JPS58113747A - 超音波探傷装置 - Google Patents

超音波探傷装置

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JPS58113747A
JPS58113747A JP56213027A JP21302781A JPS58113747A JP S58113747 A JPS58113747 A JP S58113747A JP 56213027 A JP56213027 A JP 56213027A JP 21302781 A JP21302781 A JP 21302781A JP S58113747 A JPS58113747 A JP S58113747A
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JP
Japan
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signal
amplitude
band
probe
echo
Prior art date
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Pending
Application number
JP56213027A
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English (en)
Inventor
Nobuo Uesugi
上杉 信夫
Kazuhiro Tsumura
和弘 津村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP56213027A priority Critical patent/JPS58113747A/ja
Publication of JPS58113747A publication Critical patent/JPS58113747A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/34Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/348Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with frequency characteristics, e.g. single frequency signals, chirp signals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02854Length, thickness
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/0289Internal structure, e.g. defects, grain size, texture

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は構造材等の被探傷部材の健全性を超音波を用い
て非破壊検査する髄音波探傷装置K係り、%に欠陥像の
表示手段の改良に関する。
発明の技術的背景 一般にこの種の超音波探傷装置は、共損型の欠陥あるい
は構造物の境界等から反射してくるエコーパルスを受信
してその時間と捩輪を測定し、これを計算楯などの信号
!&理装置によって処理することKより、欠陥の大きさ
と位置を求め、これを表示装置に線画として表示し欠陥
の評価を行なう如く構成されている。
背景技術の間一点 上記lll成の従来の装置には次のような問題がある。
すなわち探触子から超音波パルスを発信すると、欠陥の
ほかに溶接線あるいは母材の底面さらには部材中の粒子
などで反射した種々の情報を含むエコーが受信されるが
、この受信したエコーをそのまま表示しても欠陥像と共
に擬似エコーによる雑音傷が1なって表示されるだけで
被探傷部材の組織像を適確に表示することはできない。
なお被探傷部材の組織を示す情報は比較的高い周波数成
分により伝播されるが、周知の如く高い周波数成分は被
探傷部材中での減衰が太きい。したがって比較的低い周
波数成分によって伝えられる欠陥情報に比べると、受信
エネルギーが小さく、上記低周波成分にマスタされる状
態となる。−万・、周波数帯域の挟い探触子を使用して
いることから、得られる情報歓も少ない、かくして従来
の装置による欠陥像はリアル性に乏しく、欠陥評価に際
し溶接部あるいは溶接部近傍の熱的形番な・受けた部分
と欠陥iの位置関係や、被探傷部材の組織の変化状態と
欠陥との関係等について評価することが困難であった。
したがって欠陥に対する構造強度的な評価を下し得ない
不都合があった。
発明の目的 本発明の目的は欠陥およびその周辺の形状あるいは組織
の状態をリアルに表示でき、欠陥の評価を十分適確に行
なえる超音波探傷装置を提供することである。
発明の概要 本発明は上記目的を達成するために、次の如く構成した
仁とを特徴としている。すなわち本発明は探触子として
広い周波数帯域の超音波を送受信する探触子を用い、と
の探触子にそ得られる多くの情報を含むニー−信号を分
波器によって欠陥情報、組織情報部の6種情報をそれぞ
れ含む複数の特定量波数帯域ごとの信号に分ける。しか
るのち上記分波された各エコー信号の振幅補正器によっ
てそれぞれ所要振幅に補正する1例えば周波数に対する
エコー信号エネルギーが均一化するようはエコー信号の
振幅を補正する。そして上記の如く補正された信号と前
記探触子の位置信号とを用い前記各特定量波数帯域ごと
の11!11僧信号をIIII像信号“形成器によって
形成し、との画像信号から得られるpr因像を表示器に
よって合成して表示する。かくして被探傷部材の内部組
織を示す情報を含む比較的高い局#ILtIl!帯域の
エコー信号を強調して表示するヒとにより、欠r@倫の
リアル性の向上をはかるようにしたことを特徴としてい
る。
発明の実施例 第1図は本発明の一実施例の構成を示す図で、1はたと
えばステンレス−などの構造物からなる被探傷部材であ
り、−母材2の一部に溶接部1′を有している。上記母
材2と麹接部1との境界に)Q背轡的ネ遥続部である溶
接線4が存在しており、さらに詳細にみると、溶接−一
と母材1との間に溶接時の入熱による島影−@is。
5bが存在している。この−熱影響1141m、lbは
母材2に比べて金属組織が粗である。なお被探傷部材1
中に示しである矢印eは欠陥6およびその近傍から反射
される超音波パルスのエコーを示している。1は広い周
波数帯域に亘って感度のよい広帯域超音波探触子であっ
て後述する制御装置によって瞬動され被探傷部材1上を
走査しながら超音波パルスを発信すると共K。
欠陥Cや溶接線4等から反射してくるエコーを受信する
。なお上記探触子1の周波数帯域としては、下限をたと
えばステンレス鋼溶接部のように超音波の減衰が大きく
しかも金属組織が帆で散乱勢が大きい部分に存在してい
る欠陥をも適NK検出できる程度の一波数とし、上限を
母材2あゐいは熱影響部1m、lbの金属組織からのエ
コーが確実に得られゐ程度の周波数とする。したがって
例えば1MHg〜10MHg程度の周波数帯域が望まし
い。
制御装置゛は次の如く構成されている。第1図中はぼ中
央に示されているIイきング信号発生器11はメイオン
ダ値号III、83,83゜S4を送出し、装置全体の
時間割鉛を行なうものである。このタイミング信号発生
器11から送出されるタイミング信号8Jは励信信号と
して発振器12に与えられる。発振器12は所定鳩枝数
の高゛罐圧パルスを探触子1に印加し超音波を発生させ
る。増幅器13は送信時のパルスを除き探触子7で受信
されたエコー信号だけを増幅し、第1の記憶器14に与
える。
−万タイミング信号発生器11から送出されるタイミン
グ信号82は位置制御11に与えられる。この位置制御
器15は上記タイミング信号S2に応じた位置制御信号
を走査機構1σに与える。走査機構16は上記制a器1
5からの位置制i11信号に応じて図中破線で示す如く
、探触子1ケ走査する。
第1の記憶器14は前記増幅器11で増幅さ[1゜ れたエコー信号と探触子1の位置を示す位置制御器15
からの位置信号とをタイミング信号81に同期して一時
的に記憶するメモリである。
この第1の紀僅器14から送出されゐニーー信4!η分
波器11に与えられる。この分波器11は複数の特定周
波数帯域をそれぞれの通過帯域トスるバンドパスフィル
タからなりタイきング信号84に同期してエコー信号を
複数の周波数帯域に分波し、振幅補正器11に与える。
41II幅補正器11は分波器11から与えられる分波
された各エコー信号の振幅をエネルギー強度が均一化す
るように補正し、tin信号形成器1#に与える。1l
Iii倫信号形成器19は振幅補正器IJによって振幅
を補正された特定−波数帯域ごとのエコー信号と、第1
の記憶器から与えられる探触子rの位置信号とカーら、
各特定周波数帯域ごとの掃傷結果な画*にするための一
書信号を形成し、第2の記憶器20に与える。第2の記
憶器20は上記画像信号を一時的に記憶し適時表示器2
1へ出力する。表示器11はたとえば′11 陰極線管表示器であり、第2の記憶器joから読出され
る各特定帯域ごとのm*信号を与えられると、上記各−
儂信号から得られる各1lIl僧を合成して表示する。
次に上記の如く構成された本装置の動作および作用を第
2図、第3図を適時参照しながら説明する。
タイミング信号発生器11からタイミング信号82が送
出されると位置制御器IJが作動し、位置制御信号な探
触子走査機構IIK与える。
このため走査機構16が作動し、探触子1を被探傷部材
1の上面に沿って二次元的に走査する。
今、探触子rが所定位置上に走査された場合において、
タイ2ング信号発生器11から発振器1jrc信号81
が与えられると、発振器11が作動し、所定用波数の高
這圧パルスな探触子1に印加する。このため探触子1か
ら被探傷部材1内に超音波パルスが発信される。被探傷
部材1の欠陥6、溶接線4、熱影畳部1m、ib勢□か
ら反射した各種情報を含んだエコーeは探触子1に受信
される。受信されたエコー信号は増−511により増幅
されたのち、第1の記憶器14に人力する。この記憶器
14に入力したエコー信号は位置制御器15からの位置
信号と対応づけられて記憶される。
上記エコー信号の闇波数に対するエネルギーの大きさは
同波数帯域f’L〜f輩において第2図中実線で示すよ
うに変化する。すなわち−波数の高い帯域においては超
音波、の減衰が大きく、エネルギー強度は漸次低下して
いる。なお、定性的には第2図に示すfL−、fMなる
周波数帯域において、欠陥情報は■の帯域に含まれてお
り、溶接部情報は■の帯域に含まれており、熱影響部情
報は0の帯域に含まれてお′す、母材情報は■の帯域に
含まれてい為といえる。
第1の記憶器14に記憶されているエコー信号はタイ建
ング信号84に同期して作動する分岐器11によって上
記各帯域■■0■別に分波される。第3図ム、B、0.
Dは上記各帯域■■■■をそれぞれ通過したニー−信号
の波形を示す。上記の如く分波された各エコー信号は振
幅補正!IJ” J Kよって、そのエネルギー強度が
第2図中破線で示すようにほぼ均一化す為ように振幅を
補正される。上記振幅を補足された各帯域ごとのエコー
信号は画像信号形成器19に入力し、ここで位置信号と
の関係から4つの画像信号が形成される。上記の4つの
画像信号は第2の記憶器2−に一旦記憶され、表示器2
1に与えられる。したがって表示器21により上記4つ
の画像信号が合成され一つの画像として表示される。
かくして、表示器21に表示される1像は、前記4つの
情報がほぼ同じ強さで表示される結果、欠陥Cを含めた
各情報が部材1の内部繊維の差として表示されA、した
がって従来K Laxリアルな一書が得られる。つまり
、欠−6がその一辺の金職組織と同時に明瞭に表示され
るのでリアル性が著しく向上する。その結果、欠陥の定
置的評価ができる。また1il囲の組織の状態から、欠
陥であるか否かを正確に判断することが可能になるので
、欠陥の検品”精度が向上すみ。
さらに広い鴫波数帯域のエコー信号を用い【いるので、
狭い帯域別の探傷動作を繰返して行なう必譬はなく、探
傷所要時間を大幅に短縮できる利点がある。
なお、本発明は上述した一実施例に限定されるものでは
なく、次のように変形して実施することができる。
■ ニス−信号の振幅補正量lを検査対象に応じて適宜
設定しつるように擬幅補正器JJK補正量1節手段を付
加する。
■ 各情報側の帯域は000■の4つに限らず分割数お
よび周波数を可変設定しうるように、分波器1rのバン
ドパスフィルタを選択設電しうる手段を設ける。
■ 第1の記憶器14と、分波器1rと、横幅補正器1
1と、画像信号形成器1#と、第2の記憶@SOとを、
マイク一コンビ二一メ等の形算機に置換えて、同勢の機
能を発揮させるようにすゐ。
■ 分液器11をミーの帯域可変プイルメーで構成し、
このフィル!−の通過帯域な順次変化させ、時系列で分
波を行なうようにすゐ。
このほか、本発−の要旨を変えない範囲で種々啄変形実
施可能であるのは勿論である。
発明の効果 本発明によれば、被探傷部材の内部組織を示す情報を含
んだ比較的高い鴫波数帯域のエコー信号が強調された状
態で表示されるので、欠陥適確に行なえる躯音波探傷装
置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成を示すプ襲ツク図、第
2図は同実施例の周波数に対するエネルギー強度の関係
を示す特性図、第3図は同実施例の分波された各エコー
信号の波形を示す接−11m、ah・・・熱影響部、e
・・・欠陥、r・・・超奮t11探触子、11・・・タ
イさング信号発生器、11・・・発振器、11・・・増
幅器、14・・・第1の記憶器、1j・・・位置制御器
、1−・・・探触子、IF・・・分波器、11・・・振
幅補正器、11・・・画像信号形成器、20・・・第2
の記憶器、21・・・表示器。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 廖第21m ft−、、収     餉 □糟−藺 手続補正書 昭和5,7年、3 月−5。 特許庁長官  島 1)春 樹   殿1、事件の大小 特願1)1456−213027号 2 発明の名称 超音波探傷装置 3、補IEをする者 事件との関係  特許出鵬人 (307)  東京芝浦竜気株式会社 4、代理人 住所 東京都港区虎ノ門1丁目届番5@ 第17森ピル
5 自発補正 明細書の浄書(門番に変更な′シ)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 +11  超音波を用いて被探傷部材を探傷し+S僧と
    して表示する超音波探傷装置において、広いi!11波
    数帯域の超音波を送受信する探触子と、との探触子によ
    り受信されたエコー信号を欠陥情報2組織情勢等の各情
    報をそれぞれ含む複数の轡定鳴波数帯域ごとの信号に分
    ける分波器と、この分波器で分波された各エコー信号の
    振幅をそれぞれ所要振幅に補正する振幅補正器と、この
    振幅補正器により振幅を補正された各エコー信号と前記
    探触子の位置信号とから前記各特定局波数帯域ごとの1
    ill像信号を形成する11!41g1信号形成器と、
    との画像信号形成器で形成されたlit像信号から得ら
    れる各INJ111を合成して表示する表示器とを其備
    したことを特徴とする麺會IHL徐傷装置。 (21分波器はahのバンドパスフィルタにて構成され
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第(11項記載
    の超音波探傷装置。 (3)振幅補正器は周波数に対するエコー信号エネルギ
    ーが均一化するようにエコー信号の振幅を補正するもの
    であることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載
    の超音波探傷装置。
JP56213027A 1981-12-26 1981-12-26 超音波探傷装置 Pending JPS58113747A (ja)

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JP56213027A JPS58113747A (ja) 1981-12-26 1981-12-26 超音波探傷装置

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JPS58113747A true JPS58113747A (ja) 1983-07-06

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60144660A (ja) * 1983-12-14 1985-07-31 エヌ・ベー・フイリツプス・フルーイランペンフアブリケン 超音波エコーグラフイによる物体の検査装置
JPS62288566A (ja) * 1986-06-09 1987-12-15 Nippon Kokan Kk <Nkk> 溶接部の探傷方法
JP2011002458A (ja) * 2009-06-19 2011-01-06 Georgia Tech Research Corp 溶接構造体における欠陥を検出する方法およびシステム

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56158974A (en) * 1980-04-22 1981-12-08 Smith Kline Instr Ultrasonic imaging apparatus

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