JPS58151556A - Analyzer for signal from ultrasonic defect detector - Google Patents

Analyzer for signal from ultrasonic defect detector

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Publication number
JPS58151556A
JPS58151556A JP58017300A JP1730083A JPS58151556A JP S58151556 A JPS58151556 A JP S58151556A JP 58017300 A JP58017300 A JP 58017300A JP 1730083 A JP1730083 A JP 1730083A JP S58151556 A JPS58151556 A JP S58151556A
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JP
Japan
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signal
comparator
gate
output
analysis device
Prior art date
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Pending
Application number
JP58017300A
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Japanese (ja)
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デ−ビツド・イアン・クレクラフト
ポ−ル・エドウイン・ガ−ナ−
ヒユ−・クリカム・クレイグ
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Rolls Royce PLC
Original Assignee
Rolls Royce PLC
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • G01N2291/269Various geometry objects
    • G01N2291/2693Rotor or turbine parts

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、技術的な構成要素、特にガス・タービン機関
のタービン・ディスクにおける非破壊検査のため使用さ
れる超音波欠陥検出装置により生じる電気的信号の処理
および分析のための分析装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to the processing and analysis of electrical signals generated by ultrasonic defect detection devices used for non-destructive testing of technical components, in particular turbine discs of gas turbine engines. Regarding analysis equipment for

かかる構成要素の材料構造における実質的な弱点である
内部の欠陥は、未処理材料の処理中、構成要素の製造中
および構成要求の使用寿命内において生じる。このよう
な欠陥の検出は重要であシ、特にタービン・ディスクの
如き非常に高い応力を受ける構成要素において重要であ
る。もしかかる欠除の位置および大きさが判っていれば
、破面工学の最近の方法を用いてかなりの精度で構成要
素の使用寿命の予測を判定することができる。
Internal defects, which are substantial weaknesses in the material structure of such components, occur during processing of the green material, during manufacture of the component, and during the service life of the construction requirements. Detection of such defects is important, especially in highly stressed components such as turbine disks. If the location and size of such defects are known, then modern methods of fracture engineering can be used to determine predictions of component service life with considerable accuracy.

タービン・ディスクについて内部の欠陥を非破壊検査に
より検査する一般的な方法は、ディスクを水浴中に浸漬
し、ディスクを回転させ、ディスクの上方でゆっくり移
動させる超音波プローブから発射される超音波の衝撃を
与えることである。
A common method for non-destructively testing turbine disks for internal defects is to immerse the disk in a water bath, rotate the disk, and use ultrasonic waves emitted from an ultrasonic probe that moves slowly over the disk. It's about giving a shock.

各衝撃は、この構成要素の前部および後部からのエコー
、即ち構成要素の粒子構造からの異なる強さの[林状エ
コー(grass) jと呼ばれるエコーからなる一連
のエコーとして構成要素により反射されるが、もしこの
衝撃が欠陥に対して発射されるならば、この欠陥と対応
するエコーが生じることになる。欠陥の大きさは対応す
るエコーの大きさと関連している。もし衝撃が構成要素
の断面の変化の領域内で発射されるならば、この場合も
また「規則的エコー」と呼ばれる更に別のエコーが生じ
ることになる。
Each impact is reflected by the component as a series of echoes consisting of echoes from the front and rear of the component, i.e. echoes of different intensities from the grain structure of the component, called grass echoes. However, if this impact were to be fired at a defect, there would be an echo corresponding to this defect. The size of the defect is related to the size of the corresponding echo. If the impact is fired within the region of a change in the cross-section of the component, further echoes, also referred to as "regular echoes", will occur in this case.

これら全てのエコーはスクリーン上に表示され。All these echoes are displayed on the screen.

オペレータは、この欠陥箇所が前記プローブを通かする
時林状エコーのレベルより瞬間的に高くなシかつ再び消
えるエコーを認識しなければならない。はとんどの重要
な場合は、欠陥がある部位の変化領域において生じて欠
陥のエコーが規則的エコーによりマスクされる時0例え
ば、欠陥エコー信号が比較的大きな規則的エコー信号の
後縁部に瞬間的に生じ得るのである。このような欠陥の
視覚的な検出は長時間にわたるかなシの注意力の集中、
経験およびパターン認識法の習熟を必要とする。注意力
の集中が瞬間的に外れても、欠陥が未検出のまま通過し
てしまうことを意味し得るのである。
The operator must be aware that when this defective point is passed through the probe, the echo is momentarily higher than the level of the forest echo and disappears again. The most important case is when a defect occurs in a region of change where the defect echo is masked by the regular echoes. For example, the defect echo signal is at the trailing edge of a relatively large regular echo signal. It can occur instantaneously. Visual detection of such defects requires prolonged attention span,
Requires experience and familiarity with pattern recognition methods. Even a momentary loss of focus can mean a defect passes undetected.

本発明は、特に断面の変化領域における欠陥エコーの大
きさおよび位置がエコー信号の連続的な視覚的検査を必
要とすることなく表示され記録される超音波による非破
壊試験と受ける構成要素からのエコーによシ生じる信号
を処理してこれを分析する装置の提供を目指すものであ
る。
In particular, the present invention provides a method for detecting defects from components subjected to non-destructive testing with ultrasound, in which the magnitude and location of defect echoes in regions of cross-sectional variation are displayed and recorded without the need for continuous visual inspection of the echo signals. The present invention aims to provide a device that processes and analyzes signals generated by echoes.

本発明によれば、その各チャネルがゲート装置を介して
分析されるべき信号を受取るよう配置される複数の信号
処理チャネルを含む信号分析装置が提供されるが、前記
ゲート装置の全ては一連の各チャネルによ多信号の分析
を可能にするようゲート制御部によシ操作可能であシ、
各チャネルは各時間ゲートにおける信号のピーク値を受
取ってこれを保持するように構成された保持回路と、こ
の保持回路から出力を受取るよう構成された平均化フィ
ルタと、前記保持回路および平均化フィルタから出力を
受取るように構成された第1のコンパレータとを含み、
この第1のコンパレータカラの出力はこれもまた閾値レ
ベル信号を受取る第2ノarンハレータに対して送られ
、第2のコンパレータからの出力は第1のコンパレータ
の信号が有意義であるかどうかを判定するため用いられ
、ままもしそうならば第1のコンパレータの出力を記録
するため用いられる。
According to the invention, there is provided a signal analysis device comprising a plurality of signal processing channels, each channel of which is arranged to receive the signal to be analyzed via a gating device, all of said gating devices being connected to a series of Each channel is operable by a gate control to allow analysis of multiple signals;
Each channel includes a holding circuit configured to receive and hold the peak value of the signal at each time gate, an averaging filter configured to receive an output from the holding circuit, and the holding circuit and the averaging filter. a first comparator configured to receive an output from the first comparator;
The output of this first comparator is sent to a second halator which also receives the threshold level signal and the output from the second comparator determines whether the first comparator's signal is significant. and, if so, to record the output of the first comparator.

第2のコンパレータからの出力は、もし第1のコンパレ
ータの出力が予め設定された閾値レベルより高い場合に
、この出力をディジタル形態に変換することを可能にす
るアナログ/ディジタル(A/D )・コンバータに対
して送ることができる。変換されたデータは3状態バツ
フアを介してデータ・バスに対して送られ、データ・バ
スは先入れ先出しくFIFO)メモリーに対して接続さ
れ、このメモリーからデータは視覚的ディスプレイおよ
びプリンタおよび(または)データの分析のためコンピ
ュータに対して送ることができる。
The output from the second comparator is an analog/digital (A/D) signal that allows converting this output into digital form if the output of the first comparator is higher than a preset threshold level. It can be sent to the converter. The converted data is sent via a three-state buffer to a data bus that is connected to a first-in-first-out (FIFO) memory from which data can be sent to a visual display and printer and/or data bus. can be sent to a computer for analysis.

信号の分析装置は特に、超音波エネルギーの規則的な衝
撃が検査の目的のため技術的な構成要素に対して指向さ
れる超音波欠陥検出装置によジ生成されるエコー信号を
分析するだめのものである。
The signal analyzer is in particular a device for analyzing the echo signals generated by an ultrasonic defect detection device in which regular jolts of ultrasonic energy are directed against a technical component for inspection purposes. It is something.

分析装置に対する入力信号は構成要素からのエコー信号
を含み、これらの信号は、ゲート装置を介して信号処理
チャネルに対して送られる前に可変減衰器および対数乗
算器により処理されることが望ましい。
The input signals to the analysis device include echo signals from the components, and these signals are preferably processed by a variable attenuator and a logarithmic multiplier before being sent to a signal processing channel via a gating device.

前記ゲート装置は1選択された巾のゲート・パルスを与
える可変クロック回路とシフ)−レジスタからなり、ク
ロック回路は遅延回路を介して欠陥検出装置により生じ
るパルスにより、あるいはまた直接試験中の構成要素か
らの前壁面のエコー信号によって付勢される。このクロ
ック回路は。
The gating device consists of a variable clock circuit and a shift register that provides a gate pulse of a selected width, the clock circuit being clocked by a pulse produced by a defect detection device via a delay circuit, or alternatively directly by the component under test. It is energized by the front wall echo signal from the front wall. This clock circuit.

その巾がオペレータにより変更可能な均等な巾のゲート
・パルスを生じ、あるいは規則的なエコーがこのゲート
−パルスをの巾を狭くして規則的なエコーを厳密に検査
できるように、前記ゲート・パルスはその巾がエコー信
号に依存し得る第2のクロック回路から得ることもでき
る。
The gate pulse may be of uniform width, the width of which can be varied by the operator, or the width of the gate pulse may be narrowed so that the regular echoes can be closely examined. The pulses can also be obtained from a second clock circuit whose width can depend on the echo signal.

第1のコンパレータからの出力は前記の「林状エコー」
のレベル以上のデシベル(dB)単位の信号を表わし、
もしこの信号が前記の閾値レベル以上であれば、第2の
コンパレータは欠陥信号であるとしてこの信号を認識し
、A/Dコンバータをしてこの信号をディジタル形態に
変換させる。この欠陥の大きさのデータは、均等クロッ
ク回路からのパルス数の形態における欠陥の深さと共に
The output from the first comparator is the “forest echo” mentioned above.
represents a signal in decibels (dB) above the level of
If the signal is above the threshold level, the second comparator recognizes the signal as a defective signal and causes the A/D converter to convert the signal to digital form. This defect size data together with the depth of the defect in the form of pulse numbers from the uniform clock circuit.

FIFOメモリー、視覚的ディスプレイおよびプリンタ
および(または)コンピュータに対して送られる。この
視覚的ディスプレイおよびプリンタ。
FIFO memory, visual display and sent to printer and/or computer. This visual display and printer.

および(または)コンピュータに対して送られる。and/or sent to a computer.

視覚的ディスプレイおよびプリンタ、および(または)
コンピュータはまた形成された欠陥の総数を表わすデー
タを受取シ、プリンタおよび(または)コンビネータは
欠陥の位置を表わす試験装置の機械的な走査システムか
らデータ分受取るのである。
visual display and printer, and/or
The computer also receives data representing the total number of defects formed, and the printer and/or combinator receives data from the test equipment's mechanical scanning system representing the location of the defects.

各信号処理チャネルはアナログまたはディジタル素子か
らなり、アナログ形態の場合は、第1と第2のコンパレ
ータ社差動増幅器とアナログ・コンパレータを含み、保
持回路はコンデンサとバッファとを富む容量回路を含ん
でいる。
Each signal processing channel consists of analog or digital elements, in the case of analog form it includes first and second comparator differential amplifiers and an analog comparator, and the holding circuit includes a capacitive circuit rich in capacitors and buffers. There is.

ディジタル形態の場合には、コンパレータは共にディジ
タル・コンパレータであシ、保持回路はディジタル・レ
ジスタを含み、単一のA/Dコンバータが信号処理チャ
ネルにおけるコンバータを置換し、また各処理チャネル
に対して送られる前に、欠陥検出装置からの入力信号を
変換するように構成されている。
In the digital form, the comparators are both digital comparators, the holding circuit includes digital registers, and a single A/D converter replaces the converter in the signal processing channel, and for each processing channel. The input signal from the defect detection device is configured to be transformed before being sent.

本発明については1図面に関して更に詳細に記述するこ
とにする。
The invention will now be described in more detail with reference to one drawing.

第1図は、断面変化を有する構成要素から受取っり種類
のエコーのグラフを示す。信号AおよびBは構成要素の
前壁面と後壁面から受取ったエコー信号であシ、信号C
は規則的エコーとして知られる断面変化部位からの信号
であシ、また「林状エコー」として知られる構成要素の
粒子構造からの背景エコーを表わす信号りが存在する。
FIG. 1 shows a graph of the types of echoes received from a component with a cross-sectional change. Signals A and B are echo signals received from the front and rear walls of the component, and signal C
There are signals from areas of cross-sectional change known as regular echoes, and signals representing background echoes from the particle structure of the constituent elements known as "forest echoes".

第2図は、拡大尺度によシ4規則的エコーCの比較的大
きな減衰した振動列の後縁部を示している。現在の欠陥
場所決定法は、オベンータがこの欠陥t、第3図に示さ
れるようにこの振動列に突如現われる余分な信号として
識別することを要する。今日の信号分析装置は1種々の
時間巾の一連のゲートを通過する規則的なエコー信号を
検査することを提起する。第2図および第3図は異なる
ゲート−パルス巾を使用することの効果を共に示してい
る。
FIG. 2 shows on a magnified scale the trailing edge of a relatively large damped oscillation train of four regular echoes C. Current defect location methods require the observer to identify this defect, t, as an extra signal that suddenly appears in this vibration train, as shown in FIG. Today's signal analysis devices offer to examine regular echo signals passing through a series of gates of various time durations. FIGS. 2 and 3 together illustrate the effect of using different gate-pulse widths.

第2図においては、持続期間tl  の広いゲート−パ
ルスが規則的エコーの振動の1つとして示されている。
In FIG. 2, a wide gate-pulse of duration tl is shown as one of the regular echo oscillations.

第3図においては、同じ持続期間のゲートの場合、ピー
ク信号が第2図におけると同じであるが、これは欠陥信
号Eがゲートの持続期間において現われたが規則的エコ
ーの隣接する部分よりも低いためである。
In FIG. 3, for gates of the same duration, the peak signal is the same as in FIG. This is because it is low.

第2図はまた持続期間t、の狭いゲート・パルスにおけ
る操作例を示し、このゲート内のピーク信号は規則的エ
コーの次の比較的低いサイクルである。第6図において
は、欠陥エコーEが第2図における狭いゲートにおける
値以上に立上シ、この欠陥エコーが「林状エコー」のレ
ベルよシする程度上のレベルである予め定めた閾値レベ
ルを超えるものとすると、欠陥が認識され記録されるこ
とになる。
FIG. 2 also shows an example of operation with a narrow gate pulse of duration t, in which the peak signal in the gate is the next relatively low cycle of regular echoes. In FIG. 6, when the defect echo E rises above the value at the narrow gate in FIG. If exceeded, defects will be recognized and recorded.

以下において詳細に説明するように1分析装置は規則的
エコーの領域における約100nsの持続期間を有する
巾の狭いゲート・パルスと更に広い巾の他のゲートΦパ
ルスを用いる。実質的なエコー、例えば規則的エコーが
受取られなければ、オペレータは、ゲート・パルスの巾
、均等なりロックまたは予め定めた期間のパルスを生成
するエコーの大きさが制御するクロックを制御するため
2つのクロック発生器の一方を用いるよう選択すること
ができる。受取った信号の瞬間的な大きさがクロック拳
パルス、従って大きな振幅のニーz−が生じる時巾が狭
いゲート・パルスの瞬間的な持続時間を決定するのであ
る。
As explained in detail below, one analyzer uses narrow gate pulses with a duration of about 100 ns in the region of regular echoes and other gate Φ pulses of wider width. If no substantial echoes, e.g. regular echoes, are received, the operator can control the clock to control the width of the gate pulse, the amplitude of the echoes to produce pulses of uniform lock or predetermined duration. You can choose to use one of two clock generators. The instantaneous magnitude of the received signal determines the instantaneous duration of the clock pulse, and hence the narrow gate pulse, at which the large amplitude knee Z- occurs.

第4図は1分析装置の主要な構成要素とこの分析装置を
最も簡単な操作モードに切換える記録および表示用の周
辺機器をブロック図により示している。本分析装置の主
な構成要素は、エコー信号を検査中の構成要素から受取
る信号処理チャネル10のグループである。このチャネ
ルは2ゲート・パルスを生成するシフト・レジスタ12
と、このレジスタを介して論理値「1」を変換する可変
パルス巾の均等クロック14とにより制御され、このク
ロックは構成要素からの最も高い表面のエコー信号によ
、D)リガーされる。論理値「1」は各チャネルのゲー
トを交互に開路する。
FIG. 4 shows, in block diagram form, the main components of one analyzer and the recording and display peripherals that switch the analyzer to its simplest mode of operation. The main component of the analyzer is a group of signal processing channels 10 which receive echo signals from the component under examination. This channel is a shift register 12 that generates two gate pulses.
and a variable pulse width uniform clock 14 that converts a logical ``1'' through this register, which clock is D) triggered by the highest surface echo signal from the component. A logic "1" opens the gates of each channel alternately.

チャネル10からの重要なデータ、例えば欠陥の存在お
よびその大きさを示すデータはデータ検出回路16によ
って認識され、データを先入れ先出しくFIFO)メモ
リー18に対して送る。同時に、このデータ検出回路は
、クロック14の出力側からのタイム・スロットの数と
してどんな欠陥の深さでも表示する深さカウンタ20か
らの出力をFIFOメモリー18に入力させるのである
Important data from channel 10, such as data indicating the presence and size of a defect, is recognized by data detection circuit 16 and sent to a first-in-first-out (FIFO) memory 18. At the same time, this data detection circuit causes the FIFO memory 18 to receive the output from the depth counter 20 which indicates the depth of any defect as a number of time slots from the output of the clock 14.

データ検出回路16はまた。走査座標を独立的なFIF
Oメモリー22にロードする。この走査座標は、構成要
素の走査システムに組込まれた位置のトランスジューサ
から得られる。これらの座標は通常2進数、または2進
化10進(BCD)数であシ、構成要素がタービン・デ
ィスクである場合には、中心部からの距離(半径)およ
びデータ・マークからの回転(角度)としてディスクに
関する超音波プローブの瞬間的な位置を表わすことにな
る。データ検出回路16は、前記のFIFOメモリーの
ロードに加えて、パルスを欠陥カウンタ26に対して送
るものである。
The data detection circuit 16 also includes: Scan coordinates independent FIF
Load into O memory 22. The scan coordinates are obtained from a transducer located within the component's scanning system. These coordinates are usually binary or binary coded decimal (BCD) numbers, and if the component is a turbine disk, the distance from the center (radius) and the rotation (angle) from the data mark. ) will represent the instantaneous position of the ultrasound probe with respect to the disk. In addition to loading the FIFO memory described above, the data detection circuit 16 sends pulses to the defect counter 26.

FIFOメモリー18からのデータは、データ・バス2
8.59を介してディスプレイ32およびプリンタ24
.および(または〕コンピュータ64に対して送られ、
これらもまた欠陥カウンタ26からデータ・バス66を
介してデータを受取る。プリンタおよび(または)コン
ピュータもまた。FIFOメモリー22からデータ・バ
ス67を介してデータを受取る。各欠陥における完全な
組のデータは、dB単位の大きさ、タイム・スロット数
による深さ、1111単位またはインチ単位の半径。
Data from FIFO memory 18 is transferred to data bus 2.
8. Display 32 and printer 24 via 59
.. and/or sent to computer 64;
These also receive data from defect counter 26 via data bus 66. Also printers and/or computers. Data is received from FIFO memory 22 via data bus 67. The complete set of data for each defect is size in dB, depth in number of time slots, radius in 1111 units or inches.

および 単位の角度を含み、これらは欠陥カウントの合
計と共に、1秒当り1行の速度でプリンタ24により印
刷される。もし表示時間が異なる速度に設定されるなら
ば、ネジステムはプリンタがディスプレイとは独立的に
それ自体の速度において作動することを可能にする。
and angles in units, which are printed by the printer 24 at a rate of one line per second, along with the total defect count. If the display time is set to a different speed, the screw stem allows the printer to operate at its own speed independent of the display.

FIFOメモリー18はディスクの限定された領域から
の異なる限シの速さを表示および記録に必要な比較的遅
い速度と整合させるため一時的なメモリーとして使用さ
れる。このメモリーの容量は欠陥の近似数と整合されて
おシ、タービン・ディスクの場合には、僅かに1つまた
は2つの欠陥でも最悪の自体を招くおそれがあるため、
このメモ11−は16個の欠陥に関するデータを格納す
る容量を有する。欠陥データがこのFIEOメモリーに
ロードされると直ちに、このデータは表示時量制御装置
によシ決定される時間だけディスプレイ62上に現われ
る。この時間の終シに、FIFOメモリーにおける次の
組のデータが表示される・・・・如くである。もし欠陥
のグループが信号処理チャネル10からの速い一連の欠
陥データを生じるならば、このグループのデータは一時
的にFIFOメモリーに格納され、オペレータによって
規定された便利な速度でディスプレイに読出される。も
しFIEIメモリーが一時的に一杯であるか、あるいは
オペレータがディスプレイ32上の欠陥を見落すならば
、検出される欠陥の総数はディスプレイ上の欠陥カウン
トの読取りによって検査することができるのである。
FIFO memory 18 is used as a temporary memory to match the speed of different limits from a limited area of the disk with the relatively slow speed required for display and recording. The capacity of this memory is matched to the approximate number of defects, and in the case of turbine disks, even just one or two defects can lead to catastrophe.
This memo 11- has a capacity to store data regarding 16 defects. Once defective data is loaded into this FIEO memory, it will appear on display 62 for a period of time determined by the display time controller. At the end of this time, the next set of data in the FIFO memory is displayed, and so on. If a group of defects results in a fast sequence of defective data from the signal processing channel 10, this group of data is temporarily stored in a FIFO memory and read out to the display at a convenient rate defined by the operator. If the FIEI memory is temporarily full or the operator overlooks defects on the display 32, the total number of defects detected can be verified by reading the defect count on the display.

走査座標は通常はディスク走査システムによシ表示され
るためディスプレイはこれを示さないが。
The display does not show the scan coordinates since they are normally displayed by the disk scanning system.

この座標はプリンタ24および(または〕コンピュータ
54において記録される。
The coordinates are recorded at printer 24 and/or computer 54.

第5図、第6図および第7図においては、各信号処理チ
ャネル10は、ゲート回路38と、コンデンサと直結利
得増幅器と平均化フィルタ42と差動増幅器44とコン
パレータ46とアナログ/ディジタル(A/D )・コ
ンバータ48とその出力がデータ検出回路16とFIF
Oメモリー18と接続されたデータ・バスに送られる3
状態バツフア50とを含むピーク拳サンプル兼保持回路
40とを含んでいるのである。
5, 6 and 7, each signal processing channel 10 includes a gate circuit 38, a capacitor, a direct-coupled gain amplifier, an averaging filter 42, a differential amplifier 44, a comparator 46, and an analog/digital (A /D )・Converter 48 and its output are connected to data detection circuit 16 and FIF
3 sent to the data bus connected to O memory 18
It includes a peak sample and hold circuit 40 including a state buffer 50.

信号処理チャネル10は並列に配置され、構成要素から
の処理されたエコー信号を順次受取る。
Signal processing channels 10 are arranged in parallel and sequentially receive processed echo signals from the components.

エコー信号は最初に、信号のレベルを対数増幅器56に
対して最も適当なするレベルに調整する可変利得素子5
4によシ減衰または増幅されるが。
The echo signal is first passed through a variable gain element 5 which adjusts the level of the signal to the most suitable level for the logarithmic amplifier 56.
However, it is attenuated or amplified by 4.

前記増幅器の出力電圧はその入力電圧の対数を表わし、
従ってdB単位の入力電圧を表わす。チャネルのゲート
回路38は、各ゲートがエコー信号の連続部分を検査す
ることができるように順次開路される。このゲート回路
はシフト・レジスタ12により制御され、このレジスタ
は更に可変均等クロック14によシ、またはエコーの大
きさで制御するクロック58によって制御される。クロ
ック回路14と58は、どのクロックでもシフト・レジ
スタ12を作動することを可能にするスイッチを有する
。しかし、均等クロック14は、クロック58が使用中
は深さカウンタ20を作動させ続けることになる。
the output voltage of the amplifier represents the logarithm of its input voltage;
It therefore represents the input voltage in dB. The gate circuits 38 of the channels are opened sequentially so that each gate can examine successive portions of the echo signal. This gating circuit is controlled by a shift register 12 which is further controlled by a variable equalization clock 14 or by a clock 58 which controls the magnitude of the echo. Clock circuits 14 and 58 have switches that allow any clock to operate shift register 12. However, equalization clock 14 will continue to run depth counter 20 while clock 58 is in use.

両方のクロックは、インターフェース・トリガー回路5
9を介して前壁面のエコーによりトリガーすることがで
きる。あるいはまた9両方のクロックは、遅延回路60
によシ設定された遅延の後送信機によりトリガーするこ
ともできるのである。
Both clocks are connected to the interface trigger circuit 5
9 can be triggered by the front wall echo. Alternatively, both clocks can be input to the delay circuit 60.
It can also be triggered by the transmitter after a set delay.

シフト−レジスタからのある特定のゲートに対するゲー
ト信号もまたこのゲートのA/Dコンノ(−夕をクリア
するよう構成され、また前のゲートからのゲート信号は
ピーク・サンプル兼保持回路40をクリアするため使用
されて3状態バツフア50を使用可能状態にする。分析
装置は、これもまた関連する発振fi64を有する欠陥
検出装置62から、また水タンク70中に浸漬された構
成要素68に対するプローブ66の位置を表示する位置
表示素子(図示せず)から信号を受取るように構成され
ているのである。
The gate signal for a particular gate from the shift register is also configured to clear the A/D controller of this gate, and the gate signal from the previous gate clears the peak sample and hold circuit 40. is used to enable the three-state buffer 50. The analyzer also receives the probe 66 from the defect detection device 62, which also has an associated oscillation fi 64, and to a component 68 immersed in the water tank 70. It is configured to receive signals from a position indicating element (not shown) that indicates position.

各ゲート回路38は、関連する信号処理チャネル10が
検査中のディスクの水平方向の薄い断面からの超音波エ
コー信号を調べることを可能にする。第6図は、処理チ
ャネルに沿った種々の場所における信号の波形を示して
いる。波形(1)は、ディスクが回転する際受取ったエ
コーにおける変化の結果を示すため数回反復した超音波
信号の欠陥検出装置の画像である。時間基準は表示を容
易にするため圧縮して示されている。
Each gating circuit 38 allows an associated signal processing channel 10 to examine ultrasound echo signals from a horizontal thin section of the disk under examination. FIG. 6 shows the waveforms of the signals at various locations along the processing channel. Waveform (1) is a defect detector image of the ultrasound signal repeated several times to show the result of changes in the echoes received as the disk rotates. Time references are shown condensed for ease of display.

波形(11)は表示されたゲート・パルスの波形である
Waveform (11) is the waveform of the displayed gate pulse.

波形(iii)は第5図に示されたチャネルにおけるゲ
ージを開路する唯一のゲート・パルスを示している。
Waveform (iii) shows the only gate pulse that opens the gauge in the channel shown in FIG.

波形(1っけピーク・サンプル兼保持回路40における
コンデンサの電圧を示し、バッファとして作用する入力
インピーダンスが大きな直結利得増幅器の出力である。
The waveform (which shows the voltage across the capacitor in the peak-to-peak sample and hold circuit 40) is the output of a direct-coupled gain amplifier with a large input impedance that acts as a buffer.

ゲート38が開路すると、コンデンサはゲートの間隔に
おいて生じる超音波信号のピーク電圧まで充電する。点
aにおいては、信号は「林状エコー」レベルであり、瞬
間的に更に低い値となる。コンデンサは1次の反復期間
においてゲートが再び開路するまでこの比較的低い値を
保持する。点すにおいては、「林状エコー」レベルは比
較的高ぐ、この比較的高いレベルは点Cまで保持される
。点Cにおいては1点dまでに更に高い値に達する。点
dにおいては、「林状エコー」レベルが低下し6点eま
で比較的低い値が保持される。点eにおいては欠陥エコ
ーが生じて。
When gate 38 opens, the capacitor charges to the peak voltage of the ultrasound signal occurring in the gate interval. At point a, the signal is at a "forest echo" level and momentarily drops to an even lower value. The capacitor holds this relatively low value until the gate is opened again during the first repetition period. At point C, the "forest echo" level is relatively high, and this relatively high level is maintained up to point C. At point C, an even higher value is reached by point d. At point d, the "forest echo" level decreases and is maintained at a relatively low value until point 6 e. A defective echo occurs at point e.

点fまで遥かに高い値を保持させるのである。A much higher value is maintained up to point f.

波形(V)は、約0.1秒の時定数を有しかつ信号レベ
ルにおける変動を追跡するため軌跡を平滑化して、「林
状エコー」レベルの平均値を生じる平均化フィルタ42
の出力である。
The waveform (V) has a time constant of approximately 0.1 seconds and is passed through an averaging filter 42 that smooths the trajectory to track fluctuations in signal level, resulting in an average value of the "forest echo" level.
This is the output of

差動増幅器44の出力は、ピーク・サンプル兼保持コン
デンサによシ保持された最後の信号レベルト平均「林状
エコー」レベル間の差である。全ての信号電圧は「林状
エコー」レベルよシ高いdB年単位最後の信号レベルを
表わし、このため波形(vDi[林状エコー」レベルよ
り上のdB年単位最後の信号レベルを表わす。波形(1
ψにおける信号レベルの比較的小さな変化は、「林状エ
コー」レベルより上のdBを僅かに負または正にさせる
。このため、コンパレータ46に対しては何の影響も生
じない。
The output of differential amplifier 44 is the difference between the last signal level and the average "forest echo" level held by the peak sample and hold capacitor. All signal voltages represent the last signal level in dB years above the "forest echo" level, and thus the waveform (vDi [forest echo] represents the last signal level in dB years above the level. Waveform ( 1
Relatively small changes in signal level at ψ cause the dB above the "forest echo" level to become slightly negative or positive. Therefore, no effect occurs on the comparator 46.

しかし、欠陥と解釈される充分な大きさのエコー信号(
波形(1すにおけるe)は、「林状エコーより高いdB
j信号より上のdB eしてコンノくレータ46の入力
側における予め定めた閾値レベルを超えさせて、コンパ
レータはこの時A/Dコンバータ48を始動させるので
ある。
However, the echo signal (
The waveform (e in step 1) is “dB higher than the forest echo”.
The comparator then triggers the A/D converter 48, causing the dB e above the j signal to exceed a predetermined threshold level at the input of the converter 46.

A/Dコンバータは、「林状エコーより高いdBJレベ
ル信号を対応する6ビツトの2進数に変換し。
The A/D converter converts the dBJ level signal higher than the forest echo into a corresponding 6-bit binary number.

この操作を実施するためには最大80μ秒を要する。波
形(vl)は、A/Dコンバータの出力が次の反復期間
における前のチャネルのゲート・パルスの間6状態バッ
ファ50を介してデータ・ノ(スに対し接続されること
を示している。A/Dコンノく一タはこの時次のサイク
ルからのどんな入力でも受取るため使用可能である。
It takes a maximum of 80 microseconds to perform this operation. The waveform (vl) shows that the output of the A/D converter is connected to the data node through the six-state buffer 50 during the gate pulse of the previous channel in the next repetition period. The A/D controller is now available to receive any input from the next cycle.

超音波プローブはディスクの表面をゆっくシ横切って移
動し、断面の変化は超音波走査システムによシゆっくシ
示される。このように1例えディスクが電気的に位置決
めされる場合でさえ、プローブの下方に新たな境界を設
定するために最も早い速度でも1秒程度の時間になる完
全な1回転を要する。もし規則的エコーが第5図に示さ
れる信号処理チャネルの範囲内で生じるならば、規則的
エコーは第5図における波形(1v)の断面a乃至dに
示された「林状エコー」レベルの小さな変化と類似する
効果を生じる。このエコー信号の強さは徐々に増大する
に過ぎず1時定数が0.1秒である低域フィルタ42は
増大する信号強さに有効に追従する。このように、「林
状エコーより高いdBJ信号は閾値レベルを超えるには
あまシにも小さ過ぎる状態を維持し、規則的エコーは無
視される。
The ultrasound probe is moved slowly across the surface of the disk, and changes in the cross section are slowly indicated by the ultrasound scanning system. Even when the disk is electrically positioned in this way, it takes one complete revolution, at the fastest speed, on the order of one second to establish a new boundary below the probe. If the regular echoes occur within the signal processing channel shown in Figure 5, the regular echoes will be at the "forest echo" level shown in cross sections a to d of waveform (1v) in Figure 5. Produces an effect similar to a small change. The strength of this echo signal increases only gradually and the low pass filter 42, which has a time constant of 0.1 seconds, effectively tracks the increasing signal strength. Thus, dBJ signals higher than forest echoes remain just too small to exceed the threshold level, and regular echoes are ignored.

分析装置は2つの入力信号、即ち処理すべき超音波信号
(VIDEOIN)(!: )リガー信号(TRIGI
N)と6つの出力信号とを有し、その内の2つは分析装
置の動作の設定を助ける。これらは、第6図における波
形(11)の如く示される対数増幅器56の出力(VI
DEO0UT)およびゲート・パルスである。第3の出
力は、プリンタ24および〔または〕コンビ、−夕34
に対する多重路結線である。
The analyzer has two input signals: the ultrasound signal to be processed (VIDEOIN) (!:) and the trigger signal (TRIGI).
N) and six output signals, two of which help configure the operation of the analyzer. These are the output of the logarithmic amplifier 56 (VI
DEO0UT) and gate pulse. The third output is the printer 24 and [or] combination, - 34
This is a multipath connection for

処理されるべき信号は整流されフィルタされた超音波信
号で、実質的に欠陥検出装置のオツシロスコープのスク
リーン上に表示された信号である。
The signal to be processed is a rectified and filtered ultrasonic signal, substantially the signal displayed on the screen of the oscilloscope of the defect detection device.

入力信号TRIP INは、欠陥検出装置の送信装置の
出力パルスと同期するトリガー信号、あるいはこれから
ある短い固定された時間後におけるトリガー信号でなけ
ればならない。送信装置NOパルスの僅か前に生じるト
リガー・パルスは、遅延制御装置(第7図)の調整によ
って可能となる。
The input signal TRIP IN must be a trigger signal synchronized with the output pulse of the transmitter of the defect detection device, or a trigger signal after some short fixed time. A trigger pulse occurring slightly before the transmitter NO pulse is enabled by adjustment of the delay control (FIG. 7).

比較的大きなトリガー・パルスは、もしエコーでトリガ
ーされたゲート・パルス・モードを用いる場合には、デ
ィスクの頂面のエコーの前に生じなければならない。尚
、第7図において、各記号は次の意味を有する。
A relatively large trigger pulse must occur before the echo of the top surface of the disk if an echo-triggered gated pulse mode is used. In addition, in FIG. 7, each symbol has the following meaning.

D:遅延 ES:エコー信号 ESC:制御されたエコー信号 ETニドリガーされたエコー GNo、ニゲ−)No。D: Delay ES: Echo signal ESC: Controlled echo signal ET Nidorigaed Echo GNo, Nige-)No.

N:正規 S:反応度 T:テスト信号 TS:タイム・スロット U:均− W:幅 VIDEOOUT出力は0.ディスクの前壁面のエコー
に関連するゲート・パルスの適正なトリガー操作を検査
するため、出力GATE PULSESと共に発振器6
4によシ示すことができる。このゲート・パルスの巾は
、ゲート・パルス列が問題となる全ての超音波信号を含
むことを確保するようにセットすることができる。オペ
レータはまた。
N: Normal S: Reactivity T: Test signal TS: Time slot U: Uniform W: Width VIDEOOUT output is 0. Oscillator 6 with the output GATE PULSES is used to check the proper triggering of the gate pulses associated with the front wall echo of the disk.
4 can be shown. The width of this gating pulse can be set to ensure that the gating pulse train contains all the ultrasound signals of interest. Operator also.

欠陥検出装置および分析装置における利得の設定がディ
スクの欠陥が適正なダイナミック・レンジ内における信
号VIDEOOUTを生じる如きものであることを検査
することができるこのゲート・パルス巾は、ゲート・パ
ルス列が全ての問題となる超音波信号を含むことを確保
するように設定することができる。オペレータはまた。
This gate pulse width allows the gain settings in the defect detection and analysis equipment to be such that a disc defect produces a signal VIDEOOUT within the correct dynamic range. It can be set to ensure that the ultrasound signal of interest is included. Operator also.

欠陥検出装置および分析装置における利得の設定がディ
スクの欠陥が適正なダイナミック・レンジにおける信号
VIDEOOUTを生じる如きものであること?検査す
ることもできるのである。
Are the gain settings in the defect detection and analysis equipment such that a defect in the disk produces a signal VIDEOOUT in the correct dynamic range? It can also be inspected.

分析装置は目的に従って多くの異なる方法において操作
することができ、この操作の方法は分析装置の設定値に
よって決定されるものである〔第7図〕。
The analyzer can be operated in many different ways depending on the purpose, and the manner of operation is determined by the settings of the analyzer (FIG. 7).

これまで述べた最初の操作モードにおいては。In the first mode of operation described so far.

モード制御は正規の状態に設定され、ゲート・パルスの
巾は均等に設定され、ゲート・パルスのトリガー操作は
エコーによるトリガー状態に設定される。最初のゲート
・パルスは、TRIG IN 入力におけるトリガー・
パルスの後、入力VIDEOINにおいて受取られた最
初のエコー・パルスによってトリガーされる。このゲー
ト・パルスは全て同じ持続期間であシ、その巾は100
ns乃至1.0μ秒の範囲内でゲート・パルス巾制御に
より設定することができるのである。
The mode control is set to normal, the width of the gate pulse is set to equal, and the triggering of the gate pulse is set to trigger by echo. The first gate pulse is the trigger signal at the TRIG IN input.
Triggered by the first echo pulse received at input VIDEOIN after the pulse. The gate pulses are all of the same duration and have a width of 100
It can be set within the range of ns to 1.0 μsec by controlling the gate pulse width.

便利のため、(a)頂面のエコーの到達と同時にゲート
・パルスが開始することを検査できるように。
For convenience, (a) to be able to check that the gate pulse starts simultaneously with the arrival of the top echo;

(b)ゲート・パルス列が問題の全ての超音波エコーを
網羅するように調整することができるように。
(b) so that the gating pulse train can be adjusted to cover all ultrasound echoes of interest.

またゲートの巾が深さの較正のため便利な値となるよう
に、 GATE PULSE  は欠陥検出装置62の
スクリーン上に超音波信号と共に表示されなければなら
ない。あるいはまた、出力VIDEOOUTおよびGA
TE PULSE は、前記手順(a)および(b)が
実施可能であるようにオンシロスコープ64上に表示す
ることができるのである。
The GATE PULSE must also be displayed on the screen of the defect detection device 62 along with the ultrasonic signal so that the width of the gate is a convenient value for depth calibration. Alternatively, the output VIDEOOUT and GA
TE PULSE can be displayed on the oncilloscope 64 so that steps (a) and (b) above can be performed.

入力利得スイッチを用いて1分析装置のスクリーンダイ
ナミック会レンジ内に信号VIDEOOUTを置く。構
成要素68の回転速度は、使用される欠陥検出装置のパ
ルス反復頻度において、欠陥がプローブの下方を通過す
る時少なくとも3回提示されるように調整される。
Place the signal VIDEOOUT within the screen dynamic range of one analyzer using the input gain switch. The rotational speed of component 68 is adjusted such that, at the pulse repetition frequency of the defect detection device used, the defect is presented at least three times as it passes under the probe.

欠陥エコーは、この値が閾値スイッチの設定を越えるも
のとすれば、平均的な「林状エコー」レベルを超えるd
Bとして表示されることになる。
Defect echoes exceed the average "forest echo" level, assuming this value exceeds the threshold switch setting.
It will be displayed as B.

欠陥が検出される度毎に、対応する欠陥の深さが表示さ
れ、この均等なモードにおいては、この深さはゲート・
パルスと対応するタイム・スロットに即して測定される
。欠陥はまた欠陥カウントに加算されることになる。
Each time a defect is detected, the depth of the corresponding defect is displayed, and in this uniform mode, this depth is
Measured in time slots corresponding to pulses. Defects will also be added to the defect count.

正規のモードにおいては、ゲート・パルスのトリガー操
作は、トリガー・パルスTRIG IN  K続くある
遅延量の後、最初のゲート・パルスがトリガーされるよ
うに遅延させることができる。この遅延の長さは遅延制
御装置によって設定され。
In the normal mode, the triggering of the gate pulse can be delayed such that the first gate pulse is triggered after a certain amount of delay following the trigger pulse TRIG IN K. The length of this delay is set by a delay controller.

ゲート・パルスの開始は前述の如く、超音波信号に対し
て検査することができる。
The onset of the gate pulse can be checked against the ultrasound signal as described above.

また正規のモードにおいては、ゲート・パルスの巾は、
エコー・サイズ制御クロック58を用いてエコー−サイ
ズにより制御することができる。
Also, in normal mode, the width of the gate pulse is
The echo size can be controlled using an echo size control clock 58.

最初のゲート・パルスがトリガーされる方法がいずれで
あっても7ゲート・パルスの巾は100ns乃至1.0
μ秒間にエコーの大きさで制御された巾制御装置によシ
この時設定される。この巾はまた超音波信号の振幅によ
り影響?受け、大きな信号はこの巾を短縮させ、最も短
い巾は依然として100nsである。
Regardless of how the first gate pulse is triggered, the width of the 7 gate pulses ranges from 100 ns to 1.0 ns.
The width is set at this time by the width controller, which is controlled by the magnitude of the echo in microseconds. Is this width also affected by the amplitude of the ultrasound signal? Larger signals reduce this width, and the shortest width is still 100 ns.

感度制御および関連した巾の制御を用いて1問題となる
全ての超音波信号を網羅するためクロック・パルス列を
調整し、同時に比較的大きな規則的エコーが生じる度毎
に巾の狭いゲート・パルスが生成されることを確保する
。欠陥の深さは依然として均等なりロックからのパルス
数に照して測定されるのである。
A sensitivity control and an associated width control are used to adjust the clock pulse train to cover all the ultrasound signals of interest, while at the same time applying a narrow gate pulse each time a relatively large regular echo occurs. Ensure that it is generated. The depth of the defect is still measured relative to the number of pulses from the lock.

分析装置はある選択されたゲートまたはタイム・スロッ
トにおける超音波信号を検査するため使用することがで
き、またこれはモード・スイッチをエコー信号に対し設
定することにより、また所要のタイム・スロットまたは
ゲート番号を選択することによシ達成される。分析装置
はこの時選択されたゲート即ちタイム・スロットにおい
て生じる欠陥のみを表示することになる。もしゲート・
パルス巾が均等であれば、このタイム・スロットはゲー
ト番号と同じとなシ、従ってそのいずれも選択すること
ができるのである。
The analyzer can be used to examine the ultrasound signal at a selected gate or time slot, and this can be done by setting the mode switch to the echo signal and at the desired time slot or gate. This is accomplished by selecting a number. The analyzer will now only display defects that occur in the selected gate or time slot. If the gate
If the pulse widths are equal, this time slot must be the same as the gate number, so any of them can be selected.

もしゲート・パルス巾がエコーのサイズで制御されるな
らば、ゲート番号スイッチを用いて表示すヘキ欠陥のゲ
ート番号を選択することができる。
If the gate pulse width is controlled by the size of the echo, the gate number switch can be used to select the gate number of the defect to be displayed.

ある一定の深さの欠陥の場合、そのゲート番号はエコー
・サイズによシ制御された巾のサイズに依存し、また感
度の制御に依存することになる。もしある欠陥がこのゲ
ートにおいて生じるならば。
For a given depth defect, the gate number will depend on the width size, which is controlled by the echo size, and will depend on the sensitivity control. If some defect occurs in this gate.

その深さは依然として均等なりロックからのタイム・ス
ロットに関して表示されることになる。
The depth will still be displayed evenly in terms of time slots from the lock.

第8図に示される実施態様においては、各チャネル10
はアナログ素子の代りにディジタル素子を内蔵し、各チ
ャネルにおけるA/Dコンバータ48は除去される。欠
陥検出装置からの入力信号は、入力利得装置54によシ
処理された後、各チャネル10に対して送られる前にA
/Dコンバータ72に対して送られ、その結果チャネル
に対する信号はこの時ディジタル形態になるのである。
In the embodiment shown in FIG.
incorporates digital elements instead of analog elements, and the A/D converter 48 in each channel is eliminated. The input signal from the defect detection device is processed by the input gain device 54 and then sent to each channel 10.
/D converter 72, so that the signal for the channel is now in digital form.

この場合、チャネル10の構成要素はピーク・サンプル
兼保持回路を形成するディジタル・レジスタ74と、デ
ィジタル平均化フィルタ76と。
In this case, the components of channel 10 are a digital register 74 forming a peak sample and hold circuit, and a digital averaging filter 76.

第1のディジタル・コンパレータ78と、第2のディジ
タルeコンパレータ80からなっている。
It consists of a first digital comparator 78 and a second digital e-comparator 80.

第1のディジタル・コンパレータは異なる増幅器44と
対応し、レジスタ74および平均化フィルタ76から信
号を受取る。第1のコンパレータの出力は、コンパレー
タ46と対応する第2のコンパレータ80に送られる「
林状エコーより高いdB jレベル信号を表わし、ディ
ジタル・コンパレータ80はまた素子45から閾値信号
を受取る。
A first digital comparator corresponds to a different amplifier 44 and receives signals from a register 74 and an averaging filter 76. The output of the first comparator is sent to a second comparator 80 corresponding to comparator 46.
Digital comparator 80 also receives a threshold signal from element 45, representing a higher dB j level signal than the forest echo.

「林状エコーよシ高いdBJ  信号はまたANDゲー
ト82によってのみ可能状態にされる3状態バツフア5
0に対して送られ、このゲートの対する入力はシフト・
レジスタから前段のゲート回路に対する出力および第2
のコンパレータ80からの出力である。このように、こ
のANDゲートのみが、もI−ディジタル・コンパレー
タ80からの出力が存在する場合は6状態バツフアが「
林状エコーより高いdBj信号を受取ることを可能にす
ることになり、[林状エコーよシ高いdBJ信号が前記
閾値レヘルを超よる場合は、このコンパレータの出力の
みが生じる。他の全ての観点においては。
The higher dBJ signal than the forest echo is also enabled only by the AND gate 82, which is a three-state buffer 5.
0, and the input to this gate is the shift
Output from the register to the previous gate circuit and the second
This is the output from the comparator 80. Thus, if only this AND gate and the output from I-digital comparator 80 are present, then the six-state buffer is
This makes it possible to receive a dBj signal higher than the forest echo, and the output of this comparator will only occur if a dBJ signal higher than the forest echo exceeds the threshold level. In all other respects.

本信号分析装置は第1図乃至第7図に関して示され前に
述べた如く構成され作動するものである。
The signal analysis apparatus is constructed and operative as shown and previously described with respect to FIGS. 1-7.

本信号分析装置については特にガス・タービン機関のタ
ービン機関のタービン−ディスクに関して記述したが1
本分析装置は断面における変化が存在する他の技術的な
構成要素に対しても妥当し得るものである。
This signal analyzer has been specifically described with respect to the turbine disk of a gas turbine engine.
The analysis device can also be applied to other technical components where variations in cross section are present.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はエコー信号の振幅対時間の関係を示す典型的な
エコー・グラフ、第2図は欠陥信号が存在しない構成容
量の断面変化を生じた状態を示す拡大エコーφグラフ、
第6図は欠陥信号が存在する場合の第2図と類似のグラ
フ、第4図は本発明による信号分析装置の一実施態様を
示すブロック図、第5図は第4図に示された分析装置の
アナログ信号処理チャネルの1つを示すブロック図、第
6図は5に示されたチャネルにおける各段階の信分波形
を示すグラフ、第7図は欠陥検出装置および非破壊検査
装置と接続された第4図の分析装置を示す設定図、およ
び第8図は第5図に示された信号処理チャネルのディジ
タル形態を示すブロック図である。 10・・・信号処理チャネル、12・・・シフト・レジ
スタ、14・・・均等クロック、16・・・データ検出
回路、18・・・FIFOメモリー、20・・・深さカ
ウンタ、22・・・FIFOメモリー、24・・・プリ
ンタ。 26・・・欠陥カウンタ、28・・・データ・バス、5
0・・・深さカウンタ、62・・・ディスプレイ、34
・・・コンピュータ、66・・・データ・バス、67・
・・データ・バス、68・・・ゲート回路、39・・・
データ・バス。 40・・・ピーク・サンプル兼保持回路、42・・・平
均化フィルタ、44・・・差動増幅器、46・・・コン
パレータ、48・・・アナログ/ディジタル(A/D)
・コンバータ、50・・・3状態バツフア、54・・・
可変利得素子、56・・・対数増幅器、58・・・クロ
ック。 59・・・インターフェース・トリガー回路、60・・
・遅延回路、62・・・欠陥検出装置、64・・・発振
器。 66・・・ブローフ、68・・・構成要素、70・・・
水タンク、72・・・A/Dコ/バータ、74・・・デ
ィジタル・レジスタ、76・・・ディジタル平均化フィ
ルタ。 78・・・ディジタル・コンパレータ、80・・・ディ
ジタル・コンパレータ。 特許出願人 ローバス・ロイス・リミテッド〔外4名〕
Fig. 1 is a typical echo graph showing the relationship between the amplitude of the echo signal and time; Fig. 2 is an enlarged echo φ graph showing a state in which a cross-sectional change of the constituent capacitance occurs in the absence of a defective signal;
FIG. 6 is a graph similar to FIG. 2 in the presence of a defective signal, FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the signal analysis device according to the present invention, and FIG. 5 is an analysis shown in FIG. 4. A block diagram showing one of the analog signal processing channels of the device, FIG. 6 is a graph showing signal waveforms at each stage in the channel shown in 5, and FIG. FIG. 4 is a configuration diagram showing the analyzer, and FIG. 8 is a block diagram showing the digital form of the signal processing channel shown in FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Signal processing channel, 12... Shift register, 14... Equal clock, 16... Data detection circuit, 18... FIFO memory, 20... Depth counter, 22... FIFO memory, 24... printer. 26...Defect counter, 28...Data bus, 5
0...Depth counter, 62...Display, 34
...computer, 66...data bus, 67.
...Data bus, 68...Gate circuit, 39...
data bus. 40...Peak sample and hold circuit, 42...Averaging filter, 44...Differential amplifier, 46...Comparator, 48...Analog/digital (A/D)
・Converter, 50... 3-state buffer, 54...
Variable gain element, 56... Logarithmic amplifier, 58... Clock. 59...Interface/trigger circuit, 60...
- Delay circuit, 62... Defect detection device, 64... Oscillator. 66...brouf, 68...constituent element, 70...
Water tank, 72... A/D converter, 74... Digital register, 76... Digital averaging filter. 78...Digital comparator, 80...Digital comparator. Patent applicant Robus Royce Limited [4 others]

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (11各々がゲート装置を介して分析されるべき信号を
受取るように構成された複数の信号分析チャネルを設け
、全ての前記ゲート装置が信号が各チャネルによシ分析
されて順次信号処理チャネルに対して送るためゲート制
御によυ操作可能であり。 各チャネルは各時間ゲートにおける信号のピーク値を受
取ってこれを保持するように構成された保持回路と、該
保持回路から出力を受取るように構成された平均化フィ
ルタと、前記保持回路および平均化フィルタから出力を
受取るように構成された第1のコンパレータとを含み、
前記第1のコンパレータからの出力はこれもまた閾値レ
ベル信号を受取る第2のコンパレータに対して送られ、
前記第2のコンパレータからの出力は第1のコンパレー
タからの信号が有意義であるかどうかを判定するため使
用され、もしそうならば第1のコンパレータの出力を記
録するため使用されることを特徴とする信号分析装置。 (2)技術的な構成要素の検査中超音波欠陥検出装置に
より生成された示されt分析するように構成され、前記
信号処理チャネルの各々において平均化フィルタの出力
が各処理チャネルにおける平均の「林状エコー」レベル
を表わし、第1のコンパレータの出力は前記保持回路に
より保持された最後の信号レベルと平均の「林状エコー
」レベルとの間の差を表わし、前記第2のコンパレータ
の出カバ前記第1のコンパレータからの出力が前記閾値
レベルを超えたかどうかを表わすことを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の信号分析装置。 (3)前記ゲート回路がトリガー〇パルスにより付勢さ
れる少なくとも1つのクロック回路を含み。 該クロック回路は各処理チャネルのゲーif順次開路す
るシフト−レジスタに対してゲートΦパルスを発射し、
各ゲートが開路状態に保持される期間は前記クロック回
路によシ生成されるゲート・パルスの巾により決定され
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の信号分
析装置。 (4)少なくとも2つのクロック回路を有し、前記クロ
ック回路の1つにより生成されるゲート拳パルスの巾は
全てのチャネルのゲート装置に対して均等であり、使用
可能なチャネル数、検査される前記構成要素の厚さおよ
び検査することを必要とする信号の最も小さな巾に依存
する限度内に予め設定することができることを特徴とす
る特許請求の範囲第2項記載の信号分析装置。 (5)規則的エコーの領域において、前記ゲート・パル
スの巾が狭くなって前記構成要素における厚さの大きな
変化の領域内のエコー信号の比較的短い期間を各処理チ
ャネルが検査することを可能にするように、前記クロッ
クの他の1つによシ生成されたプログラムの巾がエコー
・サイズによって制御され、前記構成要素からのエコー
信号のサイズに従って変化し、均等なりロックは依然と
してカウンタ回路を介して欠陥の深さを測定するため使
用されることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の
信号分析装置。 (6)両方のクロックが遅延回路を介して欠陥検出装置
の送信された信号から、または欠陥検出装置からのエコ
ー信号からトリガー・パルスを受取ることを可能にし、
かつシフト・レジスタに対する入力が前記の2つのクロ
ックの出力から選択されることを可能にする切換え装置
を有することを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の
信号分析装置。 (7)ゲート制御装置から1つの信号処理チャネルに対
する信号が次に続くチャネルの保持回路に保持された信
号をクリアするように構成されることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の信号分析装置。 (8)各チャネルによシ生成されたディジタル・データ
が6状態のバッファを介して視覚的ディスプレイおよび
(または)プリンタおよび(または〕コンピュータに対
して1つ以上のデータ・バスを経て送られることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の信号分析装置。 (9)前記ゲート装置からの信号が次に続く処理チャネ
ルの3状態バツフアを使用可能状態にするよう構成され
ることを特徴とする特許請求の範囲第8項記載の信号分
析装置。 OQ  前記保持回路がコンデンサ回路からなり、前記
第1のコンパレータが差動増幅器からなり、前記第2の
コンパレータはアナログ・コンパレータからなることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の信号分析装置。 αυ 前記コンデンサ回路はコンデンサとバッファを含
んでいることを特徴とする特許請求の範囲第10項記載
の信号分析装置。 (12各信号処理チャネルは、これが前記第2のコンパ
レータからの信号によシ使用可能状態にされる時前記第
1のコンパレータからの出力を受取るように構成され、
前記ゲート装置から1つの処理チャネルに対する信号が
同じ処理チャネルのアナログ/ディジタル・コンバータ
をクリアするように構成されることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の信号分析装置。 03)各信号処理チャネルのにより検査される前に。 分析されるべき信号が可変減衰増幅器および対数増幅器
によシ処理されることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の信号分析装置。 (14)  前記保持回路が1つのディジタル・レジス
タを含み、前記第1および第2のコンパレータは各々デ
ィジタル・コンパレータであることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の信号分析装置。 05)前記第2のコンパレータからの出力が論理的スイ
ッチング素子に対して送られ、この素子の出力は、前記
第1のコンパレータの出力が前記閾値レベルを超える場
合に、第1のコンパレータカラの出力を5状態バツフア
が受取ることを可能にすることを特徴とする特許請求の
範囲第14項記載の信号分析装置。 αe 前記論理的スイッチング素子は、前段の信号処理
チャネルのゲート制御からの入力信号を有するANDゲ
ートを含むことを特徴とする特許請求の範囲第15項記
載の信号分析装置。 0η 分析されるべき信号は、各信号処理チャネルによ
る検査の前に、可変減衰増幅器およびアナロり/ディジ
タル・コンバータによって処理されることを特徴とする
特許請求の範囲第14項記載の信号分析装置。
Claims: (11) providing a plurality of signal analysis channels each configured to receive a signal to be analyzed via a gating device; Each channel has a holding circuit configured to receive and hold the peak value of the signal at each time gate, and the holding circuit. an averaging filter configured to receive an output from the holding circuit and a first comparator configured to receive an output from the holding circuit and the averaging filter;
an output from the first comparator is sent to a second comparator that also receives a threshold level signal;
The output from the second comparator is used to determine whether the signal from the first comparator is significant and, if so, is used to record the output of the first comparator. signal analyzer. (2) configured to analyze the indicated signal generated by the ultrasonic defect detection device during the inspection of technical components, and in each of said signal processing channels the output of the averaging filter is determined by the average the output of the first comparator represents the difference between the last signal level held by the holding circuit and the average "forest echo" level, and the output of the second comparator 2. The signal analysis device according to claim 1, wherein the signal analysis device indicates whether the output from the first comparator exceeds the threshold level. (3) The gate circuit includes at least one clock circuit activated by a trigger pulse. The clock circuit issues a gate Φ pulse to the shift register which sequentially opens the gate if of each processing channel;
2. The signal analysis device of claim 1, wherein the period during which each gate is held open is determined by the width of a gate pulse generated by said clock circuit. (4) having at least two clock circuits, the width of the gate pulse generated by one of said clock circuits is equal for all channel gate devices, and the width of the gate pulse generated by one of said clock circuits is equal to the number of available channels; 3. Signal analysis device according to claim 2, characterized in that it can be preset within limits depending on the thickness of the component and the smallest width of the signal that needs to be examined. (5) In regions of regular echoes, the width of the gate pulse is narrowed to allow each processing channel to examine relatively short periods of echo signals in regions of large thickness variations in the component. so that the width of the program generated by another one of said clocks is controlled by the echo size and varies according to the size of the echo signal from said component, and the equal lock still controls the counter circuit. 5. The signal analysis device according to claim 4, wherein the signal analysis device is used to measure the depth of a defect through a sensor. (6) enabling both clocks to receive trigger pulses from the transmitted signal of the defect detection device through a delay circuit or from an echo signal from the defect detection device;
5. Signal analysis device according to claim 4, further comprising a switching device which allows the input to the shift register to be selected from the outputs of the two clocks. (7) The signal according to claim 1, wherein the signal from the gate control device for one signal processing channel is configured to clear the signal held in the holding circuit of the next channel. Analysis equipment. (8) Digital data generated by each channel is sent via a six-state buffer to a visual display and/or printer and/or computer over one or more data buses. A signal analysis device according to claim 1, characterized in that: (9) the signal from the gate device is configured to enable a three-state buffer of a subsequent processing channel; The signal analysis device according to claim 8, wherein the OQ holding circuit comprises a capacitor circuit, the first comparator comprises a differential amplifier, and the second comparator comprises an analog comparator. The signal analysis device according to claim 1, wherein αυ The signal analysis device according to claim 10, characterized in that the capacitor circuit includes a capacitor and a buffer. a channel configured to receive an output from the first comparator when it is enabled by a signal from the second comparator;
2. Signal analysis device according to claim 1, characterized in that the signal for one processing channel from the gating device is arranged to clear the analog-to-digital converter of the same processing channel. 03) Before being examined by each signal processing channel. Claim 1, characterized in that the signal to be analyzed is processed by a variable attenuation amplifier and a logarithmic amplifier.
The signal analysis device described in Section 1. (14) The signal analysis device according to claim 1, wherein the holding circuit includes one digital register, and the first and second comparators are each digital comparators. 05) The output from said second comparator is sent to a logic switching element whose output is equal to the output of said first comparator color if the output of said first comparator exceeds said threshold level. 15. The signal analysis device according to claim 14, wherein the signal analysis device allows a five-state buffer to receive a signal. 16. The signal analysis device according to claim 15, wherein the logical switching element includes an AND gate having an input signal from a gate control of a preceding signal processing channel. 15. Signal analysis device according to claim 14, characterized in that the signal to be analyzed is processed by a variable attenuation amplifier and an analog/digital converter before examination by each signal processing channel.
JP58017300A 1982-02-05 1983-02-04 Analyzer for signal from ultrasonic defect detector Pending JPS58151556A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8203382 1982-02-05
GB08203382A GB2114758B (en) 1982-02-05 1982-02-05 Ultrasonic flaw detector signal analyser

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ID=10528141

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JP58017300A Pending JPS58151556A (en) 1982-02-05 1983-02-04 Analyzer for signal from ultrasonic defect detector

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JP (1) JPS58151556A (en)
DE (1) DE3302548A1 (en)
FR (1) FR2521297B1 (en)
GB (1) GB2114758B (en)

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GB2114758B (en) 1985-07-31
DE3302548A1 (en) 1983-08-18
FR2521297A1 (en) 1983-08-12
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