JPS58162861A - 超音波探傷装置 - Google Patents

超音波探傷装置

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JPS58162861A
JPS58162861A JP57046040A JP4604082A JPS58162861A JP S58162861 A JPS58162861 A JP S58162861A JP 57046040 A JP57046040 A JP 57046040A JP 4604082 A JP4604082 A JP 4604082A JP S58162861 A JPS58162861 A JP S58162861A
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ultrasonic
probe
frequency
signal
ultrasonic probe
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上杉 信夫
Kazuhiro Tsumura
和弘 津村
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Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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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〕 本発明は小欠陥部の検出も可能にする超音波探傷装置(
t:関する◎ 〔発明の技術的背景とその問題点〕 超音波探傷法の原理は次の通りである・被検体の表面ミ
ニ超音波探触子を配置し、この超音波探触子より超音波
を被検体の内部へ向けて発信すると、その超音波は被検
体と気相との境界面で反射する。したがって被検体の底
面から反射波を生ずるほか、被検体内部C:空洞状の欠
陥部があるとその欠陥部からも反射波な生ずることにな
る。そこでその反射波を検出することぽ二より、超音波
発信位置及び発信時から反射波の受信時までの所要時間
等C;より欠陥部の位置を知ることができ、また欠陥部
の大きさは反射波が得られる超音波探触子の移動範囲及
び反射波の振幅の大きさ等l:より算出することができ
る◎ ところで従来の超音波探傷装置にあっては。
欠陥部からの反射波の振幅の大きさが欠陥部の大きさに
:依存し、欠陥部が小さいと反射波の振幅も小さくなる
ため検出されない欠点があった。
また欠陥部の大きさの評価I:反射波の大きさを用1・
・ているため、振幅の安定した反射波を得る必要かある
。そこで超音波探触子と被検体の表面との間口音饗的な
結合材である水、グリース等の液体又は粘看性の物質を
介挿して、超音波探触子な被検体にほぼ一定の力で押付
けるようにしている。ところが被検体の表面i:凹凸な
どがあると音響的結合が不安定となり、そのため超音波
が一定の強さで被検体の内部へ発信されないことがあり
、その結果1反射波の振幅が欠陥部の大ささとは無関係
(−変動し、欠陥部の検出が不能となったり欠陥部の大
きさが適正5二評価されない事態が生ずるおそれもあっ
たー〔発明の目的〕 本発明は以上の事情にもとづいてなされたもので、その
目的は1反射波の振幅の大きさC;依存することなく欠
陥部の検出及びその大きさの評価を行なうことができ、
小さな欠陥部も見落すことのない超音波探傷装置を提供
することg二ある。
〔発明の概要〕
9i41の発明に係る超音波探傷装置は超音波パルスを
発生する超音波パルス発生器と、この発生器より発生さ
れた一定周波数の超音波V複数の測定点において被検体
の表面からその内部へ向けて発信するととも6二その反
射波を受信する超音波探触子と、この超音波探触子によ
り受信された反射波を周波数分析しその周波数成分信号
及び各周波数成分に対応したエネルギー信号を出力する
周波数分析器と、前記超音波探触子を前記被検体の表面
≦:沿って走査させる走査装置と、この走査装置からの
信号≦;もとづいて前記超音波探触子の位置を検出しそ
の位置信号を出力する探触子位置検出器と、この探触子
位置検出器からの位置信号をX軸5ユ入力するとともに
前記周波数分析器からの周波数成分信号及び欠陥部の大
きさC:対応するエネルギ信号をそれぞれY紬及び2軸
C;入力して欠陥部の大きさを色別表示するカラー表示
器とを具備して構成されている・ また第2の発明−二係る超音波探傷装置は、超音波パル
スな発生する超音波パルス発生器と。
この発生器より発生された一定周波数の超音波を複数の
測定点C−おいて被検体の表「からその内部鑑−向けて
発信するとともC;その反射波を受働する超音波探触子
と、前記被検体の無欠陥部情報を記憶しておくメモリー
と、 ITJ紀の超音波探触子により受信された反射波
を周波数分析しその周波数成分信号及び各周波数成分≦
;対応したエネルギ4s号を出力する周波数分析器と、
前記超音波探触子の各周波数成分番=対応したエネルギ
信号が前記メモJ1.−1:記憶された情報と異なると
きはそれらの信号を出力する周波数分新湯と、前記超音
波探触子を前記被検体の表面6;沿って走査させる走査
装置と、こみ走査装置からの信号にもとづいて前記超音
波探触子の位置を検出しその位置信号を出力する採触子
位・置検出器と、この探触子位置検出器からの位置信号
をX軸に入力するとともに前記周波数分析器からの周波
数成分信号及び欠陥部の大きさに対応するエネルギ信号
をそれぞれY軸及びzIIIA≦二人力して欠陥部の大
きさを色別表示するカラー表示器とを具備して構成され
ている・ 〔発明の実施例〕 第1因は本発明の一実施例を示すもので、図中lは被検
体、2はこの被検体l内に存在する空洞状の欠陥部であ
り、Sは超音波探傷装置の超音波探触子である・この超
音波探触子1は走査装置4に躯動され、被検体lの表面
に沿って矢印X方向へ走査する。そしてこの走査装fi
1mからの信号g二もとづいて探触子位置検出aSでは
超音波探触子1の位置を検出するようi:構成されてい
る・また図中6は時間コントロール部テコrn N 間
コントロール部6は前記探触子位置検出1145vFf
r足のタイミングで作動させるようg;構成されている
・また超音波パルス発生器7も時間コントロール部6I
−制御されて所定のタイミングで超音波パルスを発生し
、前記超音波探触子3より被検体1の内部に同けて超音
波を発信させるものである。一方、超音波探触子3は自
・−・発信した超音波の反射波を受働する−そしてその
9: 4m 4A号はエコー増幅器8で増幅され送信パ
ルスを除去するゲート回路9ケ介して。
対f41範囲から得られた反射波の周波数を分析する周
波数分析器10へ出力される・なお、これらゲート回路
9及び周波数分析器10も前記時間コントロールsci
二よってその作動タイミングを制御されている・また図
中77は被検体lが健全状態にあるときのデータを比較
用基準データとして記憶しておくメモリーであり、その
基準データは適宜Oσ記局周波数分析器0へ入力される
oよた周波数分析器10C二よる周波数分析結果はカラ
ー表示器(カラーcR’r)lz&二よって表示される
ように構成されている。
次C:このよう(:構成された超音波探傷装置の作用を
説明する・ 前記時間コントロール部6からのパルスによって超音波
パルス発生器1はトリガされ、これ(;よって超音波探
触子3が励信される・そしてこの超音波探触子3から超
音波パルスが被検体lの内部へ向けて発信され欠陥部2
に達すると。
その欠陥部で反射し反射波が探触子3g−おいて子Sは
、!@2図C二示すように矢印X方向へ被検体lに沿っ
て走査しながら反射波を受信すると。
SSaのようi:その探触子位ii X a 、−・X
、、−Xll、・・・、Xsg二対応して、エコー増幅
器8より欠陥エコー及び底面エコーが出力される・なお
欠陥エコーは前記欠陥szからの反射波によって得られ
るものであり、底面エコーは被検体lの底面からの反射
波によって得られるものである・まだ超音波探触子1よ
り発信される送信パルスは信号処理i:は不要な信号で
あり、このような不要な送信パルスはゲート回路りを通
すこと鑑:よって除去され、ゲート回路通過時間(ゲー
ト時間)Tgの間に生じた信号のみが、前記周波数分析
f#rlOに対し出力されるCなお。
このようなゲート時間TgはJ底面エコーが得られる1
;充分な時間幅として設定されるものである・ここで、
デー4回路9より出力されたエコーは1周波数分析@t
 at二てフーリエ変換などI:よって周波数領域へ変
換される・その結果$4図に示すような超音波探触子1
の位1iiC;対応した周波数スペクトルが得られる。
そこで周波数成分信号はカラー表示器12の2軸へ入力
される・そこでカラー表示器12の1iiFfi上穫;
はそれらのエネルギの大きさ一二応じた色別表示がなさ
れることg二なる・一方、探触子Iの位置は走査装置4
からの信号が与えられる探触子位置検出aSによって検
出され、その位置信号はカラー表示器11のX軸へ入力
される・その結果。
カラー表示器12の画面上5;はts5st二示すよう
な周波数スペクトルの2次元表示がなされることC:な
る。ここで周波数スペクトルのエネルギの最大値を1と
して表示される・そしてこの表示から超音波探触子3が
X、〜Xiの間(:位置するときの周波数スペクトルが
、欠陥部lの存在しないXa、Xiなどの位RC−ある
ときの周波数スペクトルと異なることがヤ目で理解でき
るものとなる・また、欠陥部2の大き′8に関する情報
は1色の変るとツテi−よって表わされるので、このピ
ップから欠陥部2の大きさを評価することができる・ なおメモ9−txt二無欠陥位置での周波数スペクトル
を基準スペクトルとして記憶させておき、これと異なる
周波数スペクトルのみを表示させるようにすることg;
よって、欠陥部検出の能率同上をはかることができる・ 以上のようにカラー表示器12の画面上に周波数スペク
トルの2次元表示を行うこと1;よって対傘範囲全体を
パターン化することができ。
従来、N触子位置4a C周波数スペクトルを求めて欠
陥部を評価していたのに比べてより小さい欠陥部の検出
が可能g;なり、また対象範囲内の探傷時間が短縮され
るととζ;なる・ 〔発明の効果〕 襖1の発明に係る超音波探傷装置は超音波パルスを発生
する超音波パルス発生器と、この発生器−り発生された
一定周波数の超音波を複数の測定点と二gいて被検体の
表面からその内部へ向けて発信するとともCユその反射
波を受信する超音波探触子と、この超音波探触子により
受信された反射波を周波数分析し゛その周波数成分信号
及び各周波数成分−二対応したエネルギ信号を出力する
周数数分析器とsvJ記超音波探触子な前記被検体の表
面C:沿って走査させる走査装置と、この走査装置から
の信号1;もとづいて前記超音波探触子の位置を検出し
その位置信号を出力する探触子位置検出器と、この探触
子位置検出器からの位置信号なX軸に入力するとともC
二前記周波数分析器からの周波数成分信号及び欠陥部の
大きさに対応するエネルギ信号をそれぞれY軸及びZ軸
に入力して欠陥部の大きさな色別表示するカラー表示器
とを具備して構成されるものであるから、欠陥部が大き
さに応じて色分けされた状態で容具に検出され、かつ小
さな欠陥部をも検出することができる・また、エコーレ
ベル(−依存することなく欠陥部の検出及びその大きさ
の評価がなされるので、従来のようg;カッブラントの
不安定供給や被検体表面の凹凸によるエコーレベルの不
安定C:影響されることはなく、探傷精度の同上並びi
:探傷時間の短縮がはかられる0 ざらt二*2の発明はI%lの発明で述べた周波数分析
器C:比較機能をもたせるとともC:被検体の無欠陥部
情報を記憶しておくメモリーを設け。
このメモリーC;記憶された情報と異なる情報のみを欠
陥部情報として前記カラー表示器1;表示するものであ
るから、欠陥部の有無が一層明確I:なる効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
11111は、本発明(第1m!gzの発BA)の一実
施例を示す概略因、襖2因ないし纂5因は同!−例の作
用を説明する図である。 l・・・被検体、2−・欠陥部、ト・・超音波探触子。 4・・・走査装置、5・・・探触子位置検出器、7・・
・超音波パルス発生器、10・・・周波数分析器、ll
・・・メ リー、12・−カラー表示器O出願人代理人
 弁理士 峠 江 武 彦第1図 s2図 第3図 井関

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)超音波パルスを発生する超音波パルス発生器と、
    この発生器より発生された一定周波数の超音波を複数の
    測定点C:おいて被検体の表面からその内部へ向けて発
    信するとともにその反射波を受(iqする超音波探触子
    と、この超音波探触子≦:より受信された反射波を周波
    数分析しその周波数成分信号及び各周波数成分に対応し
    たエネルギ信号を出力する周波数分析器と、前記超音波
    探触子を前記被検体の表面に沿って走査させる走査装置
    と、この走査装置からの信号にもとづいて前記超音波探
    触子の位置を検出しその位置信号を出力する探触子位置
    検出器と、この°探触子位置検出器からの位置信号をX
    軸に入力するとともC二前記周波数分析器からの周波数
    成分信号及び欠陥部の大きさに対応するエネルギー信号
    をそれぞれY軸及び2軸5二人力して欠陥部の大きさを
    色別表示するカラー表示器とを具備したことを特徴とす
    る超音波探傷装置。
  2. (2)  超音波パルスを発生する超音波パルス発生器
    と、この発生器より発生された一足周波数の超音波を複
    数の測定点(−おいて被検体の表面からその内部へ向け
    て発信するとともにその反射波を受信する超音波探触子
    と、前記被検体の無欠陥部情報を記憶しておくメモリー
    と、前記超音 探触子C二より受信された反射波を周波
    数分析しその周波数成分信号及び分周波数成分!:対応
    したエネルギー信号が前記メモリーに記憶された情報と
    異なるときはそれらの信号を出力する周波数分析器と、
    11N記超音波探触子を前記被検体の表Ii](−沿っ
    て走査させる走査装置と。 この走査装置からの信号C:もとづいて前記超音波探触
    子の位置を検出しその位置信号を出力する探触子位に検
    出器と、この探触子位置検出器からの位に、信号をX 
    @ C入力するとともに1記周波数分析器からの周波数
    成分信号及び欠陥部の大きさ≦:対応するエネルギ信号
    をそれぞれY軸及び2軸C:入力して欠陥部の大きさを
    色別表示するカラー表示器とを具備したことを特徴とす
    る超音波探傷装置。
JP57046040A 1982-03-23 1982-03-23 超音波探傷装置 Granted JPS58162861A (ja)

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JPH0526140B2 JPH0526140B2 (ja) 1993-04-15

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JP3964061B2 (ja) * 1998-10-23 2007-08-22 独立行政法人科学技術振興機構 磁気計測による探傷方法及び装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56125662A (en) * 1980-03-10 1981-10-02 Rigaku Denki Kk Ultrasonic flaw detecting apparatus
JPS578445A (en) * 1980-06-20 1982-01-16 Hitachi Ltd Method and device of non-destructive inspection by frequency spectral analysis

Patent Citations (2)

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