JPS59100861A - セクタスキヤンによる超音波探傷方法 - Google Patents
セクタスキヤンによる超音波探傷方法Info
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- JPS59100861A JPS59100861A JP57211987A JP21198782A JPS59100861A JP S59100861 A JPS59100861 A JP S59100861A JP 57211987 A JP57211987 A JP 57211987A JP 21198782 A JP21198782 A JP 21198782A JP S59100861 A JPS59100861 A JP S59100861A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating 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
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
- G01N29/262—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by electronic orientation or focusing, e.g. with phased arrays
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はバッキング材上に設けた複数の超音波振動子
に対してそれぞれ独立に遅延信号を印加することによっ
て超音波波面が扇形状になるようにして、＃桧材の欠陥
検査を行ういわゆるセクタスキャンによる超音波探傷方
法の改良に関するものである。
に対してそれぞれ独立に遅延信号を印加することによっ
て超音波波面が扇形状になるようにして、＃桧材の欠陥
検査を行ういわゆるセクタスキャンによる超音波探傷方
法の改良に関するものである。
まず第１図を用いて従来のこの種探傷方法について簡単
に説明する。
に説明する。
第１図において、（１）はセクタスキャン用の超音波振
動子アレイであって、バッキング材（２）とこのバッキ
ング材（２）の一方の面に直接に、しかも互いに独立し
て設けられた複数の振動子Ａｌ−’Ａ７とからできてい
る。上記振動子Ａｌ、−Ａ７は、それぞれ対応する遅延
回路Ｄｌ−Ｄ７につながっている。なお、上記遅延回路
Ｄｌ、−Ｄ７はそれぞれの一端は共通に信号ライン（３
）を介して図示していない基準信号発生源につながって
いる。（４）は上記超音波振動子プレイによって探傷さ
れる被検材であり、ここでは便宜上、被検羽（４）の欠
陥を点線で囲む（５）で示しである このような従来の
構成において、上記信号ライン（３）に基準パルスＰｏ
を与えたとすれば上記遅延回路Ｄｉ、−Ｄ７がらそれぞ
れ遅延パルスＰＩ、−Ｐ７が送信される。なお、 Ｐｉ
とｐ７ 、 Ｐ２ とＰ６．およびＰ３とＰ５は送信の
タイミングが同じである。上記遅延パルスＰｉＳＰ７は
それぞれ上記振動子Ａｌ−Ａ７に印加されこれを励振し
、その結果上記振動子Ａｌ５Ａ７からそれぞれ超音波ビ
ームＢｌ−−Ｂ７が発生する。超音波ビームＢ４は正面
に向き、超音波ビームＢｊ−Ｂ５および超音波ビームＢ
５−−Ｒ７は偏向角をもっている。上記超音波ビームＢ
１５Ｂ７により、上記欠陥（５）を検出することができ
る。
動子アレイであって、バッキング材（２）とこのバッキ
ング材（２）の一方の面に直接に、しかも互いに独立し
て設けられた複数の振動子Ａｌ−’Ａ７とからできてい
る。上記振動子Ａｌ、−Ａ７は、それぞれ対応する遅延
回路Ｄｌ−Ｄ７につながっている。なお、上記遅延回路
Ｄｌ、−Ｄ７はそれぞれの一端は共通に信号ライン（３
）を介して図示していない基準信号発生源につながって
いる。（４）は上記超音波振動子プレイによって探傷さ
れる被検材であり、ここでは便宜上、被検羽（４）の欠
陥を点線で囲む（５）で示しである このような従来の
構成において、上記信号ライン（３）に基準パルスＰｏ
を与えたとすれば上記遅延回路Ｄｉ、−Ｄ７がらそれぞ
れ遅延パルスＰＩ、−Ｐ７が送信される。なお、 Ｐｉ
とｐ７ 、 Ｐ２ とＰ６．およびＰ３とＰ５は送信の
タイミングが同じである。上記遅延パルスＰｉＳＰ７は
それぞれ上記振動子Ａｌ−Ａ７に印加されこれを励振し
、その結果上記振動子Ａｌ５Ａ７からそれぞれ超音波ビ
ームＢｌ−−Ｂ７が発生する。超音波ビームＢ４は正面
に向き、超音波ビームＢｊ−Ｂ５および超音波ビームＢ
５−−Ｒ７は偏向角をもっている。上記超音波ビームＢ
１５Ｂ７により、上記欠陥（５）を検出することができ
る。
ところで、このような従来の方法においては。
バッキング材（２）上に振動子Ａｌ−Ａ７を直線的に並
設しているため、並んでいる方向に対する欠陥検出には
よいか１紙面に対して垂直な方向の欠陥に対しては不十
分である。すなわち９紙面に対して垂直な方向の欠陥の
検出については上記の超音波ビームによってカバーされ
る範囲外となるため。
設しているため、並んでいる方向に対する欠陥検出には
よいか１紙面に対して垂直な方向の欠陥に対しては不十
分である。すなわち９紙面に対して垂直な方向の欠陥の
検出については上記の超音波ビームによってカバーされ
る範囲外となるため。
もし、この範囲外の被検材の状態も知ろうとするならは
、振動子プレイを紙面に対して垂直方向へ小刻みに移動
させながら検査する必要がある。
、振動子プレイを紙面に対して垂直方向へ小刻みに移動
させながら検査する必要がある。
振動子アレイが当接する被検材の面内の欠陥を広い範囲
にわたって一度に把握できるようにしたもので、以下第
２図Ｈ第４図を用いて説明する。
にわたって一度に把握できるようにしたもので、以下第
２図Ｈ第４図を用いて説明する。
第２図はこの発明の特徴の一つである振動子アレイの一
実施例を示すもので９図に示すごとくバッキング材（２
）の一方の面には複数の振動子ＡＸ＋−１／−’ ＡＸ
Ｈ−ｎ が格子状に配置しである。そして、それぞれ
の振動子は独立している。
実施例を示すもので９図に示すごとくバッキング材（２
）の一方の面には複数の振動子ＡＸ＋−１／−’ ＡＸ
Ｈ−ｎ が格子状に配置しである。そして、それぞれ
の振動子は独立している。
第３図は第２図に示すように構成された超音波振動子プ
レイを励振するための方法を示すものである。なお、こ
こでは説明の便宜上９紙面に対して左から右へ（または
右から左へ）の向きを［夕１月とし、同様に下から上へ
（または上から下へ）の向きを「行」と仮定する。同図
において、ＳＲＩ、−８Ｒ７は行単位に設けられ、かつ
それぞれ７ビツトのシフトレジスタであって、 ＳＲＩ
→ＳＲ２・・・ＳＲ７の順に従属接続されており、シフ
トレジスタＳＲＩにセットされた信号ＳＰはシフトパル
スｓｙｐｍよって順次左から右へ送られ、最終ピットの
フリッＳＲ２に送られ、以下同様に信号ｓｐは送られて
行き最後のシフトレジスタＳＲ７に与えられる。
レイを励振するための方法を示すものである。なお、こ
こでは説明の便宜上９紙面に対して左から右へ（または
右から左へ）の向きを［夕１月とし、同様に下から上へ
（または上から下へ）の向きを「行」と仮定する。同図
において、ＳＲＩ、−８Ｒ７は行単位に設けられ、かつ
それぞれ７ビツトのシフトレジスタであって、 ＳＲＩ
→ＳＲ２・・・ＳＲ７の順に従属接続されており、シフ
トレジスタＳＲＩにセットされた信号ＳＰはシフトパル
スｓｙｐｍよって順次左から右へ送られ、最終ピットの
フリッＳＲ２に送られ、以下同様に信号ｓｐは送られて
行き最後のシフトレジスタＳＲ７に与えられる。
従って、各行単位に設けたシフトレジスタ５ＲＩＳＳＲ
７それぞれのビットと振動子ＡＸ Ｉ−ｊ −ＡＸ Ｉ
−７’＝ ＡＸ７−１− ＡＸ７−７の各振動子に対応
させておけば、シフトレジスタＳＲｊ 、−ＳＲ７の信
号の移動に伴って行単位に、しかも各振動子ごとに励振
され超音波が発生する。図中矢印点線はその励振の順を
示している。なお、フリップフロップと振動子との接続
によって各行を右から左へも励振できることは言うまで
もない。さて、第３図のような接続および励振において
は各振動子から生ずる超音波はいずれも同じ向きとなり
、第１図に示すＢｌ。
７それぞれのビットと振動子ＡＸ Ｉ−ｊ −ＡＸ Ｉ
−７’＝ ＡＸ７−１− ＡＸ７−７の各振動子に対応
させておけば、シフトレジスタＳＲｊ 、−ＳＲ７の信
号の移動に伴って行単位に、しかも各振動子ごとに励振
され超音波が発生する。図中矢印点線はその励振の順を
示している。なお、フリップフロップと振動子との接続
によって各行を右から左へも励振できることは言うまで
もない。さて、第３図のような接続および励振において
は各振動子から生ずる超音波はいずれも同じ向きとなり
、第１図に示すＢｌ。
Ｂ２．Ｂ３に示す方向か、あるいは”５ｅ Ｂ６． Ｂ
７に示す方向のどちらかになる。すなわち、波面を扇形
にすることができない。
７に示す方向のどちらかになる。すなわち、波面を扇形
にすることができない。
第４図は第３図に示した振動子励振方法を用いて第１図
に示したような超音波ビームを発生させる方法を示して
いる。なおここでは振動子を７個とし、これを４ビツト
のシフトレジスタで矢印（イ）および（ロ）方向に振動
子を励振して行く場合を説明する。同図においてＳＲは
フリップフロップＰ？１、− ＦＦ４からなるシフトレ
ジスタであって、 ＦＦｊにセットされた信号ＳＰはシ
フトパルスＳＦＰがＦＦＩのトリガ入力端に与えられる
たびにＦＦＩ→ＦＴＩ’ ２→’Ｆ’Ｆ３→ＦＦ４とシ
フトして行き、４個目のシフトパルスが入力されるとＦ
Ｆ４リセツト出力は１１“→ゝ０“となる。すなわち１
ｔｌ目のパルスでＩＩ’Ｆ２のセット出力が１１″とな
り、２個目のパルスでＦＦ４のセット出力′１“となる
。そして４個目のパルスでＦＦ４のセット出力は１０′
となる。Ａ１５Ａ７は振動子でありｍ 、Ａ１＊ Ａ７
はＦＦＩのセット出力端に、 Ａ２ 、 Ａ、ＳはＦＦ
２のセット出力端に、Ａ３゜Ａ５はＦＦ３のセット出力
端妊、そしてＡ＋Ｐ＝Ａ７の真中に位置するＡ４はＦＦ
４０セツト出力端につながっている。従って、 ＦＦｌ
−ＦＦ４０セツト出力状態によってＡｌ−Ａ７の撮動子
は矢印（イ）、および（ロ）の方向に励振される。すな
わち、 Ａｊ 、 Ａ７から最初°に超音波が発生し６
次にＡ２．Ａ６から、その次にＡ３．Ａ５から、そして
最後にＡ４から超音波が生ずる。すなわちシフトパルス
の周波数に応じて各ビットのフリップフロップから第１
図に示すような遅延信号が生じ、それに合わせて対応す
る振動子から超音波が発生する。このようにして発生さ
れた超音波の波面は第１図に示すようになる。
に示したような超音波ビームを発生させる方法を示して
いる。なおここでは振動子を７個とし、これを４ビツト
のシフトレジスタで矢印（イ）および（ロ）方向に振動
子を励振して行く場合を説明する。同図においてＳＲは
フリップフロップＰ？１、− ＦＦ４からなるシフトレ
ジスタであって、 ＦＦｊにセットされた信号ＳＰはシ
フトパルスＳＦＰがＦＦＩのトリガ入力端に与えられる
たびにＦＦＩ→ＦＴＩ’ ２→’Ｆ’Ｆ３→ＦＦ４とシ
フトして行き、４個目のシフトパルスが入力されるとＦ
Ｆ４リセツト出力は１１“→ゝ０“となる。すなわち１
ｔｌ目のパルスでＩＩ’Ｆ２のセット出力が１１″とな
り、２個目のパルスでＦＦ４のセット出力′１“となる
。そして４個目のパルスでＦＦ４のセット出力は１０′
となる。Ａ１５Ａ７は振動子でありｍ 、Ａ１＊ Ａ７
はＦＦＩのセット出力端に、 Ａ２ 、 Ａ、ＳはＦＦ
２のセット出力端に、Ａ３゜Ａ５はＦＦ３のセット出力
端妊、そしてＡ＋Ｐ＝Ａ７の真中に位置するＡ４はＦＦ
４０セツト出力端につながっている。従って、 ＦＦｌ
−ＦＦ４０セツト出力状態によってＡｌ−Ａ７の撮動子
は矢印（イ）、および（ロ）の方向に励振される。すな
わち、 Ａｊ 、 Ａ７から最初°に超音波が発生し６
次にＡ２．Ａ６から、その次にＡ３．Ａ５から、そして
最後にＡ４から超音波が生ずる。すなわちシフトパルス
の周波数に応じて各ビットのフリップフロップから第１
図に示すような遅延信号が生じ、それに合わせて対応す
る振動子から超音波が発生する。このようにして発生さ
れた超音波の波面は第１図に示すようになる。
従って、第２図、第３図に示すような振動子アレイの行
（または列）単位にシフトレジスタを設け、そのシフト
レジスタを構成するフリップフロップを第４図に示すよ
うに振動子と接続しておけば各行（または列）の振動子
は第４図を用いて説明したように励振される。そのため
行（または列）単位に波面が扇形をなす超音波が生じそ
れがすべての行から順次発生する。
（または列）単位にシフトレジスタを設け、そのシフト
レジスタを構成するフリップフロップを第４図に示すよ
うに振動子と接続しておけば各行（または列）の振動子
は第４図を用いて説明したように励振される。そのため
行（または列）単位に波面が扇形をなす超音波が生じそ
れがすべての行から順次発生する。
なお第４図においては振動子の数を奇数とし。
４ビツトのシフトレジスタを設けたが振動子が偶数の場
合には振動子の数の１／２のビット数のシフトレジスタ
を設け、中央に位置する二つの振動子に最終ビットの信
号を共通に与えればよい。
合には振動子の数の１／２のビット数のシフトレジスタ
を設け、中央に位置する二つの振動子に最終ビットの信
号を共通に与えればよい。
以上述べたようにこの発明によれば、格子状に配置した
複数の振動子を用いて広い範囲の検査を一度に行うこと
ができる。
複数の振動子を用いて広い範囲の検査を一度に行うこと
ができる。
なお、振動子アレイの移動は、すべての行（または列）
の振動子が励振された後、たとえば−列（または−行）
分の長さだけ特願昭５３−１２１３２６号の第４図に示
すような機Ｓを用いてスライドさせて行けば被検材の検
査領域をもれなく検査することができる。
の振動子が励振された後、たとえば−列（または−行）
分の長さだけ特願昭５３−１２１３２６号の第４図に示
すような機Ｓを用いてスライドさせて行けば被検材の検
査領域をもれなく検査することができる。
ところで、上記実施例においては振動子に与える遅延パ
ルスの遅延時間は一定の場合を示したが偏向角を変える
にはシフトパルスのパルス幅、あるいは周波数を変える
ことによって振動子に与える遅延信号を変えて行うこと
ができる。その場合すべての振動子に与える印加信号の
遅延時間を一様に変えることができるし、一部の振動子
を対象にして変化させることもできる。そして、これら
の制御は手動設定によってもよいし、あるいはあらかじ
め探傷条件を記憶し、それを適宜実行することマイクロ
コンピュータのような制御手段を用いてもよいなどの種
々の方策がある。
ルスの遅延時間は一定の場合を示したが偏向角を変える
にはシフトパルスのパルス幅、あるいは周波数を変える
ことによって振動子に与える遅延信号を変えて行うこと
ができる。その場合すべての振動子に与える印加信号の
遅延時間を一様に変えることができるし、一部の振動子
を対象にして変化させることもできる。そして、これら
の制御は手動設定によってもよいし、あるいはあらかじ
め探傷条件を記憶し、それを適宜実行することマイクロ
コンピュータのような制御手段を用いてもよいなどの種
々の方策がある。
ま、た、上記の実施例の説明においては超音波を発生さ
せる場合について説明したが受信の場合はシフト信号に
同期させて送信信号に対して受信して行けばよく、この
発明の要旨とする点を受信に適用できることは言うまで
もない。
せる場合について説明したが受信の場合はシフト信号に
同期させて送信信号に対して受信して行けばよく、この
発明の要旨とする点を受信に適用できることは言うまで
もない。
第１図は従来のセクタスキャンによる超音波探傷方法を
説明するための図、第２図はこの発明の特徴をなす振動
子プレイの構成例を示す図、第３図および第４図はこの
発明における振動子の励振方法を説明するための図であ
り、（１）は振動子アレイ、（２）はバッキング材、Ａ
は振動子、ＳＲはシフトレジスタ、ＦＦはフリップフロ
ップである。 なお１図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。 代理人葛野信− 第１図 第２図 第３図 イ ロ
説明するための図、第２図はこの発明の特徴をなす振動
子プレイの構成例を示す図、第３図および第４図はこの
発明における振動子の励振方法を説明するための図であ
り、（１）は振動子アレイ、（２）はバッキング材、Ａ
は振動子、ＳＲはシフトレジスタ、ＦＦはフリップフロ
ップである。 なお１図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。 代理人葛野信− 第１図 第２図 第３図 イ ロ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）平板状のバッキング材の一方の面に複数の超音波
振動子を格子状に配置して超音波振動子アレイを形成す
るとともに、その行（または列）ごとに各行（または列
）の列（または行）方向に並ぶ複数の振動子に対して順
番にパルスを与えてそれぞれの振動子から超音波を発生
させ、被検材に対する超音波波面が扇形をなすようにし
、ある一つの行（または列）の列（または行）方向の振
動子から超音波を発生させたのち、隣合う次の行（また
は列ンの列（または行）方向の複数の振動子に対して前
記と同様にパルスを順番に与えて超音波を発生させ、こ
の動作を行（または列）単位で順番に行っていくことに
より、上記格子状に配置した複数の振動子の特定のもの
から超音波を発生させて、被検材内の超音波の入射方向
、および入射方向と交叉する面内の欠陥の形態を検出す
るようにしたことを特徴とするセクタスキャンによる超
音波探傷方法。 （２１行（または列）それぞれに対応して、その行（ま
たは列）の振動子の数が奇数の場合はその数に１を加え
た数の２分の１のビット数、または振動子の数が偶数の
場合はその数の２分の１のピット数めシフトレジスタを
設け、そのシフトレジスタの１ビツト目の信号を並設さ
れている複数の振動子のうち両端に位置する二つの振動
子に共通に印加し、２ビツト目の信号を両端の振動子よ
りそれぞれ一つ内側に位置する二つの振動子に共通に印
加し、以下同様にして０次のビットの信号をそれぞれ対
をなす振動子に印加し、そして列（または行）方向に並
ぶ複数の振動子のうち、一つの行（または列）の振動子
の数が奇数の場合は真中の振動子、あるいは振動子の数
が偶数の場合は中央に位置する二つの振動子に上記シフ
トレジスタの最終ビットの信号を与えることにより、各
行（または列）の列（または行）方向に並ぶ振動子を両
端側から内側に向けて順番に励振して超音波を発生させ
るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項記載のセクタスキャンによる超音波探傷方法。 （３）、各行（または列）にそれぞれ対応して設けられ
た。シフトレジスタは超音波を発生させる行＜雀元ｉま
夕ｉＪ’ｉ’の１１番に従属接続され、シフト信号は超
音波発生の順に沿って次のシフトレジスタへ転送される
ようにしであることを特徴とする特許請求の範囲第（２
）項記載のセクタスキャンによる超音波探傷方法。 （４）上記シフトレジスタに与えるシフトパルスの周波
数またはパルス幅を変化させることによって各ピットの
出力も変え、それによって振動子から生ずる超音波の偏
向角を変えられるようにしたことを特徴とする特許請求
の範囲第（１）項記載のセクタスキャンによる超音波探
傷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57211987A JPS59100861A (ja) | 1982-12-02 | 1982-12-02 | セクタスキヤンによる超音波探傷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57211987A JPS59100861A (ja) | 1982-12-02 | 1982-12-02 | セクタスキヤンによる超音波探傷方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59100861A true JPS59100861A (ja) | 1984-06-11 |
Family
ID=16615010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57211987A Pending JPS59100861A (ja) | 1982-12-02 | 1982-12-02 | セクタスキヤンによる超音波探傷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59100861A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63106553A (ja) * | 1986-10-22 | 1988-05-11 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 超音波探触子 |
-
1982
- 1982-12-02 JP JP57211987A patent/JPS59100861A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63106553A (ja) * | 1986-10-22 | 1988-05-11 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 超音波探触子 |
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