JPS59109879A - 超音波振動子アレイ励振方法 - Google Patents

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】 この発明はセクタ（ｓｅｃｔｏｒ）スキャンによって被
検材の欠陥検査を行う超音波探傷装置において。

バッキング材上に等間隔に超音波撮動子を複数個並設し
てなる超音波振動子アレイの励振方法に関するものであ
る。

まず、従来のこの種方法について説明する。

第１図において、（１）は板状のバッキング材（２）の
一方の面に複数の超音波振動子Ａｊ＝Ａ７が所定の間隔
に直線的に並設されている超音波振動子アレイであって
、それぞれの振動子Ａ１〜Ａ７には対応する遅延回路Ｄ
１〜Ｄ７が接続されており、それぞれの振動子Ａ１〜Ａ
７には対応する遅延回路からＰ１〜Ｐ７　のような遅延
パルスが与えられて励振するようになっている。

このようにして振動子Ａ１〜Ａ７から生じた超音波Ｂ１
〜Ｂ７はその波面が扇形状をなし、被検材（４）中の欠
陥（５）全チェックする。

なお、（３）は遅延回路Ｄ１〜Ｄ７に基準信号Ｐｏ　ｋ
共通に与えるための信号ラインであって９図示していな
い基準信号発生源につながっている。

このように構成された従来の方法にあっては超音波ビー
ムの偏向角（又は屈折角ともいう。）は各振動子Ａ１〜
Ａ７に対応して設けた遅延回路の遅延時間によって決ま
ってしまう。そのため被検材（４）の板厚、検査領域な
どによって偏向角を変えようとしても遅延回路を変えな
い限り出来ない。

また、超音波発生速度を変えることも基準信号に対する
遅延時間が各遅延回路それぞれによって固定的であるた
め出来ない。

さらにアレイを構成する振動子に対して１個づつの遅延
回路が必要であるため振動子の数が増せば必然的に遅延
回路の数もそれに比例して憎子とこの発明はこれらいく
つかの問題点を改善するためになされたもので、以下第
２図に示す実施例を用いて詳述する。

第２図において、（６）は４ビツトのリングカウンタで
あり、ゲートＧ１′ｆｒ：通るクロックパルス（７）が
入力されるたびに計数し、フリップフロップＦＦ１゜Ｆ
Ｆ２　、　ＦＦ４　、　ＦＦ９のうちＦＦ２とＦＦ８が
共に“１”になればゲー）Ｇ２　の出力でリセットされ
、その後再びクロックパルスを計数する、すなわち、ク
ロックパルス金（り返し計数する。（８）はカウンタ（
６）の出力を１０進Ｌτ変換するデコーダであり、この
デコーダの出力端Ｄ１〜Ｄ９に振動子Ａ１〜Ａ１７がつ
ながっている。

丁なわち、　　Ｄｉ　　にはＡ９が、Ｄ２にはＡ８とＡ
＋。

が＋　　Ｄ３　にはＡ７とＡ１１　　が、以下同様に各
出力端につながり、最後のＤ９がＡ１　とＡ１７につな
がっている。このようなカウンタとデコーダの接続にお
いて、ゲー）Ｇ１　　の一つの入力端に開俵１ノ信号（
９）として“１”の信号が与えられ、もう一つの入力端
にクロックパルス（７）が入力されると、カウンタは計
数を開始し、そしてデコーダ（８）の出力端Ｄ１〜Ｄ９
には順に“１”の出力、すなわちパルス出力が生じる。

このパルス出力の出方は周知のとおり、順番に出てくる
ものであり、第１図のＰ４　＋　ＰＳ　＊　Ｐ２　＊　
Ｐｌのパルス発生順と同様である。

従って、端子Ｄ１　　を振動子Ａ９に、Ｄ２　ｔ’　Ａ
ａ　＊Ａ’１０に、セしてＤ５　ｋ幻、Ａ１１に（以下
同様につないでおく。）つないでおけば、ますＡ９　が
励振され９次にＡ８　＊　Ａ１０　　が、その次にはＡ
７．Ａ１１が・・・励振される。

そして最後のＤ９　はＡ１−Ａ１７　め一番外側に位置
するＡ１　ｅ　Ａ１７　”ｌ：励振し、このサイクルを
リングカウンタの動作に合せて（り返す。

すなわち、第１図に示すように各振動子から超音波が生
じ、かつそれを（り返丁。セして励振をとめる場合には
制御信号（９）を“１”→“０”にすれば励振を止める
ことができる。

この発明は以上のようになって（するからリングカウン
タ１個と、デコーダ１個で１７個の振動子を励振するこ
とができる２゜ そのため、ハードウェア全簡単化することができる。

また、遅延時間會変えて偏向角を変えるにはクロックパ
ルス會変化させればよくクロックパルス発生源を制御す
るだけで簡単に行うことができる。

さらにクロックパルスの周波数、パルス幅金変えれば励
振パルスの間隔、パルス幅も任意１（変えることができ
る。− 以上のべたようにこの発明によれば振動子アレイの励振
を簡単な構成で行うことができ、よってセクタスキャン
超音波探傷装置の小形化にも寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の超音波振動子アレイ励振方法を説明する
ための図、第２図はこの発明による超音波振動子アレイ
励振方法を説明するための図であり、（１１は超音波振
動子アレイ、（２）はバッキング材。 （６）はリングカウンタ、（７）はクロックパルス、（
８）はデコーダ、（９）は制御信号、　　Ａ１−Ａ１７
は振動子。 Ｔ１．Ｔ２．Ｔ４．Ｔ８　　はカウンタの出力端、　　
Ｄ１〜Ｄ９　はデコーダの出力端である。 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１、 代理人　　葛　野　信　− 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. バッキング材の一方の面に等間隔に並設された複数の超
   音波撮動子全個々に励振する超音波振動子アレイの励振
   方法において、所要周波数のクロックパルス全制御信号
   が与えられている間、（り返し計数するリングカウンタ
   と、このカウンタの計数値を１０進に変換するデコーダ
   とを備え、デコーダの出力である１０進「１」に対応す
   る信号を並設された複数の振動子の真中に位置する一つ
   の振動子、または中央の二つの振動子に与え、１０進「
   ２」に対応する信号は上記一つの振動子、または二つの
   振動子より外側に位置する二つの振動子に与え、１０進
   「３」に対応する信号は１０進「２」に対応する信号が
   与えられる振動子より外側に位置する二つの振動子に与
   え、以下同様にデコーダの出力信号を粗金なす二つの撮
   動子に順に与え、さらに並設された振動子の最も外側に
   位置する二つの振動子にはデコーダの出力のうち、最も
   大きい１０進数に対応する出力信号を与えるようにして
   、並設されている複数の振動子を中央から外側に順次励
   振して超音波を発生させ、このサイクルを上記リングカ
   ウンタの作用でくり返すことによって被検材内を走査す
   るようにしたこと全特徴とする超音波振動子アレイ励振
   方法。