JPS59197857A - Ultrasonic flaw detector - Google Patents

Ultrasonic flaw detector

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JPS59197857A
JPS59197857A JP58072677A JP7267783A JPS59197857A JP S59197857 A JPS59197857 A JP S59197857A JP 58072677 A JP58072677 A JP 58072677A JP 7267783 A JP7267783 A JP 7267783A JP S59197857 A JPS59197857 A JP S59197857A
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Japan
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flaw
time
flaw detection
gate
detection gate
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JP58072677A
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Japanese (ja)
Inventor
Hisao Nakase
中瀬 久生
Katsuhiro Kojima
小島 勝洋
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Publication date
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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
    • G01N29/36Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/38Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by time filtering, e.g. using time gates

Abstract

PURPOSE:To constitute a titled flaw detector so that its flaw detection impossible range is not increased and an echo is not misconceived by detecting in advance a flaw detecting path, determining a flaw detecting gate time for detecting a flaw, and making total opening time of a position detecting gate means opened successively coincide with the flaw detecting gate time. CONSTITUTION:In a flaw detecting gate time determining means, a flaw detecting depth of a member to be flaw-detected is detected in advance, and also a flaw detecting gate time corresponding to its flaw detecting depth is determined. In a position detecting gate control means, a total opening time of a position detecting gate means is made to coincide with its flaw detecting gate time. Therefore, the position detecting gate means is controlled so that the total opening time of the position detecting gate means is made to coincide exactly with the flaw detecting time determined in advance at every member to be flaw- detected. It is not caused that a flaw detection impossible range and a flaw detection leakage thereby are increased and it is misconceived as a bottom face echo, inspite of a variance of size of the member to be flaw-detected, a change of the quality of material, etc., and an exact ultrasonic flaw detection is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、超音波探傷装置に関し、特に被探傷部材の寸
法のバラツキや被探傷部利の材質変更等に拘わらず、被
探傷部材内に存在する傷の位置が予め定められた深さ方
向の領域のいずれに属するかを確実に把握する技術に関
するものである。
Detailed Description of the Invention Technical Field The present invention relates to an ultrasonic flaw detection device, and in particular, to detect the location of flaws existing in a flaw detection target regardless of variations in the dimensions of the flaw detection target or changes in the material of the flaw detection target. The present invention relates to a technique for reliably grasping to which region of a predetermined depth direction the object belongs.

・従来技術 被探傷部材の深さ方向に超音波を入射させ、かつその被
探傷部材内から反射される反射エコーを検出してエコー
信号を出力する超音波探触子と、前記超音波の入射以後
、の時間帯においてエコー信号を通過させるために各々
択一的に且つ順次開かれる複数の位置検出ゲート手段と
、前記エコー信号が位置検出ゲート手段のうちいずれを
通過させられたかに基づいて前記傷の深さ方向の位置を
決定する傷位置検出手段とを備えた超音波探傷装置が知
られている。そして、斯る装置においては、予め定めら
れた一定の開放時間に従って位置検出デー1〜手段が順
次開放させられて、その位置検出ゲート手段の開放時間
に対応した深さ方向の複数の領域のいずれに傷が属する
かが決定されるのか一般的である。しかしながら、斯る
従来の装置によれば、被探傷部材の寸法にバラツキが生
じたり、或いは被探傷部材の材質が変更された場合等に
は位置検出ゲート手段の合計開放時間が一定であるため
、その合計開放時間と被探傷部材の探傷深さく厚さ)に
対応した探傷可能時間とが一致せず、探傷不能範囲が増
加したり或いは被探傷部材の底面エコーを傷による反射
エコーと誤認する場合があった。
・Conventional technology An ultrasonic probe that injects ultrasonic waves in the depth direction of a component to be tested, detects reflected echoes reflected from within the component to be tested, and outputs an echo signal, and an ultrasonic probe that outputs an echo signal; Thereafter, a plurality of position detection gate means are each selectively and sequentially opened to allow the echo signal to pass during the time period, and the position detection gate means is opened based on which of the position detection gate means the echo signal is passed through. 2. Description of the Related Art Ultrasonic flaw detection devices are known that include flaw position detection means for determining the position of flaws in the depth direction. In such a device, the position detection gate means are sequentially opened according to a predetermined opening time, and which of the plurality of regions in the depth direction corresponds to the opening time of the position detection gate means. It is common to determine which wounds belong to. However, according to such a conventional device, the total opening time of the position detection gate means is constant when there are variations in the dimensions of the part to be tested or the material of the part to be tested is changed. When the total opening time and the possible flaw detection time corresponding to the flaw detection depth and thickness of the flaw-detected part do not match, and the undetectable range increases, or the bottom echo of the flaw-detected part is mistaken as a reflected echo due to a flaw. was there.

すなわち、位置検出ゲート手段の開放時間かそれぞれ一
定である従来の場合においては、その開放時間に対応し
た深さ領域においてのみ傷の有無が判定されるので、た
とえば被探傷部材の深さく厚さ)寸法が増加方向にばら
ついた場合には、探傷深さの増加によって検出不能範′
rJJJ(不感帯)が増加し、傷の検出漏れが生じ易く
なるのである。
In other words, in the conventional case where the opening time of the position detection gate means is constant, the presence or absence of flaws is determined only in the depth region corresponding to the opening time. If the dimensions vary in the increasing direction, the detection depth will increase and the detection range will increase.
rJJJ (dead zone) increases, making it more likely that flaws will not be detected.

また、被探傷部材の深さ寸法か減少方向にばらついた場
合には、探傷可能時間の減少によって位置検出ゲート手
段の開放時間と重なるおそれがあり、このような場合に
は底面反射エコーが早期に受信されて傷による反射エコ
ーと誤認される場合があったのである。
In addition, if the depth dimension of the part to be tested varies in the decreasing direction, there is a risk that the detection time will decrease and overlap with the opening time of the position detection gate means, and in such a case, the bottom reflection echo will be There were cases in which the received echoes were mistaken for reflected echoes caused by scratches.

・発明の目的 本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その目的とするところは、被探傷部材の寸法のバラツキ
、材質変更等に拘わらす探傷不能範囲が増加したり、或
いは底面エコーを傷による反射エコーと誤認したりする
ことかない超音波探傷装置を提供することにある。
・Purpose of the invention The present invention has been made against the background of the above circumstances,
The purpose is to provide an ultrasonic flaw detection device that does not increase the undetectable range due to variations in the dimensions of the part to be detected, changes in material, etc., or that does not misidentify bottom echoes as reflected echoes due to flaws. It's about doing.

・発明の構成 斯る目的を達成するため、本発明の超音波探傷装置は、 (1)  前記被探傷部材の底面からの反射エコーに基
づいてその被探傷部材の探傷深さを予め検出し、その探
傷深さ内に存在する傷を検出するための探傷ゲート時間
決定手段と、 (2)前記位置検出ゲート手段の開放時間を制j卸し、
順次開放される位置検出ゲー1へ手段の合計開放時間を
前記探傷ゲート時間に一致させる位置検出ゲート制御手
段と、 を含むことを特徴とする。
・Structure of the Invention In order to achieve the above object, the ultrasonic flaw detection apparatus of the present invention includes the following steps: (1) detecting the flaw detection depth of the flaw-detected member in advance based on the reflected echo from the bottom surface of the flaw-detected member; flaw detection gate time determining means for detecting flaws existing within the flaw detection depth; (2) controlling the open time of the position detection gate means;
The present invention is characterized by comprising: position detection gate control means for making the total opening time of the means for successively opening the position detection gates 1 coincide with the flaw detection gate time.

・発明の効果 このようにすれば、第1図のフレーム対応図にも示され
るように、探傷ゲート時間決定手段において、被探傷部
材の探傷深さが予め検出されるとともにその探傷深さに
対応した探傷ゲート時間か決定される一方、位置検出ゲ
ート制御手段において、位置検出ゲート手段の合計開放
時間とその探傷ゲート時間とが一致させられる。それ故
、被探傷部材毎に予め決定される探傷ゲート時間に、位
置検出ゲート手段の合計開放時間か確実に一致させられ
るように位置検出ゲート手段が制御されるので、被探傷
部材の寸法(深さ方向)のバラツキや材質変更等に拘わ
らす、探傷不能範囲およびこれによる探傷漏れが増加さ
せられたり、底面エコーと誤認することが解消され、確
実な超音波探傷が得られるのである。しかも、被探傷部
材の材質または温度が変更された場合のように被探傷部
材内の音速が影響を受けた場合であっても、反射エコー
の到着時間で傷位置を判断する本探傷装置においては、
被探傷部材の寸法のバラツキと実質上同様であるので、
位置検出ゲート手段の開放時間を設定操作するという面
倒な作業を要することなく、上記と同様な効果が得られ
るのである。
・Effects of the invention By doing this, as shown in the frame correspondence diagram in FIG. 1, the flaw detection gate time determining means detects the flaw detection depth of the member to be flaw detected in advance and corresponds to the flaw detection depth. While determining the flaw detection gate time, the position detection gate control means matches the total open time of the position detection gate means with the flaw detection gate time. Therefore, since the position detection gate means is controlled to ensure that the total open time of the position detection gate means matches the flaw detection gate time predetermined for each member to be tested, the dimensions (depth This eliminates the possibility of an increase in the undetectable range and the resulting increase in flaw detection omissions, or misidentification as bottom echoes, due to variations in the horizontal direction or changes in the material, resulting in reliable ultrasonic flaw detection. Moreover, even if the sound velocity inside the tested part is affected, such as when the material or temperature of the tested part is changed, this flaw detection system can determine the flaw position based on the arrival time of the reflected echo. ,
This is essentially the same as the variation in dimensions of the part to be tested, so
The same effects as described above can be obtained without requiring the troublesome work of setting the opening time of the position detection gate means.

・実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。
-Example Hereinafter, an example of the present invention will be explained in detail based on the drawings.

第2図において、10は被探傷部材としての角形鋼材で
あって、その−側面には複数(本実施例では4個)の超
音波探傷装置12が幅方向に配列されている。その超音
波探触子12はセラミック圧電素子等で構成され、超音
波の発信子と受信子とを時分割で兼ねるものである。し
かし、超音波探触子12は一対の専用の発信子および受
信子でそれぞれ構成されても良い。
In FIG. 2, reference numeral 10 denotes a rectangular steel material as a member to be tested for flaws, and a plurality of (four in this embodiment) ultrasonic flaw detectors 12 are arrayed in the width direction on the lower side thereof. The ultrasonic probe 12 is composed of a ceramic piezoelectric element or the like, and serves as an ultrasonic transmitter and receiver in a time-sharing manner. However, the ultrasound probe 12 may each include a pair of dedicated transmitter and receiver.

超音波探触子12によって受信された探傷波形TWはパ
ルサレシーバ14によって増1】された後、ゲート間隔
調節回路16、および探傷ゲート回路18に供給される
。また、パルサレシーバ14はかかる増巾機能の他に、
トリガ回路20からトリガ信号TRが供給された時、超
音波を発信させるための送信パルスTを超音波探触子1
2に供給する。ゲート間隔調節回路16は、第3図に示
されるように、探傷波形TWを予め設定された基準レヘ
ルS■とを比較して送信パルスTおよび底面反射エコー
Blを検出し、送信パルスTの検出から底面反射エコー
B1の検出に至る時間幅t。のパルス信号をI10ボー
ト22に供給する。その時間幅t0は鋼材10の探傷方
向の深さく厚さ)に相当するものである。また、ゲート
間隔調節回路16は、I10ボート22から供給される
探傷ゲート時間も、および設定器24に°C設定された
マスク時間t□を表す信号に従って、探傷ゲート回路1
8にゲート制御GCを供給し、探傷ゲート回路18を所
定のタイミングで探傷ゲート時間t2だけ開放させる。
The flaw detection waveform TW received by the ultrasonic probe 12 is amplified by the pulser receiver 14 and then supplied to the gate interval adjustment circuit 16 and the flaw detection gate circuit 18. In addition to this amplification function, the pulsar receiver 14 also has the following functions:
When the trigger signal TR is supplied from the trigger circuit 20, the ultrasonic probe 1 transmits a transmission pulse T for emitting ultrasonic waves.
Supply to 2. As shown in FIG. 3, the gate interval adjustment circuit 16 compares the flaw detection waveform TW with a preset reference level S, detects the transmitted pulse T and the bottom reflection echo Bl, and detects the transmitted pulse T. The time width t from the time to the detection of the bottom surface reflection echo B1. The pulse signal is supplied to the I10 boat 22. The time width t0 corresponds to the depth and thickness of the steel material 10 in the flaw detection direction. The gate interval adjustment circuit 16 also adjusts the flaw detection gate time supplied from the I10 boat 22 and the mask time t□ set in the setting device 24 by adjusting the flaw detection gate time to the flaw detection gate circuit 16.
8 is supplied with gate control GC, and the flaw detection gate circuit 18 is opened for a flaw detection gate time t2 at a predetermined timing.

探傷ゲート回路工8を通過させられた傷26からの反射
エコー信号Fは、ウェーブメモリ28において傷位置に
対応した場所に記憶されるようになっている。すなわち
、第4図にしめされるように、ウェーブメモリ28には
、複数(本実施例では6個)の位置検出ゲート手段とし
てのゲート回路30a乃至30f、それ等を通過した反
射エコー信号Fのピーク値をそれぞれ保持するピークボ
ールド回路32a乃至32f、保持されたピーク値をデ
ジタルコード信号に変換するA/D変換回路34a乃至
34f、および変換されたデシクルコード信号をそれぞ
れ記憶するメモリ36a乃至36fが備えられている。
The reflected echo signal F from the flaw 26 that has passed through the flaw detection gate circuit 8 is stored in the wave memory 28 at a location corresponding to the flaw position. That is, as shown in FIG. 4, the wave memory 28 stores a plurality of (six in this embodiment) gate circuits 30a to 30f as position detection gate means, and the reflected echo signal F that has passed through them. It includes peak bold circuits 32a to 32f that hold peak values, A/D conversion circuits 34a to 34f that convert the held peak values into digital code signals, and memories 36a to 36f that store the converted decile code signals, respectively. It is being

ウェーブメモリ28には更に、ゲート回路3.Oa乃至
301’を択−的且つ順次開放させるゲートコン(・ロ
ール回路38と、その開放時間を決定する周波数の信号
をケーI・コントロール回路38に供給する発振器4o
とが設けられている。発振器40はI10ポート22か
ら供給される探傷ゲート時間t2に対応した指令周波数
信号SFに従って発振し、ゲート回路30a乃至30f
を第5図に示されるように択−的且つ順次開放させると
ともに、ゲート回路30a乃至30fの合計開放時間に
対する各々の開放時間比率を予め定められた値に維持し
つつ、その合計開放時間を探傷ゲート時間t2に一致さ
せるのである。本実施例ではゲート回路30a乃至30
fは同一の開放時間であるのでそれぞれの開放時間比率
は1/6である。なお、ゲートコントロール回路38は
トリガ回路22に供給される送信指令信号SAに従って
リセットされると同時に、ゲート回路30a乃至30f
を順次開放させる一連の信号をそれぞれのゲート回路3
0a乃至30fに供給開始するようになっている。
The wave memory 28 further includes a gate circuit 3. A gate controller (roll circuit 38) that selectively and sequentially opens Oa to 301', and an oscillator 4o that supplies a signal with a frequency that determines the opening time to the control circuit 38.
is provided. The oscillator 40 oscillates according to the command frequency signal SF corresponding to the flaw detection gate time t2 supplied from the I10 port 22, and the gate circuits 30a to 30f
are selectively and sequentially opened as shown in FIG. This is done to match the gate time t2. In this embodiment, gate circuits 30a to 30
Since f is the same open time, the open time ratio of each is 1/6. Note that the gate control circuit 38 is reset in accordance with the transmission command signal SA supplied to the trigger circuit 22, and at the same time the gate control circuits 30a to 30f are reset.
A series of signals that sequentially open the gates are sent to each gate circuit 3.
Supply starts from 0a to 30f.

他方、トリガ回路20は送信指令信号SAの供給に同期
してトリガ信号TRを出力し、パルサレシーバ14に送
信パルスTを超音波探触子12へ供給させる。そして、
鋼材10には、鋼材10に接するローラとそのローラに
よって回転させられるパルスエンコーダからなる移動セ
ンサ42が接触させられており、その移動センサ42か
らは鋼材10の長平方向の移動量に対応したパルスを含
む移動信号SMがI10ボート22に供給される。
On the other hand, the trigger circuit 20 outputs a trigger signal TR in synchronization with the supply of the transmission command signal SA, and causes the pulser receiver 14 to supply the transmission pulse T to the ultrasound probe 12. and,
A movement sensor 42 consisting of a roller in contact with the steel material 10 and a pulse encoder rotated by the roller is brought into contact with the steel material 10, and the movement sensor 42 outputs a pulse corresponding to the amount of movement of the steel material 10 in the longitudinal direction. A mobile signal SM containing the information is provided to the I10 boat 22.

なお、前記設定器24には、移動信勺SMの1個のパル
スに同期して発生させる送信パルス1゛の数、および鋼
材10の断面における傷位置の有無によって鋼材10の
合否を判定する領域等が設定されるようになっており、
その設定内容かI10ボート22に供給されるようにな
っている。
The setting device 24 has an area for determining whether or not the steel material 10 is acceptable based on the number of transmission pulses 1' generated in synchronization with one pulse of the mobile signal SM and the presence or absence of flaw positions in the cross section of the steel material 10. etc. are now set,
The setting contents are supplied to the I10 boat 22.

I10ポート22はデータバスラインを介してCPU4
4、ROM46およびRAM48に接続されている。C
PU44はROM46に予め記憶されたプログラムに従
ってRAM4.8の一時記憶機能を利用しつつ110ボ
ート22に供給された各信号を処理し、指令周波数信号
SFおよび送信指令信号SA等を出力する。
The I10 port 22 is connected to the CPU4 via the data bus line.
4. Connected to ROM 46 and RAM 48. C
The PU 44 processes each signal supplied to the 110 boat 22 while utilizing the temporary storage function of the RAM 4.8 according to a program stored in advance in the ROM 46, and outputs a command frequency signal SF, a transmission command signal SA, etc.

以下、本実施例の作動を第6図および第7図のフローチ
ャートに従って説明する。
The operation of this embodiment will be described below with reference to the flowcharts of FIGS. 6 and 7.

まず、鋼材10の探傷に先立って第6図のプログラムが
実行され、ゲート回路30a乃至30fのそれぞれの開
放時間が鋼材10毎に決定される。
First, prior to flaw detection of the steel material 10, the program shown in FIG. 6 is executed, and the open time of each of the gate circuits 30a to 30f is determined for each steel material 10.

すなわち、ステップS1が実行されて送信指令信号SA
が出力され、超音波探傷触子12から超音波が発射され
る。そして、ステップS2においてデー1−間隔調節回
路16からの信号に従って送信パルス′「が出力された
か否かか判断され、出力された場合にはそれと同時にス
テップS3が実行されタイマーの計時が開始される。ず
なわぢ、第3図に示されるデー1〜間隔調節回路16か
らI10ボート22への出力信号の立ち上がり時にタイ
マーの計時が開始されるのである。つぎに、ステップS
4が実行され反射エコー信号B□の有無、換言すればゲ
ート間隔調節回路16からI10ボート22への出力信
号の立ち下がりが判断される。
That is, step S1 is executed and the transmission command signal SA
is output, and ultrasonic waves are emitted from the ultrasonic flaw detection probe 12. Then, in step S2, it is determined whether the transmission pulse ``'' has been output according to the signal from the data 1-interval adjustment circuit 16, and if it has been output, step S3 is simultaneously executed and the timer starts timing. The timer starts counting at the rising edge of the output signal from the data 1 to interval adjustment circuit 16 to the I10 boat 22 shown in FIG.
4 is executed to determine the presence or absence of the reflected echo signal B□, in other words, the fall of the output signal from the gate interval adjustment circuit 16 to the I10 port 22.

反射エコー信号B、が検出されるとステップS5が実行
されてタイマーの計時が完了させられ、鋼材lOの厚み
(深さ)に相当する時間t0か決定される。
When the reflected echo signal B is detected, step S5 is executed, the timer is completed, and the time t0 corresponding to the thickness (depth) of the steel material IO is determined.

つぎに、ステップS6が実行され、探傷ゲート時間t2
が次式によって決定される。
Next, step S6 is executed, and flaw detection gate time t2
is determined by the following equation.

”2 =tO(t□+j3) ただし、Llは設定器24において送信パルスTよりも
わずかに大きな時間間隔で設定された値であり、またt
3は鋼材10の底面に存在する不感帯に相当する予め設
定された値である。
"2 = tO(t□+j3) However, Ll is a value set in the setting device 24 at a slightly larger time interval than the transmission pulse T, and t
3 is a preset value corresponding to a dead zone existing on the bottom surface of the steel material 10.

そして、ここで決定された探傷ケート時間t2および予
め設定された時間間隔L2を表す信号がI10ボート2
2からデー1〜間隔調節回路16へ供給されるので、ケ
ート間隔調節回路16は探傷波形TWに含まれる送信パ
ルス信号Tに同期して探傷ゲート回路にケート制御信号
GCを供給し、第3図に示されるように、探傷ケート回
路18を探傷ゲート時間t2だけ開放させる。したがっ
て、ステップS5およびS−6か鋼ヰ110の厚めに相
当する時間り。を予め検出し、これに基づいて探傷ゲー
ト時間t2を決定する探傷ゲート時間決定手段を構成し
ている。
Then, a signal representing the flaw detection time t2 determined here and the preset time interval L2 is transmitted to the I10 boat 2.
2 to the gate interval adjustment circuit 16, the gate interval adjustment circuit 16 supplies the gate control signal GC to the flaw detection gate circuit in synchronization with the transmission pulse signal T included in the flaw detection waveform TW. As shown in , the flaw detection gate circuit 18 is opened for a flaw detection gate time t2. Therefore, the time required for steps S5 and S-6 corresponds to the thickness of steel 110. The flaw detection gate time determining means is configured to detect the flaw detection gate time t2 in advance and determine the flaw detection gate time t2 based on the detected flaw detection gate time t2.

つぎに、位置検出ゲート制御手段としてのステップS7
が実行され、ウェーブメモリ28に内蔵される発振器4
0の周波数か次式によって決定される。
Next, step S7 as position detection gate control means
is executed, and the oscillator 4 built in the wave memory 28
The frequency of 0 is determined by the following equation.

■ ただしnはゲート回路30a乃至30fの化1数であり
、本実施例では6である。
(2) However, n is the number of the gate circuits 30a to 30f, and is 6 in this embodiment.

ずなわら、本実施例ではケート回路30a乃至30fの
それぞれの開放比率が設定器24によってほぼ等しく、
それぞれ1/6に決定されているので発振器400周波
数が1/L2の6倍とされ、その周波数で発振器40が
発信するように指令周波信号SFがI10ボート22か
らウェーツメモリ28内の発振器40に供給される。し
たがって、グー1〜コントロール回路38は発振器4o
がら供給される周波数に従って、ゲート回路30a乃至
30fを第5図に示されるように択一的かつ順次開放さ
せるので、ゲート回路30a乃至30fの個々の開放比
率(1/6)か維持されつつそれらの合計開放時間が探
傷ゲート貯間t2に一致させられるのである。
However, in this embodiment, the opening ratios of the gate circuits 30a to 30f are set to be approximately equal by the setting device 24.
Since each is determined to be 1/6, the oscillator 400 frequency is set to 6 times 1/L2, and the command frequency signal SF is supplied from the I10 boat 22 to the oscillator 40 in the waits memory 28 so that the oscillator 40 emits at that frequency. be done. Therefore, the control circuit 38 is connected to the oscillator 4o.
Since the gate circuits 30a to 30f are selectively and sequentially opened as shown in FIG. 5 in accordance with the frequency supplied to the gate circuits, the individual open ratios (1/6) of the gate circuits 30a to 30f are maintained. The total opening time of the flaw detection gate storage time t2 is made to match the flaw detection gate storage time t2.

したがって、この&RJtA10の寸法変更、寸法のバ
ラツキ、鋼材10の4A質および温度の変更等があって
も、ゲート回路30a乃至3 Ofの開放時間に相当す
る鋼材1oの厚さ方向に分割された領域か、鋼材10の
探傷深さ換言ずれは探傷ゲート時間t2に自動的に一致
さセられるので、ケート回路30a乃至30fの開放時
間が固定された従来の装置に比較して、鋼材1oの手法
変更毎にデー1−回路の開放時間間隔を変更設定する面
倒な作業が不要となるとともに、&1HA10の厚さ方
向のバラツキ、鋼材10の材質変更、鋼材10の温度の
変化に拘わらず、&FIJ祠10の探傷不能領域(不感
帯)か増加したり或いは逆に底面からの反射エコーB1
が傷からの反則エコーFと誤認されることが全く解消さ
れるの〜である。
Therefore, even if there is a change in the dimensions of &RJtA10, variations in dimensions, changes in the 4A quality and temperature of the steel material 10, etc., the area divided in the thickness direction of the steel material 1o corresponding to the opening time of the gate circuits 30a to 3Of. In other words, the deviation in the flaw detection depth of the steel material 10 is automatically set to match the flaw detection gate time t2, so compared to the conventional device in which the open time of the gate circuits 30a to 30f is fixed, the method for the steel material 1o is changed. This eliminates the need for the troublesome work of changing and setting the open time interval of the day 1 circuit every time, and the &FIJ shrine 10 The undetectable area (dead zone) increases, or conversely, the reflected echo from the bottom surface B1
This completely eliminates the problem of F being mistaken for a foul echo F from a wound.

なお、以上のルーチン(ステップs1乃至s7)は鋼材
10の探傷に先立って一回のみ行われれば充分であるが
、後述の第7図のステップの実行サイクル毎に行われて
も差支えない。また、1個の超音波探触子12のみなら
ず、すべての超音波探触子12について以上のルーチン
を実行し、各ルーチンにおりる時間t。が各探傷触子■
0に関する平均値または最小値とされても良い。
Although it is sufficient to perform the above routine (steps s1 to s7) only once prior to flaw detection of the steel material 10, it may be performed every execution cycle of the steps shown in FIG. 7, which will be described later. In addition, the above routine is executed not only for one ultrasound probe 12 but for all ultrasound probes 12, and the time t required for each routine. is each flaw detection probe■
It may be an average value or a minimum value with respect to 0.

つぎに、鋼材10が長手方向に走行させられると同時に
第7図の各ステップが実行される。すなわち、ステップ
R1が実行され移動信号SMが発生したか否かが判断さ
れる。移動信号SMは鋼材10の移動距離が所定量に達
する毎に定期的に発生させられるパルスを含むものであ
り、移動信号SMの1 ([1i1のパルスが発生ずる
とステップR2が実行され、送信指令信号SAがI10
ボート22からトリガ回路20に供給される。トリガ回
路20はパルサレシーバ−14から送信パルスTがB音
波探触子12に供給されるようにトリガ信号TRを出力
する。そして、ステップR3において送信パルスTを送
信する回数Nが、設定器24において予め設定された回
数NOに到達したか否かが判断され、到達していない場
合には再ひステップR2以下が実行されるが、到達する
と次のステ。
Next, the steel material 10 is made to travel in the longitudinal direction, and at the same time each step in FIG. 7 is executed. That is, step R1 is executed and it is determined whether or not the movement signal SM is generated. The movement signal SM includes a pulse that is periodically generated every time the movement distance of the steel material 10 reaches a predetermined amount. Command signal SA is I10
The signal is supplied from the boat 22 to the trigger circuit 20 . The trigger circuit 20 outputs a trigger signal TR so that the transmission pulse T is supplied from the pulser receiver 14 to the B sonic probe 12. Then, in step R3, it is determined whether the number N of transmitting the transmission pulse T has reached the preset number NO in the setting device 24, and if it has not reached it, steps R2 and subsequent steps are executed again. However, when you reach the next step.

ブR4が実行される。すなわち、第8図に示されるよう
に移動信号SMのパルスが発生ずる毎に個数NOの送信
パルスTが複数一定の間隔(1m s程度)で出力され
るのである。
BrR4 is executed. That is, as shown in FIG. 8, each time a pulse of the movement signal SM is generated, a plurality of transmission pulses T are outputted at regular intervals (about 1 ms).

この状態においては、送信パルス゛Fが出力される毎に
探傷波形TWがパルサレシーバ14を通してゲート間隔
II節回路I6および探傷ゲート回路18に供給される
ので、探傷ケート回路18は送信パルスTに同期してゲ
ート間隔制御回路16によって探傷ケ−1・時間t3た
け開放させられる。
In this state, the flaw detection waveform TW is supplied to the gate interval II node circuit I6 and the flaw detection gate circuit 18 through the pulser receiver 14 every time the transmission pulse "F" is output, so the flaw detection gate circuit 18 is synchronized with the transmission pulse T. Then, the gate interval control circuit 16 opens the flaw detection case 1 for time t3.

このため、探傷波形′rWに含まれる傷26からの反則
エコーFは探傷ケート回路18を通してウェーブメモリ
28に供給され、第5図に示されるように、傷26の深
さ位置に相当するメモリ36a乃至36fのいずれかに
そのピーク値が記憶される。送信パルスTが予−め定め
られた一定の数値N0回だ(J゛送信れるとステップR
4が実行され、ウェーブメモリ28に順次記憶された記
憶内容がRAM48内に読め込まれる。すなわち、ウェ
ーブメモリ28内のメモリ36a乃至36fには送信パ
ルスTか発射された回数N0回だけ反射エコーFが記1
.1されており、その合計の記憶内容がRAM48内に
読み込まれるのである。なお、RAM48内への読み込
みは送信パルスTの出力毎に実行され、RAM48内に
おいて合計されてもよい。
Therefore, the foul echo F from the flaw 26 included in the flaw detection waveform 'rW is supplied to the wave memory 28 through the flaw detection circuit 18, and as shown in FIG. The peak value is stored in any one of 36f to 36f. The transmission pulse T is a predetermined constant value N0 times (J゛When it is transmitted, step R
4 is executed, and the contents sequentially stored in the wave memory 28 are read into the RAM 48. That is, the memories 36a to 36f in the wave memory 28 store reflected echoes F for the number of times the transmission pulse T was emitted.
.. 1, and the total stored contents are read into the RAM 48. Note that reading into the RAM 48 may be performed every time the transmission pulse T is output, and the data may be summed within the RAM 48.

つぎに、傷位置検出手段としてのステップR5か実行さ
れ、銅相10の深さ方向の各領域換言すればメモリ36
a乃至36f内に記憶された反射エコーFのピーク値の
合計が加算平均され、予め定められた一定の値よりも大
きい場合に、その領域に傷が存在するということが判断
される。また同時に、その傷の長さも移動信号SMに基
づいて決定される。なお、この場合、送信パルスTの出
力に同期して記憶される反射エコーFの値のうち、最高
値および最低値を除外した残りを加算平均する統計的手
法を用いてもよい。このような場合には、超音波探触子
12の鋼材10に対する接触不良や号−シに起因する異
常値が除去されて、信頼性のある傷信号が得られる利点
がある。
Next, step R5 as a flaw position detecting means is executed, and each area in the depth direction of the copper phase 10, in other words, the memory 36
The sum of the peak values of the reflected echoes F stored in areas a to 36f is averaged, and if it is larger than a predetermined constant value, it is determined that a flaw exists in that area. At the same time, the length of the scratch is also determined based on the movement signal SM. In this case, a statistical method may be used in which among the values of the reflected echoes F stored in synchronization with the output of the transmission pulse T, the highest and lowest values are excluded and the remaining values are averaged. In such a case, there is an advantage that abnormal values caused by poor contact of the ultrasonic probe 12 with the steel material 10 or problems are removed, and a reliable flaw signal can be obtained.

また、以上のステップは超音波探触子12の各々につい
て実行され、それぞれについて鋼材10の深さ方向に6
分割された領域において傷の有無が判定されるので、第
9図の鋼材10の断面に示されるように鋼+K 10の
断面の24区分された領域のいずれに傷26が存在する
かが判定される。
Further, the above steps are executed for each of the ultrasonic probes 12, and for each, six steps are performed in the depth direction of the steel material 10.
Since the presence or absence of a flaw is determined in the divided areas, it is determined in which of the 24 divided areas of the cross section of the steel +K 10, as shown in the cross section of the steel material 10 in FIG. 9, the flaw 26 is present. Ru.

また、設定器24の領域設定によって特定の領域のみに
おける傷の有無の判定を除外し、調料10の合否を判定
するようにしてもよい。たとえば、&D+A’ 10の
中心部イ」近が切削等によって除去される予定である場
合には、第10図の鋼材10の断面において斜線に示さ
れる領域に傷が検出されても&’m材1oを合格と判定
するのである。鋼材10の上層および下層が切除される
予定である場合には、第11図の鋼材10の断面におい
て斜線に示される領域に傷か検出−されても鋼材10を
合格と判定するようにする。このような場合には、特定
の用途においては従来不合格であった鋼材を、傷位置を
明確にすることによって条件付で使用可能と判断できる
利点がある。
Moreover, the determination of the presence or absence of scratches only in a specific region may be excluded by the region setting of the setting device 24, and the pass/fail of the preparation 10 may be determined. For example, if the area near the center of &D+A' 10 is scheduled to be removed by cutting or the like, even if a flaw is detected in the shaded area in the cross section of the steel material 10 in FIG. 1o is judged as passing. When the upper and lower layers of the steel material 10 are scheduled to be cut, the steel material 10 is determined to be acceptable even if a flaw is detected in the shaded area in the cross section of the steel material 10 in FIG. In such a case, there is an advantage that a steel material that has conventionally been rejected for a specific application can be determined to be usable conditionally by clarifying the location of the flaw.

以上、本発明の一実施例を示す図面に基づいて説明した
が、本発明はその他の態様においても通用される。
Although the embodiment of the present invention has been described above based on the drawings, the present invention can also be applied to other embodiments.

たとえば、前述の実施例において&r4jrAL Oは
位置固定とされ、超音波探触子12が鋼材IOに沿って
走行せしめられるようにしてもよいのである。
For example, in the above embodiment, &r4jrAL O may be fixed in position, and the ultrasonic probe 12 may be made to travel along the steel material IO.

また、鋼材10の断面は角形のみならず円形であっても
よい。このような場合には1個の超音波探傷触子を用い
、これと鋼材とを相対回転させる必要がある。
Further, the cross section of the steel material 10 may not only be square but also circular. In such a case, it is necessary to use one ultrasonic flaw detection probe and rotate it and the steel material relative to each other.

また、前述の実施例において傷位置を検出するために鋼
材10の深さ方向において分割された領域は等分されて
いるが、不等分に分割設定されていてもよいのである。
Further, in the above-described embodiment, the regions divided in the depth direction of the steel material 10 to detect the flaw positions are divided into equal parts, but the regions may be set to be divided into unequal parts.

このような場合には、その分割寸法に応じてその分割領
域に対応するゲート回路30a乃至30fの開放時間を
制御するようにすればよいのである。
In such a case, the open time of the gate circuits 30a to 30f corresponding to the divided area may be controlled according to the divided size.

また、前述の実施例においてウェーブメモリ28の前段
に探傷ゲート回路18が設けられているが、探傷ゲート
回路18を介さす探傷波形TWが直接ウェーブメモリ2
8に供給されても良いのである。
Furthermore, although the flaw detection gate circuit 18 is provided before the wave memory 28 in the above embodiment, the flaw detection waveform TW passing through the flaw detection gate circuit 18 is directly transmitted to the wave memory 28.
8 may be supplied.

また、前述の実施例においてウェーブメモリ28の一部
(メモリ36a乃至36f)はマイクロコンピュータに
よっても構成されるものであり、また極めて高速のA/
Dコンバータが適用される場合にはピークホールド回路
32a乃至32fおよびゲート回路30a乃至30fも
マイクロコンピュータによって構成されるものである。
Further, in the above-described embodiment, a part of the wave memory 28 (memories 36a to 36f) is also constituted by a microcomputer, and is also constituted by an extremely high-speed A/
When a D converter is applied, peak hold circuits 32a to 32f and gate circuits 30a to 30f are also constructed by a microcomputer.

なお、上述したのはあくまで本発明の一実施例であり、
本発明はその精神を逸脱しない範囲において種々変更が
加えられ得るものである。
Note that the above is just one embodiment of the present invention,
The present invention can be modified in various ways without departing from its spirit.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明のクレーム対応図である。第2図は本発
明の一実施例を示す超音波探傷装置の構成を説明する図
である。第3図、第5図および第8図は、第2図の実施
例の作動を説明するタイムチャートである。第4図は第
2図のウェーブメモリの構成を示すブロンク線図である
。第6図および第7図は本実施例の作動を説明するフロ
ーチャーj−である。第9図ないし第11図は鋼材1o
の断面であって、それぞれ傷位置を検出するための領域
を示す図である。 lO:鋼材 (被探傷部材) 12:超音波探触子 30:a−fゲート回路(位置検出ゲート手段)ステ、
ブS5.S6:探傷ゲート時間決定手段ステップS7:
位置検出ゲート制御手段ステップR5:傷位置検出手段 出願人 大同特殊鋼株式会社 第1図 Q′(3図 鮪5図 第6図 第8図 第10図       第11図
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram corresponding to claims of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of an ultrasonic flaw detection apparatus showing an embodiment of the present invention. FIGS. 3, 5, and 8 are time charts illustrating the operation of the embodiment of FIG. 2. FIG. FIG. 4 is a Bronk diagram showing the configuration of the wave memory shown in FIG. 2. 6 and 7 are flowcharts illustrating the operation of this embodiment. Figures 9 to 11 show steel material 1o.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing areas for detecting flaw positions, respectively. lO: Steel material (member to be tested) 12: Ultrasonic probe 30: a-f gate circuit (position detection gate means) step,
Bu S5. S6: Flaw detection gate time determining means Step S7:
Position detection gate control means Step R5: Flaw position detection means Applicant: Daido Steel Co., Ltd. Figure 1 Q' (Figure 3) Figure 6 Figure 8 Figure 10 Figure 11

Claims (1)

【特許請求の範囲】 被探傷部材の深さ方向に超音波を入射させ、か5該被探
傷部材内から反射される反射エコーを検出してエコー信
号を出力する超音波探触子と、前記超音波の入射以後の
時間帯において前記エコー信号を通過させるためにそれ
ぞれ択一的にかつ順次開かれる複数の位置検出ゲート手
段と、前記エコー信号が前記位置検出ゲート手段のうち
のいずれを通過させられたかに基づいて前記価の深さ方
向の位置が前記位置検出ゲート手段の各々の開放時間に
対応した複数の領域のいずれに属するかを決定する傷位
置検出手段とを備えた超音波探傷装置であって、 前記被探傷部材の底面からの反射エコーに基づいて該被
探傷部材の深傷深さを予め検出し、該探傷深さ内に存在
する傷を検出するための探傷ゲート時間を決定する探傷
ゲート時間決定手段と、前記位置検出ゲート手段の開放
時間を制御し、順次開放される前記位置検出ゲート手段
の合計開放時間を前記探傷ゲート時間に一致させる位置
検出ゲート制御手段と、 を含むことを特徴とする超音波探傷装置。
[Scope of Claims] An ultrasonic probe that injects ultrasonic waves in the depth direction of a member to be tested, detects reflected echoes reflected from within the member to be tested, and outputs an echo signal; a plurality of position detection gate means that are selectively and sequentially opened to allow the echo signals to pass during a time period after the incidence of the ultrasonic waves; and a plurality of position detection gate means through which the echo signals are allowed to pass. flaw position detection means for determining to which of a plurality of regions the position in the depth direction of the valence belongs to, based on whether the valence is open, based on the open time of each of the position detection gate means. The flaw depth of the flaw detection target member is detected in advance based on the reflected echo from the bottom surface of the flaw detection target member, and the flaw detection gate time for detecting flaws existing within the flaw detection depth is determined. and a position detection gate control means that controls the opening time of the position detection gate means and makes the total opening time of the position detection gate means that are sequentially opened match the flaw detection gate time. An ultrasonic flaw detection device characterized by:
JP58072677A 1983-04-25 1983-04-25 Ultrasonic flaw detector Pending JPS59197857A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58072677A JPS59197857A (en) 1983-04-25 1983-04-25 Ultrasonic flaw detector

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JP58072677A JPS59197857A (en) 1983-04-25 1983-04-25 Ultrasonic flaw detector

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ID=13496232

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JP58072677A Pending JPS59197857A (en) 1983-04-25 1983-04-25 Ultrasonic flaw detector

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JP (1) JPS59197857A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05203630A (en) * 1992-01-28 1993-08-10 Mitsubishi Electric Corp Ultrasonic flaw detection for square steel

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05203630A (en) * 1992-01-28 1993-08-10 Mitsubishi Electric Corp Ultrasonic flaw detection for square steel

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