JPS592858B2 - 溶接きず検知方法および溶接きず検知用音響放出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶接および冷却の間に該溶接内の溶接きず形成
を検知するための音響放出の使用に関し、特に連続的溶
接工程の間に溶接きずを検知する音響放出の方法および
装置に関する。

仕上つた溶接を検知するのには、放射線写真、染料試験
および超音波試験を含む多くの非破壊試験方法が存在す
る。

アール・エス・シヤープにより編集され、英国、ロンド
ン、アカデミツクプレス社（ロンドン）によつて１９７
０に発行された「検査技術と非破壊試験」と題する本に
は、「音響放出」と題して、静圧試験を受けている圧力
容器内できず成長を検知かつ位置決定するための音響放
出利用技術の状況を要約した記事が第１章として含まれ
ている。この記事には、溶接および冷却の段階での溶接
内きず形成を検知するために音響放出技術が開発されて
いることが述べられており、この点に関してはそれぞれ
報告ＢＮＷＬ−９０２およびＢＮＷＬ−８１７として１
９６８年発表されたシ一・ケ一・デ一およびダブリユ一
・デイ一・ジヨリによる報告が引用されている。しかし
デ一およびジヨリ一によつて用いられた装置の構成に関
しては何の指示も与えられていない。デユネガン・リサ
ーチ・コーポレーシヨン（今日ではデユネガン／エンデ
ブコ・コーポレーシヨンとして知られている）は、本発
明以前に、音響放出を用いて多くの型の器具の評価を研
究のために提供するように構成された３０００シリーズ
の音響放出装置システムを有していた。解説書には該シ
ステムのトータライザを用いて溶接を監視し得ることが
述べられている。該システムでは、変換器からの信号の
前置増幅と、前置増幅された信号の帯域ろ波と、信号条
件づけ後のデイジタル計数をともなう後置増幅とが開示
されている。デイジタル計数はデイジタルリセツト刻時
装置によつて制御される。デイジタル計数には音響放出
パルスのエネルギーを測定するのに信号計数方法が用い
られている。信号計数方法としては非同期期間が用いら
れその間で計数が生起する。音響放出パルスが２つの計
数期間にわたつて生起することが可能であるから、いず
れかの期間内の計数ば完全にその計数期間内に生起する
低エネルギーパルスからは識別不能である。もしも計数
期間を延長してパルスが２つの期間に分割される確率を
減少させると、２つのパルスが同一の期間内に許容され
る確率が増大する。最適化は可能であるが、パルスを正
確に計数する確率は１００％以下に制限される。音響的
溶接監視の場合には、最大確率は信号計数を与える標準
的装置を用いて約８０％である。材料が応力を受けると
きにはいくつかのエネルギー解放機構が実現されること
が示されている。

１つのエネルギー解放機構は音響エネルギーの解放であ
る。

応力を印加しながら音響放出を電気的に監視しかつ処理
することによつて応力試料に関する有用な情報が得られ
ることも示されている。金属の溶接は独自の状況をつく
りだすのであつて、溶接ビードが固化しかつ冷却する際
の熱効果によつて溶接内に応力が発生するので、冷却す
ると外部応力源を印加する必要なしに溶接からは音響エ
ネルギーが放出される。１９６８年にすでに、前記のジ
ヨリ一は、製造中の溶接きずを検知するために音響放出
を利用し得ることを示している。

成形工程において溶接により発生する音響放出には、巨
視的き裂ノイズだけではなく、転位解放、相転位および
微視的き裂形成のような微視的源も含まれる。これらの
溶接内部からの音響の源に加えて、アーク自身が電気的
ノイズだけではなく音響的ノイズを発生する。もし溶接
工程にサブマージドアーク溶接あるいは付着溶接のよう
に固体融剤が用いられると、融剤は冷却されるとき裂を
生じ、これがまた溶接工程からの音響放出のさらに他の
源となる。溶接工程の間音響放出を用いて溶接きずを検
知することの基本的問題は、多くのバツクグラウンド音
響信号を棄却しつつ、多数の異なる音響信号を分類して
所望の（例えば溶接きずの）信号を検査する装置を提供
することである。この分類は、工業的オンライン利用に
おいては、溶接がなされつつある対象物の研削、つち打
、操作といつた外的ノイズの導入によつてさらに複雑に
なる。前述したように、冷却しつつある溶接内の液体金
属の固化によつて発生する音響放出がある。

エネルギーの大部分は個別的な非連続的衝撃波、すなわ
ち、エネルギーの最大の濃度が超音波領域にある事象の
形で解放される。衝撃波は極めて急速な割合でしかも時
間、分布および振幅に関してみかけ上ランダムに生起す
るから、衝撃波は例えば電気アーク内に発生する「ノイ
ズ」に似ているようにみえる。しかし、電気アークのノ
イズは電流の微小なゆらぎによるものであるから音響的
放出ノイズとは異なる。大部分の超音波信号は主として
冷却している溶接より生起し従つて音響信号の大部分は
金属の分子構造の変化を表現する。本発明の装置は、冷
却している溶接からの超音波信号を聴くのに用いられた
変換器からの電気信号を処理し、もし溶接内にきずがあ
ればいくつかの電気信号を棄却して警報装置を作動させ
る信号を提供するのに用いられる電気信号のみを通過さ
せる回路を提供する。本発明が提供するのは、２つの溶
接されるべき物体の１つの上に装架使用されて装架され
た該物体からの音響バーストを受信しかつ出力として信
号バーストを提供する、受信変換器装置を用いる溶接き
ず検知用音響放出装置であつて、変換器装置の出力に接
続可能な入力を有しかつ出力を有する増幅器装置と、第
１入力および第２入力を有し前記第１入力は前記増幅器
装置の前記出力に接続されている信号計数装置であつて
、該信号計数装置は２進計数器を含み該２進計数器は信
号バーストの振幅の１０進計数が第１予定計数およびよ
り高い第２予定数を越えるとそれぞれ信号を提供する第
１出力および第２出力を有している信号計数装置と、出
力と前記増幅器装置の上記出力に接続された入力とを有
する刻時装置であつて前記増幅器装置からの信号バース
トの前記第１信号に応答して刻時作動を始動しまた、予
定の作動期間の後、次の信号バーストの前記第１信号に
よつて再び始動されると前記予定期間の間他の刻時作動
を始動させ得るように前記刻時装置をりセツトして出力
にパルスを提供するように構成され、さらにまた前記出
力は前記信号計数装置の前記第２入力に接続されて前記
出力からのパルスによつて計数をりセツトさせる刻時装
置と、出力と前記信号計数装置の前記計数器の前記第１
出力に接続された第１入力と前記刻時装置の前記出力に
接続された第２入力とを有するレベル識別装置であつて
もし前記レベル識別装置が前記信号計数装置の前記計数
器の前記第１出力から前記計数器内の１０進計数が第１
予定計数を越すと提供される信号を受信していれば前記
刻時装置からパルスを受信するとき出力に信号を提供す
るように構成されているレベル識別装置と、出力と前記
レベル識別装置の前記出力に接続された第１入力と前記
信号計数装置の前記計数器の前記第２出力に接続された
第２入力と前記刻時装置の前記出力に接続された第３入
力とを有する出力ゲート装置であつてもし前記出力ゲー
ト装置が前記レベル識別装置から信号を提供されかつも
し前記信号計数装置の前記計数器の前記第２出力が前記
計数器内の１０進計数が第２予定計数を越すと提供され
る信号を提供しなければ前記刻時装置から前記出力ゲー
ト装置へのパルスに基いたパルスを提供するように構成
された出力ゲート装置と、入力と第１および第２の出力
とを有する繰返数検知装置であつて、もし前記出力ゲー
ト装置からの以前のパルスに続く予定期間内に以後のパ
ルスの各各が前記繰返数検知装置の前記入力で受信され
るときにのみ継続する前記繰返数検知装置の入力におけ
る信号に応答して前記繰返数検知装置の第１出力に信号
を提供しかつ前記繰返数検知装置の前記第１出力におけ
る信号の後、前記繰返数検知装置の前記第２出力にパル
スを提供するように構成された繰返数検知装置と、出力
と前記出力ゲート装置の前記出力に接続されていて前記
出力ゲート装置の前記出力に提供される各パルスを受信
する第１入力と前記繰返数検加装置の前記第２出力に接
続された第２入力とを有するパルス計数装置であつて、
前記繰返数検知装置の前記第２出力から前記パルス計数
装置の第２入力にパルスが提供されない期間の間前記パ
ルス計数装置の第１入力で受信されたパルスを計数し、
また前記繰返数検知装置の前記第２出力からの前パルス
は前記パルス計数装置をりセツトするように構成され、
さらにまたもし前記繰返数検知装置の前記第２出力から
のパルスによるりセツト以前のパルス計数が少なくとも
予定の最小計数であれば前記パルス計数装置の出力に信
号を提供するように構成されているパルス計数装置と、
出力と前記繰返数検知装置の前記第１出力に接続された
第１入力と前記パルス計数装置の前記出力に接続された
第２入力とを有する警報装置であつて、前記警報装置の
第２入力に信号が存在するとき始動されかつ前記警報装
置の第１入力に信号が存在するとき停止する信号を前記
警報装置の出力に提供するように構成されている警報装
置と、前記警報装置の前記出力に接続された入力を有し
、かつ前記警報装置によつて提供される前記信号に応答
して作動し溶接きずを指示する警報指示装置とを有する
溶接きず検知用音響放出装置である。

本発明はまた、冷却している溶接からの超音波信号を検
知し、もし溶接内にきずがあればいくつかの電気信号を
棄却して警報装置を作動させる信号を提供するのに用い
られる電気信号のみを通過させる方法をも提供する。

本発明を実施した音響放出溶接監視は、在来の非破壊試
験（ＮＤＴ）方法におけるように工程の後にではなくき
ずが形成されるときにきずを検知する工程中実時間検査
技術である。

この音響放出の性質は、欠陥のある初期パスの修正を該
欠陥か以後のパスによつて溶接内に深く埋設される以前
に遂行する可能性が存在する故に厚い多重パス溶接にお
いて特に有用である。実時間の特徴はまた溶接に溶接き
ずを生成させている溶接状態の直接の警告を与えること
によつて、パラメータを調整してきずの数を普通生成さ
れるよりは少なくする。本発明の装置における信号計数
は、回路が計数期間の始動を信号計数器の作動の始動と
同期させて信号バーストの信号を計数する点において、
本発明以前に他で用いられた信号計数装置と異なる。前
述したデユネガン／エンデブコ音響放出装置３０００シ
リーズの選ばれた成分の使用によつて例示される先行技
術においては、単純化された信号バーストが入力信号を
計数目的のデイジタルパルスに変換する限界検知器への
入力である。限界検知器は付勢される以前に１ボルトピ
ーク信号を必換とするように固定されている。信号計数
器は該計数器にりセツトパルスを周期的に提供するりセ
ツト刻時装置によつてりセツトされる。計数器がりセツ
トされた後、計数器は次のりセツトパルスを受信するま
で限界検知器からのこれらパルスを計数する。りセツト
パルスの間で計数されるこれらのパルスは、少くとも１
ボルトピーク信号である信号バーストのパルスを含む。
信号バーストは振幅が時間と共に減少するので、信号バ
ーストからのパルスの計数がやむ点に到達する。計数器
が次の信号バーストの信号を受信する以前にりセツトパ
ルスを受信しない場合には、該計数器はりセツト信号が
存在するまで限界検知器からのパルスを計数する。従つ
て計数器は１つの信号バーストの特性を指示せずその結
果情報の信頼性がそこなわれる。本発明の装置は先行技
術の回路を修正して、りセツト刻時装置が各信号バース
の最初の信号によつてその予定の調時作動を始動しまた
りセツト刻時装置はその調時期間の終了時にりセツト信
号を提供して次の信号バーストの最初の信号によつて付
勢されたとき他の調時期間を始動するために自分自身を
りセツトするようにされている。

刻時装置の予定の調時作動の終了時にはりセツト信号を
用いて信号計数装置をりセツトしかつ回路の他の成分を
りセツトする。本発明の装置ぱ１つの信号バーストを一
時に処理するための信頼可能な期間を提供するので、該
装置は信号計数装置の入力と帯域フイルタの出力との間
に限界検知器を用いる必要はない。本発明はまた、溶接
されつつある２つの物体の１つに装架された変換器から
音響バーストが受信される溶接きず検知方法であつて、
前記変換器から受信された信号を増幅することと、前記
増幅過程から受信された信号を計数して該信号計数が第
１予定計数を越えると第１出力信号をまた信号係数が第
２のより高い予定係数を越えると第２出力信号を提供す
ることと、前記増幅過程からの第１信号バーストと共に
始まる期間を刻時しかつ予定時間後に計数過程をりセツ
トすることと、信号計数に関連した第１出力信号を監視
してかつ前記信号係数が第１予定計数を越えると識別信
号を提供することと、識別信号が受信されかつ前記信号
計数が第２予定計数を越えていなければゲートパルスを
提供することと、ゲートパルスのパルス繰返数を決定し
てかつ繰返数出力信号を提供することと、ゲートパルス
を計数してかつりセツト以前に前記繰返数出力信号によ
つて計数されたゲートパルスの数が少くとも予定の最小
数であれば出力計数パルスを提供することと、繰返数出
力信号が提供されるときの前記計数パルスがやむと溶接
きずを指示する警報信号を提供すること、とを含む溶接
きず検知方法をも提供する。

第１図にみられるように、受信変換器１０は金属物体１
１の他の金属物体に溶接されつつある領域に隣接して装
架される。

溶接のきずは金属物体１１内に事象として図式的に示し
た音響バーストとして音響放出を提供する。勿論、事象
は実際には冷却中に溶接内に生起するのである。金属物
体１１は例えば他の板または管に溶接される板または管
であり得る。

変換器１０はピエゾ電気超音波変換器であることが好ま
しい。この型の変換器においては、音響放出事象が変換
器の基本共振を励起し、また音響放出事象のスベクトル
成分に依つては高調波成分（上音）をも励起し得る。

いくつかの音響放出事象（例えば欠陥溶接に関連した音
響放出事象）は、観測される変換器出力が「鋭い」縁を
有しまたスペクトル分布が他の事象（例えば欠陥溶接に
は関連のない事象）よりも大きな高周波数成分を含む「
インパルス」形状を有することが見出されている。第１
の型の音響放出事象（欠陥溶接）は大きな高周波成分を
有するから、変換器の高調波（上音）を励起する傾向が
ある。従つて変換器１０は溶接きずによるものを含む音
響放出を適当にピツクアツプして信号バーストに変換す
るが、各信号バーストは例えば約１００ＫＨｚから約４
００ＫＨｚの間というような変換器によつて受信された
溶接きずからの音響放出事象による周波数を含有する周
波数範囲内にある。

変換器１０の出力は、線１４によつて増幅器装置１５に
接続された出力を有する前置増幅器１３に線１２によつ
て接続される。増幅器装置１５の出力は線１６によつて
、例えば約１００ＫＨｚから約５５０ＫＨｚまでの間の
、好ましくは約１００Ｋ１Ｉｚから約４００ＫＨｚまで
の周波数を通過させる帯域フイルタ装置１７の入力に接
続される。帯域フイルタ装置１７の出力は線１８によつ
て信号計数装置１９の入力に接続される。

りセツト刻時装置２０は、線１８によつて信号係数装置
１９に与えられた信号バーストの最初の信号を受信する
ように線２１によつて信号計数装置１９に接続された入
力を有する。りセツト刻時装置２０は例えば発振器２０
Ａおよび調時回路を含む。発振器は、ＮＡＮＤ２ＯＢゲ
ートの入力に接続された出力を有し、ＮＡＮＤ２ＯＢゲ
ートの他の入力はＲ−Ｓフリツプ・フロツプ２０Ｃの出
力に接続され、Ｒ−Ｓフリツプ・フロツプ２０Ｃのセツ
ト入力は線２１によつて信号計数装置１９に接続されて
いる。ＮＡＮＤゲート２０Ｂの出力は３段１０進計数器
２０Ｄの第１の１０進計数器の入力に接続される。第３
の１０進計数器の出力はインバータ２０Ｅをへてフリツ
プ・フロツプ２０Ｃのりセツト入力に接続される。図示
のりセツト刻時装置はさらに、上述のフリツプ・フロツ
プ２０Ｃの出力に接続された入力を有する単安定マルチ
バイブレータ２０Ｆを含む。１０進計数器２０Ｄ１フリ
ツプ・フロップ２０Ｃおよびマルチパイプレータ２０Ｆ
を有するりセツト刻時装置２０の構成は、フリツプ・フ
ロツプ２０Ｃが第３の１０進計数器の計数完了のときに
その出力によつてりセツトされるようなものである。

これが行われると、フリツプ・フロツプ２０Ｃはもはや
発振器２０Ａと第１の１０進計数器との間のゲートを付
勢しない。同時に、遅延後のフリツプ・フロツプ２０Ｃ
の出力におけるこの電圧信号の変化によつてマルチバイ
ブレータ２０Ｆｆ）ＱおよびＱの出力にパルスが発生す
る。これらのパルスは、以下に述べる目的のために用い
られまた総称的にりセツトパルスと名づけることにする
りセツトパルスを構成する。フリツプ・フロツプとマル
チバイブレータ２０Ｆの入力との間には多数のインバー
タ２０Ｇから２０Ｌまでがあつて、フリップ・フロツプ
の出力とマルチバイブレータ２０Ｆの入力との間で信号
の変化における遅延を与える。

インバータ２０Ｈインバータ２０１に接続する線に接続
された線２８は他の成分に接続されて該成分に後述の目
的で信号を与える。予備りセツト信号を提供する線２９
はインバータ２０１の出力をインバータ２０Ｊの入力に
接続する線に接続されている。この信号は後述するよう
に用いられる。発振器の出力の周波数は例えばＮＡＮＤ
ゲート２０Ｂがフリツプ・フロツプ２０Ｃによつて付勢
されて約２０ミリ秒後に第３の１０進計数器からの出力
信号が現われるようなものであり、また単安定マルチバ
イブレータ２０Ｆに入力信号を与えるインバータ２０Ｇ
から２０Ｌまでの組からの出力信号を提供するための時
間によつて生ずる遅延の後、単安定マルチバイブレータ
２０Ｆは前述のりセツトパルスを提供する。線（図示せ
ず）によつて１０進計数器２０Ｄのりセツト入力にこの
パルスが送られると１０進計数器２０Ｄはりセツトされ
る。りセツト刻時装置２０のこの構成は、線２１への信
号がりセツト刻時装置２０の計数を始動させることおよ
び刻時装置が信号計数装置１９に接続された線２２によ
つて信号計数装置１９をりセツトするパルスを与えるこ
とが示されていることを除いては第１図には図示されて
いない。線２２によつて提供されるパルスは上述された
刻時装置２０の単安定マルチバイブレータ２０Ｆからの
りセツトパルスである。単安定マルチバイブレータ２０
Ｆは第３の１０進計数器から出力信号が現れて例えば約
２マイクロ程後にりセツトパルスを提供する。第３図に
示した信号計数装置１９は、多数の出力を有する２進計
数器１９Ａを含むが、該出力のうち２個だけが全体装置
の他の成分に信号を与えるために用いられている。これ
らの２つの出力を第１および第２の出力と呼ぶことにす
る。計数器１９Ａはりセツトされた後、計数器１９Ａの
りセツト入力が前述したりセツトパルスを受信するまで
電圧バーストの電圧信号を計数する。第１出力は１０進
計数が１００を越えると信号を提供する。第２出力は１
０進計数が１０００を越えると信号と提供する。第２出
力におけるこの信号はオーバフロー信号と呼ばれ、実際
には変換器への音響バーストによるエネルギーが溶接き
ずからの音響バーストによるエネルギーより大であるこ
とを意味する。この理由からこのオーバフロー信号は第
１出力からの信号の結果作動される次の分類工程の作動
を阻止するのに用いられる。計数は信号バーストを提供
する変換器への音響バーストのエネルギーの対数に近似
的に比例する。第１出力はインバータ１９Ｂに接続され
、インバータ１９Ｂの出力は線２３によつてレベル識別
装置２４に接続される。第２出力は線２５によつて後述
の出力ゲート装置２６の１つの入力に接続される。レベ
ル識別装置２４の出力は後述の出力ゲート装置２６の他
の入力に接続される。レベル識別装置２４は例えばセツ
ト入力とりセツト出力とを有するＲ−Ｓフリツプ・フロ
ツプ２４Ａである。セツト入力は線２３およびインバー
タ１９Ｂによつて信号計数装置１９の２進計数器１９Ａ
の第１出力に接続される。このフリツプ・フロツプの出
力は線２７によつて出力ゲート装置２６に接続される。
第２図に示した出力ゲート装置２６は、例えば、２重Ｄ
型フリツプ・フロツプ２６Ａ（ＳＮ７４７４）、４入力
正ＮＡＮＤゲート２６Ｂ（ＳＮ７４４Ｏ）、および２入
力正ＮＡＮＤゲート２６Ｃ（ＳＮ７４ＯＯ）を含む。

線２７は出力ゲート装置２６の４入力ＮＡＮＤゲート２
６Ｂの第１入力に接続される。線２５はインバータ２６
Ｄに接続され、インバータ２６Ｄの出力は４入力ＮＡＮ
Ｄゲート２６Ｂの第２入力に接続される。インバータ２
６Ｄの出力はまた他の単安定マルチバイブレータ２６Ｅ
（ＳＮ７４ｌ２ｌ）のＢ入力にも接続され、単安定マル
チバイブレータ２６Ｅｆ）Ｑ出力は出力ゲート装置２６
の４入力ＮＡＮＤゲートの第３入力に接続される。イン
バータの出力を４入力ＮＡＮＤゲートの第２入力のみな
らず第３入力に接続するだけというのではなく、あるい
はまた第３入力に連続的正信号を提供することをせずに
、マルチバイブレータをインバータと第３入力との間に
備えるこの構成は後述する有用な目的のためである。２
進計数器の計数の間に１０００以下の１０進計数のある
場合には、２進計数器１９Ａの第２出力に正信号はない
。

この場合にはインバータ２６Ｄへの線２５に低信号があ
るので、その出力は出力ゲート装置２６の４入力ＮＡＮ
Ｄゲート２６Ｂの第２入力に高信号を提供し、また単安
定マルチバイブレータのＢ入力に高信号を従つてＯ出力
からの高信号を４入力ＮＡＮＤゲート２６Ｂの第３入力
に提供する。すなわち、２進計数器の第１出力における
高レベル信号によつて４入力ＮＡＮＤゲート２６Ｂの第
１入力に高レベル電圧が与えられる結果４入力ＮＡＮＤ
ゲート２６Ｂが付勢される。前述した出力ゲート装置２
６の成分ノの１つとしての２重フリツプ・フロツプ２６
Ｂの第２フリツプ・フロツプのＱ出力からゲートの第４
入力に高レベル信号が提供されるとゲートは低レベル信
号を提供する。

しかし、もし１０進計数が１０００を超えると、信号計
数装置１９の２進計数器１９Ａの第２出力は高信号を提
供し、該高信号は線２５に接続されたインバータによつ
て反転されその結果インバータ１９Ｂの出力は４入力Ｎ
ＡＮＤゲート２６Ｂの第２入力に低信号を提供する。

これによつて、ゲートが２重フリツプ・フロツプ２６Ａ
の第２フリツプ・フロツプのＱ出力から信号を受信した
ときに該ゲートがその出力を変化させることが阻止され
る。２進計数器１９Ａの第２出力からのこの高信号は４
入力ＮＡＮＤゲートの第４入力に接続されたＱ出力を有
する単安定マルチバイブレータ２６Ｅ＜１７）Ｂ入力に
符号を反転して与えられるが、この結果Ｑ出力における
信号は変化しないことになる。

しかし、２進計数器１９Ａがりセツト刻時装置２０から
の線２２のりセツトパルスによつてりセツトされると、
２進計数器１９Ａの第２出力における出力信号は変化す
る。結果として単安定マルチバイブレータ２６Ｅ（：ｒ
）Ｂ入カへの入力信号は高信号となる。これによつて単
安定マルチバイブレータ２６ＥのＱ出力に低パルスが生
ずる。マルチパイプレータ２６Ｅの調時は、信号計数装
置１９の２進計数器１９Ａの作動期間の数倍に等しい期
間の間マルチバイブレータ２６Ｅがこの低信号を出力ゲ
ート装置２６の４入力ＮＡＮＤゲート２６Ｂの第３入力
に提供するように調整されている。これによつて、電圧
信号による２進計数器の次の作動が出力ゲート装置２６
の４入力ＮＡＮＤゲート２６Ｂを付勢しないことが保証
される。これによつて出力ゲート装置２６は、以後の部
分の信号バーストに対して、すなわち変換器が溶接作動
の結果生起するのではなく音響ノイズを変換することに
よつて付勢されることが防止される。線２８は出力ゲー
ト装置２６の回路の一部として前述した２重Ｄ型フリツ
プ・フロツプ２６Ａの第２Ｄ型フリツプ・フロツプのＤ
入力に接続されている。線２９は２重Ｄ型フリツプ・フ
ロツプ２６Ａの第１フリツプ・フロツプの刻時入力に予
備遅延りセツトパルスを提供する。線３２は単安定マル
チバイブレータ２０Ｆ（ｆ）Ｑ出力をりセツト刻時装置
２０のインバータ２０Ｍをへて出力ゲート装置２６の２
重Ｄ型フリツプ・フロツプ２６Ａの第２フリツプ・フロ
ツプのクリア入力に接続させる。線３２のりセツトパル
スは該フリツプ・フロツプをクリアする。線３２はレベ
ル識別装置２４のフリツプ・フロツプ２４Ａのりセツト
入力の線３２′と接続しているので、りセツト刻時装置
２０のマルチバイブレータ２０ＦのＱ出力からの反転さ
れたりセツトパルスに由来するりセツトパルスは、線３
２のりセツトパルスが出力ゲート装置２６の２重Ｄ型フ
リツプ・フロツプ２６Ａの第２フリツプ・フロツプをり
セツトしかつ線３２Ａの反転されないパルスが線３２Ａ
によつて２重Ｄ型フリツプ・フロツプ２６Ａの第１フリ
ツプ・フロツプのＱ出力に直接に接続された２入力ＮＡ
ＮＤゲート２６Ｃにパルスを供給してパルス計数装置３
４および繰返数検知装置３６にパルスを提供するときに
、線３２，３２′をへてレベル識別装置２４のフリツプ
・フロツプをりセツトする。

勿論、線３３のパルスは、信号計数装置１９の計数器１
９Ａの計数が１００以上でかつ１０００以下でありまた
線３１をへて出力ゲート装置２６のＮＡＮＤゲート２６
Ｂに選択的上音除波装置３０によつて信号が与えられる
と提供される。線２８は２重Ｄ型フリツプ・フロツプ２
６Ａの第２フリツプ・フロツプのＤ入力に接続される。

りセツト刻時装置２０のフリツプ・フロツプ２０Ｃがセ
ツトされてその出力に変換器１０からの電圧バーストの
最初の電圧信号による高信号を提供すると、線２８はＤ
入力に高信号を提供する。りセツト刻時装置２０の調時
期間の間、フリップ・フロツプ２６Ａの第２Ｄ型フリツ
プ・フロツプの刻時入力は選択的上音除波装置３０から
の信号を受信するが、該選択的上音除波装置３０の出力
は線３１によつて刻時入力に接続されまた入力は線３０
′によつて線１８に接続されている。結果として、フリ
ツプ・フロツプ２６Ａの該フリツプ・フロツプのＱ出力
は、該フリツプ・フロツプを４入力ＮＡＮＤゲート２６
Ｂの第４入力に接続する線に高信号を提供する。この高
信号が該ＮＡＮＤゲートに提供されると、その出力から
は低信号が出力ゲート装置２６のインバータ２６Ｆの入
力に送られるが、インバータ２６Ｆの出力はフリツプ・
フロツプ２６Ａの第１Ｄ型フリツプ・フロツプのＤ入力
に接続されている。このことは、信号計数器装置１９の
デイジタル計数器の第１出力によつてレベル識別装置２
４のフリツプ・フロツプ２４Ａがセツトされかつデイジ
タル計数器の第２出力が線２５に高電圧信号を提供しな
いときにのみ生起する。出力ゲート２６のフリツプ・フ
ロツプ２６Ａの第１Ｄ型フリツプ・フロツプのＤ入力が
４入力ＮＡＮＤゲートに接続されたインバータ２６Ｆの
出力からの高信号を受信した後、フリツプ・フロツプ２
６Ａの第１Ｄ型フリツプ・フロツプの刻時入力は線２９
から予備遅延りセツト信号を受信する。

従つて、該刻時入力が高レベルになると、第１Ｄ型フリ
ツプ・フロツプのＱ出力は、出力ゲート装置２６の成分
として上述した２入力ＮＡＮＤゲート２６Ｃの１つの入
力に提供される高レベル信号に保持される。この信号は
２入力ＮＡＮＤゲート２６Ａを付勢し、その結果、それ
が線３２Ａからりセツトパルスを受信すると、低電圧パ
ルスが該ゲートによつて他のインバータ２６Ｇ、すなわ
ち出力ゲート装置２６の他の成分に提供される。インバ
ータ２６Ｇの出力は線３３によつてパルス計数装置３４
に接続される。線３５は線３３および繰返数検知装置３
６に接続されている。りセツトパルスが線３２によつて
第２のＤ型フリツプ・フロツプのクリア入力に提供され
ると、フリツプ・フロツプのＱ出力は低信号に変化する
。

すなわち、４入力ＮＡＮＤゲート２６Ｂの出力は高信号
に変化する。これによつて、２重フリツプ・フロツプ２
６Ａの第１Ｄ型フリツプ・フロツプのＤ入カへの信号は
変化するが、フリツプ・フロツプ２６Ａの第１Ｄ型フリ
ツプ・フロツプのＱ出力によつて提供される信号は、変
換器１０からの次の電圧バーストの最初の信号によつて
始動されかつ該電圧信号バーストに由来する該フリツプ
・フロツプのＤ入力における高信号に追従する計数器２
０Ｄの作動Ｑ結果として刻時入力に高りセツト信号が存
在するまで、変化しない。第３Ａ図にみられるように、
パルス変数装置３４は、例えば、線３３に接続された入
力を有する４ビツト２進計数器３４Ａ（ＳＮ７４９３）
である。

りセツト入力は、繰返数検知装置３６の例示的構成の成
分として後述する単安定マルチバイブレータ３６Ａ（Ｓ
Ｎ７４ｌ２ｌ）のＱ出力に接続された線３７に接続され
ている。パルス計数装置３４の回路は、２進計数器３４
Ａｆ）ＱＡ．ＱＢ、ＱＯおよびＱ。の出力に接続されて
いてこれらの出力をパルス計数装置３４の４入力正ＮＡ
ＮＤゲート３４Ｂの入力に選択的に接続するスイツチ（
番号を付けず）を含む。これらスィツチは、手動的にも
閉じられ得、あるいはまたダイヤルを開スイツチおよび
閉スイツチの特定の組合せを得る位置を回すことによつ
て作動する回路によつて自動的にも閉じられ得る。パル
ス計数装置３４の回路はさらに、特定のスイッチが閉じ
られたとき２進計数器は、閉じられたスイツチに接続さ
れていて、たとえスイツチをＮＡＮＤゲートの入力に接
続する各線が正電圧源に接続されていても、パルス計数
装置３４の４入力ＮＡＮＤゲート３４Ｂの対応の入力に
低レベル信号を提供する出力を有しているようなもので
ある。

これは、計数器出力からの低レベル信号が正電圧を乗り
越えて低レベル信号をゲートの該入力に提供するからで
ある。各閉じられたスイツチに対してこの乗り越えは閉
じられたスイツチに接続されたパルス計数器の出力が高
レベル信号を与えるまで生起する。結果として、十分な
パルス計数器によつて計数されて閉じられたスイツチに
接続された出力の各各に高レベル信号を提供するまで、
４入力ＮＡＮＤゲート３４Ｂの出力は高レベル信号であ
る。パルス計数装置３４の４入力ＮＡＮＤゲートの該出
力は線３８によつて例えばＲ−Ｓフリツプ・フロツプ３
９Ａである警報装置３９に接続される。線３８は実際に
はＲ−Ｓフリツプ・フロツプのセツト入力に接続されて
いる。警報装置３９のフリツプ・フロツプ３９Ａのりセ
ツト入力は線４０によつて繰返数検知装置３６の再トリ
ガ可能な単安定マルチバイブレータ３６Ｂ（ＳＮ７４ｌ
２２）のＱ出力に接続される。繰返数検知装置３６は例
えば、再トリガ可能単安定マルチバイブレータ３６Ｂと
前述の単安定マルチバイブレータ３６Ａとを含む。

再トリガ可能単安定マルチバイブレータ３６ＢのＢ入力
は線３３，３５によつて出力ゲート装置２６のインバー
タ２６Ｇの出力に接続されている。再トリガ可能単安定
マルチバイブレータのＱ出力は線（番号を付けず）によ
つて単安定マルチバイブレータ３６Ａの入力Ａｌ，Ａ２
に接続され、単安定マルチバイブレータ３６Ａ（７）Ｑ
出力は線３７によつてパルス計数装置３４の計数器３４
Ａのりセツト入力に接続される。再トリガ可能単安定マ
ルチバイブレータ３６Ｂｆ）Ｑ出力は上述のように警報
装置３９のフリツプ・フロツプ３９Ａのりセツト入力に
接続された線４０に接続される。警報装置３９のフリツ
プ・フロツプ３９Ａの出力は線４１によつて警報指示器
４２に接続され、警報指示器４２は線４１によつて警報
装置３９のフリツプ・フロツプの出力に接続されたベー
スを有するトランジスタ４２Ａを含む。

トランジスタのコレクタは電灯駆動器４２Ｂに接続され
ていて、トランジスタが導通している間警告灯４２Ｃを
点灯させる。これは、警報装置３９のフリツプ・フロツ
プ３９Ａの出力からの線４１に高信号が存在するときに
起る。前述したように、線３２Ａのりセツトパルスによ
つて出力ゲート装置２６から線３３，３５をへてマルチ
バイブレータ３６Ｂにパルスが提供されるまで、再トリ
ガ可能単安定マルチバイブレータ３６ＢのＱ出力は警報
装置３９のフリップ．フロツプ３９Ａのりセツト入力に
低レベル信号を提供しまたパルス計数装置３４の４入力
ＮＡＮＤゲート３４Ｂは警報装置３９のフリツプ・フロ
ツプ３９Ａのセツト入力に高レベル信号を提供する。

結果として該フリツプ・フロツプの出力は警報指示器４
２のトランジスタに与えられる低レベル信号である。す
なわち、警報指示器４２の灯火４２Ｃは消える。最初の
パルスが繰返数検知装置３６の再トリガ可能単安定マル
チバイブレータ３６ＢのＢ入力に提供されると、マルチ
バイブレータのＱ出力は変化して警報装置３９のフリツ
プ・フロツプ３９Ａのりセツト入力に高レベル信号を提
供する。該フリツプ・フロツプの出力は依然として低信
号である。何故ならば、閉じられたスイッチによつて接
続されたパルス計数装置３４の４入力ＮＡＮＤゲート３
４Ｂの各入力は低レベル信号を信号を提供される結果４
入力ＮＡＮＤゲート３４Ｂの出力には依然として高レベ
ル信号が現れる。もし再トリガ可能単安定マルチバイブ
レータ３６Ｂの作動期間内に計数されたパルス数が繰返
数検知装置３６の作動によつて決定される期間に計数さ
れることを要する最小パルス数に等しいかあるいはこれ
を越せば、パルス計数装置３４の計数器３４Ａの出力は
高レベル信号を提供しその結果４入力ＮＡＮＤゲート３
４Ｂの出力は低レベル信号となる。その結果、警報装置
３９のフリツプ・フロツプ３９Ａのセツト入力に与えら
れるこの低レベル信号は警報装置３９のフリツプ●フロ
ツプ３９Ａの出力を高レベル信号に変化させる。電灯４
２Ｃは点灯される。もしこの最小計数が、再トリガ可能
単安定マルチバイブレータ３６Ｂｆ）Ｑ出力が警報装置
３９のフリツプ・フロツプ３９Ａのりセツト人カへの低
信号に変化する時間の間に、パルス計数装置３４の計数
器３４Ａによつて受信されなければ、マルチバイブレー
タ３６Ｂｆ）Ｑ出力の信号が高レベル信号を低レベル信
号に変化させる。警報装置３９のフリツプ・フロツプ３
９Ａはりセツトされたままである。これによつて、計数
器３４が他のパルスを計数して線３８に低レベル信号を
提供してもフリツプ・フロツプ３９Ａのりセツトが阻止
される。その結果、該フリツプ・フロツプの出力は依然
としてトランジスタ４２Ａに低レベル信号を提供する。
光４２Ｃは依然として点灯されない。繰返数検知装置３
６の再トリガ可能単安定マルチバイブレータ３６ＢがＱ
出力におけるパルスの正常な終了以前にパルスを受信し
て再トリガされる限り。

Ｑ出力における高レベルパルスは継続する。再トリガ可
能単安定マルチバイブレータ３６Ｂは、予定の期間内の
各各に対して提供されるべき入力パルスによつて延長さ
れるようにある期間に出力パルスを提供するように構成
されている。最初のパルスおよび再トリガによる延長の
期間の間にパルス計数装置３４の計数器３４Ａには多数
のパルスが送られる。もし計数されたパルス数が該パル
スが溶接きずに由来する音響バーストによるときに受信
されるはずの数よりも小であれば、警報装置３９の出力
信号によつては線４１に変化は生じない。きずを有する
溶接の冷却の間には、良好な溶接からのパルスよりも大
きな振幅のパルスが発生され、大きなパルスは平均約３
分の１秒離隔して生起しまた溶接状態や幾何学的条件に
依存してすべてで約６ないし１０のパルスとなり得る。
再トリガ可能単安定マルチバイブレータ３６Ｂが線３５
からパルスを受信して再トリガに要する時間内に再トリ
ガされると、Ｑ出力は低レベル信号に変化して警報装置
３９のフリツプ・フロツプ３９Ａのりセツト入力に与え
られる。

このことが生起すると、該フリツプ・フロツプの出力は
変化してトランジスタ４１への低レベル信号を提供する
。警報装置３９のフリツプ・フロツプの出力からの低レ
ベル信号は電灯を消す。再トリガ可能単安定マルチバイ
ブレータ３６Ｂｆ）Ｑ出力からの低レペル信号による警
報装置３９のフリツプ・フロツプ３９Ａのこのりセツト
は、パルス計数器３４Ａが計数作動モードにある間にパ
ルス計数器３４Ａによつて所要最小計数が得られると生
起してセツト入力に低レベル信号を提供し、その結果フ
リツプ・フロツプ出力からトランジスタ４２Ａに高レベ
ル信号が与えられて電灯４２Ｃを点灯させる。フリツプ
・フロツプ３９Ａの他の出力は線４１Ａによつて単安定
マルチバイブレータ３６ＡのＢ入力に接続されていて、
トランジスタ４２Ａに低レベル信号が提供されている間
に、該出力は同時に該Ｂ入力に低レベル信号を提供する
。繰返数検知装置３６の再トリガ可能単安定マルチバイ
ブレータ３６Ａが所要期間内にもはや再トリガされなけ
れば、前述したようにＱ出力は直ちに低レベル信号に変
化し、その結果単安定マルチバイブレータ３６Ｂの入力
Ａｌ，Ａ２は低レベル信号を受信する。その結果、該単
安定マルチバイブレータのＱ出力は線３７によつてパル
ス計数器３４Ａに高レベルパルスを提供する。この結果
パルス計数装置３４の計数器３４Ａがりセツトされる。
該パルスの終了においては、Ｑ出力が計数器３４Ａに低
レベル信号を提供しその結累計数器３４Ａは再び計数モ
ードとなる。選択的上音除波装置３０の例示的構成を示
す第２図において、線４５および線４６は、線１８によ
つて帯域フイルタ装置１７に接続された線３σに接続さ
れている。

線４５は可変抵抗器４７によつて線４８に接続され、線
４８は２５０ＫＨｚまでの周波数を通過させる低域フイ
ルタ４９の入力に接続される。線４６は少くとも２５０
ＫＨｚの周波数を通過させる高域フイルタ５０の入力に
接続させる。フイルタ４９の出力は線５１によつて検知
器・フイルタ装置５２に接続され、検知器・フイルタ装
置５２の出力は線５３、抵抗器５４および線５５によつ
て比較器５６の入力に接続される。

フイルタ５０の出力は線５７によつて検知器・フイルタ
装置５８に接続され、検知器・フイルタ装置５８の出力
は線５９、抵抗器６０および線６１によつて比較器５６
の他の入力に接続される。検知器・フイルタ装置５２は
、線５１および接地に接続されたポテンシオメータ（番
号を付けず）に接続されたダイオード（番号を付けず）
を含む。線５１もまた抵抗器（番号を付けず）によつて
接地されている。ダイオードの出力は、線５３だけでは
なく接地もされているコンデンサ（番号をつけず）に接
続され、またコンデンサは接地されている。検知器・フ
イルタ装置５８＆ζ出力が線５９に接続され入力が抵抗
をへて接地する線５７に接続されたダイオード（番号を
付けず）を有する。ダイオードの出力はコンデンサ（番
号を付けず）によつて接地されまた線５９に接続されて
いる。比較器５６の出力は線３１に接続される。図示さ
れている線５５および６１．およびコンデンサ５６への
他の接続は説明の必要がない。検知器・フイルタ装置５
２，５８の各各はＡＣ入力信号をピーク値ＤＣ信号に変
換する。

検知器・フイルタ装置５２は、線５５によつて比較器５
６の１つの入力に与えられるＤＣ出力信号が線６１をへ
て比較器５６のもう１つの入力に与えられる検知器・フ
ィルタ装置５８からのＤＣ出力信号と比較されるとき、
線６１のＤＣ信号が線５５のＤＣ信号よりも大であつて
比較器５６の出力から線３１をへて出力ゲート装置２６
の２重Ｄ型フリツプ・フロツプ２６Ａの第２Ｄ型フリツ
プ●フロツプの刻時入力に高レベル信号を提供しなけれ
ばならないように調整されたポテンシオメータを有する
。この調整は信号バーストの高周波数成分が該信号バー
ストの低周波数成分の予定の割合以上であることを指示
するためのものである。この要件は溶接きずに由来する
音響バーストによる信号バーストは満しているが、他の
音響放出に由来する信号バーストは満さない。前述した
警報指示器４２は例示的にトランジスタを含んでいた。

簡単なＮｐｎトランジスタの代りに警報指示器４２は、
警報装置３９のフリツプ．フロツプ３９Ａの出力に接続
されたシリコン制御整流器（ＳＣＲ）を含んでフリツプ
・フロツプの出力信号が低レベル信号に変化したときで
も電灯４２Ｃが点灯し続けるようにすることもできる。
この設計変更においては、整流器は所望のときにオフに
切替えられ、電灯４２Ｃは次に溶接きずが検知されると
きに点灯される。本発明の装置は、後述するように、装
置が作動して警報指示器４２の電灯４２Ｃを点灯する時
に溶接きずの位置決定をする付加的成分を含み得る。

位置設定能力を与えるための装置のこの設計変更におい
ては、装置は変換器１０が装架されている物体上に装架
された第２の変換器を含んでいる。付加的変換器はまた
変換器１０の場合のように溶接が行われている領域に隣
接して配置されるが、溶接領域が２つの変換器の間にあ
るように配置される。この設計変更はさらに付加的に、
設計変更された装置に関して第１図に示したように相互
にかつ付加的変換器に接続された。前置増幅装置１３、
増幅器装置１５、帯域フイルタ装置１７、信号計数装置
１９、レベル識別装置２４を含んでいる。付加的な信号
計数装置およびレベル識別装置は第１図の信号計数装置
１９およびレベル識別装置２４に関して前述した構成を
有する。リセツト刻時装置２０は第２Ｒ−Ｓフリツプ・
フロツプおよび付加的３段１０進計数器を有し、付加的
３段１０進計数器は付加的帯域フイルタ装置の出力を付
加的信号計数装置の付加的計数器の入力に接続する線に
接続された入力を有する。りセツト刻時装置２０の付加
的フリツプ・フロツプの他の入力は、りセツト刻時装置
２０の付加的３段１０進計数器の第３段計数器のＤ出力
に接続された付加的インバータの出力に接続されている
。りセツト刻時装置２０のこの付加的フリツプ・フロツ
プの出力は、りセツト刻時装置２０の発振器に接続され
た他の入力を有する付加的２入力ＮＡＮＤゲートの入力
に第２の付加的インバータによつて接続されている。Ｎ
ＡＮＤゲートの出力はリセット刻時装置２０の付加的３
段１０進計数器の第１計数器の入力に接続されている。
設計変更のない例示的装置の説明においては、りセツト
刻時装置２０のフリツプ・フロツプ２０Ｃの出力とりセ
ツト刻時装置２０の単安定マルチバイブレータ２０Ｆと
の間には多数のインバータ２０Ｇから２０Ｌまでが存在
すると述べられている。設計変更された装置においては
、第２番目のインバータ２０Ｈは付加的２入力ＮＡＮＤ
ゲートによつて置換えられており、該ゲートの１つの入
力は第１番目のインバータ２０Ｇによつてりセツト刻時
装置２０のフリツプ・フロツプ２０Ｃの出力に接続され
また一方該ＮＡＮＤゲートのもう１つの入力は付加的フ
リツプ・フロツプの出力に接続された入力を有する第２
の付加的インバータの出力に接続されている。結果とし
て、付加的２入力ＮＡＮＤゲートの出力における信号は
、いずれかのＲ−Ｓフリツプ・フロツプが関連の３段１
０進計数器がその調時期間を完了することによつてりセ
ツトされるとかならず反転される。設計変更された装置
はさらに第１および第２の単安定マルチバイブレータ（
ＳＮ７４ｌ２ｌ）を含む。

第１マルチパイプレータの入力Ａｌ，Ａ２は、設計変更
なしの装置に関してりセツト刻時装置２０の一部品とし
て述べられているフリツプ・フロツプ２０Ｃの出力に接
続されている。第２のマルチバイブレータの入力Ａｌ，
Ａ２は付加的フリツプ・フロツプの出力に接続されてい
る。２つのマルチバイブレータの各各はインバータ２６
Ｆの出力に接続されたＢ入力を有し、インバータ２６Ｆ
は２重Ｄ型フリツプ・フロツプ２６Ａの第１Ｄ型フリツ
プ・フロツプのＤ入力に接続されていてマルチバイブレ
ータに保持信号を提供する。

この構成によつて、これらの第１および第２の付加的マ
ルチバイブレータの各各が、パルス間の時間的差に基い
て溶接きずの位置を指示する読みを提供し得る在米装置
にパルスを提供する。以下にわかるように、本発明の装
置の好ましい実施例はその成分のいくつかの回路によつ
て示されたように、在来の放射線写真、その他の溶接き
ず検査法を用いて溶接操作の後に見出された多くの溶接
きずを検知するのに好都合であることが証明されている
．装置の最初の試験は選択的上音除波装置３０をもたな
い装置を用い、従つて出力ゲート装置２６の回路は選択
的上音除波装置３０からの信号を必要とせずに作動して
、出力ゲート装置２６がりセツト刻時装置２０からりセ
ツトパルスを受信すると、線３３に出力パルスを提供す
るように構成されている。

選択的上音除波装置３０をもたない装置が、鉄道用タン
ク車の炭素鋼タンクの製造におけるサブマージドアーク
溶接の工程中溶接監視用に用いられた。

装置を用いた結果は、適切溶接のＡＳＭＥ（米国機械工
学会）コードを満すことをなお要請されている放射線写
真法のような在来の非破壊試験法を用いた完成タンクの
検査と比較されて満足な結論が得られた。本発明の装置
が原子力発電プラントに用いられるパイプの溶接におけ
る音響放出を監視するのに用いられた。

結果は標準ＡＳＭＥコード試験の結果と比較された。原
子力発電プラント用パイプの製造には、広範囲の寸法、
材料、溶接法がある。本発明の装置の今日までの研究に
基くならば、あらゆる型の溶接工程が妥当な信頼性をも
つて監視されて溶接きずを検知し得ると確信される。本
明細書の説明は単に例示の目的で与えられたにすぎず本
発明を限定するものではない。何故なら本発明は特許請
求の範囲によつてのみ限定されるからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第４選別過程を提供する選択的上音除波装置を
含む本発明の装置の好ましい実施例のプロツク線図、第
２図は選択的上音除波装置の構成の詳細を示す線図、第
３図および第３Ａ図は第１図に示した本発明の装置の一
部の回路を詳細に示す電気回路路線図である。 １３，１５・・・・・・増幅器装置、２０・・・・・・
刻時装置、１９・・・・・・信号計数装置、２４・・・
・・・レベル識別装置、２６・・・・・・出力ゲート装
置、３６・・・−・・繰返数検知装置、３４・・・・・
・パルス計数装置、３９・・・・・・警報装置、４２・
・・・・・警報指示装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶接されつつある２つの物体の１つに装架された変
   換器によつて音響バーストが受信されて電気信号バース
   トに変換され、変換器から受信される各信号を増巾し、
   該増巾信号を所定様式で計数して予定時間後に該計数過
   程をリセットするステップを有する溶接きず検知方法で
   あつて、前記増幅過程からの信号バーストの第１信号を
   持つて予定タイミング期間を動作するタイミング過程を
   開始することと、前記増巾信号を計数して前記タイミン
   グ期間中の該信号計数が第１予定計数を越えると第１出
   力信号を提供し前記タイミング期間中の前記信号係数が
   第２のより高い予定計数を越えると第２出力信号を提供
   することと、前記予定タイミング期間の終端で前記タイ
   ミング過程を停止して前記計数過程をリセットすること
   と、前記信号計数が前記第１予定計数を越えて第１出力
   信号が提供され第２信号計数が前記第２予定計数を越え
   ないで第２出力信号が提供されないときには各信号バー
   ストに関する前記予定タイミング期間の終端でパルスを
   提供することと、該パルス間の時間が予定時間より大き
   くなる迄該パルスを計数して該パルス計数動作をリセッ
   トすることと、計数パルス数が予定数よりも大きいとき
   に溶接きずを表示するための警報信号を提供することを
   含むことを特徴とする溶接きず検知方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の溶接きず検知方法で
   あつて、前記の増幅された信号は帯域フィルタ装置を通
   されかつ前記のろ波された増幅信号は選択的上音除波過
   程に通され、前記選択上音除波過程は、前記のろ波され
   た増幅信号の第１部分を低減ろ波して２５０ＫＨｚまで
   の周波数を通過させかつ前記のろ波された増幅信号の第
   ２部分を高域ろ波して２５０ＫＨｚ以上の周波数を通過
   させることと、高域ろ波されたＡＣ信号の最大振幅に基
   いた第１ＤＣ信号を提供することと、低域ろ波されたＡ
   Ｃ信号の最大振幅に基いた第２ＤＣ信号を提供すること
   と、前記第２ＤＣ信号を前記第１ＤＣ信号の予定の割合
   と比較してかつ信号バーストの高周波数成分の最大振幅
   が該信号バーストの低周波数成分の最大振幅の予定の割
   合よりも大であればエネーブリング出力信号を提供する
   ことを含み、前記エネーブリング出力信号は各所定タイ
   ミング期間に関してパルスを提供するために要求されて
   いることを特徴とする溶接きず検知方法。 ３ ２つの溶接されるべき物体１１の１つの上に装架使
   用されて該１つの物体からの音響バーストを受信しかつ
   出力に電気信号バーストを提供する受信変換器１０を用
   いる溶接きず検知用音響放出装置であつて、前記変換器
   の出力に接続可能な入力を有しかつ出力を有する増幅器
   １５と、第１入力および第２入力を有し前記第１入力は
   前記増幅器１５の前記出力に接続されている信号計数リ
   ング−ダウンカウンタ装置１９と、増巾信号をも受ける
   ように接続されている入力及び複数の出力を持つクロッ
   クとを有する前記音響放出装置に於て、前記リング−ダ
   ウンカウンタ装置は２進計数器を含み該２進計数器１９
   Ａは信号バーストの振幅の１０進計数が第１予定計数お
   よびより高い第２予定計数を越えるとそれぞれ信号を提
   供する第１出力および第２出力を有しており、増巾信号
   バーストの前記第１信号に応答して刻時作動を始動しま
   た、予定の作動期間の後、次の信号バーストの前記第１
   信号によつて再び始動されるときのみに別の刻時作動を
   始動させ得るようにリセットされて第１の出力にパルス
   を提供するように前記クロックは構成され、該第１の出
   力はリング−ダウンカウンタ装置１９の前記第２入力に
   接続されて前記出力からのパルスによつてその２進計数
   器１９Ａはリセットされ、出力と前記２進計数器１９Ａ
   の前記第１出力に接続された第１入力と前記クロック２
   ０の第２出力に接続された第２入力とを有するレベル識
   別装置であつて、前記クロックからパルスを受けるのと
   同時に前記２進計数器内の１０進計数が第１予定計数を
   越すと該２進計数器の前記第１出力から提供される信号
   を受信していれば出力に信号を提供するように構成され
   ている前記レベル識別装置と、出力と前記レベル識別装
   置の前記出力に接続された第１入力と、前記２進計数器
   １９Ａの前記第２出力に接続された第２入力と、前記ク
   ロック２０の第３出力に接続された第３入力とを有する
   出力ゲート装置２６であつて、該出力ゲート装置に対す
   る前記クロック２０からのパルスに基づきもし該ゲート
   装置が同時に前記レベル識別装置から信号を提供されか
   つもし前記計数器１９Ａの前記第２出力が該計数器１９
   Ａ内の１０進計数が第２予定計数を越すと提供される信
   号を提供しなければパルスを提供するように構成された
   前記出力ゲート装置２６と、該ゲート装置からのパルス
   を受ける入力と第１および第２の出力とを有する繰返数
   検知装置３６であつて、もし前記出力ゲート装置からの
   以前のパルスに続く予定期間内に以後のパルスの各各が
   該検知装置の前記入力で受信されるときにのみ継続する
   該検知装置の入力における信号に応答して該検知装置の
   第１出力に信号を提供しかつ該検知装置の前記第１出力
   における信号の終了時に該検知装置の前記第２出力にパ
   ルスを提供するように構成された前記繰返数検知装置と
   、出力と前記出力ゲート装置の前記出力に接続されて提
   供される各パルスを受信する第１入力と前記繰返数検知
   装置の前記第２出力に接続された第２入力とを有するパ
   ルス計数装置３４であつて、前記繰返数検知装置の前記
   第２出力から前記パルス計数装置の第２入力にパルスが
   提供されない期間の間前記パルス計数装置の第１入力で
   受信されたパルスを計数しまた前記繰返数検知装置の前
   記第２出力からの前記パルスは前記パルス計数装置３４
   をリセットするように構成され、さらにまたもし前記繰
   返数検知装置の前記第２出力からのパルスによるリセッ
   ト以前のパルス計数が少くとも予定の最小計数であれば
   前記パルス計数装置の出力に信号を提供するように構成
   されている前記パルス計数装置３４と、出力と前記繰返
   数検知装置の前記第１出力に接続された第１入力と前記
   パルス計数装置の前記出力に接続された第２入力とを有
   する警報装置３９であつて、該警報装置の第２入力に信
   号が存在するとき始動されかつ前記警報装置の第１入力
   に信号が存在するとき停止する信号を該警報装置の出力
   に提供するように構成されている前記警報装置３４と、
   前記警報装置の前記出力に接続された入力を有しかつ前
   記警報装置によつて提供される前記信号に応答して作動
   し溶接きずを指示する警報指示装置４７とを有する溶接
   きず検知用音響放出装置。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載の溶接きず検知用音響
   放出装置であつて、前記受信変換器１０はピエゾ電気変
   換器であり、前記２進計数器１９Ａの前記第１および第
   ２出力は１０進計数がそれぞれ１００および１０００を
   越えると信号を提供し、前記音響放出装置はまた前記増
   幅器１５の前記出力に接続された入力と前記リング−ダ
   ウンカウンタ装置１９の前記入力に接続された出力とを
   有して前記増幅器からの増幅された信号バーストを前記
   リング−ダウンカウンタ装置に提供する帯域フィルタ１
   ７装置を含み、前記帯域フィルタ装置は約１０ＯＫＨｚ
   から約５５０ＫＨｚ、好ましくは１００ＫＨｚから４０
   ０ＫＨｚまでの間の周波数を通過させるように構成され
   ている溶接きず検知用音響放出装置。 ５ 特許請求の範囲第４項に記載の溶接きず検知用音響
   放出装置であつて、前記出力ゲート装置２６は第３入力
   を有し、前記音響放出装置はさらに前記帯域フィルタ装
   置１７に接続された入力と前記出力ゲート装置２６の前
   記第３入力に接続された出力とを有する選択的上音除波
   装置３０を含み、該除波装置は電圧信号バーストの予定
   周波数以上の部分の振幅ピークが該信号バーストの該予
   定周波数を越えない部分の振幅ピークの予定の割合を越
   えるときにのみ該除波装置の入力で受信した信号を処理
   して該除波装置の出力に信号を提供するように構成され
   ており、前記出力ゲート装置２６はその第３入力に前記
   除波装置からの信号を提供される時間の間だけ該ゲート
   装置の出力に前記パルスを提供するように構成されてい
   る溶接きず検知用音響放出装置。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載の溶接きず検知用音響
   放出装置であつて、出力と前記帯域フィルタ装置１７の
   前記出力に接続された入力とを有する低減フィルタ装置
   であつて２５０ＫＨｚまでの周波数を通過させるように
   構成されている該低域フィルタ４９と、出力と前記帯域
   フィルタ装置の前記出力に接続された入力とを有する高
   域フィルタであつて少くとも２５０ＫＨｚの周波数を通
   過させるように構成されている高域フィルタ５０と、出
   力と前記低域フィルタの前記出力に接続された入力とを
   有する第１の検知器・フィルタ装置５２であつて信号バ
   ーストが前記低域フィルタ４９を通過して与えるＡＣ信
   号の最大振幅に基いたＤＣ信号を提供するように構成さ
   れている前記第１の検知器・フィルタ装置と、出力と前
   記高域フィルタの前記出力に接続された入力とを有する
   第２の検知器・フィルタ装置であつて信号バーストが前
   記高域フィルタ５０を通過して与えるＡＣ信号の最大振
   幅に基いたＤＣ信号を提供するように構成されている前
   記第２の検知器・フィルタ装置５８と、前記の第１およ
   び第２の検知器・フィルタ装置の前記出力にそれぞれ接
   続されている第１および第２の入力と前記出力ゲート装
   置２６の前記第３入力に接続された前記出力とを有する
   比較器装置５６であって、前記選択的上音除波装置が、
   もし信号バーストの高周波数成分の最大振幅が該信号バ
   ーストの低周波数成分の最大振幅の予定の割合よりも大
   であれば、前記第２検知器・フィルタ装置５８から前記
   比較器装置の前記第２入力に提供されるＤＣ電圧信号が
   前記第１検知器・フィルタ装置５２から前記比較器装置
   の前記第１入力に提供されるＤＣ電圧信号の予定の割合
   よりも大となつて前記比較器装置の前記出力から信号を
   提供するように構成されている前記比較器装置とを前記
   選択的上音除波装置が有している溶接きず検知用音響放
   出装置。