JPS5953555B2 - Digital ultrasonic holography device - Google Patents

Digital ultrasonic holography device

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JPS5953555B2
JPS5953555B2 JP11561977A JP11561977A JPS5953555B2 JP S5953555 B2 JPS5953555 B2 JP S5953555B2 JP 11561977 A JP11561977 A JP 11561977A JP 11561977 A JP11561977 A JP 11561977A JP S5953555 B2 JPS5953555 B2 JP S5953555B2
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JP
Japan
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signal
pulse
digital
ultrasonic
output
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JP11561977A
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文信 高橋
隆裕 金森
一道 鈴木
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 ・(1)発明の利用分野 本発明は、クロックパルスと物体からの超音波反射波あ
るいは透過度(以下単に物体波と言う)による受信パル
スとの時間コインシデンス信号を用いて0−1パタンの
ホログラムを作製するデシフタル超音波ホログラフイ探
傷装置に係り、特に超音波物体波の強度情報を盛込んだ
ホログラムを作製することを特徴とする超音波ホログラ
フイ探傷装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] - (1) Field of Application of the Invention The present invention uses a time coincidence signal between a clock pulse and a received pulse based on an ultrasonic reflected wave from an object or a transmittance (hereinafter simply referred to as an object wave). The present invention relates to a deciphthal ultrasonic holographic flaw detection apparatus for producing a 0-1 pattern hologram, and more particularly to an ultrasonic holographic flaw detection apparatus for producing a hologram incorporating intensity information of an ultrasonic object wave.

(2)従来技術 ゝ 従来のデジタル方式超音波ホログラフイ装置では、
超音波パルスの発信タイミングと同期させた一定周期の
クロックパルスと物体波をデジタル化した受信パルスと
の時間コインシデンス信号を用い、例えば、時間コイン
シデンスが成立した時には1、不成立時には0というよ
うに、0−1パタンのホログラムを作製している。
(2) Conventional technology In conventional digital ultrasonic holography equipment,
Using a time coincidence signal between a clock pulse with a constant period synchronized with the transmission timing of the ultrasonic pulse and a received pulse obtained by digitizing the object wave, for example, the time coincidence signal is 1 when the time coincidence is established, and 0 when it is not established. -1 pattern of hologram is being produced.

この様にして作製されたホログラムは、参照波と物体波
との位相差情報のみを含み、物体波の振幅情報を含んで
いない。
The hologram produced in this manner contains only phase difference information between the reference wave and the object wave, and does not contain amplitude information of the object wave.

したがつて、この様なホログラムを再生すると、再生像
中に高次の干渉縞が表われ、再生像が不鮮明になること
があつた。
Therefore, when such a hologram is reproduced, high-order interference fringes appear in the reproduced image, making the reproduced image unclear.

(3)発明の目的 本発明の目的は、前述した従来技術の欠点を解消し、鮮
明な再生が可能なホログラムを作製できるデジタル方式
超音波ホログラフイ探傷装置を提供することにある。
(3) Purpose of the Invention The purpose of the present invention is to provide a digital ultrasonic holography flaw detection device that eliminates the drawbacks of the prior art described above and can produce holograms that can be reproduced clearly.

(4)発明の総括説明 本発明の装置の原理について、従来の超音波ホログラフ
イ探傷装置の原理と比較しながら図を用いて説明する。
(4) General description of the invention The principle of the apparatus of the present invention will be explained using figures while comparing it with the principle of a conventional ultrasonic holographic flaw detection apparatus.

周波数NHzの探触子を用い、第1図に示す幾,何学的
条件で物体4からの反射波(物体波)を観測する場合を
想定する。
Assume that a reflected wave (object wave) from an object 4 is observed using a probe with a frequency of NHZ under the geometrical conditions shown in FIG.

図中1は探触子を示し、走査線6に沿つて、X−Y平面
上を走査する。探触子1からは、集束ビーム2を発信す
る。また探触子1には点線3で示す方向から参照波が入
射す.る。実線5は、物体4からの1反射面から反射さ
れる超音波物体波の1例を示す。物体4は、円形の複数
反射面を有し、X−Y平面に平行な面上でGに形どつた
配置の反射体を示す。探触子1で受信した反射体4から
の物体波5と、参照波との干渉で得られる干渉波振幅を
輝度変調して得られるホログラム、または、物体波5に
よる受信パルスと超音波発信タイミングを同期させたク
ロツクパルスとの時間コインシデンス信号を用いて得ら
れるホログラムは第2図に示す如く、干渉縞7の集合と
して表示される。第2図におけるxおよびY軸は、第1
図の探触子走査面上のxおよびY軸にそれぞれ対応する
。第2図に示すホログラムにおいて、x軸に平行な直線
X。XJ上の千渉縞7を表示するための輝度信号のうち
典型的な例を第3図および第4図に示す。第3図および
第4図の横軸Xは、探触子1の走査面上のX軸に相当し
、縦軸Zは、ホログラムを表示するための輝度信号レベ
ルを表わす。第3図で示す輝度信号は、従来のデジタル
方式超音波ホログラフイ探傷装置でのクロツクパルスと
物体波との時間コインシデンス信号であり、物体波の強
度にかかわらず同じ信号レベルである。この信号で表示
したホログラムを用いて像再生した場合第5図に示すよ
うなGという再生像が得られるが、8で示す像のにじみ
が生じる。一方、参照波と物体波との千渉で生じる干渉
波の振幅を輝度変調した輝度信号では第4図に示す如く
、各千渉縞を表示する信号レベルは、Z1〜Z7で表わ
されるように、物体波強度に比例して変化する。この信
号で表示したホログラムを用いて像再生した場合、第6
図に示すGという再生像が得られ、第5図に示す再生像
にくらべ像のにじみが少ない。そこで、本発明の装置で
は、第3図に示すような時間コインシデンス信号を用い
て、その輝度レベルを物体波強度に比例させて変化させ
た信号、たとえば第7図に示すような輝度信号をつくリ
ボログラムを表示する。図中の点線9は、走査線X。X
J上の物体波強度の変化を示す曲線である。このような
輝度信号で表示するホログラムを用いて像再生すれば、
第6図に示すようににじみの少ない再生像が得られる。
(5)実施例 以下、本発明を実施例を参照して詳細に説明する。
In the figure, reference numeral 1 indicates a probe, which scans on the XY plane along a scanning line 6. A probe 1 emits a focused beam 2. Further, a reference wave is incident on the probe 1 from the direction shown by the dotted line 3. Ru. A solid line 5 indicates an example of an ultrasonic object wave reflected from one reflecting surface from the object 4. Object 4 has a plurality of circular reflecting surfaces and is a reflector arranged in the shape of G on a plane parallel to the XY plane. A hologram obtained by brightness modulating the interference wave amplitude obtained by interference between the object wave 5 from the reflector 4 received by the probe 1 and a reference wave, or the received pulse by the object wave 5 and the ultrasonic transmission timing A hologram obtained using a time coincidence signal with a synchronized clock pulse is displayed as a set of interference fringes 7, as shown in FIG. The x and Y axes in FIG.
They correspond to the x and y axes on the probe scanning plane in the figure, respectively. In the hologram shown in FIG. 2, a straight line X parallel to the x-axis. Typical examples of the luminance signal for displaying the interdigitated stripes 7 on XJ are shown in FIGS. 3 and 4. The horizontal axis X in FIGS. 3 and 4 corresponds to the X axis on the scanning plane of the probe 1, and the vertical axis Z represents the brightness signal level for displaying the hologram. The brightness signal shown in FIG. 3 is a time coincidence signal between a clock pulse and an object wave in a conventional digital ultrasonic holographic flaw detector, and has the same signal level regardless of the intensity of the object wave. When an image is reproduced using a hologram displayed with this signal, a reproduced image G as shown in FIG. 5 is obtained, but blurring of the image as shown by 8 occurs. On the other hand, in the case of a luminance signal in which the amplitude of the interference wave generated by the interference between the reference wave and the object wave is modulated in brightness, as shown in Fig. 4, the signal level at which each interference wave is displayed is as shown by Z1 to Z7. , changes in proportion to the object wave intensity. When reproducing an image using a hologram displayed with this signal, the 6th
A reproduced image G shown in the figure is obtained, and the blurring of the image is less than that of the reproduced image shown in FIG. Therefore, in the apparatus of the present invention, a time coincidence signal as shown in FIG. 3 is used to generate a signal whose brightness level is changed in proportion to the object wave intensity, for example, a brightness signal as shown in FIG. 7. Display ribogram. A dotted line 9 in the figure is a scanning line X. X
This is a curve showing changes in object wave intensity on J. If the image is reconstructed using a hologram that is displayed using such a luminance signal,
As shown in FIG. 6, a reproduced image with less blurring is obtained.
(5) Examples Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to examples.

第8図に、本発明のデジタル方式超音波ホログラフイ探
傷装置の構成の1例をあげる。
FIG. 8 shows an example of the configuration of the digital ultrasonic holographic flaw detection apparatus of the present invention.

第8図中で、太わくで示した機器以外の機器は、従来装
置と同様の機能を有する。
In FIG. 8, devices other than those indicated by thick frames have the same functions as the conventional device.

とくに点線で囲んだ部分は従来のデジタル方式超音波ホ
ログラフイ探傷装置の機能と同一である。したがつて、
太わくで示した機器以外の機器については、簡単に説明
するにとどめる。走査装置1′1は探触子1をXY平面
上の走査径路6に沿つて走査する。
In particular, the parts surrounded by dotted lines have the same functions as conventional digital ultrasonic holography flaw detection equipment. Therefore,
Equipment other than those shown in thick boxes will only be briefly explained. The scanning device 1'1 scans the probe 1 along a scanning path 6 on the XY plane.

走査制御装置10は、走査装置11を駆動するための制
御信号を出力する。出力信号は、第9図のA,B,C,
D,Eに示す信号で、それぞれりセツトパルス、xドラ
イブパルス、Yドライブパルス、およびx座標信号、Y
座標信号である。xドライブパルスB出力時、探触子1
をx方向に駆動し、YドライブパルスC出力時には探触
子1をY方向に駆動することにより、第8図の6で示す
走査径路に沿つて探触子を駆動する。りセツトパルスA
は、走査開始時に出力するパルスである。X座標信号D
.Y座標信号Eは、ともに探触子1のXY面上の位置を
示す信号で、たとえば、りセツトパルス出力後のxまた
はYドライブパルスの数をデジタル−アナログ変換した
アナログ量として出力する。次に、第8図とともに第1
0図を参照する。
Scanning control device 10 outputs a control signal for driving scanning device 11 . The output signals are A, B, C, and
The signals shown in D and E include a set pulse, an x drive pulse, a Y drive pulse, an x coordinate signal, and a Y drive pulse, respectively.
It is a coordinate signal. When x drive pulse B is output, probe 1
is driven in the x direction, and when the Y drive pulse C is output, the probe 1 is driven in the Y direction, thereby driving the probe along the scanning path shown by 6 in FIG. Reset pulse A
is a pulse output at the start of scanning. X coordinate signal D
.. The Y coordinate signal E is a signal indicating the position of the probe 1 on the XY plane, and is output as an analog quantity obtained by digital-to-analog conversion of the number of x or Y drive pulses after outputting the reset pulse, for example. Next, along with Figure 8,
Refer to Figure 0.

ツインクロツクパルス発生器13では、NNHzクロツ
クパルスFと1/n分周したNHzクロツクパルスGを
出力する。発信制御器14では、NHzクロツクパルス
Gの立上りに同期あるいlは、遅延させてトリガパルス
Hを出力する。遅延させる場合の遅延時間は、りセツト
パルスAあるいはYドライブパルスC出力後のxドライ
ブパルスB数に比例した数のNNHzクロツクパルス分
に相当させる。スパイクパルス発生器15では、トリガ
パルスHに同期して高電圧のスパイクパルスIを出力す
る。アイソレータ16では、スパイクパルスIを探触子
1に供給し、逆に探触子1から出力される反射体4の物
体波信号を増幅器17に供給する。増幅器17は、物体
波信号を増幅して得た信号Jを波形整形器18に出力す
る。第10図の信号Jの波形図は、スパイクパルスIと
同期して観測される発信パルスと、その後に観測される
反射体4からの物体波の増幅信号を示している。波形整
形器18では、増幅信号Jを検波し、信号Kを得る。さ
らに検波信号Kを、スレツシユホルドレベルΔVを超え
る分がTTLレベル“1゛となるデジタルパルスLに変
換する。コインシデンス検出器19では、波形整形器1
8から供給される受信パルスLのうち、トリガパルス出
力後一定時間経過したのち一定幅のゲートパルスMをつ
くり、ANDゲートにより、波形整形器18から供給さ
れる受信パルスLのうちゲートパルスで設定した時間に
得られるパルス、すなわち対象とする反射体4からの物
体波による受信パルスのみを抽出する。つぎに抽出した
パルスの立上りにNHzクロツクパルスGの出力レベル
を読みとり、そのレベルを出力する。この出力レベルは
次の受信パルスで読みとり値がOレベルになるが、ゲー
トパルスが立下るまで保持され、この信号をコインシデ
゛ンスパルスNとして出力する。つぎに、第8図中太わ
くで示す機器の動作内容を記述する。第12図にピーク
検出器20の詳細回路図を示す。
The twin clock pulse generator 13 outputs the NHz clock pulse F and the NHz clock pulse G whose frequency is divided by 1/n. The transmission controller 14 outputs a trigger pulse H in synchronization with, or delayed from, the rising edge of the NHz clock pulse G. In the case of delay, the delay time corresponds to the number of NNHz clock pulses proportional to the number of x drive pulses B after the output of the reset pulse A or the Y drive pulse C. The spike pulse generator 15 outputs a high voltage spike pulse I in synchronization with the trigger pulse H. The isolator 16 supplies the spike pulse I to the probe 1 , and conversely supplies the object wave signal of the reflector 4 output from the probe 1 to the amplifier 17 . The amplifier 17 outputs a signal J obtained by amplifying the object wave signal to the waveform shaper 18. The waveform diagram of the signal J in FIG. 10 shows the transmitted pulse observed in synchronization with the spike pulse I and the amplified signal of the object wave from the reflector 4 observed thereafter. The waveform shaper 18 detects the amplified signal J to obtain a signal K. Further, the detected signal K is converted into a digital pulse L whose TTL level is "1" when the detected signal K exceeds the threshold level ΔV.
Out of the received pulses L supplied from the waveform shaper 18, a gate pulse M of a certain width is created after a certain period of time has elapsed after the output of the trigger pulse, and set with the gate pulse among the received pulses L supplied from the waveform shaper 18 using an AND gate. Only the pulses obtained at this time, that is, the pulses received by the object wave from the target reflector 4 are extracted. Next, the output level of the NHz clock pulse G is read at the rising edge of the extracted pulse, and that level is output. This output level will be read at the O level with the next received pulse, but will be held until the gate pulse falls, and this signal will be output as a coincidence pulse N. Next, the operation contents of the equipment shown in thick boxes in FIG. 8 will be described. FIG. 12 shows a detailed circuit diagram of the peak detector 20.

波形整形器17で得られる検波信号(第10図、第11
図のK)は、第11図のOに示すピーク検出信号に変換
され、さらにその値は、2進数7ビツトのデジタル層に
変換される。本回路でのヒータ検出は、波形整形器18
からの受信パルス(第11図のL)のパルス幅より長い
幅の負論理パルスをモノステーブルマルチパイプレータ
133を用いて作り出し、本信号のパルス幅に対応して
検波信号の最大値を時間τ以上一定に保持させることに
よつて行なつている。最大値を一定に保持させる時間は
、モノステーブルマルチパイプレータ133にとりつけ
た抵抗素子195とコンデンサ196の時定数と受信パ
ルスLのパルス幅の差で決められる。検波信号Kをピー
ク検出信号0に変換するのには、ピーク検出素子197
が用いられている。ピーク検出信号0の電圧値を2進数
7ビツトのデジタル量に変換するのにはアナログ・デ゛
ジタルコンバータ198が用いられている。なお第12
図においてIC素子103はインバータ素子を示す。演
算器21の詳細回路図を第13図に示す。
The detected signal obtained by the waveform shaper 17 (Figs. 10 and 11)
K) in the figure is converted into the peak detection signal shown in O in FIG. 11, and its value is further converted into a 7-bit binary digital layer. Heater detection in this circuit is performed by the waveform shaper 18
A negative logic pulse with a width longer than the pulse width of the received pulse (L in FIG. 11) from the main signal is created using the monostable multipipelator 133, and the maximum value of the detected signal is set at a time τ corresponding to the pulse width of the main signal. This is done by keeping the above constant. The time period during which the maximum value is held constant is determined by the difference between the time constants of the resistive element 195 and the capacitor 196 attached to the monostable multipipelator 133 and the pulse width of the received pulse L. A peak detection element 197 is used to convert the detection signal K into a peak detection signal 0.
is used. An analog-to-digital converter 198 is used to convert the voltage value of the peak detection signal 0 into a 7-bit binary digital value. Furthermore, the 12th
In the figure, IC element 103 represents an inverter element. A detailed circuit diagram of the arithmetic unit 21 is shown in FIG.

ゲートパルス(第10、第11図のM)立上り時に、レ
ジスタ191−aが、0にセツトされる。その後ゲート
パルス出力中に受信される受信パルスの(第11図のL
)立下り時にピーク検出器20からの波高値(2進数7
ビツトのデジタル量)が読み取られる。その時のコイン
シデンスパルス(第10、第11図のN)の出力レベル
が“1゛のときは加算、゜“0゛のときは減算というよ
うに、読み取られた波高値は、加減算1C素子192に
よつて加算あるいは減算される。各演算毎の演算値はい
つたん、レジスタ191−bにラツチされる。ラツチさ
れた値は、ふたたび加減算IC素子192にロードされ
、次の受信パルス立下り時の波高値が加算あるいは減算
されるというように順次演算がくり返される。レジスタ
191一bの内容は、ゲートパルスMの立下り時にレジ
スタ191−Cにラツチされ、レジスタ191−Cの内
容が演算値としてデジタル出力される。ただし、演算イ
直が負のときはOが出力される。レジスタ191−bの
ラツチ内容の1例を第11図のPに示す。第11図のP
において整数値N2,N3,N4,N5は、それぞれO
に示すピーク検出器20での波高電圧V2,V3,V4
,V5をアナログデジタル変換して得るデジタル値であ
る。演算器21からの演算値出力は、第11図のQに示
されている。ゲートパルス立下り時に出力された演算値
は、次のゲートパルス立下り時まで保持される。なお第
13図に示したIC素子133はモノステーブルマルチ
パイプレータを示す。マルチバイブレータ133は、抵
抗素子193、コンデンサ194の時定数で決まるパル
ス幅の負論理パルスを与える。このパルスは、受信パル
スLの立下り時刻から遅延させてレジスタ191−bを
ラツチ動作させる。IC素子103はインバータ、IC
素子118はNANDゲート、IC素子132はAND
ゲート、IC素子190はEXCLUSIVE−0Rゲ
ートを示す。データ変換器22では、演算器21からの
演算値をデジタル量からアナログ量に変換し、デイスプ
レイ装置12に出力する。
At the rise of the gate pulse (M in FIGS. 10 and 11), the register 191-a is set to 0. Thereafter, the received pulse (L in Fig. 11) received during gate pulse output
) The peak value from the peak detector 20 at the time of falling (binary number 7
A digital quantity of bits) is read. When the output level of the coincidence pulse (N in Figures 10 and 11) at that time is "1", it is added, and when it is "0", it is subtracted.The read peak value is sent to the addition/subtraction 1C element 192. Therefore, it is added or subtracted. The calculated value for each calculation is latched into register 191-b. The latched value is loaded into the addition/subtraction IC element 192 again, and the calculation is repeated in order such that the peak value at the falling edge of the next received pulse is added or subtracted. The contents of register 191-b are latched into register 191-C at the falling edge of gate pulse M, and the contents of register 191-C are digitally output as a calculated value. However, when the calculation value is negative, O is output. An example of the latched contents of register 191-b is shown at P in FIG. P in Figure 11
Integer values N2, N3, N4, N5 are each O
The peak voltages V2, V3, V4 at the peak detector 20 shown in
, V5 is a digital value obtained by analog-to-digital conversion. The calculated value output from the calculator 21 is shown at Q in FIG. The calculated value output at the falling edge of the gate pulse is held until the falling edge of the next gate pulse. Note that the IC element 133 shown in FIG. 13 represents a monostable multipipulator. The multivibrator 133 provides a negative logic pulse with a pulse width determined by the time constants of the resistive element 193 and the capacitor 194. This pulse is delayed from the fall time of the received pulse L to latch the register 191-b. The IC element 103 is an inverter, an IC
The element 118 is a NAND gate, and the IC element 132 is an AND gate.
The gate, IC element 190 shows an EXCLUSIVE-0R gate. The data converter 22 converts the calculated value from the arithmetic unit 21 from a digital quantity to an analog quantity and outputs it to the display device 12.

デイスプレイ装置12では、走査制御装置10からのx
座標信号、Y座標信号を偏光信号とし、データ変換器か
らの信号を輝度信号に用いることにより、ホログラムを
表示する。以上が、本発明のデジタル方式超音波ホログ
ラフイ探傷装置の動作内容の1例である。
In the display device 12, x from the scanning control device 10
A hologram is displayed by using the coordinate signal and the Y coordinate signal as polarization signals and the signal from the data converter as a luminance signal. The above is an example of the operation of the digital ultrasonic holographic flaw detection apparatus of the present invention.

この他に、第8図のデータ変換器22として、デジタル
アナログ変換機能のかわりに、たとえばデジタルコンパ
レータを使用し、演算器21からの演算値がOおよび正
の値のときはそれぞれ“0”および“1”レベルの信号
を出力すれば、デイスプレイ装置12にはO−1パタン
のホログラムが表示できる。
In addition, for example, a digital comparator may be used as the data converter 22 in FIG. 8 instead of the digital-to-analog conversion function, and when the calculated value from the calculator 21 is O and a positive value, it will be "0" and "0", respectively. If a "1" level signal is output, an O-1 pattern hologram can be displayed on the display device 12.

この場合は、従来装置に対し、0−1パターンのホログ
ラムという点で゛は同じであるが、従来装置では1つの
反射波についてクロ)ツクパルスとの時間的一致を判定
するのに対して本発明装置では、複数の反射波全てにつ
いて、クロツクパルスとの時間的な一致を総合的に数値
で精度よく判定するので、複数反射体の個々のホログラ
ムを1つに重ね合わせたホログラムを作製できる。(6
)まとめ 以上説明した如く、本発明の装置では、従来のデジタル
方式超音波ホログラフイ探傷装置の長所、すなわち、1
発信パルスにスパイク状のパルスを用いることができる
In this case, the hologram is the same as the conventional device in that it is a 0-1 pattern hologram, but whereas the conventional device judges the temporal coincidence of one reflected wave with the black pulse, the present invention Since the apparatus comprehensively and accurately determines the temporal coincidence with the clock pulse for all of the plurality of reflected waves numerically, it is possible to produce a hologram in which the individual holograms of the plurality of reflectors are superimposed into one. (6
) Summary As explained above, the device of the present invention has the advantages of the conventional digital ultrasonic holographic flaw detection device, namely:
A spike-like pulse can be used as the emitted pulse.

2使用する超音波周波数に無関係に、ホログラム上の干
渉縞間かくを制御できる。
2. The spacing of interference fringes on a hologram can be controlled regardless of the ultrasonic frequency used.

をそこなうことなく、以下にあげる効果が生じる。The following effects are produced without impairing the above.

1透過度あるいは反射波と参照波とを干渉させる超音波
ホログラフイ探傷装置と同様、にじみの少ない像が再生
できるホログラムを作製できる。
Similar to an ultrasonic holographic flaw detection device in which a reference wave is made to interfere with a reference wave or a reflected wave with a transmittance of 1, a hologram that can reproduce an image with less blurring can be produced.

2複数反射体が存々する場合、個々のホログラムを1つ
に重ね合せたホログラムを作製できる。
If there are two or more reflectors, a hologram can be produced by superimposing individual holograms into one.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、超音波ホログラフイ法による探傷時の探触子
および物体の幾何学的配置図を示した図、第2図は、第
1図に示す幾何学的条件にて得られるホログラムを示し
た図、第3図は、第2図で示すホログラムを表示するの
に用いる従来のデジタル方式超音波ホログラフイ探傷装
置の時間コインシデンス信号を示した図、第4図は、第
2図で示すホログラムを表示するのに用いる物体波と参
照波とを干渉させる一般の超音波ホログラフイ探傷装置
の千渉波信号を示した図、第5図は、従来のデジタル方
式超音波ホログラフイ探傷装置で得たホログラムを用い
て再生した像を示す図、第6図は、物体波と参照波とを
干渉させる一般の超音波ホログラフイ探傷装置および本
発明の装置で得られるホログラムを用いて再生した像を
示す図、第7図は、本発明の装置で第2図に示すホログ
ラムを表示するための信号を示す図、第8図は、本発明
のデジタル方式超音波ホログラフイ探傷装置の構成の1
例を示した図である。 第9図は、走査制御装置10で出力する信号のタイムチ
ヤートを示した図、第10図は、第8図で点線で囲まれ
た各機器の入出力信号のタイムチヤートを示した図、第
11図は、第8図で太わくで示した各機器の入出力信号
のタイムチヤートを示した図、第12図は、第8図に示
したピーク検出器20の詳細構成図、第13図は、第8
図に示した演算器21の詳細構成図である。1・・・・
・・探触子、4・・・・・・反射体、10・・・・・・
走査制御装置、11・・・・・・走査装置、12・・・
・・・デイスプレイ装置、13・・・・・・ツインクロ
ツクパルス発生器、14・・・・・・発信制御器、15
・・・・・・スパイクパルス発生器、16・・・・・・
アイソレータ、17・・・・・・増幅器、18・・・・
・・波形整形器、19・・・・・・コインシデンス検出
器、20・・・・・・ピーク検出器、21・・・・・・
演算器、22・・・・・・データ変換器。
Figure 1 shows the geometric arrangement of the probe and object during flaw detection using ultrasonic holography, and Figure 2 shows the hologram obtained under the geometric conditions shown in Figure 1. Figure 3 is a diagram showing the time coincidence signal of a conventional digital ultrasonic holographic flaw detector used to display the hologram shown in Figure 2, and Figure 4 is a diagram showing the hologram shown in Figure 2. Figure 5 shows a hologram obtained by a conventional digital ultrasonic holographic flaw detection device, which shows a 1,000-wave signal of a general ultrasonic holographic flaw detection device that interferes with an object wave and a reference wave used for display. 6 is a diagram showing an image reproduced using a general ultrasonic holographic flaw detection device that interferes with an object wave and a reference wave, and a diagram showing an image reproduced using a hologram obtained by the device of the present invention. FIG. 7 is a diagram showing a signal for displaying the hologram shown in FIG. 2 with the device of the present invention, and FIG. 8 is a diagram showing one of the configurations of the digital ultrasonic holographic flaw detection device of the present invention.
It is a figure showing an example. 9 is a diagram showing a time chart of signals output by the scan control device 10, FIG. 10 is a diagram showing a time chart of input/output signals of each device surrounded by dotted lines in FIG. 11 is a diagram showing a time chart of the input/output signals of each device indicated by thick frames in FIG. 8, FIG. 12 is a detailed configuration diagram of the peak detector 20 shown in FIG. 8, and FIG. is the 8th
FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the arithmetic unit 21 shown in the figure. 1...
...Probe, 4...Reflector, 10...
Scanning control device, 11...Scanning device, 12...
... Display device, 13 ... Twin clock pulse generator, 14 ... Transmission controller, 15
...Spike pulse generator, 16...
Isolator, 17...Amplifier, 18...
...Waveform shaper, 19...Coincidence detector, 20...Peak detector, 21...
Arithmetic unit, 22...Data converter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 一定周期の第1クロックパルスを発生する手段と、
上記第1クロックパルスを分周して得たパルスと同期し
て被検査物体に対して超音波パルスを発信する手段と、
上記超音波パルスの物体波を受信し、該物体波をデジタ
ルパルスに変換する手段と、あらかじめ定めたゲート期
間に受信された上記デジタルパルスを受信した時点にお
ける上記第1クロックパルスの出力レベルを検出し、検
出された出力レベルがあらかじめ定められたレベルにあ
つたときに一致信号を出力する手段とを有し、上記一致
信号により被検査物体のホログラムを作成するデジタル
方式超音波ホログラフイ装置において、上記パルス変換
手段から得られる物体波の検波信号のピーク値を一定期
間保持する第1の手段と、上記所定のゲート期間内にお
いて上記一致信号と上記第1手段に保持されたピーク値
信号との一致または不一致に対応して上記ピーク値信号
をそれぞれ加算または減算する第2の手段と、上記ゲー
ト期間終了時点における上記第2手段出力値を一定期間
保持する第3の手段とを有し、上記第3手段の出力信号
によつて被検査物体のホログラムを作成することを特徴
とするデジタル方式超音波ホログラフイ装置。 2 特許請求の範囲第1項記載の装置において、上記超
音波パルス発信手段に含まれた超音波パルス発信用探触
子を所望の位置に駆動する第4の手段を設けたことを特
徴とするデジタル方式超音波ホログラフイ装置。 3 特許請求の範囲第1項記載の装置において、上記第
3手段の出力信号をアナログ信号に変換する第5の手段
と、被探傷物体のホログラフイを表示する手段を設け、
上記第5手段の出力信号を輝度信号とし、上記第4手段
の位置座標信号を上記輝度信号の偏向信号として、上記
表示手段に被探傷物体のホログラフイを表示することを
特徴とするデジタル方式超音波ホログラフイ装置。
[Claims] 1. Means for generating a first clock pulse of a constant period;
means for transmitting an ultrasonic pulse to the object to be inspected in synchronization with a pulse obtained by frequency-dividing the first clock pulse;
means for receiving the object wave of the ultrasonic pulse and converting the object wave into a digital pulse; and detecting the output level of the first clock pulse at the time of receiving the digital pulse received during a predetermined gate period. and a means for outputting a coincidence signal when the detected output level reaches a predetermined level, and a digital ultrasonic holography apparatus for creating a hologram of an object to be inspected using the coincidence signal, a first means for holding the peak value of the detection signal of the object wave obtained from the pulse conversion means for a certain period; and a coincidence between the coincidence signal and the peak value signal held by the first means within the predetermined gate period. or a second means for respectively adding or subtracting the peak value signal in response to the mismatch, and a third means for holding the output value of the second means at the end of the gate period for a certain period of time; A digital ultrasonic holography device characterized in that a hologram of an object to be inspected is created using output signals from three means. 2. The apparatus according to claim 1, characterized in that a fourth means for driving the ultrasonic pulse emitting probe included in the ultrasonic pulse emitting means to a desired position is provided. Digital ultrasonic holography device. 3. The apparatus according to claim 1, further comprising: a fifth means for converting the output signal of the third means into an analog signal; and means for displaying a holography of the object to be tested;
Digital ultrasound characterized in that the output signal of the fifth means is a luminance signal, the position coordinate signal of the fourth means is a deflection signal of the luminance signal, and a holography of the object to be inspected is displayed on the display means. Holographic device.
JP11561977A 1977-06-22 1977-09-28 Digital ultrasonic holography device Expired JPS5953555B2 (en)

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JP11561977A JPS5953555B2 (en) 1977-09-28 1977-09-28 Digital ultrasonic holography device
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DE2827489A DE2827489C2 (en) 1977-06-22 1978-06-22 Digital ultrasonic holographic device
FR7818662A FR2425099A1 (en) 1977-06-22 1978-06-22 DIGITAL-TYPE ULTRASONIC HOLOGRAPHY DEVICE

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