JPS598763B2 - 超音波パルス反響厚み及び速度測定装置 - Google Patents
超音波パルス反響厚み及び速度測定装置Info
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- JPS598763B2 JPS598763B2 JP51115725A JP11572576A JPS598763B2 JP S598763 B2 JPS598763 B2 JP S598763B2 JP 51115725 A JP51115725 A JP 51115725A JP 11572576 A JP11572576 A JP 11572576A JP S598763 B2 JPS598763 B2 JP S598763B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H5/00—Measuring propagation velocity of ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. of pressure waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
- G01B17/02—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring thickness
-
- G—PHYSICS
- 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
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/07—Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S73/00—Measuring and testing
- Y10S73/901—Digital readout
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、超音波パルス反響による厚さ及び速度を測定
する装置に係り、特に所定の時間間隔をもつパルスを供
給し、既知の厚さを有する被加工物の音響速度を測定す
るかあるいは周知の音響的速度を有する被加工物の厚さ
を測定する装置を包含する回路に関する。
する装置に係り、特に所定の時間間隔をもつパルスを供
給し、既知の厚さを有する被加工物の音響速度を測定す
るかあるいは周知の音響的速度を有する被加工物の厚さ
を測定する装置を包含する回路に関する。
従来の超音波パルス反響測定装置においては、被加工物
の厚さと音響的速度を測定するのに複雑且つ高価な回路
を必要としていた。
の厚さと音響的速度を測定するのに複雑且つ高価な回路
を必要としていた。
ある従来装置では、例えば時間平均回路、複数のクロツ
クパルス発生器、デジタルカウンタ及び記憶装置を使用
５して厚さ及び音響的速度の測定を行つている。他の
装置では、操作員はブラウン管を観察しながら較正しな
ければならない。本発明のより好ましい実施例では、固
定パルス巾パルス発生器とスイツチとを従来の電気回路
と １組合せて使用し、より安価で簡単な超音波パルス
反響厚み及び速度測定装置を提供する。
クパルス発生器、デジタルカウンタ及び記憶装置を使用
５して厚さ及び音響的速度の測定を行つている。他の
装置では、操作員はブラウン管を観察しながら較正しな
ければならない。本発明のより好ましい実施例では、固
定パルス巾パルス発生器とスイツチとを従来の電気回路
と １組合せて使用し、より安価で簡単な超音波パルス
反響厚み及び速度測定装置を提供する。
本発明では、他の超音波装置と同様に、被加工物に適当
に結合された送信受信変換器プローブが周期的に被加工
物に超音波探索信号を送出し、そこから音響的不連続反
響信号を受ける。
に結合された送信受信変換器プローブが周期的に被加工
物に超音波探索信号を送出し、そこから音響的不連続反
響信号を受ける。
変換器プローブに電気的に接続された受信回路は入射表
面及び後部壁の反響応答電気信号を受け、上記２つの信
号の受信に一致したビデオパルスを供給する。該ビデオ
パルスを周知構造のタイミング装置に導き、入射表面の
応答反響の受信と後部壁の応答反響の受信との間の時間
間隔に等しいパルス巾を有するタイミング信号が発生さ
れる。好ましい実施例ではタイミング信号は時間−アナ
ログ変換回路に加えられ、この回路はタイミング信号の
デユーテイ比に相応したアナログ電圧を出力する。既知
の厚みを有する被加工物の音響的速度を測定するには、
時間−アナログ変換回路をその出力アナログ電圧が』：
記既知の被加工物の厚みに相応するよう調・整する。所
定パルス巾及び繰返し周波数を有するパルス信号を変換
回路の入力のタイミング信号に置き換えると、時間−ア
ナログ変換回路の出力は被加工物の音響的速度に対応す
る。別の実施例では、タイミング信号はデジタル変換回
路に加えられ、この回路はタイミング信号のパルス巾に
相応した出力デジタル信号を発生する。
面及び後部壁の反響応答電気信号を受け、上記２つの信
号の受信に一致したビデオパルスを供給する。該ビデオ
パルスを周知構造のタイミング装置に導き、入射表面の
応答反響の受信と後部壁の応答反響の受信との間の時間
間隔に等しいパルス巾を有するタイミング信号が発生さ
れる。好ましい実施例ではタイミング信号は時間−アナ
ログ変換回路に加えられ、この回路はタイミング信号の
デユーテイ比に相応したアナログ電圧を出力する。既知
の厚みを有する被加工物の音響的速度を測定するには、
時間−アナログ変換回路をその出力アナログ電圧が』：
記既知の被加工物の厚みに相応するよう調・整する。所
定パルス巾及び繰返し周波数を有するパルス信号を変換
回路の入力のタイミング信号に置き換えると、時間−ア
ナログ変換回路の出力は被加工物の音響的速度に対応す
る。別の実施例では、タイミング信号はデジタル変換回
路に加えられ、この回路はタイミング信号のパルス巾に
相応した出力デジタル信号を発生する。
デジタル変換回路に加えられるクロツク入力信号は出力
デジタル信号が既知の被加工物の厚みに相応する様に調
整される。固定パルス巾のパルスをタイミング信号の代
りにデジタル変換回路に加えると、出力デジタル信号は
被加工物の音響的速度を示す。本発明の主な目的は、既
知の厚みを有する被加工物の音響的速度を示す信号を出
力する超音波パルス反響測定装置に使用する電気回路を
提供することにある。
デジタル信号が既知の被加工物の厚みに相応する様に調
整される。固定パルス巾のパルスをタイミング信号の代
りにデジタル変換回路に加えると、出力デジタル信号は
被加工物の音響的速度を示す。本発明の主な目的は、既
知の厚みを有する被加工物の音響的速度を示す信号を出
力する超音波パルス反響測定装置に使用する電気回路を
提供することにある。
本発明の別の目的は、既知の音響的速度を有する被加工
物の厚みを示す信号を出力する超音波パルス反響測定装
置に使用する電気回路を提供することにある。
物の厚みを示す信号を出力する超音波パルス反響測定装
置に使用する電気回路を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、超音波パルス反響厚み及び
音響的速度の測定装置に使用する固定パルス巾発生装置
を有する電気回路を提供することにある。
音響的速度の測定装置に使用する固定パルス巾発生装置
を有する電気回路を提供することにある。
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第１図には本発明による電気回路をプロツク図で示して
ある。
ある。
クロツク１０は５０Ｈｚから２０ＫＨｚの範囲の周波数
のタイミングパルスを導線１２を介してパルサ回路１４
に供給する。パルサ回路１４はタイミングパルスを受け
て周期的に送信受信変換器プローブ１６を付勢する。プ
ローブ１６は水、油あるいは他の適当な結合媒体を介し
て被加工物Ｗに音響的に結合され、被加工物Ｗに超音波
エネルギ探索信号を送出する。送出されたエネルギの一
部は例えば被加工物Ｗの表面１８の様な音響的不連続に
妨げられてプローブ１６に向けて反射される。探索信号
は被加工物Ｗの厚さを通し後部壁２０に妨害されるまで
被加工物の音響的速度に等しい速度で進行し続ける。後
部壁２０において、探索信号の第２部分が反射され、被
加工物Ｗを介してプローブ１６にもどる。上述の２つの
反孔反響信号はプローブ１６により反響応答電気信号に
変換され、この電気信号は受信回路２２に供給される。
のタイミングパルスを導線１２を介してパルサ回路１４
に供給する。パルサ回路１４はタイミングパルスを受け
て周期的に送信受信変換器プローブ１６を付勢する。プ
ローブ１６は水、油あるいは他の適当な結合媒体を介し
て被加工物Ｗに音響的に結合され、被加工物Ｗに超音波
エネルギ探索信号を送出する。送出されたエネルギの一
部は例えば被加工物Ｗの表面１８の様な音響的不連続に
妨げられてプローブ１６に向けて反射される。探索信号
は被加工物Ｗの厚さを通し後部壁２０に妨害されるまで
被加工物の音響的速度に等しい速度で進行し続ける。後
部壁２０において、探索信号の第２部分が反射され、被
加工物Ｗを介してプローブ１６にもどる。上述の２つの
反孔反響信号はプローブ１６により反響応答電気信号に
変換され、この電気信号は受信回路２２に供給される。
受信回路２２は、導線２４を介してフリツプフロツプか
らなるタイミング装置２６に第２図に示す１対の反響応
答ビデオ信号を供給する。第２図のａにおいて、パルス
２８と３０は、それぞれ被加工物Ｗの入射表面１８と後
部壁２０に妨害された探索信号に対応する。タイミング
装置２６は、導線３２を介してパルス巾ＰＷを有するタ
イミング信号をスイツチ４４の接点Ｓ１に供給する。タ
イミング装置２６は対応する探索信号の送出に先立つて
クロツク信号発生器１０から受ける信号によりりセツト
される。第２図のｂに示す様に、タイミング信号パルス
は入射表面反響応答ビデオ信号２８をタイミング装置２
６が受けることにより開始され、後部壁の反響応答ビデ
オ信号３０を受けることにより終了する。従つて、パル
ス巾ＰＷは超音波探索信号が被加工物の音響的速度で進
行して被加工物Ｗの厚さの２倍を横切るのに必要な時間
に相当する継続時間を有する。固定パルス巾発生器４２
の様なパルス発生装置は、パルサ回路１４と同時にトリ
カーされ、スイツチ１４の接点Ｓ２に第２図のｃに示す
様なクロツタパルス発生器」０の周波数により決定され
る繰返し周波数を有しかつ所定時間間隔あるいはパルス
巾を示すパルスを供給する。
らなるタイミング装置２６に第２図に示す１対の反響応
答ビデオ信号を供給する。第２図のａにおいて、パルス
２８と３０は、それぞれ被加工物Ｗの入射表面１８と後
部壁２０に妨害された探索信号に対応する。タイミング
装置２６は、導線３２を介してパルス巾ＰＷを有するタ
イミング信号をスイツチ４４の接点Ｓ１に供給する。タ
イミング装置２６は対応する探索信号の送出に先立つて
クロツク信号発生器１０から受ける信号によりりセツト
される。第２図のｂに示す様に、タイミング信号パルス
は入射表面反響応答ビデオ信号２８をタイミング装置２
６が受けることにより開始され、後部壁の反響応答ビデ
オ信号３０を受けることにより終了する。従つて、パル
ス巾ＰＷは超音波探索信号が被加工物の音響的速度で進
行して被加工物Ｗの厚さの２倍を横切るのに必要な時間
に相当する継続時間を有する。固定パルス巾発生器４２
の様なパルス発生装置は、パルサ回路１４と同時にトリ
カーされ、スイツチ１４の接点Ｓ２に第２図のｃに示す
様なクロツタパルス発生器」０の周波数により決定され
る繰返し周波数を有しかつ所定時間間隔あるいはパルス
巾を示すパルスを供給する。
時間−アナログ変換回路３４は、第３図に詳細に示す様
に、タイミング装置２６からのタイミング信号かあるい
は発生器４２から固定パルス巾信号をスイツチ４４を介
して導線３６から受け、その出力端子３８に入力信号の
〉テイ比に相応したアナログ電圧を供給する。
に、タイミング装置２６からのタイミング信号かあるい
は発生器４２から固定パルス巾信号をスイツチ４４を介
して導線３６から受け、その出力端子３８に入力信号の
〉テイ比に相応したアナログ電圧を供給する。
例えばデイスプレイ装置やレコーダの様な読み出し装置
４０はアナログ電圧信号を受けて、測定された被加工物
の特性の指示を与える。
４０はアナログ電圧信号を受けて、測定された被加工物
の特性の指示を与える。
読み出し装置４０は、アナログ電圧を速度や厚さの単位
に変換する目盛装置とともに測定値をメートル法からア
ート・ポンド法又はその逆に変換する装置を有する。次
に回路の動作について説明する。
に変換する目盛装置とともに測定値をメートル法からア
ート・ポンド法又はその逆に変換する装置を有する。次
に回路の動作について説明する。
以下に述べることは、予め知られた厚さを有する被加工
物の音響的速度を測定する場合である。当業者であれば
、これとは逆の装作によつて予め知られた音響的速度を
有する被加工物の厚さを測定することができることは明
らかであろう。スイツチ４４は、当初導線３２を介して
タイミング装置２６からのタイミング信号を受ける様に
接点Ｓ１の位置にされ、導線３６は時間一アナログ変換
器３４に結合している。
物の音響的速度を測定する場合である。当業者であれば
、これとは逆の装作によつて予め知られた音響的速度を
有する被加工物の厚さを測定することができることは明
らかであろう。スイツチ４４は、当初導線３２を介して
タイミング装置２６からのタイミング信号を受ける様に
接点Ｓ１の位置にされ、導線３６は時間一アナログ変換
器３４に結合している。
タイミング信号は第３図に示すダイオード４６の陰極に
加えられる。ダイオード４６の陽極はダイオード４８の
陽極及び定電流発生器５０に結合される。ダイオード４
８の陰極は可変抵抗器５２とコンデンサ５４の並列回路
に結合されるとともに出力端子３８に結合される。上記
並列回路の他端は接地電位に接続される。第２図のｂに
示す導線３６のタイミング信号が「低」状態のときは、
ダイオード４６は導通状態となりスイツチ４４を介して
タイミング装置２６に電流発生器の電流を導き、タイミ
ング信号が「高」状態のときはダイオード４６は非導通
状態となる。
加えられる。ダイオード４６の陽極はダイオード４８の
陽極及び定電流発生器５０に結合される。ダイオード４
８の陰極は可変抵抗器５２とコンデンサ５４の並列回路
に結合されるとともに出力端子３８に結合される。上記
並列回路の他端は接地電位に接続される。第２図のｂに
示す導線３６のタイミング信号が「低」状態のときは、
ダイオード４６は導通状態となりスイツチ４４を介して
タイミング装置２６に電流発生器の電流を導き、タイミ
ング信号が「高」状態のときはダイオード４６は非導通
状態となる。
電流発生器５０は矢印５６の方向に定電流１を供給する
。ダイオード４６が導通状態になると、電流１はダイオ
ード４６を流れ、ダイオード４６が非導通になると、電
流１はダイオード４８と抵抗器５２を流れる。ダイオー
ド４８及び抵抗器５２を流れる平均電流ｏはｏ＝ＰＷＸ
ＩＸＰＲＦ・・・・・・（式２）となる。
。ダイオード４６が導通状態になると、電流１はダイオ
ード４６を流れ、ダイオード４６が非導通になると、電
流１はダイオード４８と抵抗器５２を流れる。ダイオー
ド４８及び抵抗器５２を流れる平均電流ｏはｏ＝ＰＷＸ
ＩＸＰＲＦ・・・・・・（式２）となる。
ここで、ＰＲＦは超音波パルス反響測定装置のパルス繰
り返し周波数であり、パルス／秒の単位を有する。時間
一アナログ変換回路３４の出力端子３８に生じるアナロ
グ電圧Ｖは、平均電流１０と抵抗器５２の抵抗Ｒとの積
となる。
り返し周波数であり、パルス／秒の単位を有する。時間
一アナログ変換回路３４の出力端子３８に生じるアナロ
グ電圧Ｖは、平均電流１０と抵抗器５２の抵抗Ｒとの積
となる。
すなわち、Ｖ＝ＰＷＸＩＸＰＲＦＸＲ・・・・・・（式
３）パルス巾ＰＷは予め厚さと音響的速度が知られてい
る被加工物に対して固定される。
３）パルス巾ＰＷは予め厚さと音響的速度が知られてい
る被加工物に対して固定される。
従つて、電流発生器５０からの一定電流１、抵抗器５２
の抵抗Ｒあるいはパルス繰り返し周波数ＰＲＦは、出力
アナログ電圧Ｖが読み出し装置４０により被加工物厚さ
に一致した値を表示するように調節されなければならな
い。好ましい実施例では、電流発生器５０からの電流１
は粗く調整され、そして測定装置の較正中可変抵抗器５
２の抵抗Ｒは精度良く調整される。
の抵抗Ｒあるいはパルス繰り返し周波数ＰＲＦは、出力
アナログ電圧Ｖが読み出し装置４０により被加工物厚さ
に一致した値を表示するように調節されなければならな
い。好ましい実施例では、電流発生器５０からの電流１
は粗く調整され、そして測定装置の較正中可変抵抗器５
２の抵抗Ｒは精度良く調整される。
上述のパラメータのどれか１つだけを調整できることは
明らかである。簡単のために、以下の説明では、可変抵
抗器５２の抵抗Ｒのみを町変とする。読み出し装置４０
は、アナログ電圧Ｖに相応した値を表示する。表示され
た値は次の関係が成立する既知の被加工物厚さに等しい
。厚さ＝ＰＷＸＩＸＲ′×ＰＲＦ・・・・・・（式４）
ここで、ｗは既知の被加工物厚さに相応した表示をなす
可変抵抗器５２の調整値である。
明らかである。簡単のために、以下の説明では、可変抵
抗器５２の抵抗Ｒのみを町変とする。読み出し装置４０
は、アナログ電圧Ｖに相応した値を表示する。表示され
た値は次の関係が成立する既知の被加工物厚さに等しい
。厚さ＝ＰＷＸＩＸＲ′×ＰＲＦ・・・・・・（式４）
ここで、ｗは既知の被加工物厚さに相応した表示をなす
可変抵抗器５２の調整値である。
式４に式１を代入するととなる。
式５を数学的に変形すると、．屯轟ム一ｄ′１１？Ｌ？
直 可変抵抗器５２を抵抗値ｗに設定した後、スイツチ４４
を切換えて接点Ｓ２により導線３６を介して時間−アナ
ログ変換回路３４に固定パルス巾信号が加わるようにす
る。
直 可変抵抗器５２を抵抗値ｗに設定した後、スイツチ４４
を切換えて接点Ｓ２により導線３６を介して時間−アナ
ログ変換回路３４に固定パルス巾信号が加わるようにす
る。
好ましい実施例では固定パルス巾信号は２′０マイクロ
セコンドの巾を有し、１ＫＨｚのパルス繰返し周波数を
もつ。時間−アナログ変換器３４の出力端子３８におけ
るアナログ電圧ＶはＶ＝２０ＸＩＸＰＲＦＸＷ・・・・
・・（式７）となり、式６を式７に代入してすなわち Ｖ＝１０×音響的速度 となる。
セコンドの巾を有し、１ＫＨｚのパルス繰返し周波数を
もつ。時間−アナログ変換器３４の出力端子３８におけ
るアナログ電圧ＶはＶ＝２０ＸＩＸＰＲＦＸＷ・・・・
・・（式７）となり、式６を式７に代入してすなわち Ｖ＝１０×音響的速度 となる。
読み出し装置４０は自動的に１０で除算する様に構成さ
れており、アナログ電圧応答信号を速度の単位で直接表
示する。
れており、アナログ電圧応答信号を速度の単位で直接表
示する。
前記においては２０マイクロセコンドのパルス巾が使わ
れているが、読み出し装置４０あるいは一般に含まれる
装置が適正な目盛を与えるために発生器４２によつて発
生し得るあらゆる固定パルス巾のパルスが供給される。
薄い被加：［物の厚さを測定するには、クロツクパルス
発生器１０からのタイミングパルスの周波数、従つてタ
イミング信号のパルス繰返し周波数は約１０ＫＨｚに増
大される。電流発生器５０からの電流１及び可変抵抗器
５２の抵抗Ｒは上述の様に設定され、スイツチ４４がＳ
１のポジシヨンにあるとき読み出し装置４０に被加工物
の厚さに等しい値を表示させる。式３におけるパルス繰
返し周波数（ＰＲＦ）は１０倍に増加するので、高い繰
返し周波数の固定パルス巾パルスがスイツチ４４の接点
Ｓ２に供給されるときはパルス巾（ＰＷ）は１／１０に
減小されねばならない。２マイクロセコンドのパルス巾
及び１０ＫＨｚの繰返し率のパルス信号を発生する必要
をなくすために、元の固定パルス巾信号がスイツチ４４
の接点Ｓ２に供給される。
れているが、読み出し装置４０あるいは一般に含まれる
装置が適正な目盛を与えるために発生器４２によつて発
生し得るあらゆる固定パルス巾のパルスが供給される。
薄い被加：［物の厚さを測定するには、クロツクパルス
発生器１０からのタイミングパルスの周波数、従つてタ
イミング信号のパルス繰返し周波数は約１０ＫＨｚに増
大される。電流発生器５０からの電流１及び可変抵抗器
５２の抵抗Ｒは上述の様に設定され、スイツチ４４がＳ
１のポジシヨンにあるとき読み出し装置４０に被加工物
の厚さに等しい値を表示させる。式３におけるパルス繰
返し周波数（ＰＲＦ）は１０倍に増加するので、高い繰
返し周波数の固定パルス巾パルスがスイツチ４４の接点
Ｓ２に供給されるときはパルス巾（ＰＷ）は１／１０に
減小されねばならない。２マイクロセコンドのパルス巾
及び１０ＫＨｚの繰返し率のパルス信号を発生する必要
をなくすために、元の固定パルス巾信号がスイツチ４４
の接点Ｓ２に供給される。
すなわち、装置の繰返し率が１０ＫＨｚに増加するにも
かかわらず、１ＫＨｚの繰返し周波数を有する２０マイ
クロセコンドのパルスがスイツチ接点Ｓ２に供給される
。別の実施例では、クロツクパルス発生器１０はタイミ
ングパルスの繰返し率を調整するノブ５８を有する。
かかわらず、１ＫＨｚの繰返し周波数を有する２０マイ
クロセコンドのパルスがスイツチ接点Ｓ２に供給される
。別の実施例では、クロツクパルス発生器１０はタイミ
ングパルスの繰返し率を調整するノブ５８を有する。
測定装置のパルス繰返し率を変化させることにより、第
２図のｂのタイミング信号のデユーテイ比及び第２図の
ｃの固定パルス巾信号のデユーテイ比が変化する。電流
発生器５０からの電流１及び可変抵抗器５２の抵抗Ｒを
変化させないでおいた場合、スイツチがＳ１の位置にあ
る時ノは、回転ノブ５８により測定装置のパルス繰返し
周波数ＰＲＦを変化させることにより読み出し装置４０
は被加工物の既知の厚さに一致した値を表示するように
できる。
２図のｂのタイミング信号のデユーテイ比及び第２図の
ｃの固定パルス巾信号のデユーテイ比が変化する。電流
発生器５０からの電流１及び可変抵抗器５２の抵抗Ｒを
変化させないでおいた場合、スイツチがＳ１の位置にあ
る時ノは、回転ノブ５８により測定装置のパルス繰返し
周波数ＰＲＦを変化させることにより読み出し装置４０
は被加工物の既知の厚さに一致した値を表示するように
できる。
同様に、読み出し装置４０は、スイツチ４４がＳ２にあ
るときは被加工物の既知の音響的速度に一致した値を表
示するようにできる。上記説明では、電流発生器５０か
らの電流１及び可変抵抗器５２の抵抗Ｒは好ましい実施
例の様に調整し、パルス繰返し周波数（ＰＲＦ）を本発
明の別の実施例の様に調整する。
るときは被加工物の既知の音響的速度に一致した値を表
示するようにできる。上記説明では、電流発生器５０か
らの電流１及び可変抵抗器５２の抵抗Ｒは好ましい実施
例の様に調整し、パルス繰返し周波数（ＰＲＦ）を本発
明の別の実施例の様に調整する。
可変パラメータ（１，ＲあるいはＰＲＦ）を単独にある
いは組合わせて変化させることにより本発明の所望の目
的、すなわち、被加工物の厚さ及び音響的速度を測定す
る超音波パルス反響測定装置を提供することができる。
上述の説明は、予め知られた厚さを有する被加工物の音
響的速度の測定についてであるが、当初スイツチ４４を
位置Ｓ２として可変パラメータ，（１，ＲあるいはＰＲ
Ｆ）を調整し読み出し装置４０が被加工物の既知の音響
的速度に等しい値を表示させ、そしてスイツチ４４を位
置Ｓ１として被加工物の厚さを表示させることもできる
のは明らかである。
いは組合わせて変化させることにより本発明の所望の目
的、すなわち、被加工物の厚さ及び音響的速度を測定す
る超音波パルス反響測定装置を提供することができる。
上述の説明は、予め知られた厚さを有する被加工物の音
響的速度の測定についてであるが、当初スイツチ４４を
位置Ｓ２として可変パラメータ，（１，ＲあるいはＰＲ
Ｆ）を調整し読み出し装置４０が被加工物の既知の音響
的速度に等しい値を表示させ、そしてスイツチ４４を位
置Ｓ１として被加工物の厚さを表示させることもできる
のは明らかである。
更に他の変形例では、スイツチ４４が位置Ｓ２にあると
き、読み出し装置が１，０００と表示するように装置の
パラメータが調整される。
き、読み出し装置が１，０００と表示するように装置の
パラメータが調整される。
そして、スイツチがＳ１に切換わつたときに、読み出し
装置が被加工物中を進行する超音波探索信号の走行時間
をマイクロセコンドの単位で表示する。第４図には、時
間−アナログ変換器３４がデジタル変換回路６０に置換
された別め実施例が示されている。デジタル変換回路６
０はゲート付カウンタが構成されるのが好ましく、すな
わち、導線６２における出力デジタル信号は、導線３２
、スイツチ４４及び導線３６により供給されるタイミン
グ信号（第２図のｂ）によつて決定される時間間隔の間
、導線６４の高周波クロツクパルス発生器６８から受信
されるクロツクパルス量に一致する。既知の厚さを有す
る被加工物Ｗの音響的速度を測定するためには、クロツ
クパルス発生器１０からのタイミングパルスがデジタル
変換回路６０をりセツトする。
装置が被加工物中を進行する超音波探索信号の走行時間
をマイクロセコンドの単位で表示する。第４図には、時
間−アナログ変換器３４がデジタル変換回路６０に置換
された別め実施例が示されている。デジタル変換回路６
０はゲート付カウンタが構成されるのが好ましく、すな
わち、導線６２における出力デジタル信号は、導線３２
、スイツチ４４及び導線３６により供給されるタイミン
グ信号（第２図のｂ）によつて決定される時間間隔の間
、導線６４の高周波クロツクパルス発生器６８から受信
されるクロツクパルス量に一致する。既知の厚さを有す
る被加工物Ｗの音響的速度を測定するためには、クロツ
クパルス発生器１０からのタイミングパルスがデジタル
変換回路６０をりセツトする。
第２図のｂのタイミング信号はタイミング装置２６から
導線３２、スイツチ４４及び導線３６を介してデジタル
変換回路６０に送出される。導線６４に送出されるクロ
ツクパルスの周波数は、導線６２の出力信号の読み出し
装置６６により表示される値が周知の被加工物の厚さに
一致するようにノブ７０を回転して調整される。スイツ
チ４４がＳ２に切換わると、第２図のｃの固定パルス巾
パルスが代わつてデジタル変換回路６０の入力に加えら
れる。導線６２の出力デジタル信号は被加工物Ｗの音響
的速度に相応し、読み出し装置６６は被加工物の音響的
速度を示す値を表示する。読み出し装置６６は導線６２
の出力デジタル信号をデイスプレイ装置に適合した信号
に変換する解読装置を包含する。
導線３２、スイツチ４４及び導線３６を介してデジタル
変換回路６０に送出される。導線６４に送出されるクロ
ツクパルスの周波数は、導線６２の出力信号の読み出し
装置６６により表示される値が周知の被加工物の厚さに
一致するようにノブ７０を回転して調整される。スイツ
チ４４がＳ２に切換わると、第２図のｃの固定パルス巾
パルスが代わつてデジタル変換回路６０の入力に加えら
れる。導線６２の出力デジタル信号は被加工物Ｗの音響
的速度に相応し、読み出し装置６６は被加工物の音響的
速度を示す値を表示する。読み出し装置６６は導線６２
の出力デジタル信号をデイスプレイ装置に適合した信号
に変換する解読装置を包含する。
上述の例では、デジタル変換回路６０の特別の実施例を
述べた。
述べた。
しかし、時間平均化回路を有する他のパルス巾−デジタ
ル変換回路をデジタル変換器６０の代わりにしてもよい
。また、タイミング信号は入射表面応答反響信号の受信
に応じて発生される。もちろん、タイミングパルスに同
期してタイミング装置に電気的に信号を送出してタイミ
ング信号を開始させ、超音波探索信号がプローブ１６か
ら結合媒体あるいは遅延装置を介して被加工物Ｗの入射
表面１８に達するに十分な時間間隔だけ遅らせることが
できる。タイミング信号は常に後部壁応答反響信号に応
じて終了する。パルス反響厚さ測定装置は、被加工物Ｗ
の入射表面１８から音響的不連続部１９までの距離を測
定するのにも使用できる。この様な場合、ビデオ信号３
０は音響的不連続部１９からの反射反響信号の受信に応
答する。プローブが被加工物の欠陥部でない箇所に超音
波探索信号を送出している間は、スイツチ４４は位置Ｓ
２にあり、読み出し装置は被加工物の既知の音響速度を
表示する。次に、スイツチ４４が位置Ｓ１にあり、超音
波探索信号が欠陥部１９を傍受すると、読み出し装置が
入射表面１８と音響的不連続部１９との間の距離を表示
する。上記説明では、本発明による超音波パルス反響測
定装置の好ましい実施例といくつかの変形例を述べたが
、当業者には、特許請求の範囲によつてのみ制限される
本発明の本質から離れることなく種々の変形がなし得る
のは明らかであろう。
ル変換回路をデジタル変換器６０の代わりにしてもよい
。また、タイミング信号は入射表面応答反響信号の受信
に応じて発生される。もちろん、タイミングパルスに同
期してタイミング装置に電気的に信号を送出してタイミ
ング信号を開始させ、超音波探索信号がプローブ１６か
ら結合媒体あるいは遅延装置を介して被加工物Ｗの入射
表面１８に達するに十分な時間間隔だけ遅らせることが
できる。タイミング信号は常に後部壁応答反響信号に応
じて終了する。パルス反響厚さ測定装置は、被加工物Ｗ
の入射表面１８から音響的不連続部１９までの距離を測
定するのにも使用できる。この様な場合、ビデオ信号３
０は音響的不連続部１９からの反射反響信号の受信に応
答する。プローブが被加工物の欠陥部でない箇所に超音
波探索信号を送出している間は、スイツチ４４は位置Ｓ
２にあり、読み出し装置は被加工物の既知の音響速度を
表示する。次に、スイツチ４４が位置Ｓ１にあり、超音
波探索信号が欠陥部１９を傍受すると、読み出し装置が
入射表面１８と音響的不連続部１９との間の距離を表示
する。上記説明では、本発明による超音波パルス反響測
定装置の好ましい実施例といくつかの変形例を述べたが
、当業者には、特許請求の範囲によつてのみ制限される
本発明の本質から離れることなく種々の変形がなし得る
のは明らかであろう。
τ
第１図は本発明の好ましい実施例である電気回路を示す
プロツク図、第２図は第１図の回路内において発生する
電気信号を示す説明図、第３図は第１図の回路の一部を
示す電気回路図、第４図は９本発明の別の実施例を示す
プロツク図である。 １０，６８・・・・・・クロツク信号発生器、１４・・
・・・・パルサ回路、１６・・・・・・プローブ、１８
・・・・・・被加工物の入射表面、１９・・・・・・欠
陥部、２０・・・・・・後部壁、２２・・・・・・受信
回路、２６・・・・・・タイミング装置、ノ３４・・・
・・・時間−アナログ変換器、４０・・・・・・読み出
し装置、４２・・・・・・固定パルス巾パルス発生器、
４４・・・・・・スイツチ、６０・・・・・・デジタル
変換器、６６・・・・・・読み出し装置。
プロツク図、第２図は第１図の回路内において発生する
電気信号を示す説明図、第３図は第１図の回路の一部を
示す電気回路図、第４図は９本発明の別の実施例を示す
プロツク図である。 １０，６８・・・・・・クロツク信号発生器、１４・・
・・・・パルサ回路、１６・・・・・・プローブ、１８
・・・・・・被加工物の入射表面、１９・・・・・・欠
陥部、２０・・・・・・後部壁、２２・・・・・・受信
回路、２６・・・・・・タイミング装置、ノ３４・・・
・・・時間−アナログ変換器、４０・・・・・・読み出
し装置、４２・・・・・・固定パルス巾パルス発生器、
４４・・・・・・スイツチ、６０・・・・・・デジタル
変換器、６６・・・・・・読み出し装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 超音波パルス反響測定装置において、イ）タイミン
グ・パルスを周期的に供給するクロックと、ロ）前記タ
イミング・パルスを受けるように結合されておりかつこ
れに応じて信号を電気音響変換器に与えて該電気音響変
換器が超音波探索信号を被加工物へ周期的に送出するよ
うにさせるパルサ装置と、ハ）前記被加工物への各探索
信号の送出に応答する前記変換器からの反響応答信号を
受けるように結合された受信装置と、ニ）前記クロック
と及び前記受信装置とに結合されており、探索信号の送
出に応答する第１信号を周期的に受けかつ引き続いて反
響応答信号に応答する第２信号を受けて前記第１信号と
前記第２信号との間の時間間隔を有するタイミング信号
を発生するタイミング装置と、ホ）前記クロックに結合
されており前記タイミング・パルスの発生に応答して所
定の時間間隔を有する出力パルスを供給するパルス発生
装置と、ヘ）前記タイミング装置と及び前記パルス発生
装置とに結合しており前記タイミング信号又は前記の所
定時間間隔を有する出力パルスを選択的に出力するスイ
ッチ装置と、ト）該スイッチ装置の前記出力を受けるよ
うに結合されており、被加工物の厚さあるいは被加工物
の音響速度を示す出力信号へ前記スイッチ装置の前記出
力をある変換関数で変換する変換装置と、及びチ）被加
工物の厚さが既知でありかつその音響速度が未知である
とき、前記タイミング信号を受け取る前記変換装置の前
記出力信号が被加工物の前記既知の厚さを示すように前
記変換関数を調節しそれによつて前記変換装置が前記の
所定時間間隔を有するパルスを受けるとき被加工物の前
記未知の音響速度を表わす前記出力信号を発生させ、か
つ被加工物の厚さが未知でありかその音響速度が既知で
あるとき、前記の所定時間間隔を有するパルスを受け取
る前記変換装置の前記出力信号が被加工物の前記既知の
音響速度を示すように前記変換関数を調節しそれによつ
て前記変換装置が前記タイミング信号を受けるとき被加
工物の前記未知の厚さを表わす前記出力信号を発生させ
る、調節装置と、から成る超音波パルス反響測定装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記調
節装置は前記クロックのパルス反復速度を変化させるこ
とを特徴とする、装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記変
換装置は時間−アナログ・コンバータ装置から成ること
を特徴とする、装置。 ４ 特許請求の範囲第３項記載の装置において、前記時
間−アナログ・コンバータ装置は電流発生器と及び抵抗
器とを含むことを特徴とする、装置。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の装置において、前記調
節装置は前記電流発生器の電流の大きさを変化させるこ
とを特徴とする、装置。 ６ 特許請求の範囲第４項記載の装置において、前記調
節装置は前記抵抗器の抵抗値を変化させることを特徴と
する、装置。 ７ 特許請求の範囲第４項記載の装置において、前記調
節装置は前記電流発生器の電流の大きさと及び前記抵抗
器の抵抗値との両方を変化させることを特徴とする、装
置。 ８ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記変
換装置は時間−デジタル・コンバータ装置から成り、該
コンバータ装置は該装置へクロック・パルスを提供する
別のクロックを有することを特徴とする、装置。 ９ 特許請求の範囲第８項記載の装置において、前記調
節装置は前記別のクロックのパルス反復速度を変化させ
ることを特徴とする、装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/618,074 US3994154A (en) | 1975-09-30 | 1975-09-30 | Ultrasonic pulse-echo thickness and velocity measuring apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5242753A JPS5242753A (en) | 1977-04-02 |
| JPS598763B2 true JPS598763B2 (ja) | 1984-02-27 |
Family
ID=24476223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51115725A Expired JPS598763B2 (ja) | 1975-09-30 | 1976-09-27 | 超音波パルス反響厚み及び速度測定装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US3994154A (ja) |
| JP (1) | JPS598763B2 (ja) |
| DE (1) | DE2643383C3 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11460758B2 (en) | 2020-07-02 | 2022-10-04 | Seiko Epson Corporation | Projector |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3994154A (en) * | 1975-09-30 | 1976-11-30 | Krautkramer-Branson, Incorporated | Ultrasonic pulse-echo thickness and velocity measuring apparatus |
| GB1555799A (en) * | 1976-10-25 | 1979-11-14 | Secretary Industry Brit | Arc welding |
| US4114455A (en) * | 1977-10-07 | 1978-09-19 | Krautkramer-Branson, Incorporated | Ultrasonic velocity measuring method and apparatus |
| JPS55106769A (en) * | 1979-01-31 | 1980-08-15 | Masami Masuko | Lapping method and its apparatus |
| DE2925522C2 (de) * | 1979-06-25 | 1982-09-09 | Krautkrämer, GmbH, 5000 Köln | Verfahren und Schaltungsanordnung zur digitalen Messung analoger Meßgrößen |
| DE3009574A1 (de) * | 1980-03-13 | 1981-09-17 | Krautkrämer, GmbH, 5000 Köln | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der schallgeschwindigkeit in einem material vorgegebener dicke |
| JPS5892811A (ja) * | 1980-12-08 | 1983-06-02 | Teitsuu Denshi Kenkyusho:Kk | 超音波式厚さ測定方法 |
| JPS57136107A (en) * | 1981-02-17 | 1982-08-23 | Teitsuu Denshi Kenkyusho:Kk | Ultrasonic thickness measuring method and apparatus |
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| US4793183A (en) * | 1987-08-06 | 1988-12-27 | Henkels & Mccoy, Inc. | Automated positioning/drawing system and method of use |
| FR2675263B1 (fr) * | 1991-04-15 | 1994-08-05 | Lorraine Laminage | Procede et dispositif de controle non destructif par ultrasons de pieces en materiaux refractaires. |
| US5723791A (en) | 1993-09-28 | 1998-03-03 | Defelsko Corporation | High resolution ultrasonic coating thickness gauge |
| US5557970A (en) * | 1994-01-10 | 1996-09-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Automated thickness measurement system |
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| US6748808B2 (en) | 2001-08-14 | 2004-06-15 | Varco I/P, Inc. | Flaw detection in tubular members |
| US6578422B2 (en) | 2001-08-14 | 2003-06-17 | Varco I/P, Inc. | Ultrasonic detection of flaws in tubular members |
| US6745136B2 (en) | 2002-07-02 | 2004-06-01 | Varco I/P, Inc. | Pipe inspection systems and methods |
| DE102008042278A1 (de) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Ge Inspection Technologies Gmbh | Verfahren zur zerstörungsfreien Ultraschalluntersuchung sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2612772A (en) * | 1946-02-14 | 1952-10-07 | Robert A Mcconnell | Supersonic test device |
| FR1477534A (fr) * | 1966-02-08 | 1967-04-21 | Realisations Ultrasoniques Sa | Procédé et dispositif de mesure digitale de distances au moyen d'impulsions ultra-sonores |
| US3605504A (en) * | 1969-02-28 | 1971-09-20 | Magnaflux Corp | Ultrasonic thickness measuring system |
| US3994154A (en) * | 1975-09-30 | 1976-11-30 | Krautkramer-Branson, Incorporated | Ultrasonic pulse-echo thickness and velocity measuring apparatus |
-
1975
- 1975-09-30 US US05/618,074 patent/US3994154A/en not_active Expired - Lifetime
-
1976
- 1976-05-19 US US05/687,896 patent/US4070917A/en not_active Expired - Lifetime
- 1976-09-27 JP JP51115725A patent/JPS598763B2/ja not_active Expired
- 1976-09-27 DE DE2643383A patent/DE2643383C3/de not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11460758B2 (en) | 2020-07-02 | 2022-10-04 | Seiko Epson Corporation | Projector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4070917A (en) | 1978-01-31 |
| JPS5242753A (en) | 1977-04-02 |
| DE2643383C3 (de) | 1982-03-11 |
| DE2643383B2 (de) | 1981-07-02 |
| US3994154A (en) | 1976-11-30 |
| DE2643383A1 (de) | 1977-04-07 |
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