JPS60128362A - 超音波探傷装置 - Google Patents
超音波探傷装置Info
- Publication number
- JPS60128362A JPS60128362A JP58236306A JP23630683A JPS60128362A JP S60128362 A JPS60128362 A JP S60128362A JP 58236306 A JP58236306 A JP 58236306A JP 23630683 A JP23630683 A JP 23630683A JP S60128362 A JPS60128362 A JP S60128362A
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- JP
- Japan
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- signal
- ultrasonic
- ultrasonic wave
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- probe
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- Pending
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- 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
- G01N29/06—Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
- G01N29/0609—Display arrangements, e.g. colour displays
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- 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
- G01N29/34—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
- G01N29/341—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with time characteristics
- G01N29/343—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with time characteristics pulse waves, e.g. particular sequence of pulses, bursts
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
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- G—PHYSICS
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、超音波探傷装置に係ゎシ、特に探傷現場と探
傷装置本体が離れた位置で探傷な行なう場合に、好適な
超音波探傷装置に関する。
傷装置本体が離れた位置で探傷な行なう場合に、好適な
超音波探傷装置に関する。
原子力発電所における圧力容器や配管等の溶接部の超音
波探傷のように、高度な探傷技術が要求される場合には
、超音波探傷装置自体が大規模なものとなシ、探傷現場
の限られたスペースでは、設置できなくなる。また、超
音波探触子を励振するパルス信号は、高圧のパルス信号
が必要であシ、一方、探触子に受信される超音波から得
られる電気信号は微弱である。そのため、探触子と超音
波探傷装置間のケーブル（一般に同軸ケーブルが使用さ
れる）長は、あまシ長くできない。そこで、従来この様
な場合、次の様な方法によるのが、一般的である。パル
ス発生装置、プリアンプを本体よシ分離した、可搬形の
前置部を設け、本体とはケーブルで接続する。そして、
この前置部を探傷現場近くに設置することによシヶープ
ル長を長くできる。即ち、探触子の励振パルスの発生装
置と探触子間のケーブル長を短かくできるため、ケーブ
ルによる、励振パルスの減衰の問題がなくなる。
波探傷のように、高度な探傷技術が要求される場合には
、超音波探傷装置自体が大規模なものとなシ、探傷現場
の限られたスペースでは、設置できなくなる。また、超
音波探触子を励振するパルス信号は、高圧のパルス信号
が必要であシ、一方、探触子に受信される超音波から得
られる電気信号は微弱である。そのため、探触子と超音
波探傷装置間のケーブル（一般に同軸ケーブルが使用さ
れる）長は、あまシ長くできない。そこで、従来この様
な場合、次の様な方法によるのが、一般的である。パル
ス発生装置、プリアンプを本体よシ分離した、可搬形の
前置部を設け、本体とはケーブルで接続する。そして、
この前置部を探傷現場近くに設置することによシヶープ
ル長を長くできる。即ち、探触子の励振パルスの発生装
置と探触子間のケーブル長を短かくできるため、ケーブ
ルによる、励振パルスの減衰の問題がなくなる。
また、探触子で受信された信号はプリアンプにより、信
号レベルを増巾することによシ前置部と本体間の長いケ
ーブルによるノイズや減衰の影響を少なくすることがで
きる。しかし従来のように、探触子からの信号を単にプ
リアンプ呵増巾して伝送するだけでは、ケーブルによる
減衰やノイズの影響を拭いきれない。特にケーブル長が
１００ｍ・を越すシステムでは、ケーブルによる減衰や
波形歪によシ、探傷精度や探傷の再現性に影響が出やす
く伝送回路やケーブルの整合に、細心の注意を払っても
、安定に精度を保つことが離しかった。
号レベルを増巾することによシ前置部と本体間の長いケ
ーブルによるノイズや減衰の影響を少なくすることがで
きる。しかし従来のように、探触子からの信号を単にプ
リアンプ呵増巾して伝送するだけでは、ケーブルによる
減衰やノイズの影響を拭いきれない。特にケーブル長が
１００ｍ・を越すシステムでは、ケーブルによる減衰や
波形歪によシ、探傷精度や探傷の再現性に影響が出やす
く伝送回路やケーブルの整合に、細心の注意を払っても
、安定に精度を保つことが離しかった。
また、ケーブルによる減衰の影響を少なくするために、
太いケーブルを使用すると、探傷場所の移動に伴うケー
ブルの運搬や布設が、やりづらくなる。このため作業上
からは、細く軽いケーブルが望まれる。一般に、信号の
伝送をケーブルで行ない、さらにケーブルによる減衰、
波形歪、ノイズなどの影響を取シ除く方法としては、信
号をデ玉化して伝送することが考えられる。しかし、超
音波信号のように比較的高い周波数の信号を、ディジタ
ル化して伝送するのは、さらに１０倍〜１００倍の高い
周波数まで対応する伝送系が必要となシ、困難であった
。
太いケーブルを使用すると、探傷場所の移動に伴うケー
ブルの運搬や布設が、やりづらくなる。このため作業上
からは、細く軽いケーブルが望まれる。一般に、信号の
伝送をケーブルで行ない、さらにケーブルによる減衰、
波形歪、ノイズなどの影響を取シ除く方法としては、信
号をデ玉化して伝送することが考えられる。しかし、超
音波信号のように比較的高い周波数の信号を、ディジタ
ル化して伝送するのは、さらに１０倍〜１００倍の高い
周波数まで対応する伝送系が必要となシ、困難であった
。
本発明の目的は、探傷現場と探傷装置が離れている場合
において、超音波信号を探傷現場の前置部から探傷器本
体までディジタル化することにより、ケーブルによる信
号の質の低下を防ぐことにある。
において、超音波信号を探傷現場の前置部から探傷器本
体までディジタル化することにより、ケーブルによる信
号の質の低下を防ぐことにある。
本発明は、超音波信号の間欠性に着目し、超音波信号を
伸長（時間軸を拡大）するととＫよシ、等価的に超音波
信号の周波数を低くして、ケーブルを伝送し、信号を受
け取った本体側で、受は取った信号を圧縮（時間軸を縮
小）して、再び元の超音波信号を得ることによシ伝送を
行なうものである。
伸長（時間軸を拡大）するととＫよシ、等価的に超音波
信号の周波数を低くして、ケーブルを伝送し、信号を受
け取った本体側で、受は取った信号を圧縮（時間軸を縮
小）して、再び元の超音波信号を得ることによシ伝送を
行なうものである。
超音波探傷は第１図の様に、パルス発生回路ｌに、一定
周期のトリガ信号を入力し、一定周期の送信パルスを発
生する。送信パルスは探触子２によシ、超音波に変換さ
れ、被検体３に入射する。
周期のトリガ信号を入力し、一定周期の送信パルスを発
生する。送信パルスは探触子２によシ、超音波に変換さ
れ、被検体３に入射する。
入射された超音波は、被検体中を、被検体の音速で移動
し、欠陥５や底面で反射され、探触子２に戻ってくるか
、被検体内で乱反射して減衰する。この場合、一般に、
探傷上有効な超音波信号が現われる可能性がある有効時
間は、被検体の探傷範囲と音速により決まる。式で表わ
すと、 となる。第２図に示すように、超音波を間欠的に発生す
る周期、即ち送信パルス周期は、超音波の有効時間に比
べ、充分長くするのが一般的である。
し、欠陥５や底面で反射され、探触子２に戻ってくるか
、被検体内で乱反射して減衰する。この場合、一般に、
探傷上有効な超音波信号が現われる可能性がある有効時
間は、被検体の探傷範囲と音速により決まる。式で表わ
すと、 となる。第２図に示すように、超音波を間欠的に発生す
る周期、即ち送信パルス周期は、超音波の有効時間に比
べ、充分長くするのが一般的である。
そこで、超音波信号の内、有効時間の信号のみ伝送する
様にすると、次の有効時間が始まるまでにその送信パル
ス周期の信号の伝送を終了すれば良いことになる。本発
明では、この点に着目し、有効時間内の超音波信号を、
次の有効時間に重ならない□範囲で伸長して、伝送局波
数を低くして、ケーブルを伝送するものである。
様にすると、次の有効時間が始まるまでにその送信パル
ス周期の信号の伝送を終了すれば良いことになる。本発
明では、この点に着目し、有効時間内の超音波信号を、
次の有効時間に重ならない□範囲で伸長して、伝送局波
数を低くして、ケーブルを伝送するものである。
次に本発明の一実施例を第３図および第４図によシ説明
する。第３図・においてパル不発生回路１＼、 は、第４図のトリガ信号の送信パルス周期で、探触子２
を励振する。被検体３内で反射された超音波信号は、再
び探触子２で電気信号に変換され、プリアンプ４に入力
される。プリアンプ４で増巾された超音波信号の内、探
傷上有効な有効時間中の超音波信号は、Ａ−Ｄ変換器５
でディジタル化され、一時記憶回路６に記憶される。こ
のとき、Ａ−Ｄ変換のサンプリングレートは、超音波を
再生するのに充分な高速のサンプリングレートで行なう
。有効時間中の超音波信号の一時記憶回路６への書き込
み終了後、一時記憶回路６の超音波データを読み出し、
伝送装置８で、この超音波データを本体部１６に送出す
る。このとき、一時記憶回路６からの超音波データの読
み出しレートを超音波信号のＡ−Ｄ変換サンプリングレ
ートに比べ、長くすることによシ、伝送される信号は伸
長され、等測的に低い周波数の信号を伝送することにな
る。
する。第３図・においてパル不発生回路１＼、 は、第４図のトリガ信号の送信パルス周期で、探触子２
を励振する。被検体３内で反射された超音波信号は、再
び探触子２で電気信号に変換され、プリアンプ４に入力
される。プリアンプ４で増巾された超音波信号の内、探
傷上有効な有効時間中の超音波信号は、Ａ−Ｄ変換器５
でディジタル化され、一時記憶回路６に記憶される。こ
のとき、Ａ−Ｄ変換のサンプリングレートは、超音波を
再生するのに充分な高速のサンプリングレートで行なう
。有効時間中の超音波信号の一時記憶回路６への書き込
み終了後、一時記憶回路６の超音波データを読み出し、
伝送装置８で、この超音波データを本体部１６に送出す
る。このとき、一時記憶回路６からの超音波データの読
み出しレートを超音波信号のＡ−Ｄ変換サンプリングレ
ートに比べ、長くすることによシ、伝送される信号は伸
長され、等測的に低い周波数の信号を伝送することにな
る。
Ａ−Ｄ変換のサンプリングレートと、読み出しレートの
比は、伸長比となシ第４図の超音波信号の有効時間と伝
送信号の伝送時間の比に相当する。
比は、伸長比となシ第４図の超音波信号の有効時間と伝
送信号の伝送時間の比に相当する。
伝送信号は、光ケーブル９を経由して、離れた場所に設
置されている、本体部１６の受信装置１０に送られる。
置されている、本体部１６の受信装置１０に送られる。
受信装置１０に受信された信号は、前置部１５の一時記
憶回路６からの読み出しレートと同じレートで、一時記
憶回路１１に書き込まれる。この超音波信号の伝送の終
了後、一時記憶回路１１に書き込まれたデータを、Ａ−
Ｄ変換器５のサンプリングレートと同じレートで、Ｄ−
Ａ変換器１２でアナログ信号に変換することによシ、元
の超音波信号が再生される。再生された超音波信号は、
一般的な超音波探傷装置と同様に、表示装置１４で表示
される。
憶回路６からの読み出しレートと同じレートで、一時記
憶回路１１に書き込まれる。この超音波信号の伝送の終
了後、一時記憶回路１１に書き込まれたデータを、Ａ−
Ｄ変換器５のサンプリングレートと同じレートで、Ｄ−
Ａ変換器１２でアナログ信号に変換することによシ、元
の超音波信号が再生される。再生された超音波信号は、
一般的な超音波探傷装置と同様に、表示装置１４で表示
される。
本発明の一実施例によれば、前置部１５から本体部１６
に、超音波信号をディジタル伝送できる、のでケーブル
による信号の質の低下を防ぎ、光ファイバの使用により
、ケーブルの太さ、重量の低減の効果がある。
に、超音波信号をディジタル伝送できる、のでケーブル
による信号の質の低下を防ぎ、光ファイバの使用により
、ケーブルの太さ、重量の低減の効果がある。
第５図は、本発明の他の実施例を示すもので、Ａ−Ｄ変
換器５の前に、アナログ信号をディジタル化しないで、
直接伸長するアナログ伸長回路１７を設け、伸長された
周波数の低い信号を、Ａ−Ｄ変換器５でディジタル化し
て、伝送することが特徴である。従って、一時記憶回路
は、第３図の様に伸長に使用しないので、第５図の方式
では不要となる。本実施例は、第３図の実施例に比べ、
アナログ伸長回路が必要であるが、変換速度の遅い安価
な、Ａ−Ｄ変換器（使用でき、Ａ−Ｄ変換器５の出力を
、そのｉｔ低伝送きるので、制御回路１８が簡単になる
という効果氷ある。アナログ伸長回路は、例えば、牛導
体アナログスイッチとコンデンサを組み合わせて作るこ
とができ、米国の、レテイコｙ社などでＩＣ化した例が
ある。
換器５の前に、アナログ信号をディジタル化しないで、
直接伸長するアナログ伸長回路１７を設け、伸長された
周波数の低い信号を、Ａ−Ｄ変換器５でディジタル化し
て、伝送することが特徴である。従って、一時記憶回路
は、第３図の様に伸長に使用しないので、第５図の方式
では不要となる。本実施例は、第３図の実施例に比べ、
アナログ伸長回路が必要であるが、変換速度の遅い安価
な、Ａ−Ｄ変換器（使用でき、Ａ−Ｄ変換器５の出力を
、そのｉｔ低伝送きるので、制御回路１８が簡単になる
という効果氷ある。アナログ伸長回路は、例えば、牛導
体アナログスイッチとコンデンサを組み合わせて作るこ
とができ、米国の、レテイコｙ社などでＩＣ化した例が
ある。
また、第３図の実施例では、本体部１６の受信装置１０
で受け取った超音波信号は、圧縮した後アナログ信号に
して、表示装置１４で表示しているが、表示だけでなく
、記録も必要な場合は、受信装置１０で受け取ったデー
タをＤ−Ａ変換しないでディジタル的に、記録する方法
も考えられる。
で受け取った超音波信号は、圧縮した後アナログ信号に
して、表示装置１４で表示しているが、表示だけでなく
、記録も必要な場合は、受信装置１０で受け取ったデー
タをＤ−Ａ変換しないでディジタル的に、記録する方法
も考えられる。
本発明によれば、探傷現場と探傷装置が離れている場合
において、超音波信号を探傷現場の前置部から、探傷器
本体までディジタル化して伝送できるので、ケーブルに
よる信号の質の低下を防ぐ効果がある。
において、超音波信号を探傷現場の前置部から、探傷器
本体までディジタル化して伝送できるので、ケーブルに
よる信号の質の低下を防ぐ効果がある。
第１図は、一般的な、超音波探傷法の信号経路の説明図
、第２図は、第１図のタイムチャート図、第３図は、本
発明の一実施例を示す超音波探傷装置のブロック図、第
４図は、第３図の超音波探傷装置のタイムチャート図、
第５図は、第３図に示す実施例の変形応用例を説明する
ための前置部のブロック図である。 ｌ・・・パルス発生装置、２・・・探触子、３・・・被
検体、４・・・プリアンプ、５・・・Ａ−Ｄ変換器、６
・・・一時記憶回路、７・・・前置部制御装置、８・・
・伝送装置、９・・・光フアイバケーブル、１０・・・
受信装置、１１・・・一時記憶回路、１２・・・Ｄ−Ａ
変換器、１３・・・本体部制御装置、１４・・・表示装
置、１５・・・前置部、１６・・・本体部、１７・・・
アナログ伸長回路、１８・・・前置部制御回路。 代理人 弁理士 高橋明夫 ＄３０ １６ 茅４図
、第２図は、第１図のタイムチャート図、第３図は、本
発明の一実施例を示す超音波探傷装置のブロック図、第
４図は、第３図の超音波探傷装置のタイムチャート図、
第５図は、第３図に示す実施例の変形応用例を説明する
ための前置部のブロック図である。 ｌ・・・パルス発生装置、２・・・探触子、３・・・被
検体、４・・・プリアンプ、５・・・Ａ−Ｄ変換器、６
・・・一時記憶回路、７・・・前置部制御装置、８・・
・伝送装置、９・・・光フアイバケーブル、１０・・・
受信装置、１１・・・一時記憶回路、１２・・・Ｄ−Ａ
変換器、１３・・・本体部制御装置、１４・・・表示装
置、１５・・・前置部、１６・・・本体部、１７・・・
アナログ伸長回路、１８・・・前置部制御回路。 代理人 弁理士 高橋明夫 ＄３０ １６ 茅４図
Claims (1)
- １、探触子の接続される前置部と、本体部が、電気ケー
ブルまたは光ケーブルで接続され、離れて設置される超
音波探傷装置において、前記、前置部に探触子を励振す
るパルス発生装置、探触子からの超音波信号を増巾す・
るプリアンプ、該プリアンプからの信号を伸長する信号
伸長装置、該伸長さ・れた信号を前記ケーブルを経由し
て本体部に伝送する伝送装置、およびこれらを制御する
前置部制御装置を備え、かつ、前記本体部に、前記前置
部から送られた信号を受けとる受信装置、該受信装置の
受信信号を圧縮する信号圧縮装置、圧縮された信号を表
示または記録する手段、本体部を制御する本体部制御装
置を備え、超音波信号を伸長して、前記前置部から、前
記本体部に伝送することを特徴とした超音波探傷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58236306A JPS60128362A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 超音波探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58236306A JPS60128362A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 超音波探傷装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60128362A true JPS60128362A (ja) | 1985-07-09 |
Family
ID=16998838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58236306A Pending JPS60128362A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 超音波探傷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60128362A (ja) |
-
1983
- 1983-12-16 JP JP58236306A patent/JPS60128362A/ja active Pending
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