JPS601552A - Ultrasonic flaw detector - Google Patents

Ultrasonic flaw detector

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Publication number
JPS601552A
JPS601552A JP58110344A JP11034483A JPS601552A JP S601552 A JPS601552 A JP S601552A JP 58110344 A JP58110344 A JP 58110344A JP 11034483 A JP11034483 A JP 11034483A JP S601552 A JPS601552 A JP S601552A
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JP
Japan
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circuit
signal
flaw detection
noise
threshold value
Prior art date
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Pending
Application number
JP58110344A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Hiwasa
日和佐 淳
Hiroshi Ichikawa
宏 市川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPS601552A publication Critical patent/JPS601552A/en
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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 restrain noise per wave transmitting-receiving sequence and make it possible to detect flaws at a high speed and a high sensitivity with a simple arrangement by outputting an ultrasonic echo detecting signal only when the amplitude is higher than the threshold value and further the signal width exceeds a threshold value. CONSTITUTION:In relation to an ultrasonic echo by a gate circuit 1 and a detecting circuit 2, any portion of the echo which has an amplitude exceeding a threshold value set in an amplitude threshold value setting circuit 4 is clamped in a clamping circuit 3. A signal width of the thus clamped signal is detected in a signal width detecting circuit 6, which value is compared in a comparison circuit 7 with a threshold value set in a signal width threshold value setting circuit 8. If not lower than the threshold value, an output controlling circuit 9 is controlled according to the control signal outputted in the circuit 7. Thereafter, noise of a flaw detection signal outputted via a signal processing circuit 5 and the circuit 9 is restrained by the controlling operation which is based on the results of distinguishing between the reflection echo and the noise waveform. Since noise is restrained every wave transmitting-receiving sequence, counting or other similar operations in accordance with sequential detections become unnecessary, thereby to effect the ultrasonic flaw detection at a high speed and a high sensitivity with a simple arrangement.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、被検材内に超音波パルスを入射し。[Detailed description of the invention] This invention injects an ultrasonic pulse into a material to be inspected.

被検材内の欠陥等の廿響的に不連続な面から反射してく
る超音波パルス(以下9反射エコーと称す)を検出する
ことによって非破壊的に探傷を行う超音波探傷装置に関
する。更に詳しく述べると、前記反射エコーが得られる
と予測される時間領域に混入し、探傷信号に時間的なゲ
ートをかけることによって除去することが困難なノイズ
の影響を軽減するノイズ抑圧回路を具備した超音波探傷
装置を提供するものである。
The present invention relates to an ultrasonic flaw detection device that performs nondestructive flaw detection by detecting ultrasonic pulses (hereinafter referred to as nine reflected echoes) reflected from acoustically discontinuous surfaces such as defects in a material to be inspected. More specifically, it is equipped with a noise suppression circuit that reduces the influence of noise that is mixed in the time domain in which the reflected echo is predicted to be obtained and that is difficult to remove by applying a time gate to the flaw detection signal. The present invention provides an ultrasonic flaw detection device.

従来の超音波探傷装置においては探傷に必要な反射エコ
ーとそれ以外のノイズ信号9例えば探傷領域外に存在す
る反射源によって反射された反射超音波パルスの継続振
動や多重反射、あるいは探傷装置の設置される場所によ
っては他の電力機器のスイッチングに起因する電磁ノイ
ズ、とを識別するための方法として、探傷信号の振幅に
ある適当な閾値を設定し前記閾値を越えた信号のみを取
り出して信号処理ヶ行う方法が用いられている。
Conventional ultrasonic flaw detection equipment uses reflected echoes necessary for flaw detection and other noise signals9, such as continuous vibrations or multiple reflections of reflected ultrasonic pulses reflected by reflection sources that exist outside the flaw detection area, or the installation of flaw detection equipment. In order to distinguish between electromagnetic noise caused by the switching of other power equipment, depending on the location where the test is performed, an appropriate threshold is set for the amplitude of the flaw detection signal, and only the signals that exceed the threshold are extracted and processed. The following method is used.

第1図はこの方法によるノイズ抑圧回路の例を示したブ
ロックダイアグラムであ99図において(1)はゲート
回路、(2Iは検波回路、 +31rriクランプ回路
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a noise suppression circuit using this method. In FIG. 99, (1) is a gate circuit, (2I is a detection circuit, and +31rri clamp circuit.

(4)は振幅閾値設定回路、(5)は信号処理回路であ
る。
(4) is an amplitude threshold setting circuit, and (5) is a signal processing circuit.

動作を簡単に説明すると、探傷信号はゲート回路+11
によって時間的にゲートをかけられ、所望の探傷領域に
応じた時間領域の信号だけが選択的に取り出されて検波
回路(2)に入力される。検波回路(21は入力された
信号に半波整流、全波整流、あるいは包絡線検波のいず
れかを施し、後述の信号処理回路(51で信号処理を行
い易い波形に変換する回路である。検波回路(2)の出
力はクランプ回路+31に入力され、そこで振幅閾値設
定回路(4)によって予め設定されていた閾値と比軟さ
れて、前記閾1直を越えた信号だけが信号処理回路(5
1に入力される。即ち、クランプ回路(3〕の出力は、
設定閾値を越えた入力信号についてはそのままかあるい
は増幅して出力し、設定閾値より小さい信号については
出力を出さない回路である。信号処理回路(5)は、ク
ランプ回路13+の出力を探傷データに変換する回路で
あり、探傷信号をCRTに表示するための回路や。
To briefly explain the operation, the flaw detection signal is gate circuit +11
gated in time, and only signals in the time domain corresponding to the desired flaw detection area are selectively extracted and input to the detection circuit (2). Detection circuit (21 is a circuit that performs half-wave rectification, full-wave rectification, or envelope detection on the input signal, and converts it into a waveform that is easy to perform signal processing in the signal processing circuit (51) described later.Detection The output of the circuit (2) is input to the clamp circuit +31, where it is softened by the threshold set in advance by the amplitude threshold setting circuit (4), and only the signal exceeding the threshold 1 is sent to the signal processing circuit (5).
1 is input. That is, the output of the clamp circuit (3) is
This circuit outputs input signals that exceed a set threshold value as is or amplifies them, and does not output signals that are smaller than the set threshold value. The signal processing circuit (5) is a circuit that converts the output of the clamp circuit 13+ into flaw detection data, and is a circuit for displaying the flaw detection signal on a CRT.

探1易データとして必要な反射エコーの振幅(以下では
反射エコー筒さと称す)と超音波パルスを送波してから
反射エコーが得られるのに要した時間(以下では反射エ
コー深さと称す)を計測する回路であるO振幅閾値設定
回路(4)で設定される閾値は、欠陥の形状と大きさの
分かつているテストピースを用いて予め探傷信号中の反
射エコーレベルトノイスレベルとを調べておいて、その
結果から反射エコーレベルよシは小さくかつノイズレベ
ルよりは犬きく設定されるのが一般的であるので。
The amplitude of the reflected echo (hereinafter referred to as the reflected echo tube) and the time required for the reflected echo to be obtained after transmitting the ultrasonic pulse (hereinafter referred to as the reflected echo depth) are required as easy data for detection. The threshold value set by the O amplitude threshold setting circuit (4), which is the measurement circuit, is determined by checking the reflected echo level and noise level in the flaw detection signal in advance using a test piece whose shape and size of the defect are known. Based on the results, the reflected echo level is generally set to be small and higher than the noise level.

クランプ回路(31の出力からは所望の反射エコーだけ
が出力される。
Only the desired reflected echo is output from the output of the clamp circuit (31).

しかし、従来のノイズ抑圧回路は設定された振幅閾値よ
り大きなノイズが混入した時には、そのノイズも反射エ
コーと誤って出力する欠点がある。
However, conventional noise suppression circuits have the disadvantage that when noise larger than a set amplitude threshold is mixed in, the noise is mistakenly output as a reflected echo.

このようなノイズとしては1例えば探触子と被検材の音
響的結合を行っているカップリング材(通常水や油等の
流体)中に気泡等が入り、この気泡によって反射された
超音波ノくルヌが多重反射したりあるいは、他の反射超
音彼ノ<ルスと干渉したりして探傷領域中にその出力が
現われたもの、又は電気的なスイッチングによって生じ
る電磁波が探傷ケーブルに飛び込み、その出力がたまた
ま探傷領域中に現われたもの、などがある。このような
ノイズは、探傷を行う条件あるいは探傷を行う環境によ
って探傷結果に与える影響が異なってくるが、一般的に
、探傷データを計算機等で処理し。
Examples of such noise include 1.For example, air bubbles enter the coupling material (usually a fluid such as water or oil) that acoustically couples the probe and the test material, and the ultrasonic waves are reflected by the air bubbles. The output appears in the flaw detection area due to multiple reflections or interference with other reflected ultrasonic waves, or electromagnetic waves generated by electrical switching jump into the flaw detection cable. There are cases where the output happens to appear within the flaw detection area. Although the influence of such noise on the flaw detection results varies depending on the flaw detection conditions or the flaw detection environment, generally flaw detection data is processed by a computer or the like.

欠陥の有無を判定するいわゆる自動探傷装置では非常に
重大な問題である。即ち、この種のノイズは超音波の送
波繰シ返し周期と非同期に発生するので、熟練した検査
員がCRTモニタ等を見なから探傷を行ういわゆる手探
傷の場合には、たとえこのようなノイズが探傷信号中に
混入しても信号の現われ方を見るだけで容易にノイズと
反射エコーの区別がつくのに対し、自動探傷装置の場合
はそのような判断PA構を設けるのが峻しいからである
This is a very serious problem in so-called automatic flaw detection equipment that determines the presence or absence of defects. In other words, this type of noise occurs asynchronously with the repetition rate of ultrasonic wave transmission, so even in the case of so-called manual flaw detection, in which skilled inspectors perform flaw detection without looking at a CRT monitor, etc. Even if noise is mixed into the flaw detection signal, it is easy to distinguish between the noise and the reflected echo just by looking at the way the signal appears, but in the case of automatic flaw detection equipment, it is difficult to set up such a judgment PA structure. It is from.

このような問題を解決する1つの方法としてカウントダ
ウン法とよばれるノイズ抑圧法を採用している例もある
。カウントダウン法とは被薇材を連続的に探傷する場合
に用いられる手法で、送置ビームが有限の幅を有してお
シ、被検材中の欠陥も有限な大きさなので被検材を連続
的にしかも細かく探傷した場合1反射エコー高さが連続
的に変化する性質を利用したものである。第2図はカウ
ントダウン法の原理を示した図であり、第2図(CJは
超音波探触子Pの移動方向とその時超音波探触子Pから
送波される超音波ビーム(破線)を模式的に示した図で
、第2図(CJ f−1:その時の反射エコー高さEと
たまたま探傷領域に混入してきたノイズNを示した図で
ある。第2図(aJは、5回の送受波シーケンスで得ら
れた反射エコーE高さくノイズ混入の場合にはノイズを
も含む)の平均値を5回の送受波シーケンス毎に出力し
たものである。
In some cases, a noise suppression method called a countdown method is adopted as one method for solving such problems. The countdown method is a method used to continuously detect flaws in the material to be inspected.The sending beam has a finite width, and the defects in the material to be inspected are also finite in size. This method takes advantage of the property that the height of one reflected echo changes continuously when flaws are detected continuously and finely. Figure 2 is a diagram showing the principle of the countdown method. This is a diagram schematically showing the reflected echo height E at that time and the noise N that happened to be mixed into the flaw detection area. The average value of the reflected echo E obtained in the wave transmission/reception sequence is output every five wave transmission/reception sequences.

第2図の(aJ (1)Jから明らかなように、仮に単
発的なノイズが混入しても5回の反射エコー高さの平均
値としてのノイズレベルは実際の4に抑えられる。それ
に対し欠陥Fの反射エコーは、超音波探触子Pの移動速
度、超音波ビーム送波繰シ返し周波数、欠陥Fの大きさ
によって異なるが、第2図(bJのように少なくとも2
〜3回の連続的な反射エコー高さが得られるのが普通な
ので、5回の平均値出力もかなシ大きく得ることができ
る。カウシトダウン法とは、このような性質を利用した
もので、−回毎の送受波シーケンスで得られる反射エコ
ー高さを次々に記憶回路に記憶して、ある適当な回数の
データが得られた時点で、記憶されたそれらのデータの
平均値を出力するものである。
As is clear from (aJ (1)J in Figure 2), even if a single noise is mixed in, the actual noise level as the average value of the five reflected echo heights will be suppressed to 4. The reflected echo of the defect F varies depending on the moving speed of the ultrasound probe P, the ultrasound beam transmission repetition frequency, and the size of the defect F.
Since it is normal to obtain up to three consecutive reflected echo heights, it is possible to obtain a considerably large average value output for five times. The cow sit down method takes advantage of this property, and stores the reflected echo heights obtained in each wave transmission/reception sequence in a memory circuit one after another in a memory circuit. It outputs the average value of the stored data.

第2図では、平均する送受波シーケンスの回数を5回と
して説明したが、平均する回数が多ければ多い程散発的
なノイズは除去される。しかし、あまシ平均回数を多く
すると反射エコーの平均値も低下するので、超音波探触
子の移動速度、超音波送波繰返し周波数、検出すべき最
小欠陥の大きさを考慮して設定されるべきものである。
In FIG. 2, the number of times the wave transmission/reception sequence is averaged is five times, but the more times the average is performed, the more sporadic noise is removed. However, as the average number of averages is increased, the average value of the reflected echoes also decreases, so it should be set taking into account the moving speed of the ultrasound probe, the ultrasound transmission repetition frequency, and the size of the minimum defect to be detected. It is something that should be done.

以上のように、カウントダウン法はノイズ抑圧にかなり
の効果があるが次のような欠点もある。
As described above, the countdown method is quite effective in suppressing noise, but it also has the following drawbacks.

(1)第2図(aJと(bJに示すように、平均された
反射エコー旨さが得られる位置が実除の欠陥の位置と異
なるため、欠陥の位置が不明瞭になる。
(1) As shown in FIG. 2 (aJ and (bJ), the position where the average reflected echo quality is obtained is different from the actual defect position, so the position of the defect becomes unclear.

(2) 欠陥が微小であれば平均された反射エコー高さ
が相対的に小さくなるので検出され離い。
(2) If the defect is minute, the average reflected echo height will be relatively small and it will not be detected.

(3) 上記(llv 12+の欠点は、超音波探触子
が高速で移動する程顕著になる。
(3) The drawbacks of the above (llv 12+) become more pronounced as the ultrasound probe moves faster.

この発明は、このような欠点を改善するためになされた
もので1反射エコーとノイズとの波形の違いを検出して
ノイズを判別し、ノイズと判断されり探傷信号について
はその探傷データを出力しないことでノイズ抑圧を行う
ものである。したがってこの発明によるノイズ判定は送
受波シーケンス1回毎に行われるので、前記カウントダ
ウン法のように連続的に探傷を行う必要がなく、又、高
速度で超音波探触子を移動させなから探傷を行う場合で
も欠陥の検出感度が低下しない第1」点がある。
This invention was made in order to improve such drawbacks. 1. It detects the difference in waveform between reflected echo and noise, distinguishes noise, and outputs the flaw detection data for flaw detection signals that are determined to be noise. By not doing so, noise is suppressed. Therefore, noise determination according to the present invention is performed for each wave transmission/reception sequence, so there is no need to perform flaw detection continuously as in the countdown method, and since the ultrasonic probe does not have to be moved at high speed, flaw detection is possible. There is a first point in which the defect detection sensitivity does not decrease even when performing the above steps.

以下、第3図、第4図、第5図を用いてこの発明による
超音波探傷装置のノイズ抑圧回路の動作を詳述する。第
3図はこの発明によるノイズ抑圧回路のブロックダイア
グラムの例であシ、第4図は第3図の回路動作を説明す
るため9反射エコーEが入力された場合〔第4図(aJ
〜(1)〕ノイズNが入力された場合〔第4図(イ〕〜
に)〕について第3図の主要な部分における波形を模式
的に示した図である。又、第5図は、この発明における
ノイズ抑圧回路の主要構成部分であるところの信号幅検
出部について、その−構成例を示したものである。
The operation of the noise suppression circuit of the ultrasonic flaw detection apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 3, 4, and 5. FIG. 3 is an example of a block diagram of a noise suppression circuit according to the present invention, and FIG.
~ (1)] When noise N is input [Figure 4 (a) ~
FIG. 3 is a diagram schematically showing waveforms in the main parts of FIG. Further, FIG. 5 shows an example of the configuration of a signal width detection section which is a main component of the noise suppression circuit according to the present invention.

第3図において、(1)はゲート回路、(2)は検波回
路、(3)はクランプ回路、(4)は振幅閾値設定回路
In FIG. 3, (1) is a gate circuit, (2) is a detection circuit, (3) is a clamp circuit, and (4) is an amplitude threshold setting circuit.

(6)は信号処理回路である。これらの回路の基本動作
は第1図に示したものと同じであるが、第3図のクラン
プ回路(3)と振幅閾値設定回路(4)の動作目的は第
1図のそれらと異なる。即ち、第1図におけるクランプ
回路(3)と振幅閾値設定回路(4)は、振幅閾値設定
回路(4)で設定された閾値より小さい信号をマスクす
ることが目的であったのに対し、第3図のそれらは、入
力信号が設定閾値をクロスした点を検出することが目的
である。第3図の(61はクランプ回路(31の出力、
即ち入力信号と設定閾値のクロスオーバ一点から入力信
号の設定閾値を越えている時間幅を検出し、デイジメル
的にあるいはアナログ的にその値を出力するところの信
号幅検出回路であり、(7)は信号幅検出回路(6)の
出力と信号幅閾値設定回路(8)によって予め設定され
ていた信号幅の閾値とを比較1−9信号幅検出回路(6
)の出力の方が大きいときに出力制御回路t9tに制御
信号を出力するところの比較回路である。出力制御回路
(9)は、信号処理回路(51によって信号処理のなさ
れた探傷データを一時的に記憶し、比較回路(7)から
の制御信号によって後段の処理系統(図示せず)に出力
したり(匍]御信号無し)、出力しなかったシ(制御信
号有り)することを目的とする。
(6) is a signal processing circuit. The basic operations of these circuits are the same as those shown in FIG. 1, but the purposes of operation of the clamp circuit (3) and amplitude threshold setting circuit (4) in FIG. 3 are different from those in FIG. That is, while the purpose of the clamp circuit (3) and amplitude threshold setting circuit (4) in FIG. 1 was to mask signals smaller than the threshold set by the amplitude threshold setting circuit (4), The purpose of those in FIG. 3 is to detect the point at which the input signal crosses a set threshold. In Fig. 3 (61 is the clamp circuit (output of 31,
In other words, it is a signal width detection circuit that detects the time width exceeding the set threshold of the input signal from one point of crossover between the input signal and the set threshold, and outputs that value in a digital or analog manner, (7) Compares the output of the signal width detection circuit (6) with the signal width threshold set in advance by the signal width threshold setting circuit (8) 1-9 Signal width detection circuit (6)
) is larger, the comparison circuit outputs a control signal to the output control circuit t9t. The output control circuit (9) temporarily stores the flaw detection data signal-processed by the signal processing circuit (51), and outputs it to a subsequent processing system (not shown) according to the control signal from the comparison circuit (7). The purpose is to output (no control signal) or output (with control signal).

次に動作について第4図を用いて説明する。第4図(a
J〜(7)は反射エコーEが入力された場合の模式図で
、第4図(イ〕〜に)はノイズNが入力された場合の模
式図であるが、第4図(a)、第4図(イフに示すよう
に、カップリング材中の気泡等による多重反射や干渉に
よるノイズあるいl″i電気的なスイッチングノイズ等
は、欠陥による反射エコーに比較してその振動継続時間
が長いのが普通である。したがってそれらの検波出力(
例えは包絡線検波の場合)は第4図(b〕、第4図(口
〕のようになり、振幅閾値Q(横方向の破線で表示)を
越える信号幅も反射エコーの場合と比較してノイズの方
が広くなるので、第4図(C〕、第4図Hのように振幅
閾値以上の信号幅だけに着目してノイズと反射エコーを
識別することができるのである。実際には第3図のフラ
ンツ°回路(32によって第4図(C)、第4図ヒ3の
パルスに相当する出力が出され、信号幅検出回路(61
によってその幅が計測されるのであるが、振幅閾値を越
える信号幅を検出し、計測することができるのであれば
フラング回路13+の出力はいかなる形状でも可能であ
るし、又信号幅検出回路の計測方法もいかなる方法であ
ってもかまわない。
Next, the operation will be explained using FIG. 4. Figure 4 (a
J~(7) is a schematic diagram when a reflected echo E is input, and FIG. 4(A)~(a) is a schematic diagram when noise N is input. As shown in Figure 4, noise due to multiple reflections and interference due to bubbles in the coupling material, electrical switching noise, etc. have a longer vibration duration than echoes reflected from defects. They are usually long. Therefore, their detection output (
For example, in the case of envelope detection), the results are as shown in Figure 4 (b) and Figure 4 (mouth), and the signal width exceeding the amplitude threshold Q (indicated by the horizontal broken line) is also compared with the case of reflected echo. Therefore, as shown in Figure 4 (C) and Figure 4 H, noise and reflected echo can be distinguished by focusing only on the signal width above the amplitude threshold. The Franz ° circuit (32 in Figure 3) outputs an output corresponding to the pulse in Figure 4 (C) and Figure 4 Hi3, and the signal width detection circuit (61
The width is measured by the signal width detection circuit, but as long as the signal width exceeding the amplitude threshold can be detected and measured, the output of the frang circuit 13+ can be of any shape. Any method may be used.

反射エコーとノイズとを識別するための信号幅閾値RI
l′i、前もってテストピース等を用いて反射エコーの
信号幅を測定することVこよって得ることができる。そ
して、その値を信号幅閾値設定回路(8)を通して比較
回路(7)に入力することで信号幅による信号のふるい
分けを行い、信号幅がその閾値よシ大きい場合について
比較回路(力は第4図に)のように制御イ=号を出力し
、出力制御回路(9)に一時的に記憶されている探傷デ
ータの出力を阻止する。
Signal width threshold RI for distinguishing between reflected echo and noise
l'i can be obtained by measuring the signal width of the reflected echo in advance using a test piece or the like. Then, by inputting this value to the comparison circuit (7) through the signal width threshold setting circuit (8), the signal is screened according to the signal width. As shown in the figure), a control signal is output to prevent the output of the flaw detection data temporarily stored in the output control circuit (9).

したがって出力制御回路(9]の出力には、常に信号幅
閾値より信号幅の狭い探傷信号の探傷データしか出力さ
れないことにな見ンイズが混入した探傷データは出力さ
れない。
Therefore, since only the flaw detection data of the flaw detection signal whose signal width is narrower than the signal width threshold is always outputted from the output control circuit (9), flaw detection data mixed with noise is not outputted.

第5図は、信号幅検出部の構成例を示したもので9図に
おいてOrjはアナログコンパレータ、aυ。
FIG. 5 shows an example of the configuration of the signal width detection section. In FIG. 9, Orj is an analog comparator, aυ.

09は外部からの閾値データsdを電圧値に変換すると
ころのD / Aコンバータ、 Q3は探傷信号を探傷
データに変換するところのA/Dコンバータ。
09 is a D/A converter that converts external threshold data sd into a voltage value, and Q3 is an A/D converter that converts a flaw detection signal into flaw detection data.

(131はアナログコンパレータα呻の出力パルスを積
分し、出力パルスのパルス幅に比例した電圧を出力する
ための積分回路で、opアンプ(13a)、抵抗(13
b)、 コンデンサ(13c)とを有しているOIは積
分回路0の出力電圧とD/Aコンパ−、J(LSの出力
電圧とを比較するとξろのアナログコンパレータ。
(131 is an integrating circuit for integrating the output pulse of the analog comparator α and outputting a voltage proportional to the pulse width of the output pulse, including an op amp (13a) and a resistor (13
b) OI having a capacitor (13c) is an analog comparator of ξ when comparing the output voltage of the integrating circuit 0 and the output voltage of the D/A comparator, J (LS).

αeはA/DコンバータtIzの出力を一時的に記憶す
るためのラッチ回路、Reはリセット用信号、Tはデー
タ設定タイミング、aSは制御信号である。
αe is a latch circuit for temporarily storing the output of the A/D converter tIz, Re is a reset signal, T is a data setting timing, and aS is a control signal.

次に動作を1m単に説明すると、検波された探傷信号は
信号処理回路であるところのA/Dコンバータt1zに
入力されるとともにアナログコンパレータ四に入力され
、D/Aコンバータanで設定された振幅閾値とのクロ
スオーバ点が検出される。アナログコンパレータ0Iの
出力は第4図(C〕、第4図?Mのようにそのクロスオ
ーバ一点に対応したパルスであるので、積分回路(13
1の出力には、そのパルスを積分回路の増幅率、FiQ
は入力パルスの振幅、△tはパルス幅)が出力される。
Next, to simply explain the operation, the detected flaw detection signal is input to the A/D converter t1z, which is a signal processing circuit, and is also input to the analog comparator 4, and the amplitude threshold set by the D/A converter an A crossover point is detected. The output of the analog comparator 0I is a pulse corresponding to one crossover point as shown in Fig. 4 (C) and Fig. 4?M, so the integrator circuit (13
The output of 1 is the amplification factor of the integrator circuit, FiQ.
is the amplitude of the input pulse, and Δt is the pulse width) is output.

積分回路+13の出力はもう一つのアナログコンパレー
タIに入力され。
The output of the integrating circuit +13 is input to another analog comparator I.

そこで信号幅閾値を定めるところのD / Aコンバー
タロ51の出力と比較され、アナログコンパレータIは
、積分回路(131の出力と信号幅閾値とのクロスオー
バ一点を検出し、クロスオーバ一点に対応したヌテツフ
ハルスを出力する。一方、A/Dコンバータ(1′Aの
出力はラッチ回路αeのデータとして入力されラッチ信
号LSによってラッチされるが、その時アナログコンバ
レー1a4Iの出力、即ち制御信号によってラッチ信号
が制御される。したがってラッチ回路住eの出力は、制
御信号が無い時にはA/Dコンバータ[12の出力がそ
のまま探傷データとして出力され、制御信号が出された
時には前回ラッチ回路αeにラッチされていたデータが
探傷データとして出力される。
There, it is compared with the output of the D/A converter RO 51 that determines the signal width threshold, and the analog comparator I detects one point of crossover between the output of the integrating circuit (131) and the signal width threshold, and detects a point corresponding to the crossover point. On the other hand, the output of the A/D converter (1'A) is input as data to the latch circuit αe and latched by the latch signal LS, but at that time, the output of the analog converter 1a4I, that is, the latch signal is Therefore, when there is no control signal, the output of the latch circuit αe is output from the A/D converter [12] directly as flaw detection data, and when the control signal is issued, it was latched to the latch circuit αe last time. The data is output as flaw detection data.

第5図に示した構成例では、信号幅検出のために信号幅
に比例した電圧を発生させているが、アナログコンパレ
ータ(IQの出力パルスを直接クロックでカウントする
ことも可能である。又、制御信号はラッチ回路Q61の
ラッチ信号を制御するために用いられているが、ラッチ
回路(Ieの出力を制御するために用いることも可能で
ある。
In the configuration example shown in FIG. 5, a voltage proportional to the signal width is generated to detect the signal width, but it is also possible to directly count the output pulses of the analog comparator (IQ) using the clock. Although the control signal is used to control the latch signal of the latch circuit Q61, it can also be used to control the output of the latch circuit (Ie).

なお1以上は超音波探傷装置におけるノイズ抑圧回路の
場合について説明したが、この発明はこれに限らず超音
波、電波、光のパルス信号を用いた計測器一般のノイズ
抑圧回路に使用してもよい。
Although the above description has been made regarding the case of a noise suppression circuit in an ultrasonic flaw detection device, the present invention is not limited to this, and can be applied to noise suppression circuits in general measuring instruments that use ultrasonic waves, radio waves, and optical pulse signals. good.

以上のように、この発明によれば、送受波シーケンス1
1g!1毎に反射エコーとノイズとの識別ができるので
、高速の探傷においても微小な欠陥の検出感度を低下さ
せることなく効果的にノイズの影響を軽減できるオリ点
がある。
As described above, according to the present invention, the wave transmission/reception sequence 1
1g! Since reflected echoes and noise can be distinguished from each other for each time, there is an advantage that even in high-speed flaw detection, the influence of noise can be effectively reduced without reducing the detection sensitivity of minute defects.

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

第1図は従来のノイズ抑圧回路の例を示したブロック図
、第2図は連続的な探傷時に使用されるカウントダウン
法の動作を説明するだめの図、第3図はこの発明による
ノイズ抑圧回路を示すブロック図、第4図は反射エコー
が入力された場合とノイズが入力された場合についてそ
れぞれ第3図の主要な部分における波形を模式的に示し
た図。 第5図はこの発明によるノイズ抑圧回路の主要構成部分
であるところの信号幅検出部についてその−構成例を示
した図である。 (1)はゲート回路、(2:は検波回路、(3ンはクラ
ンプ回路、(4)は振幅閾値設定回路、(5)は信号処
理回路。 (6)は信号幅検出回路、(7)は比較回路、(8)は
信号幅閾値設定回路、(9)は出力制御回路、 01は
アナログコンパレータ、aυはD/A コ7バータ、 
UZはA/Dコンバーメ、α3は積分回路、 a4Jは
アナログコンパレータ、α9はD/Aコンバータ、aQ
はラッチ回路である。 なお図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して示
しである。
Fig. 1 is a block diagram showing an example of a conventional noise suppression circuit, Fig. 2 is a diagram explaining the operation of the countdown method used during continuous flaw detection, and Fig. 3 is a noise suppression circuit according to the present invention. FIG. 4 is a diagram schematically showing waveforms in the main parts of FIG. 3 when a reflected echo is input and when noise is input, respectively. FIG. 5 is a diagram showing an example of the configuration of a signal width detection section which is a main component of the noise suppression circuit according to the present invention. (1) is a gate circuit, (2: is a detection circuit, (3) is a clamp circuit, (4) is an amplitude threshold setting circuit, (5) is a signal processing circuit. (6) is a signal width detection circuit, (7) is a comparison circuit, (8) is a signal width threshold setting circuit, (9) is an output control circuit, 01 is an analog comparator, aυ is a D/A converter,
UZ is A/D converter, α3 is integration circuit, a4J is analog comparator, α9 is D/A converter, aQ
is a latch circuit. In the drawings, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 被検材内の欠陥を非破壊的に探傷する超音波探傷装置に
おいて、被検材内の欠陥に対する探傷信号の振幅閾値を
設定する回路と、前記探傷信号が前記振幅閾値をクロス
する点を検出し、振幅閾値以上の信号幅を計測する信号
幅計測回路と、前記信号幅の閾値を設定する回路と、前
記信号幅計測回路の出力と前記信号幅閾値とを比較し、
前記信号幅計測回路の出力が前記信号幅閾値より大きい
時に制御信号を出力する比較回路と、前期比較回路の出
力によって、前記探傷信号から得られた探傷データを外
部に出力するかしないかを制御する出力制御回路とを具
備したことを特徴とする超音波探傷装置。
An ultrasonic flaw detection device that non-destructively detects defects in a test material includes a circuit that sets an amplitude threshold of a flaw detection signal for a defect in a test material, and detects a point where the flaw detection signal crosses the amplitude threshold. a signal width measurement circuit that measures a signal width equal to or greater than an amplitude threshold; a circuit that sets the signal width threshold; and a comparison between the output of the signal width measurement circuit and the signal width threshold;
A comparison circuit that outputs a control signal when the output of the signal width measurement circuit is larger than the signal width threshold, and an output of the first comparison circuit control whether or not to output the flaw detection data obtained from the flaw detection signal to the outside. An ultrasonic flaw detection device characterized by comprising an output control circuit that performs the following steps.
JP58110344A 1983-06-20 1983-06-20 Ultrasonic flaw detector Pending JPS601552A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019049503A (en) * 2017-09-12 2019-03-28 株式会社Kjtd Ultrasonic flaw detection method of axle, and system thereof

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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