JPS601553A - 超音波検査装置 - Google Patents
超音波検査装置Info
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- JPS601553A JPS601553A JP58110345A JP11034583A JPS601553A JP S601553 A JPS601553 A JP S601553A JP 58110345 A JP58110345 A JP 58110345A JP 11034583 A JP11034583 A JP 11034583A JP S601553 A JPS601553 A JP S601553A
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- circuit
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- 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
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/30—Arrangements for calibrating or comparing, e.g. with standard objects
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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】
この発明は超音波ビームを走査して検査９診断を行う超
音波検査装置に間する。近年超音波による人体の診断２
診察装置が開発され身体の断層像をＢスコープ等で表示
して診察に供されている。
音波検査装置に間する。近年超音波による人体の診断２
診察装置が開発され身体の断層像をＢスコープ等で表示
して診察に供されている。
一方、超音波により鉄鋼製品、加工品などの非破壊検査
においてもＢクコ−１表示の断層像表示が活用されつつ
ある。
においてもＢクコ−１表示の断層像表示が活用されつつ
ある。
第１図は一般的な超音波ビーム走査式の超音波検査装置
の系統図である。
の系統図である。
図において、（ｌ）は超音波を送受する複数個の超音波
振動子を組込んだ超音波探触子であシ、超音波振動子（
１ａ） （ＩＪま超音波を走査するためアレイ状に配列
されている。
振動子を組込んだ超音波探触子であシ、超音波振動子（
１ａ） （ＩＪま超音波を走査するためアレイ状に配列
されている。
（２ａ）〜（２ｎ）は送信回路、 （３ａ）〜（３ｎ）
は送信遅延回路、 （４ａ）〜（４ｎ）は受信回路、（
５ａ）〜（５ｎ）は受信遅延回路、（６）は遅延時間制
御回路、（７）は加算回路である。
は送信遅延回路、 （４ａ）〜（４ｎ）は受信回路、（
５ａ）〜（５ｎ）は受信遅延回路、（６）は遅延時間制
御回路、（７）は加算回路である。
図において、走査する方向あるいは集魚距離に対して定
まる所定の送信遅延社が遅延時間制御回路（６）よシ送
信遅延回路（３ａ）〜（３ｎ）に設定され。
まる所定の送信遅延社が遅延時間制御回路（６）よシ送
信遅延回路（３ａ）〜（３ｎ）に設定され。
送信遅延回路（３ａ）〜（５ｎ）を経て送信回路（２ａ
）〜（２ｎ）に与えられ、超音波振動子（１ａ）〜（１
ｎ）が励振して超音波ビームを発生する。超音波ビーム
は被検材物（図示せず）の内部等で反射し、再び超音波
振動子（１ａ）〜（１ｎ）で電気信号となシ、受信回路
（４ａ）〜（４ｎ）で受信されて、一般に対応する送信
遅延時間と同枇の遅延を受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ
）で与えられた後に加算回路（７）で加算される。この
出力は図示されていない表示席動回路あるいは疵判ｉ■
へ出力される。
）〜（２ｎ）に与えられ、超音波振動子（１ａ）〜（１
ｎ）が励振して超音波ビームを発生する。超音波ビーム
は被検材物（図示せず）の内部等で反射し、再び超音波
振動子（１ａ）〜（１ｎ）で電気信号となシ、受信回路
（４ａ）〜（４ｎ）で受信されて、一般に対応する送信
遅延時間と同枇の遅延を受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ
）で与えられた後に加算回路（７）で加算される。この
出力は図示されていない表示席動回路あるいは疵判ｉ■
へ出力される。
超音波ビームは各超音波振動子（１ａ）〜（１ｎ）から
放射される各超音波の重ね合せで形成され、その方向は
各超音波振動子から発せられる超音波の出力と遅延時間
によって決定される。従って走査方向ごとにあらかじめ
重み付けされた比率で設定された遅延時間を前記遅延時
間制御回路（６）よシ送信遅延回路（３ａ）〜（３ｎ）
へ設定することによ）超音波ビームを走査する。また超
音波の受信ビームの走査も前述と同様な原理によってお
９．走査方向ごとにあらかじめ重み付けされた比率で設
定された遅延時間を前記遅延時間制御回路（６）よシ受
信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ）へ設定する。
放射される各超音波の重ね合せで形成され、その方向は
各超音波振動子から発せられる超音波の出力と遅延時間
によって決定される。従って走査方向ごとにあらかじめ
重み付けされた比率で設定された遅延時間を前記遅延時
間制御回路（６）よシ送信遅延回路（３ａ）〜（３ｎ）
へ設定することによ）超音波ビームを走査する。また超
音波の受信ビームの走査も前述と同様な原理によってお
９．走査方向ごとにあらかじめ重み付けされた比率で設
定された遅延時間を前記遅延時間制御回路（６）よシ受
信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ）へ設定する。
以上のように従来の装置ではあらかじめ重み付けされた
比率で設定された遅延時間を送信遅延回路（３ａ）〜（
３ｎ）および受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ）へ設定す
るのみで超音波ビームを形成していたため、各超音波振
動子（１ａ）〜（１ｎ）の遅延時間のバラツキおよび各
送信回路（２ａ）〜（２ｎ）、各送信遅延回路（３ａ）
〜（３ｎ）各受信回路（４ａ）〜（４ｎ） 、各受信遅
延回路（５ａ）〜（５ｎ）のバラツキが考慮されておら
ず、サイドロープの少ない鞘度の良い超音波ビームを形
成することが出来なかった。また構成する回路の一部が
故障あるいは性能劣化を生じてもこれを自動的に見い出
すことが出来なかった。
比率で設定された遅延時間を送信遅延回路（３ａ）〜（
３ｎ）および受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ）へ設定す
るのみで超音波ビームを形成していたため、各超音波振
動子（１ａ）〜（１ｎ）の遅延時間のバラツキおよび各
送信回路（２ａ）〜（２ｎ）、各送信遅延回路（３ａ）
〜（３ｎ）各受信回路（４ａ）〜（４ｎ） 、各受信遅
延回路（５ａ）〜（５ｎ）のバラツキが考慮されておら
ず、サイドロープの少ない鞘度の良い超音波ビームを形
成することが出来なかった。また構成する回路の一部が
故障あるいは性能劣化を生じてもこれを自動的に見い出
すことが出来なかった。
この発明はこれらの欠点を解消するためになされたもの
で、各回路の遅延時間のバラツキを考慮した遅延時間の
設定を行なうことが出来、かつ故障あるいは性能劣化を
も自動的に検出できる装置を提供するものである。
で、各回路の遅延時間のバラツキを考慮した遅延時間の
設定を行なうことが出来、かつ故障あるいは性能劣化を
も自動的に検出できる装置を提供するものである。
以下第２図に示すこの発明の一実施例について説明する
。
。
超音波探触子（１）、送信回路（２ａ）〜（２ｎ）、送
信遅延回路（３ａ）〜（３ｎ）受信回Ｖ１（４ａ）”−
（４ｎ） 、受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ）、遅延時
間制御回路（６）、加算回路（７）は第１図に示したも
のと同仔である。
信遅延回路（３ａ）〜（３ｎ）受信回Ｖ１（４ａ）”−
（４ｎ） 、受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ）、遅延時
間制御回路（６）、加算回路（７）は第１図に示したも
のと同仔である。
（８）は受信回路（４ａ）〜（４ｎ）と受信遅延回路（
５ａ）〜（５ｎ）の遅延時間を測定するために使用する
基準パルス発生回路、（９）は遅延時間を計測する時間
計測回路、α１は上記時間計測回路（９）により計測さ
れた時間を一時記憶しておく一時記憶手段、ａυは一時
記憶手゛段時の値を用いて送信遅延時間および受信遅延
時間を演算する遅延時間演算手段、０汎マこの遅延時間
演算手段αυによって演算された送信遅延時間および受
信遅延時間を遅延量設定値ごとに記憶する遅延時間対設
定値記憶手段、α騰は走査方向別の各超音波振動子（１
ａ）〜（１ｎ）に対し与えるべき遅延時間を記憶してこ
れを刻時出力する方向別遅延時間設定手段、ａ６ま設定
値を零よシ順次可変して発生する可変設定値発生手段、
（１９は上記遅延時間対設定値記憶手段（Ｉ２の出力と
上記可変設定値発生手段（１つの出力とを切替選択する
設定値選択手段、（１６ａ）〜（１６ｎ）は上記超音波
振動子（１ａ）〜（１ｎ）の受信信号および上記送信回
路（２ａ）〜（２ｎ）の出力、ならびに上記基準パルス
発生回路の出力の３信号を切替えて、上記受信回路（４
ａ）〜（４ｎ）へ入力せしむるようにした入力切替回路
。
５ａ）〜（５ｎ）の遅延時間を測定するために使用する
基準パルス発生回路、（９）は遅延時間を計測する時間
計測回路、α１は上記時間計測回路（９）により計測さ
れた時間を一時記憶しておく一時記憶手段、ａυは一時
記憶手゛段時の値を用いて送信遅延時間および受信遅延
時間を演算する遅延時間演算手段、０汎マこの遅延時間
演算手段αυによって演算された送信遅延時間および受
信遅延時間を遅延量設定値ごとに記憶する遅延時間対設
定値記憶手段、α騰は走査方向別の各超音波振動子（１
ａ）〜（１ｎ）に対し与えるべき遅延時間を記憶してこ
れを刻時出力する方向別遅延時間設定手段、ａ６ま設定
値を零よシ順次可変して発生する可変設定値発生手段、
（１９は上記遅延時間対設定値記憶手段（Ｉ２の出力と
上記可変設定値発生手段（１つの出力とを切替選択する
設定値選択手段、（１６ａ）〜（１６ｎ）は上記超音波
振動子（１ａ）〜（１ｎ）の受信信号および上記送信回
路（２ａ）〜（２ｎ）の出力、ならびに上記基準パルス
発生回路の出力の３信号を切替えて、上記受信回路（４
ａ）〜（４ｎ）へ入力せしむるようにした入力切替回路
。
Ｑ７］は上記の各受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ）の出
力を順次選択あるいは全数選択し、上記加算回路（７）
へ入力するための出力選択回路である。
力を順次選択あるいは全数選択し、上記加算回路（７）
へ入力するための出力選択回路である。
次にこの動作を順を追って説明する。
この発明は較正動作により予め超音波振動子（１ａ）〜
（１ｎ）および送信回路（２ａ）〜（２ｎ）、送信遅延
回路（３ａ）〜（３ｎ）、受信回路（４ａ）〜（４ｎ）
、受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ） 、のバラツキを測
定し、超音波振動子（１ａ）〜（１ｎ）から超音波が発
射されるまでの正確な送信遅延量、超音波振動子からの
正確な受信遅延辰の各々について遅延量設定値との関係
をめておき１次に検査動作では正確な送信遅延量を得る
べき遅延量設定値を選んで設定し。
（１ｎ）および送信回路（２ａ）〜（２ｎ）、送信遅延
回路（３ａ）〜（３ｎ）、受信回路（４ａ）〜（４ｎ）
、受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ） 、のバラツキを測
定し、超音波振動子（１ａ）〜（１ｎ）から超音波が発
射されるまでの正確な送信遅延量、超音波振動子からの
正確な受信遅延辰の各々について遅延量設定値との関係
をめておき１次に検査動作では正確な送信遅延量を得る
べき遅延量設定値を選んで設定し。
圧密な超音波ビームパターンおよび走査方向、ならびに
集魚距離を得ようとするものである。
集魚距離を得ようとするものである。
まず較正動作について説明する。較正動作では超音波−
・嚢触子（１）は厚さの既知な試験片上におかれる。ま
た設定置選択手段、（…ま可変設定値発生手段（１４）
の出力を選択している。従って可変設定値発生手段ａ→
で発生した設定値は設定値選択手段（ｌ！９を通って、
遅延時間制御回路（６）へ加えられ、この遅延時間制御
回路（６）の出力によって送信遅延回路（３ａ）〜（３
ｎ）および受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ）へ設定され
る。
・嚢触子（１）は厚さの既知な試験片上におかれる。ま
た設定置選択手段、（…ま可変設定値発生手段（１４）
の出力を選択している。従って可変設定値発生手段ａ→
で発生した設定値は設定値選択手段（ｌ！９を通って、
遅延時間制御回路（６）へ加えられ、この遅延時間制御
回路（６）の出力によって送信遅延回路（３ａ）〜（３
ｎ）および受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ）へ設定され
る。
入力切替回路（１６ａ）〜（１６ｎ）は、まず送信回路
（２ａ）〜（２ｎ）の出力を選択し、受信回路（４ａ）
〜（４ｎ）の入力へ接続する。従って送信遅延回路（６
ａ）〜（３ｎ）を通過した送信信号は、送信回路（２ａ
）〜（２ｎ） 、受信回路（４ａ）〜（４ｎ）、受信遅
延回路（５ａ）〜（５ｎ）Ｔｈ経由して出力選択回路Ｑ
ηへそれぞれ入力される。出力選択回路ａのは受信遅延
回路（５ａ）〜（５ｎ）の出力を順次選択して加算回路
（７）へ入力する。加算回路（７）の出力は時間計測回
路（９）へ加えられて、送信遅延回路（３ａ）〜（３ｎ
） 、送信回路（２ａ）〜（２ｎ）、受信回路（４ａ）
〜（４ｎ）、受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ） 、加算
回路（７）を経由してくる送信パルスの総遅延時間ＴＩ
ｉを時間計測回路（９）で各送受系毎に計測し、これを
一時記憶手段（ＩＩＫ記憶しておく。次に人力切替回路
（１６ａ）〜（１６ｎ）は、上記超音波振動子（１ａ）
〜（１ｎ）の受信信号を選択し、受信回路（４ａ）〜（
４ｎ）の入力へ接続する。
（２ａ）〜（２ｎ）の出力を選択し、受信回路（４ａ）
〜（４ｎ）の入力へ接続する。従って送信遅延回路（６
ａ）〜（３ｎ）を通過した送信信号は、送信回路（２ａ
）〜（２ｎ） 、受信回路（４ａ）〜（４ｎ）、受信遅
延回路（５ａ）〜（５ｎ）Ｔｈ経由して出力選択回路Ｑ
ηへそれぞれ入力される。出力選択回路ａのは受信遅延
回路（５ａ）〜（５ｎ）の出力を順次選択して加算回路
（７）へ入力する。加算回路（７）の出力は時間計測回
路（９）へ加えられて、送信遅延回路（３ａ）〜（３ｎ
） 、送信回路（２ａ）〜（２ｎ）、受信回路（４ａ）
〜（４ｎ）、受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ） 、加算
回路（７）を経由してくる送信パルスの総遅延時間ＴＩ
ｉを時間計測回路（９）で各送受系毎に計測し、これを
一時記憶手段（ＩＩＫ記憶しておく。次に人力切替回路
（１６ａ）〜（１６ｎ）は、上記超音波振動子（１ａ）
〜（１ｎ）の受信信号を選択し、受信回路（４ａ）〜（
４ｎ）の入力へ接続する。
従って送信遅延回路（３ａ）〜（３ｎ）を通過した送信
信号は、送信回路（２ａ）〜（２ｎ）を経由し、各超音
波振動子（１ａ）〜（１ｎ）へ加えられ、ここで超音波
信号に変換されて図示されていない厚さの既知な試験片
内に送信される。試験片内を伝播し反射してきた超音波
は再び上記各超音波振動子（１ａ）〜（１ｎ）で受信さ
れ、ここで電気信号に変換されて受信回路（４ａ）〜（
４ｎ）、受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ）を経由して出
力選択回路（１１へそれぞれ入力される。
信号は、送信回路（２ａ）〜（２ｎ）を経由し、各超音
波振動子（１ａ）〜（１ｎ）へ加えられ、ここで超音波
信号に変換されて図示されていない厚さの既知な試験片
内に送信される。試験片内を伝播し反射してきた超音波
は再び上記各超音波振動子（１ａ）〜（１ｎ）で受信さ
れ、ここで電気信号に変換されて受信回路（４ａ）〜（
４ｎ）、受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ）を経由して出
力選択回路（１１へそれぞれ入力される。
出力選択回路ａηは受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ）の
出力を順次選択して加算回路（７）へ入力する。加算回
路（７）の出力は１時間計測回路（９）へ加えられ、送
信遅延回路（３ａ）〜（５ｎ）、送信回路（２ａ）〜（
２ｎ） 。
出力を順次選択して加算回路（７）へ入力する。加算回
路（７）の出力は１時間計測回路（９）へ加えられ、送
信遅延回路（３ａ）〜（５ｎ）、送信回路（２ａ）〜（
２ｎ） 。
各超音波振動子（１ａ）〜（Ｉｎ） 、図示されていな
い試験片、各超音波Ｊ辰動子（１ａ）〜（１ｎ）受信回
路（４ａ）〜（４ｎ）、受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ
）、加算回路（７）の）険序で伝送されてくる送信パル
スの約遅延時間Ｔ旧を時間計測回路（９）で各送受系毎
に計測し、これを前述と同様に一時記憶手段Ｏ１′Ｉｌ
に記憶する。次に入力切替回路（１６ａ）〜（１６ｎ）
げ、上記基準パルス発生回路（８）の出力を選択し、上
記受信回路（４ａ）〜（４ｎ）に入力する。従ってこの
基準パルス発生回路→出力は、受信回路（４ａ）〜（４
ｎ）および受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ）を経て出力
選択回路（Ｉｎへそれぞれ入力される。出力選択回路β
ηは受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ）の出力を順次選択
して加算回路（７）へ入力する。加算回路（７）の出力
は１時間計測回路（９）へ加えられ、各受信回路（４ａ
）〜（４ｎ）および受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ）、
加算回路（７）の順序で伝送されてくる基準パルス発生
回路の総遅延時間Ｔ［ｌｉを時間計測回路（９）で各受
信系毎に計測し、これを前述と同様に一時記憶回路ＱＩ
Ｋ記憶する。
い試験片、各超音波Ｊ辰動子（１ａ）〜（１ｎ）受信回
路（４ａ）〜（４ｎ）、受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ
）、加算回路（７）の）険序で伝送されてくる送信パル
スの約遅延時間Ｔ旧を時間計測回路（９）で各送受系毎
に計測し、これを前述と同様に一時記憶手段Ｏ１′Ｉｌ
に記憶する。次に入力切替回路（１６ａ）〜（１６ｎ）
げ、上記基準パルス発生回路（８）の出力を選択し、上
記受信回路（４ａ）〜（４ｎ）に入力する。従ってこの
基準パルス発生回路→出力は、受信回路（４ａ）〜（４
ｎ）および受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ）を経て出力
選択回路（Ｉｎへそれぞれ入力される。出力選択回路β
ηは受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ）の出力を順次選択
して加算回路（７）へ入力する。加算回路（７）の出力
は１時間計測回路（９）へ加えられ、各受信回路（４ａ
）〜（４ｎ）および受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ）、
加算回路（７）の順序で伝送されてくる基準パルス発生
回路の総遅延時間Ｔ［ｌｉを時間計測回路（９）で各受
信系毎に計測し、これを前述と同様に一時記憶回路ＱＩ
Ｋ記憶する。
今、送信遅延回路（３ａ）〜（５ｎ）の遅延時間をＴ
、送信回路（２ａ）〜（２ｎ）の遅延時間をＴ２１ ’
１ 受信回路（４ａ）〜（４ｎ）の遅延時間をＴ４□、受信
遅延回路（４ａ）〜（５ｎ）の遅延時間をＴ４１．加算
回路（力の遅延時間をＴ ｙ を図示されていない試８
倹片内の伝播遅延時間を含む各超音波振動子（１ａ）〜
（１ｎ）の往復の遅延時間をＴ、ｉとした時、前述の較
正動作で測定した各総遅延時間Ｔ４ｉ 、 Ｔ［ｉ 、
Ｔ［［ｉは次式のように表わされる。
、送信回路（２ａ）〜（２ｎ）の遅延時間をＴ２１ ’
１ 受信回路（４ａ）〜（４ｎ）の遅延時間をＴ４□、受信
遅延回路（４ａ）〜（５ｎ）の遅延時間をＴ４１．加算
回路（力の遅延時間をＴ ｙ を図示されていない試８
倹片内の伝播遅延時間を含む各超音波振動子（１ａ）〜
（１ｎ）の往復の遅延時間をＴ、ｉとした時、前述の較
正動作で測定した各総遅延時間Ｔ４ｉ 、 Ｔ［ｉ 、
Ｔ［［ｉは次式のように表わされる。
Ｔｒｉ −Ｔ６□十Ｔ２１＋Ｔ４□＋Ｔ５□＋Ｔ 、
（１１Ｔ■１＝Ｔ３□＋Ｔ２１＋Ｔ１□＋Ｔ４□＋Ｔ、
＋Ｔ７ （２）Ｔｌ［ｉコニ４ｉ十Ｔ５１” Ｔ７ （
３）ところで実際に各超音波振動子（１ａ）〜（１ｎ）
よシそれぞれ超音波が送信されるまでの各送信遅延時間
ｔＴ□は ”Ｉ’ｉ −Ｔ３□十Ｔ２□＋ １”／２（４） であ勺、また試験片内で反射され、各超音波振動子（１
ａ）〜（１ｎ）で受信されて、加算回路（７）に出力さ
れるまでの実際の各受信遅延時間ｔＲ工はｔ−１ｉ ／
十Ｔ４ 、 ＋ Ｔ５□＋’ｒ ７（５１Ｒｉ ２ である。
（１１Ｔ■１＝Ｔ３□＋Ｔ２１＋Ｔ１□＋Ｔ４□＋Ｔ、
＋Ｔ７ （２）Ｔｌ［ｉコニ４ｉ十Ｔ５１” Ｔ７ （
３）ところで実際に各超音波振動子（１ａ）〜（１ｎ）
よシそれぞれ超音波が送信されるまでの各送信遅延時間
ｔＴ□は ”Ｉ’ｉ −Ｔ３□十Ｔ２□＋ １”／２（４） であ勺、また試験片内で反射され、各超音波振動子（１
ａ）〜（１ｎ）で受信されて、加算回路（７）に出力さ
れるまでの実際の各受信遅延時間ｔＲ工はｔ−１ｉ ／
十Ｔ４ 、 ＋ Ｔ５□＋’ｒ ７（５１Ｒｉ ２ である。
上記ｉｌ＋ 、 （２＋ 、 （３）式を用いて（４）
式、（５）式を書き表せば、実際の各送信遅延時間ｔＴ
□、および各受信遅延時間ｔＲ工は次式となる。
式、（５）式を書き表せば、実際の各送信遅延時間ｔＴ
□、および各受信遅延時間ｔＲ工は次式となる。
Ｔｌ１−１−Ｔｌｌｉ
ｔＴｌｏ −Ｔ■ｔ （６）
すなわち、実際の各送信遅延時間ｔＴ□および受信遅延
回路賜□は前述の較正動作によって時間計測回路（９）
で測定した時間Ｔｉｉ 、 Ｔ［ｉ 、 Ｔｌ１ｌｉ金
用いることによって計算することが出来る。
回路賜□は前述の較正動作によって時間計測回路（９）
で測定した時間Ｔｉｉ 、 Ｔ［ｉ 、 Ｔｌ１ｌｉ金
用いることによって計算することが出来る。
再び動作説明に戻り１時間開側回路（９）で計測した総
遅延時間、 Ｔｌｉ 、 Ｔｌ、 Ｔ［ＩＩｉは一時記
憶手段０呻に一時記憶されＴｌｉ 、 Ｔｌ’［ｉ 、
Ｔｌ１ｌｉの計測が完了すると、一時記憶手段１Ｉｌ
ｉｌの出力はう（■延時間演算手段ａυに入力され、こ
こで前述の（６）式および（７）式によって実際の各基
の送信遅延時間ｔＴ□および受信遅延時間ｔＲ□が演算
される。遅延時間演算手段住υによシ演算された実際の
各送信遅延時間ｔＴ□。
遅延時間、 Ｔｌｉ 、 Ｔｌ、 Ｔ［ＩＩｉは一時記
憶手段０呻に一時記憶されＴｌｉ 、 Ｔｌ’［ｉ 、
Ｔｌ１ｌｉの計測が完了すると、一時記憶手段１Ｉｌ
ｉｌの出力はう（■延時間演算手段ａυに入力され、こ
こで前述の（６）式および（７）式によって実際の各基
の送信遅延時間ｔＴ□および受信遅延時間ｔＲ□が演算
される。遅延時間演算手段住υによシ演算された実際の
各送信遅延時間ｔＴ□。
および各受信遅延時間ｔＲ１は、前述の各Ｔ４１゜Ｔｒ
ｉ 、 Ｔ［［ｉ ’ｉ測測定た時の可変設定値発生手
段（１４の出力の設定値に対応して遅延時間対設定値記
憶手段α２に記憶される。
ｉ 、 Ｔ［［ｉ ’ｉ測測定た時の可変設定値発生手
段（１４の出力の設定値に対応して遅延時間対設定値記
憶手段α２に記憶される。
較正動作では以上述べた一連の！（力作を可変設定値発
生手段（１４］の出力の設定値を順次変えて行い。
生手段（１４］の出力の設定値を順次変えて行い。
各遅延時間設定値Ｘに対応する実際の各送信遅延時間ｔ
Ｔ□（ｘ）および、実際の各受信遅延時間ｔＲｉ （Ｘ
）をめ、上記遅延時間対設定値記憶手段０りへ記憶し
ておく。第３図は上記遅延時間対設定値記憶手段０２へ
記憶されたデータをグラフ的に表示したもので、第３図
（ａ）は各遅延時間設定値Ｘに対する実際の送信遅延時
間１ 、（Ｘ）をまた第３図１ （ｂ）は実際の受信遅延時間ｔＲよ（ｘ）を各超音波振
動子（１ａ）〜（Ｉｎ）Ｋ対応した送受系ことに記憶し
ていることをそれぞれ示している。第３図においてｔＴ
ａ（ｘ）遅延時間設定値Ｘを変えた時の超音波振動子（
１ａ）に対応する実際の送信遅延時間ｔＴよ（、）を、
ｔＴｂ（ｘ）は超音波撮動子（１ｂ）に対応するｔＴヨ
（ｘ） ｆ 、 ｔｌ、ｎ（ｘ）は超音波撮動子（１ｎ
）に対応するｔＴ工（ｘ）を表わしている。ｔ Ｒａ（
Ｘ ）は超音波振動子（１ａ）に対応する実際の受信遅
延時間ｔＲ工（、）を、 ｔＲｂ（Ｘ）は超音波撮動子
（１ｂ）に対応するｔ（ｘ）を、ｔＲｎ（ｘ）は超音波
振動子（１ｎ）に対１ 応するｔユ、（ｘ）、を表わしている。
Ｔ□（ｘ）および、実際の各受信遅延時間ｔＲｉ （Ｘ
）をめ、上記遅延時間対設定値記憶手段０りへ記憶し
ておく。第３図は上記遅延時間対設定値記憶手段０２へ
記憶されたデータをグラフ的に表示したもので、第３図
（ａ）は各遅延時間設定値Ｘに対する実際の送信遅延時
間１ 、（Ｘ）をまた第３図１ （ｂ）は実際の受信遅延時間ｔＲよ（ｘ）を各超音波振
動子（１ａ）〜（Ｉｎ）Ｋ対応した送受系ことに記憶し
ていることをそれぞれ示している。第３図においてｔＴ
ａ（ｘ）遅延時間設定値Ｘを変えた時の超音波振動子（
１ａ）に対応する実際の送信遅延時間ｔＴよ（、）を、
ｔＴｂ（ｘ）は超音波撮動子（１ｂ）に対応するｔＴヨ
（ｘ） ｆ 、 ｔｌ、ｎ（ｘ）は超音波撮動子（１ｎ
）に対応するｔＴ工（ｘ）を表わしている。ｔ Ｒａ（
Ｘ ）は超音波振動子（１ａ）に対応する実際の受信遅
延時間ｔＲ工（、）を、 ｔＲｂ（Ｘ）は超音波撮動子
（１ｂ）に対応するｔ（ｘ）を、ｔＲｎ（ｘ）は超音波
振動子（１ｎ）に対１ 応するｔユ、（ｘ）、を表わしている。
次に検査動作について説明する。検査動作では超音波探
触子（１）は被検査物上へおかれる。また設定値選択手
段α９は遅延時間対設定値記憶手段α２の出力を選択し
ている。超音波ビームを目標とする方向へ、所定のパタ
ーンをもった超音波送信ビームあるいは受信ビームを形
成するためには、超音波ビームの走査方向ごとにあらか
じめ重み付けされた比率で設定された遅延時間を、各超
音波振動子（１ａ）〜（１ｎ）から超音波が送信される
までの各送信遅延時間ｔＴａ〜ｔＴｎとして、また各超
音波振動子（１ａ）〜（１ｎ）で受信され、加算回路（
７）へ入る丑での受信遅延時間ｔＲａ ” ｔＲ８とし
て与える必要があることは前述の通りである。第２図に
おける方向別遅延時間設定手段（１，１ｔｊ、 、各超
音波撮動子（１ａ）〜（１ｎ）ごとの重みづけされた送
信遅延時間ｔ−ｔ、および受信遅延時間ｔＲａ −ｔＲ
ｎＴａ Ｔｎ が、各走査方向ごとに予め記憶されており、検査動作に
おいて各走査方向ごとに順時遅延時間対設前述の較正動
作で第３１！￥ｌＶＣ示すごとく、予め記憶しておいた
データから上記方向別遅延時間設定手段０３１より入力
された送信遅延時間ｔＴａ −ｔＴｎおよび受信遅延時
間ｔＲａ〜ｔＲｎを実際の遅延時間として得るべき送信
遅延時間設定値ＸＴａ ”ｘＴｎおよび受信遅延時間設
定値”Ｒａ−ＸＲｎをめ出力する。この出力は設定値選
択手段Ｑ四を経由して遅延時間制御回路（６）から、送
信遅延時間設定値ｘＴａ ” ｘＴｎ ”それぞれの送
信遅延回路（３ａ）〜（３ｎ）へ、受信遅延時間設定置
ＸＲａ −ｘＲｎはそれぞれの受信遅延回路（５ａ）〜
（５ｎ）へ設定される。
触子（１）は被検査物上へおかれる。また設定値選択手
段α９は遅延時間対設定値記憶手段α２の出力を選択し
ている。超音波ビームを目標とする方向へ、所定のパタ
ーンをもった超音波送信ビームあるいは受信ビームを形
成するためには、超音波ビームの走査方向ごとにあらか
じめ重み付けされた比率で設定された遅延時間を、各超
音波振動子（１ａ）〜（１ｎ）から超音波が送信される
までの各送信遅延時間ｔＴａ〜ｔＴｎとして、また各超
音波振動子（１ａ）〜（１ｎ）で受信され、加算回路（
７）へ入る丑での受信遅延時間ｔＲａ ” ｔＲ８とし
て与える必要があることは前述の通りである。第２図に
おける方向別遅延時間設定手段（１，１ｔｊ、 、各超
音波撮動子（１ａ）〜（１ｎ）ごとの重みづけされた送
信遅延時間ｔ−ｔ、および受信遅延時間ｔＲａ −ｔＲ
ｎＴａ Ｔｎ が、各走査方向ごとに予め記憶されており、検査動作に
おいて各走査方向ごとに順時遅延時間対設前述の較正動
作で第３１！￥ｌＶＣ示すごとく、予め記憶しておいた
データから上記方向別遅延時間設定手段０３１より入力
された送信遅延時間ｔＴａ −ｔＴｎおよび受信遅延時
間ｔＲａ〜ｔＲｎを実際の遅延時間として得るべき送信
遅延時間設定値ＸＴａ ”ｘＴｎおよび受信遅延時間設
定値”Ｒａ−ＸＲｎをめ出力する。この出力は設定値選
択手段Ｑ四を経由して遅延時間制御回路（６）から、送
信遅延時間設定値ｘＴａ ” ｘＴｎ ”それぞれの送
信遅延回路（３ａ）〜（３ｎ）へ、受信遅延時間設定置
ＸＲａ −ｘＲｎはそれぞれの受信遅延回路（５ａ）〜
（５ｎ）へ設定される。
この設定は各走査方向ごとに行なわれ、超音波探触子１
１１の送信ビーム、および受信ビー六を走査する。
１１の送信ビーム、および受信ビー六を走査する。
以上述べたようにこの発明によれば、較正動作によって
各超音波振動子（１ａ）〜（１ｎ）ごとに遅延時間設定
置Ｘと実際の送信遅延時間Ｔｔｉおよび受信遅延時間Ｔ
Ｒ□の関係を予めめておき２次に検査動作では各超音波
振動子（１ａ）〜（１ｎ）ごとに１重みづけをもたせた
正確な送信遅延時間および受信遅延時間を得るだめの遅
延時間設定値を個々に選んで設定する構成となっている
ため、その効果として送信遅延回路（３ａ）〜（３ｎ）
、受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ）の設定値に対する遅
延時間の非直線性の影響も無視でき、また各超音波振動
子（１ａ）〜（１ｎ）ごとの送信遅延回路（３ａ）〜（
ｊｎ）。
各超音波振動子（１ａ）〜（１ｎ）ごとに遅延時間設定
置Ｘと実際の送信遅延時間Ｔｔｉおよび受信遅延時間Ｔ
Ｒ□の関係を予めめておき２次に検査動作では各超音波
振動子（１ａ）〜（１ｎ）ごとに１重みづけをもたせた
正確な送信遅延時間および受信遅延時間を得るだめの遅
延時間設定値を個々に選んで設定する構成となっている
ため、その効果として送信遅延回路（３ａ）〜（３ｎ）
、受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ）の設定値に対する遅
延時間の非直線性の影響も無視でき、また各超音波振動
子（１ａ）〜（１ｎ）ごとの送信遅延回路（３ａ）〜（
ｊｎ）。
および送信回路（２ａ）〜（２ｎ）、受信回路（４ａ）
〜（４ｎ） 、受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ）等の相
互間の遅延時間のバラツキの影響を受けることもなく、
正確な走査方向をもつ、サイドローブの少ない精度の良
い超音波ビームを形成することが出来る。
〜（４ｎ） 、受信遅延回路（５ａ）〜（５ｎ）等の相
互間の遅延時間のバラツキの影響を受けることもなく、
正確な走査方向をもつ、サイドローブの少ない精度の良
い超音波ビームを形成することが出来る。
また超音波探触子１の保守交換あるいは送信遅延回路（
３ａ）〜（３ｎ） 、送信回路（２ａ）〜（２ｎ）、受
信回路（４ａ：）−（４ｎ） 、受信遅延回路（５ａ
）〜（５ｎ ）の修理交換が行なわれた場合でも、その
都度遅延時間を測定して設定し直すという煩雑な調整を
必要とせず、較正動作を一度実施することによシ短時間
で正確な遅延時間の設定を行うことが出来る。
３ａ）〜（３ｎ） 、送信回路（２ａ）〜（２ｎ）、受
信回路（４ａ：）−（４ｎ） 、受信遅延回路（５ａ
）〜（５ｎ ）の修理交換が行なわれた場合でも、その
都度遅延時間を測定して設定し直すという煩雑な調整を
必要とせず、較正動作を一度実施することによシ短時間
で正確な遅延時間の設定を行うことが出来る。
なお第３図の実施例における時間計測回路（９）。
一時記憶手段烈嶽遅延時間演算手段αυ、遅延時間対設
定値記憶手段α擾、方向別遅延時間設定手段θ騰。
定値記憶手段α擾、方向別遅延時間設定手段θ騰。
可変設定値発生手段αａ、設定値選択手段霞、遅延時間
制御回路（６）の全ての機能あるいは一部を除く機能は
、ディジタル計算機を用いて行うことができ。
制御回路（６）の全ての機能あるいは一部を除く機能は
、ディジタル計算機を用いて行うことができ。
この発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が
ある。
ある。
第１図は従来の超音波ビーム走査式の超音波検奔装置奢
示す図、第２図はこの発明装置の一実施例、第３図は第
２図の遅延時間対設定値記憶手段へ記憶されたデータを
グラフ的に示した図である。 図中ｆｉ＋は超音波探触子、 （１ａ）〜（１ｎ）は超
音波振動子、 （２ａ）〜（２ｎ）は送信回路、 （３
ａ）〜（３ｎ）は送信遅延回路、 （４ａ）〜（４ｎ）
は受信回路、 （５ａ）〜（５ｎ）は受信遅延回路、（
６）は遅延時間制御回路。 （７）は加算回路、（８）は基準パルス発生回路、（９
）は時間計測回路、Ｑｌｔま一時記憶回路、＋ｌυは遅
延時間演算手段、Ｏ２（ま遅延時間対設定値記憶手段、
０段は方向別遅延時間設定手段、（１→は可変設定値発
生手段。 ａ階は設定値選択手段、（１４ａ）〜（１６ｎ）は入力
切替回路、αηは出力選択回路である。 な訃図中、同一あるいは相当部分には同一符号を示しで
ある。 代理人 大岩増雄
示す図、第２図はこの発明装置の一実施例、第３図は第
２図の遅延時間対設定値記憶手段へ記憶されたデータを
グラフ的に示した図である。 図中ｆｉ＋は超音波探触子、 （１ａ）〜（１ｎ）は超
音波振動子、 （２ａ）〜（２ｎ）は送信回路、 （３
ａ）〜（３ｎ）は送信遅延回路、 （４ａ）〜（４ｎ）
は受信回路、 （５ａ）〜（５ｎ）は受信遅延回路、（
６）は遅延時間制御回路。 （７）は加算回路、（８）は基準パルス発生回路、（９
）は時間計測回路、Ｑｌｔま一時記憶回路、＋ｌυは遅
延時間演算手段、Ｏ２（ま遅延時間対設定値記憶手段、
０段は方向別遅延時間設定手段、（１→は可変設定値発
生手段。 ａ階は設定値選択手段、（１４ａ）〜（１６ｎ）は入力
切替回路、αηは出力選択回路である。 な訃図中、同一あるいは相当部分には同一符号を示しで
ある。 代理人 大岩増雄
Claims (3)
- （１）複数の超音波振動子をアレイ状に配置した超音波
探触子と、前記超音波振動子の励損時間を制御する遅延
時間制御回路と、前記遅延時間制御回路の出力によシ上
記複数個の超音波振動子の励振する時間を遅らせる複数
個の送信遅延回路と。 前記送信遅延回路の出方にょシ前記超音波撮動子を励振
する複数個の送信回路と、前記超音波振動子が愛敬した
受信信号を増幅する複数個の受信回路と、上記遅延時間
制御回路の出力により前記受信信号を遅延する複数個の
受信遅延回路と、前記受信遅延回路の出力を加算する加
算回路とを有する超音波検査装置において、基準パルス
を発生する基準パルス発生回路と、上記超音波振動子の
受信信号および上記送信回路の出力および上記基準パル
ス発生回路の出力の３信号を切替えて上記受信回路へ入
力せしむるようにした複数個の入力切替回路と、上記複
数個の受信遅延回路の出力を選択し上記加算回路へ入力
せしむることか出来る出力選択回路と、上記加算回路の
出力を入力し、その遅延時間を計測する時間計測回路と
、前記時間計測回路の出力を一時記憶する一時記憶手段
と。 前記一時記憶手段の出力を基に、上記各遅延回路から上
記各超音波振動子の超音波送波までの各送信遅延時間お
よび上記各超音波振動子から上記加算回路出力までの各
受信遅延時間を演算する遅延時間演算手段と、前記遅延
時間演算手段の出力を記憶する遅延時間対設定値記憶手
段と、上記各超音波振動子ごとの各走査方向別の送信遅
延時間および受信遅延時間を順次出力する方向別遅延時
間設定手段と、遅延時間設定値を零または所定の値よシ
順次可変して出力する可変遅延時間発生手段と、上記遅
延時間対設定値記憶手段の出力と上記可変遅延時間発生
手段の出力の２信号を選択して上記遅延時間制御回路へ
入力する設定値選択手段とを具備したことを特徴とする
超音波検査装置。 - （２）上記設定値選択手段は上記可変設定値発生手段の
出力を選択し、それを上記遅延時間制御回路に入力せし
めることにより順次遅延時間の設定値を可変し、かつ上
記入力切替回路は上記送信回路の出力、上記超音波振動
子の受信信号および上記基準パルス発生回路の出力ｆｆ
：順次切替えて上記受信回路に入力させ、それぞれの入
力での遅延時間を上記時間計測回路で計測し、この計測
時間を用いて実際の送信遅延時間および受信遅延時間を
上記遅延時間演算手段で演算し、この出力を上記可変設
定値発生手段の出力に順次可変出力された設定値に対応
して遅延時間対設定値記憶手段に記憶せしめることによ
シ較正動作を行なうようにしたことを特徴とする特許請
求の範囲第１１１項記載の超音波検査装置。 - （３）上記設定値選択手段は上記遅延時間対設定値記憶
手段の出力を選択しその出力を上記遅延時間制御回路に
入力せしめ、上記方向別遅延時間設定手段より順次出力
される各走査方向各走査方向別各超音波振動子ごとの送
信遅延時間および受信遅延時間の出力を上記遅延時間対
設定値記憶手段に入力し、この遅延時間対設定値記憶手
段は較正動作で記憶させた設定値に対応した送信遅延時
間。 および受信遅延時間よシ入力に対応した送信遅延時間設
定値および受信遅延時間設定値を運んでそれを上記遅延
時間制御回路を介して、上記各送信遅延時間設定回路お
よび各受信遅延時間設定回路へ設定することにより送信
遅延時間および受信遅延時間を制御するようにしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の超音波検
査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58110345A JPS601553A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 超音波検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58110345A JPS601553A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 超音波検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS601553A true JPS601553A (ja) | 1985-01-07 |
Family
ID=14533398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58110345A Pending JPS601553A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 超音波検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS601553A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991002247A1 (en) * | 1989-08-07 | 1991-02-21 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Ultrasonic inspection apparatus |
| US5438872A (en) * | 1991-06-21 | 1995-08-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Measuring method and apparatus using a lamb wave |
-
1983
- 1983-06-20 JP JP58110345A patent/JPS601553A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991002247A1 (en) * | 1989-08-07 | 1991-02-21 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Ultrasonic inspection apparatus |
| US5438872A (en) * | 1991-06-21 | 1995-08-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Measuring method and apparatus using a lamb wave |
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