JPS6017353A - 超音波探傷装置 - Google Patents

超音波探傷装置

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JPS6017353A
JPS6017353A JP58124667A JP12466783A JPS6017353A JP S6017353 A JPS6017353 A JP S6017353A JP 58124667 A JP58124667 A JP 58124667A JP 12466783 A JP12466783 A JP 12466783A JP S6017353 A JPS6017353 A JP S6017353A
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JP
Japan
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level
echo
defect
gate
circuit
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Pending
Application number
JP58124667A
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English (en)
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Mitsutoshi Ogiso
小木曽 光利
Hiroto Kitai
北井 博人
Masato Nagura
正人 名倉
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • G01N29/04Analysing solids
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、超音波を用いて金属等の内部欠陥を検出する
超音波探傷装置、特には、欠陥からの反射エコーを用い
て、欠陥深さと欠陥エコーレベルとを定置的に検出する
ための超音波探傷装置に関する。
従来、欠陥深さ位置ならびに欠陥エコーレベルを検出す
るための方法としては、欠陥検出用の時間ゲートと欠陥
検出用のスレッショルドレベルとを、あらかじめ設定す
ることにより、」−2時間ゲート内で、最初に上記スレ
ッショルドレベルを超えた欠陥エコーの位置を、欠陥深
さ位置として検出し、また、上記時間ゲート内に出現し
た欠陥エコーノ総ての積分値を、欠陥エコーレベルとl
〜で検出するものが知られている。ところが、このよう
な方法では、欠陥深さ位置とその欠陥のエコーレベルと
が合致しないという欠点があった。
また、欠陥検出用の時間ゲートと欠陥検出用のスレッシ
ョルドレベルとをあらかじめ設定し、該時間ゲート内に
あり、かつ該スレッショルドレベル以上の欠陥エコーを
検出することにより、該検出で得られた欠陥の方位方向
の位置と深さ位置ならびに欠陥エコーレベルを、メモリ
ーに一旦記憶し、その後、該メモリーの内容により欠陥
を再生するようにしたものも知られている。しかし、こ
のような方法では、上記スレッショルドレベル以下の欠
陥エコーは検出されずに終わってしまい、メモリーにも
記憶されないため、その後に、たとえば欠陥の位置を平
面図化して表示しようとしても、上記スレッショルドレ
ベルより低いエコーレベルを持つ欠陥は、再生読出し出
来ないという欠点があった。
本発明は上記欠点を除去するためになされたものであり
、欠陥エコーを検出するための時間ゲートならびにエコ
ーレベルを設定し、該時間ゲート内でかつ該エコーレベ
ル以上の欠陥エコーが検出された場合には、該検出され
た最初の欠陥エコーのレベルのピーク値を取込み、また
、前記時間ゲート内で検出された欠陥エコーが前記エコ
ーレベルを越えない場合には、該欠陥エコーのうち最高
レベルのピーク値を、前記時間ゲートの立下り点で取込
むことにより、欠陥の深さ位置と該欠陥からのエコーレ
ベルとを正しく対応させることができ、またレベル設定
の妥当性の判断が可能な超音波探傷装置を提供すること
を目的とする。
以下、本発明をその実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。
第1図は本発明の一実施例である超音波探傷装置を示す
ブロック図で・ある。
ここで、本装置は、基準信号を発生さぜるシンクジエイ
・レータ/を備え、また、−に記基桑信号に基づき高電
圧を出力するパルサーユと、」1記高電圧を超音波に変
換して被検体C中に発射し、その内部に存在する欠陥F
、、F2等から反射された超音波エコー信号を受信する
ための探触子Xと、該探触子Xで得られたエコー信号を
受けて、これを増幅するアンプ3とを備えている。
また、シンクジェネレータ/の基準信号に従って、欠陥
検出するための時間ゲートのスタート点ならびにその幅
を定めるためのゲートディレィ回路7ならびにゲートウ
ィズ回路gを設けである。
時間ゲート回路ダは、」二記二つの回路で定められたゲ
ート信号により、時間ゲートを設定するようになされて
おり、アンプ3で得られる各種エコー信号のうち、該時
間ゲート内にあるものだけを通過させるものである。更
に、レベル変換器/θで設定された、検出したいエコー
信号のスレッショルドレベルとしてのゲートレベルを有
し、時間ゲート回路グで得られた欠陥エコーの内で、最
初に該ゲートレベルを越えたものに対して、パルスを発
生させるようなレベルゲート回路Sを有しており、該パ
ルスは、その立上り点が欠陥の深さ位置に相当するよう
な欠陥深さ信号Fとなる。
そこでまた、本実施例の最も特徴とする点として、時間
ゲート回路ダで得られた欠陥エコーのレベルのピーク値
を、記憶しておくためのピークホロワ回路/2と、レベ
ルゲート回路Sで上記パルスが出力されたときには該パ
ルスを、また上記パルスが出力されなかったときには、
ゲートウィズ回路gで出力される時間ゲートの立下り点
を定める信号を、それぞれの場合に応じて選択して出力
する弁別器//と、該弁別器//から出力される上記パ
ルスのそれぞれの立下り点を設定するためのパルス形成
回路/llと、該立下り点をサンプルポイントとして、
上述したピークホロワ回路7.2でホローされたピーク
値をサンプルホールドして、該サンプルホールド値を欠
陥エコーレベルIとして出力するようなサンプルホール
ド回路/3と、を設けである。
尚、被検体Cの表面もしくは底面、あるいは欠陥F、、
F2等で反射されて得られたエコー信号を表示するだめ
の、たとえばモニターTVある(・はプリンター等の表
示器Aも備えており、シンクジェネレータ/の基準信号
に従い水平軸アンプ乙が表示器Aの時間軸を定め、垂直
軸アンプ7がアンプ3からのエコー信号を増幅して表示
’AE Aの表示高さを定めるようになされている。更
に、ゲートディレィ回路7あるいはゲートウィズ回路g
で定められた、時間ゲートのスタート点あるいはゲート
幅を、垂直軸アンプワを介して表示?QAに表示するよ
うにもなされである。
次に、上述したような構成を持つ超音波探傷装置の動作
を、第2図を参照して説明しながら、本発明の超音波探
傷装置について述べる。
シックジェネレータ/からの信号によりパルサー2を駆
動し、高電圧にて探触子Xを働かせて、すなわち電気信
号が超音波に変換されて、その超音波を被検体Cに送り
込む。該超音波は被検体C中に伝播し、その内部にたと
えば第1図に示すように欠陥F、、F2があると、その
欠陥F、、F2で、あるいは表面もしくは底面で反射し
、再び探触子Xに戻り、電気信号に変換される。この電
気信号すなわちエコー信号がアンプ3にて増巾されて、
たとえば第2図(a)に示すような表面エコーS (S
)、欠陥エコーs r+)、5(F2)、底面エコーS
 (B)などが得られる。そしてこれらのエコー信号は
時間ゲート回路りに入ると同時に、垂直軸アンプヲに入
り、表示器Aの垂直信号となる。
又表示器Aは、シンクジェネレータ/からの信号に同期
して働く水平軸アンプ乙により水平軸が制御され、この
水平軸アンプ乙と垂直軸アンプヲにより、表示器Aには
第1図に示すように、被検体Cの表面、欠陥あるいは底
面からの各エコーを表示する。
ここで、欠陥エコーのみを検出したい場合には、表面エ
コーならびに底面エコーを取除く必要がある。そのため
、シンクジェネレータ/からの基準信号によって制御さ
れるゲートディレィ回路7で、欠陥検出すべき時間ゲー
トのスタート点を定め、次に、ゲートディレィ回路7に
より制御されるゲートウィズ回路gにて、欠陥検出すべ
き時間ゲート巾を定める。そして、これら二つのゲート
信号を水平軸アンプ9により表示器Aに表示すると同時
に、時間ゲート回路グに送ることにより、第Ω図(b)
に示すように、スタート点G、 Sとゲート幅GWとで
はさまれた時間ゲートを設定する。ここで、たとえば第
2図(a)に示すような、表面エコーS (S)、欠陥
エコーs (Fl) 、 s (F2)ならびに底面エ
コー5(B)を含むエコー信号が、アンプ3から時間ゲ
ート回路グに入力した場合、設定された時間ゲート(G
SからGWまでの時間範囲)内に存在する欠陥エコー5
(Fl)とS (F2)とのみが出力され、表面エコー
S (S)と底面エコーS (B)とは取除かれる。尚
、時間ゲートのスタート点GSとゲート幅GWとは、ゲ
ートディレィ回路7あるいはゲートウィズ回路gによっ
て各々独立に可変設定できるものであり、取出したいエ
コー信号にあわせて設定すればよい。
次に、上記の様にして時間ゲート回路グで時間的に弁別
された欠陥エコー5(Fl)、S (F2)を、レベル
ケート回路左に送り込む。そしてここで、前記欠陥エコ
ー5(Fl)、S (F2)の内で、レベル変換器10
で定められた第2図(b)に示すようなゲートレベルG
Lを雇初に超えたものに対して、ひとつのパルスを欠陥
深さ信号Fとして発生させる。つまり、このパルスの立
上り点が、欠陥の深さ位置に相当するものとして認識さ
れることになる。たとえば、欠陥エコーs (Fl)が
ゲートレベルGLよりも大きい場合は、それ以後に出現
した欠陥エコー5(F2)の大小如何にかかわらず、第
2図(C)に示すようにパルスP1 を出力し、この立
上り点を欠陥深さ位置とする。また、欠陥エコーS (
Fl)がゲートレベルGLよりも小さく、その次に出現
した欠陥エコーS (F2)がゲートレベルGLよりモ
大キい場合は、第2図のs (F2)に対応する時間位
置に、パル22丁 と同様に、別のパルスを出力し、ソ
ノ立上り点を欠陥深さ位置とする。
ここで、欠陥エコーは、上記ゲートレベルGLよりも大
きなレベルのものとは限らず、いずれの欠陥エコーもゲ
ートレベルGLよりも小さい場合がある。そこで上述し
た様に、レベルゲ−1・回路左でパルスが出力された場
合には、弁別器//は該パルスを優先して通過させて、
次のパルス形成回路/11.に導く。もし、該パルスが
時間ゲー・ト内で出力されない場合には、弁別器//は
、ゲートウィズ回路gで設定された時間ゲートの立下り
点P3 (第、2図(b)に示す)を通過させて、パル
ス形成回路/りに導く。
また一方、ピークホロワ回路7.2によって、時間ゲー
ト回路りで得られた欠陥エコー信号のレベルの最大ピー
ク値を記憶する。たとえば、欠陥エコーs (F2)が
欠陥エコーs (Fl)よりも大きなレベルを持つ場合
には、第2図(d)に示すように、一旦欠陥エコー5(
Fl)のレベルのピーク値V、を記憶し、次に同図(a
)の欠陥エコー5(F2)に対応する時間位置で同エコ
ーS (F2)のレベルのピーク値v2を記憶する。逆
に、欠陥エコー5(Fl)が欠陥エコーS(F2)より
も大きなレベルを持つ場合には、その後により大きな欠
陥エコーが無い限り、■、を記憶し続けることになる。
次に、弁別器//から、たとえば前述したようなパルス
P、が送られた場合、パルス形成回路/1は、第Ω図(
C)に示すようにパルスの立下り点P2を設定し、サン
プルホールド回路/3に導く。ここで、PlからF2ま
での時間幅は、ピークホロワ回路/2で上記のようにピ
ークホローする場合の、たとえば第2図(d)に於ける
VlあるいはF2の立上りが安定するまでの時間を設定
する。尚、これらの立上りの時間は、超音波の発振周波
数により変化するため、このことを考慮して、適切なパ
ルス幅になるようにF2等の立下り点を設定するように
する。
また、弁別器//から、前述した時間ゲートの立下り点
P3を示す信号力−送られた場合、パルス形成回路/り
は立下り点P3をそのまま出力してサンプルホールド回
路/3に導く。
そこで、サンプルホールド回路/3は、上述のようにし
て、パルス形成回路/4’から送られた立下り点P2あ
るいはP、をサンプリングポイントとじて、ピークホロ
ワ回路/2で得られたピークホロー値をホールドし、こ
れをエコーレベル信号Iとして出力する。そこでもし、
時間ゲート内にまず欠陥エコー5(Fl)が出現し、次
に欠陥エコー5(F2)が出現したとする。そして、欠
陥エコー5(Fl)のレベルがゲートレベル以上以上で
ある場合には、パルスP1が形成され、立下り点P2を
サンプリングポイントとして、同エコー5(Fl)のピ
ーク値V、をボールドして欠陥エコーレベルI (=v
+ )として出カスる。また、欠陥エコー5(Fl)の
レベルがゲートレベルGLより小さく、次に現われた欠
陥エコ5(F2)のレベルがゲートレベルGLより大き
い場合には、同様にして形成された立下り点をサンプリ
ングポイントとして、欠陥エコー5(F2)のピーク値
v2をホニルドして出力する。更に、欠陥ニーt、S(
F、)が欠陥エコー5(F2)よりも大きなレベルを持
ち、かつどちらのエコーもゲートレベルGLより小さい
場合には、時間ゲートの立下り点P、をサンプリングポ
イントとして、欠陥エコー5(Fl)のピーク値V、を
ホールドして出力する(ただしこの場合、欠陥エコー5
(F2)の方カー欠μ色エコー5(Fl)よりも大きけ
れば、欠陥エコーS’(F2)のピーク値v2をホール
ドして出力することになる)。
す、上説明した様に、本発明をま、時間ゲート内にゲー
トレベルリ、−にの欠陥エコーレベルなくともひとツす
る場合には、該エコーの深さ位置とエコーレベルとを正
しく対応させて検出することを可有シとしたため、該深
さ位置と該エコーレベルとにより、欠陥等の正確な断面
図形を表示することも容易となり、更に該図形上に上記
エコーレベルの大dhに対応させた異なる濃度ある℃・
(ま色を重畳させて表わすこともでき、また、時間ゲー
ト内にゲートレベル以上の欠陥エコーがな〜・場合でも
、該時間ゲート内の最も高いエコーレベルを該時間ゲー
トの立下り点で検出することを可能としたため、上言己
の場合のような断面図形表示をまできな℃・カー、エコ
ーレベルを選、択することにより平面(分布)図形を表
示することを可能とし、これによりエコーレベル設定が
適切になされて℃・る力・歪力・の妥当す生の判断を行
なうこともできるという、非常に優れた効果を奏するも
のである。
【図面の簡単な説明】
第7図は本発明の超音波探傷装置の一実1i11i (
刊を示すブロック図、第2図(a)〜(d)は第7図に
示した装置の動作を説明するための信号波形図である。 /・・・・・・シンクジェネレータ。 ユ・・・・・・パルサー。 3・・・・・・アンプ。 グ・・・・・・時間ゲート回路。 3・・・・・レベルゲート回路。 乙・・・・・・水平軸アンプ。 7・・・・・・ゲートディレィ回路。 g・・・・・・ゲートウィズ回路。 9・・・・・・垂直軸アンプ。 10・・・・・・vベル変換器。 //・・・・・・弁別器。 /2・・・・・・ピークホロワ回路。 /3・・・・・・サンプルホールド回路。 /ll・・・・・・パルス形成回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 超音波を用いてそのエコーにより被検体の欠陥
    を検出する超音波探傷装置に於て、所定の時間範囲内で
    かつ所定のエコーレベル以上の欠陥エコーが検出された
    場合には、該検出された最初の欠陥エコーのレベルのピ
    ーク値を取込む手段と、前記所定の時間範囲内で検出さ
    れた欠陥エコーが前記所定のエコーレベル以下の場合ニ
    は、該欠陥エコーのうち最高のレベルのピーク値を取込
    む手段とを有することを特徴とする超音波探傷装置。
JP58124667A 1983-07-11 1983-07-11 超音波探傷装置 Pending JPS6017353A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58124667A JPS6017353A (ja) 1983-07-11 1983-07-11 超音波探傷装置

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JP58124667A JPS6017353A (ja) 1983-07-11 1983-07-11 超音波探傷装置

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JPS6017353A true JPS6017353A (ja) 1985-01-29

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ID=14891071

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JP58124667A Pending JPS6017353A (ja) 1983-07-11 1983-07-11 超音波探傷装置

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JP (1) JPS6017353A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62263462A (ja) * 1986-05-09 1987-11-16 Hitachi Constr Mach Co Ltd 超音波測定装置
JPS63215709A (ja) * 1987-03-03 1988-09-08 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd ポリプロピレンの架橋方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62263462A (ja) * 1986-05-09 1987-11-16 Hitachi Constr Mach Co Ltd 超音波測定装置
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