JPS6017354A - 超音波探傷装置 - Google Patents

超音波探傷装置

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JPS6017354A
JPS6017354A JP58124668A JP12466883A JPS6017354A JP S6017354 A JPS6017354 A JP S6017354A JP 58124668 A JP58124668 A JP 58124668A JP 12466883 A JP12466883 A JP 12466883A JP S6017354 A JPS6017354 A JP S6017354A
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JP
Japan
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defect
echo
level
gate
circuit
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JP58124668A
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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
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Canon Inc
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    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/06Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
    • G01N29/0609Display arrangements, e.g. colour displays
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    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects

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量的に検出する
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
るだめの方法としては、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、上記時間ゲート内で、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
陥エコーの総ての積分値を、欠陥エコーレベルとして検
出するものが知られている。ところが、この」二うな方
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。
そこで、上述した装置について、具体例をあけて以下に
説明する。
第1図に従来の超音波探傷装置の一例を示す。
これは、基準信号を発生させるためのシックジェネレー
タ1を有しており、上記基準信号によりパルサー2が駆
動され、発生する高電圧にて探触子Xを働かせる。すな
わち探触子Xは、7上記高電圧を超音波に変換し、該超
音波を被検体Cに発射する。そして該超音波は被検体C
中に伝播し、もし内部に欠陥F1あるいはF2すどがあ
ると、それらの欠陥F、、F2あるいは底面で反射し、
欠陥エコーあるいは底面エコーとして、再び探触子Xに
戻り電気信号に変換される。この電気信号がアンプ3に
て増巾され、時間ゲート4に入ると同時に、垂直軸アン
プ9に入り、表示器Aの垂直信号となる。
又表示器Aは、ジンクジェネレータ1からの信号により
同期して動く水平軸アンプ6により水平軸が制御され、
この水平軸アンプ6と垂直軸アンプ9により、表示器A
には、被検体C中の超音波エコーが表示される。このよ
うにして、表示器Aには被検体Cの表面、欠陥ならびに
底面からの超音波エコーを表示する。
そこで次に、不要なエコー信号を取除き、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処理を、第
2図に示した信号波形を参照しながら説明する。
まず、シンクジェネレータ1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によって制御されるゲートウィズ回路8で、欠陥検出
すべき時間ゲー) 11を定める。そして、これら二つ
のゲート信号を、垂直軸アンプ9によって表示器Aに表
示すると同時に、時間ゲート回路4に送ることにより、
第2図(b)に示すように、スタート点GSとゲート巾
GWとではさまれた時間ゲートを設定する。そこで、第
2図(a)に示すような、表面エコー5(S)、欠陥エ
コー5(Fl)および5(F2)、ならびに底面エコー
S (B)を含むエコー信号が、アンプ3から時間ゲー
ト回路4に入力した場合、設定された時間ゲート(GS
からGWまでの時間範囲)内に存在する欠陥エコーs 
(Fl)と5(F2)のみが出力され、表面エコー5(
S)と底面エコー5Q3)とは取除かれる。ここで、時
間ゲートのスタート点GSとゲート巾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8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、上述員だ様にして時間ゲート回路4で、時間的に
弁別された欠陥エコーS(Fl) + 5(F2) ヲ
、レベルゲート回路5に送り込む。ここでは、レベル変
換器10によって定められた、検出すべきエコ、−信号
のスレッショルドレベルとしてのケートレベルGL (
第2図(b)に示す)を有しており、前記欠陥エコー5
(Fl) 、 5(F2)の内で、最初に上記ゲートレ
ベルGLを超えたものに対して、パルスを発生させ、そ
のパルスの立上り点が欠陥深さに相当する欠陥深さ信号
Fとして出力する。たとえば、欠陥エコー5(Fi)が
ゲートレベルGLよりも大きい場合は、欠陥エコーS 
(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P、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、欠陥エコー5(F2)がゲートレベ
ルGLよりも大きい場合は、第2図(d)に示すように
パルスP3を出力し、この立上り点を欠陥深さ位置とす
る。このようにして、ゲートレベルGLJg上のエコー
信号が、時間ゲート(GSからGWまで)内に出現した
場合に、その最初のエコー信号に対応したパルスを欠陥
深さ信号として取出すものである。
また、時間ゲート回路4からの信号は、積分器11に入
力し、ゲートディレィ回路7およびゲートウィズ回路8
で定められた時間ゲート内でのみ積分されて、エコーレ
ベル信号■。とじて出力される。
たとえば、第2図(e)に示すように、まず欠陥エコー
s(Fl)が積分されてVlとなり、次に欠陥エコー5
(F2)が積分された値V2が、前記V、に加算されて
Vs (”V+ +V2)となった積分値を、エコーレ
ベル信号IOとして出力する。
従って、従来は上述したようにして欠陥深さ信号F ’
f、fらびにエコーレベル信号I。をめていたため、前
記時間ゲート内に欠陥エコーが単独で存在する場合、た
とえば5(Ft)あるいは5(F2)が−個のみある場
合には、エコーレベル信号■。は、VlあるいはV2と
して検出されるので、欠陥エコーに対応したエコーレベ
ルがまり、問題は生じ7Hい。
ところが、複数個の欠陥がらの複数個の欠陥エコー信号
がある場合には、欠陥深さ位置とそのエコーレベルとは
対応しないという問題、すなわち、第2図で示したよう
に欠陥深さ位置としては、パルスP、あるいはパルスP
2のいずれが一方のみが有効となるが、エコーレベル信
号I。ハVs (=VI十V2)となってしまい、欠陥
F、 、 F2のいずれにも対応しないものとなる。
本発明は、上記問題点を解消するためになされたもので
あり、被検体のあらかじめ設定された深さ範囲内に存在
する欠陥からの欠陥エコーであって、かつあらかじめ設
定されたレベル範囲にある欠陥エコーを検出し、該検出
で得られた欠陥エコーのレベルのピーク値を取込むこと
(二より、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3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、シンクジェネレータ1からレベル変換器10ま
での構成は、第1図で示した従来例と同様であり、従来
の積分器11を取除いて、その代わりに、時間ゲート回
路4で検出された欠陥エコーのエコーレベルのピーク値
を記憶するためのピークホロワ回路12と、レベルゲー
ト回路5で得られるパルスの立下がり点を設定するため
のパルス形成回路14と、ピークホロワ回路12で得ら
れたエコーレベルのピーク値をパルス形成回路14で得
られたパルスの立下がり点でホールドするためのサンプ
ルホールド回路13と、を設けたものである。
以下に、これらの動作を第2図を参考にして説明しなが
ら、本発明の超音波探傷装置について述べる。
まず、前述した従来例と同様に、アンプ3がら出力され
た、たとえば第2図fatに示すようt1表面エコー 
S (Sl、欠陥エコーs(Fl) e 5(F2) 
、rxらヒニ底面エコー5(B)7:cどのエコー信号
の中から、必要とされる深さ範囲内(たとえば第2図(
b)に示す時間ゲートGSからGWまでの範囲)にある
欠陥エコー 5(Fl) 、 5(F2) ノみを、時
間ゲート回路4で取出す。次に、ピークホロワ回路12
は、たとえば欠陥エコーs(Fl)が欠陥エコー5(F
2)よりも大きなレベルを持つ場合には、第2図(f)
に示すように欠陥エコー5(Fl)のレベルのピーク値
V、を記憶し、また逆に、欠陥エコー”S (F2)が
欠陥エコーs(p+)よりも大きな場合には、第2図(
g)に示すように、一旦上記v1を記憶した後、欠陥エ
コーs (F2)のレベルのピーク値V2を記憶する。
一方、時間ゲート回路4で時間的に弁別された欠陥エコ
ーS (Fl) 、 S (F2)は、レベルゲート回
路5に送りこまれる。ここでは、第2図(b)に示すよ
うに、レベル変換器10で定められたゲートレベルGL
を有しており、前記欠陥エコーS (Fl) 、 S 
(F2)の内で最初に上記ゲートレベルGLを超えたも
のに対して、パルスを発生させ、そのパルスの立上り点
が欠陥深さに相肖するような欠陥深さ信号Fとして出力
する。たとえば、欠陥エコーs(Fl)がゲートレベル
GLよりも大きい場合には、欠陥エコーS (F、)の
大小如何にかかわらず、第2図(c)に示すようにパル
スP、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5(Fl)がゲートレベルGLよりも
小さく、欠陥エコー5(F2)がゲートレベルGLより
も大きい場合は、第2図(d)に示すようにパルスP3
を出力し、この立上り点を欠陥深さ位置とする。このよ
うにして、あらかじめ設定したゲートレベルGL以上の
エコー信号が時間ゲート(GSからGWまで)内に出現
した場合に、その最初のエコー信号に対応したパルスを
欠陥深さ信号として取出すようにする。
そこで次に、レベルゲート回路5で、たとえば上述した
ようなパルスP□あるいはF3が得られた場合、パルス
形成回路14によって、第2図(c)あるいは(d)(
−示すようにそれらのパルスの立下り点P2あるいはF
4を設定する。ここで、P、からF2、あるいはF3か
らF4までの時間幅は、ピークホロワ回路12でピーク
ホローする場合の、たとえば第2図(f)あるいは(g
)に於けるvlあるいはF2の立上りが安定する時間を
設定する。尚、これらの立上り時間は、超音波の発振周
波数(二より変化するため、このことを考慮して、適切
なパルス幅になるように、F2あるいはF4を設定する
ようにする。そして、サンプルホールド回路13が、上
述のようにしてパルス形成回路14で設定されたパルス
の立下り点P2あるいはF4をサンプリングポイントと
して、ピークホロワ回路12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工1として出力
する。たとえば、時間ゲート内に最初に現われた欠陥エ
コー5(Fl)のレベルが’7’−)レベルGL以上の
場合には、パルスP、が形成され、立下り点P2をサン
プリングポイントとして、欠陥エコーs(Fl)のピー
ク値v1を第2図(f)に示すようにホールドする。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ー5(F2)(71
)l/ベルがゲートレベルGLより大きい場合には、パ
ルスP3が形成され、立下り点P4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を第
2図(g)に示すようにホールドする。
上述したように本実施例は、あらかじめ設定したゲート
レベルを持つ時間ゲート内に最初に現われた欠陥エコー
について、その欠陥深さ位置を検出し、かつ、該欠陥エ
コーのエコーレベルのみをサンプルホールドして検出す
るようにしたので、欠陥の深さ位置に対応したエコーレ
ベルを得ることが可能となる。
尚、第3図に於て、レベルゲート回路5、レベル変換器
10、ピークホロワ回路12、サンプルホールド回路1
3すらびにパルス形成回路14を一組にして、これらを
多数組用い、時間ゲート回路4で時間的に弁別された多
数の欠陥エコーを、表面に近い方から順次、上記多数組
のレベルゲート回路5とピークホロワ回路12とに振り
分け、欠陥一個毎にその深さ位置信号とレベル信号とを
取込むことによって、より詳細な情報を得ることも可能
とy’zる。
以上説明したように本発明は、被検体の所定の深さ範囲
内で、かつ所定レベルにある欠陥エコーの、その深さ位
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
可能とし、たとえば、被検体中の欠陥位置を深さ方向に
断面表示する場合に於ても、欠陥の、深さ位置に対応し
たエコーレベル信号を断面図形上に重畳して正確に表わ
すことが出来るという、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1図は従来の超音波探傷装置の一例を示すブロック図
、第2図(a)〜(g)は従来ならびに本発明による超
音波探傷装置の動作を説明するための信号波形図、第3
図は本発明の超音波探傷装置の一実施例を示すブロック
図である。 1・・・シンクジェネレータ 2・・・パルサー3・・
アンプ 4・・・時間ゲート回路5・・・レベルゲート
回路 6・・・水平軸アンプ7・・・ゲートディレィ回
路 8・・・ゲートウィズ回路9・・・垂直軸アンプ 
10・・・レベル変換回路12・・・ピークホロワ回路
 13・・・サンプルホールド回路14・・・パルス形
成回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 超音波を用いて被検体の欠陥を検出する超音波探傷装置
    に於て、該被検体の所定深さ範囲内でかつ所定レベルに
    ある欠陥エコーを検出する手段と、該手段で得られた欠
    陥エコー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。
JP58124668A 1983-07-11 1983-07-11 超音波探傷装置 Pending JPS6017354A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58124668A JPS6017354A (ja) 1983-07-11 1983-07-11 超音波探傷装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP58124668A JPS6017354A (ja) 1983-07-11 1983-07-11 超音波探傷装置

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JPS6017354A true JPS6017354A (ja) 1985-01-29

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ID=14891096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58124668A Pending JPS6017354A (ja) 1983-07-11 1983-07-11 超音波探傷装置

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JP (1) JPS6017354A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63196355A (ja) * 1987-02-12 1988-08-15 Mitsubishi Electric Corp 数値制御加工システム
JPH03209159A (ja) * 1990-01-11 1991-09-12 Hitachi Constr Mach Co Ltd 超音波探傷器のゲート回路
JPH03209160A (ja) * 1990-01-11 1991-09-12 Hitachi Constr Mach Co Ltd 超音波探傷器のゲート回路

Cited By (4)

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