JPS6091257A - 超音波探傷装置 - Google Patents

超音波探傷装置

Info

Publication number
JPS6091257A
JPS6091257A JP58199492A JP19949283A JPS6091257A JP S6091257 A JPS6091257 A JP S6091257A JP 58199492 A JP58199492 A JP 58199492A JP 19949283 A JP19949283 A JP 19949283A JP S6091257 A JPS6091257 A JP S6091257A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
probe
image
ultrasonic
cross
defect
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58199492A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoshi Nagai
敏 長井
Ichiro Furumura
古村 一朗
Taiji Hirasawa
平沢 泰治
Masashi Takahashi
雅士 高橋
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP58199492A priority Critical patent/JPS6091257A/ja
Publication of JPS6091257A publication Critical patent/JPS6091257A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/06Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
    • G01N29/0609Display arrangements, e.g. colour displays
    • G01N29/0618Display arrangements, e.g. colour displays synchronised with scanning, e.g. in real-time
    • G01N29/0627Cathode-ray tube displays
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02854Length, thickness

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は、金属材料等の被検体内部に存在する欠陥等の
位置、分布、大きさ等を検出する超音波探傷装置に関す
るものである。
[発明の技術的背景とその問題点] 新しい超音波探傷方法としての電子走査型超音波探傷法
は、超音波ビームの集束、偏向及び走査を電子的に高速
制御することで、被検体内部の欠陥等の分布を実時間で
Bスフ−1表示し、超音波探傷による内部欠陥等の有無
、分布及び形状等に対する判断を容易にすることに特徴
がある。
しかし乍ら、ワレ等のような面状欠陥に対しては、欠陥
の面と超音波ビームとのなす角度が小さいと欠陥からの
反射波(エコー)は超音波人’111fl路と同一経路
に反射されないため、検出出来ない場合がある。
一方、1探触子法では欠陥端部での超音波反射波(エコ
ー)が高くなるということに注目した端部ビークエコー
法により、欠陥先端部を検出する方法も用いられている
。この端部ピークエコー法を電子走査型超音波探傷装置
に適用して、ワレ等の面状欠陥の検出とその欠陥形状と
をBスコープ画像表示する場合について第1図を参照し
て説明する。
即ち、第1図(a)(tiに示す(第1図(b)は第1
図(a)におけるJ−J矢視図である)ように、被検体
Mに対し、アレイ型探触子prの各振動子を電子走査す
ると共に、超音波ビームが欠陥CLの上部、中部、下部
にて反射するように、その設定位置をXi、X2.X3
と変化させて探傷する。その結果として、位置×1では
第2図(a )に示すように、欠陥CLの上部の部分で
の欠陥反射波Fによる画像表示がなされる。また位置×
2では、第2図(1))に示すように、欠陥OLの中部
の部分での欠陥反射波Fによる画像表示がなされる。更
に、位置×3では、第2図(C)に示すように、欠陥C
Lの下部の部分での欠陥反射波Fのよる画像表示がなさ
れる。
第1図に示したように、電子走査型超音波探傷法による
Bスコープ表示では、探触子CLの任意の設置位置X1
.X2.X3での超音波ビームを、電子走査することに
よって得た、欠陥反射波Fによる断面像でしか表示され
ないため、電子操作による超音波ビームが欠陥CLの端
部をよぎった点しか画像表示されず、従って欠陥の形状
を知ることは困難である。
[発明の目的] 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、被検体内部
のワレ等の面状欠陥の位置、分布、形状等の情報を容易
に得ることのできる超音波探傷装置を提供することを目
的とする。
[発明の概要] 本発明に係る超音波探傷装置は、アレイ型探触子を用い
たBスロー1表示可能な電子走査型超音波探傷器により
、被検体内部を振動子配列方向に超音波ビーム走査し、
その探触子位置での断面画像を得ると共に、アレイ型探
触子を振動子配列方向に移動させ、この探触子の移動と
連動して動作する位置検出器により所定の探触子移動距
離毎に断面画像を画像メモリへ記憶し、この時画像メモ
リ上に既に記憶されている以前の位置での断面画像と現
在の位置での断面画像とを加算して、この加算画像を更
に記憶して画像蓄積することにより、各探触子位置での
断面画像を合成し、被検体内部を断面方向に投影した画
像表示するように構成したものであり、被検体表面に対
し直角方向に面を持つワレ等の面状欠陥に対しても、欠
陥の位置、分布、形状等の情報が容易に得られるように
したことを特徴としている。
[発明の実施例] 以下、本発明に係る超音波探傷装置を第3図に示す一実
施例に従い説明する。第3図に於いて、1は複数個の振
動子夫々を直線状に配置してなるアレイ型探触子である
2は、上記アレイ型探触子1と電気的に結合されるBス
コープ表示が可能な電子走査型超音波探傷器(以下探傷
器本体と略称する)であり、この探傷器本体2は超音波
送・受信器を有し、アレイ型探触子1における作動すべ
き複数の隣りあう振動子の選定と、これら選定された振
動子の超音波送・受信の微少な時間的タイミングを制御
し、符号3で示す被検体の内部へ電子的に集束された超
音波ビームを送・受信すると共に、作動すべき振動子を
振動子配列方向に順次ずらして選定し、上記超音波の送
・受信を行なうことにより第4図に示すように超音波ビ
ームを高速で振動子配列方向に電子的に操作させ、その
超音波ビームの電子走査に応じた被検体3内部の断面像
を画像表示するよう構成されている。
そして、この探傷器本体2は、超音波ビームの走査信号
2aと、その超音波ビーム操作位置に於ける超音波受信
信号2bと、ビーム路程信号2Cと、くり返して超音波
ビーム走査を行なう際の基準になる電子走査基準信号2
dとを夫々デジタル信号の形で外部に出力するよう構成
されている。
また4は、アレイ型探触子1に連結され、このアレイ型
探触子1の移動量を検出する探触子位置検出器ばてあり
、これは、探触子移動量を電気信号として得られるJ:
うリニアポテンショメーター等で構成されている。
一方、探傷器本体2より出力された走査信号2a1ビ一
ム路程信号2Cはデータ書込用アドレス変換回路5へ入
力される。そして、これら信号2a、2cにより、デー
タ書込用アドレス変換回路5では画像メモリ6への書込
時のアドレス信号5aとしてアドレス切換回路7を介し
前記画像メモリ6の所定アドレスを選定し、その選定さ
れたアドレスの記憶内容6aと、前記探傷器本体2より
出力されている超音波受信信号2bとを信号加算器8に
より加算し、その加算信号を再度画像メモリ6の同一ア
ドレスへ記憶する。
この時、超音波受信信号2bは、超音波ど一ム路程信号
2c、及び電子走査信号2aに応じた画像メモリ6のア
ドレス上で順次加算記憶され、夫々の探触子位置で得ら
れた断面像の合成が画像メモリ6上で行なわれる。
この時、表示用アドレス発生回路9からは、表示用アド
レス信号9aがアドレス切換回路7を介し画像メモリ6
へ入力される。そして、この時、画像メモリ6の前記ア
ドレス上の記憶内容6aは、D/A変換器1oを介し画
像信号10aとして表示装置(画像表示器としてCRT
等を備えている)11へ入力される。これと同時に、表
示用アドレス発生回路1つは、表示用アドレスに基づき
画像表示器上を超音波ビーム走査線に対応して順次走査
するような画像表示位置信号9X、9Vを、表示装置1
1へ入力する。そして、この表示装置11の走査線上で
の前記画像信号10aにより、画像表示器上に合成画像
の表示を行なう。
前記画像メモリ6への超音波受信信号2bの書込み及び
表示装置10への読出しのタイミングの制御は、探傷器
本体2より出力された電子走査基準信号2dと、探触子
位置検出器4より出力された探触子位置信号4aとを同
期回路12により同期させ、その同期信号を基準信号と
してタイミング発生回路13に与えることにより得られ
る画像メモリ6への出込み続出し制御信号13a1ア下
レス切換回路7への表示用アドレス発生制御信号13b
、及び表示用アドレス発生回路9へ与えられる書込み用
アドレス信号5aと表示用アドレス信号9aとを切換え
る切換制御信号13cにより制御が行なわれる。これに
よって、あらかじめ設定された探触子1の移動量毎の超
音波受信信号2bは、画像メモリ6への画像加算が行な
われ、この画像加算以外では、画像メモリ6に記憶され
ている合成画像を表示装置11の画像表示器に画像表示
するよう構成されている。
次に上述の如く構成された本実施例の超音波探m装置の
動作につき、特に画像合成について第3図及び第5図〜
第8図を用いて説明する。即ち、第5図に示すように被
検体3上に探傷器本体2に接続されたアレイ型探触子1
を配置し、超音波ビームを振動子配列方向に電子的に高
速走査して被検体3の内部の探傷を行なう。この探傷に
より、各電子走査線上の1点の欠陥の位置Foに対し、
第6図に示すように、送信パルスTからビーム路程1n
だけ遅れて欠陥からの反射エコーFが受信され(Sは表
面反射波である)、欠陥の位置FDは電子走査線位置を
E1ビーム路程をLとすると、Fo (En 、 Ln
 )の座標で示される。ここでEn、(−nはあらかじ
め設定された探傷領域E[lLn 〜1mに対応するM
 (Em 、 1m )の大きさのマトリックスを画像
メモリ6にて構成し、超音波ビーム走査線上に対応する
画像メモリ6のマトリックスセル14上に超音波受信信
号2bを書込んで、その探触子位置Pnに於ける超音波
ビーム走査範囲「0〜Emの全てについて順次書込みを
行なう。
尚、画像メモリ6のマトリックスセル14上へ超音波受
信信号を書込む場合、そのマトリックスセル14上の以
前の探触子位置Pn−1で書込まれた超音波受信信号6
aを読出して、この超音波受信信号6bと現在の探触子
位置Pnの超音波受信信号2bとを信号加算器8により
加算して、その加算信号を同一マj〜リックスセル14
上に書込みを行ない、所定探触子位置まで移動(Po−
Pm)する毎に前述の動作を繰返して行なう。
以上の動作により被検体3内部のワレ等の面状欠陥CL
に対しても、第7図(a >に示すように各探触子位置
Pa 、Pn 1 、Pn、Pn+1’。
pmに於ける欠陥CLからの端部ビークエコーを検出し
、且つ画像メモリ6上へ探触子移動とともに蓄積される
ため、欠陥投影像は、第8図(a )〜(e )に示す
ように得られる。ただし、第7図(b )は第7図(a
 )におけるJ−J矢視方向の断面図であり、■は送信
波、Sは表面反射波、Fは欠陥反射波による画像である
ここで端部ビークエコーを検出するためには、欠陥CL
の面に対し傾きを持った超音波ビームで探傷することに
より、欠陥CLの面で反射する通常エコーとの分離を容
易にしている。尚、超音波ビームを欠陥面OLに対し斜
めに入q1させる方法としては、水浸法による斜め入射
、或いはアクリル等の音響クサビによる斜角探傷、いず
れの場合についても本発明の構成では適用可能であり、
説明の便宜上、本実施例では水浸法による斜め入射を前
提として説明している。また本実施例では、欠陥CLが
被検体表面上あるいは裏面上に開口していない場合につ
いてを説明しているが、本実施例の構成によれば、被検
体3の裏面で一旦反射させた超音波ビームを使用するこ
とで、本実施例の構成を変更することなくして前記表面
上、裏面上に開口した欠陥に対しても十分適応し、探傷
でき得るものである。
一方、画像メモリ6において画像合成された探傷範囲に
おける断面の欠陥投影像の表示は、画像メモリ6のマト
リックスセル14から順次記憶内容を読出して、その読
み出されたアドレスのアドレス情報に対応させて表示装
置11の画像表示器上を走査し、前記アドレスからの記
憶内容、即ち合成された超音波受信信号を、その信号レ
ベルで輝度変調することにより、画像表示器上にて画像
合成されて得た断面の欠陥投影像が表示される。
尚、この表示装置11は、画像メモリ6に記憶されてい
る信号レベルで輝度変調して画像表示する階調表示、所
定信号レベルでディスクリされた2IiI化信号で輝度
変調して画像表示する2値化表示、これらのいずれにつ
いて切換えて表示可能なように構成されているものとす
る。
[発明の効果] 以上説明したように本発明の超音波探傷装置においては
、任意に設定された探触子位置の被検体断面像を、画像
メモリへ記憶し、探触子と連動して作動する位置検出器
にJ:り所定探触子位置毎に前記断面像を画像メモリ上
で累積加算することで被検体断面の投影像を画像合成し
て表示するように構成している。従って、従来の電子走
査型超音波探傷装置に比べ、被検体の内部欠陥の位置、
分布、大きさ及び形状等の情報が容易に得られ、測定精
度も向上すると共に検査効率が向上する利点がある。
特に、ワレ等の面状欠陥に対しても、その欠陥の端部ビ
ークエコーを検出し、欠陥の輪郭を画像メモリ上で探触
子移動と共に合成して表示可能となり、検査員の欠陥に
対する判断が容易となる。
また、従来の電子走査法における実時間での画像表示す
る長所は残し、探触子移動に伴ない画像メモリ上で順次
画像合成をすると共に、その合成された断面投影像を実
時間で画像表示するようにしているので、従来の電子走
査法に比べ検査効率が向上すると共に欠陥に対する判断
を容易にする利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は従来の電子走査型超音波探傷器によ
り面状欠陥を探傷する場合の説明図、第3図及び第4図
は本発明の一実施例を示すブロック図、第5図〜第8図
は本発明の一実施例に於ける作用を説明するための図で
ある。 1・・・アレイ型探触子、2・・・電子走査型超音波探
傷器(探傷器本体)、3・・・被検体、4・・・探触子
位置検出器、5・・・データ書込み用アドレス変換器、
6・・・画像メモリ、7・・・アドレス切換回路、8・
・・信号加算器、9・・・表示用アドレス発生回路、1
o・・・D/A変換器、11・・・表示装置、12・・
・同期回路、13・・・タイミング発生回路、pr・・
・探触子、C1・・・面状欠陥、T・・・送信波、S・
・・表面反射波、F・・・欠陥反射波、P・・・探触子
位置、M・・・画像メモリマトリックスセル、L・・・
ビーム路程、E・・・電子走査位置。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第7図(。) 第 7 図 (a) (b) 第 8 図 (a> (b) (c) ビrn )’n+i

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 多数の超音波振動子を直線状に配列してなる探触子の上
    記振動子を、夫々に対応した送・受信器群により超音波
    送・受信を行なわせると共に前記探触子の作動すべき複
    数個の隣合う振動子群を1単位として選定し、超音波の
    送・受信を行なうと共に、作動する振動子群を所定時間
    間隔で振動子配列方向に順次変更して選定し、超音波の
    送受信を行なうことにより超音波ビームを振動子配列方
    向へ電子的に走査し、被検体のBスコープ断面像を画像
    表示する超音波探m器本体と、前記探触子を振動子配列
    方向に移動させた時の探触子位置を検出し、その検出信
    号に基づいて夫々の探触子位置での断面画像を記憶し、
    以前の探触子位置での前記記憶された断面画像と現在の
    探触子位置での断面画像とを画像合成し、この合成され
    た断面画像を画像表示する手段とを少なくとも備え、探
    触子移動距離間における被検体断面の投影画像を表示す
    るようにしたことを特徴とする超音波探傷装置。
JP58199492A 1983-10-25 1983-10-25 超音波探傷装置 Pending JPS6091257A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58199492A JPS6091257A (ja) 1983-10-25 1983-10-25 超音波探傷装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58199492A JPS6091257A (ja) 1983-10-25 1983-10-25 超音波探傷装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6091257A true JPS6091257A (ja) 1985-05-22

Family

ID=16408709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58199492A Pending JPS6091257A (ja) 1983-10-25 1983-10-25 超音波探傷装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6091257A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7454973B2 (en) 2005-04-01 2008-11-25 Hitachi, Ltd. Ultrasonic inspection method and ultrasonic inspection equipment

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7454973B2 (en) 2005-04-01 2008-11-25 Hitachi, Ltd. Ultrasonic inspection method and ultrasonic inspection equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104535657B (zh) 一种薄板工件相控阵超声导波成像检测系统及其检测方法
JPS599555A (ja) 超音波探傷装置
KR0171606B1 (ko) 초음파 영상검사장치
US5042305A (en) Ultrasonic flaw detecting system
EP0841580A2 (en) Apparatus for ultrasonic scanning
JPH0135657B2 (ja)
US6397681B1 (en) Portable ultrasonic detector
JPS58223059A (ja) 超音波探傷装置
JP3609975B2 (ja) サイジング用超音波探傷装置およびサイジング探傷方法
JPS6091257A (ja) 超音波探傷装置
JPH03122563A (ja) 超音波探傷装置
JPH0619341B2 (ja) 電子走査型超音波探傷装置
JPH1114611A (ja) 電子走査式超音波検査装置
JPH0364831B2 (ja)
JPS59197854A (ja) 超音波探傷装置
JPH11248690A (ja) 超音波探傷装置
JPH11211701A (ja) 超音波検査装置
JPH11211706A (ja) 扇形走査式超音波検査装置
JPS5937940A (ja) 超音波診断装置
JP2612351B2 (ja) 超音波検査装置
JPH0423214B2 (ja)
JPH11211708A (ja) 電子走査式超音波探傷装置
JPH04136758A (ja) アークアレイ形超音波探触子を用いる探傷方式
JPH0437951B2 (ja)
JPH11118776A (ja) 扇形走査式超音波検査装置