JPS61114160A - 超音波計測装置 - Google Patents
超音波計測装置Info
- Publication number
- JPS61114160A JPS61114160A JP59235154A JP23515484A JPS61114160A JP S61114160 A JPS61114160 A JP S61114160A JP 59235154 A JP59235154 A JP 59235154A JP 23515484 A JP23515484 A JP 23515484A JP S61114160 A JPS61114160 A JP S61114160A
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- JP
- Japan
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- casting
- probes
- ultrasonic
- sound
- time
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
- G01B17/02—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring thickness
-
- G—PHYSICS
- 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
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/07—Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02854—Length, thickness
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- Pathology (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は鋳物の黒鉛球状化率の測定を効率良く行える超
音波計測装置に関する。
音波計測装置に関する。
従来、鋳物の黒鉛球状化率の測定を行う装置として第４
図に示すような装置がある。従来の測定は、被検材であ
る鋳鉄の′ＦＪ、１をセットし、機械的治具（図示せず
）を用いて鋳鉄板１を挾み込み。
図に示すような装置がある。従来の測定は、被検材であ
る鋳鉄の′ＦＪ、１をセットし、機械的治具（図示せず
）を用いて鋳鉄板１を挾み込み。
ディジタルゲージ２によりその板厚ｌ）？測定し。
厚み測定部３にその測定値を取り込み、厚み表示部４に
板厚を表示する。次いで音波伝播時間測定部５により超
音波探傷器６を介して探触子７より鋳物板１に超音波を
送信し、鋳鉄板１の底面よりの反射波を探触子７で受信
して、超音波探傷器６を介してその受信信号を音波伝播
時間測定部５に送り、超音波が送信されてから受信され
るまでの時間Ｔを算出して時間表示部８に表示する。音
速計算部９には厚み測定部からの厚さＤと超音波伝播時
間Ｔとが入力され、音速ｖ＝Ｄ／２Ｔが算出される。黒
鉛球状化率演算部１０には、超音波の音速と、予めテス
トピースを顕微鏡で８０して得られた黒鉛球状化率との
相関関係の関数が設定されており、音速演算部９からの
音速信号Ｖに対する黒鉛球状化率が求められる。判定部
１１では演算部１０で求められた黒鉛球状化率に対する
良、不良の判定を行う。
板厚を表示する。次いで音波伝播時間測定部５により超
音波探傷器６を介して探触子７より鋳物板１に超音波を
送信し、鋳鉄板１の底面よりの反射波を探触子７で受信
して、超音波探傷器６を介してその受信信号を音波伝播
時間測定部５に送り、超音波が送信されてから受信され
るまでの時間Ｔを算出して時間表示部８に表示する。音
速計算部９には厚み測定部からの厚さＤと超音波伝播時
間Ｔとが入力され、音速ｖ＝Ｄ／２Ｔが算出される。黒
鉛球状化率演算部１０には、超音波の音速と、予めテス
トピースを顕微鏡で８０して得られた黒鉛球状化率との
相関関係の関数が設定されており、音速演算部９からの
音速信号Ｖに対する黒鉛球状化率が求められる。判定部
１１では演算部１０で求められた黒鉛球状化率に対する
良、不良の判定を行う。
第３図は、超音波の音速と鋳物の黒鉛球状化率との相関
関係の一例を示す説明図で、ダクタイル鋳鉄のバーライ
１へ率８０〜９０％のものを板厚２７ｗＩ＋及び１７側
の２つの被検材について音速と球状化率との関係を調へ
たものである。縦軸に超音波速度ｍ／ｓｅｃ、横軸に球
状化率％を取って表わすと１球状化率Ｘはｘ＝ｙ／ａ−
ｂ（但しｙは音速）の関係があることが判る。また、グ
ラフ中には各板厚についての実験データが記入されてい
る。
関係の一例を示す説明図で、ダクタイル鋳鉄のバーライ
１へ率８０〜９０％のものを板厚２７ｗＩ＋及び１７側
の２つの被検材について音速と球状化率との関係を調へ
たものである。縦軸に超音波速度ｍ／ｓｅｃ、横軸に球
状化率％を取って表わすと１球状化率Ｘはｘ＝ｙ／ａ−
ｂ（但しｙは音速）の関係があることが判る。また、グ
ラフ中には各板厚についての実験データが記入されてい
る。
上記のような従来の鋳物の黒船球状化率を測定する装置
は、鋳物の超音波による非破壊検査を行う上で優れたも
のであるが次のような欠点がある。
は、鋳物の超音波による非破壊検査を行う上で優れたも
のであるが次のような欠点がある。
すなわち、超音波の被検材中の伝播時間及び板厚と伝播
時間とに基づく黒鉛球状化率の演算処理及び表示等は自
動的に行われるが、板厚測定を行うために被検材をセッ
トし、機械的に挾み込むまでを人力により行う必要があ
り、板厚測定に多大の時間を要し、被検材の欠陥検査に
手間と時間がかかるため大量生産の鋳物の非破壊検査に
不向であるという問題があった。
時間とに基づく黒鉛球状化率の演算処理及び表示等は自
動的に行われるが、板厚測定を行うために被検材をセッ
トし、機械的に挾み込むまでを人力により行う必要があ
り、板厚測定に多大の時間を要し、被検材の欠陥検査に
手間と時間がかかるため大量生産の鋳物の非破壊検査に
不向であるという問題があった。
本発明は上記従来の超音波計測装置の欠点に鑑み成され
たもので、鋳物の板厚及び超音波の伝播時間の測定を人
力を除いて容易に且つ短時間で行うことができる超音波
計測装置を提供することを目的とする。
たもので、鋳物の板厚及び超音波の伝播時間の測定を人
力を除いて容易に且つ短時間で行うことができる超音波
計測装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するため本発明は、媒質中に２個の探触
子を対抗して配設し、２個の探触子の間に鋳物を挿入し
、超音波の送受信を行うことによって鋳物の厚さ及び鋳
物中を通過する超音波の時間を測定するようにしたこと
によって、鋳物の厚さ及び鋳物中の超音波伝播速度を自
動的に計測でき、＆８物の非破壊検査の自動化を可能に
したことを特徴とするものである。
子を対抗して配設し、２個の探触子の間に鋳物を挿入し
、超音波の送受信を行うことによって鋳物の厚さ及び鋳
物中を通過する超音波の時間を測定するようにしたこと
によって、鋳物の厚さ及び鋳物中の超音波伝播速度を自
動的に計測でき、＆８物の非破壊検査の自動化を可能に
したことを特徴とするものである。
以下第１図ないし第２ａ、２ｂ図に基づいて本発明の一
実施例を説明する。
実施例を説明する。
２０は槽で槽２０内には媒質２１が満たされている。媒
質２１には音波が伝播しやすい水等が用いられる。２２
ａ、２２ｂは媒質２１内において互に対抗して槽２０に
設けられた探触子、２３は媒質２１中で且つ対抗する探
触子２２ａ、２２ｂ間に挿入された被検材としての鋳物
の板である。
質２１には音波が伝播しやすい水等が用いられる。２２
ａ、２２ｂは媒質２１内において互に対抗して槽２０に
設けられた探触子、２３は媒質２１中で且つ対抗する探
触子２２ａ、２２ｂ間に挿入された被検材としての鋳物
の板である。
２４は演算制御部２６からの信号により探触子３２ａ、
２２ｂの一方を超音波探傷器２５に接続する切替器、２
７は被検材２３の板厚、音波伝播時間、黒船球状化率な
どを表示する表示部である。
２２ｂの一方を超音波探傷器２５に接続する切替器、２
７は被検材２３の板厚、音波伝播時間、黒船球状化率な
どを表示する表示部である。
演算制御部２６はマイクロコンピュータなどで構成され
、Ａ／Ｄ変換部、ＣＰＵ、記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ）、
出力部などにより構成される。そして、記憶部には第３
図に示すような超音波の音速と黒鉛球状化率との相関関
係が収納されている。
、Ａ／Ｄ変換部、ＣＰＵ、記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ）、
出力部などにより構成される。そして、記憶部には第３
図に示すような超音波の音速と黒鉛球状化率との相関関
係が収納されている。
まず、被検材２３の板厚を測定するには、演算制御部２
６からの信号により切換部２４を切換えると共に超音波
探傷器２５、切換部２４を介して探触子２２ａ、２２ｂ
の一方から超音波パルス信号を発信する。このパルス信
号は他方の探触子の表面で反射し、発信した探触子にエ
コー信号とし一４＝ て戻ってくる。このエコー信号は探傷器２５を介して演
算制御部７へ入力される。そして高速Ａ／Ｄ変換器によ
り、例えば一方の探触子２２ａから超音波を発信したと
同時にディジタル値に変換したデータを取り込み始め、
媒質中の音速で対抗する探触子２２ｂへ行って帰って来
るに足る十分な時間サンプリングを続ける。
６からの信号により切換部２４を切換えると共に超音波
探傷器２５、切換部２４を介して探触子２２ａ、２２ｂ
の一方から超音波パルス信号を発信する。このパルス信
号は他方の探触子の表面で反射し、発信した探触子にエ
コー信号とし一４＝ て戻ってくる。このエコー信号は探傷器２５を介して演
算制御部７へ入力される。そして高速Ａ／Ｄ変換器によ
り、例えば一方の探触子２２ａから超音波を発信したと
同時にディジタル値に変換したデータを取り込み始め、
媒質中の音速で対抗する探触子２２ｂへ行って帰って来
るに足る十分な時間サンプリングを続ける。
第２ａ図はこのデータの取り込み状態を示すもので、縦
軸に振幅、横軸に時間（１）を取った説明図である。探
触子２２ａからＭの振幅のパルスが発信されてから最初
のピーク値８１は探触子２ｊ ｂからの第１回目の表面
反射波を示すもので、このサンプリング間隔ΔｔがＮ回
目であれば、その往復時間ｔ１はｔ１＝ΔｔＸＮとして
求められ。
軸に振幅、横軸に時間（１）を取った説明図である。探
触子２２ａからＭの振幅のパルスが発信されてから最初
のピーク値８１は探触子２ｊ ｂからの第１回目の表面
反射波を示すもので、このサンプリング間隔ΔｔがＮ回
目であれば、その往復時間ｔ１はｔ１＝ΔｔＸＮとして
求められ。
探触子２２ａと２２ｂの間隔りはＬ＝ｃ１×ｔｘ ／２
（但し、Ｃ］は媒質２１中の音速）として演算される
。またｓ２は２回目の表面反射波を示す。
（但し、Ｃ］は媒質２１中の音速）として演算される
。またｓ２は２回目の表面反射波を示す。
次いで、被検材２３を媒質２Ｉ中に挿入し、演算制御部
２６から信号により探触子２２ａから超音波を発信する
。第２ｂ図は探触子２２ａに受信されるエコー信号をＡ
／Ｄ変換器を介して取り入れたデータを表わす説明図で
ある。
２６から信号により探触子２２ａから超音波を発信する
。第２ｂ図は探触子２２ａに受信されるエコー信号をＡ
／Ｄ変換器を介して取り入れたデータを表わす説明図で
ある。
探触子２２ａより振幅Ｍの超音波を発信すると、第１回
目のピーク値ｓ１は被検材２３の表面反射波を示し、ピ
ーク値５２は第２回目の表面反射波を示す。ピーク値ｓ
１と５２の間に表われるピーク値Ｂユは第１回目の底面
反射波を示し、またピーク値Ｂ２は２回目の底面反射波
を示す。
目のピーク値ｓ１は被検材２３の表面反射波を示し、ピ
ーク値５２は第２回目の表面反射波を示す。ピーク値ｓ
１と５２の間に表われるピーク値Ｂユは第１回目の底面
反射波を示し、またピーク値Ｂ２は２回目の底面反射波
を示す。
探触子２２ａと被検材２３の表面までの距離Ｌ１は前述
と同様に第１Ｕ！Ｊ目のピーク値Ｓ】までのサンプリン
グ回数Ｎを計数することにより求められる。そして、演
算制御装置から信号により。
と同様に第１Ｕ！Ｊ目のピーク値Ｓ】までのサンプリン
グ回数Ｎを計数することにより求められる。そして、演
算制御装置から信号により。
切換部２４を切換えて、探触子２２ｂがら超音波を発信
し、上記と同様に探触子２２ｂと被検材２３との距離Ｌ
２が求められる。
し、上記と同様に探触子２２ｂと被検材２３との距離Ｌ
２が求められる。
被検材２３の板厚りはＤ−Ｌ ＬＩ Ｌｚを演算す
ることによって演算制御部２６で求められ、例えば表示
部２７に表示される。
ることによって演算制御部２６で求められ、例えば表示
部２７に表示される。
また、上記板厚の計測はサンプリング間隔Δｔとサンプ
リング回数Ｎを測る変わりに、演算制御部にクロックを
設け、超音波発信と同時にクロックを作動させ、ピーク
値５１発生時にクロックを停止させて、その時間ｔを検
出することによっても同様に行うことができる。
リング回数Ｎを測る変わりに、演算制御部にクロックを
設け、超音波発信と同時にクロックを作動させ、ピーク
値５１発生時にクロックを停止させて、その時間ｔを検
出することによっても同様に行うことができる。
また、被検材２３中の超音波の伝播時間ｔｚは第２ｂ図
に示す第１回目の表面反射波Ｓ】のサンプリング回数Ｎ
ｓ 】とその後の底面反射波Ｂコのサンプリング回数
Ｎ Ｂ ｌを検出すれば、１２−ｃｌ（ＮＢｘ−Ｎｓｌ
）で求められ、被検材中の音速Ｖ＝（Ｌ Ｌｘ −Ｌ
ｚ）／ｌ ：ｘで求められる。
に示す第１回目の表面反射波Ｓ】のサンプリング回数Ｎ
ｓ 】とその後の底面反射波Ｂコのサンプリング回数
Ｎ Ｂ ｌを検出すれば、１２−ｃｌ（ＮＢｘ−Ｎｓｌ
）で求められ、被検材中の音速Ｖ＝（Ｌ Ｌｘ −Ｌ
ｚ）／ｌ ：ｘで求められる。
この音速Ｖに基いて、記憶部に収納された音速と黒鉛球
状化率の関数関係（例えば第３図のＸ＝ｙ／ａ−ｂ）に
より被検材２３の黒鉛球状化率を算出し表示部２７に表
示する。
状化率の関数関係（例えば第３図のＸ＝ｙ／ａ−ｂ）に
より被検材２３の黒鉛球状化率を算出し表示部２７に表
示する。
以上本実施例では被検材としての鋳物を板状のものとし
て説明したが、探触子から発信される超音波を反射して
探触子に受信可能な形状のものであれば、本発明を適用
することが可能である。
て説明したが、探触子から発信される超音波を反射して
探触子に受信可能な形状のものであれば、本発明を適用
することが可能である。
［発明の効果〕
以」二説明した本発明によれば、被検材としての鋳物の
厚みと鋳物中の超音波の伝播時間を同時に自動的に計測
することが可能であり、又、被検材を探触子間のどの位
置に挿入しても計測できるので、鋳物の非破壊検査を人
力を労せず短時間に行うことができ、大量生産時の鋳物
の非破壊検査を自動的に連続して行うことも可能となる
。
厚みと鋳物中の超音波の伝播時間を同時に自動的に計測
することが可能であり、又、被検材を探触子間のどの位
置に挿入しても計測できるので、鋳物の非破壊検査を人
力を労せず短時間に行うことができ、大量生産時の鋳物
の非破壊検査を自動的に連続して行うことも可能となる
。
第１図は本発明の超音波計測装置の一実施例を示す説明
図、第２ａ図は第１図に示す超音波計測装置においてデ
ータの取り込み状態を示す説明図、第２ｂ図は第１図に
示す超音波計測装置においてエコー信号をＡ／Ｄ変換器
を介して取り入れたデータを示す説明図、第３図は超音
波の音速と黒鉛球状化率との相関関係を示す説明図、第
４図は従来の超音波計測装置の一例を示す説明図である
。 ２１・・・・・・媒質、２２ａ、２２ｂ・・・・・・探
触子、２３・・・・・・被検材（鋳物）、２５・・・・
・・超音波探傷器、２６・・・・・・演算制御部。 Ｘ？ 賞 ？ 第３図 球状゛化率を短 第４図
図、第２ａ図は第１図に示す超音波計測装置においてデ
ータの取り込み状態を示す説明図、第２ｂ図は第１図に
示す超音波計測装置においてエコー信号をＡ／Ｄ変換器
を介して取り入れたデータを示す説明図、第３図は超音
波の音速と黒鉛球状化率との相関関係を示す説明図、第
４図は従来の超音波計測装置の一例を示す説明図である
。 ２１・・・・・・媒質、２２ａ、２２ｂ・・・・・・探
触子、２３・・・・・・被検材（鋳物）、２５・・・・
・・超音波探傷器、２６・・・・・・演算制御部。 Ｘ？ 賞 ？ 第３図 球状゛化率を短 第４図
Claims (1)
- 鋳物の厚さを測定する手段と、鋳物中を通る超音波の時
間を測定する手段と、測定した厚さ及び時間に基いて鋳
物中を通過する超音波の音速を演算する手段と、音速に
基いて鋳物の黒鉛球状化率を求める手段とを備えた超音
波計測装置において、媒質中に２個の探触子を対抗して
配設し、２個の探触子の間に鋳物を挿入し、超音波の送
受信を行うことによつて鋳物の厚さ及び鋳物中を通過す
る超音波の時間を測定するように構成したことを特徴と
する超音波計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59235154A JPS61114160A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 超音波計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59235154A JPS61114160A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 超音波計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61114160A true JPS61114160A (ja) | 1986-05-31 |
Family
ID=16981848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59235154A Pending JPS61114160A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 超音波計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61114160A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63142255A (ja) * | 1986-12-05 | 1988-06-14 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 超音波測定方法およびその装置 |
| JPS63107850U (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-12 | ||
| JP2012154744A (ja) * | 2011-01-25 | 2012-08-16 | Toyota Motor Corp | 超音波計測方法、及び超音波計測装置 |
| JP2012233771A (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Osaka Gas Co Ltd | 敷設鋳鉄管の材質判定方法及び敷設鋳鉄管材質判定システム |
-
1984
- 1984-11-09 JP JP59235154A patent/JPS61114160A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63142255A (ja) * | 1986-12-05 | 1988-06-14 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 超音波測定方法およびその装置 |
| JPS63107850U (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-12 | ||
| JP2012154744A (ja) * | 2011-01-25 | 2012-08-16 | Toyota Motor Corp | 超音波計測方法、及び超音波計測装置 |
| US8826739B2 (en) | 2011-01-25 | 2014-09-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Ultrasonic measuring method and ultrasonic measuring system |
| JP2012233771A (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Osaka Gas Co Ltd | 敷設鋳鉄管の材質判定方法及び敷設鋳鉄管材質判定システム |
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