JPS6112546B2 - - Google Patents
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- JPS6112546B2 JPS6112546B2 JP9751879A JP9751879A JPS6112546B2 JP S6112546 B2 JPS6112546 B2 JP S6112546B2 JP 9751879 A JP9751879 A JP 9751879A JP 9751879 A JP9751879 A JP 9751879A JP S6112546 B2 JPS6112546 B2 JP S6112546B2
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- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- signal amplitude
- order
- circuit
- waves
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- Expired
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 9
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
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- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
本発明はAE計測における位置標定方法及びそ
の装置に関するものである。 一般にAE計測（Acoustic Emission）とは金
属材料中の亀裂が進展する際、音波を該材料中に
放出することをいうものであり、材料中に音波を
圧電変換素子で電気信号に変換し、これを計測す
ることにより、材料中の亀裂を検知せんとするも
のである。この方法をAE計測法といい、各種金
属製容器、構造物等の安全性の適否、監視及び溶
接部の欠陥検出等に広く利用されているものであ
る。 而してAE計測の長所の１つとしては、材料中
の亀裂（以下欠陥という）の位置とリアルタイム
にて検知することが出来ることがあげられる。こ
れは材料表面に複数個の圧電変換素子（以下セン
サという）を配置し、AEによる音波が各センサ
に到達する時間の差を計測することにより、地震
の電源地推定と同じ原理で、欠陥位置を算出する
ものである。これを位置標定という。 従来における位置標定の原理を第１図にもとづ
き説明する。材料としては軟鋼を使用しまずＡ点
より発生した音波は、図に示す数値の時間により
各センサに到達する。各センサの到達時間差から
代数的手法によりＡ点を容易に算出することが出
来る。この場合各センサの到達時間差の計測は
AE計測器内に収納された時間差カウンタにて行
ない、Ａ点の算出はAE計測器内に収容された位
置標定回路にて行なつたものである。なお鋼中の
音速は3000m／secとした。 然しながらこのようにして位置標定を行つた場
合、位置標定のエラーが多いという欠点がある。
その理由を第２図により説明すると次の如くであ
る。即ちＡ点及びＢ点により同時にAEが発生し
た場合、この両点から発生した音波は第２図に示
す時間に各センサに到達する。第２図より明らか
の如くＡ点、Ｂ点より発生した音波は交錯して各
センサに到達しており、計測器側で受信した音波
がＡ点からのものか、或はＢ点からのものかを判
別することが可能なため、各センサへ先に到達し
た音波をもつて位置標定の計算を行つているもの
である。従つてセンサ１に先に到達したものはＡ
点よりの音波、センサ２にはＢ点、センサ３には
Ｂ点、センサ４にはＡ点となるため、これをもと
に位置標定を行つた場合、その結果はＡ点又はＢ
点でなくＣ点となる。このように従来のAEより
発生した音波（以下AE波という）がセンサに到
達する時間差により欠陥の位置標定を行うという
方法では複数個のAE波が交錯してセンサに到達
する際に位置標定エラーを生ずるものであつた。 従つてAE計測においては、その位置標定を適
確に把握するための精度が極めて重要な事項であ
り、上記の位置標定エラーを防止する方法が要望
されていたものであつた。 本発明にかかる要望に応じ鋭意研究を行つた結
果、AE波の伝搬減衰を利用し、複数個のAE波が
交錯してセンサに到達した場合においても、これ
とチエツクし位置標定エラーを防止する方法及び
装置を見出したものであり、センサ到着順にAE
波の振幅が減少しているか否かを確認し、もしそ
うでなければ複数個のAE波が交錯してセンサに
到達したと判断し、位置標定を行わないようにし
たものである。即ち本発明方法は複数個のセンサ
によりAEを計測して金属材料の欠陥位置を標定
する方法において、AE波が各センサに到達した
順位と各センサで受信したAE信号振幅値の順位
とを比較し、この両者の順位が一致したことを確
認した後、標定を行うことを特徴とするものであ
る。 又本発明装置は、複数個のセンサの夫々に接続
した増幅器と、該増幅器に並列して接続したAE
信号振幅値比較回路及びAE波到達時間差計測回
路と、上記両回路に接続して夫々出力されたAE
信号振幅値順位及びAE波到達順位を比較する比
較回路と、比較回路及び前記AE波到達時間差計
測回路に接続し、前記比較回路が一致した時のみ
動作する欠陥位置標定回路とを夫々具備したこと
を特徴とするものである。 本発明の１例を第３図にもとづき説明する。 １はセンサ、２は前置増幅器、３は主増幅器で
ある。センサ１によりAE波は電気信号に変換さ
れ、増幅器２及び３により計測に適当な電圧レベ
ルに増幅される。この適当な電圧レベルに増幅さ
れた電気信号１１をAE信号とよぶ。電気信号１
１はAE信号振幅値比較回路４及びAE波到達時間
差計測回路５に入力される。比較回路４では各セ
ンサからのAE信号振幅値を計測記録し、センサ
におけるAE信号振幅値の大きなものから順次に
順位付けを行う。又一方計測回路５においては各
センサにAE波が到達した時刻の時間差を計測、
記録し、且つ各センサにAE波が到達した順位を
記録する。又前記比較回路４からのAE信号振幅
値の順位を示す情報１２と計測回路５からのAE
波到達順位を示す情報１３は夫々比較回路６に入
力される。この回路６において前記情報１２及び
１３の順位が一致していなければAE波の交錯し
てセンサに到達と判定し、この両者の順位が一致
していればAE波の交錯はないと判定するもので
ある。その理由はAE波は伝播距離の増加に伴つ
てその振幅は減衰するため、AE波の交錯がない
場合にはAE波の到達順位をAE信号振幅値順位と
は一致するものである。 而してAE波の交錯がないと判定した場合のみ
比較回路６に欠陥位置標定回路７に位置定実行命
令１５をあたえる。この命令１５をあたえられた
回路７は前記計測回路５にて記録されているAE
波到達時間差情報１４をもとに欠陥の位置標定を
行ない、その位置標定結果１６を記録装置８に対
して出力せしめるものである。 次に本発明の実施例を第１図及び第２図の事例
について説明する。 実施例 第１図において各センサのAE波到達順位及び
AE信号振幅値順位を示すと第１表の如くであ
り、この両者の順位は一致しておりAE波の交錯
がないことを示している。
の装置に関するものである。 一般にAE計測（Acoustic Emission）とは金
属材料中の亀裂が進展する際、音波を該材料中に
放出することをいうものであり、材料中に音波を
圧電変換素子で電気信号に変換し、これを計測す
ることにより、材料中の亀裂を検知せんとするも
のである。この方法をAE計測法といい、各種金
属製容器、構造物等の安全性の適否、監視及び溶
接部の欠陥検出等に広く利用されているものであ
る。 而してAE計測の長所の１つとしては、材料中
の亀裂（以下欠陥という）の位置とリアルタイム
にて検知することが出来ることがあげられる。こ
れは材料表面に複数個の圧電変換素子（以下セン
サという）を配置し、AEによる音波が各センサ
に到達する時間の差を計測することにより、地震
の電源地推定と同じ原理で、欠陥位置を算出する
ものである。これを位置標定という。 従来における位置標定の原理を第１図にもとづ
き説明する。材料としては軟鋼を使用しまずＡ点
より発生した音波は、図に示す数値の時間により
各センサに到達する。各センサの到達時間差から
代数的手法によりＡ点を容易に算出することが出
来る。この場合各センサの到達時間差の計測は
AE計測器内に収納された時間差カウンタにて行
ない、Ａ点の算出はAE計測器内に収容された位
置標定回路にて行なつたものである。なお鋼中の
音速は3000m／secとした。 然しながらこのようにして位置標定を行つた場
合、位置標定のエラーが多いという欠点がある。
その理由を第２図により説明すると次の如くであ
る。即ちＡ点及びＢ点により同時にAEが発生し
た場合、この両点から発生した音波は第２図に示
す時間に各センサに到達する。第２図より明らか
の如くＡ点、Ｂ点より発生した音波は交錯して各
センサに到達しており、計測器側で受信した音波
がＡ点からのものか、或はＢ点からのものかを判
別することが可能なため、各センサへ先に到達し
た音波をもつて位置標定の計算を行つているもの
である。従つてセンサ１に先に到達したものはＡ
点よりの音波、センサ２にはＢ点、センサ３には
Ｂ点、センサ４にはＡ点となるため、これをもと
に位置標定を行つた場合、その結果はＡ点又はＢ
点でなくＣ点となる。このように従来のAEより
発生した音波（以下AE波という）がセンサに到
達する時間差により欠陥の位置標定を行うという
方法では複数個のAE波が交錯してセンサに到達
する際に位置標定エラーを生ずるものであつた。 従つてAE計測においては、その位置標定を適
確に把握するための精度が極めて重要な事項であ
り、上記の位置標定エラーを防止する方法が要望
されていたものであつた。 本発明にかかる要望に応じ鋭意研究を行つた結
果、AE波の伝搬減衰を利用し、複数個のAE波が
交錯してセンサに到達した場合においても、これ
とチエツクし位置標定エラーを防止する方法及び
装置を見出したものであり、センサ到着順にAE
波の振幅が減少しているか否かを確認し、もしそ
うでなければ複数個のAE波が交錯してセンサに
到達したと判断し、位置標定を行わないようにし
たものである。即ち本発明方法は複数個のセンサ
によりAEを計測して金属材料の欠陥位置を標定
する方法において、AE波が各センサに到達した
順位と各センサで受信したAE信号振幅値の順位
とを比較し、この両者の順位が一致したことを確
認した後、標定を行うことを特徴とするものであ
る。 又本発明装置は、複数個のセンサの夫々に接続
した増幅器と、該増幅器に並列して接続したAE
信号振幅値比較回路及びAE波到達時間差計測回
路と、上記両回路に接続して夫々出力されたAE
信号振幅値順位及びAE波到達順位を比較する比
較回路と、比較回路及び前記AE波到達時間差計
測回路に接続し、前記比較回路が一致した時のみ
動作する欠陥位置標定回路とを夫々具備したこと
を特徴とするものである。 本発明の１例を第３図にもとづき説明する。 １はセンサ、２は前置増幅器、３は主増幅器で
ある。センサ１によりAE波は電気信号に変換さ
れ、増幅器２及び３により計測に適当な電圧レベ
ルに増幅される。この適当な電圧レベルに増幅さ
れた電気信号１１をAE信号とよぶ。電気信号１
１はAE信号振幅値比較回路４及びAE波到達時間
差計測回路５に入力される。比較回路４では各セ
ンサからのAE信号振幅値を計測記録し、センサ
におけるAE信号振幅値の大きなものから順次に
順位付けを行う。又一方計測回路５においては各
センサにAE波が到達した時刻の時間差を計測、
記録し、且つ各センサにAE波が到達した順位を
記録する。又前記比較回路４からのAE信号振幅
値の順位を示す情報１２と計測回路５からのAE
波到達順位を示す情報１３は夫々比較回路６に入
力される。この回路６において前記情報１２及び
１３の順位が一致していなければAE波の交錯し
てセンサに到達と判定し、この両者の順位が一致
していればAE波の交錯はないと判定するもので
ある。その理由はAE波は伝播距離の増加に伴つ
てその振幅は減衰するため、AE波の交錯がない
場合にはAE波の到達順位をAE信号振幅値順位と
は一致するものである。 而してAE波の交錯がないと判定した場合のみ
比較回路６に欠陥位置標定回路７に位置定実行命
令１５をあたえる。この命令１５をあたえられた
回路７は前記計測回路５にて記録されているAE
波到達時間差情報１４をもとに欠陥の位置標定を
行ない、その位置標定結果１６を記録装置８に対
して出力せしめるものである。 次に本発明の実施例を第１図及び第２図の事例
について説明する。 実施例 第１図において各センサのAE波到達順位及び
AE信号振幅値順位を示すと第１表の如くであ
り、この両者の順位は一致しておりAE波の交錯
がないことを示している。
【表】
第２図において各センサのAE波到達順位及び
AE信号振幅値順位を示すと第２表に示す如くで
ある。
AE信号振幅値順位を示すと第２表に示す如くで
ある。
【表】
Ａ点におけるAEより、Ｂ点におけるAEの方が
大規模（AE波振幅が大）であつたとすると、セ
ンサ２，３に到達したＢ点からのAE信号振幅値
が大きな値となり、その順位は第２表の通りとな
る。AE波到達順位とAE信号振幅順位はＡ点及び
Ｂ点からのAE波が交錯して各センサに到達した
ため一致しない。 又逆にＡ点におけるAEの方が、Ｂ点のAEより
大規模であつた場合には、センサ１，４に到達し
たＡ点からのAE信号振幅値が大きな値となり、
AE波到達順位とAE信号振幅値順位は第３表に示
す如くとなり、この両者は一致しない。
大規模（AE波振幅が大）であつたとすると、セ
ンサ２，３に到達したＢ点からのAE信号振幅値
が大きな値となり、その順位は第２表の通りとな
る。AE波到達順位とAE信号振幅順位はＡ点及び
Ｂ点からのAE波が交錯して各センサに到達した
ため一致しない。 又逆にＡ点におけるAEの方が、Ｂ点のAEより
大規模であつた場合には、センサ１，４に到達し
たＡ点からのAE信号振幅値が大きな値となり、
AE波到達順位とAE信号振幅値順位は第３表に示
す如くとなり、この両者は一致しない。
【表】
このように複数個のAEを各センサが交錯して
受信した場合、AE到達順位とAE信号振幅値順位
は相違するものであるため、交錯したAE波をも
とに位置標定を行えば誤つた結果を生ずるので、
この場合は位置標定を行わないものである。 以上詳述した如く本発明によればAE波の伝搬
距離による振幅減衰を利用して、AE波到達時順
位とAE信号振幅値順位とを比較し、AE波の交錯
の有無を判断することにより位置標定エラーを未
然に防止するこが出来うる等顕著な効果を有す
る。
受信した場合、AE到達順位とAE信号振幅値順位
は相違するものであるため、交錯したAE波をも
とに位置標定を行えば誤つた結果を生ずるので、
この場合は位置標定を行わないものである。 以上詳述した如く本発明によればAE波の伝搬
距離による振幅減衰を利用して、AE波到達時順
位とAE信号振幅値順位とを比較し、AE波の交錯
の有無を判断することにより位置標定エラーを未
然に防止するこが出来うる等顕著な効果を有す
る。
第１図及び第２図は位置標定の原理図、第３図
は本発明の１例を示す概略説明図である。 １……センサ、２……前置増幅器、３……主増
幅器、４……AE信号振幅値比較回路、５……AE
波到達時間差計測回路、６……比較回路、７……
位置標定回路、８……記録装置。
は本発明の１例を示す概略説明図である。 １……センサ、２……前置増幅器、３……主増
幅器、４……AE信号振幅値比較回路、５……AE
波到達時間差計測回路、６……比較回路、７……
位置標定回路、８……記録装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数個のセンサによりAEを計測して金属材
料の欠陥位置を標定する方法において、 AE波が各センサに到達した順位と、各センサ
で受信したAE信号振幅値の順位とを比較し、こ
の両者の順位が一致したことを確認した後、標定
を行うことを特徴とするAE計測による位置標定
方法。 ２ 複数個のセンサの夫々に接続した増幅器と、
該増幅器に並列して接続したAE信号振幅値比較
回路及びAE波到達時間差計測回路と、上記両回
路に接続して夫々出力されたAE信号振幅値順位
及びAE波到達順位を比較する比較回路と、比較
回路及び前記AE波到達時間差計測回路に接続
し、前記比較回路が一致を検知した時のみ動作す
る欠陥位置標定回路とを夫々具備したことを特徴
とするAE計測による位置標定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9751879A JPS5621059A (en) | 1979-07-31 | 1979-07-31 | Method and device for determining position in ae measurement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9751879A JPS5621059A (en) | 1979-07-31 | 1979-07-31 | Method and device for determining position in ae measurement |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5621059A JPS5621059A (en) | 1981-02-27 |
| JPS6112546B2 true JPS6112546B2 (ja) | 1986-04-09 |
Family
ID=14194469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9751879A Granted JPS5621059A (en) | 1979-07-31 | 1979-07-31 | Method and device for determining position in ae measurement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5621059A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6112545U (ja) * | 1984-06-26 | 1986-01-24 | ワイケイケイ株式会社 | 横桟と格子の連結装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4373627B2 (ja) * | 2001-08-23 | 2009-11-25 | 株式会社東芝 | 構造物欠陥深さ測定方法 |
| US8376947B2 (en) * | 2008-03-26 | 2013-02-19 | Bioquantetics, Inc. | Application of image-based dynamic ultrasound spectrography (IDUS) in detection and localization of breast microcalcifcation |
-
1979
- 1979-07-31 JP JP9751879A patent/JPS5621059A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6112545U (ja) * | 1984-06-26 | 1986-01-24 | ワイケイケイ株式会社 | 横桟と格子の連結装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5621059A (en) | 1981-02-27 |
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