JPS61210953A - 超音波探傷装置 - Google Patents

超音波探傷装置

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JPS61210953A
JPS61210953A JP60051733A JP5173385A JPS61210953A JP S61210953 A JPS61210953 A JP S61210953A JP 60051733 A JP60051733 A JP 60051733A JP 5173385 A JP5173385 A JP 5173385A JP S61210953 A JPS61210953 A JP S61210953A
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JP
Japan
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signal
shape
defective
defect
ultrasonic flaw
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Pending
Application number
JP60051733A
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Inventor
Masashi Takahashi
雅士 高橋
Ichiro Furumura
古村 一朗
Satoshi Nagai
敏 長井
Taiji Hirasawa
平沢 泰治
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
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Publication date
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    • G01N29/44Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4409Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison
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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】 [発明の技術分野] 本発明は、被検体として金属材料等の表面や内部に存在
する欠陥の有無及び寸法を測定する超音波探傷装置に係
り、特に、欠陥信号と形状等による疑似信号を弁別する
ことにより超音波探傷性能を向上させた超音波探傷装置
に関する。
[発明の技術的背景とその問題点] 超音波探傷において、欠陥を正確に検出するためには、
欠陥信号と形状等による疑似信号を確実に弁別すること
があげられる。ところが原子カプラントの配管及びター
ビン発電機エンドリング等に用いられているオーステテ
ィ1−系ステンレス鋼に発生した応力腐食割れ等のよう
に互いに密着した(タイトで)微小な欠陥を検出する際
は、欠陥信号レベルが小さいため、特に、この欠陥信号
と形状等による疑似信号の弁別が困難である。
一方、従来の超音波探傷において、この欠陥信号と形状
等による疑似信号の弁別は例えば、通常のAスコープ表
示での探傷にあっては今だに検査員のカンと経験にたよ
るところが多く、一部では探m法、データ処理法等を改
良して欠陥信号と形状等による疑似信号を弁別しようと
いことも試みられているが、被検体の材料の種類及びそ
の大きさ、欠陥の種類等によらず欠陥信号と形状等によ
る疑似エコーを弁別する方法は確立されていない。
[発明の目的] 本発明は上記事情に基づいてなされたもので、その目的
とするところは、被検体の材料の種類及びその大きさ、
欠陥の種類によらず欠陥信号と形状等による疑似信号を
弁別し、超音波探傷性能を向上させることを可能にした
超音波探傷装置を提供することにある。
[発明の概要] 本発明による超音波探傷装置は、上記目的を達成させる
ために、欠陥信号のパワースペクトルと形状等による疑
似信号のパワースペクトルの周波数帯が異なることを利
用して欠陥信号と形状等による疑似信号を弁別する処理
機構を超音波受信系に設け、欠陥信号のみを選択して画
像表示させることを特徴とする。
[発明の実施例] 以下に本発明の超音波探傷装置を第1図に示す一実施例
に従い説明する。
第1図において、1は内部に超音波振動子1Aを備えた
例えば斜角探触子等の超音波探触子であり、被検体P上
に配置されている。2は超音波探触子1に励振用の高電
圧のパルスを付加するパルサーであり、このパルサー2
は超音波探触子1を励振し、被検体Pに超音波ビームU
Bを送信する。
3は上記超音波ビームUBが被検体P内の欠陥CRに反
射して形成された超音波エコーLIEを超音波探触子1
を介して受信するレシーバである。
4はレシーバ3から出力された受信信号から所望の信号
のみを取り出せるように設けたゲート回路で、信号取り
込み開始時間及びその長さを自由に調整することが可能
となっている。
5はゲート回路4からの出力信号の最大振幅値を計測す
る最大振幅値計測回路であり、6−1はゲート回路4か
らの出力信号のアナログ値からディジタル値に変換する
A/D変換器である。
7は超音波探触子1を所望の早さで所望の位置を駆動さ
せる駆動装置である。8は駆動装置!7の出力信号から
超音波探触子1の位置を計測する探触子位置検出回路で
あり、6−2は駆動袋[7の出力信号から探触子の位置
検出回路8の出力信号をアナログ値からディジタル値に
変換するA/D変換器である。
9は演算用マイクロコンピュータであり、ゲート回路4
の出力信号をディジタル値に変換したデータ群を記憶す
ると共にその時の探触子の位置検出回路8からの出力信
号をディジタル値に変換したデータを記憶する入力デー
タ用メモリ9Aと、欠陥信号と形状等による疑似信号の
弁別のためのデータが予め格納されている欠陥疑似信号
弁別関数用メモリ9Bと、予め被検体Pの形状を示すデ
ータが格納されている被検体の形状用のメモリ9Cと、
これらメモリ9A、98.90のデータに基づいて後述
するデータ処理法 9Dとより構成されている。
10は演算用マイクロコンピュータ9の処理部9Dから
の出力をアナログ信号に変換するD/A変換器である。
11はこのD/A変換器1oからの出力信号に基づいて
Bスコープ、Cスコープ等の表示方式で画像表示する表
示@111である。
また、12はすべての回路の制御を行なう制御用マイク
ロコンピュータであり、6−3は、制−用マイクロコン
ピュータからのビーム路程の出力信号をディジタル値に
変換するA/D変換器である。
以上の構成による本実施例の作用を第2図から第8図を
参照して説明する。
第2図は本装置の動作流れ図である。最大振幅値計測回
路5で計測された最大振幅値Pが予め制御用マイクロコ
ンピュータ12に設定したしきい値THを越えるまでは
、処1!81.S2.83゜S4により駆動、送信、受
信、農大振幅値計測が繰り返される。いったん最大振幅
値Pがしきい値Tl−1を越えたと判定されると、処理
S5で駆動停止し、処理86.87にて送信、受信が行
なわれ、処理S8にてゲート回路4からの振幅値データ
がディジタル値に変換され、処理S9にて一つのデータ
群として演算用マイクロコンピュータ9の入力データ用
メモリ9Aに記憶される。また同時に探触子の位置計測
回路8により計測された探触子の位置と制御用マイクロ
コンピュータ12により計算されたP<THのビーム路
程がA/D変換した後上述の演算用マイクロコンピュー
タ9の入力データ用メモリ9Aに記憶される。
次にこの演算用マイクロコンピュータ9の入力データ用
メモリ9Aに記憶された振幅値のデータ群は、処理81
0にて演算部9Dでフーリエ変換が行なわれる。即ち、
第3図に示したように時間領域でのデータ群が周波数領
域でのデータ群に変換される。
第4図は第5図に示したT型継手溶接部の欠陥信号と形
状等による疑似信号の周波数領域でのデータ群を比較し
た一例である。第4図によれば、欠陥信号と形状等によ
る疑似信号の差異は明確になる。即ち、欠陥信号のパワ
ースペクトルが形状等による疑似信号のパワースペクト
ルよりも高周波側にシフトしている。従って、処理81
2では、この違いを代表するパラメータ、例えば第6図
に示した全パワースペクトルに対する「!からrlのパ
ワースペクトルの割合r1、全パワースペクトルに対す
るt3からr4のパワースペクトルの割合r2等により
振幅値の大きさに全く影響を受けないで欠陥信号と形状
等による疑似信号を弁別することができる。
具体的には予め第7図に示したような欠陥信号と形状等
による疑似信号の弁別のための開数R2−a Rr +
b  (a 、 b :定数)を演算用マイクロコンピ
ュータ9の欠陥・疑似信号弁別関数用メモリ10Bに格
納し処理S13では上記関数を取出して先に演算したr
l、rlがr 2 >arl +bならば、欠陥として
処理814にて表示@111へ表示される。
この際、処理815として演算用マイクロコンピュータ
9の入力データ用メモリ9Aには探触子の位置及びビー
ム路程が記憶され、被検体の形状用メモリ9Cには被検
体Pの形状を示すデータが記憶されているため表示WA
置11には第8図に示すようなりスコープ、Cスコープ
等の表示方式で表示装置11に画像表示することができ
る。
以上のように本実施例では、欠陥信号と形状等による疑
似信号の周波数特性の差に看目し、全部パワースペクト
ルに対する特定のパワースペクトルの割合といったパラ
メータで処理しているため、被検体の大きざ、信号(振
幅値)の大きさに全く影響されず欠陥信号と形状等によ
る疑似信号を弁別することができる。
また、被検体の材料の種類や欠陥の種類が異なった場合
の種々の欠陥・疑似信号弁別関数を予め用意することに
より、被検体の材料の種類や欠陥の種類によらず欠陥信
号と形状等による疑似信号を弁別することができる。従
うて超音波探傷性能は向上し、且つ探傷結果は断面像表
示されるため欠陥の位置の把握が容易となる。
第9図が第10図を用いて本発明による他の実施例につ
いて説明する。第1図の構成におけるフーリエ変換を用
いてソフトウェアにより周波数成分を解析する代わりに
、第9図に示すように、特定の周波数成分のものだけを
取り出すフィルタ13をハードウェアで備えてもよい。
即ち、高周波側13Aと低周波側13Bの2つのフィル
タによりそれぞれ特定の周波数成分のものだけを取り出
し、面積計測回路14で第10図に示したような面積S
を計測した上で(Sz 、 S2 )、判定回路15ニ
よりSlとa’ 32+b’  (a’ 。
b′は定数)の大小が比較され、Sl>a’ 32+b
’の時欠陥として表示装置111に表示される。
この時被検体の形状及びビームの路程の信号は制御用マ
イクロコンピュータ12から送信される。
このように構成すれば、装置の小型化がはかれ、且つ、
計算時間の短縮により駆動装置7を停止する必要がなく
なることにより、探触子の位置検出の精度が向上できる
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施できる。
[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、周波数の差に着目し
た欠陥信号と形状等による疑似信号を弁別する処理手段
を超音波受信系に設け、欠陥信号のみを画像表示するよ
うにしたので、被検体の材料の種類及びその大きさ欠陥
の種類等によらず超音波探傷性能を向上させることを可
能にした超音波探傷装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による超音波探傷iutの一実施例の構
成を示すブロック図、第2図は実施例の動作流れ図、第
3図は同時実施例のフーリエ変換を説明した図、第4図
は欠陥信号と形状等による疑似信号の周波数領域での差
異を示した図、第5図は被検体の一例としてT型継手溶
接部を説明した図、第6図は欠陥信号と形状等による疑
似信号を周波数領域で弁別するためのパラメータを説明
した図、第7図は欠陥信号と形状等による疑似信号を弁
別するための関数を説明した図、第8図は表示amに表
示された探傷結果の一例を示す図、第9図は本発明の他
の実施例の構成を示すブロック図、第10図は面積計測
回路で計測する面積を説明した図である。 1・・・超音波探触子、1A・・・超音波振動子、2・
・・パルサー、3・・・レシーバ、4・・・ゲート回路
、5・・・最大振幅値計測回路、6・・・A/D変換器
、7・・・駆動装置、8・・・探触子の位置検出回路、
9・・・演算用マイクロコンピュータ、9A・・・入力
データ用メモリ、9B・・・欠陥・疑似信号弁別関数用
メモリ、9C・・・被検体の形状用メモリ、9D・・・
演算部、10・・・D/A変換器、11・・・表示装置
、12・・・制御用マイクロコンピュータ、13・・・
フィルタ、13A・・・高周波用フィルタ、13B・・
・低周波用フィルタ、14・・・面積計測回路、15・
・・判定回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第3図 り液体 f(MHz) 全パワースくクト11:対TiL+りらf2#Iバフ−
、ス<7ト1−11イ卦R1 第8図 Bスフーアを*         Cスフ−1表ホ第1
0図 硬調(μsec)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被検体に超音波を送受信して上記被検体の内部に
    存在する欠陥を超音波探傷するようにした超音波探傷装
    置において、欠陥信号のパワースペクトルと形状等によ
    る疑似信号のパワースペクトルとが周波数帯に差異があ
    ることを利用して欠陥信号と形状等による疑似信号とを
    弁別する処理手段を超音波受信系に設け、欠陥信号のみ
    を選択して画像表示するようにしたことを特徴とする超
    音波探傷装置。
  2. (2)処理手段は、被検体の材料、欠陥の種類の差異に
    基づく疑似信号弁別関係を記憶する記憶手段を有し、受
    信信号を上記疑似信号弁別関数により弁別することによ
    り欠陥信号のみを取出すように構成したことを特徴とす
    る特許請求の範囲第(1)項記載の超音波探傷装置。
  3. (3)処理手段は、高周波フィルタと低周波フィルタと
    を有し、両フィルタにより受信信号から欠陥信号のみを
    取出す構成としたことを特徴とする特許請求の範囲第(
    1)項記載の超音波探傷装置。
JP60051733A 1985-03-15 1985-03-15 超音波探傷装置 Pending JPS61210953A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63121748A (ja) * 1986-11-10 1988-05-25 Hitachi Constr Mach Co Ltd 超音波探傷装置
JP2009097889A (ja) * 2007-10-12 2009-05-07 Toshiba Corp タービン発電機エンドリングの欠陥検出方法

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JPS63121748A (ja) * 1986-11-10 1988-05-25 Hitachi Constr Mach Co Ltd 超音波探傷装置
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