JPS61245010A - 超音波厚さ計 - Google Patents

超音波厚さ計

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Publication number
JPS61245010A
JPS61245010A JP8624985A JP8624985A JPS61245010A JP S61245010 A JPS61245010 A JP S61245010A JP 8624985 A JP8624985 A JP 8624985A JP 8624985 A JP8624985 A JP 8624985A JP S61245010 A JPS61245010 A JP S61245010A
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JP
Japan
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thickness
ultrasonic
probe
inspected
data
Prior art date
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Pending
Application number
JP8624985A
Other languages
English (en)
Inventor
Reiji Hirano
平野 令二
Hiroto Kitai
北井 博人
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPS61245010A publication Critical patent/JPS61245010A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B17/00Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
    • G01B17/02Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring thickness

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (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】 [産業上の利用分野] 本発明は一般に超音波検査装置に係るものであり、さら
に具体的には超音波を利用して被検体の厚さを測定する
超音波厚さ計に係るものである。
[従来の技術] 従来、ハンディタイプの超音波厚さ計は、超音波探触子
を鉄鋼板等の被検体の表面に媒介液(カプラント)を介
して押しつけて接触させ、その接触直下の被検体の裏面
までの厚さを数値表示させて被検体の厚さを測定したり
、特定の数ケ所の点の厚さを測定して裏面の腐蝕状態を
推定したりしていた。この方法によると被検体が狭い範
囲で厚さが異っていたり、局部的に腐蝕していたり、部
分的に内部で欠陥があったりしても、これらを検知でき
ないことが多々あった。また、データ表示も測定点の厚
さを数値として表示するため被検体裏面の状態を連続的
に把握することが困難であった。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明の目的は上述の如き不連続点の測定による厚さの
変化、あるいは内部欠陥の存在などを見落すという問題
点を解消し、また従来の厚さの数値のみの表示による裏
面状態の把握困難という問題点を解消することにある。
この目的は本発明に従って連続的な測定により、連続的
な厚さの変化を検知し、その測定データの表示も視覚に
訴えるグラフィックディスプレーにより厚さの連続的な
つながり、即ち被検体の断面図を自動的に得られるよう
にして、被検体の裏面状態、内部欠陥の分布状態などを
容易に理解できるようにすることにより達成される。
特に本発明による被検体材料の音速の恒久的記憶と温度
変化等の外的要因もしくは部品の摩損等のような経年変
化による測定値誤差の修正とは前記の目的の容易でしか
も完全な達成の実現に寄与するものである。
[問題点を解決するための手段] すなわち、本発明の超音波厚さ計は、音速入力手段;測
定開始入力手段;測定開始後所定時間毎に時間信号を発
生する時間信号発生手段;図形表示装置:超音波探触子
;この超音波探触子へ接続された超音波発生回路;前記
の超音波探触子へ接続され、超音波探触子直下の被検体
からのエコー信号を受信する超音波受信回路;及び 前記の音速入力手段と、前記の図形表示装置と前記の時
間信号発生手段と前記の超音波受信回路とへ接続され、
前記のエコー信号から被検体の厚さを算出する手段と、
時間データと、それに対応する厚さデータとを記憶する
手段と、時間データと厚さデータを読出して被検体の断
面図を前記の図形表示装置へ呈示する手段とを含む集中
制御回路を備えることを特徴とするものである。
[作 用] 超音波探触子を接触させて鋼材等の厚さを測定するが、
その測定は探触子の静止接触部分のみでなく、接触状態
を保ちつつ連続して移動させたときその厚さデータを数
値として貯え、かつ連続した複数個の厚さデータを得る
ことにより移動経路直下の断面図を表示する画像表示も
行なう。
特に本発明では被検体材料の音速の恒久的記憶と温度変
化等の外的要因もしくは部品の摩損等のような経年変化
による測定値の誤差の修正とを行なっている。
[実施例] 第1図は本発明の実施例の超音波厚さ計の斜視図である
。1は図形表示装置付超音波厚さ計の本体、2は電源と
しての電池を格納する電池ボックス、3は負荷への電力
供給を制御する電源スィッチ、4は超音波探触子で、厚
さ針本体1とは柔軟性のあるケーブルで電気的に結合さ
れている。超音波探触子4は一般的に発信と受信と2つ
に分割されており、厚さ針本体からの発信電気量を超音
波に変換し被検体5の内部へ入射伝搬させる。被検体の
底面で反射した超音波は再度探触子4に受信され電気信
号に変換される。この電気信号は厚さ針本体に導びかれ
、この受信情報により厚さデータが得られる。この厚さ
データは図形表示パネル6に数値データ及び断面図形と
して表示される。
図形表示パネル6には探触子4からのデータを表示する
のみならずキーボード7より被検体5の種類別による音
速を0〜9の10個の数値キー(テン・キー)8により
入力、表示する。またキーボード7にはテン・キーの他
にも古いデータを図形表示パネル6より消去するための
消去またはCLRキー9、厚さ方向の単位切換スイッチ
10、所望位置の厚さを確認するための位置マークを移
動させる左移動スイッチ11、右移動スイッチ12を設
けている。
スタートスイッチ13を押した後一定の時間内に、手で
探触子4を被検体上一方向に走査させると、単位時間毎
に厚さデータが得られる。すなわち、被検体上を探触子
が移動した部分の厚さデータが連続的に得られる。この
厚さデータを縦軸とし、時間を横軸とすれば、探触子の
移動した部分の断面図が得られ、これが図形表示パネル
6に表示される。またこの断面図中の被検体の表面に最
も近い裏面までの距離、すなわち最低厚さと被検体の表
面から最も遠い裏面までの距離すなわち最高厚さを自動
的に探し、これらを数値データとしてa。
b部に表示する。また移動マークが示す位置における被
検体の厚さも0部に表示する。14は測定データの補正
ボリュームである。なお探触子4のケーブルは各々コネ
クタd、eにより厚さ針本体に結合されている。
第2図は本発明の実施例を電気ブロック図で表わしたも
のである。102は電圧Vsの電源電池、103は電源
スィッチでありこの電源スィッチ103をオンすること
でDC−DCコンバータ150が作動し所要の電源電圧
をつくる。例えば電源Vcは集中制御回路151等の電
源で+5V、また電源Voは表示パネル106駆動用電
源で一8■、電源Vεは超音波発生回路152のための
電源で+100V等である。
超音波探触子104を駆動する電気パルスが超音波発生
回路152より1kHzの繰返し周波数で出力され、こ
れによって圧電素子で作られている分割型超音波探触子
104の送波部qよりルートhを辿って超音波が油膜等
の媒体160を介して被検体105の内部に入射し、そ
して裏面で反射した超音波は探触子104の受波部iに
入る。ここで変換された電気信号は受信回路153で増
巾、整形され集中制御回路151に送られる。
超音波探触子104から発した超音波の一部はルートj
を辿って被検体105の表面から反射され、受渡部iに
入る。
集中制御回路151ではこれら被検体の裏面からのエコ
ー信号と表面からのエコー信号の入力した時間の差を測
定することにより被検体の厚さを算出する。厚さを求め
る計算式を以下に示す。
to  =Vo  x  (Te  −Ts  ) /
2■O:被検体の音速 TB:裏面からのエコーの探触子への入力時刻Ts二表
面からのエコーの探触子への入力時刻(厚さを求める回
路の詳細は「トランジスタ技術」1982年7月号、3
16頁、[超音波センサの基礎と探傷器、厚さ計への応
用」参照) 被検体の音速は前以ってキーボード107の数値キー8
により入力しておく。例えば鋼は5900m /sec
でアルミは6320111 /secであり、従って鋼
の場合はり、 El、 Q、 Elとキー人力する。こ
の数値は電源スィッチ103をオフにしたとき消えてし
まうとスイッチ103をオンする毎に入力する必要があ
り、このわずられしさを避けるため音速データは低消費
電力のメモリ154に記憶させるようにすると便利であ
る。メモリ154は電池102の電圧Vaをスイッチ1
03を経由しないで供給されており、そのため電池10
2が存在し所定の電圧を保持する限り音速データを保持
することができ、同一材料の被検体を測定するときはそ
のための再入力は必要なくなる。
本発明による厚さ計は、探触子104を手で押さえ、被
検体の表面上を油等の介在物を介して移動させる。厚さ
データの取り込みはキーボード107上の開始を指令す
るスタートキー113を押した後、集中制御回路151
内のタイマー回路155で規定された時間(例えば7秒
間)だけ行なう。この間の厚さデータは0.02秒毎に
得ることができるとすれば350個の時間データとそれ
に伴う厚さデータが制御回路内の記憶装置156に貯え
られる。また同時にこの厚さ数値データは、断面図の表
示のために表示長さデータに変換される。これらの時間
データ、表示長さデータは他のデータと共に表示駆動回
路157に送られ第3図に示すように断面図にとして図
形表示パネル106に表示される。因みに探触子104
が規定時間(7秒)内にほぼ均一に708移動したとす
れば厚さのデータは0,2#l毎に得ることができたこ
ととなる。
次の測定を行う場合にはキーボード107上の消去キー
109を押して表示画面の不要部分を消去する。
第3図に於て図形表示パネル106は例えばドツトマト
リックス型の液晶表示パネルで構成されており、音速の
キー人力データは音速表示部Jに表示される。またmは
移動マークで左、右移動スイッチ111.112が押さ
れるとマークは直線nの上を左または右へ移動し、そし
てこのマーク位置の厚さはマーク位置厚さ表示部Cに表
示される。このとき断面図中底面の位置をより良く理解
するために表面に垂直な線を表示しても良い。最小、最
大厚さは記憶装置156に貯えられている厚さデータの
全てを比較して求められた最小、最大値を各々最小、最
大厚さ表示部a、bに表示させる。
さらに厚さ目盛0は厚さ単位切換スイッチ110により
、例えばX i H,X 10g、 X 100#wの
倍率切換がなされる。同時に厚さ表示部a、b、cの各
々も、例えば×1のときは小数点以下2位迄(例1.6
5 M > 、X 10のときは1位迄(16,5履)
、×100のときは整数(例165)などと厚さ数値の
表示法を切換えても良い。
単位切換スイッチ110の設定を誤って小さい単位に設
定したとき大きい厚さデータが入力された場合断面表示
不能となりオーバーフローを意味するOF表示pが点灯
するようにすれば使用者にとって便利となる。例えば切
換スイッチ110を×1010厘に設定したとき厚さが
100履以上のデータが探触子104から入力されると
警報が発する。
第2図の114は測定データの補正手段であり、温度変
化、あるいは探触子104の多数回の走査による導波プ
ラスチック部が擦り減ったときなど測定データに悪い影
響のあるときこれを補正するためのボリュームで、例え
ば正確に511III厚のものを測定し5.25 Mと
測定されたときこのボリュームを使用して5.00厘と
補正するものである。
この実施例においては超音波探触子としては分割型探触
子を使用したが、発信と受信とを一体とした探触子を用
いてもよい。
また音速の入力をテン・キーを用いて行なうものと説明
したが、例えば4桁のサムホイールスイッチを用いても
よい。
また、実施例では図形表示装置として液晶パネルを使用
しているが、螢光表示管、プラズマ表示パネルを使用し
てもよく、また記録として残すためにプリンターを併用
してもよい。
[発明の効果] 叙上から明らかなように、超音波厚さ計に断面図を表示
する図形表示パネルを取付けた簡単な構成で連続的な厚
さ測定を可能とし、不連続測定による被検体の欠陥部分
の見落しなどの問題を解消した。また、底面の例えば腐
蝕した状態が視覚により鮮明に理解し得ることも大きな
便宜である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による超音波厚さ計の斜視図、第2図は
本発明による超音波厚さ計の電気ブロック図、 第3図は本発明による超音波厚さ計の図形表示フォーマ
ット例をそれぞれ示す。 図中; 1:超音波厚さ針本体、2:電池ボックス、3:電源ス
ィッチ、4:超音波探触子、5:被検体、6:図形表示
パネル、 7:キーボード、8:数値キー、 9:クリアキー、10:厚さ単位切換スイッチ、11:
位置マーク左移動スイッチ、 12:位置マーク右移動スイッチ、 13ニスタートキー、 14:データ補正ボリューム。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 音速入力手段; 測定開始入力手段; 測定開始後所定時間毎に時間信号を発生する時間信号発
    生手段; 図形表示装置; 超音波探触子; この超音波探触子へ接続された超音波発生回路;前記の
    超音波探触子へ接続され、超音波探触子直下の被検体か
    らのエコー信号を受信する超音波受信回路;及び 前記の音速入力手段と、前記の図形表示装置と前記の時
    間信号発生手段と前記の超音波受信回路とへ接続され、
    前記のエコー信号から被検体の厚さを算出する手段と、
    時間データと、それに対応する厚さデータとを記憶する
    手段と、時間データと厚さデータを読出して被検体の断
    面図を前記の図形表示装置へ呈示する手段とを含む集中
    制御回路 を備えることを特徴とする超音波厚さ計。
JP8624985A 1985-04-24 1985-04-24 超音波厚さ計 Pending JPS61245010A (ja)

Priority Applications (1)

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JP8624985A JPS61245010A (ja) 1985-04-24 1985-04-24 超音波厚さ計

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JP8624985A JPS61245010A (ja) 1985-04-24 1985-04-24 超音波厚さ計

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JPS61245010A true JPS61245010A (ja) 1986-10-31

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ID=13881542

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JP8624985A Pending JPS61245010A (ja) 1985-04-24 1985-04-24 超音波厚さ計

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JP (1) JPS61245010A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104390611A (zh) * 2014-11-11 2015-03-04 哈尔滨市君诚信电子有限公司 一种超声波纸张检测系统及其检测方法

Cited By (1)

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