JPS6126856A - 金属材料検査装置 - Google Patents
金属材料検査装置Info
- Publication number
- JPS6126856A JPS6126856A JP14756284A JP14756284A JPS6126856A JP S6126856 A JPS6126856 A JP S6126856A JP 14756284 A JP14756284 A JP 14756284A JP 14756284 A JP14756284 A JP 14756284A JP S6126856 A JPS6126856 A JP S6126856A
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- Japan
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- ultrasonic wave
- ultrasonic
- inspection
- signals
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- 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
- G01N29/34—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
- G01N29/348—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with frequency characteristics, e.g. single frequency signals, chirp signals
-
- 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
- G01N29/36—Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
- G01N29/42—Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by frequency filtering or by tuning to resonant frequency
-
- 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
- G01N2291/0289—Internal structure, e.g. defects, grain size, texture
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- 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。
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、超音波による検査装置に係り、とくに、被検
体の金属組織の不均一組織を検査する金属材料検査装置
に関するものである。
体の金属組織の不均一組織を検査する金属材料検査装置
に関するものである。
金属組織の状態や大きさは、光学的方法や渦電流検査法
などによって測定することができる。しかし、これらの
従来技術では被検体の表面かあるいは表層部しか測定で
きなく、深層部の検査には向かない。一方、超音波検査
法は、超音波周波数を低くすれば、深層部も調べること
ができる。しかし、この方法でも数１０μｍの金属組織
の粒界を調べるには、波長が長すぎ、適当ではない。例
えば、鋼材深さ５０ｍｍ程度までの欠陥等は超音波周波
数２ＭＨ，ｚで検査可能であるが、その波長は約３ｍと
なり、方位分解能は３ｍよりも小さくはならない。
などによって測定することができる。しかし、これらの
従来技術では被検体の表面かあるいは表層部しか測定で
きなく、深層部の検査には向かない。一方、超音波検査
法は、超音波周波数を低くすれば、深層部も調べること
ができる。しかし、この方法でも数１０μｍの金属組織
の粒界を調べるには、波長が長すぎ、適当ではない。例
えば、鋼材深さ５０ｍｍ程度までの欠陥等は超音波周波
数２ＭＨ，ｚで検査可能であるが、その波長は約３ｍと
なり、方位分解能は３ｍよりも小さくはならない。
以上述べたごとく、従来技術では金属材料内部の組織の
状態や粒界の大きさを測定することが非常に困難である
。
状態や粒界の大きさを測定することが非常に困難である
。
本発明の目的は、金属材料内部の組織の状態や粒界の大
きさを簡易に測定できる検査装置を提供することにある
。本発明の他の目的は、従来の超音波探傷において用い
ている周波数の超音波探触子を使用しても上記金属組織
内の不均一組織の有無を測定できる検査装置を提供する
ことにある。
きさを簡易に測定できる検査装置を提供することにある
。本発明の他の目的は、従来の超音波探傷において用い
ている周波数の超音波探触子を使用しても上記金属組織
内の不均一組織の有無を測定できる検査装置を提供する
ことにある。
本発明は、被検体に超音波を入射することによって受信
される当該被検体内部からの超音波エコー（以後、エコ
ーと記すンの入射超音波周波を中心として２つの周波数
を通過させるバンドパスフィルタの出力信号の比で不均
一組織の有無を検出するものである。本発明は、ある大
きさの反射体に複数の周波数成分の超音波を当てた場合
、反射体の大きさが小さくなる程高い周波数成分のエコ
ーの振幅が大きくなることを利用したものである。
される当該被検体内部からの超音波エコー（以後、エコ
ーと記すンの入射超音波周波を中心として２つの周波数
を通過させるバンドパスフィルタの出力信号の比で不均
一組織の有無を検出するものである。本発明は、ある大
きさの反射体に複数の周波数成分の超音波を当てた場合
、反射体の大きさが小さくなる程高い周波数成分のエコ
ーの振幅が大きくなることを利用したものである。
以下、本発明を実施例を示して詳細に説明する。
第１図は、本発明による検査装置の一実施例を示したも
のである。同図において、超音波探触子２０としては広
帯域周波数のものを使用し、その中心周波数をｆｏとし
、半値幅をΔｆとする。第２図は該超音波探触子の周波
数特性を示すグラフの一例を示したものである。被検体
１０に超音波探触子２０で入射した超音波は、被検体の
組織で反射され、再び超音波探触子２０で受信される、
超音波探傷器３０では、被検体の底面エコーが受信され
るまでに受信された信号のみを通す回路を通過した後、
第２図のｆ、、ｆ２で示す半値幅に相当する周波数成分
の信号を通過させるフィルタ４０及び５０に入力される
。フィルタ４０及び５０には周波数ｆ、及びｆ２の信号
成分を取り出すと同時に実効値を出力する機能を持たせ
る。フィルタ４０及び５０の出力信号は割算器６０に入
力し、その出力信号を記録併警報発生部７０に入力し、
被検体中の不均一組織を検出する。
のである。同図において、超音波探触子２０としては広
帯域周波数のものを使用し、その中心周波数をｆｏとし
、半値幅をΔｆとする。第２図は該超音波探触子の周波
数特性を示すグラフの一例を示したものである。被検体
１０に超音波探触子２０で入射した超音波は、被検体の
組織で反射され、再び超音波探触子２０で受信される、
超音波探傷器３０では、被検体の底面エコーが受信され
るまでに受信された信号のみを通す回路を通過した後、
第２図のｆ、、ｆ２で示す半値幅に相当する周波数成分
の信号を通過させるフィルタ４０及び５０に入力される
。フィルタ４０及び５０には周波数ｆ、及びｆ２の信号
成分を取り出すと同時に実効値を出力する機能を持たせ
る。フィルタ４０及び５０の出力信号は割算器６０に入
力し、その出力信号を記録併警報発生部７０に入力し、
被検体中の不均一組織を検出する。
第３図は、第１図における超音波探傷器３０の具体的な
実施例を示したものである。超音波探触子から超音波を
発生させるための高圧パルスは高圧パルス発生器３１か
ら発生される。超音波受信信号はＣ，Ｒを通って制御信
号発生回路３２及びエコー信号制御回路３３に入力され
る。制御信号発生回路３２は、予め設定した値Ｈ以上に
信号が大きくなったとき制御パネス信号を発生し、エコ
ー信号制御回路３３の出力を零とする。第４図は、第３
図における制御信号発生回路３２の入力信号ａ及びエコ
ー信号制御回路３３の出力信号のタイムチャートの一例
を示したものである。同図において、ｔ、が被検体の底
面エコー信号を受信した時間で、信号すは時間ｔ、以以
後上なっている。
実施例を示したものである。超音波探触子から超音波を
発生させるための高圧パルスは高圧パルス発生器３１か
ら発生される。超音波受信信号はＣ，Ｒを通って制御信
号発生回路３２及びエコー信号制御回路３３に入力され
る。制御信号発生回路３２は、予め設定した値Ｈ以上に
信号が大きくなったとき制御パネス信号を発生し、エコ
ー信号制御回路３３の出力を零とする。第４図は、第３
図における制御信号発生回路３２の入力信号ａ及びエコ
ー信号制御回路３３の出力信号のタイムチャートの一例
を示したものである。同図において、ｔ、が被検体の底
面エコー信号を受信した時間で、信号すは時間ｔ、以以
後上なっている。
第５図は、第１図におけるフィルタ４０及び５０の具体
的な実施例を示したもので、フィルタ４０の入力信号は
、中心周波数ｆ１のバンドパスフィルタ４１を介して、
実効値演算回路４２に入力される。第６図は、バンドパ
スフィルタ４１の出力信号Ｃ及び実効値演算回路４２の
出力信号ｄのタイムチャートの一例を示したものである
。
的な実施例を示したもので、フィルタ４０の入力信号は
、中心周波数ｆ１のバンドパスフィルタ４１を介して、
実効値演算回路４２に入力される。第６図は、バンドパ
スフィルタ４１の出力信号Ｃ及び実効値演算回路４２の
出力信号ｄのタイムチャートの一例を示したものである
。
第７図は、第１図における割算器６０の出力信号の一例
を示したもので、組織が均一な場所では、中心周波数ｆ
１のフィルタ４０と中心周波数ｆ２のフィルタ５０の出
力信号レベルは同程度となるため、割算結果はほぼ１．
０ となり、粒界が小さな組織に超音波が当った場合に
は、高周波側の超音波エコー信号のレベルが相対的に大
きくなるため、割算器６０の出力は１．０ より小さく
なり、検査位置ｘ１．ｘ２に示すような応答を示す。逆
に大きな粒界の組織に超音波が当った場合には、低周波
側の超音波エコー信号のレベルが相対的に大きくなるた
め、割算器６０の出力は１．０ より大きくなり、検査
位置ｘ３に示すような応答を示す。記録併警報発生部７
０において、割算器６０の出力信号１．０ を中心に１
．０ より小さい値に判定レベルし、１．０ より大き
い値に判定レベルＨを設けておけば、Ｌによって警報信
号が発生した場合には、均一組織に比べて粒度の小さい
不均一組織が、Ｈによって警報信号が発生した場合には
、均一組織に比べて粒度の大きい不均一組織が存在する
ことを判定できる。
を示したもので、組織が均一な場所では、中心周波数ｆ
１のフィルタ４０と中心周波数ｆ２のフィルタ５０の出
力信号レベルは同程度となるため、割算結果はほぼ１．
０ となり、粒界が小さな組織に超音波が当った場合に
は、高周波側の超音波エコー信号のレベルが相対的に大
きくなるため、割算器６０の出力は１．０ より小さく
なり、検査位置ｘ１．ｘ２に示すような応答を示す。逆
に大きな粒界の組織に超音波が当った場合には、低周波
側の超音波エコー信号のレベルが相対的に大きくなるた
め、割算器６０の出力は１．０ より大きくなり、検査
位置ｘ３に示すような応答を示す。記録併警報発生部７
０において、割算器６０の出力信号１．０ を中心に１
．０ より小さい値に判定レベルし、１．０ より大き
い値に判定レベルＨを設けておけば、Ｌによって警報信
号が発生した場合には、均一組織に比べて粒度の小さい
不均一組織が、Ｈによって警報信号が発生した場合には
、均一組織に比べて粒度の大きい不均一組織が存在する
ことを判定できる。
以上説明した如く、本発明の実施例によれば、均一組織
内に存在する不均一組織を検出できると同時に、不均一
組織が均一組織の粒界に比べて大きいか小さいかの判定
が可能となり、材料検査、診断または品質管理に大きく
寄与する。また、製造プロセスの改良にも役立てること
ができる。
内に存在する不均一組織を検出できると同時に、不均一
組織が均一組織の粒界に比べて大きいか小さいかの判定
が可能となり、材料検査、診断または品質管理に大きく
寄与する。また、製造プロセスの改良にも役立てること
ができる。
第１図は本発明の金属材料検査装置の実施例の概略図、
第２図は第１図の装置の広帯超音波探触子の周波数特性
とバンドパスフィルタの設定周波数の関係説明図、第３
図は第１図の装置の超音波送受信器の説明図、第４図は
第３図における制御信号発生回路の入力信号及びエコー
信号制御回路の出力信号を示すタイムチャート、第５図
は第１図の装置のフィルタ回路図、第６図は第５図にお
けるバンドパスフィルタの出力信号及び実効値演算回路
の出力信号のタイムチャート、第７図は第１図の装置の
検査位置に対する割算器出力信号と判定レベルの関係の
説明図である。 １０・・・被検体、２０・・・超音波探触子、３０・・
・超音波送受信器、３１・・・高圧パルス発生器、３２
・・・制御信号発生回路、３３・・・エコー信号制御回
路。
第２図は第１図の装置の広帯超音波探触子の周波数特性
とバンドパスフィルタの設定周波数の関係説明図、第３
図は第１図の装置の超音波送受信器の説明図、第４図は
第３図における制御信号発生回路の入力信号及びエコー
信号制御回路の出力信号を示すタイムチャート、第５図
は第１図の装置のフィルタ回路図、第６図は第５図にお
けるバンドパスフィルタの出力信号及び実効値演算回路
の出力信号のタイムチャート、第７図は第１図の装置の
検査位置に対する割算器出力信号と判定レベルの関係の
説明図である。 １０・・・被検体、２０・・・超音波探触子、３０・・
・超音波送受信器、３１・・・高圧パルス発生器、３２
・・・制御信号発生回路、３３・・・エコー信号制御回
路。
Claims (1)
- １、金属材料の超音波検査装置において、被検体に超音
波を入射させて超音波エコー信号を受信する超音波探触
子および超音波送受信器、超音波探触子の発振中心周波
数に対して高周波側及び低周波側に中心周波数を持つ２
台のバンドパスフィルタ回路、両フィルタ回路の出力信
号を割算する回路、該割算出力回路の出力信号に対して
予め設定した判定値を持つ判定回路で構成することを特
徴とする金属材料検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14756284A JPS6126856A (ja) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | 金属材料検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14756284A JPS6126856A (ja) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | 金属材料検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6126856A true JPS6126856A (ja) | 1986-02-06 |
| JPH034106B2 JPH034106B2 (ja) | 1991-01-22 |
Family
ID=15433146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14756284A Granted JPS6126856A (ja) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | 金属材料検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6126856A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04249984A (ja) * | 1990-11-20 | 1992-09-04 | Nippon Television Network Corp | 適応動作型低雑音テレビジョン方式 |
| JPH05161112A (ja) * | 1990-10-26 | 1993-06-25 | Samsung Electron Co Ltd | 記録された制御信号を利用したビデオ信号における高周波数の適応ディエンファシスとリエンファシス |
-
1984
- 1984-07-18 JP JP14756284A patent/JPS6126856A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05161112A (ja) * | 1990-10-26 | 1993-06-25 | Samsung Electron Co Ltd | 記録された制御信号を利用したビデオ信号における高周波数の適応ディエンファシスとリエンファシス |
| JPH04249984A (ja) * | 1990-11-20 | 1992-09-04 | Nippon Television Network Corp | 適応動作型低雑音テレビジョン方式 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH034106B2 (ja) | 1991-01-22 |
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