JPS6128301B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は板波探傷を含む斜角探傷を行なう場合
に超音波探傷器における探触子のACM
（Acoustic Coupling Monitor.音響結合モニタ），
AGC（自動利得調整）、ゲート位置の自動調整お
よびDAC（距離振巾補正）のスタート位置の調
整等の自動設定に必要なコントロールエコーを非
常に経済的な機器構成で取得できるようにした超
音波探傷器に関する。

超音波探傷器による探傷法は近年オペレータの
負担軽減や探傷能率の向上のため被検材がパイプ
材とか薄板鋼板等定形的なものであるときは特に
自動化が進み、以前のようにブラウン管の映像を
見ながら接触子の被検材との接触状態の点検、受
信機の増巾利得の調整、映像の探傷範囲を示すゲ
ート位置の調整および超音波近接音場の指向特
性・減衰特性に基因する距離によるエコー振幅の
補正に関する調整等事前の準備調整を行う必要が
なく、これら調整個所は探傷条件に合せて自動設
定が行われる。この自動設定はコントロールエコ
ーという被検材の一定部位から反射する比較的安
定した基準エコーによつて行われるのが一般であ
る。例えば、水浸斜角探傷における表面エコーと
か垂直探傷において比較的常に安定して得られる
底面エコー等がこの目的のために利用される。

さて、従来の斜角探傷器や板波探傷器におい
て、斜角探触子のみを利用したのでは被検材の一
定部位からの比較的安定したエコーが期待できな
いため垂直探触子を併用して一定部位からの安定
したエコーを得、これを上述の諸調整の基準エコ
ーとする手段がとられて来た。この方法は後述す
ることにより明らかとなるであろうが、２組の超
音波探傷器を必要とし、両者を電気的に結合する
必要もある。ブラウン管による指示部が２個所で
は甚だ取扱が不便であるのでこれを１つに統合し
たり、付加した垂直探触子により生ずるエコー群
は斜角探触子による探傷領域とほぼ同じ時間区分
に発生するので映像が重複することを避けたりす
るために両探触子を交互に励振するなどど時分割
操作が必要になる。すなわち２つの送信部の同期
信号の何れか一方を遅延してトリガーを与えるよ
うにして探傷作業とコントロールエコーの発生と
を分離する必要があつた、このようにすれば指示
部のみは１つになしうるが送・受信部は依然とし
て２組必要である。更に送・受信部を１つにする
には同時同期という矛盾を克服するか又は時分割
同期で両探触子への出力を同時して切換えるとい
う複雑な操作手段を必要とするものであつた。

本発明は板波探傷を含む斜角探傷を行なう場合
に斜角振動子と送信用垂直振動子とを１つの接合
点に接続して同時に同期して励振できるように
し、受信用垂直振動子に受信される電気受信信号
を遅延回路を経ることにより斜角振動子の電気受
信信号より時間的に遅延させた後、両電気受信信
号を重畳させるか、又は送信用垂直振動子を１つ
の接合点から遅延回路を介して斜角振動子よりり
時間的に遅れて励振して受信用垂直振動子の電気
受信信号を斜角振動子の電気受信信号より遅ら
せ、これら両電気受信信号を重畳させることによ
つて１つの指示部に両信号の映像を縦列に続いて
現出させると共に送・受信部を１つにまとめるこ
とが可能となる。更に例えば斜角振動子と送信用
垂直振動子および受信用垂直振動子の３つを１つ
の探触子に収容することも可能で、さきに提案し
た実願昭53−46614になる非直線リミツタ回路を
応用するときは送受信部から探触子に至る伝送線
路もまた共用して１本とすることが可能になる等
非常に経済性のある機器構成をもつ超音波探傷器
を提供することを目的とする。

以下に図面にもとづいてこの発明の好ましい実
施例について説明する。第１図は従来方式に従う
１実施例の機器構成図、第２図は第１図の探傷波
形図でａは斜角探傷のパターン、ｂは垂直探傷の
パターンである。第１図においてプラスチツク材
から作製される探触子５は斜角振動子２をその斜
面上に、また送信用垂直振動子３および受信用垂
直振動子４を探触子５の被検材１に対する平行面
上に設けて被検材１に結合媒体６を介して接触す
る。探触子５を被検材１上を移動することにより
探傷作業が行なわれる。斜角振動子２は送受信兼
用の１本のケーブルによつて送受信器１０に接続
され、送信用垂直振動子３は送信用の１本のケー
ブルによつて送受信器１１に接続され、また受信
用垂直振動子４は受信用の１本のケーブルによつ
て送受信器１１に接続される。送受信器１０およ
び１１はそれぞれ同期信号発生部（図示しない）
からの相互に遅延された２つの同期信号によつて
トリガーされ電気送信信号を斜角振動子２と送信
用垂直振動子３へ送り、斜角振動子２の音波ビー
ム８と送信用垂直振動子３の音波ビーム９とを交
互に送波する。探触子５を被検材１の表面上に結
合媒体６を介して摺動し、斜角振動子２の音波ビ
ーム８が傷７をとらえると傷７からの反射板は斜
角振動子２において電気受信信号に変換されて送
受信器１０に至り、その指示部には第２図ａに示
すように送信信号T₁と傷信号Ｆとが斜角探析傷
パターンとして現われる。受信用垂直振動子４は
被検材１の底面の反射波を次々に受波し、これを
電気受信信号に変換して送受信器１１に送り指示
部には第２図ｂに示すように送信波および被検材
１の表面反射波の漏洩による送信信号T₂および
表面よりのエコーＳと底面よりのエコーB₁ない
しB₄が垂直探傷パターンとして現われる。これ
ら両パターンを１つの指示部に表示することは可
能であるが送受信部を１つにすることは困難であ
る。このようにして傷のエコーは探傷に利用さ
れ、底面からのエコーＢ等はコントロールエコー
としてACM，AGC、ゲート位置の自動調整およ
びDACのスタート位置の調整等の自動設定の基
準に利用されてきた。第３図は本発明に従う１実
施例の機器構成図、第４図は第３図の英小文字で
示す所の波形図である。第４図において第１図と
同一物品は同一符号を用い説明は省略する。受信
用垂直振動子４にて変換された電気受信信号は遅
延回路１２を経て遅延され更に非直線リミツタ回
路１４を通りｄなる波形をもつ信号となり斜角振
動子２からのｃなる波形をもつ電気受信信号と重
畳されｅなる波形をもつ信号となつて送受信器１
０へ至り、指示部に表示される。第４図ｃにおい
て送信信号T₁による傷７のエコーが傷エコーＦ
で示され、同図ｄにおいて漏洩による送信信号
T₂および表面よりエコーＳと底面よりのエコー
B₁ないしB₄が遅延されて示される。同図ｅにお
いて波形ｃにこれより遅延時間ｔだけ遅れて波形
ｄが続いて示される。このような状態であれば傷
エコーＦおよびコントロールエコーB₁等の利用
は極めて容易に行なわれる。送受信器１０は同期
発生部からの１つの同期信号にトリガーされて電
気送信信号を１つの接合点ｐを介して斜角振動子
２へ送り、同時に必要に応じ垂直探傷の感度を調
整する可変抵抗器１３を経て送信用垂直振動子３
へ送る。またこの電気送信信号は１つの接合点ｐ
を介して同時に非直線リミツタ回路１４に入り電
力を吸収され遅延回路１２を経て受信用垂直振動
子４に到達するが減衰して駆動力を失う。この非
直線リミツタ回路１４は第３図に示すように例え
ば抵抗１５を接地間に相逆結合されたダイオード
１６と１７とよりなるリミツタを使用した非直線
的な電力吸収特性をもつもので大電力に対して特
に大きな制限を示す。遅延回路１２は例えば両端
子にセラミツク振動子を利用した超音波導体がよ
く、磁歪線の両端子においてコイルによる駆動、
読取りを行なう構造のもでよい。第３図において
送受信器は１つであり、また送受信器１０からの
探触子５に至る伝送線路は１つで十分な機器構成
を示している。勿論２つの伝送線路を使い非直線
リミツタ回路１４の出力を点Ｐへ接続する代りに
送受信器１０に設けた別の受信端子と接続しても
よい。非直線リミツタ回路１４を取去つて直接遅
延回路１２の出力を送受信器１０に設けた別の受
信端子と接続してもよい。第５図は本発明に従う
別の実施例を示す機器構成図である。第５図にお
いて第３図と同一物品は同一符号とし説明を省略
する。遅延回路１２は１つの接合点ｐから可変抵
抗器１３を経て送信用垂直振動子３に至る間に介
在し電気送信信号を遅延するとともに受信用垂直
振動子４に受信される電気受信信号をも遅延す
る。この探傷波形は第４図に示す波形ｃ，ｄおぐ
びｅと全く同様である。また送受信器１０からの
探触子５に至る伝送線路は１つで十分な機器構成
を示している。

勿論第３図において説明したように２つの伝送
線路を使い送受信器１０に設けた別の受信端子を
非直線リミツタ回路１４の出力又は直接受信用垂
直振動子４へ接続してもよい。なお第１図、第３
図および第５図において送信用垂直振動子３と受
信用垂直振動子４とは探触子５の被検材１に対す
る平行面上に配置するように示してあるが、これ
らの関係を平面図で示すと斜角振動子２が手前に
２つの垂直振動子は後方に位置し、かつ２つの垂
直振動子の配置される探触子５の一部分は２分割
されその中間をコルク材等の音響遮蔽板で隔離さ
れているもので図面の煩雑をさけ簡略に図示して
ある。また超音波探子に関係の深い同調回路なら
びに整合回路を図示していないが必要な個所に挿
入することはいうまでもない。

以上説明したように本発明は板波探傷を含む斜
角超音波探傷を行う場合に受信信号を遅延させる
という簡単な手段で非常に経済性のある機器構成
をもつ超音波探傷器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来方式に従う１実施例の機器構成
図、第２図は第１図の探傷波形図、第３図は本発
明に従う１実施例の機器構成図、第４図は第３図
に英小文字で示す所の波形図、第５図は本発明に
従う別の実施例の機器構成図である。 １……被検材、２……斜角振動子、３……送信
用垂直振動子、４……受信用垂直振動子、５……
探触子、６……結合媒体、７……傷、１０ないし
１１……送受信器、１２……遅延回路、１４……
非直線リミツタ回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 斜角および板波探傷方式を用いた超音波探傷
   器において、超音波を被検材に対して斜めに入・
   反射する斜角振動子と垂直に入射する送信用垂直
   振動子と、垂直に反射する受信用垂直振動子と、
   この受信用垂直振動子に接続される遅延回路と、
   この遅延回路に接続される非直線リミツタ回路と
   を具備し、この非直線リミツタ回路と上記送信用
   垂直振動子と上記斜角振動子とを１つの接合点に
   接続し、この接合点に同時に電気送信信号を印加
   して上記送信用垂直振動子と上記斜角振動子と同
   時に励振し、上記受信用振動子の電気受信信号を
   少なくとも上記斜角振動子からの送信信号により
   受信される傷エコー信号より時間的に遅延させた
   後、上記斜角振動子の電気受信信号とを重畳させ
   るよるにしたことを特徴とする超音波探傷器。 ２ 斜角および板波探傷方式を用いた超音波探傷
   器において、超音波を被検材に対して斜めに入・
   反射する斜角振動子と、垂直に入射する送信用垂
   直振動子と、垂直に反射する受信用垂直振動子
   と、この受信用垂直振動子に接続される非直線リ
   ミツタ回路と、この受信用垂直振動子に接続され
   る非直線リミツタ回路と、上記送信用垂直振動子
   に接続される遅延回路とを具備しこの遅延回路と
   上記非直線リミツタ回路と上記斜角振動子とを１
   つの接合点に接続し、この接合点に同時に電気送
   信信号を印加して上記送信用垂直振動子を上記斜
   角振動子より遅れて励振し、上記受信用振動子の
   電気受信信号を少なくとも上記斜角振動子からの
   送信信号により受信される傷エコー信号より時間
   的に遅延させた後、上記斜角振動子の電気受信信
   号とを重畳させるようにしたことを特徴とする超
   音波探傷器。