JPS6162859A - 超音波探傷デ−タ処理システム - Google Patents

超音波探傷デ−タ処理システム

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Publication number
JPS6162859A
JPS6162859A JP59185885A JP18588584A JPS6162859A JP S6162859 A JPS6162859 A JP S6162859A JP 59185885 A JP59185885 A JP 59185885A JP 18588584 A JP18588584 A JP 18588584A JP S6162859 A JPS6162859 A JP S6162859A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data processing
steel plate
flaw
flaw detection
ultrasonic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59185885A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuyuki Nishifuji
西藤 勝之
Fusao Oda
小田 冨佐雄
Muneo Matsutani
松谷 宗雄
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.)
Mitsubishi Electric Corp
JFE Engineering Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp, NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP59185885A priority Critical patent/JPS6162859A/ja
Publication of JPS6162859A publication Critical patent/JPS6162859A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating 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
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、超音波探触子により鋼板の表面を2次元的
に自動走査して鋼板の超音波探傷を行う場合に得られる
傷情報゛のデニタ処理システムに関するものである。
〔従来技術〕
第1図は従来のこの種のシステムを示す説明図であって
、図において、(1)は検査対象の鋼板を斜視図的に示
し、矢印no+ Fi鋼板(1)の搬送方向(仮にY軸
方向とする)を示し旧1 、 (1’J 、 +131
 、04はそれぞれ鋼板用のトップ端、ボトム端、Sエ
ツジ端、Nエツジ端である。(2A) 、 (2B) 
、 (2C) 、 (20)はそれぞれ超音波探触子(
超音波の屯気音書変換装置)である。以下のNW、明で
は、これらの超音波探触子は電気信号を音響信号に変換
して鋼板は1内に送出する送波器と、鋼板の傷から反射
して来るエコーの音響信号を′電気信号に変換する受波
器とを兼ねているとする。矢印QO1はこれら超音波探
触子の走査方向を示し、Y軸方向に直角なX軸方向とす
る。
超音波探触子による走査はSエツジ端(13から出発し
てNエツジ端04に到る往路と、Nエツジ端04から出
発してSエツジ端03に到る往路とがある。超音波の送
出される方向FiX−Y平面に直角な方向(Z軸方向と
する)で鋼板(1)の厚さの方向であるが、超音波ビー
ムはX軸方向へもY軸方向へも所定の幅を持っていて、
たとえば第1図の符号(21)で示すハツチングを施し
た幅は、超音波探触子(2人)の超音波ビームのY軸方
向の幅に相当し、探触子(2A)の往路走査によってカ
バーする幅を示す。各超音波探触子の間隔は往路走査と
復路走査とによってカバーできる幅に関連して定められ
る。
(3)は探傷装置で、探触子(2A)〜(2D)が送波
器として動作するときの電気信号を探触子(2A)〜(
2D)に供給し、探触子(2A)〜(2D)が受波器と
して動作するときの受信信号を処理する。この受信信号
のうちには鋼板(1)の底面からのエコーも含まれるが
、底面以遠の場所からのエコーは除去し、鋼板(1)内
から得られるエコーだけを傷情報を表すエコーとして処
理する。また所定閾値以上のピーク値を有するエコーだ
けを信号として抽出し、閾値以下のエコーは雑音と見な
す。
(4A)、(4B)、(4C)、(4D)は送受信ケー
ブルで探触子(2A)〜(21))と探傷装置(3)と
の間の信号の送受信を行う。(5)は記録装置で、たと
えはペンレコーダで構成されその紙送り速度は探触子の
走査速度に比例して制御され、探傷装置(31からの出
力アナログ信号により紙送りに直角な方向にペンが掘れ
て各探触子(2A)〜(2D)ごとの記録が行われる。
第1図に示す例では4個の探触子が並列に動作するよう
に構成したがこの個数は何個でもよく、また走査方向k
X軸方向としたが、Y軸方向であってもよい。この明細
書では、探触子の走査方向を仮に2′1の方向と称しX
軸方向又はY軸方向であるとする。
以下、動作について説明する。鋼板(1)を搬送制御機
構(図示せず)で搬送して、鋼板トップ端検出装置(図
示せず)によりトップ端的)が所定の位置に来たことを
検W、すると鋼板(11金停止する。探触子と鋼板(1
1表面との間に空気が介在すると超音波の透過が困姉に
なるので、図示してない装置によって探触子(2A)〜
C20) f適当な液体膜を介して鋼板(1)に接触さ
せた上で、接触子追従機構(図示せず)により探触子(
2A)〜(2D)を駆動し、探触子(2A)がトップ端
的)及びSエツジ端03)を検出する位置におき測定を
開始する。
探触子(2A)〜(2D)へパルス変調した振動電圧を
送出するたびに測定が行われ、すなわち測定のサンプリ
ング周期は上記変調パルスの繰返し周期に等しくなるの
であるが、探触子(2人)〜(2D)のX軸方向の単位
変位ごとに測定が行われるように走査と測定とを同期す
る。
第1回目の探傷では、最初に往路走査が行われ、各探触
子(2A)〜(2D)がNエッヂ端04に達した時点で
、各探触子(2人)〜(2D)をY軸方向ボトム端0り
へ向は幅(21)に相当する量だけずらした後復路走査
を行う。この往路走査及び復路走路の探傷によってカバ
ーされるY軸方向の幅は第1図においてハツチングを施
した全体の幅となる。この幅だけ鋼板(1)をトップ端
的)方向に移動した後、第2回目の探傷を行い、このよ
うにして鋼板(1)の全面積にわたる探傷を行う。
第2図は鋼板(1)の傷部分の例を示す説明図で、第1
図と同一符号は相当部分を示し、(IA)、(IB)。
(1C)、 (]、D)  は各探触子(2A) 、 
(2B) 、 (2C) 、 (2D)の往路走査、(
IE)、(IF)、(IG)、(IH) idそれぞれ
(IA)、(113)、’(IC)、(ID)に対応す
る俵路走査を示し、(2X) 、 (2Y) 、 (2
Z)はそれぞれ傷のある部分を示す。
第3図は第2図に示す鋼板(1)の探傷の結果、記録装
置(5)に記録される波形を示す波形図であり、(51
)はペンレコーダ装置、  (52)はペンレコーダ装
置(51)の記録紙、(53)は紙送り方向を示す矢印
、(61A)、 (62A)、 (63B)、 (64
B)、 (65B)、 (66D)はアナログ信号振幅
の記録である。従来の記録では各探触子に対し往路走査
も復路走査も同一ペンで記録され、記録紙(52)の右
下の方から第2図の(IA)は対応する傷(2X)を示
す波形が(61A)、(IB)に対応する傷(2X)を
示す波形が(63B)、(ID)に対応する傷(2Z)
を示す波形が(66D)として表れ、往路走査が少し進
んで記録紙(52)の少し左方にゆくと(IB)に対応
する傷(2Y)を示す波形が(64B)として表れ、更
に進んで往路走査が終り復路走査に入ると、(IF)に
対応すを傷(2Y)を示す波形が(65B)として表れ
、更に左に進むと(IE)に対応する傷(2X)を示す
波形が(62A)として表われる。
第3図に示す記録を解析すれば、鋼板(1)のどの部位
にどのような傷があるかを決定することはできるが、第
3図に示す記録を一見しただけでは鋼板(1)のどの部
位にどのような傷があるかを把握することは甚だ困難で
あり、この点が従来の装置の欠点であった。
〔発明の概要〕
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、この発明では探傷装置からの傷情
報出力をディジタル信号に変換し、計算機により処理し
、鋼板ごとに、その鋼板内での傷の二次元的分布が直ち
に把握できるようなデータに変換し、かつこのデータに
もとづき合否判定ができるようにした。
〔発明の実施例〕 以下この発明の実施例を図面について説明する。
第4図はこの発明の一実施例を示す説明図で、第1図と
同一符号は同−又は相当部分を示し、(6)は量子化装
置、(7)は信号処理装置、(8Iは計算機である。
第4図に示すシステムにおいて、探傷装置(31から傷
情報がアナログ′屯圧の形で出力されるまでは第1図に
ついて説明したとおりである。
量子化装置(6)は探傷装置(3)から出力する傷情報
アナログ電圧のピーク値をディジタル符号化する。
簡単な場合は2ビツトの符号により4段階に量子化する
。fcとえばrooJ(傷なし)、「01」(軽い傷)
、r 10 J (中程度の傷J、rllJ(重い傷」
の4段階分類である。この場合のサンプリングは第1図
の場合について説明したサンプリング周期、すなわち送
信超音波パルスの出力ごとにサンプリングしてもよけれ
ば、送信超音波パルスの所定個数の出力ごとに1回のサ
ンプリングとしてもよい。いずれの場合も、第1図につ
いて説明したように探触子の単位距離の変位ごとに1つ
のデータが採取されて信号処理装置(7)へ入力される
信号処理装置(7)では連続したn(nは正の整数、以
下の説明の数値例ではn=25とする)サンプル点のデ
ータについて傷のレベル別に集計して所定のデータ処理
を行った上で計算機1B)へ送出する。
この所定のデータ処理とは、たとえば、25サンプル点
のうち傷のレベルが「00」でないものは何点あるか(
上述の実施例では5ビツトの2進符号で表示できる)、
傷のレベルの最高値は何か(上述の実施例では2ビツト
の2進符号で表示できる)を表すデータに変換すること
で、1ビツトのパリティピットを加え、1つの探触子の
25サンプル点について8ビツトの信号となる。計算機
(81は信号処理装置(7)から入力する上述の傷情報
を、その情報に対応するデータ処理メツシュのアドレス
位置に記憶するメモIJ k持ち、鋼板(11に存在す
る傷のレベルとその位置及びその広がりを上記メモリの
内容から判断して当該鋼板(1)の合否を判定する。
第5図は往路走査と復路走査におけるデータ処理メツシ
ュのくいちがいを示す説明図で、Sエツジ端(131か
ら往路走査が開始、25サンプル点づつAl。
A2 、 A3とデータ処理を済すと、Nエツジ端α4
までにId (25−N )サンプル点しか残らず、次
に復路走査においてNエツジ端04から開始して25サ
ンプル点のデータ処理メツシュE4をとると、第5図に
示すとおシ往路走査と復路走査におけるデータ処理メツ
シュにくいちがいを生じ計算機(81のメモリ内に記憶
されるデータの相互関連が悪くなる。
これを避けるため、この発明では、データ処理メツシュ
A4において25−Nサンプル点のデータ処理ヲ終った
時点でNエツジ端0→が検出された場合には残りのNサ
ンプル点が「00」レベルであったとして処理し、次に
実行する復路走査のデータ処理メツシュA4では最初の
Nサンプル点が「00」レベルであったとして処理する
。このような処理によれば計算機(8)のメモリに記憶
されるデータ処理メツシュの対応は第6図に示すとおり
になり往路走査と復路走査におけるデータ処理メツシュ
のずれが吸収される。
計算機(81のメモリ内で第6図に示すようにデ−タ処
理メツシュごとに記憶されたデータはCRT &示装置
又は印字用紙上に表示して、鋼板(1)上の傷の所在と
その程度を容易に把握できるような表示を得ることがで
きる。
なお、この発明のシステムはX線やレーザ光線を使用し
た探傷、又は鋼板以外の板状形状物の非破壊検査におけ
るデータ処理にも適用することができる。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、長方形の鋼板に沿って
往路走査と復路走査の探傷を交互に実施しながら、往路
走査と復路走査におけるデータ処理メツシュのずれを無
くし、鋼板の傷の2次元的分布を容易に把握できるデー
タ処理結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のシステムを示す説明図、第2図は鋼板の
傷部分の例を示す説明図、第3図は第2図に示す鋼板の
探傷の結果、記録装置に記録される波形を示す波形図、
第4図はこの発明の一実施例を示す説明図、第5図は往
路走査と復路走査におけるデータ処理メツシュのくいち
がいを示す説明図、第6図は第5図のくいちがいを吸収
した結果を示す説明図である。 (1)・・・り1j板、(2A)、(2B)、(2C)
、(2D)・・・それぞれ超B−波探触子、(3(・・
・探偵装置、(6)・・・量子化装置、(7)・・・信
号処理装置、(81・・・計算機。 尚、各図中間−ね号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 鋼板表面を超音波探触子により2次元的に自動探傷して
    得た傷情報を処理する超音波探傷データ処理システムに
    おいて、 鋼板表面と超音波探触子とを相対的に第1の方向に移動
    させながら上記超音波探触子から鋼板の厚さの方向に超
    音波を発射し鋼板内の傷から反射される超音波エコーを
    受信してアナログ信号として出力する探傷装置、 この探傷装置の出力を上記超音波探触子と鋼板との相対
    運動の単位量ごとにサンプルして所定の量子化精度のレ
    ベル段階のディジタル信号に変換する量子化装置、 この量子化装置の出力を所定数のサンプル点ごとにあら
    かじめ定められた処理方法によりデータ処理する信号処
    理装置、 同一の超音波探触子により上記第1の方向における鋼材
    の始端からその終端までの往路走査と、この往路走査の
    終点において上記超音波探触子を上記第1の方向に直角
    な第2の方向に所定幅ずらした上で上記終端から上記始
    端までの復路走査とを引き続いて実行させる手段、 上記第1の方向においては上記所定数のサンプル点に相
    当する長さ、上記第2方向においては上記所定幅を以て
    鋼材表面上にデータ処理メッシュを構成し、上記信号処
    理装置では鋼材ごとにかつデータ処理メッシュごとにデ
    ータ処理を行う手段、上記往路走査においても上記復路
    走査においてもデータ処理メッシュの起点は鋼材の上記
    始端とし、鋼材の上記終端部のデータ処理メッシュにお
    いて上記所定数サンプル点に対する端数を補正してデー
    タ処理を行う手段、 上記信号処理装置で行ったデータ処理の結果のデータを
    記憶する手段を備えたことを特徴とする超音波探傷デー
    タ処理システム。
JP59185885A 1984-09-05 1984-09-05 超音波探傷デ−タ処理システム Pending JPS6162859A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58103661A (ja) * 1981-12-16 1983-06-20 Mitsubishi Electric Corp 探傷デ−タ信号処理装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58103661A (ja) * 1981-12-16 1983-06-20 Mitsubishi Electric Corp 探傷デ−タ信号処理装置

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