JPS6238360A - 超音波試験装置 - Google Patents
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔利用分野〕
本発明は、非破壊超音波試験に関し、特定すると、超音
波エコーパルスの位相の変化を感知することにより材料
中の傷の寸法、深さ、配向および位置を検知するための
新規かつ有用な装置および方法に関する。
波エコーパルスの位相の変化を感知することにより材料
中の傷の寸法、深さ、配向および位置を検知するための
新規かつ有用な装置および方法に関する。
従来の超音波試験は、傷、検出およびサイジングのため
のＡ、ＢおよびＣ走査を行なうため、機械的および電気
的装置を介して結合される時間、振幅および空間情報を
提供する。もつとも一般的に使用される技術は、時間−
振幅すなわちＡ走査超音波試験である。これらの技術は
、すべて、持続波またはパルス励起のいずれかと時間基
準信号を利用する。これらの技術の制約は、信号振幅、
時間分離または空間分離によってのみ弁別が可能となる
ことである。これらのパラメータは、潟の寸法、深さ、
配向および位置を独立的に限定するには不十分である。
のＡ、ＢおよびＣ走査を行なうため、機械的および電気
的装置を介して結合される時間、振幅および空間情報を
提供する。もつとも一般的に使用される技術は、時間−
振幅すなわちＡ走査超音波試験である。これらの技術は
、すべて、持続波またはパルス励起のいずれかと時間基
準信号を利用する。これらの技術の制約は、信号振幅、
時間分離または空間分離によってのみ弁別が可能となる
ことである。これらのパラメータは、潟の寸法、深さ、
配向および位置を独立的に限定するには不十分である。
粗粒状材料においては、粒子境界で後方散乱された超音
波エネルギは、パルスエコーが受信されつ＼ある間中連
続の信号を提供する。これらの後方散乱された信号は、
全体的にエコーをあいまいにすることがあり得る。証拠
によると、欠陥が存在して超音波エネルギを反射すると
、顕著なパルスが雑音より上に現われなくとも、欠陥の
存在を指示するために複合エコーの位相を使用できるこ
とが示されている。雑音は一般に「グラス（ｇｒａｓｓ
） Ｊと称される。思わしくないことに、超音波を発生
し受信するのに使用されるトランスジューサが全表面上
を走査されると、振幅は、単一または多くとも数個のピ
ークに達して後減衰する。これに比して、位相は、トラ
ンスジューサの動きとともに一方向に連続的に変化し、
その変化はトランスジューサがもつとも近い接近点にあ
るとき停止し、そして逆転する。昆−の位相測定では十
分でない。
波エネルギは、パルスエコーが受信されつ＼ある間中連
続の信号を提供する。これらの後方散乱された信号は、
全体的にエコーをあいまいにすることがあり得る。証拠
によると、欠陥が存在して超音波エネルギを反射すると
、顕著なパルスが雑音より上に現われなくとも、欠陥の
存在を指示するために複合エコーの位相を使用できるこ
とが示されている。雑音は一般に「グラス（ｇｒａｓｓ
） Ｊと称される。思わしくないことに、超音波を発生
し受信するのに使用されるトランスジューサが全表面上
を走査されると、振幅は、単一または多くとも数個のピ
ークに達して後減衰する。これに比して、位相は、トラ
ンスジューサの動きとともに一方向に連続的に変化し、
その変化はトランスジューサがもつとも近い接近点にあ
るとき停止し、そして逆転する。昆−の位相測定では十
分でない。
必要とされるものは、トランスジューサ位ＲＫ関する位
相の変化を感知する装置である。これはまた、粗粒界反
射のみで得られるランダム位相変化の差、および傷のよ
うな反射体で得られる特有なパターンを指示しなければ
ならない。
相の変化を感知する装置である。これはまた、粗粒界反
射のみで得られるランダム位相変化の差、および傷のよ
うな反射体で得られる特有なパターンを指示しなければ
ならない。
Ｖａｓｉｌｅに対する米国特許第４．２５３．３３７号
は、超音波材料の位相測定および／または位相シフトを
利用する超音波試験方法を開示している。
は、超音波材料の位相測定および／または位相シフトを
利用する超音波試験方法を開示している。
Ｖａｓｉｌｅの特許は、対象の欠陥または子連性を評価
する方法を開示している。それゆえ、この特許は、超音
波の対象物中への伝送、および不連続部分中を伝搬後の
波の検出を利用する。不連続部分の深さも、検出された
波の位相および振幅の変化に関して考慮され、これらが
不連続部分不存在の際に伝搬する波の値に比較される。
する方法を開示している。それゆえ、この特許は、超音
波の対象物中への伝送、および不連続部分中を伝搬後の
波の検出を利用する。不連続部分の深さも、検出された
波の位相および振幅の変化に関して考慮され、これらが
不連続部分不存在の際に伝搬する波の値に比較される。
しかしながら、Ｖａｓｉｌｅの特許は、トランスジュー
サ位置に関するエコーパルスの位相の変化を検出せず、
また異位相の直交位相の基準信号を利用する２つの位相
検出器を利用しない。加えて、追って説明される本発明
で使用されるような回転ベクトル表示装置は利用されな
い。
サ位置に関するエコーパルスの位相の変化を検出せず、
また異位相の直交位相の基準信号を利用する２つの位相
検出器を利用しない。加えて、追って説明される本発明
で使用されるような回転ベクトル表示装置は利用されな
い。
０’Ｂｒ１ｅｎの米国特許第４．ＯｍＫ、２４４号は、
捜索信号およびエコー信号が等しい大きさであるように
増幅され、かつ互に同相であるように位相シフトされる
ように増幅される超音波パルスエコー厚さ装置を開示し
ている。このようにして、全システムの精度は増大され
る。このように、この特許は、信号の位相を取り扱って
いるが、トランスジューサ位置に関するエコーパルスの
位相の変化を教示してい々い。Ｏ’Ｂｒ１ｅｎの特許は
また、本発明の他の特徴を利用していない。
捜索信号およびエコー信号が等しい大きさであるように
増幅され、かつ互に同相であるように位相シフトされる
ように増幅される超音波パルスエコー厚さ装置を開示し
ている。このようにして、全システムの精度は増大され
る。このように、この特許は、信号の位相を取り扱って
いるが、トランスジューサ位置に関するエコーパルスの
位相の変化を教示してい々い。Ｏ’Ｂｒ１ｅｎの特許は
また、本発明の他の特徴を利用していない。
本発明は、材料中の傷の寸法、深さ、配向および位置を
検出する装置および方法に関する。本発明は、後方散乱
の影響を受けない粗粒状材料でさえ利用できる。
検出する装置および方法に関する。本発明は、後方散乱
の影響を受けない粗粒状材料でさえ利用できる。
本発明に依れば、トランスジューサ位置に関するエコー
パルスの位相の変化が感知される。２つの位相検出器が
使用され、一方が同相の基準信号を利用し、他方が直交
基準信号を利用する。これらの２つの位相検出器は、防
極線管上に回転ベクトル表示の生成を可能にする。この
ように、不連続性を検出し、材料中における不連続部分
の深さおよび位置を決定するために、位相変化のパター
ンを監視できる。不連続性は、別個の欠陥の場合もあり
、意図された材料変動の場合もあり得るが、これらは弾
性波速度に影響を与えるものである。
パルスの位相の変化が感知される。２つの位相検出器が
使用され、一方が同相の基準信号を利用し、他方が直交
基準信号を利用する。これらの２つの位相検出器は、防
極線管上に回転ベクトル表示の生成を可能にする。この
ように、不連続性を検出し、材料中における不連続部分
の深さおよび位置を決定するために、位相変化のパター
ンを監視できる。不連続性は、別個の欠陥の場合もあり
、意図された材料変動の場合もあり得るが、これらは弾
性波速度に影響を与えるものである。
本発明は、より一般的な概念の特定の応用である。
原パルスの位相に関するエコーの位相は、下記の関係に
より与えられる。
より与えられる。
σ＝２ＫＲ−１
と＼に、σ＝検出された位相の大きさ
に＝（２π／パルスの波長）
Ｒ＝）ランスジューサから反射体（き
ず）までの距離
σ＝反射中の位相シフト（低インピー
ダンスからの反射においてπ）
かくして、位相はＲの単調関数である。
本発明は、同位相および直交（９０°異位相）の基準信
号を利用する２つの位相検出器の使用によりベクトルス
コープ上に得られる特有の位相シフトパターンの組合せ
を利用する。２つの位相検用益の使用は、ベクトルスコ
ープの陰極線管上に回転ベクトル表示を生成するのに必
要である。
号を利用する２つの位相検出器の使用によりベクトルス
コープ上に得られる特有の位相シフトパターンの組合せ
を利用する。２つの位相検用益の使用は、ベクトルスコ
ープの陰極線管上に回転ベクトル表示を生成するのに必
要である。
本発明に依れば、欠陥の存在を指示するためにランダム
位相変化以外の位相変化のパターンが使用される。
位相変化以外の位相変化のパターンが使用される。
位相検出信号、励起周波数および反射体位置間の関係を
決定するための代わりの技術も可能である。検出位相、
励起周波数および反射体位置間の独特な関係が、標準試
験ブロックからの適当な咬正により設定できる。
決定するための代わりの技術も可能である。検出位相、
励起周波数および反射体位置間の独特な関係が、標準試
験ブロックからの適当な咬正により設定できる。
周波数、位相および距離間の関係は下記のごとく書くこ
とができる。
とができる。
この関係は、サイクルチェ・−／ルールとして知られて
おり、検出される位相がトランスジューサおよび反射体
間の周波数および距離の関数である結果である。
おり、検出される位相がトランスジューサおよび反射体
間の周波数および距離の関数である結果である。
β＝Ｆ（ｆ、Ｒ）
こ＼でｆは周波数、Ｒは距離である。
位置に保ちながら励起周波数ｆを変えることにより決定
できる。ｆを変えると、エコーの位相は、最大および最
小間で振動する位相検出器の出力により指示されるとこ
ろにしたがって変化する。位相は、周波数がΔＦだけ変
化するどき１サイクル変わる。こ＼で、 ΔＦ＝ − Ｒ こ＼でＣは試験材料中の音の速度である。
できる。ｆを変えると、エコーの位相は、最大および最
小間で振動する位相検出器の出力により指示されるとこ
ろにしたがって変化する。位相は、周波数がΔＦだけ変
化するどき１サイクル変わる。こ＼で、 ΔＦ＝ − Ｒ こ＼でＣは試験材料中の音の速度である。
これは、Ｒ＝Ｃ／２ΔＦにより測定時間ｔに等価な深さ
値を与える。
値を与える。
トランスジューサの軸線に関する平坦反射体の配向は決
定できる。トランスジューサが、一方向において・表面
上を連続的に走査するとき、反射信号の位相はまず一方
向において変化し、変化を停止し、ついで反対方向にお
いて変化する。位相変化率が０と力るトランスジューサ
位相は、もつとも近い接近点である。トランスジューサ
が欠陥にもっとも接近するこの点は、最大振幅が得られ
る点ではないかもしれない。位相変化率０の位置と最大
振幅の位置の差は、超音波ビーム軸の方向および反射表
面の配向に依存する。これは、エツジ回折波またはモー
ド変換波について真である。
定できる。トランスジューサが、一方向において・表面
上を連続的に走査するとき、反射信号の位相はまず一方
向において変化し、変化を停止し、ついで反対方向にお
いて変化する。位相変化率が０と力るトランスジューサ
位相は、もつとも近い接近点である。トランスジューサ
が欠陥にもっとも接近するこの点は、最大振幅が得られ
る点ではないかもしれない。位相変化率０の位置と最大
振幅の位置の差は、超音波ビーム軸の方向および反射表
面の配向に依存する。これは、エツジ回折波またはモー
ド変換波について真である。
したがって、本発明の目的は、超音波により材料ないし
物質°を試験する方法および装置であって、超音波範囲
の選択された周波数にて発振器信号を発生する発振器と
、核発振器に接続され、超音波信号を材料に供給し、エ
コー信号を材料から受信するトランスジューサと、該ト
ランスジューサおよび発振器に接続され、エコー信号を
同相の発振器信号と混合して第１の表示生成信号を発生
し、かつ同相信号から９０°位相の異なる直交発振器信
号と混合して第２の表示生成信号を発生する位相検出混
合手段と、該位相検出混合手段に接続され、第１および
第２表示生成信号から、材料に供給される超音波信号と
、材料中のきずまたは境界の存在および深さを決定する
のに使用できるエコー信号との間の位相シフトの程度を
表わす可視像を生成する表示手段とを利用または具備す
る方法および装置を提供することである。
物質°を試験する方法および装置であって、超音波範囲
の選択された周波数にて発振器信号を発生する発振器と
、核発振器に接続され、超音波信号を材料に供給し、エ
コー信号を材料から受信するトランスジューサと、該ト
ランスジューサおよび発振器に接続され、エコー信号を
同相の発振器信号と混合して第１の表示生成信号を発生
し、かつ同相信号から９０°位相の異なる直交発振器信
号と混合して第２の表示生成信号を発生する位相検出混
合手段と、該位相検出混合手段に接続され、第１および
第２表示生成信号から、材料に供給される超音波信号と
、材料中のきずまたは境界の存在および深さを決定する
のに使用できるエコー信号との間の位相シフトの程度を
表わす可視像を生成する表示手段とを利用または具備す
る方法および装置を提供することである。
本発明の他の目的は、設計が簡単で、構造が槓丈で、製
造が経済的である超音波装置を提供することである。
造が経済的である超音波装置を提供することである。
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施例について
説明する。
説明する。
図面を参照すると、第１図に示される本発明の装置は、
ゲート増幅器２に周波数ｆの連続信号を出力する発振器
１０を備えており、該ゲート増幅器は、送信−受信（Ｔ
Ｒ）スイッチ３を介して試験材料に結合されたトランス
ジューサ１に増幅されたパルスを送出する。試験材料内
の反射体からのエコーは、トランスジューサ１により検
出され、ＴＲスイッチ３を介して受信増幅器４に送られ
る。
ゲート増幅器２に周波数ｆの連続信号を出力する発振器
１０を備えており、該ゲート増幅器は、送信−受信（Ｔ
Ｒ）スイッチ３を介して試験材料に結合されたトランス
ジューサ１に増幅されたパルスを送出する。試験材料内
の反射体からのエコーは、トランスジューサ１により検
出され、ＴＲスイッチ３を介して受信増幅器４に送られ
る。
増幅されたエコーは、次いで、２つの位相検出器５およ
び６の各々に送られる。周波数ｆの同相および直交の基
準信号は、位相スプリッタ７から誘導すレ、各々、２つ
の位相検出器５および乙の一方に送られる。位相検出器
の出力は、追加の増幅がなされた後、陰極線管８を直交
方向に偏向するのに使用される。
び６の各々に送られる。周波数ｆの同相および直交の基
準信号は、位相スプリッタ７から誘導すレ、各々、２つ
の位相検出器５および乙の一方に送られる。位相検出器
の出力は、追加の増幅がなされた後、陰極線管８を直交
方向に偏向するのに使用される。
トランスジューサが試験材料上を移動するとき、反射体
（例えば偽または境界）がないと、ランダムハターンが
ＣＲＴＢ上に表示される。しかしながら、トランスジュ
ーサが反射体上を通過すると、ら旋パターンが表示され
る。表示の中心の回りの回転は、位相の変動を表わし、
スクリーンの中心からのら旋の距離は、エコーの振幅を
指示する。
（例えば偽または境界）がないと、ランダムハターンが
ＣＲＴＢ上に表示される。しかしながら、トランスジュ
ーサが反射体上を通過すると、ら旋パターンが表示され
る。表示の中心の回りの回転は、位相の変動を表わし、
スクリーンの中心からのら旋の距離は、エコーの振幅を
指示する。
第２図は、欠陥位相を決定するのに有用ガ代わりの機器
を示している。繰返し速度制御装置１４は、発振器１０
にある範囲の周波数をスィーブさせる傾斜電圧発生器１
６の動作を開始させる。繰返し速度制御装置１４はまた
、ゲート１２を開いて、発振器１０かものバーストをパ
ワ増幅器１８に、ついでトランスジューサ２０に到達さ
せる。
を示している。繰返し速度制御装置１４は、発振器１０
にある範囲の周波数をスィーブさせる傾斜電圧発生器１
６の動作を開始させる。繰返し速度制御装置１４はまた
、ゲート１２を開いて、発振器１０かものバーストをパ
ワ増幅器１８に、ついでトランスジューサ２０に到達さ
せる。
超音波のパルスが試駆材料に送られ、材料からのエコー
がトランスジューサに戻される。これらのエコーは、発
振器１０から基準信号を受信しているミキサ２４に送ら
れる。ミキサからの出力は、発振器信号に比較されるエ
コーの相対位相に依存する。この位相依存信号は、傾斜
電圧の関数としてマルチチャンネル表示装置２２上に表
示される。
がトランスジューサに戻される。これらのエコーは、発
振器１０から基準信号を受信しているミキサ２４に送ら
れる。ミキサからの出力は、発振器信号に比較されるエ
コーの相対位相に依存する。この位相依存信号は、傾斜
電圧の関数としてマルチチャンネル表示装置２２上に表
示される。
ミキサ出力はまた、繰返速度制御装［１４により制御さ
れるデータゲート２６に送られ、そして該ゲートは、そ
の信号を７工−ズレート決定回路２８に出力する。
れるデータゲート２６に送られ、そして該ゲートは、そ
の信号を７工−ズレート決定回路２８に出力する。
第２図の実施例は、周波数ｆのスィーブおよび傷に対す
る深さＲを計算するための上述の式に基づいて、材料中
のきすの深さを決定するのに利用できる。
る深さＲを計算するための上述の式に基づいて、材料中
のきすの深さを決定するのに利用できる。
以上、本発明の原理の応用を例示するため本発明の特定
の具体例について図示説明したが、本発明は、このよう
な原理から逸脱することなく他の方法で実施できること
を理解されたい。
の具体例について図示説明したが、本発明は、このよう
な原理から逸脱することなく他の方法で実施できること
を理解されたい。
第１図は本発明の位相に＆知超音波装置の１実施例を示
すブロック図、第２図は本発明の位相感知超音波装置の
他の実施例のブロック図である。 １ ニドランスジューサ ２ ：ゲート増幅器 ３ ：’ｒＲスイッチ ４ ：受信増幅器 ５ ：位相検出器（同相） ６ ：位相検出器 ７ ：位相スリッタ ８ ：陰極線管表示装置 １０：発振器
すブロック図、第２図は本発明の位相感知超音波装置の
他の実施例のブロック図である。 １ ニドランスジューサ ２ ：ゲート増幅器 ３ ：’ｒＲスイッチ ４ ：受信増幅器 ５ ：位相検出器（同相） ６ ：位相検出器 ７ ：位相スリッタ ８ ：陰極線管表示装置 １０：発振器
Claims (10)
- （１）超音波範囲の選択された周波数で発振器信号を発
生する発振器と、該発振器に接続され、選択された周波
数にて超音波信号を材料中に伝送し、材料から戻るエコ
ー信号を受信するためのトランスジューサと、該トラン
スジューサおよび前記発振器に接続され、エコー信号を
同相発振器信号と混合して第１の表示信号を発生し、か
つ直交発振器信号と混合して第２の表示信号を発生する
位相検出器と、前記位相検出器に接続され、前記第１お
よび第２の表示信号に依存しかつ前記エコー信号を発生
する材料中の反射構造体の存在および深さにしたがつて
変化する形態を有する像を生成する表示手段とを備える
超音波試験装置。 - （２）前記表示手段が、直交信号を使用して像を発生す
る陰極線管を備えており、前記第１および第２の表示信
号が前記直交信号として利用される特許請求の範囲第１
項記載の超音波試験装置。 - （３）前記位相検出器が、前記発振器に接続されて、同
相信号および９０°位相の異なる信号を発生する位相ス
プリッタと、該位相スプリッタに接続され、前記の同相
信号を受信する第１の位相検出器と、前記位相スプリッ
タに接続され、前記の９０°位相の異なる信号を受信す
る第２の位相検出器とを備え、前記第１および第２位相
検出器がそれぞれ前記第１および第２表示信号を発生し
、かつ前記陰極線管に接続されている特許請求の範囲第
２項記載の超音波試験装置。 - （４）前記発振器に接続され、前記発振器信号を受信し
増幅するゲート増幅器と、該ゲート増幅器と前記トラン
スジューサに接続され、発振器信号を前記トランスジュ
ーサに交互に供給し、前記トランスジューサから戻るエ
コー信号を受信する送信−受信スイッチと、該スイッチ
に接続されエコー信号を受信し増幅する受信増幅器とを
備え、該受信増幅器が、前記第１および第２の位相検出
器に接続されていて、増幅されたエコー信号を前記第１
および第２の位相検出器に供給する特許請求の範囲第３
項記載の超音波試験装置。 - （５）前記発振器に接続されていて、前記発振器信号の
前記の選択された周波数を選択された範囲の周波数にわ
たりスイープする周波数スイープ手段を備えており、前
記第１および第２表示信号が周波数とともに変わり、前
記表示手段により発生される前記像の形態が周波数とと
もに変わり、前記形態の変動が、前記エコー信号を発生
する前記材料中の反射構造体の深さを決定するのに使用
できる特許請求の範囲第１項記載の超音波試験装置。 - （６）前記周波数スイープ手段が、選択された周波数を
スイープするためのサイクルを反復するための繰返し速
度制御装置と、該繰返し速度制御装置に接続され、周波
数スイープにしたがつて電圧を傾斜させる傾斜電圧発生
器と、前記発振器に接続され、前記発振器信号を受信し
超音波パルスを発生するゲート出力装置とを備え、前記
傾斜電圧発生器が、前記発振器に接続されていて、前記
発振器の選択された周波数をスイープし、前記ゲート出
力装置が、パワ増幅器を介して、前記トランスジューサ
に接続されていて、前記トランスジューサに超音波パル
スを材料中に伝送させ、材料から戻るエコー信号パルス
を受信させる特許請求の範囲第５項記載の超音波試験装
置。 - （７）前記位相検出器が、前記発振器に接続されいて前
記発振器信号を受信し、かつトランスジューサに接続さ
れいて前記エコー信号を受信するミキサを備え、該ミキ
サが前記第１および第２表示信号の一方を形成し、前記
トランスジューサが、前記表示手段に直接接続されいて
、前記エコー信号に対応する前記第１および第２表示信
号の他方を発生する特許請求の範囲第６項記載の超音波
試験装置。 - （８）超音波範囲の選択された周波数にて発振器信号を
発生し、超音波範囲の選択された周波数にて発振器信号
を材料中に伝送し、発振器信号が材料内の不連続部分を
打つとき材料から戻るエコー信号を形成し、材料から戻
るエコー信号を受信し、エコー信号を発振器信号と混合
することにより第１の表示信号を発生し、エコー信号を
、発振器信号を９０°シフトすることにより形成される
直交信号と混合することにより第２の表示信号を発生し
、そして、第１および第２表示信号を使用して、材料中
の不連続部分の存在および深さに依存して変わる発振器
信号およびエコー信号間の位相シフトに依存して形態が
変わる可視像を発生することを含む材料の超音波試験方
法。 - （９）第１および第２の表示信号を変えて像の形態を変
えるため、発振器信号を選択された周波数の範囲にわた
りスイープすることを含み、スイープと周波数が、エコ
ー信号を形成する材料中の不連続部分の深さを計算する
のに使用できる特許請求の範囲第８項記載の超音波試験
方法。 - （１０）材料中への発振器信号の装入点を材料の表面に
沿つて移動させて、材料中の固定不連続部分からのエコ
ー信号を変化させることを含む特許請求の範囲第８項記
載の超音波試験方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/764,912 US4702112A (en) | 1985-08-12 | 1985-08-12 | Ultrasonic phase reflectoscope |
| US764912 | 1985-08-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6238360A true JPS6238360A (ja) | 1987-02-19 |
| JPH0426709B2 JPH0426709B2 (ja) | 1992-05-08 |
Family
ID=25072145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61187025A Granted JPS6238360A (ja) | 1985-08-12 | 1986-08-11 | 超音波試験装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4702112A (ja) |
| EP (1) | EP0212899B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6238360A (ja) |
| KR (1) | KR870002450A (ja) |
| CN (1) | CN1005502B (ja) |
| CA (1) | CA1267969A (ja) |
| DE (1) | DE3685919T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019078557A (ja) * | 2017-10-20 | 2019-05-23 | 株式会社Ｉｈｉエアロスペース | 微粒子分散エラストマーのはく離計測装置及びはく離計測方法 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4224209C2 (de) * | 1991-07-23 | 1996-05-23 | Olympus Optical Co | Ultraschallmeßvorrichtung |
| US5406849A (en) * | 1992-07-31 | 1995-04-18 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Commerce | Method and apparatus for detecting guided leaky waves in acoustic microscopy |
| US5549003A (en) * | 1992-10-21 | 1996-08-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Method and apparatus for visualization of internal stresses in solid non-transparent materials by ultrasonic techniques and ultrasonic computer tomography of stress |
| US5307680A (en) * | 1992-10-21 | 1994-05-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Method and apparatus for visualization of internal stresses in solid non-transparent materials by elastoacoustic technique |
| CA2169307C (en) * | 1994-12-12 | 2003-10-14 | David A. Hutchins | Non-contact characterization and inspection of materials using wideband air coupled ultrasound |
| US5983701A (en) * | 1997-06-13 | 1999-11-16 | The Royal Institution For The Advancement Of Learning | Non-destructive evaluation of geological material structures |
| US6208181B1 (en) * | 1998-01-14 | 2001-03-27 | Intel Corporation | Self-compensating phase detector |
| US20040065188A1 (en) * | 2001-01-12 | 2004-04-08 | Stuebner Fred E. | Self-aligning ultrasonic sensor system, apparatus and method for detecting surface vibrations |
| KR100438373B1 (ko) * | 2002-03-12 | 2004-07-03 | 케이엔디티앤아이 주식회사 | 휴대용 폴리에틸렌 배관의 전기융착부 초음파검사장치 |
| US7299697B2 (en) * | 2005-03-31 | 2007-11-27 | General Electric Company | Method and system for inspecting objects using ultrasound scan data |
| US20110106457A1 (en) * | 2005-11-21 | 2011-05-05 | Mcnealy Richard C | Methods, systems, and computer program products for performing structural screening |
| DE102009011184B4 (de) * | 2009-01-28 | 2015-06-03 | Stabilus Gmbh | Antriebseinrichtung |
| ITGE20090070A1 (it) * | 2009-08-31 | 2011-03-01 | Esaote Spa | Metodo e dispositivo per il rilevamento e la visualizzazione di informazioni emodinamiche in particolare del flusso ematico nelle vene, mediante ultrasoni |
| CN101846655B (zh) * | 2010-05-28 | 2011-09-21 | 北京工业大学 | 粘接结构中界面刚度的超声波测量方法 |
| BR112020019929B1 (pt) * | 2018-03-30 | 2023-11-28 | Tata Steel Limited | Método de detecção de propagação de fissuras em parede de um forno metalúrgico através de uma unidade de detecção e dita unidade de detecção |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6179162A (ja) * | 1984-09-27 | 1986-04-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 表面波ホログラフイ方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1332898A (en) * | 1969-10-15 | 1973-10-10 | Atomic Energy Authority Uk | Nondestructive examination of materials |
| US3836952A (en) * | 1972-03-03 | 1974-09-17 | Us Army | Method and apparatus for rapid subsurface exploration |
| US3898840A (en) * | 1974-01-30 | 1975-08-12 | Automation Ind Inc | Multi-frequency ultrasonic search unit |
| US4155258A (en) * | 1978-05-24 | 1979-05-22 | General Electric Company | Ultrasonic imaging system |
| US4279019A (en) * | 1979-05-15 | 1981-07-14 | California Institute Of Technology | Method and apparatus for delay analysis of energy transmitted through a medium |
| US4648276A (en) * | 1984-01-27 | 1987-03-10 | Klepper John R | Apparatus for measuring the characteristics of an ultrasonic wave medium |
| US4598589A (en) * | 1984-07-17 | 1986-07-08 | General Electric Company | Method of CW doppler imaging using variably focused ultrasonic transducer array |
-
1985
- 1985-08-12 US US06/764,912 patent/US4702112A/en not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-07-16 KR KR1019860005789A patent/KR870002450A/ko not_active IP Right Cessation
- 1986-08-01 DE DE8686305969T patent/DE3685919T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-08-01 EP EP86305969A patent/EP0212899B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-08-04 CN CN86104884.9A patent/CN1005502B/zh not_active Expired
- 1986-08-11 JP JP61187025A patent/JPS6238360A/ja active Granted
- 1986-08-11 CA CA000515699A patent/CA1267969A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6179162A (ja) * | 1984-09-27 | 1986-04-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 表面波ホログラフイ方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019078557A (ja) * | 2017-10-20 | 2019-05-23 | 株式会社Ｉｈｉエアロスペース | 微粒子分散エラストマーのはく離計測装置及びはく離計測方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0212899A3 (en) | 1989-05-31 |
| US4702112A (en) | 1987-10-27 |
| JPH0426709B2 (ja) | 1992-05-08 |
| CA1267969A (en) | 1990-04-17 |
| KR870002450A (ko) | 1987-03-31 |
| EP0212899B1 (en) | 1992-07-08 |
| DE3685919T2 (de) | 1993-02-25 |
| DE3685919D1 (de) | 1992-08-13 |
| CN1005502B (zh) | 1989-10-18 |
| EP0212899A2 (en) | 1987-03-04 |
| CN86104884A (zh) | 1987-02-18 |
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