JPS63163271A

JPS63163271A - 超音波測定装置

Info

Publication number: JPS63163271A
Application number: JP61310288A
Authority: JP
Inventors: Junichi Kajiwara; 梶原　純一; Hiroyasu Nakamura; 中村　弘康; Tetsuyoshi Tominaga; 哲兆冨永
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1986-12-26
Filing date: 1986-12-26
Publication date: 1988-07-06

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］この発明は、超音波測定装置に関し、さらに詳しくは、
超音波を用いる計測器、探傷器等において、被検体の状
態を効率よく、かつ誤りなく測定することができるよう
な超音波測定装置に関する。

［従来の技術］超音波測定装置としては、探触子から発射した超音波送
信パルスに対し、被測定物からの反射波を前記探触子に
より受信するものと、被測定物を挾んで前記とは反対側
に対峙して配置された他の探触子により被測定物を透過
した透過波を受信したり、送信、受信を行う２つの探触
子を被検体の同一側に当てて被検体内部を伝搬した超音
波の贋を測定して被検体の状態を測定するものとを挙げ
ることかできる。

第５図は、送信側と受信側の探触子を一体的に内蔵した
分割型探触子であるプローブユニット２を被検材３の表
面に当てて、被検体３の状態を伝達された超音波の贋に
より測定を行う場合の一例であり、超音波を用いてスポ
ット溶接のナゲツト径（点溶接の溶接部径）の測定を行
う。

点溶接は、一般に所定の間隔で１テわれ、溶接の強さは
ナゲツト径により決まることから、被検体のナゲツト径
を超音波の減哀電により測定して溶接状態を知ることが
できる。

第５図におけるナゲツト３ａは、複数個、所定の間隔を
おいて配置され、その測定は、プローブユニット２を操
作してナゲツト３ａを通過して得られる超音波受信信号
を超音波探傷器本体１に送出して受信信号のピーク値を
得て、図形処理等を行い表示することで行われる。なお
、ナゲツトのない所を伝播するプローブユニット２から
板波のピークレベルに対し、ナゲツト３ａを挾んでいる
場合ノピークレベルの減衰量がナゲツト径サイズに対し
て、１対１に対応する。

第４図は、プローブユニット２の仕様と溶接部材とが決
まると、ナゲツト径に対応してピークレベルの減衰量に
相関性があることを図に示したものであって、ナゲツト
のない所をピークレベルのＯｄＢとしている。

［解決しようとする問題点］このように測定原理が明らかになっても、これまでの探
傷器等の超音波測定装置にあっては、第５図に示すよう
に、ＣＲＴディスプレイを見ながら操作するため、操作
性が良くない。

特に、ナゲツト測定に代表されるように、被検体の特定
の測定部分の状態について複数の箇所を順次検査して行
（ようなものにあっては、プローブユニｙ）を前後左右
に移動させながら検査する。

そして測定部分にプローブユニットを当てて、その時の
超音波受信信号のピークレベルの最小値又は最大値を求
め、その最小値とか最大値がブラウン管の表示図形を見
ながらチェックされるので、測定操作も効率的ではない
。

［発明の目的コこの発明は、このような従来技術の問題点を解決するも
のであって、被検体の状態を複数箇所測定する場合に誤
りが少なくかつ効率的な測定ができる超音波測定装置を
提供することを目的とする。

Ｅ問題点を解決するための手段］先の例の場合の実際の測定操作の際には、ある測定対象
となるナゲツトに対して自由にプローブユニットを動か
している時のピークレベルの最小値のみをチェックして
、そのデータを読み取れれば効率よく測定ができ、この
ような操作をすることにより誤りのない測定ができる。

そこで、この発明の超音波測定装置にあっては、測定対
象部分が複数ある被検体に対し、探触子を操作してこの
探触子から得られる超音波受信信号のピークレベルを検
出することにより測定対象部分の状態を測定するような
場合において、探触子に操作スイッチを設けておき、こ
の操作スイッチが作動状態又は非作動状態のいずれか一
方にあるときに、超音波受信信号をを効なものとして受
け、そのピークレベルを測定することにより前記の目的
を達成する。

［作用コこのように探触子に操作スイッチを設けることにより、
操作スイッチが操作されたとき、あるいは、操作されて
いないときにのみ、受信信号を有効なものとして受入れ
、そのピークレベルを保持することで、各測定対象部分
を限定して測定を行うことができる。

その結果、常時、ＣＲＴディスプレイ等を観察する必要
がなく、必要な時点でのみ観察すればよく、誤りが少な
くかつ効率的な測定が可能となる。

［実施例コ以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。

第１図は、この発明を適用した超音波測定装置の一実施
例の外観図、第２図は、その動作のタイミングチャート
、第３図は、そのブロック図である。なお、第５図と同
等のものは同一の符号で示す。

超音波探傷器本体１は、プローブユニット２０を備えて
いて、プローブユニット２０には、ピークレベルの最小
値を読み取るモードにあることを知らせるための操作ス
イッチ５が設けらていている。ピークレベルの最小値は
、超音波探傷器本体１により検出され、数字ディスプレ
イ１２によりその数値が表示される。また、ＣＲＴディ
ス′プレイ４には、そのときの数値に対応する波形表示
も行われる。

最小値の検出は、超音波探傷器本体１において、プロー
ブユニット２０の操作スイッチ５を押している、その間
のピークレベルの最小値について基準レベルとの比較に
よる減衰用演算を行うことでなされる。

そのデータ処理のタイミングチャートを第２図に示す。

操作スイッチ５を“ＯＮ”すると、最初の値が記憶され
、その値が基準となる。刻々変化するピークレベルが基
準レベルと比較され、基準レベルよりも、小さいピーク
レベル値であれば、その値が新しい基準レベルとなる。

そして、数字ディスプレイ１２には、常に新しい基準レ
ベルのみを、最初の設定値に対してｄＢ変換（換算）し
、その値が送られて表示される。第２図の（ａ）に示す
ように、実線で示すグラフＰは、ピークレベルの変動を
示すものであり、同図（ｂ）に示すように操作スイッチ
５が“ＯＮ”されると、刻々最小値のみを拾う。その最
小値が破線で示すグラフＭである。なお、操作スイッチ
５が“ＯＦＦ”される時は、その前までの値がホールド
されている。

このようなピークレベルの最小値検出を行う超音波探傷
器本体１の構成は、第３図に見るように、パルサー回路
６により、プローブユニット２０の送信側探触子（Ｔ）
２１にパルスが印加され、送信側探触子（Ｔ）２１から
発生する超音波が板波となって被検体３の表面部を伝搬
し、伝搬した超音波は、プローブユニット２０の受信側
探触子（Ｒ）２２で受信され、その受信信信号レシーバ
回路７に人力される。

レシーバ回路７に入力された受信信号は、ここで増幅さ
れ、ピークホールド回路８に送出される。

ピークホールド回路８は、受信信号のうち信号として必
要な区間（時間間隔）をゲート回路９から得られるゲー
ト信号により選択して、その間の受信信号のピークレベ
ルを検出する。

ピークホールド回路８により検出されたピークレベルは
、Ｉ）Ｃレベルであって、これはＡ／Ｄ変換器１０によ
りデジタル値に変換されて、マイクロコンピュータ１１
に読込まれる。マイクロコンピュータ１１は、マイクロ
プロセッサとメモリとインタフェース等からなり、イン
タフェースを介して前記デジタル値を受けるとともに、
プローブユニット２０の操作スイッチ５の信号を受ける
。

ここで、操作スイッチ５が操作されて“ＯＮ”状態の信
信号入力されているときにマイクロコンピュータ１１は
、Ａ／Ｄ変換器１０からのデジタル値を取込む。したが
って、操作スイッチ５が操作されている状態において、
マイクロコンピュータ１１が第２図に示した最小値レベ
ルの検出と、あらかじめセットされたレベルとの減衰量
のデシベル計算をし、その結果を数字ディスプレイ１２
へ出力する。なお、この場合、ＣＲＴディスプレイ４へ
の図形表示も数字ディスプレイ１２に対応して行われる
。

ところで、操作スイッチ５を“ＯＮ”にして測定中、プ
ローブユニット２０の探触子の一方が、被検体３より外
れてしまうこともある。その時にはピークレベルはＯｖ
になってしまう。このような場合には、その値を最小値
とするのは不都合であので、マイクロコンピュータ１１
にあっては、ある最小レベル以下の場合には、プローブ
ユニット２０が外れているものとする判定プログラムを
有していて、その旨が表示される。

さて、第１図において、被検体３のナゲツト径を測定す
る場合には、ある測定ナゲッ）３ａをまたぐ状態にプロ
ーブユニット２０が入ったときに、操作スイッチ５が操
作（押下）されてそれを“ＯＮ”状態とされて、ナゲツ
ト径の測定が行われる。

プローブユニット２０がその測定ナゲツト３ａを通過し
たときには、操作スイッチ５の操作をやめて“ＯＦＦ”
とすることで、そのナゲツトの測定が終了し、このとき
測定操作をやめて数値ディスプレイ１２が示す数字が測
定対象ナゲツト３ａのナゲツト径に対応するものとなり
、それが溶接強度を示すことになる。

また、数値ディスプレイ１２又はＣＲＴディスプレイ４
を見ながら測定が最小値となったと思われるときに、操
作スイッチ５を“ＯＦＦ”してしまえば、即座に次のナ
ゲツトの測定に移行することができ、効率的な測定が可
能である。

すなわち、超音波探傷等において、この実施例のような
構成を採れば、スイッチ信号を入れている時の刻々と変
化する一連のピークレベルの変動の最小値を常に表示し
、スイッチを離した時には最小値がホールドされる。し
たがって、操作性が改冴され、かつ超音波波形の最小値
検出において、常にブラウン管を見ている必要がな（、
この点で操作性が向上する。

なお、この場合、減衰量を数値ディスプレイ１２で表示
しているが、これは、マイクロプロセッサ１１において
強度とか、ナゲツト径に換算して表示してもよいことは
もちろんである。

以上のように、ナゲツト径の測定にあっては、操作をし
ながら常時測定値を観察する必要がなく、／！ｌｌｌ定
対象となるナゲツトを誤りなく測定することができる。

したがって、複数の測定対象がある場合には、誤りなく
効率的に測定できる。

以１−説明してきたが、実施例では、最小値を保持する
場合について説明しているが、これは、最大値のピーク
レベルを保持する場合でも適用できる。また、送信側探
触子と受信側探触子とを備えたプローブユニットにより
超音波測定を行っているが、これら探触子は別体のもの
であってもよく、送信／受信探触子が兼用のものであっ
てもよい。

実施例では、操作スイッチが°“ＯＮ”しているときに
、超音波受信信号を有効なものとして受は入れるように
しているが、これは、操作スイッチを通常“ＯＮ″杖態
として操作したときに“ＯＦＦ”させ、操作スイッチが
“ＯＦＦ”している状態のときに受は入れるようにして
もよい。

また、超音波受信信号の受は入れは、マイクロコンピュ
ータにより行っているが、超音波探触子自体で操作スイ
ッチの作動の有無に応じて受信信号を送出しないように
してもよい。要するに、操作スイッチの信号は、受信信
号の有効／無効を決定する信号とされるならば、どのよ
うな回路に供給されてもかまわない。

実施例では、ナゲツト径の測定を中心に説明しているが
、この発明はナゲツト径の測定に限定されるものではな
く、被検体の状態を測定する一般の超音波測定装置に適
用できることはもちろんである。

また、ピークレベルの最小値又は最大値の算出は、マイ
クロコンピュータによることなく、演算処理装置一般で
杼うこきができ、さらに演算処理装置による必要もない
。また、最小値は表示することなく、記憶しておき、後
から表示とか印字処理をして°もよい。

［発明の効果コ以］−の説明から理解できるように、この発明にあって
は、探触子に操作スイッチを設けておき、この操作スイ
ッチが作動状態又は非作動状態のいずれか一方にあると
きに、超音波受信信号を有効なものとして受け、そのピ
ークレベルを測定することにより、操作スイッチが操作
されたとき、あるいは操作されていないときにのみ測定
が行われることから、各測定対象部分を限定して測定を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明を適用した超音波測定装置の一実施
例の外観図、第２図は、その動作のタイミングチャート
、第３図は、そのブロック図、第４図は、ナゲツト径測
定の場合のナゲツト径−ピーク減衰量の相関図、第５図
は、従来のナゲツト径測定の外観図である。ｌ・・・超音波探傷器本体、２．２０・・・プローブユニット、３・・・被検体、４
・・・ＣＲＴディスプレイ、５・・・操作スイッチ、６
・・・パルサ、７・・・レシーバ、８・・・ピークホールド回路、９・・・ゲート回路、１
０・・・Ａ／Ｄ変ｍ器、１１・・・マイクロコンピュー
タ、１２・・・数字ディスプレイ、２１・・・送信用探触子、２２・・・受信用探触子。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）測定対象部分が複数ある被検体に対し、探触子を
操作してこの探触子から得られる超音波受信信号のピー
クレベルを検出することにより前記測定対象部分の状態
を測定する超音波測定装置において、前記探触子に操作
スイッチを設け、この操作スイッチが作動状態又は非作
動状態のいずれか一方にあるときに、前記超音波受信信
号を有効なものとして受け、そのピークレベルを測定す
ることを特徴とする超音波測定装置。
（２）操作スイッチからの作動信号又は非作動信号のい
ずれか一方の信号に応じてＡ／Ｄ変換された超音波受信
信号のピークレベルを演算処理装置が読込むことで前記
超音波受信信号有効とされ、ピークレベルの最小値が記
憶され又は表示装置に表示されることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の超音波測定装置。
（３）操作スイッチが作動状態にあるときに超音波受信
信号が送出され、この超音波受信信号のうち最小値のピ
ークレベルが保持されて検出されることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の超音波測定装置。