JPS63193060A - Receiving apparatus for ultrasonic flaw detection - Google Patents

Receiving apparatus for ultrasonic flaw detection

Info

Publication number
JPS63193060A
JPS63193060A JP62024817A JP2481787A JPS63193060A JP S63193060 A JPS63193060 A JP S63193060A JP 62024817 A JP62024817 A JP 62024817A JP 2481787 A JP2481787 A JP 2481787A JP S63193060 A JPS63193060 A JP S63193060A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
peak value
gain
circuit
variable amplifier
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.)
Granted
Application number
JP62024817A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2507383B2 (en
Inventor
Yuji Ichinose
祐治 一ノ瀬
Fuminobu Takahashi
高橋 文信
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP62024817A priority Critical patent/JP2507383B2/en
Publication of JPS63193060A publication Critical patent/JPS63193060A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2507383B2 publication Critical patent/JP2507383B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To set an ultrasonic signal to the optimum level, by a method wherein the output of the containing the reflected wave of a flaw in a received ultrasonic signal is variably amplified to detect the peak value thereof and the gain of a variable amplifier is determined on the basis of the detected peak value. CONSTITUTION:The received ultrasonic signal A from a probe is amplified by a preamplifier 1 and a time gate signal is inputted to a time gate circuit 2 and a signal containing the reflected wave of a flaw is separated from other signal to pass only for a specific period. The output signal B of the circuit 2 is amplified by a variable amplifier 3 and the variably amplified output signal C is sent to a signal processing apparatus and a peak detection circuit 4. This circuit 4 detects the first peak value P wherein the peak value of the output signal C exceeds a threshold value. The detected peak value P is inputted to a gain determining circuit 5 and a new gain optimizing the output signal C is calculated from the present gain (order) and the detected peak value P to issue a command to the variable amplifier. Therefore, the adjustment work of an inspector is made unnecessary at the time of ultrasonic flaw detection and the optimum gas is automatically determined to make it possible to enhance flaw detection accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は超音波探傷装置の受信超音波信号を増幅する超
音波探傷用受信装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an ultrasonic flaw detection receiving device that amplifies a received ultrasonic signal of an ultrasonic flaw detection device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の超音波探傷装置において、受信超音波信号の強度
は弱くて良好な受信強度をうるために、超音波受信回路
で受信信号を増幅する必要があった。この超音波探傷時
の受信回路の最適な増幅率は送信超音波の強度と受信接
触子の特性と被検体の特性と欠陥の超音波反射特性など
によって異なる。従来の超音波探傷においては、このよ
うな受信越音波信号のレベルを最適にするために、検査
員が探傷に先き立ち増幅器の利得を調整していた。
In conventional ultrasonic flaw detection equipment, the strength of the received ultrasonic signal is weak, and in order to obtain good reception strength, it is necessary to amplify the received signal with an ultrasonic receiving circuit. The optimal amplification factor of the receiving circuit during this ultrasonic flaw detection varies depending on the intensity of the transmitted ultrasonic waves, the characteristics of the receiving contact, the characteristics of the object, the ultrasonic reflection characteristics of the defect, etc. In conventional ultrasonic flaw detection, the inspector would adjust the gain of the amplifier prior to flaw detection in order to optimize the level of such received transsonant signals.

また従来一般の映像信号などの連続波の受信信号の強度
に応じて受信機の利得を自動制御し、常に一定レベルの
信号出力をうるAGC回路については、たとえばrテレ
ビジョン画像工学ハンドブック」テレビジョン学会編、
オーム社発行(昭和55年)第983頁から第984頁
において論じられている。
Furthermore, regarding the conventional AGC circuit that automatically controls the gain of the receiver according to the strength of the received continuous wave signal such as a general video signal and always outputs a signal at a constant level, please refer to the "R Television Image Engineering Handbook", for example. Edited by academic societies,
Discussed on pages 983 to 984, published by Ohmsha (1981).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来技術では、超音波探傷において検査員が受信超
音波信号のレベルを最適にすべく探傷に先き立ち増幅器
の利得を調整していた。また一般の受信機のAGC回路
においては受信信号を増幅する利得を自動的に決定して
いるが、その受信信号はテレビの映像信号のような時間
的に連続した信号を対象としている。
In the above conventional technology, an inspector adjusts the gain of an amplifier prior to flaw detection in order to optimize the level of a received ultrasonic signal during ultrasonic flaw detection. Further, in the AGC circuit of a general receiver, the gain for amplifying the received signal is automatically determined, but the received signal is intended for a temporally continuous signal such as a television video signal.

これに対して受信超音波信号は信号の発生時刻および強
度が不定なパルス状の信号であって、上記AGC回路の
対象とする連続的な信号ではない。
On the other hand, the received ultrasonic signal is a pulse-like signal whose generation time and intensity are uncertain, and is not a continuous signal targeted by the AGC circuit.

このため従来のAGC回路を受信超音波信号の増幅器に
適用すれば、受信信号が存在しない期間にはAGC回路
は利得が低いと判断して利得を増加させる結果、受信信
号が入力されたときには最適な利得で増幅されない恐れ
があって、適用できない問題があった。
Therefore, if a conventional AGC circuit is applied to the amplifier of the received ultrasonic signal, the AGC circuit determines that the gain is low during the period when there is no received signal and increases the gain, so that it is optimal when the received signal is input. There was a problem that it could not be applied because there was a fear that the amplification would not be achieved with a certain gain.

本発明の目的はパルス状の受信超音波信号を最適レベル
に増幅する利得を自動的に決定することにより検査員の
利得調整作業を省くことのできる超音波探傷用受信装置
を提供するにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ultrasonic flaw detection receiver that can eliminate the need for gain adjustment by an inspector by automatically determining the gain for amplifying a pulsed received ultrasonic signal to an optimum level.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、超音波を用いて被検体中の欠陥を検出する
超音波探傷装置において、受信超音波信号を所定期間の
み通過させる時間ゲート回路と、該時間ゲート回路の出
力信号を増幅する可変増幅器と、該可変増幅器の出力信
号の振幅が所定しきい値を越えた信号のピーク値を検出
するピーク値検出回路と、該ピーク値検出回路で検出さ
れたピーク値により上記可変増幅器の利得を決定して指
令する利得決定回路とからなる超音波探傷用受信装置に
より達成される。
The above purpose is to provide an ultrasonic flaw detection device that uses ultrasonic waves to detect defects in a specimen, including a time gate circuit that allows a received ultrasonic signal to pass only for a predetermined period of time, and a variable amplifier that amplifies the output signal of the time gate circuit. and a peak value detection circuit for detecting a peak value of a signal whose amplitude exceeds a predetermined threshold value of the output signal of the variable amplifier, and determining the gain of the variable amplifier based on the peak value detected by the peak value detection circuit. This is achieved by an ultrasonic flaw detection receiving device comprising a gain determining circuit that issues commands.

〔作用〕[Effect]

上記超音波探傷用受信装置°では、受信超音波信号のう
ち時間ゲート回路を通して欠陥からの反射波の部分を出
力したのち可変増幅器により増幅して出力するとともに
、その出力信号の振幅が所定しきい値を越えたノイズを
含まない信号のピーク値をピーク値検出回路により検出
し、そのピーク値を用いて利得決定回路により上記可変
増幅器の最適利得を決定して指令することにより、常に
良好なレベルの欠陥からの反射波の受信信号かえられる
In the ultrasonic flaw detection receiver described above, the part of the received ultrasonic signal that is reflected from a defect is output through a time gate circuit, and then amplified by a variable amplifier and output. A peak value detection circuit detects the peak value of a signal that does not contain noise that exceeds the above value, and a gain determination circuit uses that peak value to determine and command the optimum gain of the variable amplifier, thereby ensuring a good level at all times. The received signal of the reflected wave from the defect is changed.

〔実施例〕〔Example〕

以下に本発明の実施例を第1図ないし第11図により説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 11.

第1図は本発明による超音波探傷用受信装置の一実施例
を示すブロック図である。第1図において、1は超音波
を用いて被検体中の欠陥を検出する超波音探傷装置の受
信用探触子でえられた受信超音波信号Aをあらかじめ決
定された一定の利得で増幅する前段増幅器である。2は
受信超音波信号Aの欠陥の反射波信号を他の信号から分
離して出力すべく外部から設定された時間ゲート信号が
入力された特定の期間のみ前段増幅器1の出力信号を通
過させるスイッチ素子からなる時間ゲート回路である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an ultrasonic flaw detection receiving device according to the present invention. In Fig. 1, 1 amplifies a received ultrasonic signal A obtained by a receiving probe of an ultrasonic flaw detection device that detects defects in an object using ultrasonic waves, with a predetermined constant gain. This is the front stage amplifier. 2 is a switch that allows the output signal of the preamplifier 1 to pass only during a specific period when a time gate signal set from the outside is input to separate the defective reflected wave signal of the received ultrasonic signal A from other signals and output it. This is a time gate circuit consisting of elements.

3は時間ゲート回路2の出力信号Bを外部からの指令に
より変えることのできる利得で増幅する可変増幅器であ
る64は可変増幅器3の超音波探傷用信号処理装置への
出力信号Cを入力して時間ゲート信号が入力された期間
に最初にあらかじめ外部から設定されたしきい値を越え
た出力信号Cのピーク値を検出するピーク値検出回路で
ある。5はピーク値検出回路4で検出されたピーク値に
より可変増幅器3に指令する利得を決定する利得決定回
路である。なお以下各図面を通じて同一符号または記号
は同一または相当部分を示すものとする。
3 is a variable amplifier that amplifies the output signal B of the time gate circuit 2 with a gain that can be changed by an external command. 64 is a variable amplifier that inputs the output signal C of the variable amplifier 3 to a signal processing device for ultrasonic flaw detection. This is a peak value detection circuit that detects the peak value of the output signal C that exceeds a threshold value set from the outside for the first time during the period in which the time gate signal is input. Reference numeral 5 denotes a gain determining circuit that determines the gain to be commanded to the variable amplifier 3 based on the peak value detected by the peak value detecting circuit 4. Note that the same reference numerals or symbols indicate the same or corresponding parts throughout the drawings.

第2図は第1図の各点の信号波形を例示するタイミング
チャートである6つぎに第1図の全体構成の動作を第2
図により説明する。まず第2図の受信超音波信号Aの信
号波形に示すように超音波探傷における発信超音波(送
信超音波)は単発の超音波である。これに対し受信用探
触子でえられる被検体中の欠陥からの反射波および底面
からの反射波(多重エコー)は数周期の信号波形を示す
Figure 2 is a timing chart illustrating the signal waveform at each point in Figure 1.
This will be explained using figures. First, as shown in the signal waveform of the received ultrasonic signal A in FIG. 2, the transmitted ultrasonic wave (transmitted ultrasonic wave) in ultrasonic flaw detection is a single ultrasonic wave. On the other hand, reflected waves from defects in the object and reflected waves from the bottom surface (multiple echoes) obtained by the receiving probe exhibit signal waveforms of several periods.

本発明はこの反射波特性を利用する。受信超音波信号A
は前段増幅器1により一定の利得で増幅されたのち時間
ゲート回路2に入力される1時間ゲート回路2を開く時
間ゲート信号は装置の使用者により外部からその信号開
始時間および信号期間が設定される。第2図の時間ゲー
ト信号の信号波形では信号レベル″′H″の期間が時間
ゲート信号の入力された期間を示す、この時間ゲート信
号は受信超音波信号Aの欠陥の反射波とその他の発信超
音波および底面の反射波を分離するために使用されるも
ので1時間ゲート回路2により時間ゲート信号が入力さ
れている特定の期間のみ受信超音波信号Aを通過させて
可変増幅器3に欠陥の反射波のみを含む出力信号Bを入
力する。つぎの可変増幅器3とピーク値検出回路4と利
得決定回路5は可変増幅器3の出力信号Cの振幅により
可変増幅器3の利得を決定するフィードバックループを
形成している。まず可変増幅器3の現在の利得で増幅さ
れた出力信号Cは超音波探傷用信号処理装置へ出力され
るとともにピーク値検出回路4に入力される。するとピ
ーク値検出回路4は時間ゲート信号が入力された期間の
み動作し、可変増幅器3の出力信号Cの振幅と外部から
装置の使用者により設定されたしきい値とを比較する。
The present invention utilizes this reflected wave characteristic. Received ultrasound signal A
is amplified with a constant gain by the preamplifier 1 and then input to the time gate circuit 2.The time gate signal that opens the 1-hour gate circuit 2 has its signal start time and signal period set externally by the user of the device. . In the signal waveform of the time gate signal in Fig. 2, the period of signal level ``H'' indicates the period in which the time gate signal is input. It is used to separate the ultrasonic wave and the reflected wave from the bottom surface, and the one-hour gate circuit 2 allows the received ultrasonic signal A to pass only during a specific period when the time gate signal is input to detect defects in the variable amplifier 3. An output signal B containing only reflected waves is input. The next variable amplifier 3, peak value detection circuit 4, and gain determining circuit 5 form a feedback loop that determines the gain of the variable amplifier 3 based on the amplitude of the output signal C of the variable amplifier 3. First, the output signal C amplified by the current gain of the variable amplifier 3 is output to the signal processing device for ultrasonic flaw detection and is also input to the peak value detection circuit 4. Then, the peak value detection circuit 4 operates only during the period when the time gate signal is input, and compares the amplitude of the output signal C of the variable amplifier 3 with a threshold value set from the outside by the user of the device.

そしてしきい値より大きな振幅の出力信号Cが入力した
時点でそのピーク値の検出動作に入り、第2図の出力信
号Cの信号波形に示すようにその最初のピーク値Pのみ
を検出して、続いてピーク値Pよりも大きな信号波形が
入力しても検出することなく、最初のピーク値Pを検出
時点で利得決定回路5へ転送する。ここで利得決定回路
5は可変増幅器3に出力している現在の利得(指令)と
上記ピーク値Pとにより可変増幅器3で増幅される出力
信号Cが最大となるべき新たな利得を計算して可変増幅
器3に出力する。たとえば現在の利得を01、ピーク値
をP、可変増幅器3の最大出力値をP□8として、新た
な利得Gを次式により算出して出力する。
When the output signal C with an amplitude larger than the threshold value is input, the peak value detection operation is started, and only the first peak value P is detected as shown in the signal waveform of the output signal C in Fig. 2. , even if a signal waveform larger than the peak value P is subsequently input, it is not detected and the first peak value P is transferred to the gain determining circuit 5 at the time of detection. Here, the gain determining circuit 5 calculates a new gain that should maximize the output signal C amplified by the variable amplifier 3 based on the current gain (command) output to the variable amplifier 3 and the peak value P. Output to variable amplifier 3. For example, assuming that the current gain is 01, the peak value is P, and the maximum output value of the variable amplifier 3 is P□8, a new gain G is calculated by the following equation and output.

G=GzX (P−ax/P)       ”・(1
)こうして第2図の利得決定回路5の出力すなわち可変
増幅器3の利得の信号波形に示すように可変増幅器3の
利得が現在の利得G1から新たな利得Gに変化し、これ
により第2図の出力信号Cの信号波形に示すように出力
信号Cの最初のピーク値Pが検出された時点から以降に
続いて入力される信号波形は新たな利得Gで最適レベル
(最大レベル)に増幅されて出力する6本実施例によれ
ば。
G=GzX (P-ax/P) ”・(1
) In this way, the gain of the variable amplifier 3 changes from the current gain G1 to the new gain G as shown in the signal waveform of the output of the gain determining circuit 5, that is, the gain of the variable amplifier 3 in FIG. As shown in the signal waveform of the output signal C, the signal waveform that is continuously input from the time when the first peak value P of the output signal C is detected is amplified to the optimum level (maximum level) with the new gain G. According to the six examples to be output.

1回の超音波送信により、受信超音波信号Aから欠陥に
よる反射波を分離したのち、その最初にしきい値を超え
た信号波形のピーク値Pを検出することにより、増幅器
の最適な利得を決定して続く信号波形を最適レベルに増
幅する°ことができ、この出力を超音波探傷用信号処理
装置に送出する。
After separating the reflected waves due to defects from the received ultrasonic signal A by one ultrasonic transmission, the optimum gain of the amplifier is determined by detecting the peak value P of the signal waveform that first exceeds the threshold. The subsequent signal waveform can be amplified to an optimal level, and this output is sent to a signal processing device for ultrasonic flaw detection.

つぎに第3図は第1図の可変増幅器3の一実施例を示す
回路図である。第3図において、OPI。
Next, FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of the variable amplifier 3 of FIG. 1. In FIG. 3, OPI.

OF2は演算増幅器、 Rttt Rtxe Rtt−
RnteR12〜RII!は抵抗、Sxx〜Sn1.S
zx〜Satはスイッチである。この構成で、利得決定
回路5で決定した利得(指令)に対応してスイッチSz
t〜SnzおよびスイッチSSX〜S1を開閉すること
により可変増幅器3の利得を変えることができる。
OF2 is an operational amplifier, Rttt Rtxe Rtt-
RnteR12~RII! are resistances, Sxx to Sn1. S
zx to Sat are switches. With this configuration, the switch Sz corresponds to the gain (command) determined by the gain determining circuit 5.
The gain of variable amplifier 3 can be changed by opening and closing t~Snz and switches SSX~S1.

たとえば利得(指令)によりスイッチSll、 S12
が閉でその他のスイッチが全て開となった場合の演算増
幅器OPI、OP2の全体の利得Gは次式により与えら
れる。
For example, depending on the gain (command), switches Sll, S12
The overall gain G of the operational amplifiers OPI and OP2 when G is closed and all other switches are open is given by the following equation.

G =(Rxt/ Rzx) X (Rxz/ Rtz
)  ・・・(2)第4図は第1図のピーク値検出回路
4の一実施例を示す回路図である。第4図において、4
aはA/Dコンバータ、4b〜4dはラッチ回路(サン
プルホールド回路)、4eは発振器、4fはディジタル
コンパレータ、4gはアナログコンパレータ、4h、4
iはアンド回路、4j、4にはインバータ、4QはDフ
リップフロップである。第5図は第4図の各点の信号波
形を例示するタイミングチャートである。つぎに第4図
の構成の動作を第5図により説明する。まず可変増幅器
3の第5図に示す時間ゲート信号の入力期間の出力信号
CはA/Dコンバータ4aにより1発振114aがら出
力される第5図に示すクロックと同期してディジタル化
され、このディジタルデータが順次にラッチ回路4bに
よりラッチされ、ラッチ回路4bのQ端子から次のラッ
チ回路4cおよびディジタルコンパレータ4fへ出力さ
れる。また出力、信号Cのピーク値は外部から設定され
たしきい値より大きい値のときのみ有効とするため、ア
ナログコンパレータ4gにより出力信号Cとしきい値と
を比較し、出力信号Cがしきい値より大きい場合にのみ
ピーク検出動作を行うようにする。そこで第5図のよう
にアナログコンパレータ4gの出力がHレベルのときの
みアンド回路4hおよびDフリップフロップ41を介し
て、ラッチ回路4bの出力とラッチ回路4cの出力の信
号レベルの大小を比較するディジタルコンパレータ4f
を動作させる。ここで第5図の時点tlでディジタルコ
ンパレータ4fが動作開始し、その入力A、Bの値を比
較してA>Hの場合には(A>B)端子がHレベルとな
るため、アンド回路41を介して発振器4eのクロック
が第5図のようにラッチ回路4cのCK端子に入力され
る。するとラッチ回路4cは第5図のようにクロックが
入力されるごとにD端子から入力されるデータをラッチ
してQ端子へ出力する。このようにしてラッチ回路4c
のD端子へ入力されるデータは上記により出力信号Cを
発振器4eのクロックごとにディジタル化して更新され
るので、ディジタルコンパレータ4fが動作している間
はラッチ回路4cのQ端子にはその時点での信号レベル
の値が出力される。ついで第5図の時点t2になると、
ディジタルコンパレータ4 f、の入力A、Bの値がA
≦Bとなるので(A>B)1子がLレベルとなる。この
Lレベルの信号を用いてインバータ4jを介し第5図の
ように最終段のラッチ回路4dの値を更新し、このQ端
子の出力を出力信号Cのピーク値として利得決定回路5
へ出力する。ここでDフリップフロップ4nは第5図の
ようなしきい値より大きいレベルの出力信号Cが入力さ
れたときに、上記による信号波形の最初のピーク値のみ
を検出する機能を有する。すなわちディジタルコンパレ
ータ4fの(A>B)端子のLレベルの信号をインバー
タ4にで反転させてDフリップフロップ4QのCLR(
クリア)端子に入力し、Dフリップフロップ4ΩのQ端
子の出力をLレベルにすることにより、ディジタルコン
パレータ4fの動作を停止させている。なおディジタル
コンパレータ4fの(A>B)端子の信号りは利得決定
回路5へ出力される。本実施例によれば、出力信号Cの
しきい値以上の最初のピーク値を検出することができ。
G = (Rxt/ Rzx) X (Rxz/ Rtz
) (2) FIG. 4 is a circuit diagram showing an embodiment of the peak value detection circuit 4 shown in FIG. 1. In Figure 4, 4
a is an A/D converter, 4b to 4d are latch circuits (sample and hold circuits), 4e is an oscillator, 4f is a digital comparator, 4g is an analog comparator, 4h, 4
i is an AND circuit, 4j and 4 are inverters, and 4Q is a D flip-flop. FIG. 5 is a timing chart illustrating signal waveforms at each point in FIG. 4. Next, the operation of the configuration shown in FIG. 4 will be explained with reference to FIG. First, the output signal C of the variable amplifier 3 during the input period of the time gate signal shown in FIG. 5 is digitized by the A/D converter 4a in synchronization with the clock shown in FIG. Data is sequentially latched by the latch circuit 4b and output from the Q terminal of the latch circuit 4b to the next latch circuit 4c and digital comparator 4f. In addition, since the peak value of the output signal C is valid only when it is larger than the threshold value set externally, the analog comparator 4g compares the output signal C and the threshold value, and the output signal C is the threshold value. The peak detection operation is performed only when the value is larger than the maximum value. Therefore, as shown in FIG. 5, only when the output of the analog comparator 4g is at H level, a digital Comparator 4f
make it work. Here, the digital comparator 4f starts operating at time tl in FIG. 5, compares the values of its inputs A and B, and if A>H, the (A>B) terminal becomes H level, so the AND circuit The clock of the oscillator 4e is inputted to the CK terminal of the latch circuit 4c via 41 as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 5, the latch circuit 4c latches the data input from the D terminal every time a clock is input and outputs it to the Q terminal. In this way, the latch circuit 4c
The data input to the D terminal of the latch circuit 4c is updated by digitizing the output signal C every clock of the oscillator 4e, so while the digital comparator 4f is operating, the data input to the Q terminal of the latch circuit 4c is updated at that point. The signal level value of is output. Then, at time t2 in Figure 5,
The values of inputs A and B of digital comparator 4 f are A
Since ≦B (A>B), one child becomes L level. Using this L level signal, the value of the final stage latch circuit 4d is updated via the inverter 4j as shown in FIG.
Output to. Here, the D flip-flop 4n has a function of detecting only the first peak value of the signal waveform as described above when the output signal C having a level higher than the threshold value as shown in FIG. 5 is input. In other words, the L level signal at the (A>B) terminal of the digital comparator 4f is inverted by the inverter 4, and the CLR (
Clear) terminal and sets the output of the Q terminal of the D flip-flop 4Ω to L level, thereby stopping the operation of the digital comparator 4f. Note that the signal at the (A>B) terminal of the digital comparator 4f is output to the gain determining circuit 5. According to this embodiment, the first peak value of the output signal C that is equal to or higher than the threshold value can be detected.

しきい値以下の雑音で誤動作することがない。No malfunction occurs due to noise below the threshold.

第6図は第1図の利得決定回路5の一実施例を示す回路
図である。第6図において、この利得決定回路5は現在
の利得G1と新しく入力されるピーク値により最適な利
得Gを決定する回路で、5aはDフリップフロップ、5
b、5cはNAND回路、5d、5eは単安定バイブレ
ータ、5fはOR回路、5gはラッチ回路、5hは利得
の値を格納するROMである。このDフリップフロップ
5aないしOR回路5fの構成により1時間ゲート信号
とピーク値検出回路4でピーク値を検出したさいに発生
する信号りとによりラッチ回路5gへ入力するラッチ信
号を生成する。第7回は第6図のピーク値が入力された
場合の各点の動作波形を例示するタイミングチャートで
ある。まず第6図の構成の動作を第7図により説明する
。いまラッチ回路5gのQ端子から第7図の現在の利得
(指令)G1が可変増幅器3に出力されるとともに、R
OM5hのアドレス端子AIS”A13に入力される。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an embodiment of the gain determining circuit 5 of FIG. 1. In FIG. 6, this gain determining circuit 5 is a circuit that determines the optimum gain G based on the current gain G1 and a newly input peak value, and 5a is a D flip-flop;
b and 5c are NAND circuits, 5d and 5e are monostable vibrators, 5f is an OR circuit, 5g is a latch circuit, and 5h is a ROM for storing gain values. With this configuration of the D flip-flop 5a to OR circuit 5f, a latch signal to be input to the latch circuit 5g is generated using the one-hour gate signal and the signal generated when the peak value detection circuit 4 detects a peak value. The seventh time is a timing chart illustrating the operation waveform at each point when the peak value of FIG. 6 is input. First, the operation of the configuration shown in FIG. 6 will be explained with reference to FIG. Now, the current gain (command) G1 shown in FIG. 7 is output from the Q terminal of the latch circuit 5g to the variable amplifier 3, and the R
It is input to the address terminal AIS''A13 of OM5h.

ついで第7図の時間ゲート信号の入力している期間にピ
ーク値検出回路4で検出されたピーク値がROMのアド
レス端子A1〜A4に入力されると、これとともにピー
ク値検出回路4で発生した第7図の信号りがDフリップ
フロップ5aに入力され、これによりDフリップフロッ
プ5aのQ端子がHレベルになる。このDフリップフロ
ップ5aので端子はROM5hのアドレス端子A。
Next, when the peak value detected by the peak value detection circuit 4 is input to the address terminals A1 to A4 of the ROM during the period when the time gate signal shown in FIG. The signal shown in FIG. 7 is input to the D flip-flop 5a, and the Q terminal of the D flip-flop 5a becomes H level. The terminal of this D flip-flop 5a is the address terminal A of the ROM 5h.

に接続されており、この時点でアドレス端子A。address terminal A at this point.

〜Azaのアドレスに対応したROM5h内のデータが
ラッチ回路5gに出力される。このときOR回路5fか
らラッチ回路5gへラッチ信号が出力され、上記データ
をラッチ回路5gにラッチして出力する。こうして現在
の利得G1と新たに入力されたピーク値により次の利得
Gを決定して可変増幅器3に出力できる。なおROM5
hに格納するデータはアドレスA13〜A6が現在の利
得GlでアドレスA4〜A1が新たなピーク値であるこ
とから、対応する利得Gをあらかじめ計算しておく。
The data in the ROM 5h corresponding to the address of ~Aza is output to the latch circuit 5g. At this time, a latch signal is output from the OR circuit 5f to the latch circuit 5g, and the data is latched to the latch circuit 5g and output. In this way, the next gain G can be determined based on the current gain G1 and the newly input peak value and output to the variable amplifier 3. Furthermore, ROM5
Since the data stored in h is the current gain Gl at addresses A13 to A6 and the new peak value at addresses A4 to A1, the corresponding gain G is calculated in advance.

つぎに第8図は第6図のピーク値が入力されない場合の
各点の動作波形を例示するタイミングチャートである。
Next, FIG. 8 is a timing chart illustrating operation waveforms at each point when the peak value of FIG. 6 is not input.

ついで第6図の構成の動作を第8図により説明する。ま
ず上記アドレスAoは時間ゲート信号ごとにピーク値が
検出されたかどうかを判別するものであって、上記第7
図のピーク値が存在する場合にはHレベルになるが第8
図のピーク値が存在しない場合にはLレベルとなる。こ
れは超音波探傷時に時間ゲート信号が入力されている期
間に常に受信信号かえられるとは限らないからで、その
原因は欠陥が存在しないかあるいは前回の利得が大き過
ぎる場合による。このため第8図のようにピーク値が入
力されない場合には時間ゲート信号の終了時に利得を増
加させるようにする。すなわちピーク値が検出されずに
信号りが入力されないときにはDフリップフロップ5a
のQ端子はLレベルとなる。そこでROM5hに格納す
るデータはアドレスAoがLレベルのアドレスにはピー
ク値によるアドレスA 1 ” A 4に関係なくアド
レスA s = A t aに対して一定値にしておき
Next, the operation of the configuration shown in FIG. 6 will be explained with reference to FIG. First, the address Ao is used to determine whether a peak value is detected for each time gate signal, and the address Ao is for determining whether a peak value is detected for each time gate signal.
If the peak value in the figure exists, it becomes H level, but the 8th
When the peak value shown in the figure does not exist, it becomes L level. This is because the received signal is not always changed during the period in which the time gate signal is input during ultrasonic flaw detection, and this is because there is no defect or the previous gain was too large. Therefore, when the peak value is not input as shown in FIG. 8, the gain is increased at the end of the time gate signal. That is, when the peak value is not detected and no signal is input, the D flip-flop 5a
The Q terminal of becomes L level. Therefore, the data stored in the ROM 5h is set to a constant value for the address A s = A t a regardless of the peak value of the address A 1 "A 4 at the address where the address Ao is at the L level.

時間ゲート信号の終了時のラッチ信号により利得を出力
するようにしている。なおピーク値が検出されない状態
が続くと利得が増加し続けることになるが、利得をある
一定値以上には上げないように制限して利得の不必要な
増加を防ぐ。
The gain is output by a latch signal at the end of the time gate signal. Note that if the peak value continues to be undetected, the gain will continue to increase, but the gain is limited so as not to exceed a certain value to prevent unnecessary increases in the gain.

つぎに第9図は第1図のピーク値検出回路4の他の実施
例を示す受信超音波信号Aの出力信号Cとしきい値レベ
ルの関係図である。第9図において、上記実施例では受
信超音波信号Aを可変増幅器3で増幅した出力信号Cの
数周期の信号波形の最初にしきい値P1を越えた信号C
のピーク値を検出することによりその後の信号Cを最適
な利得で増幅できるようにしているが1本実施例では出
力信号Cのレベルに応じてしきい値レベルをしきい値P
I、P2.Psのように変えることにより、それぞれ異
なるピーク値を異なる測定時点Pi。
Next, FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the output signal C of the received ultrasonic signal A and the threshold level, showing another embodiment of the peak value detection circuit 4 shown in FIG. In FIG. 9, in the above embodiment, a signal C which exceeds the threshold value P1 at the beginning of the signal waveform of several periods of the output signal C obtained by amplifying the received ultrasound signal A by the variable amplifier 3 is shown.
By detecting the peak value of the output signal C, the subsequent signal C can be amplified with an optimal gain. In this embodiment, the threshold level is set to the threshold P according to the level of the output signal C
I, P2. Each different peak value is measured at a different time point Pi by varying Ps.

P2.Psで検出してその後の信号Cを最適な利得で増
幅することができる。また第10図は本発明による超音
波探傷用受信装置の他の実施例を示すブロック図である
。第10図において、6は遅延回路、7は可変増幅器で
ある。本実施例では欠陥からの受信超音波信号Bの信号
波形の全てを一定利得で増幅する場合の構成にして、時
間ゲート回路2を通過した受信超音波信号Bを遅延回路
6で遅延したのち、その遅延した受信超音波信号を可変
増幅器7により利得決定回路5で上記の方法で決定した
最適の利得で増幅する。第11図は第10図の各点の信
号波形を例示するタイミングチャートである。つぎに第
10図の構成の動作を第11図により説明する。いま受
信超音波信号Aが時間ゲート回路2を通過した欠陥の受
信超音波信号Bは可変増幅器3により増幅され、可変増
幅器3の出力信号Cはピーク値検出回路4で最初にしき
い値を越えたピーク値が検出され、このピーク値により
利得決定回路5で決定した利得で次の周期からの信号波
形が増幅されるが、本実施例により受信超音波信号Bが
遅延回路6で遅延された信号は可変増幅器7により上記
利得決定回路5で決定した利得で先頭の周期の波形から
増幅され、受信超音波信号Bの信号波形の全てを一定利
得で増幅した出力信号Eを出力する。なお遅延回路6の
遅延時間の設定は発信超音波の周波数および受信超音波
の周期数からあらかじめ行なう。
P2. Ps can be detected and the subsequent signal C can be amplified with an optimal gain. FIG. 10 is a block diagram showing another embodiment of the ultrasonic flaw detection receiving apparatus according to the present invention. In FIG. 10, 6 is a delay circuit, and 7 is a variable amplifier. In this embodiment, the configuration is such that the entire signal waveform of the received ultrasonic signal B from the defect is amplified with a constant gain, and after the received ultrasonic signal B that has passed through the time gate circuit 2 is delayed by the delay circuit 6, The delayed received ultrasonic signal is amplified by the variable amplifier 7 with the optimum gain determined by the gain determining circuit 5 using the method described above. FIG. 11 is a timing chart illustrating signal waveforms at each point in FIG. 10. Next, the operation of the configuration shown in FIG. 10 will be explained with reference to FIG. 11. The defective received ultrasonic signal B, in which the received ultrasonic signal A has now passed through the time gate circuit 2, is amplified by the variable amplifier 3, and the output signal C of the variable amplifier 3 exceeds the threshold value for the first time in the peak value detection circuit 4. The peak value is detected, and the signal waveform from the next period is amplified with the gain determined by the gain determining circuit 5 based on this peak value. However, in this embodiment, the received ultrasonic signal B is delayed by the delay circuit 6. is amplified from the waveform of the first period by the variable amplifier 7 with the gain determined by the gain determining circuit 5, and outputs an output signal E in which all the signal waveforms of the received ultrasonic signal B are amplified with a constant gain. Note that the delay time of the delay circuit 6 is set in advance based on the frequency of the transmitted ultrasound and the number of cycles of the received ultrasound.

このようにして上記実施例によれば、従来の通常の超音
波探傷において受信超音波の増幅器の利得を一度設定し
たのち変更しないで探傷していたのに対して、超音波送
信ごとに受信超音波の最適利得を算出できるので探傷開
始時にある期間だけ最適利得を決定する動作を行い、そ
の後は一定利得で増幅することにすれば探傷時に検査条
件が変化するたびに検査員が行なう利得調整が不要とな
る。
In this manner, according to the above embodiment, whereas in conventional ultrasonic flaw detection, the gain of the received ultrasonic amplifier was set once and then tested without changing it, the received ultrasonic Since the optimum gain of the sound waves can be calculated, if the optimum gain is determined for a certain period at the start of flaw detection and then amplified at a constant gain, the inspector will not have to adjust the gain every time the inspection conditions change during flaw detection. No longer needed.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、従来の超音波探傷時に検査員が受信超
音波のレベルを最適にするために必要であった増幅器の
利得の調整作業を不要にして、最適利得を自動的に決定
することができるので探傷作業時間の短縮および利得設
定不良による欠陥の見落し防止が図られ、作業性と精度
が向上できる。
According to the present invention, it is possible to automatically determine the optimum gain without the need for an inspector to adjust the gain of an amplifier, which was necessary for an inspector to optimize the level of received ultrasonic waves during conventional ultrasonic flaw detection. This reduces flaw detection work time, prevents defects from being overlooked due to poor gain settings, and improves work efficiency and accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による超音波探傷用受信装置の一実施例
を示すブロック図、第2図は第1図のタイミングチャー
ト、第3図は第1−の可変増幅器の回路図、第4図は第
1図のピーク値検出回路の回路図、第5図は第4図のタ
イミングチャート、第6図は第1図の利得決定回路の回
路図、第7図は第6図のピーク値が入力された場合のタ
イミングチャート、第8図は第6図のピーク値が入力さ
れない場合のタイミングチャート、第9図は第1図のピ
ーク値検出回路の受信超音信号としきい値レベルの関係
図、第10図は本発明による超音波探傷用受信装置の他
の実施例を示すブロック図、第11図は第10図のタイ
ミングチャートである。 1・・・前段増幅器、2・・・時間ゲート回路、3・・
・可変増幅器、4・・・ピーク値検出回路、5・・・利
得決定回路、6・・・遅延回路、7・・・可変増幅器。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an ultrasonic flaw detection receiver according to the present invention, FIG. 2 is a timing chart of FIG. 1, FIG. 3 is a circuit diagram of the variable amplifier of FIG. is a circuit diagram of the peak value detection circuit of FIG. 1, FIG. 5 is a timing chart of FIG. 4, FIG. 6 is a circuit diagram of the gain determining circuit of FIG. 1, and FIG. 7 is a circuit diagram of the peak value detection circuit of FIG. FIG. 8 is a timing chart when the peak value shown in FIG. 6 is not input. FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the received ultrasonic signal and the threshold level of the peak value detection circuit shown in FIG. 1. , FIG. 10 is a block diagram showing another embodiment of the ultrasonic flaw detection receiving apparatus according to the present invention, and FIG. 11 is a timing chart of FIG. 10. 1... Pre-stage amplifier, 2... Time gate circuit, 3...
- Variable amplifier, 4... Peak value detection circuit, 5... Gain determining circuit, 6... Delay circuit, 7... Variable amplifier.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、超音波を用いて被検体中の欠陥を検出する超音波探
傷装置において、受信超音波信号のうち欠陥からの反射
波を含む部分を通過させるべく該受信超音波信号を所定
期間のみ通過させる時間ゲート回路と、該時間ゲート回
路の出力信号を外部指令により可変の利得で増幅して出
力する可変増幅器と、該可変増幅器の出力信号の振幅が
所定しきい値を越えた信号のピーク値を検出するピーク
値検出回路と、該ピーク値検出回路で検出されたピーク
値により上記可変増幅器の利得を決定して該可変増幅器
に外部指令する利得決定回路とを設けてなる超音波探傷
用受信装置。 2、上記ピーク値検出回路は上記可変増幅器の振幅が所
定しきい値を越えた信号の最初のピーク値のみを検出す
るようにした特許請求の範囲第1項記載の超音波探傷用
受信装置。 3、上記利得決定回路は上記ピーク値が検出される以前
の利得と上記所定期間中に検出されたピーク値とから新
たな利得を決定すると共に、上記所定期間中にピーク値
が検出されなかつた場合にはそれ以前の利得のみから新
たな利得を決定するようにした特許請求の範囲第1項記
載の超音波探傷用受信装置。
[Claims] 1. In an ultrasonic flaw detection device that uses ultrasonic waves to detect defects in a specimen, the received ultrasonic signal is used to pass a portion of the received ultrasonic signal that includes a reflected wave from the defect. a time gate circuit that allows the signal to pass through for only a predetermined period; a variable amplifier that amplifies the output signal of the time gate circuit with a variable gain according to an external command and outputs the amplified signal; a peak value detection circuit that detects the peak value of the signal; and a gain determination circuit that determines the gain of the variable amplifier based on the peak value detected by the peak value detection circuit and issues an external command to the variable amplifier. Receiving device for ultrasonic flaw detection. 2. The receiving device for ultrasonic flaw detection according to claim 1, wherein said peak value detection circuit detects only the first peak value of a signal whose amplitude of said variable amplifier exceeds a predetermined threshold. 3. The gain determining circuit determines a new gain from the gain before the peak value was detected and the peak value detected during the predetermined period, and also determines a new gain when no peak value is detected during the predetermined period. 2. The receiving device for ultrasonic flaw detection according to claim 1, wherein the new gain is determined only from the previous gain.
JP62024817A 1987-02-06 1987-02-06 Ultrasonic flaw detector Expired - Lifetime JP2507383B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62024817A JP2507383B2 (en) 1987-02-06 1987-02-06 Ultrasonic flaw detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62024817A JP2507383B2 (en) 1987-02-06 1987-02-06 Ultrasonic flaw detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63193060A true JPS63193060A (en) 1988-08-10
JP2507383B2 JP2507383B2 (en) 1996-06-12

Family

ID=12148740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62024817A Expired - Lifetime JP2507383B2 (en) 1987-02-06 1987-02-06 Ultrasonic flaw detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2507383B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8550999B2 (en) 2008-07-01 2013-10-08 Panasonic Corporation Ultrasound diagnostic apparatus

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5640756A (en) * 1979-09-12 1981-04-17 Sumitomo Metal Ind Ltd Automatic evaluation device for steel material

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5640756A (en) * 1979-09-12 1981-04-17 Sumitomo Metal Ind Ltd Automatic evaluation device for steel material

Also Published As

Publication number Publication date
JP2507383B2 (en) 1996-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5430151B2 (en) Ultrasonic fault detection system using analog-digital conversion system with wide dynamic range
JPS63193060A (en) Receiving apparatus for ultrasonic flaw detection
SU1010516A1 (en) Ultrasonic flaw detector
CN219266180U (en) Ultrasonic nondestructive testing system
JPH06100651B2 (en) Ultrasonic switch
JP2661061B2 (en) AE crack detection device
JP2525380B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JPH05264720A (en) Echo sounder
SU896568A1 (en) Method and device for detecting developing cracks
JP2006170816A (en) Pulse specifications detection circuit
KR0129846B1 (en) Measuring apparatus and method for distance by using ultra-sonic
JPS63144278A (en) Sonar receiver
JP2991212B2 (en) Ultrasonic medium characteristic value measuring device
JPH05312790A (en) Detecting apparatus of exfoliation of coating film
JPH01277774A (en) Detecting device of partial discharge
JPH0772242A (en) Active sonar apparatus
JPS5920693Y2 (en) Radar noise figure measuring device
JPH0483192A (en) Ultrasonic sensor
SU1527577A1 (en) Method of detecting proparating cracks
JPH06109711A (en) Ultrasonic flaw detector
JPH0331785A (en) Gain control device
KR970002382A (en) Distance measuring method and measuring device using ultrasonic wave
JPH03165286A (en) Ultrasonic detector
JPS59221684A (en) Ultrasonic distance measuring device
JPH0324489A (en) Sonar receiver