JPS6351262B2 - - Google Patents
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- JPS6351262B2 JPS6351262B2 JP55084218A JP8421880A JPS6351262B2 JP S6351262 B2 JPS6351262 B2 JP S6351262B2 JP 55084218 A JP55084218 A JP 55084218A JP 8421880 A JP8421880 A JP 8421880A JP S6351262 B2 JPS6351262 B2 JP S6351262B2
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- Japan
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- ultrasonic
- test piece
- temperature
- circuit
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- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 32
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 14
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 101100008044 Caenorhabditis elegans cut-1 gene Proteins 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating 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
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/30—Arrangements for calibrating or comparing, e.g. with standard objects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02854—Length, thickness
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、試験片に繰返し荷重を加えることに
よりその内部に生じてゆく亀裂の状態を計測でき
るようにした亀裂計測装置に関する。
よりその内部に生じてゆく亀裂の状態を計測でき
るようにした亀裂計測装置に関する。
従来のこの種の亀裂計測手段として、試験片に
超音波発振子と超音波受振子とを所定の角度を有
するように設け、上記超音波発振子から所定の角
度で発振された超音波が、試験片内を通りなが
ら、その内部に形成される亀裂先端で反射し、そ
の後超音波受振子で受振されるまでの時間を計測
し、この計測時間と予じめ設定された超音波の伝
搬速度および超音波の発振受振角度等から、上記
試験片内の亀裂先端位置を計測できるようにした
ものがある。
超音波発振子と超音波受振子とを所定の角度を有
するように設け、上記超音波発振子から所定の角
度で発振された超音波が、試験片内を通りなが
ら、その内部に形成される亀裂先端で反射し、そ
の後超音波受振子で受振されるまでの時間を計測
し、この計測時間と予じめ設定された超音波の伝
搬速度および超音波の発振受振角度等から、上記
試験片内の亀裂先端位置を計測できるようにした
ものがある。
しかしながら、このような従来の亀裂計測手段
において、試験片に高速で繰返し荷重をかけて亀
裂試験を行なうと、亀裂部が高温になつて、超音
波の伝搬速度が変化するため、従来手段のごと
く、超音波の伝搬時間だけを計測して亀裂先端位
置を計測する手段では、正確な亀裂計測を行なえ
ないという問題点がある。
において、試験片に高速で繰返し荷重をかけて亀
裂試験を行なうと、亀裂部が高温になつて、超音
波の伝搬速度が変化するため、従来手段のごと
く、超音波の伝搬時間だけを計測して亀裂先端位
置を計測する手段では、正確な亀裂計測を行なえ
ないという問題点がある。
本発明は、このような問題点を解決しようとす
るもので、超音波の伝搬速度のもつ温度依存性を
考慮しながら亀裂部の温度変化に伴つてその補償
を行なえるようにするとともに、温度変化に応じ
た感度補償をも行なえるようにして、正確な亀裂
の状態を計測できるようにした温度補償型亀裂計
測装置を提供することを目的とする。
るもので、超音波の伝搬速度のもつ温度依存性を
考慮しながら亀裂部の温度変化に伴つてその補償
を行なえるようにするとともに、温度変化に応じ
た感度補償をも行なえるようにして、正確な亀裂
の状態を計測できるようにした温度補償型亀裂計
測装置を提供することを目的とする。
このため、本発明の温度補償型亀裂計測装置
は、亀裂試験片に装着される超音波発振子と超音
波受振子とをそなえた振動子と、上記超音波発振
子から発振された超音波が上記亀裂試験片内を通
りながら同亀裂試験片における亀裂先端で反射し
て上記超音波受振子で受振されるまでの時間を計
測する時間計測回路と、同時間計測回路からの計
測信号と上記超音波の速度とに基づいて上記亀裂
先端の位置を演算する演算器とをそなえた亀裂計
測装置において、上記亀裂試験片における亀裂発
生個所の近傍および上記振動子にそれぞれ温度セ
ンサが設けられ、上記超音波の速度の温度依存性
および上記振動子の温度変化に伴う感度を補償す
べく、上記両温度センサが上記演算器に結線され
たことを特徴としている。
は、亀裂試験片に装着される超音波発振子と超音
波受振子とをそなえた振動子と、上記超音波発振
子から発振された超音波が上記亀裂試験片内を通
りながら同亀裂試験片における亀裂先端で反射し
て上記超音波受振子で受振されるまでの時間を計
測する時間計測回路と、同時間計測回路からの計
測信号と上記超音波の速度とに基づいて上記亀裂
先端の位置を演算する演算器とをそなえた亀裂計
測装置において、上記亀裂試験片における亀裂発
生個所の近傍および上記振動子にそれぞれ温度セ
ンサが設けられ、上記超音波の速度の温度依存性
および上記振動子の温度変化に伴う感度を補償す
べく、上記両温度センサが上記演算器に結線され
たことを特徴としている。
以下、図面により本発明の一実施例としての温
度補償型亀裂計測装置について説明すると、第１
図はその概要を示すブロツク図、第２図はその詳
細を示すブロツク図であり、予じめ切れ目１ａを
形成された亀裂試験片１は、その切れ目１ａを挾
んで、その一端隅部がアクチユエータＡのピスト
ンロツドに連結されるとともに、その他端隅部が
固定部Ｆに連結されていて、アクチユエータＡを
駆動させることにより、亀裂試験片１の切れ目１
ａから亀裂Ｃが亀裂試験片１の内部へ進行してゆ
くようになつている。
度補償型亀裂計測装置について説明すると、第１
図はその概要を示すブロツク図、第２図はその詳
細を示すブロツク図であり、予じめ切れ目１ａを
形成された亀裂試験片１は、その切れ目１ａを挾
んで、その一端隅部がアクチユエータＡのピスト
ンロツドに連結されるとともに、その他端隅部が
固定部Ｆに連結されていて、アクチユエータＡを
駆動させることにより、亀裂試験片１の切れ目１
ａから亀裂Ｃが亀裂試験片１の内部へ進行してゆ
くようになつている。
ところで、亀裂試験片１には、この試験片１に
対し所定の角度で取付けられる超音波発振子２と
超音波発振子３とをそなえた振動子（探触子）４
が装着されるようになつている。
対し所定の角度で取付けられる超音波発振子２と
超音波発振子３とをそなえた振動子（探触子）４
が装着されるようになつている。
なお、振動子４と試験片１との接触部には、超
音波が試験片１の外表面で反射を起こさないよう
に、適宜の半流動体性部材が設けられている。
音波が試験片１の外表面で反射を起こさないよう
に、適宜の半流動体性部材が設けられている。
また、振動子４の超音波発振子２には、これを
駆動する発振回路５が接続されており、振動子４
の超音波発振子３には、受振回路６が接続されて
いる。
駆動する発振回路５が接続されており、振動子４
の超音波発振子３には、受振回路６が接続されて
いる。
そして、第２図に示すように、発振回路５は発
振器７と電力増幅器８とで構成されており、又受
振回路６は、高速応答型前置増幅器９と波形整形
回路１０とラツチ回路１１とで構成されている。
振器７と電力増幅器８とで構成されており、又受
振回路６は、高速応答型前置増幅器９と波形整形
回路１０とラツチ回路１１とで構成されている。
さらに、発振回路５の発振器７には、これにト
リガ信号を供給するトリガ発生器１２が接続され
ている。なお、このトリガ発生器１２は、実際に
は、スタートトリガ信号のほか、リセツトトリガ
信号および同期信号を発生しうるスタート／リセ
ツトおよび同期信号回路として構成される。
リガ信号を供給するトリガ発生器１２が接続され
ている。なお、このトリガ発生器１２は、実際に
は、スタートトリガ信号のほか、リセツトトリガ
信号および同期信号を発生しうるスタート／リセ
ツトおよび同期信号回路として構成される。
さらに、このスタート／リセツトおよび同期信
号回路１２および受振回路６からの各信号は時間
計測回路１３へ送られるようになつている。
号回路１２および受振回路６からの各信号は時間
計測回路１３へ送られるようになつている。
この時間計測回路１３は、スタート／リセツト
および同期信号回路１２からの信号を受けるクロ
ツク回路１４と、カウンタ（計数回路）１５とを
そなえるとともに、このカウンタ１５および受振
回路６のラツチ回路１１の両方からそれぞれ信号
を受けて、超音波発振子２から所定の角度で発振
された超音波が、第１図に示すごとく、亀裂試験
片１内を通りながら同亀裂試験片１における亀裂
Ｃの先端Ｃ１で反射して、超音波受振子３で受振
されるまでの時間を計測しうる１チツプCPU（論
理演算ユニツト）１６をそなえて構成されている
（第２図参照）。
および同期信号回路１２からの信号を受けるクロ
ツク回路１４と、カウンタ（計数回路）１５とを
そなえるとともに、このカウンタ１５および受振
回路６のラツチ回路１１の両方からそれぞれ信号
を受けて、超音波発振子２から所定の角度で発振
された超音波が、第１図に示すごとく、亀裂試験
片１内を通りながら同亀裂試験片１における亀裂
Ｃの先端Ｃ１で反射して、超音波受振子３で受振
されるまでの時間を計測しうる１チツプCPU（論
理演算ユニツト）１６をそなえて構成されている
（第２図参照）。
そして、この時間計測回路１３は第１図に示す
ごとく、演算器１７に接続されており、この演算
器１７は表示器１８に接続されている。
ごとく、演算器１７に接続されており、この演算
器１７は表示器１８に接続されている。
また、この演算器１７には、亀裂試験片１にお
ける亀裂Ｃの発生個所近傍に設けられた温度セン
サ１９が接続されている。
ける亀裂Ｃの発生個所近傍に設けられた温度セン
サ１９が接続されている。
ところで、演算器１７は、第２図に示すごと
く、その演算部として前述の時間計測回路１３を
構成するCPU１６を共用しており、このCPU１
６には、超音波の温度による感度およびその伝搬
速度の定数変換値を記憶しているROM（Read
Only Memory）２０が、補正演算回路インタフ
エース２１を介して接続されている。
く、その演算部として前述の時間計測回路１３を
構成するCPU１６を共用しており、このCPU１
６には、超音波の温度による感度およびその伝搬
速度の定数変換値を記憶しているROM（Read
Only Memory）２０が、補正演算回路インタフ
エース２１を介して接続されている。
そして、このインタフエース２１には、RAM
（Random Access Memory）２２が接続されて
おり、このRAM２２へは、前述の温度センサ１
９からの信号が、前置増幅器２３で増幅されたの
ち、アナログ／デイジタル変換器（以下「Ａ／Ｄ
変換器」という。）２４でアナログ／デイジタル
変換（以下「Ａ／Ｄ変換」という。）されてから
入力されて記憶されるとともに、振動子４に取付
けられて振動子４の感度補償を行なう温度センサ
２５からの信号が、前置増幅器２６で増幅された
のち、Ａ／Ｄ変換器２７でＡ／Ｄ変換されてから
入力されて記憶されるようになつている。
（Random Access Memory）２２が接続されて
おり、このRAM２２へは、前述の温度センサ１
９からの信号が、前置増幅器２３で増幅されたの
ち、アナログ／デイジタル変換器（以下「Ａ／Ｄ
変換器」という。）２４でアナログ／デイジタル
変換（以下「Ａ／Ｄ変換」という。）されてから
入力されて記憶されるとともに、振動子４に取付
けられて振動子４の感度補償を行なう温度センサ
２５からの信号が、前置増幅器２６で増幅された
のち、Ａ／Ｄ変換器２７でＡ／Ｄ変換されてから
入力されて記憶されるようになつている。
したがつて、亀裂Ｃの近傍における温度変化に
伴う補償信号をインタフエース２１へ供給するこ
とができるようになつており、これにより超音波
の伝搬速度を温度の変化に応じて補償できる。こ
のとき、振動子４の温度変化に伴う感度補償もで
きるようになつている。
伴う補償信号をインタフエース２１へ供給するこ
とができるようになつており、これにより超音波
の伝搬速度を温度の変化に応じて補償できる。こ
のとき、振動子４の温度変化に伴う感度補償もで
きるようになつている。
なお、第２図中、符号２８は、測定する亀裂試
験片１の材質がわかつていない場合に、予じめ亀
裂試験片のわかつている材質の長さをノギスやマ
イクロメータ等で計測した長さになるように校正
する回路を示しており、この校正回路２８はＡ／
Ｄ変換器２９およびRAM３０を介してCPU１６
に接続されている。
験片１の材質がわかつていない場合に、予じめ亀
裂試験片のわかつている材質の長さをノギスやマ
イクロメータ等で計測した長さになるように校正
する回路を示しており、この校正回路２８はＡ／
Ｄ変換器２９およびRAM３０を介してCPU１６
に接続されている。
また、符号３１および３２は、それぞれ表示器
１８を構成するデイジタル表示器およびプリンタ
出力装置を示している。
１８を構成するデイジタル表示器およびプリンタ
出力装置を示している。
本発明の温度補償型亀裂計測装置は、上述のご
とく構成されているので、亀裂試験片１につい
て、亀裂計測を行なうには、まず、亀裂試験片１
を固定部ＦおよびアクチユエータＡに取付けると
ともに、振動子４および温度センサ１９を亀裂試
験片１に取付ける。
とく構成されているので、亀裂試験片１につい
て、亀裂計測を行なうには、まず、亀裂試験片１
を固定部ＦおよびアクチユエータＡに取付けると
ともに、振動子４および温度センサ１９を亀裂試
験片１に取付ける。
ついで、アクチユエータＡを作動させて亀裂試
験片１に圧縮力および引張力を交互に負荷させる
と、亀裂試験片１の切れ目１ａから亀裂Ｃが亀裂
試験片１の内部へ向かつて進行してゆく。
験片１に圧縮力および引張力を交互に負荷させる
と、亀裂試験片１の切れ目１ａから亀裂Ｃが亀裂
試験片１の内部へ向かつて進行してゆく。
このとき、スタート／リセツトおよび同期信号
回路１２からトリガ信号を発振器７へ供給するこ
とが行なわれ、これにより超音波が振動子４の超
音波発振子２から所定の角度で発振されて、その
後亀裂試験片１の内部を通りながら亀裂Ｃの先端
Ｃ１で反射したのち、振動子４の超音波受振子３
で受振される。
回路１２からトリガ信号を発振器７へ供給するこ
とが行なわれ、これにより超音波が振動子４の超
音波発振子２から所定の角度で発振されて、その
後亀裂試験片１の内部を通りながら亀裂Ｃの先端
Ｃ１で反射したのち、振動子４の超音波受振子３
で受振される。
このようにして受振されたのちは、高速応答型
前置増幅器９、波形整形回路１０およびラツチ回
路１１を経て、CPU１６へ入力される。
前置増幅器９、波形整形回路１０およびラツチ回
路１１を経て、CPU１６へ入力される。
そして、このCPU１６で、ラツチ回路１１か
らの信号と、カウンタ１５からの信号とにより、
超音波発振子２から亀裂Ｃの先端Ｃ１で反射して
超音波受振子３へ至る超音波の伝搬時間が演算計
測される。
らの信号と、カウンタ１５からの信号とにより、
超音波発振子２から亀裂Ｃの先端Ｃ１で反射して
超音波受振子３へ至る超音波の伝搬時間が演算計
測される。
また、温度センサ１９からの温度信号が、
ROM２０からの超音波伝搬速度に対応する信号
に対し、温度補償を行なうべく、インタフエース
２１へ供給されているので、CPU１６へは、亀
裂Ｃ付近の温度に応じた補償がなされた超音波伝
搬速度に対応する信号が入力される。
ROM２０からの超音波伝搬速度に対応する信号
に対し、温度補償を行なうべく、インタフエース
２１へ供給されているので、CPU１６へは、亀
裂Ｃ付近の温度に応じた補償がなされた超音波伝
搬速度に対応する信号が入力される。
したがつて、このCPU１６で、超音波伝搬時
間および温度補償がなされた超音波伝搬速度並び
に振動子４における超音波発振子２や超音波発振
子３の取付角度値に基づいて、亀裂Ｃの先端Ｃ１
の位置を正確に計測することができる。
間および温度補償がなされた超音波伝搬速度並び
に振動子４における超音波発振子２や超音波発振
子３の取付角度値に基づいて、亀裂Ｃの先端Ｃ１
の位置を正確に計測することができる。
このようにCPU１６で演算された結果は、デ
イジタル表示器３１で亀裂長として表示された
り、これをタイプアウトしたい場合は、プリンタ
出力装置３２に出力表示される。
イジタル表示器３１で亀裂長として表示された
り、これをタイプアウトしたい場合は、プリンタ
出力装置３２に出力表示される。
なお、CPU１６で演算する際に、校正回路２
８から、亀裂試験片１の材質に応じた校正信号が
供給されている。
８から、亀裂試験片１の材質に応じた校正信号が
供給されている。
以上詳述したように、本発明の温度補償型亀裂
計測装置によれば、超音波の伝搬速度の温度依存
性を補償できるとともに、温度による感度をも補
償できるので、特に亀裂試験片について、高速域
で試験を行なつて亀裂発生部分が高温になつた場
合にでも、信頼性の高い正確な亀裂計測を行なえ
る利点がある。
計測装置によれば、超音波の伝搬速度の温度依存
性を補償できるとともに、温度による感度をも補
償できるので、特に亀裂試験片について、高速域
で試験を行なつて亀裂発生部分が高温になつた場
合にでも、信頼性の高い正確な亀裂計測を行なえ
る利点がある。
図は本発明の一実施例としての温度補償型亀裂
計測装置を示すもので、第１図はその概要を示す
ブロツク図、第２図はその詳細を示すブロツク図
である。 １……亀裂試験片、１ａ……切れ目、２……超
音波発振子、３……超音波受振子、４……振動
子、５……発振回路、６……受振回路、７……発
振器、８……電力増幅器、９……高速応答型前置
増幅器、１０……波形整形回路、１１……ラツチ
回路、１２……トリガ発生器としての機能を兼用
するスタート／リセツトおよび同期信号回路、１
３……時間計測回路、１４……クロツク回路、１
５……カウンタ、１６……CPU、１７……演算
器、１８……表示器、１９……温度センサ、２０
……ROM、２１……補正演算回路インタフエー
ス、２２……RAM、２３……前置増幅器、２４
……Ａ／Ｄ変換器、２５……温度センサ、２６…
…前置増幅器、２７……Ａ／Ｄ変換器、２８……
校正回路、２９……Ａ／Ｄ変換器、３０……
RAM、３１……デイジタル表示器、３２……プ
リンタ出力装置、Ａ……アクチユエータ、Ｃ……
亀裂、Ｃ１……亀裂先端、Ｆ……固定部。
計測装置を示すもので、第１図はその概要を示す
ブロツク図、第２図はその詳細を示すブロツク図
である。 １……亀裂試験片、１ａ……切れ目、２……超
音波発振子、３……超音波受振子、４……振動
子、５……発振回路、６……受振回路、７……発
振器、８……電力増幅器、９……高速応答型前置
増幅器、１０……波形整形回路、１１……ラツチ
回路、１２……トリガ発生器としての機能を兼用
するスタート／リセツトおよび同期信号回路、１
３……時間計測回路、１４……クロツク回路、１
５……カウンタ、１６……CPU、１７……演算
器、１８……表示器、１９……温度センサ、２０
……ROM、２１……補正演算回路インタフエー
ス、２２……RAM、２３……前置増幅器、２４
……Ａ／Ｄ変換器、２５……温度センサ、２６…
…前置増幅器、２７……Ａ／Ｄ変換器、２８……
校正回路、２９……Ａ／Ｄ変換器、３０……
RAM、３１……デイジタル表示器、３２……プ
リンタ出力装置、Ａ……アクチユエータ、Ｃ……
亀裂、Ｃ１……亀裂先端、Ｆ……固定部。
Claims (1)
- １ 亀裂試験片に装着される超音波発振子と超音
波受振子とをそなえた振動子と、上記超音波発振
子から発振された超音波が上記亀裂試験片内を通
りながら同亀裂試験片における亀裂先端で反射し
て上記超音波受振子で受振されるまでの時間を計
測する時間計測回路と、同時間計測回路からの計
測信号と上記超音波の速度とに基づいて上記亀裂
先端の位置を演算する演算器とをそなえた亀裂計
測装置において、上記亀裂試験片における亀裂発
生個所の近傍および上記振動子にそれぞれ温度セ
ンサが設けられ、上記超音波の速度の温度依存性
および上記振動子の温度変化に伴う感度を補償す
べく、上記両温度センサが上記演算器に結線され
たことを特徴とする、温度補償型亀裂計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8421880A JPS5710449A (en) | 1980-06-21 | 1980-06-21 | Temperature compensation type crack measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8421880A JPS5710449A (en) | 1980-06-21 | 1980-06-21 | Temperature compensation type crack measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5710449A JPS5710449A (en) | 1982-01-20 |
| JPS6351262B2 true JPS6351262B2 (ja) | 1988-10-13 |
Family
ID=13824335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8421880A Granted JPS5710449A (en) | 1980-06-21 | 1980-06-21 | Temperature compensation type crack measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5710449A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60196642A (ja) * | 1984-03-19 | 1985-10-05 | Univ Osaka | 計算機応用内部瑕疵非破壊測定方法 |
| JPH01203967A (ja) * | 1988-02-09 | 1989-08-16 | Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp | 温度補償型超音波探傷装置 |
| JP2005326238A (ja) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Kyushu Electric Power Co Inc | 超音波ｔｏｆｄ法によるき裂進展監視方法及び装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52143883A (en) * | 1976-05-26 | 1977-11-30 | Krautkraemer Gmbh | Ultrasonic nonndestructive material test |
| JPS5381155A (en) * | 1976-12-25 | 1978-07-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Measuring method of crackin depth by ultrasonec waves |
-
1980
- 1980-06-21 JP JP8421880A patent/JPS5710449A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52143883A (en) * | 1976-05-26 | 1977-11-30 | Krautkraemer Gmbh | Ultrasonic nonndestructive material test |
| JPS5381155A (en) * | 1976-12-25 | 1978-07-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Measuring method of crackin depth by ultrasonec waves |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5710449A (en) | 1982-01-20 |
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