JPH0252217B2 - - Google Patents
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- JPH0252217B2 JPH0252217B2 JP57110759A JP11075982A JPH0252217B2 JP H0252217 B2 JPH0252217 B2 JP H0252217B2 JP 57110759 A JP57110759 A JP 57110759A JP 11075982 A JP11075982 A JP 11075982A JP H0252217 B2 JPH0252217 B2 JP H0252217B2
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- range
- beam path
- gate
- probe
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- Prior art date
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-
- 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
- G01N29/36—Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
- G01N29/38—Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by time filtering, e.g. using time gates
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、超音波探傷装置、特に反射エコー等
の選択をデータ処理の中で実現してなる超音波探
傷装置に関する。
の選択をデータ処理の中で実現してなる超音波探
傷装置に関する。
パルス法による超音波探傷は、取扱いが簡便で
ある等の長所を有しており、鋼材中に存在する欠
陥等の探知等に広く用いられる。
ある等の長所を有しており、鋼材中に存在する欠
陥等の探知等に広く用いられる。
以下で鋼材中に存在する欠陥の従来の検出方法
を説明する。
を説明する。
第１図で、被検査体（鋼材）１２中には、反射
体（例えば、欠陥）２０，２１が存在している。
鋼材１２の表面には探触子１１がおかれる。この
探触子１１は、鋼材の表面を長さ方向であるｘ方
向を固定しながらその巾方向であるｙ方向に移動
し、各探傷位置毎に超音波を放射し、且つその反
射波を受信する。同様に、ｘ方向位置を次々に変
更しながら、ｙ方向での探傷を行う。この探触子
１１の送受波制御は、送受波回路１０が行う。
体（例えば、欠陥）２０，２１が存在している。
鋼材１２の表面には探触子１１がおかれる。この
探触子１１は、鋼材の表面を長さ方向であるｘ方
向を固定しながらその巾方向であるｙ方向に移動
し、各探傷位置毎に超音波を放射し、且つその反
射波を受信する。同様に、ｘ方向位置を次々に変
更しながら、ｙ方向での探傷を行う。この探触子
１１の送受波制御は、送受波回路１０が行う。
探触子１１の移動、即ち、走査の様子を第２図
に示す。探触子１１は、走査ラインＬ１，Ｌ２，
…Lj，Lj+1，…上に所定間隔で定められた送受波
位置で被検査体１２に向けて超音波パルスビーム
を送波し、被検査体１２に存在する反射体２０，
２１からの反射パルスビームを受波することがで
きる。
に示す。探触子１１は、走査ラインＬ１，Ｌ２，
…Lj，Lj+1，…上に所定間隔で定められた送受波
位置で被検査体１２に向けて超音波パルスビーム
を送波し、被検査体１２に存在する反射体２０，
２１からの反射パルスビームを受波することがで
きる。
本例では被検査体１２の肉厚が階段状のもので
あるとし、第１図、第２図に示すようにその幅方
向をｙ方向、長さ方向をｘ方向、厚み方向をｚ方
向と定めるものとする。
あるとし、第１図、第２図に示すようにその幅方
向をｙ方向、長さ方向をｘ方向、厚み方向をｚ方
向と定めるものとする。
第１図に示されるように超音波パルスビームは
探触子１１から被検査体１２に向けて屈折角θで
送波される。被検査体１２内に存在する反射体２
０，２１を検出するために、探触子１１は第２図
の走査ラインＬに沿つて移動しながら各走査ライ
ン上に所定間隔で定められた各送受波位置で超音
波ビームの送受波を行う。このとき、送受波位置
Ｕ１では屈折角θと肉厚h1からＡスコープ上のゲ
ート範囲はg1となり、探触子１１に受波された反
射パルスは第３図示されるようになる。又、送受
波位置U2では肉厚h2であるのでＡスコープ上の
ゲート範囲はg2となり、探触子１１に受波された
反射パルスは第４図に示されるようになる。
探触子１１から被検査体１２に向けて屈折角θで
送波される。被検査体１２内に存在する反射体２
０，２１を検出するために、探触子１１は第２図
の走査ラインＬに沿つて移動しながら各走査ライ
ン上に所定間隔で定められた各送受波位置で超音
波ビームの送受波を行う。このとき、送受波位置
Ｕ１では屈折角θと肉厚h1からＡスコープ上のゲ
ート範囲はg1となり、探触子１１に受波された反
射パルスは第３図示されるようになる。又、送受
波位置U2では肉厚h2であるのでＡスコープ上の
ゲート範囲はg2となり、探触子１１に受波された
反射パルスは第４図に示されるようになる。
尚、第３図、第４図で、Ｔが送信パルスであ
り、ｔ１１〜ｔ１４，ｔ２１〜ｔ２３が反射波応
答時間、Ｒ１１〜Ｒ１４，Ｒ２１〜Ｒ２３が受信
波信号、Ｐ１３，Ｐ１４が受信信号のピーク値
（波高値）を示す。更に、第３図での、受信信号
Ｒ１１，Ｒ１２は探触子近傍の不感帯領域でのノ
イズを示す。
り、ｔ１１〜ｔ１４，ｔ２１〜ｔ２３が反射波応
答時間、Ｒ１１〜Ｒ１４，Ｒ２１〜Ｒ２３が受信
波信号、Ｐ１３，Ｐ１４が受信信号のピーク値
（波高値）を示す。更に、第３図での、受信信号
Ｒ１１，Ｒ１２は探触子近傍の不感帯領域でのノ
イズを示す。
本例では第３図の波形はＡスコープに表示さ
れ、この表示によつて反射体２０に関する情報、
例えばその位置及び大きさを以下のように求める
ことができる。
れ、この表示によつて反射体２０に関する情報、
例えばその位置及び大きさを以下のように求める
ことができる。
即ち、表示画面を探触子１１の繰り返し移動を
行ないながら観察し、その時の反射パルスＲの波
高値Ｐの変化の様子を観察する。この時、該波高
値Ｐが最大（第３図においてＲ１３）となると探
触子１１は第１図に示されるようにその中心ビー
ムが反射体２０に照射する送受波位置に位置する
ので、このときの位置y1、伝播時間t13から反射
体２０が存在する座標が求められ、また波高値Ｐ
１３から反射体２０の大きさが求められる。
行ないながら観察し、その時の反射パルスＲの波
高値Ｐの変化の様子を観察する。この時、該波高
値Ｐが最大（第３図においてＲ１３）となると探
触子１１は第１図に示されるようにその中心ビー
ムが反射体２０に照射する送受波位置に位置する
ので、このときの位置y1、伝播時間t13から反射
体２０が存在する座標が求められ、また波高値Ｐ
１３から反射体２０の大きさが求められる。
以上のように、従来方法によれば、被検査体１
２に存在する反射体２０，２１の位置及び大きさ
を知ることができる。
２に存在する反射体２０，２１の位置及び大きさ
を知ることができる。
しかしながら、従来では被検査体毎に厚みと屈
折角を考慮して反射エコーのゲート範囲を設定し
ていた。これは被検査体の底面や境界面からの反
射パルスの受波を考慮しているものであり、屈折
角が0゜のときは特に注意を要する。従つて、同一
走査ラインでありながら厚みが変わるたびに反射
エコーのゲート範囲設定を行なわなければならず
探傷に長時間を要するという問題点があつた。
又、第５図に示されるようなノズルの場合は、例
えば送受波位置U3のときは底面までのビーム路
程長がl3であり、送受波位置U4，U5のときはビ
ーム路程長がl4，l5というように全面にわたりビ
ーム路程長が異なつてくるため反射エコーのゲー
ト範囲設定が非常に大変となる。さらに探触子特
性等によるノイズを受波した場合には複数のパル
スが表示面上に描かれることになり、反射パルス
の波高値最大を探知することが困難であつた。こ
のため従来では、繰り返し探触子を移動させてい
ずれの反射体によるものか見当をつけており、被
検査体に存在する反射体の正確な情報を得ること
が難しいこと及びそのため長時間を要した。
折角を考慮して反射エコーのゲート範囲を設定し
ていた。これは被検査体の底面や境界面からの反
射パルスの受波を考慮しているものであり、屈折
角が0゜のときは特に注意を要する。従つて、同一
走査ラインでありながら厚みが変わるたびに反射
エコーのゲート範囲設定を行なわなければならず
探傷に長時間を要するという問題点があつた。
又、第５図に示されるようなノズルの場合は、例
えば送受波位置U3のときは底面までのビーム路
程長がl3であり、送受波位置U4，U5のときはビ
ーム路程長がl4，l5というように全面にわたりビ
ーム路程長が異なつてくるため反射エコーのゲー
ト範囲設定が非常に大変となる。さらに探触子特
性等によるノイズを受波した場合には複数のパル
スが表示面上に描かれることになり、反射パルス
の波高値最大を探知することが困難であつた。こ
のため従来では、繰り返し探触子を移動させてい
ずれの反射体によるものか見当をつけており、被
検査体に存在する反射体の正確な情報を得ること
が難しいこと及びそのため長時間を要した。
以上説明したように、従来の超音波探傷装置
は、被検査体の厚みが一様でない場合、ノイズ等
が発生した場合は反射体に関する情報を正確にか
つ容易に求めることができないという欠点があつ
た。特に、検査に際しては、ゲート範囲の設定等
を手動でその都度行うといつたやり方をとる。従
つて、以上の各従来例は、反射エコーの取込みに
工夫をこらす点（即ちアナログ方式）に特徴があ
ると考えてよい。
は、被検査体の厚みが一様でない場合、ノイズ等
が発生した場合は反射体に関する情報を正確にか
つ容易に求めることができないという欠点があつ
た。特に、検査に際しては、ゲート範囲の設定等
を手動でその都度行うといつたやり方をとる。従
つて、以上の各従来例は、反射エコーの取込みに
工夫をこらす点（即ちアナログ方式）に特徴があ
ると考えてよい。
本発明の目的は、厚みが一様でない被検査体に
存在する反射体である場合やノイズ等の発生した
場合であつても、反射エコーの取込み時に工夫を
するのではなく、一様に反射エコー及びビーム路
程とを取込み、この取込んだ反射エコー及びビー
ム路程に対してソフトゲート情報により反射体に
関する情報を正確に選別させることとした超音波
探傷装置を提供するものである。
存在する反射体である場合やノイズ等の発生した
場合であつても、反射エコーの取込み時に工夫を
するのではなく、一様に反射エコー及びビーム路
程とを取込み、この取込んだ反射エコー及びビー
ム路程に対してソフトゲート情報により反射体に
関する情報を正確に選別させることとした超音波
探傷装置を提供するものである。
本発明は被検査体上を走査する超音波探触子
と、該超音波探触子へ送波用パルスを送り、探触
子からの反射エコーを受診する送受波器と、超音
波探触子での走査位置対応に互いに附随する反射
エコー及びビーム路程を取込み格納する第１のバ
ツフアメモリと、ゲート範囲及び該ゲート範囲を
享有する走査位置範囲及び該ゲート範囲を保有す
るビーム路程範囲を格納する第２のバツフアメモ
リと、上記第１のバツフアメモリから走査位置毎
のエコー及びビーム路程を読出し、第２のバツフ
アメモリから該走査位置を含む路程範囲及び読出
しビーム路程を含むビーム路程範囲の両者を満足
するゲート範囲を得、該ゲート範囲を満たすビー
ム路程及び附随する反射エコーを被検査体内の反
射体情報として得る手段と、より成る。
と、該超音波探触子へ送波用パルスを送り、探触
子からの反射エコーを受診する送受波器と、超音
波探触子での走査位置対応に互いに附随する反射
エコー及びビーム路程を取込み格納する第１のバ
ツフアメモリと、ゲート範囲及び該ゲート範囲を
享有する走査位置範囲及び該ゲート範囲を保有す
るビーム路程範囲を格納する第２のバツフアメモ
リと、上記第１のバツフアメモリから走査位置毎
のエコー及びビーム路程を読出し、第２のバツフ
アメモリから該走査位置を含む路程範囲及び読出
しビーム路程を含むビーム路程範囲の両者を満足
するゲート範囲を得、該ゲート範囲を満たすビー
ム路程及び附随する反射エコーを被検査体内の反
射体情報として得る手段と、より成る。
本発明によれば、走査位置対応に互いに附随す
る反射エコー及びビーム路程とをバツフアメモリ
に取込むと共に、ソフトゲート情報用バツフアメ
モリ内に格納したゲート範囲、走査位置範囲、ビ
ーム路程範囲とから該ゲート範囲を満すビーム路
程及び附随する反射エコーを選択し、これを被検
査体内の反射体情報として得る。
る反射エコー及びビーム路程とをバツフアメモリ
に取込むと共に、ソフトゲート情報用バツフアメ
モリ内に格納したゲート範囲、走査位置範囲、ビ
ーム路程範囲とから該ゲート範囲を満すビーム路
程及び附随する反射エコーを選択し、これを被検
査体内の反射体情報として得る。
以下実施例により本発明を詳細する。
第６図は本発明の超音波探傷装置の実施例を示
す図である。被検査体１２上の探触子１１は、図
示しない走査駆動系によつてｘ，ｙ方向を互いに
特定しながら移動する。送受波回路１０は、探触
子１１での超音波発生制御Ｔ及び、探触子１１で
受波した受波信号の受信Ｒとを行う。なお、一般
には、Ｔは超音波パルスビームであり、Ｒは反射
パルスビームである。送受波回路１０は、反射パ
ルスビームを検波する。デイジタル化回路１４
は、検波出力をデイジタル信号に変換する。
す図である。被検査体１２上の探触子１１は、図
示しない走査駆動系によつてｘ，ｙ方向を互いに
特定しながら移動する。送受波回路１０は、探触
子１１での超音波発生制御Ｔ及び、探触子１１で
受波した受波信号の受信Ｒとを行う。なお、一般
には、Ｔは超音波パルスビームであり、Ｒは反射
パルスビームである。送受波回路１０は、反射パ
ルスビームを検波する。デイジタル化回路１４
は、検波出力をデイジタル信号に変換する。
バツフアメモリ１５は、デイジタル化回路１４
及び位置検出器１３の出力及び超音波屈折角θ、
超音波ビームの伝播速度Ｖ、被検査体の厚みに応
じたソフトゲート情報Sgとを記憶する。バツフア
内に格納するデータの中で、ソフトゲート情報Sg
は、実際の探傷に先立つて格納される。屈折角
θ、及び伝播速度Ｖは、実際の探傷に先立つて格
納してもよく、或いは実際の探傷中に検知してオ
ンラインで格納させてもよい。
及び位置検出器１３の出力及び超音波屈折角θ、
超音波ビームの伝播速度Ｖ、被検査体の厚みに応
じたソフトゲート情報Sgとを記憶する。バツフア
内に格納するデータの中で、ソフトゲート情報Sg
は、実際の探傷に先立つて格納される。屈折角
θ、及び伝播速度Ｖは、実際の探傷に先立つて格
納してもよく、或いは実際の探傷中に検知してオ
ンラインで格納させてもよい。
プロセツサ（処理手段）１６は、バツフアメモ
リ１５内の格納データを選択的に取込み、ソフト
ゲート処理を行い、反射体位置の自動的な評定及
びゲート範囲の自動設定を行う。表示装置１７
は、プロセツサの演算結果を取込み、その画面上
に波形表示や各種図表の表示等を行う。
リ１５内の格納データを選択的に取込み、ソフト
ゲート処理を行い、反射体位置の自動的な評定及
びゲート範囲の自動設定を行う。表示装置１７
は、プロセツサの演算結果を取込み、その画面上
に波形表示や各種図表の表示等を行う。
以下、バツフアメモリ１５への位置情報ｘ，ｙ
等の格納、ソフトゲート情報の内容、及びこれら
に基づくプロセツサ１６による処理について詳述
する。
等の格納、ソフトゲート情報の内容、及びこれら
に基づくプロセツサ１６による処理について詳述
する。
尚、バツフアメモリ１５は第７図に示すソフト
情報を格納する部分と、第８図に示すオンライン
情報を格納する部分とに分れる。この２つの部分
は共通のバツフアメモリ内の分割としたが、２つ
のバツフアメモリであつてもよい。実質的には全
く変りない。以下では、オンライン情報を格納す
る部分を第１のバツフアメモリ、ソフトゲート情
報を格納する部分を第２のバツフアメモリと便宜
的に呼ぶことにする。
情報を格納する部分と、第８図に示すオンライン
情報を格納する部分とに分れる。この２つの部分
は共通のバツフアメモリ内の分割としたが、２つ
のバツフアメモリであつてもよい。実質的には全
く変りない。以下では、オンライン情報を格納す
る部分を第１のバツフアメモリ、ソフトゲート情
報を格納する部分を第２のバツフアメモリと便宜
的に呼ぶことにする。
第７図に、第２のバツフアメモリでのソフトゲ
ート情報Sgの格納状態を示す。第７図イで、Sθ1，
Sθ2，…，Sθoは探傷する屈折角θ1，θ2，…，θoで
のソフトゲート情報群を示す。更に、SG１，SG
２，…，SGnは屈折角毎のソフトゲート情報領域
を示す。ソフトゲート情報領域SG１，SG２の内
容を第７図ロに示す。ソフトゲート情報領域SG
１は、先頭にソフトゲート情報Sg1を持ち、更に、
該ソフトゲート情報Sg1を持つ領域xs1，xe1，ys1，
ye1で設定している。xs1＜ｘ＜xe1、及びYs1＜ｙ
＜e1の時の（Ｘ，Ｙ）がSg1を持つ領域となる。
更に、Sg1は、超音波送信から反射波受信までの
応答時間即ちビーム路程ts1，te1によつても決ま
る（即ちビーム路程範囲で決まる）。ビーム路程
ｔがts1＜ｔ＜te1であつても、且つ上記位置関係
をｘ，ｙが満足する時に、対応するソフトゲート
情報Sg1を特定できる。更に、h1はそのソフトゲ
ート情報Sg1での厚みを示す。ビーム路程ts1，te1
は準備ビーム路程範囲を設定する値でもある。
ート情報Sgの格納状態を示す。第７図イで、Sθ1，
Sθ2，…，Sθoは探傷する屈折角θ1，θ2，…，θoで
のソフトゲート情報群を示す。更に、SG１，SG
２，…，SGnは屈折角毎のソフトゲート情報領域
を示す。ソフトゲート情報領域SG１，SG２の内
容を第７図ロに示す。ソフトゲート情報領域SG
１は、先頭にソフトゲート情報Sg1を持ち、更に、
該ソフトゲート情報Sg1を持つ領域xs1，xe1，ys1，
ye1で設定している。xs1＜ｘ＜xe1、及びYs1＜ｙ
＜e1の時の（Ｘ，Ｙ）がSg1を持つ領域となる。
更に、Sg1は、超音波送信から反射波受信までの
応答時間即ちビーム路程ts1，te1によつても決ま
る（即ちビーム路程範囲で決まる）。ビーム路程
ｔがts1＜ｔ＜te1であつても、且つ上記位置関係
をｘ，ｙが満足する時に、対応するソフトゲート
情報Sg1を特定できる。更に、h1はそのソフトゲ
ート情報Sg1での厚みを示す。ビーム路程ts1，te1
は準備ビーム路程範囲を設定する値でもある。
以上のことは、第７図ロに示すソフトゲート情
報領域SG２についても同様に、位置xs2，xe2，
ys2，ye2、ビーム路程ts2，te2とによつてソフトゲ
ート情報Sg2を特定している。他のSGについても
同様である。
報領域SG２についても同様に、位置xs2，xe2，
ys2，ye2、ビーム路程ts2，te2とによつてソフトゲ
ート情報Sg2を特定している。他のSGについても
同様である。
第８図は、位置検出器１３、デイジタル化回線
１４を介して取込んでなるオンライン情報を格納
する第１のバツフアメモリの格納状態を示す。第
８図イは、各走査位置毎に形成される情報群であ
り、図では、走査位置（x1，y1）及び走査位置
（x1，y2）の一部の様子とが示してある。
１４を介して取込んでなるオンライン情報を格納
する第１のバツフアメモリの格納状態を示す。第
８図イは、各走査位置毎に形成される情報群であ
り、図では、走査位置（x1，y1）及び走査位置
（x1，y2）の一部の様子とが示してある。
第８図イのオンライン情報では、探触子１１は
マルチチヤンネル方式を採用し、３チヤンネルを
有しているものとする。３チヤンネルとは、走査
位置直下の探傷を行うチヤンネル（θ＝0°）、走
査位置より右方45゜の角度位置の探傷を行うチヤ
ンネル（θ＝45゜）、走査位置より右方60゜の角度
位置の探傷を行うチヤンネル（θ＝60゜）である。
尚、第８図では、θ＝0゜、θ＝45゜、θ＝60゜の代
りに、θ＝θ1、θ＝θ2、θ＝θ3と一般化してい
る。
マルチチヤンネル方式を採用し、３チヤンネルを
有しているものとする。３チヤンネルとは、走査
位置直下の探傷を行うチヤンネル（θ＝0°）、走
査位置より右方45゜の角度位置の探傷を行うチヤ
ンネル（θ＝45゜）、走査位置より右方60゜の角度
位置の探傷を行うチヤンネル（θ＝60゜）である。
尚、第８図では、θ＝0゜、θ＝45゜、θ＝60゜の代
りに、θ＝θ1、θ＝θ2、θ＝θ3と一般化してい
る。
更に、各チヤンネル毎に、取込むべき受信波の
エコー高さP1，P2，P3を設定し、このエコー高
さを越えたエコーのみを取込み格納させている。
情報領域AT11，AT12，AT13は、エコー高さP1，
P2，P3よりも大きな値を持つエコーＡ及びその
時のビーム路程Ｔを格納する領域である。
エコー高さP1，P2，P3を設定し、このエコー高
さを越えたエコーのみを取込み格納させている。
情報領域AT11，AT12，AT13は、エコー高さP1，
P2，P3よりも大きな値を持つエコーＡ及びその
時のビーム路程Ｔを格納する領域である。
第８図ロは情報領域AT11の細部構成を示す。
４組のエコー及びビーム路程（A11，T11），
（A12，T12），（A13，T13），（A14，T14）を取込み
格納している。従つて、前述のエコー高さP1は、
高いレベルの４個のエコーを取込むための設定値
である。このピーク高さの設定によつて、ピーク
高さ以下のレベルのエコーの取込みを除去でき
る。第８図ハは情報AT12の事例であり、４組の
エコー及びその時のビーム路程を示している。
４組のエコー及びビーム路程（A11，T11），
（A12，T12），（A13，T13），（A14，T14）を取込み
格納している。従つて、前述のエコー高さP1は、
高いレベルの４個のエコーを取込むための設定値
である。このピーク高さの設定によつて、ピーク
高さ以下のレベルのエコーの取込みを除去でき
る。第８図ハは情報AT12の事例であり、４組の
エコー及びその時のビーム路程を示している。
以上の各種データの他に、超音波の伝播速度Ｖ
をデータとして格納させている。伝播速度Ｖは、
前記チヤンネル毎に異なることがあり、例えば、
直下探傷では縦波速度VL、傾斜方向の探傷では
横波速度VSを与える。更に、被検体自身に材質
の異なる部分が存在する時には、それに応じて伝
播速度Ｖの設定を行う。
をデータとして格納させている。伝播速度Ｖは、
前記チヤンネル毎に異なることがあり、例えば、
直下探傷では縦波速度VL、傾斜方向の探傷では
横波速度VSを与える。更に、被検体自身に材質
の異なる部分が存在する時には、それに応じて伝
播速度Ｖの設定を行う。
第９図にプロセツサ１６を中心とする処理のフ
ローチヤートを示す。
ローチヤートを示す。
探触子１１は第２図の始点（x0，y0）から終点
（xn，yo）まで各走査ラインL1，L2，…，Li，
Li+1，…にそつて移動制御され、この移動時に各
ラインＬ上の各送受波位置で各チヤンネルθの超
音波ビームの送受波を順次行う。これによりバツ
フアメモリ１５に第８図に示す如きデータが形成
される。プロセツサ１６は、メモリ１５に記憶さ
れている反射パルス（エコー）から送受波位置
（ｘ，ｙ）対応の情報を読出す（フロー100）。更
に第７図に示したソフトゲート情報群Sθ1，Sθ2，
…，Sθoから送受波チヤンネルθのソフトゲート
情報領域SG１，SG２，…のテーブルSGをサー
チする。SG１→SG２→SG３→…とサーチして
ゆき、探触子位置対応のSGiを探し出す（フロー
101）。この該当するSGiの探索は、探触子位置
ｘ，ｙに対して、 xsi＜ｘ＜xei ……(1) ysi＜ｙ＜yei ……(2) が成立つことが条件となる。
（xn，yo）まで各走査ラインL1，L2，…，Li，
Li+1，…にそつて移動制御され、この移動時に各
ラインＬ上の各送受波位置で各チヤンネルθの超
音波ビームの送受波を順次行う。これによりバツ
フアメモリ１５に第８図に示す如きデータが形成
される。プロセツサ１６は、メモリ１５に記憶さ
れている反射パルス（エコー）から送受波位置
（ｘ，ｙ）対応の情報を読出す（フロー100）。更
に第７図に示したソフトゲート情報群Sθ1，Sθ2，
…，Sθoから送受波チヤンネルθのソフトゲート
情報領域SG１，SG２，…のテーブルSGをサー
チする。SG１→SG２→SG３→…とサーチして
ゆき、探触子位置対応のSGiを探し出す（フロー
101）。この該当するSGiの探索は、探触子位置
ｘ，ｙに対して、 xsi＜ｘ＜xei ……(1) ysi＜ｙ＜yei ……(2) が成立つことが条件となる。
次に、上記探触子位置ｘ，ｙの該当するSGiの
中から、ビーム路程（伝播時間）範囲である
Ts1，Te1を読出し、ｘ，ｙ位置での反射パルス
のエコー時間（即ちビーム路程時間）Ｔと比較す
る。例えば、第８図で位置（x1，y1）の場合、４
つのマルチモードのビーム路程T11〜T14があり、
この各路程について、下記の比較を行う（ソフト
ゲート処理）。
中から、ビーム路程（伝播時間）範囲である
Ts1，Te1を読出し、ｘ，ｙ位置での反射パルス
のエコー時間（即ちビーム路程時間）Ｔと比較す
る。例えば、第８図で位置（x1，y1）の場合、４
つのマルチモードのビーム路程T11〜T14があり、
この各路程について、下記の比較を行う（ソフト
ゲート処理）。
tsi＜T1j＜tei ……(3)
但し、ｊ＝１〜４である。(3)式を満足すれば、
そのビーム路程はSGi内であるとして、その時
SGiのソフトゲート範囲Sgiを読出す（フロー
102）。そして、この時のパルス情報（反射エコー
Ａ、ビーム路程Ｔ）は、反射体の位置及び大きさ
の評定の対象、その他の表示情報としてメモリ１
５に書込む（フロー103）。勿論、ゲート範囲Sgi、
位置x1，y1を併せて記憶し各種の被検体情報を得
るために利用する。フロー104では、パルス列R1
の全パルス（第８図では、各位置毎に４個）につ
いて(3)式のソフトゲート判定が行われたか否かが
チエツクされ、完了しておれば、フロー105でラ
インLjの全パルス列についてソフトゲートが行わ
れたかチエツクされる。フロー106で全ラインに
ついてのソフトゲート判定が完了していることを
確認すると、処理は終了する。
そのビーム路程はSGi内であるとして、その時
SGiのソフトゲート範囲Sgiを読出す（フロー
102）。そして、この時のパルス情報（反射エコー
Ａ、ビーム路程Ｔ）は、反射体の位置及び大きさ
の評定の対象、その他の表示情報としてメモリ１
５に書込む（フロー103）。勿論、ゲート範囲Sgi、
位置x1，y1を併せて記憶し各種の被検体情報を得
るために利用する。フロー104では、パルス列R1
の全パルス（第８図では、各位置毎に４個）につ
いて(3)式のソフトゲート判定が行われたか否かが
チエツクされ、完了しておれば、フロー105でラ
インLjの全パルス列についてソフトゲートが行わ
れたかチエツクされる。フロー106で全ラインに
ついてのソフトゲート判定が完了していることを
確認すると、処理は終了する。
第１０図は、第９図の処理で得た反射パルスの
情報から反射体位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の算出を行う
処理である。先ず、フロー107で上記選択された
該当反射パルス情報を読出す。この該当反射パル
ス情報とは、第８図に示した如き情報である。フ
ロー108では、該当反射パルス情報から反射体位
置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を算出する。
情報から反射体位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の算出を行う
処理である。先ず、フロー107で上記選択された
該当反射パルス情報を読出す。この該当反射パル
ス情報とは、第８図に示した如き情報である。フ
ロー108では、該当反射パルス情報から反射体位
置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を算出する。
反射体位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の算出は、例えば、
次のようになる。
次のようになる。
Ｘ＝ｘ ……(4)
Ｙ＝ｌ sinθ＋ｙ ……(5)
Ｚ＝ｌ cosθ ……(6)
ここで、ｘ，ｙは探触子位置、θは屈折角、ｌ
はビーム路程長である。但し、Ｚが該当ソフトゲ
ート情報Sgiに設定されている被検査体の厚みhiよ
りも大である時は、 Ｚ＝2Sgi（hi）−Ｚ ……(7) で与えられる。
はビーム路程長である。但し、Ｚが該当ソフトゲ
ート情報Sgiに設定されている被検査体の厚みhiよ
りも大である時は、 Ｚ＝2Sgi（hi）−Ｚ ……(7) で与えられる。
第１１図に探触子１１による２つの位置Ｕ１，
Ｕ２での探傷の様子を示し、第１２図に２つの位
置Ｕ１，Ｕ２でのソフトゲート例を示す。但し、
Ｕ１，Ｕ２でのソフトゲート例を、図面の都合上
同一時間軸で示しているが、これはあくまで表示
の便宜による。図で明らかな点は、近傍点でのノ
イズＲ１１，Ｒ１２を除去できたこと、ゲート情
報Sg1，Sg2が適切に選択でき、且つ所定のピーク
以上のみのエコーを選択でき雑音が適切に除去で
きていること等である。更に、これらの総合結果
として欠陥等の検出が正確であることがわかる。
Ｕ２での探傷の様子を示し、第１２図に２つの位
置Ｕ１，Ｕ２でのソフトゲート例を示す。但し、
Ｕ１，Ｕ２でのソフトゲート例を、図面の都合上
同一時間軸で示しているが、これはあくまで表示
の便宜による。図で明らかな点は、近傍点でのノ
イズＲ１１，Ｒ１２を除去できたこと、ゲート情
報Sg1，Sg2が適切に選択でき、且つ所定のピーク
以上のみのエコーを選択でき雑音が適切に除去で
きていること等である。更に、これらの総合結果
として欠陥等の検出が正確であることがわかる。
以上の実施例によれば、欠陥等の反射体を、探
触子の位置、反射エコーの伝播時間とで特定で
き、且つ反射エコーに対しても必要なエコーのみ
が表示できる利点を持つ。
触子の位置、反射エコーの伝播時間とで特定で
き、且つ反射エコーに対しても必要なエコーのみ
が表示できる利点を持つ。
尚、第８図の情報テーブルは、一定の演算を前
提とするが、これはプロセツサ１６が行つてもよ
い。第１３図は、かかる観点になる他の実施例を
示す。送受信器１０、位置検出器１３のアナログ
情報を時分割でAD変換器が取込みAD変換する。
プロセツサ１９は、AD変換器１８の出力を取込
み、且つ別入力であるθ、Ｖ、Sgを取込み、バツ
フアメモリ２０内に、第７図、第８図の如きテー
ブルを作成する。然る後、このテーブルをサーチ
し、且つ演算処理することによつて、対応する
Sgiのサーチ、反射パルスの評定等の処理を行い、
表示装置（図示せず）に表示させる。
提とするが、これはプロセツサ１６が行つてもよ
い。第１３図は、かかる観点になる他の実施例を
示す。送受信器１０、位置検出器１３のアナログ
情報を時分割でAD変換器が取込みAD変換する。
プロセツサ１９は、AD変換器１８の出力を取込
み、且つ別入力であるθ、Ｖ、Sgを取込み、バツ
フアメモリ２０内に、第７図、第８図の如きテー
ブルを作成する。然る後、このテーブルをサーチ
し、且つ演算処理することによつて、対応する
Sgiのサーチ、反射パルスの評定等の処理を行い、
表示装置（図示せず）に表示させる。
本実施例では、プロセツサ１９単独で第７図、
第８図のテーブルの編集ができ、且つこのテーブ
ルに基づき演算処理ができるので、処理上の一貫
性を貫くことができる。
第８図のテーブルの編集ができ、且つこのテーブ
ルに基づき演算処理ができるので、処理上の一貫
性を貫くことができる。
以上の本発明によれば、厚みが一様でない被検
査体において、ソフトゲートを用いて探傷を行う
ため、ゲートのプログラム設定が可能となり、探
傷時間の短縮が図れる。又、肉厚の変化に応じて
ソフトゲートの設定が可能であるため、種々な断
面形状の被検査体に対してもソフト変更のみによ
り、反射体からのエコーの選択、同位置及び大き
さの評定、各種図表の出力等が正確に且つ容易に
行うことができる。さらに、探傷中に発生したノ
イズに対しても除去できるため、より正確な探傷
を行うことができる。
査体において、ソフトゲートを用いて探傷を行う
ため、ゲートのプログラム設定が可能となり、探
傷時間の短縮が図れる。又、肉厚の変化に応じて
ソフトゲートの設定が可能であるため、種々な断
面形状の被検査体に対してもソフト変更のみによ
り、反射体からのエコーの選択、同位置及び大き
さの評定、各種図表の出力等が正確に且つ容易に
行うことができる。さらに、探傷中に発生したノ
イズに対しても除去できるため、より正確な探傷
を行うことができる。
第１図は従来の超音波探傷の説明図、第２図は
その走査手順を示す図、第３図、第４図は反射波
のタイムチヤート、第５図はノズルを被検体とす
る時の説明図、第６図は本発明の実施例図、第７
図イ，ロ、及び第８図イ，ロ，ハはメモリ内のテ
ーブル図、第９図、第１０図は処理のフローチヤ
ート、第１１図は探傷説明図、第１２図は、ソフ
トゲート表示例図、第１３図は他の実施例図であ
る。 １０…送受信器、１１…探触子、１２…被検査
体、１３…位置検出器、１４…デイジタル化回
路、１５…バツフアメモリ、１６…プロセツサ、
１７…表示装置。
その走査手順を示す図、第３図、第４図は反射波
のタイムチヤート、第５図はノズルを被検体とす
る時の説明図、第６図は本発明の実施例図、第７
図イ，ロ、及び第８図イ，ロ，ハはメモリ内のテ
ーブル図、第９図、第１０図は処理のフローチヤ
ート、第１１図は探傷説明図、第１２図は、ソフ
トゲート表示例図、第１３図は他の実施例図であ
る。 １０…送受信器、１１…探触子、１２…被検査
体、１３…位置検出器、１４…デイジタル化回
路、１５…バツフアメモリ、１６…プロセツサ、
１７…表示装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被検査体上を走査する超音波探触子と、 該超音波探触子へ送波用パルスを送り、探触子
からの反射エコーを受診する送受波器と、 超音波探触子での走査位置対応に互いに附随す
る反射エコー及びビーム路程を取込み格納する第
１バツフアメモリと、 ゲート範囲及び該ゲート範囲を享有する走査位
置範囲及び該ゲート範囲を享有するビーム路程範
囲を格納する第２バツフアメモリと、 上記第１のバツフアメモリから走査位置毎の反
射エコー及びビーム路程を読出し、第２のバツフ
アメモリから該走査位置を含む走査位置範囲及び
読出したビーム路程を含むビーム路程範囲の両者
を満足するゲート範囲を得、該ゲート範囲を満す
ビーム路程及び附随する反射エコーを被検査体内
の反射体情報として得る処理手段と、 より成る超音波探傷装置。 ２ 上記第２のバツフアメモリは、被検査体の厚
み対応にゲート範囲、走査位置範囲、ビーム路程
範囲が設定されてなる特許請求の範囲第１記載の
超音波探傷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57110759A JPS593254A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | 超音波探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57110759A JPS593254A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | 超音波探傷装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS593254A JPS593254A (ja) | 1984-01-09 |
| JPH0252217B2 true JPH0252217B2 (ja) | 1990-11-09 |
Family
ID=14543839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57110759A Granted JPS593254A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | 超音波探傷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS593254A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020524797A (ja) * | 2017-06-23 | 2020-08-20 | ヴァルレック チューブ フランス | 複雑な形状を有する管状製品の非破壊検査 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02216050A (ja) * | 1989-02-16 | 1990-08-28 | Mitsubishi Electric Corp | 鋼板用超音波自動探傷装置 |
| JPH02227662A (ja) * | 1989-02-28 | 1990-09-10 | Mitsubishi Electric Corp | 鋼板用超音波自動探傷装置 |
| CN108459082B (zh) * | 2018-03-27 | 2021-01-05 | 润电能源科学技术有限公司 | 一种材料检测方法及材料检测装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5321675B2 (ja) * | 1973-09-05 | 1978-07-04 | ||
| JPS5057691A (ja) * | 1973-09-21 | 1975-05-20 |
-
1982
- 1982-06-29 JP JP57110759A patent/JPS593254A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020524797A (ja) * | 2017-06-23 | 2020-08-20 | ヴァルレック チューブ フランス | 複雑な形状を有する管状製品の非破壊検査 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS593254A (ja) | 1984-01-09 |
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