JPH0473746B2 - - Google Patents
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- JPH0473746B2 JPH0473746B2 JP61136453A JP13645386A JPH0473746B2 JP H0473746 B2 JPH0473746 B2 JP H0473746B2 JP 61136453 A JP61136453 A JP 61136453A JP 13645386 A JP13645386 A JP 13645386A JP H0473746 B2 JPH0473746 B2 JP H0473746B2
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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出力波形中に林状エコーが
発生する磁器製品、鋳造品等の内部欠陥を自動探
傷することができる超音波自動探傷方法に関する
ものである。Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention is an ultrasonic automatic flaw detector that can automatically detect internal defects in porcelain products, cast products, etc. where forest echoes occur in the ultrasonic flaw detection output waveform. It is about the method.
(従来の技術)
磁器製品や鋳造品は結晶組織が粗くまた気孔率
も高いために超音波の透過性が悪く、これらを超
音波探傷する際には探傷周波数を高目に設定して
透過性の悪さをカバーするのが普通である。とこ
ろが探傷周波数を高くすると製品内部の結晶粒界
等の多数の微小な境界面からの反射波の影響によ
つて第1図に示すような林状エコーが発生し、製
品中に内部欠陥が存在する場合には第2図及び第
3図に示されるように林状エコーを構成する正常
波形1中に欠陥波形2が含まれることとなる。そ
こで中実碍子のような磁器製品の超音波探傷を行
うには、超音波探傷出力波形を検査員がCRT上
で目視して正常波形1中に欠陥波形2が含まれて
いるか否かを見分けていた(例えば、電気学会発
行、「がいし」、1983.6.15,P.384〜385)が林状エ
コーの形状は探触子を当てる場所によつて一定し
ないために正確な検査を行うには長年の経験に頼
らざるを得ない問題があつた。(Conventional technology) Porcelain products and cast products have coarse crystal structures and high porosity, so they have poor ultrasound penetration. It is normal to cover up the disadvantages of However, when the flaw detection frequency is increased, forest-like echoes as shown in Figure 1 occur due to the influence of reflected waves from many minute interfaces such as grain boundaries inside the product, indicating the presence of internal defects in the product. In this case, as shown in FIGS. 2 and 3, the defective waveform 2 will be included in the normal waveform 1 constituting the forest echo. Therefore, in order to perform ultrasonic flaw detection on porcelain products such as solid insulators, an inspector visually observes the ultrasonic flaw detection output waveform on a CRT and discerns whether defective waveform 2 is included in normal waveform 1. (for example, "Insulator" published by the Institute of Electrical Engineers of Japan, June 15, 1983, P.384-385), but since the shape of the forest echo is not constant depending on where the probe is applied, it is difficult to perform accurate inspection. There was a problem that required me to rely on my many years of experience.
そこで第4図に示されるように、林状エコーに
含まれる正常波形1の最大値よりも高いレベルに
スライスレベル3を設定し、これを越えたものは
欠陥を持つものと自動的に判定させる方法も行わ
れているが、この方法では第3図に示すように正
常波形1の最大値よりも低いレベルの欠陥波形2
が含まれている場合には正しい判定ができない欠
点があつた。 Therefore, as shown in Figure 4, slice level 3 is set to a level higher than the maximum value of normal waveform 1 included in the forest echo, and anything exceeding this level is automatically determined to have a defect. This method also uses defective waveform 2, which has a lower level than the maximum value of normal waveform 1, as shown in Figure 3.
There was a drawback that correct judgment could not be made when .
また、第1図に示される正常波形1のみからな
る林状エコーと、第2図や第3図に示される欠陥
波形2を含む林状エコーとを直接比較することに
より欠陥波形2を取り出す試みもなされている
が、探触子を当てる位置をわずかに変えるだけで
正常波形1のみからなる林状エコーの波形が例え
ば第5図に示したように変化することもあつて正
常波形1の形状が一定しないので、これらを直接
比較することにより欠陥波形2を検出することは
不可能であつた。 In addition, an attempt was made to extract the defective waveform 2 by directly comparing the forest echo consisting only of the normal waveform 1 shown in Fig. 1 and the forest echo including the defective waveform 2 shown in Figs. 2 and 3. However, by slightly changing the position of the probe, the waveform of the forest echo consisting only of normal waveform 1 may change as shown in Figure 5, for example, and the shape of normal waveform 1 may change. Since these are not constant, it has been impossible to detect defective waveform 2 by directly comparing them.
(発明が解決しようとする問題点)
本発明はこのような従来の問題点を解決して、
林状エコー中にその最大レベルよりも低いレベル
の欠陥波形が含まれる場合にも、これを自動的に
確実に検出することができる超音波自動探傷方法
を目的として完成されたものである。(Problems to be solved by the invention) The present invention solves these conventional problems,
This method was developed with the aim of creating an automatic ultrasonic flaw detection method that can automatically and reliably detect defective waveforms that are lower than their maximum level even if they are included in forest echoes.
(問題点を解決するための手段)
本発明は超音波探傷の原波形の送信パルスと底
面反射パルスとの間の時間をn個のTo区間に区
分し、超音波探傷出力波形を各To区間毎にその
ピーク値を保持するピークホールド回路に入力し
て波形変換し、更にこの変換波形を各To区間の
最終部分の値をサンプルするサンプルホールド回
路に入力してサンプル波形を得たうえ、欠陥を含
まない超音波探傷出力波形から得られたサンプル
波形との差を求めて欠陥の有無を検出することを
特徴とするものである。(Means for Solving the Problems) The present invention divides the time between the transmission pulse of the original waveform of ultrasonic flaw detection and the bottom reflection pulse into n To sections, and divides the ultrasonic flaw detection output waveform into each To section. The waveform is converted by inputting it to a peak hold circuit that holds the peak value of each To interval, and then inputting this converted waveform to a sample hold circuit that samples the value of the final part of each To interval to obtain a sample waveform. The present invention is characterized in that the presence or absence of a defect is detected by determining the difference between the sample waveform obtained from the ultrasonic flaw detection output waveform that does not contain any defects.
以下に本発明をその実施に使用される回路とと
もに詳細に説明する。第11図の回路において、
点線より左半分がピークホールド回路、右半分が
サンプルホールド回路である。ピークホールド回
路はオペアンプ(OP1)、オペアンプ(OP2)、ダ
イオード(D)、コンデンサ(C1)、トランジス
タ(TR1)、(TR2)によつて構成され、オペア
ンプ(OP1)の端子に超音波探傷出力波形(ei)
が入力され、またトランジスタ(TR1)のベー
スには第12図に示されるとおりのクロツクパル
ス(Cp1)が入力される。このクロツクパルス
(Cp1)は超音波探傷の送信パルスと底面反射パ
ルスとの間の時間をn個に等分したTo区間のう
ちの初期にのみごく短時間発せられるものであ
り、トランジスタ(TR1)及びトランジスタ
(TR2)のゲートを開いてコンデンサ(C1)の電
圧をアースする役割を持つものである。このよう
なピークホールド回路に超音波探傷出力波形
(ei)として前記のような林状エコーが入力され
ると、その波形の立ち上がりにつれてオペアンプ
(OP1)の出力端子には同形の波形が出力され、
波形が立ち上がる間はコンデンサ(C1)の電圧
は同様に増加するが、超音波探傷出力波形(ei)
が極大値に達した後はコンデンサ(C1)の電圧
はそのまま維持され、更に高レベルの波形が入力
されればその最大レベルで維持される。このコン
デンサ(C1)の電圧はそのままオペアンプ
(OP2)の出力となるので、前述のクロツクパル
ス(Cp1)が入るまでは、即ち各To区間の終了時
まではオペアンプ(OP2)の出力端子には各To
区間中に入力されたピーク値がピークホールド変
換出力(ei)として出力されることとなる。従つ
て、超音波探傷出力波形(ei)として第1図に示
される正常波形のみからなる林状エコーをこのピ
ークホールド回路に入力するとピークホールド変
換出力(ep)は第6図のようになり、また第5図
に示される正常波形のみからなる林状エコーを入
力すると第7図のとおりのピークホールド変換出
力(ep)が得られる。更にまた第3図に示される
欠陥波形2を含む林状エコーを入力すると、第8
図に示すとおりの2番目のTo区間におけるピー
ク値が高い出力が得られる。 The invention will now be described in detail along with the circuitry used to implement it. In the circuit of Fig. 11,
The left half of the dotted line is the peak hold circuit, and the right half is the sample hold circuit. The peak hold circuit consists of an operational amplifier (OP1), an operational amplifier (OP2), a diode (D), a capacitor (C1), a transistor (TR1), and (TR2), and the ultrasonic flaw detection output waveform is connected to the terminal of the operational amplifier (OP1). ( ei )
is input, and a clock pulse (Cp 1 ) as shown in FIG. 12 is input to the base of the transistor (TR1). This clock pulse (Cp 1 ) is emitted for a very short time only at the beginning of the To interval, which is the time between the ultrasonic flaw detection transmission pulse and the bottom reflection pulse, and is divided into n equal parts. It also has the role of opening the gate of the transistor (TR2) and grounding the voltage of the capacitor (C1). When the above-mentioned forest echo is input to such a peak hold circuit as the ultrasonic flaw detection output waveform (e i ), as the waveform rises, the same waveform is output to the output terminal of the operational amplifier (OP1). ,
While the waveform rises, the voltage of the capacitor (C1) increases similarly, but the ultrasonic flaw detection output waveform (e i )
After reaching the maximum value, the voltage of the capacitor (C1) is maintained as it is, and if a higher level waveform is input, it will be maintained at its maximum level. The voltage of this capacitor (C1) becomes the output of the operational amplifier (OP2) as it is, so until the aforementioned clock pulse (Cp 1 ) is input, that is, until the end of each To interval, the output terminal of the operational amplifier (OP2) is To
The peak value input during the interval will be output as the peak hold conversion output (e i ). Therefore, when the forest echo consisting of only the normal waveform shown in Figure 1 is input as the ultrasonic flaw detection output waveform (e i ) to this peak hold circuit, the peak hold conversion output (e p ) will be as shown in Figure 6. Moreover, if the forest echo consisting only of the normal waveform shown in FIG. 5 is input, the peak hold conversion output (e p ) as shown in FIG. 7 is obtained. Furthermore, when the forest echo including the defective waveform 2 shown in FIG. 3 is input, the 8th
As shown in the figure, an output with a high peak value in the second To section is obtained.
このようにピークホールド回路の出力であるピ
ークホールド変換出力(ep)の波形は、正常波形
のみからなる林状エコーを入力した場合にも第6
図と第7図に示すように相違するので、この段階
では欠陥波形2の自動検出は不可能である。そこ
でこのピークホールド変換出力(ep)は更にサン
プルホールド回路に入力される。第11図に示さ
れるように、サンプルホールド回路は電界効果ト
ランジスタ(FET)、コンデンサ(C2)、オペア
ンプ(OP3)から構成され、この電界効果トラン
ジスタ(FET)に第13図に示されるようなク
ロツクパルス(Cp2)が入力される。このクロツ
クパルス(Cp2)は各To区間の最後のTSAの時間
だけ生成されるものでありその他のTo−TSAの時
間はサンプルホールド時間THOとされる。サンプ
ルホールド回路はこのクロツクパルス(Cp2)が
入つた時にのみ電界効果トランジスタ(FET)
を導通させてピークホールド変換出力(ep)をコ
ンデンサ(C2)に取り込み、サンプルホールド
時間THOの間は取り込まれた値を保持してオペア
ンプ(OP3)の出力端にサンプルホールド変換出
力(eSH)として出力する機能を持つものである。
そしてこのようなピークホールド変換出力(ep)
の取り込みは各To区間の最後の部分で行われる
ので、ピークホールド変換出力(ep)の波形が第
6図に示されるものであつても第7図に示される
ものであつても、サンプルホールド変換出力
(eSH)はともに第10図に示される同一の波形と
なり、またピークホールド変換出力(ep)の波形
が第8図に示されるようなものである場合にはサ
ンプルホールド変換出力(eSH)の波形は第9図
のとおりの波形となる。従つて、正常な場合を示
す第10図の波形と異常を含む第9図の波形との
差を求め、その差が許容値を越えたときには欠陥
が存在するものと自動的に判定させることが可能
となる。なおこのような対比を行わせるために
は、例えば探触子を2〜3mm程度のピツチで中実
碍子等の端面に順次接触させて行き、隣接する2
点における超音波探傷出力波形の差を求めればよ
い。前述したとおり探触子を当てる位置をわずか
に変えると正常波形1のみからなる林状エコーの
波形は第1図や第5図に示されるように変化する
のであるが、本発明においてはそれらはピークホ
ールド回路とサンプルホールド回路とを通すこと
により第10図に示される同一の波形に変換させ
ることができるので、正常部分においてはサンプ
ルホールド回路の出力の差はゼロとなり、欠陥を
含む部分ではその差が大きい値を示すこととなる
のである。 In this way, the waveform of the peak-hold conversion output (e p ), which is the output of the peak-hold circuit, is the sixth
Since there are differences as shown in FIG. 7 and FIG. 7, automatic detection of defective waveform 2 is impossible at this stage. Therefore, this peak-hold conversion output (e p ) is further input to a sample-and-hold circuit. As shown in Figure 11, the sample and hold circuit consists of a field effect transistor (FET), a capacitor (C2), and an operational amplifier (OP3). (Cp 2 ) is input. This clock pulse (Cp 2 ) is generated only during the last TSA of each To interval, and the other To- TSA times are taken as the sample and hold time T HO . The sample and hold circuit uses a field effect transistor (FET) only when this clock pulse (Cp 2 ) is input.
conducts and captures the peak hold conversion output ( e It has the function of outputting as (SH ).
And the peak hold conversion output (e p ) like this
is captured at the end of each To interval, so whether the waveform of the peak-hold conversion output (e p ) is shown in Figure 6 or Figure 7, the sample Both hold conversion outputs (e SH ) have the same waveform as shown in Figure 10, and if the waveform of the peak hold conversion output (e p ) is as shown in Figure 8, the sample hold conversion output The waveform of (e SH ) is as shown in FIG. Therefore, it is possible to find the difference between the waveform in FIG. 10, which shows a normal case, and the waveform in FIG. 9, which includes an abnormality, and automatically determine that a defect exists when the difference exceeds a tolerance value. It becomes possible. In order to perform such a comparison, for example, the probes are sequentially brought into contact with the end faces of a solid insulator, etc. at a pitch of about 2 to 3 mm, and two adjacent
All you have to do is find the difference in the ultrasonic flaw detection output waveforms at the points. As mentioned above, if the position of the probe is slightly changed, the waveform of the forest echo consisting of only the normal waveform 1 changes as shown in Figs. 1 and 5, but in the present invention, these changes are By passing it through the peak hold circuit and the sample hold circuit, it can be converted to the same waveform shown in Figure 10, so the difference in the output of the sample hold circuit will be zero in the normal part, and the difference in the output of the sample hold circuit will be zero in the part containing the defect. This means that the difference will show a large value.
(発明の効果)
本発明は以上の説明からも明らかなように、超
音波探傷出力波形をピークホールド回路とサンプ
ルホールド回路に通すことにより、林状エコー中
にその最大レベルよりも低いレベルの欠陥波形が
含まれている場合にもこれを自動的に取り出して
確実に検知できるようにしたものである。よつて
本発明は磁器製品や鋳造品のような林状エコーを
生ずる物品の内部欠陥の検査に特に好適な超音波
自動探傷方法として、産業の発展に寄与するとこ
ろは極めて大きいものである。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, the present invention allows the ultrasonic flaw detection output waveform to pass through a peak hold circuit and a sample hold circuit, thereby detecting defects at a level lower than the maximum level during forest echoes. Even if a waveform is included, it is automatically extracted to ensure reliable detection. Therefore, the present invention greatly contributes to the development of industry as an ultrasonic automatic flaw detection method particularly suitable for inspecting internal defects in articles that produce forest echoes, such as porcelain products and cast products.
第1図は正常波形のみからなる林状エコーを示
す波形図、第2図は欠陥波形を含む林状エコーを
示す波形図、第3図は最大レベルよりも低いレベ
ルの欠陥波形を含む林状エコーを示す波形図、第
4図は従来法におけるスライスレベルを示す波形
図、第5図は正常波形のみからなる他の形状の林
状エコーを示す波形図、第6図〜第8図はそれぞ
れ第1図、第5図、第3図に対応するピークホー
ルド変換出力の波形図、第9図は第8図に、また
第10図は第6図と第7図に対応するサンプルホ
ールド変換出力の波形図、第11図は本発明に用
いられるピークホールド回路とサンプルホールド
回路の回路図、第12図と第13図はクロツクパ
ルス(Cp1)とクロツクパルス(Cp2)の波形図
である。
ei……超音波探傷出力波形、ep……ピークホー
ルド変換出力、eSH……サンプルホールド変換出
力。
Figure 1 is a waveform diagram showing a forest echo consisting of only normal waveforms, Figure 2 is a waveform diagram showing a forest echo including a defective waveform, and Figure 3 is a waveform diagram showing a forest echo including a defective waveform at a level lower than the maximum level. FIG. 4 is a waveform diagram showing the slice level in the conventional method. FIG. 5 is a waveform diagram showing other shapes of forest echoes consisting only of normal waveforms. FIGS. 6 to 8 are respectively Waveform diagrams of peak-hold conversion output corresponding to Figures 1, 5, and 3, Figure 9 is the waveform diagram of the peak-hold conversion output corresponding to Figure 8, and Figure 10 is the sample-hold conversion output corresponding to Figures 6 and 7. 11 is a circuit diagram of a peak hold circuit and a sample hold circuit used in the present invention, and FIGS. 12 and 13 are waveform diagrams of a clock pulse (Cp 1 ) and a clock pulse (Cp 2 ). e i ...Ultrasonic flaw detection output waveform, e p ...Peak hold conversion output, e SH ...Sample hold conversion output.
Claims (1)
パルスとの間の時間をn個のTo区間に区分し、
超音波探傷出力波形を各To区間毎にそのピーク
値を保持するピークホールド回路に入力して波形
変換し、更にこの変換波形を各To区間の最終部
分の値をサンプルするサンプルホールド回路に入
力してサンプル波形を得たうえ、欠陥を含まない
超音波探傷出力波形から得られたサンプル波形と
の差を求めて欠陥の有無を検出することを特徴と
する超音波自動探傷方法。1 Divide the time between the transmitted pulse of the original waveform of ultrasonic flaw detection and the bottom reflected pulse into n To intervals,
The ultrasonic flaw detection output waveform is input into a peak hold circuit that holds its peak value for each To interval and converted, and this converted waveform is then input into a sample hold circuit that samples the final value of each To interval. An automatic ultrasonic flaw detection method characterized in that the presence or absence of a defect is detected by obtaining a sample waveform using a sample waveform obtained from an ultrasonic flaw detection output waveform that does not include a defect.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61136453A JPS62293156A (en) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | Automatic ultrasonic flaw detecting method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61136453A JPS62293156A (en) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | Automatic ultrasonic flaw detecting method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62293156A JPS62293156A (en) | 1987-12-19 |
| JPH0473746B2 true JPH0473746B2 (en) | 1992-11-24 |
Family
ID=15175466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61136453A Granted JPS62293156A (en) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | Automatic ultrasonic flaw detecting method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62293156A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7225158B2 (en) | 1999-12-28 | 2007-05-29 | Sony Corporation | Image commercial transactions system and method |
-
1986
- 1986-06-12 JP JP61136453A patent/JPS62293156A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7225158B2 (en) | 1999-12-28 | 2007-05-29 | Sony Corporation | Image commercial transactions system and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62293156A (en) | 1987-12-19 |
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