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JPH07111422B2 - Man-machine interface type portable ultrasonic multi-purpose flaw detector - Google Patents
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JPH07111422B2 - Man-machine interface type portable ultrasonic multi-purpose flaw detector - Google Patents

Man-machine interface type portable ultrasonic multi-purpose flaw detector

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JPH07111422B2
JPH07111422B2 JP58-501072A JP50107283A JPH07111422B2 JP H07111422 B2 JPH07111422 B2 JP H07111422B2 JP 50107283 A JP50107283 A JP 50107283A JP H07111422 B2 JPH07111422 B2 JP H07111422B2
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清二 那須
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

技術分野 本発明は、オツシロスコープ装置を用いて計測対象から
の観測波形を測定し探傷を行うマン−マシンインターフ
ェース形ポータブル超音波複合探傷装置に関する。 オツシロスコープ装置は、計測対象となる観測波形を取
込み、ブラウン管(CRT)に表示する機能を持つ。この
計測対象は、電気的、又は機械的、又は化学的、又は物
理的な変化を行う対象、又はそれらの組合せによつて変
化を行う対象であつて、且つその変化を電気信号として
取出し可能な対象のすべてを云う。 この対象の中に、超音波を利用した非破壊検査の分野が
ある。超音波探触子としての超音波振動子が被検査物を
超音波を放射し、被検査物からの反射波をこの振動子を
介して観測波形として取込み、ブラウン管に表示する。
この観測波形は、被検査物の材質及び形状及び検査対象
項目によつて種々変化する。 この超音波による被検査物の非破壊検査を含む種々の計
測対象では、観測波形の観察をいかに行うかは重要なテ
ーマである。観測波形の観察方法には、観測波形を目視
による観察方法と、観測波形を自動的に監視して観察す
る自動観察方法とがある。 背景技術 オツシロスコープ装置は、外部の計測対象からの各種の
観測信号を取込み、ブラウン管(CRT)の画面上にその
観測信号を示す観測波形を表示する。かかるオツシロス
コープ装置を使用して観測波形の中の特定の位置を測定
したい場合には操作者によつてその目測により測定を行
う。 然るに、目測による測定では操作者は測定ミスをおかし
やすく、且つ測定時間も無視できない時間を要する。特
に、ブラウン管に表示される波形が複雑である場合には
測定ミスの増大、測定時間の増大を招く。 かかるオツシロスコープ装置での操作者による測定に代
つて、完全自動化によつて測定値を得る方法がある。こ
の方法は、オツシロスコープ装置に並列にA/D変換器と
マイクロコンピュータより成る自動測定装置を設けた構
成より成る。A/D変換器は、観測信号をサンプリングしA
/D変換を行う。マイクロコンピュータはA/D変換器のデ
ジタル出力を取込み、必要とする観測値の選択、及びそ
の選択した観測値を収集する機能を持つ。 この方法では、観測信号は規則性を持つている場合や、
低速度の観測信号である場合等には有無である。然る
に、高速な観測信号や非常に複雑に変化する観測信号で
ある場合には、自動測定は困難となる。 他の方法として、観測信号のA/D出力の取込みを実時間
とし、その後の測定値選択処理をオフラインで行うやり
方もある。然るに、観測信号が複雑な場合には、実時間
で取込んだデータのフアイル用メモリを必要とするこ
と、且つその容量も大きくせざるを得ないとの欠点を持
つ。取込みと処理とを実時間でやろうとすれば、コンピ
ュータの負担は大きくなる。 一方、入力信号を自動的に取込んだ場合であつても、オ
ツシロスコープ等の如く測定者が目視によりデータを読
み取つた場合であつても、それ以降の演算処理に必要と
されるデータは、入力信号のすべてではない。入力信号
上の数点である。これらの演算に必要とされる数点のデ
ータ(有効データ)を見つける事は、操作者やコンピュ
ータのソフトウエアの問題となる。コンピュータの場合
には、入力信号が変化しないレベル信号であつたり、変
化の激しい複雑な信号であつても、A/D変換後のデータ
処理の内容が、入力信号レベルがある基準値以上か以下
かを区別するといつた場合、或いはあるレベル以上の信
号レベルの有無を確認したり、その信号の入力時間を演
算したりといつた比較的単純なものである場合にはソフ
トウエアでも充分に対処できる。然るに、入力信号自体
が変化の激しい複雑な信号であり、その信号の変化の具
合によつて有効データとなる部分が異なることがある。
この場合には、その様々な測定条件や入力波形の変化に
対応してデータ処理内容が変化することになり、この種
々の変化を見込んだソフトウェアの開発は容易でない。 複雑な観測信号となる観測事例には、超音波による探傷
での応答信号や振動体からの検出信号がある。特に、超
音波の探傷では、被検査物が種々の材質や種々の構造を
持ち、且つ探傷の仕方が種々存在する。更に、測定すべ
き観測値もその内容によって変化する。超音波による面
圧測定でも同様である。 従来技術の中に、位置検出パネルをCRTの前面に取付け
ておき、この位置検出パネル(タッチセンサ)をライト
ペンと同じ目的で利用する方法がある。CRTにはコンピ
ュータに取込むべきあらかじめ定められた数多くの文字
(又は記号)を特定した位置に表示させておき、位置検
出パネルでその文字(又は記号)を指定する。この指定
した文字に対応する座標信号を取出し、該座標信号対応
の文字(又は記号)を見つけ、コンピュータにこの文字
(又は記号)を入力する(特開昭57−19836号参照)。 この方法は、ライトペンの代りに位置検出パネルを使用
したものであって、CRTに表示したものが文字、図形等
に限られる。これに対し観測波形は、あらかじめCRT上
の位置が特定されないので波形観測には適用できない。 超音波探触子からの応答観測信号をCRTに表示させてそ
の観測波形の位置や大きさを読取るとの従来例には、米
国特許第3608361号明細書がある。この従来例は、CRT表
示面上に目盛り化されたシートを設け、このシートの目
盛りによりその背後にあるCRT表示面上の観測波形の位
置や大きさを読取ることとしている。 この従来例では、シートのメモリを作業員が目視により
読取る作業を必要とする。更に、観測対象が異なってく
ると、それに応じてスケーリングされたシートを用意し
なければならなかった。 従って、この従来例から明らかなように、超音波観測波
形の測定には、超音波観測波形以外での一般的な計測上
の観測波形に比して、観測が容易でないとの実情があっ
た。 発明の開示 本発明の目的は、複数の測定モードによる多様な超音波
測定を1台の装置によって実現させてなるマン−マシン
インターフェース形ポータブル超音波複合探傷装置を提
供するにある。 本発明の他の目的は、複数の測定モードによる各種の観
測波形を半自動的に検出し、且つその検出後の測定モー
ドに応じた処理を自動的に実行可能としたマン−マシン
インターフェース形ポータブル超音波複合探傷装置を提
供することにある。 本発明の他の目的は、マイクロコンピュータに、測定モ
ードに応じた種々の処理プログラムを持たせて、各処理
プログラム毎の処理を従ってマン−マシンインターフェ
ース方式に従って観測波形の読取りを可能としたマン−
マシンインターフェース形ポータブル超音波複合探傷装
置を提供するにある。 本発明の他の目的は、持ち運び可能な大きさのマン−マ
シンインターフェース形ポータブル超音波複合探傷装置
を提供するにある。 本発明の概要は、マイクロコンピュータに、複合測定モ
ード対象に処理プログラム(ソフトウェア)を用意して
おき、該複合測定モードの任意のモードをキーボードに
よって選択し、この選択した処理プログラムに従ってマ
ン−マシンインターフェース方式により観測波形の座標
値を読取るようにした点にある。更に、観測波形の読取
りに際して、観測波形の表示を行うオッシロスコープ装
置のCRT表示面上に透明位置検出パネルを設けておき、
該パネルを介しての観測波形の指示を行い、この指示座
標値をマイクロコンピュータに自動的に取込ませて、必
要な処理を行わせるようにした。 ここで、位置検出用パネルとは、薄い平面状の透明パネ
ルである。このパネルは、任意の一点を押圧した場合、
その押圧点を示す信号を出力する。この信号は、X座標
およびY座標信号として出力される。 マイクロコンピュータは、マン−マシン用の各種の処理
プログラムを持つ。コンピュータは、位置検出パネルの
押圧点対応のX座標,Y座標信号を取込む。コンピュータ
は、この取込んだX座標信号、Y座標信号を測定値とし
てメモリに格納する。 更に、本発明では、オッシロスコープ装置の他に表示器
を持つ。この表示器は、マン−マシン用に設けたもので
あって、コンピュータの出力のもとに操作者に作業指示
を与える。操作者はこの作業指示に従って作業を行う。
またこの表示器には、前述の測定したX座標,Y座標のデ
ータにもとづく演算結果を数値表示させる。オッシロス
コープ装置は、観測波形を表示する目的を持ち、コンピ
ュータと直接の対話はできない。この対話をオッシロス
コープ装置に代って実現させたものが、上述の表示器で
ある。 更に、本発明では、操作者からコンピュータに意志を伝
達する入力手段を持つ。この入力手段は通常キーボード
である。入力手段は作業を行うに当っての指示を行い及
び必要な設定値の入力を行う。 この他に、本発明では、プリンタを持つ。このプリンタ
は、作業工程の記録及び作業工程のチェックに役立つ。 図面の簡単な説明 第1図は本発明の超音波複合探傷装置の実施例図、第2
図は位置検出用パネルの斜視図、第3図はその層構成
図、第4図はその分解図、第5図及び第6図はその動作
説明図、第7図は位置検出パネルのCRTへの取付けの正
面図、第8図はそのA−A′断面図、第9図は位置検出
の説明図、第10図はキーボードのキーの配置図、第11図
(A)、(B)、(C)はAスコープ説明図、第12図
(A)、(B)、(C)は校正説明図、第13図は面圧測
定の説明図、第14図(A)、(B)、(C)は探傷説明
図、第15図(A)、(B)及び第16図(A)、(B)及
び第17図(A)、(B)、及び第18図、及び第19図
(A)、(B)、及び第20図(A)、(B)及び第21図
(A)、(B)は各探傷動作毎の説明図、第22図、第23
図は処理フローチャート、第24図はフロントパネルの実
装図、第25図は周波数検出事例の説明図である。 発明を実施するための最良の形態 第1図は本発明のマン−マシン系の超音波複合探傷装置
の実施例図を示す。実線で示すラインはマシン系での信
号線を表示し、点線で示すラインはマシン系での操作系
統(監視系統を含む)を表示する。 複合探傷測定モードとは、超音波による欠陥探傷,面圧
測定との2種類の測定を行うこと、及び欠陥探傷の中に
少なくとも6個の探傷測定モードを持ちこの6個の測定
モードに従って測定を行うこと、の意である。 この6個の探傷測定モードによる測定とは以下を云う。 最大エコー高さ法による測定 探触子距離補正法による測定 モード変換表面波法による測定 6 db ドロップ法による測定 縦波散乱波法による測定 端部ピークエコー法による測定 超音波探触子としての振動子1は、被検査物30への超音
波の放出、及び該被検査物30からの反射波の検出を行
う。 オツシロスコープ装置2は、同期回路(SYN)20、送信
回路(TR)21、受信回路(REC)22、対数変換器(EXP)
23、検波器(DET)28、掃引回路(SWE)24、時間軸部
(TM)25、ブラウン管(CRT)26、位置検出パネル27よ
り成る。 このオツシロスコープ装置2の外部には、電源部(PS)
3、繰返し周期設定器(SS)4、液晶表示器(DIS)
5、入力器(I)6、キーボード(KB)7、A/D変換器
(AD)8、プリンタ(P)9、マイクロコンピュータ
(COMP)10、スイツチ11,12、共有バス13を設けた。 同期回路20は、オツシロスコープ装置2中の各回路に時
間的規制を与える信号電圧を発生する。この同期回路20
は、電源部3からのスイツチ11を介しての電源の印加に
よつて起動する。更に、同期の周期は、繰返し周期設定
器4の設定値によつて変更されうる。 送信回路21は、同期回路20からの信号電圧を受けて振動
子1に起動パルスを発生する。超音波振動子1は、その
起動パルスを受けて、固有な超音波パルスを発振する。
この発振した超音波パルスは被検査部30の内部を伝達す
る。欠陥があれば、その欠陥から反射波があり、振動子
1は、反射波を取込み、反射波の大きさに対応した電気
信号を発生する。 受信回路22は、増巾器より成り、振動子1からの反射波
対応の信号を取込み、増巾を行う。対数変換器23は、受
信回路22の増巾出力を取込み、対数変換を行う。これに
よつて、デジタル表示形式の信号となる。検波器28は、
CRTへの指示方式をDC方式といわれる片振れ指示にする
ために、対数変換器23からの高周波出力を整流して直流
電圧の信号として取出す。この他に検波器28は各種の雑
音成分の除去をはかる。 掃引回路24は、時間軸(CRT表示画面上の横軸に相当す
る)の3角波発生時間を同期回路20からの同期信号によ
り同期させる。この掃引回路24は、CRT上に測定点付近
だけを表示させたり、斜角入射のときのビーム路程の原
点と目盛板の零点とを合わせる時などにも使用する。時
間軸部25は、CRT表示画面上の輝点を水平に等速度で動
かすための電圧を作る。 CRT26は、この時間軸部25の時間軸信号及び検波器28の
検波出力とを取込み、時間軸上での検波出力の表示を行
う。CRT26の表示波形の中で、W1は送信波信号、W2,W3は
反射波信号を示す。送信波信号W1は、超音波放射時の送
信波であり、この信号W1は振動子1を介して受信回路22
が取込む。反射波信号W2,W3は、被検査物30からの反射
波信号そのものであり、これも振動子1を介して受信回
路22が取込むことは前述した。 位置検出パネル27は、透明材より成り、CRT26の表示画
面に取付けた。この検出パネル27は、タツチセンサであ
り、操作者がポインタ(図示せず)又は手で該当位置を
押圧した場合、その押圧位置のX座標を示す信号を端子
XTから発生し、Y座標を示す信号を端子YTから発生す
る。 位置検出パネル27によつてCRT表示画面の座標位置の読
取りを行う。即ち、この検出パネル27は、透明である故
に、検出パネル27の位置の指示は、CRT表示画面の位置
の指示でもある。検出パネル27の座標軸と表示画面の座
標軸とを一致させておけば、検出パネル27からの端子X
T,YTからの信号はCRT表示画面の指示位置の座標そのも
のである。尚、検出パネル27の座標軸と表示画面の座標
軸とが一致していない場合には、両座標系の変換計算式
をマイクロコンピュータ10内に用意しておき、端子XT,Y
Tからの信号をマイクロコンピュータ10内に取込み、変
換計算式によつてCRT表示画面の座標に変換する。 位置検出パネル27で読取るべきCRT表示画面の位置と
は、受信波信号W1,W2,W3の中の特定の位置であり、受信
波信号の波形データそのものである。代表的なのとして
波形W1,W2,W3の各最大振幅値、及び波形W1の立上りを基
準としてW2、W3の立上りまでの時間がある。この最大振
幅値及び送信波から反射波までの時間は、反射波の解析
に不可欠である。この反射波の解析に不可欠な波形デー
タは、マン−マシン操作で位置検出パネル27により検出
できる。 更に、マンーマシン操作の故に、表示波形がいかなる波
形の形をとつても、自在に且つ正確に必要な位置を指示
でき、且つその位置の取込みができる。 尚、位置検出パネルをライトペンの代りに使用する従来
例がある。表示画面の前面部(フロント)に位置検出パ
ネルを取りつける。表示画面にはあらかじめ定められた
複数の文字(又は記号)を特定した位置に表示させる。
この表示画面中の選択すべき文字の位置を位置検出パネ
ルで取込む。この位置検出パネルの位置信号をもとに、
現在表示中であつて且つ選択された文字を特定すべく処
理を行う。この特定した文字をマイクロコンピュータ等
に取込む。 本発明では、位置検出パネルは、波形データそのものの
検出を目的とする。従つて、従来例の如く文字等を特定
する処理は必要でない。更に、本発明でのCRTでの表示
内容は、計測対象となる観測波形である。従来例は観測
波形ではなく、オフラインで作つた文字等である。更
に、本発明はアナログ表示であるのに対し、従来例はデ
イジタル表示である。 共有バス13は、マイクロコンピュータ10の管理下にあ
る。表示器5、入力器6、キーボード7、A/D変換器
8、プリンタ9も、マイクロコンピュータ10の管理下に
ある。 マイクロコンピュータ10は、複合測定用の処理プログラ
ムをそのROMに格納する。複合測定用の処理プログラム
とは、面圧測定用処理プログラム、探傷用処理プログラ
ムの2つを云う。更に、探傷用処理プログラムは、前述
した6個の動作モード用処理プログラムを持つ。 上記面圧測定用処理プログラムと探傷用処理プログラム
とは、2つのモードによつてアクセスされる。第1のモ
ードは校正モード、第2のモードは動作モードである。
校正モードは、標準試験片を使用した測定前の予備的な
動作であり、各種データの校正を行う。動作モードは、
実際の測定時の動作を云う。例えば、面圧測定に際して
は、校正モードで面圧測定用処理プログラムを起動し
て、このプログラムの指示に従つて標準試験片に対する
面圧測定を行い、標準データを得る。次に動作モードに
入り、面圧測定用処理プログラムを起動し、このプログ
ラムの指示に従つて、測定被検査物に対する面圧測定を
行い。測定(実測)データを得る。 更に、探傷用処理プログラムも、探傷時に、校正時と測
定時との双方で起動を受ける。校正では校正データを
得、測定では測定データを得る。 この面圧及び探傷用処理プログラムの起動は、キーボー
ド7が行う。 上記校正データ及び実測データの計測は、マン−マシン
系統で行う。即ち、各プログラムは、その処理の過程で
次々に液晶表示器5で作業指示を行う。操作者は、その
作業指示に従つて作業を行う。作業の中で操作者は位置
検出パネル27により表示波形の波形データ読取り指示を
行う。この読取り結果はスイツチ12、A/D変換器8を介
してマイクロコンピュータ10に取込まれる。取込むと同
時にマイクロコンピュータ10は、メモリに測定データを
格納し、且つ表示させるべく液晶表示器5に送り、表示
を行う。 1つの測定項目での作業内容は一般に複数の作業指示よ
り成る。この各作業指示毎に上述の如きマン−マシン系
統による処理となる。 入力器6は、対数変換器23のゲイン設定値を取込み、マ
イクロコンピュータ10へ送出する機能を持つ。液晶表示
器5は、操作者のマン−マシンインターフエースを実行
するに当つて重要な役割を果す。特に、オツシロスコー
プ装置2は、計測対象となる観測波形のみを表示する。
マイクロコンピュータ10による各作業での作業項目の指
示内容はオツシロスコープ装置2には表示できない。こ
のオツシロスコープ装置2に作業項目の指示内容が表示
できない故に、作業項目指示用として液晶表示器5を設
けた。 この液晶表示器5、作業項目の指示の他に、操作者の指
示により位置検出パネル27を介してマイクロコンピュー
タ10に取込んだ波形データの表示をも行う。更に、面圧
の大きさ、探傷の結果である欠陥の内容(大きさと位
置)の表示をも行う。この表示は、すべてマイクロコン
ピュータ10が指示し、且つ表示内容はすべてマイクロコ
ンピュータ10からの出力データである。この出力データ
は、欠陥の内容や面圧の大きさである時には、演算結果
として得られるものであり、波形データの如きものは位
置検出パネル27で指示した値そのものである。 キーボード7は、複合測定用の各測定内容の指示用キ
ー,数値入力用のキーとを持つ。このキーボード7のキ
ーは操作者の操作によつて「入」,「切」がなされる。
キーボード7のキー内容はマイクロコンピュータ10に取
込まれる。マイクロコンピュータ10はキーボード7の操
作キーの「入」を取込み、操作内容を判断し処理を行
う。次いで、マイクロコンピュータ10は必要な表示を液
晶表示器5に行わせる。 プリンタ9は、マイクロコンピュータ10の印字指示内容
の印字を行う。印字には、液晶表示器5に表示した表示
内容をそつくりそのまま印字させる場合と、その中から
選択して印字する場合とがある。前者は、作業手順の追
跡を行う場合に役立ち、後者では必要な結果だけを印字
する場合に役立つ。 A/D変換器8は、スイツチ12で選択した端子XT、YTから
の波形データのX座標信号、Y座標信号を取込み、A/D
変換を行う。このA/D変換の結果は、マイクロコンピュ
ータ10が取込む。 操作者によつて操作を必要とする構成要素は、繰返し周
期設定器4、対数変換器23、キーボード7、位置検出パ
ネル27である。繰返し周期設定器4は、被検査物の材質
や厚さ等によつて変える必要のある送信パルスの繰返し
周期を設定するものである。(指示A)。対数変換器23
は、そのゲインが変更可能となつており、CRT26の表示
画面に表示できる波形の最大振幅値を設定する。このゲ
イン変更は、操作者が行う。(指示F)。このゲイン変
更はゲイン設定器(図示せず)により測定時に任意に行
われる。 操作者はキーボード7における必要とするキーを「入」
とする(指示B)。操作者は位置検出パネル27により必
要とする指示位置を押圧する(指示C)。このキーボー
ド7、位置検出パネル27の操作要領は前述した。 液晶表示器5は、操作者の操作は必要としない。代り
に、操作者が目視によりその表示内容を読取る(指示
D)。 尚、校正時には、被検査物30の代りに標準試験片を取り
つけ、測定を行う。 第2図は、位置検出用パネルの斜視図を示す。位置検出
用パネル27は全体が透明であり、ブラウン管(CRT)26
の表示面上に装着した場合でも表示面での波形が該パネ
ル27の外部からも観察できる効果を呈する。更に、パネ
ル27は可撓性を持ち、表示面にフイツトさせることがで
きる。このパネル27は単一の、X,Y出力端子XT,YT及び電
源端子STを持つ。 この位置検出用パネル27は、透明体のタツチセンサであ
り観察者がポインター(図示せず)又は手で該当位置を
押圧した場合、その押圧位置のX座標を示す信号を端子
XTから発生し、Y座標を示す信号を端子XTから発生す
る。 第3図は、第2図の位置検出パネル27のA−A′断面図
を示す。このパネル27の層方向の厚みLは約0.1mmをな
す。アクリル等より成る透明樹脂層186の表面には、平
面方向に均一な抵抗値密度を持つ抵抗層185を形成す
る。この抵抗層185は、透明をなす。透明は、抵抗体の
材質が透明である場合、又は透明な程に薄い厚さの抵抗
層である場合、の両者を含む。どちらかを採用するか
は、任意である。 該抵抗層185の4つの辺の中の互いに直角となる2つの
辺の一方にX軸用電極を形成し、他方にY軸用電極を形
成する。図では、電極182としてその2つの中の一方の
電極を開示する。 抵抗層185の表面には、絶縁性スペーサ184を狭んで透明
電極層181を形成する。絶縁性スペーサ184は、点状スペ
ーサであり、長さ方向に弾性を有し、上部からの押圧に
よつて縮む。このスペーサ184は透明をなす。スペーサ1
84は縦横規則的に配列した。このスペーサ184の太さ及
び配列間隔は位置検出の精度に関係し、スペーサ184の
太さが小さい時で且つ配列間隔が大きい時は、位置検出
精度は高くなる。また、スペーサ184の太さそのものは
不感帯の大きさそのものを意味する。当然のことなが
ら、スペーサ184相互の間は空間183をなす。 電極層181の表面にアクリル等より成る透明樹脂層180を
形成する。 以上の層構成によつて位置検出パネル27が形成される。 かかる位置検出パネル27の表面の一点を図の矢印方向に
押圧すると、この押圧個所の部分のスペーサ184A,184B
がひつこみ、電極層181の一部が抵抗層185の一部に接触
する。この接触によつて、電極181と抵抗層185とが点接
触し電気系路の形成となる。この点接触位置は、端子X
T,YTを介してX座標、Y座標を示す信号として外部に取
出せる。 第4図は位置検出パネル27を理解しやすくするための説
明図である。抵抗層185の直角な2つの辺方向にX軸用
電極182A、Y軸用電極18B2Bを形成した。絶縁性スペー
サ184を介しての対抗点には透明電極層181を設けた。こ
の透明電極層181は、アクリル樹脂層180のスペーサ側の
表面の全面に設けた。 電極層181には直流電源Eを印加する。X軸用電極層182
Aとアースとの間には抵抗188を設定し、Y軸用電極層18
2Bとアースとの間には、抵抗187を接続した。アクリル
樹脂層180の1点を押圧すると、電極層181の1点(該当
空間183を介して)と抵抗層185の1点とが電気的な系路
を形成する。この系路の点の座標のY方向位置はY電極
182Bに該位置対応信号として現われ、X方向位置はX電
極182Aに該位置対応信号として現われる。従つて、抵抗
188の一端を介してX座標信号Xが検出され、抵抗187の
一端を介してY座標信号Yが検出される。 第5図は位置検出パネル27でのX方向座標検出のための
説明図、第6図は位置検出パネル27でのy方向座標検出
のための説明図である。第5図で3点の押圧点P1(x1,
y1),P2(x2,y2),P3(x3,y3)を別々に与えたとする。押
圧によつて形成された電気系路に沿つて電源から電流が
流れる。パネル27の抵抗層185は均一な抵抗体である
故、点P1の押圧点の時にはQ1P1Q2なる三角形の面積に比
例する電流がX軸電極182Aに流れ取り出せる。点P2の押
圧点の時にはQ1P2Q2なる三角形の面積に比例する電流が
電極182Aから流れる。△Q1P1Q2=△Q1P2Q2である故、x
=x1なる直線上の押圧点であれば、どこの押圧点であれ
同一の電流が電極182Aより得られる。更に、x=x2なる
直線上の一点P3(x2,y3)の押圧点の時には△Q1P3Q2なる
面積対応の信号が得られ、この信号はx2対応信号とな
る。従つて、第5図に従えば、電極182Aからx座標を示
す信号を得ることになる。 第6図でも同様に、y=y5上の2点P4(x4,y5),P5(x5,y
5)については、△Q2P4Q3=△Q2P5Q3の関係より、y=y5
対応の同一電流が電極182Bを介して取出る。点P6(x6,
y4)については、y=y4対応の電流が電極182Bを介して
取出せる。 第7図、第8図はシンクロスコープ装置100に位置検出
パネルを取りつけた実施例を示す。第8図は、第7図の
A−A′断面図を示す。 シンクロスコープ装置100は、ケース110を持ち、このケ
ース110の前面には開孔部を持つ。この開孔部にブラウ
ン管101の前面(ガラス管部)101Aを挿入する。前面101
Aは、外に向つて湾曲した構成をなし、観察波形の表示
すべき表示面をなす。位置検出パネル103は、前面101A
の表面積よりも外にはみ出す大きさの面積を持つ。位置
検出パネル103は、透明可撓性である故に、前面101Aの
表面の湾曲部に沿つて取りつける。 フード102は、屋外での直射日光下でのこの測定装置使
用に際しての表示面の観察のしにくさを防ぐために設け
た。フード102は、ケース102Aと座102Bとより成り、ケ
ース102Aは、表示面にほぼ直角方向に突出した構成をな
す。ケース102Aの突出部は上端部が下端部に比して大き
な長さを持つ。このケースの周囲大きさは、表示面の全
面をカバーする大きさである。 座102Bは、位置検出パネル103を表示面の前面に固定さ
せる役割を持つ。座102Bと位置検出パネル103との空間
部にパッキング105を挿入し、位置検出パネル103を押え
込む。座102Bの上部には穴があり、この穴にボルト106
を挿入しケース110に係止する。これによつて位置検出
パネル103の位置は固定し、且つフード102も固定する。 以上の構成によれば、CRTの表示面の前面から表示面を
みた場合、第7図の如き構成となり、CRTの表示面の縦
横のスケール101Bはそのまま位置検出パネル103を介し
て観察できる。従つて、観測波形も操作者によつて観察
でき、波形データの指示を行うことができ、数値取込み
が可能となる。 第9図は、表示画面26Aの座標系と位置検出パネル27の
座標系との関係を示す図である。図で、点O2はCRT表示
面の座標系の原点、点O1は位置検出パネルの座標系の原
点を示す。位置検出パネルの座標系の原点O1は、あくま
で測定上の原点であり、観測波形の座標系の原点O2が実
際の測定座標系の原点となる。従つて、位置検出パネル
の座標系から表示面の座標系へ座標変換をはかることが
必要となる。この座標変換は、マイクロコンピュータ内
でソフトウエアによつて行う。但しこの座標変換の計算
式は、平行移動の計算式であればよい。 第10図は、キーボード7の操作パネル7Aの構成図を示
す。このパネル7Aは、測定モード、測定対象の各種定
数、測定条件等を入力する役割を持つ。操作は、人間が
行う。更に、ブラウン管上に表示された測定波形のピー
ク値やビーム路程等は、このパネル7Aからの指示のなさ
れた状態のもとで検出パネル27を介してマイクロコンピ
ュータ10内に取込まれる。各操作を行う際には、液晶表
示器5の表示面に、次に操作すべき内容が表示され、こ
の表示の指示内容に従つて操作者が操作を行う。 各キーの機能は以下となる。 (1).〔SHIFT〕キー 図の各キーは、〔SHIFT〕と〔CR〕を除きすべてダブル
フアンクシヨンをなす。〔SHIFT〕キーは、そのダブル
フアンクシヨンの中のいずれかの選択機能を持つ。シス
テムイニシヤル時には、各キーの機能は1stフアンクシ
ヨン(キーの上側表示の名称)をなす。〔SHIFT〕キー
を一度押すと各キーの機能は、2ndフアンクシヨン(キ
ーの下側表示の名称)をなす。更に、もう一度押すと、
1stフアンクシヨンに戻る。以下、その繰り返しとな
る。更に、現在操作中のキーの機能がどちらになつてい
るかは液晶表示器5に常に表示される。 (2).〔CR〕キー 各種定数やデータ等を入力する際、一連のデータやコー
ドの終りにこの〔CR〕キーを押すことにより、各データ
や命令コード等がそこで終る。例えば、データとして
「板厚150mm」を入力する場合、〔板厚〕.〔SHIFT〕.
〔1〕.〔5〕.
Technical Field: The present invention relates to a man-machine interface type portable ultrasonic hybrid flaw detector that uses an oscilloscope device to measure observed waveforms from a measurement object and perform flaw detection. The oscilloscope device has the function of capturing the observed waveform of the measurement object and displaying it on a cathode ray tube (CRT). This measurement object refers to any object that undergoes electrical, mechanical, chemical, or physical changes, or changes due to a combination of these, and whose changes can be extracted as an electrical signal. This object includes the field of non-destructive testing using ultrasound. An ultrasonic transducer serving as an ultrasonic probe emits ultrasonic waves into the object to be inspected, and the reflected waves from the object are captured via the transducer as an observed waveform and displayed on the CRT.
This observed waveform varies depending on the material and shape of the object being inspected and the item being inspected. For various measurement targets, including nondestructive testing of objects using ultrasound, how to observe the observed waveform is an important issue. Observation methods for observed waveforms include visual observation and automatic observation, which automatically monitors and observes the observed waveform. Background Art: Oscilloscope devices capture various observed signals from an external measurement target and display the observed waveform representing the observed signal on a cathode ray tube (CRT) screen. When using such an oscilloscope device to measure a specific position within the observed waveform, the operator performs the measurement by visual estimation. However, visual estimation is prone to operator error and requires significant measurement time. In particular, complex waveforms displayed on the CRT screen increase the likelihood of measurement errors and increase measurement time. Instead of manual measurement using an oscilloscope device, there is a fully automated method for obtaining measurements. This method is composed of an automatic measuring device consisting of an A/D converter and a microcomputer connected in parallel to an oscilloscope. The A/D converter samples the observed signal and converts it into an A/D signal.
The microcomputer takes in the digital output of the A/D converter, selects the required observation value, and collects the selected observation value. This method is useful when the observation signal has a regularity or
This is true for low-speed observation signals, but automatic measurement is difficult for high-speed observation signals or observation signals that change in a very complex manner. Another method is to capture the A/D output of the observation signal in real time and then perform the subsequent measurement value selection process offline. However, when the observation signal is complex, this method has the disadvantage of requiring memory for storing the data captured in real time, and this memory capacity must be large. Performing capture and processing in real time places a heavy burden on the computer. On the other hand, whether the input signal is captured automatically or the data is read visually by an operator using an oscilloscope, the data required for subsequent calculations is not the entire input signal; it is only a few points on the input signal. Finding the few points of data (valid data) required for these calculations is a problem for the operator and the computer software. In the case of a computer, even if the input signal is a constant level signal or a complex signal with rapid changes, if the data processing after A/D conversion is relatively simple, such as distinguishing whether the input signal level is above or below a certain reference value, or checking whether a signal level is above a certain level, or calculating the input time of that signal, then software can handle it adequately. However, if the input signal itself is a complex signal with rapid changes, the part that becomes valid data may differ depending on the state of the signal changes.
In this case, the data processing content changes in response to various measurement conditions and input waveform changes, making it difficult to develop software that takes these various changes into account. Examples of complex observation signals include response signals from ultrasonic flaw detection and detection signals from vibrating bodies. In particular, in ultrasonic flaw detection, the test objects have a variety of materials and structures, and there are various flaw detection methods. Furthermore, the measurement values to be measured also vary depending on the content. The same is true for ultrasonic surface pressure measurement. One prior art method involves attaching a position detection panel to the front of a CRT and using this position detection panel (touch sensor) for the same purpose as a light pen. The CRT displays a number of predetermined characters (or symbols) to be input into the computer at specific positions, and the character (or symbol) is designated using the position detection panel. The coordinate signal corresponding to the designated character is extracted, the character (or symbol) corresponding to the coordinate signal is found, and the character (or symbol) is input into the computer (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 19836/1982). This method uses a position detection panel instead of a light pen, and the display on the CRT is limited to characters, figures, etc. In contrast, the position of the observed waveform on the CRT is not specified in advance, so it cannot be applied to waveform observation. A prior example of displaying the response observation signal from an ultrasonic probe on a CRT and reading the position and magnitude of the observed waveform is found in U.S. Pat. No. 3,608,361. In this prior example, a graduated sheet is placed on the CRT display surface, and the position and magnitude of the observed waveform on the CRT display surface behind it are read using the graduations on this sheet. This prior example requires the operator to visually read the memory on the sheet. Furthermore, as the observation target changes, a correspondingly scaled sheet must be prepared. Therefore, as is clear from this prior example, measuring ultrasonic observation waveforms is actually more difficult than observing waveforms observed in general measurements other than ultrasonic observation waveforms. Disclosure of the Invention: The object of the present invention is to provide a man-machine interface-type portable ultrasonic hybrid flaw detector that can perform a variety of ultrasonic measurements using multiple measurement modes with a single device. Another object of the present invention is to provide a man-machine interface type portable ultrasonic hybrid flaw detector that can semi-automatically detect various observed waveforms in a plurality of measurement modes and automatically execute processing according to the measurement mode after detection. Another object of the present invention is to provide a man-machine interface type portable ultrasonic hybrid flaw detector that can semi-automatically detect various observed waveforms in a plurality of measurement modes and automatically execute processing according to the measurement mode after detection.
The present invention aims to provide a machine interface type portable ultrasonic combined flaw detector. Another object of the present invention is to provide a man-machine interface type portable ultrasonic combined flaw detector of a portable size. The outline of the present invention is that a processing program (software) for the combined measurement mode is prepared in a microcomputer, any mode of the combined measurement mode is selected by keyboard, and the coordinate values of the observed waveform are read by a man-machine interface method in accordance with the selected processing program. Furthermore, when reading the observed waveform, a transparent position detection panel is provided on the CRT display surface of the oscilloscope device that displays the observed waveform,
The observation waveform is indicated through the panel, and the indicated coordinate values are automatically input into a microcomputer, which then performs the necessary processing. Here, the position detection panel is a thin, flat, transparent panel. When any point on this panel is pressed,
The microcomputer outputs a signal indicating the pressed point. This signal is output as an X-coordinate and a Y-coordinate signal. The microcomputer has various processing programs for man-machine use. The computer captures the X-coordinate and Y-coordinate signals corresponding to the pressed point on the position detection panel. The computer stores the captured X-coordinate and Y-coordinate signals in memory as measured values. Furthermore, in this invention, in addition to the oscilloscope device, a display is provided. This display is provided for man-machine use and gives work instructions to the operator based on the computer output. The operator performs the work in accordance with these work instructions.
The display also displays the numerical results of calculations based on the data of the X and Y coordinates measured as described above. The oscilloscope device has the purpose of displaying observed waveforms and is not capable of direct interaction with the computer. The display described above is what realizes this interaction in place of the oscilloscope device. Furthermore, in this invention, an input means is provided for the operator to transmit his/her intentions to the computer. This input means is usually a keyboard. The input means is used to give instructions for carrying out work and to input necessary setting values. In addition, in this invention, a printer is provided. This printer is useful for recording and checking the work process. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a diagram of an embodiment of the ultrasonic hybrid flaw detector of this invention, and Fig. 2 is a diagram of an embodiment of the ultrasonic hybrid flaw detector of this invention.
1 is a perspective view of the position detection panel, FIG. 3 is a diagram of its layer structure, FIG. 4 is an exploded view, FIGS. 5 and 6 are diagrams explaining its operation, FIG. 7 is a front view of the position detection panel attached to the CRT, FIG. 8 is a cross-sectional view taken along A-A', FIG. 9 is a diagram explaining position detection, FIG. 10 is a diagram showing the layout of the keyboard keys, FIGS. 11(A), (B), and (C) are diagrams explaining the A-scope, FIGS. 12(A), (B), and (C) are diagrams explaining calibration, FIG. 13 is a diagram explaining surface pressure measurement, FIGS. 14(A), (B), and (C) are diagrams explaining flaw detection, FIGS. 15(A), (B), 16(A), (B), 17(A), (B), and 18, and FIGS. 19(A), (B), 20(A), (B), and 21(A), (B) are diagrams explaining each flaw detection operation, and FIGS. 22 and 23
The figure shows a processing flowchart, Figure 24 shows a front panel implementation diagram, and Figure 25 is an explanatory diagram of a frequency detection example. Best Mode for Carrying Out the Invention: Figure 1 shows an embodiment of a man-machine ultrasonic hybrid flaw detection device of the present invention. Solid lines indicate signal lines in the machine system, and dotted lines indicate the operating system (including the monitoring system) in the machine system. The hybrid flaw detection measurement mode refers to performing two types of measurements: ultrasonic flaw detection and surface pressure measurement, and to having at least six flaw detection measurement modes within the flaw detection and performing measurements according to these six measurement modes. Measurements using these six flaw detection measurement modes include: Measurement using the maximum echo height method; Measurement using the probe distance correction method; Measurement using the mode conversion surface wave method; Measurement using the 6 db drop method; Measurement using the longitudinal wave scattered wave method; and Measurement using the edge peak echo method. The transducer 1, which serves as an ultrasonic probe, emits ultrasonic waves to the object 30 to be inspected and detects the reflected waves from the object 30. The oscilloscope device 2 includes a synchronization circuit (SYN) 20, a transmission circuit (TR) 21, a reception circuit (REC) 22, and a logarithmic converter (EXP).
23, a detector (DET) 28, a sweep circuit (SWE) 24, a time base unit (TM) 25, a cathode ray tube (CRT) 26, and a position detection panel 27. Outside the oscilloscope device 2, there is a power supply unit (PS)
3. Repetition period setter (SS) 4. Liquid crystal display (DIS)
The oscilloscope device 2 includes an input unit (I) 6, a keyboard (KB) 7, an A/D converter (AD) 8, a printer (P) 9, a microcomputer (COMP) 10, switches 11 and 12, and a shared bus 13. The synchronous circuit 20 generates a signal voltage that provides time regulation to each circuit in the oscilloscope device 2.
is activated by application of power from the power supply unit 3 via the switch 11. Furthermore, the synchronization period can be changed by the setting value of the repetition period setting device 4. The transmission circuit 21 receives the signal voltage from the synchronization circuit 20 and generates an activation pulse to the transducer 1. The ultrasonic transducer 1 receives the activation pulse and oscillates a specific ultrasonic pulse.
This oscillated ultrasonic pulse propagates inside the inspected part 30. If there is a defect, a reflected wave will be generated from the defect, and the transducer 1 will take in the reflected wave and generate an electrical signal corresponding to the magnitude of the reflected wave. The receiving circuit 22 is made up of an amplifier, and takes in a signal corresponding to the reflected wave from the transducer 1 and amplifies it. The logarithmic converter 23 takes in the amplified output of the receiving circuit 22 and performs a logarithmic conversion. This results in a signal in a digital display format. The detector 28
To provide a DC (one-sided) indication to the CRT, the high-frequency output from the logarithmic converter 23 is rectified and extracted as a DC voltage signal. Additionally, the detector 28 removes various noise components. The sweep circuit 24 synchronizes the triangular wave generation time on the time axis (corresponding to the horizontal axis on the CRT display screen) with a synchronization signal from the synchronization circuit 20. This sweep circuit 24 is also used to display only the vicinity of the measurement point on the CRT and to align the origin of the beam path with the zero point on the scale in the case of oblique incidence. The time base section 25 generates a voltage to move the bright spot on the CRT display screen horizontally at a uniform speed. The CRT 26 receives the time base signal from the time base section 25 and the detection output from the detector 28 and displays the detection output on the time axis. In the waveform displayed on the CRT 26, W1 represents the transmitted wave signal, and W2 and W3 represent the reflected wave signals. The transmission wave signal W1 is a transmission wave when an ultrasonic wave is emitted, and this signal W1 is transmitted to the receiving circuit 22 via the transducer 1.
The reflected wave signals W2 and W3 are the reflected wave signals themselves from the object 30 under test, and as mentioned above, these are also taken in by the receiving circuit 22 via the vibrator 1. The position detection panel 27 is made of a transparent material and is attached to the display screen of the CRT 26. This detection panel 27 is a touch sensor, and when the operator presses a relevant position with a pointer (not shown) or his/her hand, a signal indicating the X coordinate of the pressed position is sent to the terminal.
A signal indicating the Y coordinate is generated from terminal XT, and a signal indicating the Y coordinate is generated from terminal YT. The coordinate position of the CRT display screen is read by the position detection panel 27. In other words, since this detection panel 27 is transparent, the position indication of the detection panel 27 also indicates the position of the CRT display screen. If the coordinate axes of the detection panel 27 and the coordinate axes of the display screen are aligned, the signal from terminal X of the detection panel 27
The signals from terminals XT and YT are the coordinates of the indicated position on the CRT display screen. If the coordinate axes of the detection panel 27 and the coordinate axes of the display screen do not coincide, a conversion formula for both coordinate systems is prepared in the microcomputer 10, and the signals from terminals XT and YT are the coordinates of the indicated position on the CRT display screen.
The signal from T is input into the microcomputer 10 and converted into coordinates on the CRT display screen using a conversion formula. The CRT display screen position to be read by the position detection panel 27 is a specific position within the received wave signals W1, W2, and W3, and is the waveform data of the received wave signals themselves. Typical examples include the maximum amplitude values of waveforms W1, W2, and W3, and the time from the rising edge of waveform W1 to the rising edge of W2 and W3. These maximum amplitude values and the time from the transmitted wave to the reflected wave are essential for analyzing the reflected wave. This waveform data essential for analyzing the reflected wave can be detected by the position detection panel 27 through man-machine operation. Furthermore, because of man-machine operation, the required position can be freely and accurately specified and captured regardless of the displayed waveform shape. There is also a conventional example in which a position detection panel is used instead of a light pen. The position detection panel is attached to the front of the display screen. Predetermined characters (or symbols) are displayed at specific positions on the display screen.
The position of the character to be selected on the display screen is captured by the position detection panel. Based on the position signal from this position detection panel,
The currently displayed and selected character is identified. The identified character is then input to a microcomputer or the like. In the present invention, the position detection panel is intended to detect the waveform data itself. Therefore, character identification processing, as in the prior art, is not required. Furthermore, the CRT display in the present invention is the observed waveform to be measured. In the prior art, characters created offline are used instead of the observed waveform. Furthermore, the present invention uses an analog display, whereas the prior art uses a digital display. The shared bus 13 is under the control of the microcomputer 10. The display 5, input device 6, keyboard 7, A/D converter 8, and printer 9 are also under the control of the microcomputer 10. The microcomputer 10 stores a processing program for composite measurement in its ROM. The processing program for composite measurement refers to two programs: a processing program for surface pressure measurement and a processing program for flaw detection. Furthermore, the processing program for flaw detection has processing programs for the six operating modes mentioned above. The processing programs for surface pressure measurement and flaw detection are accessed in two modes. The first mode is a calibration mode and the second mode is an operational mode.
The calibration mode is a preliminary operation before measurement using a standard test piece, and calibrates various data. The operation modes are:
This refers to the operation during actual measurement. For example, when measuring surface pressure, the surface pressure measurement processing program is started in calibration mode, and surface pressure measurements are performed on a standard test piece according to the program's instructions to obtain standard data. Next, the operating mode is entered, and the surface pressure measurement processing program is started, and surface pressure measurements are performed on the test object according to the program's instructions to obtain measurement (actual measurement) data. Furthermore, the flaw detection processing program is also started during flaw detection, both during calibration and measurement. Calibration obtains calibration data, and measurement obtains measurement data. These surface pressure and flaw detection processing programs are started using the keyboard 7. The measurement of the calibration data and actual measurement data is performed using a man-machine system. That is, each program sequentially issues instructions on the LCD display 5 during its processing. The operator performs the work according to these instructions. During operation, the operator uses the position detection panel 27 to instruct the display waveform data to be read. The read results are input into the microcomputer 10 via the switch 12 and the A/D converter 8. At the same time as capturing the data, the microcomputer 10 stores the measurement data in its memory and sends it to the liquid crystal display 5 for display. The work content for one measurement item generally consists of multiple work instructions. Each of these work instructions is processed by the man-machine system as described above. The input device 6 has the function of capturing the gain setting value of the logarithmic converter 23 and sending it to the microcomputer 10. The liquid crystal display 5 plays an important role in implementing the man-machine interface for the operator. In particular, the oscilloscope device 2 displays only the observed waveform to be measured.
The instructions for each task by the microcomputer 10 cannot be displayed on the oscilloscope 2. Because the oscilloscope 2 cannot display the instructions for each task, a liquid crystal display 5 is provided for indicating the task. In addition to indicating the task, the liquid crystal display 5 also displays waveform data input into the microcomputer 10 via the position detection panel 27 in response to an operator's instructions. It also displays the magnitude of surface pressure and the details (size and location) of defects resulting from flaw detection. All of these displays are instructed by the microcomputer 10, and all display content is output data from the microcomputer 10. This output data, such as defect details and surface pressure magnitude, is the result of calculation, while waveform data is the value indicated by the position detection panel 27. The keyboard 7 has keys for indicating each measurement item for composite measurement and keys for entering numerical values. The keys on the keyboard 7 are turned "on" and "off" by the operator.
The key contents of the keyboard 7 are taken into the microcomputer 10. The microcomputer 10 takes in the "ON" operation key of the keyboard 7, judges the operation content and performs processing. Next, the microcomputer 10 makes the liquid crystal display 5 display the necessary information. The printer 9 prints out the print instructions of the microcomputer 10. The printing can be done by printing out the contents displayed on the liquid crystal display 5 exactly as they are, or by selecting from among them and printing them. The former is useful for tracing the work procedure, while the latter is useful for printing out only the necessary results. The A/D converter 8 takes in the X-coordinate signal and Y-coordinate signal of the waveform data from the terminals XT and YT selected by the switch 12, and outputs them to the A/D
The result of this A/D conversion is taken in by the microcomputer 10. The components that require operation by the operator are the repetition period setting device 4, the logarithmic converter 23, the keyboard 7, and the position detection panel 27. The repetition period setting device 4 sets the repetition period of the transmission pulse, which needs to be changed depending on the material, thickness, etc. of the object to be inspected (Instruction A). The logarithmic converter 23
The gain of the CRT 26 is changeable, and the maximum amplitude value of the waveform that can be displayed on the display screen of the CRT 26 is set. This gain change is performed by the operator (instruction F). This gain change is performed arbitrarily during measurement using a gain setting device (not shown). The operator presses the required key on the keyboard 7 to "enter"
(Instruction B). The operator presses the required indicated position on the position detection panel 27 (Instruction C). The operating procedures for the keyboard 7 and the position detection panel 27 have been described above. The LCD display 5 does not require any operation by the operator. Instead, the operator reads the displayed contents visually (Instruction D). During calibration, a standard test piece is attached in place of the test object 30 and measurement is carried out. Figure 2 shows a perspective view of the position detection panel. The position detection panel 27 is entirely transparent, and the cathode ray tube (CRT) 26
Even when the panel 27 is mounted on a display surface, the waveform on the display surface can be observed from outside the panel 27. Furthermore, the panel 27 is flexible and can be fitted to the display surface. The panel 27 has a single X, Y output terminal XT, YT and a power supply terminal ST. The position detection panel 27 is a transparent touch sensor, and when an observer presses a position with a pointer (not shown) or their hand, a signal indicating the X coordinate of the pressed position is sent to the terminal
A signal indicating the Y-coordinate is generated from terminal XT, and a signal indicating the Y-coordinate is generated from terminal XT. Figure 3 shows a cross-sectional view of the position detection panel 27 shown in Figure 2, taken along the line A-A'. The thickness L of this panel 27 in the layer direction is approximately 0.1 mm. A resistive layer 185 with a uniform resistance density in the planar direction is formed on the surface of a transparent resin layer 186 made of acrylic or other material. This resistive layer 185 is transparent. "Transparent" refers to both cases where the resistor material is transparent and where the resistive layer is thin enough to be transparent. Either method is optional. An X-axis electrode is formed on one of two mutually perpendicular sides of the resistive layer 185, and a Y-axis electrode is formed on the other. In the figure, one of the two electrodes is shown as electrode 182. A transparent electrode layer 181 is formed on the surface of the resistive layer 185, sandwiching an insulating spacer 184. The insulating spacer 184 is a point-like spacer that is elastic in the longitudinal direction and shrinks when pressed from above. The spacer 184 is transparent.
The spacers 184 are arranged regularly in the vertical and horizontal directions. The thickness and spacing of the spacers 184 affect the accuracy of position detection; when the thickness of the spacers 184 is small and the spacing is large, the accuracy of position detection increases. The thickness of the spacers 184 itself indicates the size of the dead zone. Naturally, spaces 183 are formed between the spacers 184. A transparent resin layer 180 made of acrylic or the like is formed on the surface of the electrode layer 181. The position detection panel 27 is formed from the above layer configuration. When one point on the surface of the position detection panel 27 is pressed in the direction of the arrow in the figure, the spacers 184A, 184B at the pressed point move in the direction of the arrow in the figure.
The electrode layer 181 is pressed in, and a part of the electrode layer 181 comes into contact with a part of the resistance layer 185. This contact brings the electrode 181 and the resistance layer 185 into point contact, forming an electrical path. The point contact position is the terminal X
The signals can be taken out externally as signals indicating the X and Y coordinates via T and YT. Figure 4 is an explanatory diagram for making the position detection panel 27 easier to understand. An X-axis electrode 182A and a Y-axis electrode 18B2B are formed along two perpendicular sides of the resistance layer 185. A transparent electrode layer 181 is provided at the opposing point across the insulating spacer 184. This transparent electrode layer 181 is provided over the entire surface of the acrylic resin layer 180 on the spacer side. A DC power source E is applied to the electrode layer 181. The X-axis electrode layer 182
A resistor 188 is set between A and the ground, and the Y-axis electrode layer 18
A resistor 187 is connected between 2B and the ground. When a point on the acrylic resin layer 180 is pressed, an electrical path is formed between a point on the electrode layer 181 (through the corresponding space 183) and a point on the resistor layer 185. The Y-axis coordinate position of the point on this path is
The X-direction position appears as a signal corresponding to the position on the X-electrode 182B, and the X-direction position appears as a signal corresponding to the position on the X-electrode 182A.
An X coordinate signal X is detected through one end of resistor 188, and a Y coordinate signal Y is detected through one end of resistor 187. Fig. 5 is an explanatory diagram for detecting an X coordinate in the position detection panel 27, and Fig. 6 is an explanatory diagram for detecting a Y coordinate in the position detection panel 27. In Fig. 5, three pressed points P 1 (x 1 ,
Suppose that points P1 ( x2 , y2), P2 (x2, y2 ), and P3 ( x3 , y3 ) are given separately. A current flows from the power supply along the electrical path formed by the pressure. Since the resistive layer 185 of the panel 27 is a uniform resistor, when the pressure is applied at point P1 , a current proportional to the area of the triangle Q1P1Q2 flows to the X- axis electrode 182A and is extracted. When the pressure is applied at point P2 , a current proportional to the area of the triangle Q1P2Q2 flows from the electrode 182A. Since △ Q1P1Q2 = Q1P2Q2 , x
If the pressing point is on the line x = x1 , the same current is obtained from electrode 182A regardless of the pressing point. Furthermore, when the pressing point is a point P3 ( x2 , y3 ) on the line x = x2 , a signal corresponding to the area ΔQ1 P3 Q2 is obtained, and this signal is an x2 corresponding signal. Therefore, according to Fig. 5, a signal indicating the x coordinate is obtained from electrode 182A. Similarly in Fig. 6, when two points P4 ( x4 , y5) and P5 ( x5 , y5 ) on the line y = y5 are pressed,
5 ), from the relationship △Q 2 P 4 Q 3 =△Q 2 P 5 Q 3 , y=y 5
A corresponding identical current is extracted through electrode 182B. Point P 6 (x 6 ,
y 4 ), a current corresponding to y=y 4 can be extracted via electrode 182B. Figures 7 and 8 show an embodiment in which a position detection panel is attached to a synchroscope device 100. Figure 8 shows a cross section taken along the line A-A' in Figure 7. The synchroscope device 100 has a case 110, which has an opening in the front face. The front face (glass tube part) 101A of the cathode ray tube 101 is inserted into this opening. Front face 101
A is curved outward and forms a display surface on which the observed waveform is displayed.
The position detection panel 103 is transparent and flexible, so it is attached along the curved portion of the front surface 101A. The hood 102 is provided to prevent difficulty in observing the display surface when using this measuring device outdoors in direct sunlight. The hood 102 consists of a case 102A and a base 102B, and the case 102A is configured to protrude in a direction approximately perpendicular to the display surface. The upper end of the protruding portion of the case 102A is longer than the lower end. The perimeter of this case is large enough to cover the entire display surface. The base 102B serves to fix the position detection panel 103 to the front of the display surface. A packing 105 is inserted into the space between the base 102B and the position detection panel 103 to hold the position detection panel 103 in place. There is a hole in the top of the base 102B, and a bolt 106 is inserted into this hole.
and lock it into the case 110. This fixes the position of the position detection panel 103 and also fixes the hood 102. With the above configuration, when the display surface is viewed from the front of the CRT display surface, it appears as shown in Figure 7, and the vertical and horizontal scale 101B of the CRT display surface can be observed directly through the position detection panel 103. Therefore, the operator can observe the observed waveform, specify waveform data, and acquire numerical values. Figure 9 shows the relationship between the coordinate system of the display screen 26A and the coordinate system of the position detection panel 27. In the figure, point O2 indicates the origin of the coordinate system of the CRT display surface, and point O1 indicates the origin of the coordinate system of the position detection panel. The origin O1 of the coordinate system of the position detection panel is merely the origin for measurement; the origin O2 of the coordinate system of the observed waveform is the origin of the actual measurement coordinate system. Therefore, it is necessary to perform a coordinate transformation from the coordinate system of the position detection panel to the coordinate system of the display surface. This coordinate transformation is performed by software within the microcomputer. However, the calculation formula for this coordinate transformation need only be a translational calculation formula. Figure 10 shows the configuration of the operation panel 7A of the keyboard 7. This panel 7A is used to input the measurement mode, various constants for the object being measured, measurement conditions, etc. It is operated by a human. Furthermore, the peak value and beam path of the measurement waveform displayed on the CRT are input into the microcomputer 10 via the detection panel 27 under the conditions instructed by this panel 7A. When performing each operation, the next operation to be performed is displayed on the LCD display 5, and the operator performs the operation according to the displayed instructions. The functions of each key are as follows: (1) [SHIFT] Key. All keys in the diagram, except for [SHIFT] and [CR], have double functions. The [SHIFT] key has the function of selecting one of the double functions. When the system is initialized, each key functions as its 1st function (the name displayed above the key). When you press the [SHIFT] key once, each key functions as its 2nd function (the name displayed below the key). When you press it again,
Return to the 1st function. This process is repeated from here on. Furthermore, the function of the key currently being operated is always displayed on the LCD display 5. (2) [CR] key When inputting various constants and data, by pressing this [CR] key at the end of a series of data or code, each data or command code will end there. For example, when inputting the data "plate thickness 150 mm", press [plate thickness]. [SHIFT].
[1]. [5].

〔0〕.〔CR〕の順に押す。但し、
〔SHIFT〕キーの場合には〔CR〕キーを使用する必要は
ない。 (3).〔面圧〕キー(1stフアンクシヨン) システムイニシヤル時及び動作モードの変換時に行う測
定モードの決定の際に面圧測定モードの指定を行う。こ
の面圧測定の際に〔面圧〕キーを押圧する。 「面圧」測定については、当該出願人の一方の出願にな
る「超音波による固体接触面の接触応力測定方法」(PC
T/JP82/00087)に詳述してある。 (4).〔校正〕キー(2stフアンクシヨン) システムイニシヤライズ時及び動作モードの変更時に行
う測定モードの決定の際に使用する。JIS標準試験片に
あるエコー高さの校正(基準感度の決定)を行う事の指
定を行う。 (5).〔探傷〕キー(1stフアンクシヨン) システムイニシヤライズ時及び動作モードの変更時に行
う測定モードの決定の際に用い、欠陥探傷を行う事の指
定をする。 (6).〔テスト〕キー(2ndフアンクシヨン) システムイニシヤライズ時及び動作モードの変更時に行
う測定モードの決定に際して用い、装置自体(特にマイ
クロコンピュータ内のマイクロプロセツサ)の動作チエ
ツクを行う事を指定する。 (7).〔板厚〕キー(2ndフアンクシヨン) 被測定材の板厚を指定する際に用いる。例えば、板厚15
mmを指定する場合、〔板厚〕.〔SHIFT〕.〔1〕.
〔5〕.〔CR〕の順に押す。 (8).〔屈折角〕キー(2ndフアンクシヨン) 探触子によつて決る超音波の屈折角を指定する際に用い
る。指定法は、(7)と同じである。 (9).〔曲面〕キー(2ndフアンクシヨン) 面圧測定においては被測定面が曲面であることを指定す
る。操作者は、〔曲面〕.〔CR〕の順に押す。 (10).〔平面〕キー(2ndフアンクシヨン) 面圧測定において被測定面が平面であることを指定す
る。操作者は、〔平面〕.〔CR〕の順に押す。 (11).〔探索〕キー(1stフアンクシヨン) モード変換表面波法において目的とするSエコーとRエ
コーを探す時に使う。例えば、〔探索〕.〔CR〕の順に
押す。 (12).
Press [0] and [CR] in that order.
When using the [SHIFT] key, it is not necessary to use the [CR] key. (3) [Surface pressure] key (1st function) The surface pressure measurement mode is designated when determining the measurement mode at the time of system initialization and when changing the operation mode. When measuring this surface pressure, the [Surface pressure] key is pressed. Regarding "surface pressure" measurement, the same method is used as in the "Method for measuring contact stress on solid contact surfaces by ultrasonic waves" (PC
T/JP82/00087). (4) [Calibration] key (2nd function) Used when determining the measurement mode performed when initializing the system or changing the operation mode. Specifies that the echo height of the JIS standard test piece will be calibrated (determined as the reference sensitivity). (5) [Detection] key (1st function) Used when determining the measurement mode performed when initializing the system or changing the operation mode, and specifies that flaw detection will be performed. (6) [Test] key (2nd function) Used when determining the measurement mode performed when initializing the system or changing the operation mode, and specifies that an operation check of the device itself (especially the microprocessor in the microcomputer) will be performed. (7) [Thickness] key (2nd function) Used when specifying the thickness of the material to be measured. For example, a thickness of 15
To specify mm, press [Thickness]. [SHIFT]. [1].
[5]. Press [CR] in that order. (8). [Refraction angle] key (2nd function) Used to specify the refraction angle of ultrasound determined by the probe. The specification method is the same as (7). (9). [Curved surface] key (2nd function) Specifies that the surface to be measured is curved in surface pressure measurement. The operator presses [Curved surface] and [CR] in that order. (10). [Plane] key (2nd function) Specifies that the surface to be measured is flat in surface pressure measurement. The operator presses [Plane] and [CR] in that order. (11). [Search] key (1st function) Used when searching for the desired S-echo and R-echo in the mode conversion surface wave method. For example, press [Search] and [CR] in that order. (12).

〔0〕.〔1〕.….[0]. [1]. …

〔9〕キー(1stフアン
クシヨン) 各種データ、定数、コード等を設定する際に用いる。 (13)〔・〕キー(1stフアンクシヨン) 小数点の指定を行う。 (14).〔m1〕.〔m2〕.〔E1〕.〔E2〕.〔d1〕.
〔d2〕.〔d3〕.〔δ〕キー(2ndフアンクシヨン) 接触面圧の合否判定を行う際における合否判定式の各定
数を設定するために使用する。内容は以下である。 〔m1〕、〔m2〕…ポアソン比 〔E1〕、〔E2〕…ヤング率 〔d1〕…ブツシング内径 〔d2〕…ブツシング外径 〔d3〕…ボス外径 〔δ〕…しめ代 以上の構成でのAスコープ方式の超音波探傷は以下の通
りとなる。 Aスコープ方式の超音波探傷法では、第11図(A)、
(B)に示すように、探触子1から。発言された超音波
1Aを鋼や銅合金等の被検査物30に入射させ、被検査物30
に内在する欠陥30Aからの反射波(以下エコーという)
を探触子1で受信し、そのエコーを増幅,検波した後CR
T画面上に表示させ、そのエコーの振幅及びエコーの得
られる時間(超音波が送受信に要した時間)を測定する
ことにより欠陥の大きさ及び位置を知る方法である。 この方法には第11図(A)に示すように、被検査物30表
面に対して垂直に超音波を入射させる垂直探傷法と、第
11図(B)に示すように、超音波を屈折角θで斜角に入
射させる斜角探傷法がある。 探触子は通常、周波数が2〜5MHz,振動子寸法(直径)
が5〜20mmのものが用いられる。また、斜角探傷におけ
る屈折角は40〜70°が多様されている。垂直探傷は縦
波,斜角探傷は横波が用いられる。 CRT画面上には、横軸(X軸)を時間、縦軸(Y軸)を
振幅として表示される。欠陥がある場合には、第11図
(C)に示すように、X軸上xの位置に振幅hのエコー
E2が得られる。なお、波形E1送信パルス信号である。CR
T画面上のxの値は第11図(A)、(B)に示す探触子
と欠陥迄の距離xに対応するので、CRT画面上のxの値
から欠陥の位置を求めることができる。また、一般にエ
コーの振幅hは欠陥寸法Hに比例するので、エコー振幅
から欠陥寸法を測定することができる。 以上のAスコープ方式での位置指定を位置検出用パネル
で検出を行うには、反射波(エコー)E2の生起位置
(x)を押圧すること、更に、エコーE2の振幅(h)の
大きさ(ピーク点)位置を押圧することによつてマイク
ロコンピュータ10に取込む。生起位置x及びピーク点
(大きさh)の位置は検出対象及び検出内容によつて異
なりこれらの位置指定は、位置検出パネル27を設けたこ
とによつて簡単に指定でき、コンピュータに取込みう
る。 Aスコープ方式の超音波探傷によつて欠陥の位置や大き
さを求める場合、CRT画面上に得られるエコーのX軸の
距離(これをビーム路程という)とY軸方向の振幅(こ
れをエコー高さという)を知ることが必要である。 超音波探傷で得られるエコーのビーム路程及びエコー高
さは絶対的なものでなく、相対的な値であるために、標
準試験片や対比試験片を用いて、探傷する前に予めCRT
画面のX軸及びY軸を校正しておく必要がある。 校正は、たとえば第12図(A),(B),(C)に示す
ようなJIS試験片30Bを用いて行う。第12図はJIS Z 2345
に規定されている超音波探傷用G形感度標準試験片であ
り垂直探傷用のものである。この試験片を用いた校正の
方法を示すと次の通りである。 まず、試験片の端面に探触子を当て、第12図(C)に示
すようにφ2の平底穴からのエコーE2及び底面からのエ
コーE3を出現させる。図は表示面26Aでの表示波形を示
す。 次に探傷器のX軸調整用ツマミを動かして、X軸上80mm
の位置にφ2からのエコー、100mmの位置に底面エコー
がくるように調整する。これでX軸の校正が完了する。 次に、Y軸調整用ツマミを動かして、φ2からのエコー
の高さをフルスケール(100%)の50%になるように調
整する。この時のツマミの値がエコー高さの基準とな
る。これで、Y軸方向の校正は完了する。 斜角探傷の場合は、通常、JIS Z 2347で規定されている
STB−A1試験片及びJIS Z 2348で規定されているSTB−A2
試験片を用いて、それぞれビーム路程及びエコー高さの
校正を行う。校正要領は上述の垂直探傷の場合と全く同
じである。 次に、キーボード7を使用しての以下の動作を説明す
る。 (A).イニシヤルセツト動作 (B).校正動作 (C).面圧測定 (D).欠陥探傷 以下詳述する。 (A).キーボード7を使用したイニシヤルセツトを説
明する。 電源を投入すると暫くしてから液晶表示器5に「システ
ム レデイ F=1 オペレーシヨンスタート」が表示
され、測定器が動作可能状態にありオペレータの指示待
ちであることを知らせる。ここで、F=1はシートキー
の機能が1stフアンクシヨンになつている事を示す。2nd
フアンクシヨンの時にはF=2が表示される。この表示
をみて操作者は、下記のいずれかの操作を行う。 (A−1).面圧測定を行う場合 キーにて「面圧」「CR」の順に押す。 (A−2).欠陥探傷を行う場合 キーにて「探傷」「CR」の順に押す。 (A−3).校正を行う場合 「SHIFT」を押して液晶表示器5にF=2が表示された
事を確認の上「校正」「CR」の順に押す。 (A−4).テストを行う場合 「SHIFT」を押して液晶表示器5にF=2が表示された
事を確認の上「テスト」「CR」の順に押す。 以上の操作のいずれかを行う事により各測定もしくは動
作チエツクの開始となる。また、イニシヤルセツトにお
いては上記(A−1〜4)項以外の指定はできない。 (B).次にキーボード7を使用した校正を説明する。 本装置を用いて各種測定を行う際には予め反射波のエコ
ーレベルを規定するための基準感度を求める必要があ
る。従つて本操作は各種測定に先立つて行う。 (B−1).イニシヤルセツト時の手順にて校正モード
を選択すると「キジユンカンドコーセーエコータカタIN
PUT」を表示する。準備した試験片に超音波を入力しゲ
イン設定器23によりゲイン調整を行つた上反射波のエコ
ー高さ(ピーク値)を位置検出パネル27より入力する。
入力方法は表示面26Aにおいて表示されたエコー波形の
ピーク点を押すだけで良い。 (B−2).エコー高さを入力すると、「HS=※※エコ
ーレベルINPUT」を表示する。 ここで示されるHSはタッチパネル上で指定した点のY座
標を示しているにすぎない。従つて操作者はそのエコー
レベルが何dBに相当するかを指示する必要がある。 下記の手順にてエコーレベルをINPUTする。 例:「3」「5」「CR」…基準感度が35dBであつた場
合。 (B−3).項(B−1).(B−2)の操作によりス
コープ上の各点(Y軸方向の距離)が基準感度に基づい
て定義された事になる。また、一度校正を行うと電源ダ
ウンによるメモリー破壊がない限りその校正値はすべて
のモードにおいて共通のものとして記憶される。 (B−2)項終了に伴い表示器5に「HS−35DBビームロ
テイINPUT」を表示する。(但し基準感度が35dBであつ
た場合)。 (B−4).標準試験片におけるビーム路程をパネル27
より入力する。このやり方は入射波と反射波の波形の立
上り点を指示することによつて行う。指示順序は入射波
の立上り点,反射波の立上り点の順である。 2点を入力すると「X=※※ビームデータINPUT」を表
示する。 ここで示されるXはタツチパネル上で指定した点のX座
標上の距離を示しているにすぎない。従つて操作者はそ
のビーム路程が何mmに相当するかを指示する必要があ
る。 下記の手順にてビーム路程データをINPUTする。 例:「7」「5」「CR」…試験片におけるビーム路程が
75mmであつた場合。 (B−5).項(B−4)の操作によりスコープ上の各
点(X軸方向の距離)が基準ビーム路程に基づいて定義
された事になる。一度校正を完了したら再度校正を行う
まで上記により定義されたビーム路程が保持される点は
(B−3)項と同様である。 (B−5)項終了に伴い「HS=35DB X=75MMシステムス
タンバイ」を表示し校正が終了し、いつでも測定が出来
る事を操作者に知らせる。 (B−6).項(B−1)〜(B−5)終了後操作者は
「面圧」「探傷」「テスト」「校正」のいずれかの操作
を選択すればよい。 (C).面圧測定を説明する。 (C−1).イニシヤルセツト時の(1)項の操作にて
面圧測定モードを選択すると「メンアツモードスタンバ
イF=※(1or2)ケイジヨウ?D2?」を表示する。 操作者は被測定面の形状が平面か曲面か、またブツシン
グ外径d2を下記手順にて指定する。 例:「平面」「CR」「d2」「3」「0」「CR」…接触面
が平面でd2=30mmの場合(キーのフアンクシヨンは液晶
表示器5に表示されているため、確認の上「SHIFT」キ
ーを使用する。) (C−2).項(C−1)操作に伴い「ヘイメンD2=30
1:コウーコウ 2:コウーホウキン」を表示する。操作
者は接触面が鋼同志の場合は「1」「CR」,鋼と砲金の
場合は「2」「CR」の順にシートキーを操作する。 (C−3).項(C−2)操作に伴い「ヘイメンD2=30
コウーホウキンH1?」を表示する。 操作者はタツチパネル27によりエコーのピークポイント
を入力する。 (C−4).項(C−3)操作により「ヘイメンD2=30
コウーホウキンH1=※※dB H2?」を表示する。操作者は
タツチパネルより透過波のピークポイントを入力する。 (C−5).項(C−4)操作により演算が開始され終
了後「PRESS.※・※※KG/MM2 MEAS.NO.?」を表示する。
操作者は試験番号を入力する。 (C−6).項(C−5)操作により「PRESS.※・※※
KG/MM2 MEAS.NO.※※CONST:1 POSITION:2」を表示す
る。予め指定した部位NO.により面圧公差を求める場合
には「2」「CR」を、計算により求める場合には「1」
「CR」を入力し、操作者は予め定められた各部位を示し
コードNO.もしくは接触面圧の合否判定を行う計算式の
各定数「m1」「m2」「d1」「d2」「d3」「E1」「E2」
「δ」かを選択の上入力する。 例:「1」「2」「CR」…部位によるコードNO.を入力
する場合 「d1」「3」「5」「CR」…各定数を指定する場合 (C−7).項(C−6)操作により接触面圧の合否判
定が行われ結果がNO−GOにて表示される。 表示例「PRESS.※・※※KG/MM2 MEAS.NO.※※GO」。 (C−8).以上により接触面圧の測定が終了する。 (D).欠陥探傷を説明する。 (D−1).イニシヤルセツト(A−2)項の操作にて
欠陥探傷モードを選択した場合「タンシヨウモードスタ
ンバイF=※(1or2)T?θ?モード?」を表示する。操
作者はT:板厚θ:屈折角,及び測定モードを指定する。
板厚はmm、屈折角は度で指定する。 測定モードは下記に従いコードで指定するが具体的にi
〜iiiにより説明する。 i.最大エコー高さ法:01 ii.探触子距離補正法:02 iii.モード変換表面波法:03 iv.6dBドロツプ法:04 v.縦波散乱波法:05 vi.端部ピークエコー法:06 例:板厚15mm屈折角30度,測定モード6dBドロツプ法F
=1の場合の測定法 「SHIFT」「板厚」「SHIFT」「1」「5」「CR」「SHIF
T」「屈折角」「SHIFT」「3」「0」「CR」「0」
「4」「CR」の順に操作する。 (D−2).最大エコー高さ法による測定 項(D−1)操作にて最大エコー高さ法(コード01)を
選択した場合「M:エコータカサ,F=※(1or2)T=※※
θ=※※H?」を表示する。操作者はタツチパネル27に
よりエコー高さを指示する。 エコー高さを指示する事により測定・演算が行われ「M:
エコータカサ F=※ H=※※MM」を表示する。 以上で最大エコー高さ法による測定が終了する。 (D−3).探触子距離補正法及びモード変換表面波法
による測定 項(D−1)操作にて探触子距離補正法(コード02)も
しくはモード変換表面波法(コード03)を選択した場合
「M:キヨリホセイ(ヒヨウメンハ)F=※(1or2)T=
※※ θ=※※オート?」を表示する。本モードにおい
ては指定された板厚により自動的に探触子距離補正法及
びモード変換表面波のいずれにより演算するかを決定す
る機能がある。但し操作者判断により板厚とは無関係に
測定・演算法を決定する事も可能である。 操作者は自動測定(板厚により自動的に演算法が決定さ
れる)の場合は「1」,そうでない場合は「2」を指示
する。 例:自動測定を行う場合(F=1とする)「1」「CR」 (D−4).項(D−3)操作にて自動モードを選択し
た場合、指定した板厚により下記を表示する。 (D−4−1)板厚6mm以下を指定した場合 (a)「M:キヨリホセイF=※(1or2)H?」を表示す
る。操作者はエコー高さをタツチパネルより入力する。 エコー高さを指示する事により測定・演算が行われ「H
=※※MM MODE:キヨリホセイ」を表示し測定を終了す
る。 (D−4−2)板厚を6mmを超え28mm以下の場合 (a).「M:キヨリホセイF=※(1or2)オート:0ヒヨ
ウメン:1ナイブ:02」を表示する。 本モードでは欠陥深さを自動的に演算し表面欠陥か内部
欠陥かを表示するが予め、操作者判断により表示欠陥か
内部欠陥かが判断できる場合にはキーより指定できる。 上記表示に伴い、欠陥深さを自動で演算する場合にはキ
ーより「0」「CR」を、表面欠陥と判断される場合には
「1」「CR」を、内部欠陥と判断される場合には「2」
「CR」をそれぞれ入力する。 (b).「0」「CR」を選択した場合(自動モード) (b−1).「M:キヨリホセイF=※(1or2)X?」を表
示する。操作者はエコーのビーム路程差をタツチパネル
より入力する。入力はエコーの立上り点を指定する。 (b−2).項(b−1)操作により欠陥深さが演算さ
れ「M:キヨリホセイF=※(1or2)D=※※MMヒヨウメ
ン(ナイブ)H?」を表示する。操作者はエコー高さをタ
ツチパネルより入力する。 (b−3).項(b−2)操作により「M:キヨリホセイ
F=※(1or2)D=※※MMヒヨウメン(ナイブ)H=※
※MM」を表示して測定を終了する。 (C).項(D−4−2)(a)にて「1」「CR」を指
定した場合(表面欠陥を指定した場合) (c−1).「M:キヨリホセイF=※(1or2)ヒヨウメ
ンH?」を表示する。 操作者はエコー高さをタツチパネルより入力する。 (c−2).項(c−1)操作ににより「M:キヨリホセ
イF=※(1or2)ヒヨウメンH=※※MM」を表示して測
定を終了する。 (d).項(D−4−2)(a)にて「2」「CR」を指
定した場合(内部欠陥を指定した場合) (d−1).「M:キヨリホセイF=※(1or2)ナイブH
?」を表示する。操作者はエコー高さをタツチパネルよ
り入力する。 (d−2).項(d−1)操作ににより「M:キヨリホセ
イF=※(1or2)ナイブH=※※MM」を表示して測定を
終了する。 (D−4−3).板厚が28mmを超える場合 (a).「M:ヒヨウメンハF=※(1or2)オート:0ヒヨ
ウメン:1ナイブ:2」を表示する。本モードでは欠陥深さ
を自動的に演算し表面欠陥か内部欠陥かを表示するが予
め操作者判断により表面欠陥か内部欠陥かが判断できる
場合にはキーにより指定できる。 上記表示に伴い、欠陥深さを自動で演算する場合にはキ
ーにより「0」「CR」を、表面欠陥と判断される場合に
は「1」「CR」を、内部欠陥と判断される場合には
「2」「CR」をそれぞれ入力する。 (b).
[9] Key (1st Function) Used to set various data, constants, codes, etc. (13) [・] Key (1st Function) Specifies the decimal point. (14) [m 1 ] [m 2 ] [E 1 ] [E 2 ] [d 1 ]
[d 2 ]. [d 3 ]. [δ] key (2nd function) Used to set each constant in the pass/fail judgment formula when making a pass/fail judgment on contact surface pressure. The contents are as follows. [m 1 ], [m 2 ]...Poisson's ratio [E 1 ], [E 2 ]...Young's modulus [d 1 ]...Bushing inner diameter [d 2 ]...Bushing outer diameter [d 3 ]...Boss outer diameter [δ]...Ultrasonic flaw detection using the A-scope method with a configuration of more than an interference is as follows. In the A-scope ultrasonic flaw detection method, Fig. 11 (A),
As shown in (B), the ultrasonic waves emitted from the probe 1
1A is incident on an object 30 to be inspected, such as steel or copper alloy,
Reflected waves (hereafter referred to as echoes) from the defect 30A present in the
is received by probe 1, and the echo is amplified and detected, and then CR
This method displays the echo on the screen and measures the amplitude of the echo and the time it takes to receive the echo (the time it takes for the ultrasonic waves to be transmitted and received) to determine the size and location of the defect. This method includes a perpendicular flaw detection method in which ultrasonic waves are incident perpendicularly to the surface of the object 30 to be inspected, as shown in Figure 11 (A), and a perpendicular flaw detection method in which ultrasonic waves are incident perpendicularly to the surface of the object 30 to be inspected.
As shown in Figure 11 (B), there is an angle beam method in which ultrasonic waves are incident at an oblique angle with a refraction angle θ. The transducer usually has a frequency of 2 to 5 MHz and a transducer size (diameter) of
The angle of refraction used in angle beam testing is 5 to 20 mm. The angle of refraction in angle beam testing is often 40 to 70 degrees. Longitudinal waves are used for perpendicular testing, and shear waves for angle beam testing. On the CRT screen, the horizontal axis (X axis) represents time, and the vertical axis (Y axis) represents amplitude. If there is a defect, an echo with amplitude h will appear at position x on the X axis, as shown in Figure 11 (C).
E2 is obtained. The waveform E1 is a transmission pulse signal. CR
The x value on the T screen corresponds to the distance x between the probe and the defect, as shown in Figures 11(A) and (B), so the defect location can be determined from the x value on the CRT screen. Furthermore, since the echo amplitude h is generally proportional to the defect size H, the defect size can be measured from the echo amplitude. To specify a position using the A-scan method using the position detection panel, press the location (x) of the reflected wave (echo) E2 and then the magnitude (peak point) of the echo E2's amplitude (h), which are then input into the microcomputer 10. The x-position and peak point (magnitude h) vary depending on the detection target and detection content. The position detection panel 27 allows these positions to be easily specified and input into the computer. To determine the location and size of a defect using A-scan ultrasonic flaw detection, it is necessary to know the distance along the X axis (called the beam path) and the amplitude along the Y axis (called the echo height) of the echo displayed on the CRT screen. The beam path and echo height obtained by ultrasonic flaw detection are not absolute but relative values, so a standard test piece or a reference test piece should be used to measure the echo height and beam path length on a CRT before flaw detection.
The X and Y axes of the screen must be calibrated. Calibration is performed using, for example, JIS test piece 30B as shown in Figure 12 (A), (B), and (C). Figure 12 is based on JIS Z 2345
This is a G-type sensitivity standard test piece for ultrasonic flaw detection specified in the JIS C 1994/1995, and is intended for vertical flaw detection. The calibration method using this test piece is as follows. First, the probe is placed on the end face of the test piece, and an echo E2 from the φ2 flat-bottom hole and an echo E3 from the bottom surface appear, as shown in Figure 12 (C). The figure shows the waveform displayed on display surface 26A. Next, the X-axis adjustment knob of the flaw detector is moved to adjust the position 80 mm on the X-axis.
Adjust so that the echo from φ2 is at the position and the bottom echo is at the 100mm position. This completes the calibration of the X axis. Next, move the Y axis adjustment knob to adjust so that the height of the echo from φ2 is 50% of the full scale (100%). The knob value at this time becomes the reference for the echo height. This completes the calibration of the Y axis. In the case of angle beam testing, it is usually specified in JIS Z 2347
STB-A1 test piece and STB-A2 specified in JIS Z 2348
Using a test piece, the beam path and echo height are calibrated. The calibration procedure is exactly the same as in the case of vertical flaw detection described above. Next, the following operations using the keyboard 7 will be explained. (A) Initial set operation (B) Calibration operation (C) Surface pressure measurement (D) Flaw detection The following will be explained in detail. (A) Initial set using the keyboard 7 will be explained. After the power is turned on, after a while the LCD display 5 will display "System ready F=1 Operation start", indicating that the measuring instrument is in an operational state and waiting for instructions from the operator. Here, F=1 indicates that the function of the sheet key is set to the 1st function. 2nd
When in function, F=2 is displayed. The operator sees this display and performs one of the following operations. (A-1) To perform surface pressure measurement, press the keys "Surface Pressure" and "CR" in that order. (A-2) To perform flaw detection, press the keys "Detection" and "CR" in that order. (A-3) To perform calibration, press "SHIFT," confirm that F=2 is displayed on the LCD display 5, then press "Calibration" and "CR" in that order. (A-4) To perform testing, press "SHIFT," confirm that F=2 is displayed on the LCD display 5, then press "Test" and "CR" in that order. Performing one of the above operations will start each measurement or operation check. Furthermore, in the initial set, only the above items (A-1 to A-4) can be specified. (B) Next, calibration using the keyboard 7 will be explained. When performing various measurements using this device, it is necessary to determine the reference sensitivity in advance to specify the echo level of the reflected wave. Therefore, this operation should be performed before any measurement. (B-1) When the calibration mode is selected during the initial setup procedure, the "Calibration Mode" message will appear.
Ultrasonic waves are input to the prepared test piece, the gain is adjusted by the gain setter 23, and the echo height (peak value) of the reflected wave is input by the position detection panel 27.
To input the value, simply touch the peak point of the echo waveform displayed on display surface 26A. (B-2) After entering the echo height, "HS = **Echo Level INPUT" is displayed. The HS shown here simply indicates the Y coordinate of the point specified on the touch panel. Therefore, the operator must specify the dB equivalent of the echo level. Input the echo level using the following procedure. Example: "3", "5", "CR"...when the reference sensitivity is 35 dB. (B-3) By operating steps (B-1) and (B-2), each point on the scope (distance in the Y-axis direction) is defined based on the reference sensitivity. Furthermore, once calibration is performed, the calibration value is stored as a common value in all modes unless memory is corrupted due to a power outage. Upon completion of step (B-2), "HS-35DB Beam Rotation INPUT" is displayed on display 5. (However, this assumes that the reference sensitivity is 35 dB.) (B-4) Enter the beam path length for the standard test piece using panel 27.
This is done by specifying the rising points of the waveforms of the incident and reflected waves. The order of specification is the rising point of the incident wave, then the rising point of the reflected wave. When two points are input, "X = ※※ beam data INPUT" is displayed. The X shown here simply indicates the distance on the X coordinate of the point specified on the touch panel. Therefore, the operator must specify how many mm the beam path length corresponds to. Input the beam path length data using the following procedure. Example: "7", "5", "CR"... The beam path length in the test piece is
If the measured value is 75mm, the beam path length is 75mm. (B-5) By operating item (B-4), each point on the scope (distance in the X-axis direction) is defined based on the reference beam path length. Once calibration is complete, the beam path length defined above is maintained until calibration is performed again, as in item (B-3). Upon completion of item (B-5), "HS=35DB X=75MM System Standby" is displayed, informing the operator that calibration is complete and measurements are ready. (B-6) After completing items (B-1) to (B-5), the operator can select one of the following operations: "Surface Pressure,""FlawDetection,""Test," or "Calibration." (C) Explaining Surface Pressure Measurement. (C-1) When surface pressure measurement mode is selected during initial setup in item (1), the display shows "Surface Pressure Mode Standby F=*(1 or 2) Mode?D2?". The operator specifies whether the surface to be measured is flat or curved, and the bushing outer diameter d2, using the following procedure. Example: "Flat", "CR", "d2", "3", "0", "CR"... When the contact surface is flat and d2 = 30 mm (the key function is displayed on the LCD display 5, so use the "SHIFT" key after checking). (C-2). In accordance with the operation of item (C-1), "Heimen D2 = 30
The operator operates the sheet keys in the order of "1" and "CR" when the contact surfaces are steel to steel, and "2" and "CR" when the contact surfaces are steel and gunmetal. (C-3). With the operation of item (C-2), "Heimen D2 = 30
The operator inputs the peak point of the echo using the touch panel 27. (C-4). By operating item (C-3), "Heimen D2 = 30" is displayed.
The display shows "Contact point H1 = ** dB H2?". The operator inputs the peak point of the transmitted wave from the touch panel. (C-5). Calculation starts by operating item (C-4), and after completion, the display shows "PRESS. * * * KG/MM2 MEAS.NO.?".
The operator inputs the test number. (C-6) By operating item (C-5), "PRESS. * * *" is displayed.
"KG/MM2 MEAS.NO.※※CONST:1 POSITION:2" is displayed. When calculating the surface pressure tolerance using the pre-specified part number, "2" or "CR" is displayed. When calculating by calculation, "1" is displayed.
Enter "CR" and the operator indicates each predetermined part, and enters the code number or the constants "m1", "m2", "d1", "d2", "d3", "E1", and "E2" in the formula that determines whether the contact pressure is acceptable or not.
Select " or "δ" and enter. Example: "1", "2", "CR"... When entering a code number by part "d1", "3", "5", "CR"... When specifying each constant (C-7). The pass/fail judgment of the contact pressure is performed by the operation in section (C-6) and the result is displayed as NO-GO. Display example: "PRESS.※・※※KG/MM2 MEAS.NO.※※GO". (C-8). This completes the measurement of contact pressure. (D). Explains defect inspection. (D-1). When the defect inspection mode is selected by the operation in section (A-2) of the initial set, "Tansho mode standby F = ※ (1 or 2) T?θ? mode?" is displayed. The operator specifies T: plate thickness, θ: refraction angle, and the measurement mode.
The plate thickness is specified in mm and the refraction angle in degrees. The measurement mode is specified by the code shown below.
The explanation is given in the following order: i. Maximum echo height method: 01 ii. Probe distance correction method: 02 iii. Mode conversion surface wave method: 03 iv. 6 dB drop method: 04 v. Longitudinal wave scattered wave method: 05 vi. Edge peak echo method: 06 Example: Plate thickness 15 mm, refraction angle 30 degrees, measurement mode 6 dB drop method F
Measurement method when = 1 "SHIFT""Thickness""SHIFT""1""5""CR""SHIF
"T","RefractionAngle","SHIFT","3","0","CR","0"
Operate "4" and "CR" in that order. (D-2) If you select the maximum echo height method (code 01) in the measurement item (D-1) using the maximum echo height method, "M: Echo height, F = * (1 or 2) T = * *" will be displayed.
θ=※※H?' is displayed. The operator specifies the echo height using the touch panel 27. By specifying the echo height, measurement and calculation are performed, and the display shows "M:
Echo height F=※ H=※※MM" is displayed. This completes the measurement using the maximum echo height method. (D-3) If you select the probe distance correction method (code 02) or the mode conversion surface wave method (code 03) in the measurement item (D-1) using the probe distance correction method and mode conversion surface wave method, the display will show "M: Distance correction (H-1) F=※ (1 or 2) T=
※※ θ=※※Auto?” is displayed. In this mode, there is a function that automatically determines whether to use the probe distance correction method or the mode conversion surface wave for calculations depending on the specified plate thickness. However, the operator can also determine the measurement and calculation method regardless of the plate thickness. The operator selects “1” for automatic measurement (the calculation method is automatically determined depending on the plate thickness), and “2” if not. Example: When performing automatic measurement (F=1), “1” “CR” (D-4). When automatic mode is selected in the operation of section (D-3), the following is displayed depending on the specified plate thickness. (D-4-1) When a plate thickness of 6 mm or less is specified (a) “M: Distance correction F=※ (1 or 2) H?” is displayed. The operator inputs the echo height from the touch panel. By specifying the echo height, measurement and calculation are performed, and “H
=※※MM MODE: Distance Correction" is displayed and the measurement ends. (D-4-2) When the plate thickness is more than 6mm and 28mm or less (a). "M: Distance Correction F=※(1 or 2) Auto:0 Surface:1 Internal:02" is displayed. In this mode, the defect depth is automatically calculated and whether it is a surface defect or an internal defect is displayed, but if the operator can determine in advance whether it is a displayed defect or an internal defect, this can be specified using the keys. In accordance with the above display, if the defect depth is to be calculated automatically, press "0" or "CR" using the keys, if it is determined to be a surface defect, press "1" or "CR", and if it is determined to be an internal defect, press "2".
(b) When "0" or "CR" is selected (automatic mode) (b-1) "M: Distance compensation F = * (1 or 2) X?" is displayed. The operator inputs the beam path difference of the echo from the touch panel. The input specifies the rising point of the echo. (b-2) The defect depth is calculated by operating item (b-1) and "M: Distance compensation F = * (1 or 2) D = * * MM height (internal) H?" is displayed. The operator inputs the echo height from the touch panel. (b-3) When operating item (b-2), "M: Distance compensation F = * (1 or 2) D = * * MM height (internal) H = *
※MM" is displayed and the measurement ends. (C) When "1" or "CR" is specified in (D-4-2) (a) (when a surface defect is specified) (c-1) "M: Distance Compensation F = ※(1 or 2) Surface H?" is displayed. The operator inputs the echo height from the touch panel. (c-2) When "M: Distance Compensation F = ※(1 or 2) Surface H = ※※MM" is displayed and the measurement ends. (d) When "2" or "CR" is specified in (D-4-2) (a) (when an internal defect is specified) (d-1) "M: Distance Compensation F = ※(1 or 2) Internal H" is displayed.
?' is displayed. The operator inputs the echo height from the touch panel. (d-2) By operating item (d-1), "M: Distance correction F = * (1 or 2) Internal H = * * MM" is displayed and the measurement ends. (D-4-3) When the plate thickness is over 28 mm (a) "M: Surface depth F = * (1 or 2) Auto: 0 Surface: 1 Internal: 2" is displayed. In this mode, the defect depth is automatically calculated and whether it is a surface defect or an internal defect is displayed, but if the operator can determine in advance whether it is a surface defect or an internal defect, this can be specified using the keys. In accordance with the above display, if the defect depth is to be calculated automatically, enter "0" or "CR" using the keys, if it is determined to be a surface defect, enter "1" or "CR", and if it is determined to be an internal defect, enter "2" or "CR". (b)

〔0〕〔CR〕を選択した場合(自動モード) (b−1).「M:ヒヨウメンハF=※(1or2)X?」を表
示する。操作者はSエコーのビーム路程をタツチパネル
より入力する。また入力はSエコーの立上り点を指定す
る。 (b−2).項(b−1)操作により欠陥深さが演算さ
れるが表面欠陥の場合は「M:ヒヨウメンハF=※(1or
2)D=※※MMヒヨウメンH?」を表示する。操作者はS
エコーのエコー高さをタツチパネルより入力する。 上記操作により測定・演算が行われ「M:ヒヨウメンハF
=※(1or2)D=※※MMヒヨウメンH=※※MM」を表示
して測定を終了する。 (b−3).項(b−1)操作により欠陥深さが演算さ
れるが内部欠陥の場合は「M:ヒヨウメンハF=※(1or
2)D=※※MMナイブメン:1キユウ:2」を表面する。操
作者は欠陥形状が面状である場合は〔1〕.〔CR〕を球
状欠陥である場合は〔2〕〔CR〕をキーより入力する。 (b−4).項(b−3)操作により「M:ヒヨウメンハ
F=※(1or2)D=※※ナイブメン(キユウ)DX?」を
表示する。操作者はSエコーとRエコーのビーム路程を
タツチパネルより入力する。入力順序はSエコーの立上
り点Rエコーの立上り点の順である。 (b−5).項(b−4)操作により演算が開始され
「M:ヒヨウメンハF=※(1or2)D=※※MMナイブメン
(キユウ)H=※※MM」を表示して測定を終了する。 (c).項(D−4−3)の(a)の操作にて「1」
「CR」を指定した場合(表面欠陥を指定した場合) (c−1).「M:ヒヨウメンハF=※(1or2)ヒヨウメ
ンH?」を表示する。操作者はSエコーのエコー高さをタ
ツチパネル27より入力する。 (c−2).項(c−1)操作により演算が行われ「M:
ヒヨウメンハF=※(1or2)ヒヨウメンH=※※MM」を
表示して測定を終了する。 (d).項(D−4−3)の(a)の操作にて「2」
「CR」を指定した場合(内部欠陥を指定した場合) (d−1).「M:ヒヨウメンハF=※(1or2)ナイブメ
ン:1キユウ:2」を表示する。操作者は欠陥形状が面状で
ある場合は「1」「CR」を、球状である場合は「2」
「CR」をキーより入力する。 (d−2).項(d−1)操作により「M:ヒヨウメンハ
F=※(1or2)ナイブメン(キユウ)DX?」を表示す
る。操作者はSエコーとRエコーのビーム路程をパネル
27より入力する。入力順序はSエコーの立上り点Rエコ
ーの立上り点の順である。 (d−3).項(d−2)操作により演算が開始され
「M:ヒヨウメンハF=※(1or2)ナイブメン(キユウ)
H=※※MM」を表示して測定を終了する。項(D−3)
で述べたモード変換表面波法を使用する際にはSエコー
とRエコーを使用するが、一般にCRT上に表示される波
形は複雑となるため、目的のエコーを見つける事は慣れ
るまで大変である。本モードでは目的とするSエコーと
Rエコーを見つける機能があるため誰でも容易に測定で
きる利点を持つ。操作者は下記手順に従つて目ざすSエ
コーとRエコーを見つける。 (a).測定モードとしてモード変換表面波法あるいは
探触子距離補正法を選択した後〔探索〕、〔CR〕の順に
キーを押す。 (b).項(a)操作により〔M:ヒヨウメンハ(キヨリ
ホセイ)F=※(1or2)S1?R1?〕を表示する。操作者は
Sエコー及びRエコーと思われる波形の立上り部をパネ
ル27より指示する。指示する順序はSエコーの立上り
点,Rエコーの立上り点の順である。 (c).項(b)操作により「M:ヒヨウメンハ(キヨリ
ホセイ)F=※(1or2)タンサクS2?R2?」を表示する。
操作者は探触子を操作してSエコーおよびRエコーを移
動させもう一度SエコーとRエコーの波形立上り部をタ
ツチパネル27より指示する。指示順序はSエコーの立上
り点Rエコーの立上り点の順である。 (d).項(c)操作により演算が開始され(b)項で
指示したビーム路程差と(c)項で指示したビーム路程
差の差が10%以内の場合にはOKを、そうでない場合には
NOを下記の如く表示する。 「M:ヒヨウメンハ(キヨリホセイ)F=※(1or2)タン
サクOK(NO)E:1R:2T:3」を表示する。2回の操作にて
Sエコー及びRエコーが見つかつた場合には探索終了と
なる。本装置には3回チエツクする機能と再度最初から
チエツクし直す機能がある。 操作者は下記手順に従い次に行う測定を指示する。 但し、3回チエツクする機能は前2回のチエツクにおい
てOKとなつた場合のみ有効である。 (d−1).探索を終了する場合…「1」「CR」の順に
操作する。測定機は探索開始前の状態に戻る。 (d−2).もう一度初めからチエツクする場合…
「2」「CR」の順に操作する。 (d−3).3回目のチエツクをする場合…「3」「CR」
の順に操作する。 (e).項(d)操作にて「2」「CR」を選択した場合
「M:ヒヨウメンハ(キヨリホセイ)F=※(1or2)タン
サクS1?R1?」を表示する。操作者はb、c、d項の操作
を繰り返す事により探索を行う。 (f).項(d)操作にて「3」、「CR」を選択した場
合「M:ヒヨウメンハ(キヨリホセイ)F=※(1or2)タ
ンサクS3?R3?」を表示する。操作者は探触子を操作して
エコーの位置を動かしたのちSエコー及びRエコーと想
定される波形のビーム路程を指示する。 指示する順序はSエコーの波形立上り部,Rエコーの波形
立上り部の順とする。 (g).項(f)操作により演算が行なわれ前2回の測
定データの平均値と3回目の測定値の差が10%以内の場
合にはOKとし、それ以外の場合にはNOを下記の如く表示
する。 「M:ヒヨウメンハ(キヨリホセイ)F=※(1or2)タン
サクOK(NO)E:1 R:2」 (h).項(g)操作により3回チエツク機能が終了す
るがそれで探索を終了する場合には「1」「CR」もう一
度初めからチエツクし直す場合には「2」「CR」をキー
より入力する。 (h−1).「1」「CR」と操作した場合 (d−1)項による。 (h−2).「2」「CR」と操作した場合 (e)項による。 (D−5).6dBドロツプ法による測定 項(D−1)操作にて6dBドロツプ法(コード:04)を選
択した場合 「M:6DB F=※(1or2)T=※※θ=※※X?」を表示す
る。本測定では屈折角(θ)が0度の場合(垂直探像)
とそれ以外(斜角探像)の場合では測定法が異る。 (D−5−1).垂直探傷の場合 (a).探触子を操作してエコー高さの最も高い点を捜
す。その時のビーム路程Xを入力する。入力順序は入射
波の立上り点,反射波の立上り点の順とする。 (b).項(a)操作により「M:6DB F=※(1or2)T
=※※θ=※※D=※※MM」を表示して演算を終了する
が、操作者は探触子を操作してエコー高さが最大値から
6DB下がつた点をさがす。(左右または前後に各1点づ
つ)それら2点間の距離が欠陥高さ(H)となる。 (c).以上で測定が終了する。 (D−5−2).斜角探傷の場合 (a).探触子を操作してエコー高さが最大になる点を
さがしてその時のビーム路程をパネル27より入力する。
入力順序は入射波の立上り点,反射波の立上り点の順に
指定する。 (b).項(a)操作により〔M:6DB F=※(1or2)T
=※※θ=※※D=※※MMX1?〕を表示する。操作者は
探触子を操作してエコー高さが最大エコー高さより6dB
下がる点を求め、その時のビーム路程をパネル27より入
力する。入力順序は入射波の立上り点,反射波の立上り
点の順とする。 (c).項(b)操作により「M:6DB F=※(1or2)T
=※※θ=※※D=※※X2?」を表示する。操作者は探
触子を操作してb項で求めた点に対し最大エコー高さを
示した点の反対側にもう1点最大エコー高さより6dBエ
コー高さの下がる点を求めてその時のビーム路程をパネ
ルより入力する。 入力順序は入射波の立上り点,反射波の立上り点の順と
する。 (d).項(c)操作により「M:6DBF=※(1or2)T=
※※θ=※※D=※※MM H=※※MM」を表示し測定を終
了する。 6dBドロツプ法を行う際には事前に測定機上部のツマミ
により最大エコー高さより6dB下がつた点に警報ベルを
セツトしておく事により、エコー高さを観察していなく
ても目ざす探触子の位置を知る事が可能である。 (D−6).縦波散乱波法による測定 項(D−1)操作にて縦波散乱波法(コード:05)を選
択した場合下記を表示する。 「M:タテナミF=※(1or2)T=※※θ=0X?DX?」を表
示する。操作者はUエコーとLエコーのビーム路程をタ
ツチパネルより入力する。入力順序は入射波の立上り
点,Uエコーの立上り点,Lエコーの立上り点の順とする。 以上の操作により演算が開始され「M:タテナミF=※
(1or2)T=※※θ=0 H=※※MM D=※※MM」を表示
して測定を終了する。 (D−7).端部ピークエコー法による測定 (a).項(D−1)操作にて端部ピークエコー法(コ
ード:06)を選択した場合 「M:ピークF=※(1or2)T=※※θ=※※X?」を表示
する。操作者はビーム路程Xをタツチパネルより入力す
る。入力順序は入射波の立上り点反射波の立上り点の順
に指定する。 (b).項(a)操作により「M:ピークF=※(1or2)
T=※※θ=※※D=※※MMナイブ:1カイコウ:2」を表
示する。操作者は内部欠陥か表示開口欠陥かを判断し、
表面開口欠陥の場合には「2」「CR」を、内部欠陥の場
合には「1」「CR」をキーより入力する。 (c).項(b)にて「1」「CR」を入力した場合(内
部欠陥と判断した場合)には「M:ピークF=※(1or2)
T=※※θ=※※X1?」を表示する。 (c−1).操作者は探触子を操作し、欠陥の端部から
ピークエコーのビーム路程X1をタツチパネルより入力す
る。入力順序は入射波の立上り点,ピークエコーの立上
り点の順とする。 (c−2).項(c−1)操作により「M:ピークF=※
(1or2)T=※※θ=※※X2?」を表示する。操作者は
再度探触子を操作し、欠陥のもう一方の端部からのピー
クエコーのビーム路程X2をタツチパネルより入力する。
入力順序は入射波の立上り点,ピークエコーの立上り点
の順とする。 (c−3).項(c−2)操作によりエコー高さ(H)
が演算され、また欠陥深さ(D)が演算し直されて測定
を終了する。 (d).項(b)にて「2」「CR」を入力した場合(表
面開口欠陥と判断した場合)には「M:ピークF=※(1o
r2)T=※※θ=※※ウエ:1シタ:2」を表面する。操作
者は欠陥開口部が測定材上面にある時には「1」「CR」
を測定材下面にある時には「2」「CR」をキーより入力
する。 (e).項(d)操作により「M:ピークF=※(1or2)
T=※※θ=※※X?」を表示する。操作者は欠陥端部よ
りの反射波(ピークエコー)のビーム路程Xをパネル18
より入力する。 入力順序は入射波の立上り点,反射波(ピークエコー)
の立上り点の順とする。 (f).項(e)操作により「M:ピークF=※(1or2)
T=※※θ=※※D=※※MM H=※※MM」を表示し測定
を終了する。 測定項目及び測定内容の概略を以下示す。 (A).接触面圧測定機能 金属をある面圧で接触させた接触面Sに超音波をあてた
場合、その接触面Sと底面Bからの反射波の音圧の比か
ら接触面圧と相関関係があるという原理を利用して接触
面圧(P)を求める。例として、第13図に示す如く、鋼
で作られたボス32と焼結金属で作られたブツシユ31で構
成される軸受けを説明する。第13図でボス底面からの反
射波の大きさh1,ブツシユ底面からの反射波の大きさを
h2とした場合の接触面圧Pは(1)式となる。 被測定部位の材質や形状の違いによつて種々の計算式が
存在する。被測定面が曲面の場合、被測定面が平面の場
合等でそれぞれ異る。更に、接触面が鋼同志の場合、鋼
と砲金の場合等でそれぞれ異る。これらの被測定部の材
質や形状の違いによる計算式の選択は、操作者のキーボ
ード7のキー入力により行う。 (B).接触面圧の合否判定機能 事前に接触面圧公差の設定値を求めておき、(A)で求
めた実測値と比較し合否判定する。その設定値PAの一例
は(2)式となる。 d1:ブツシング内径 d1:ボス外径 d2:ブツシング外径 δ:しめ代 E1,E2:ヤング率 m1,m2:ポアソン数 上記の各パラメータは、操作者のキー操作により入力す
るが、ボルトの締め付け面、ギヤ部、アームの軸受け等
の代表的な測定部位に関しては、測定部位を指定する事
によりその面圧公差を判定する様にしてもよい。 (C).探傷機能 一般の探傷器と同様にブラウン管上に表示された欠陥部
からのエコーを利用して欠陥の形状、大きさ、深さ等を
測定する。 (C−1).最大エコー高さ法による測定機能 6mm以下の配管における欠陥高さを求める場合は、本方
式による。 本方式に於ては斜角入射波を利用する。 「最大エコー高さ法」は板厚6mm以下に対して、広帯域
周波数特性を有する探触子を様いて斜角探傷すると、エ
コー高さの最大値と欠陥寸法とに比例関係があるので、
この関係を利用して欠陥寸法を求める方法である。(日
立評論vol64No.9(1982年)P.69参照)。 この方法での測定手順は以下となる。 (i)第15図(A)に示す如く、基準体30Bを用いて基
準感度を求める。表示結果を図の下記に示す。これに
は、まずJIS−STB−A2−φ4により基準感度:hsを求め
る記憶しておく。 (ii)第15図(B)に示す如く、被測定材30Cのエコー
高さ:hを求め(3)式を用いて欠陥高さ:Hを求める。 (C−2).探触子距離補正法による測定機能 「探触子距離補正法」は板厚6mm〜28mmに対して斜角探
傷を行うと、最大エコー高さと、欠陥寸法とビーム路程
(または探触子距離)の比が比例関係があるので、この
関係を利用して欠陥寸法を求める方法である。(非破壊
検査第26巻第5号(1977年)P.336参照)。 本方式では斜角入射波を利用し、最大エコー高さ(h)
とその時のビーム路程(X)により欠陥高さ(H)を求
める。 第16図(A)(B)に探触子距離補正法の基本原理を示
す。尚、本測定に於て板厚及び、最大エコー高さ等は、
操作者指示による。又、予めJIS指定の標準試験片によ
る基準エコー高さを求めて記憶しておく必要がある。 (i)被検査物の板厚が6mm以下の場合 下記(4)式を用いて欠陥高さ(H)を演算する。 (ii)被検査物の板厚が6mmを超える場合 (a).第17図(A)、(B)よりまづ(5)式又は、
(6)式により欠陥深さdを求める。 d=Xcosθ ……(5) d=2t−Xcosθ ……(6) (5)、(6)式に於てtは板厚(mm)、θは探触子に
より決まる入射角であり事前に操作者がキー入力する。
但し(5)式はd≦t、(6)式はd>tである。又、
本装置では先ず(5)式により欠陥深さdを求め、tと
比較してd>tの場合は再度(6)式にて計算しなお
す。 上記演算の結果d≦3の場合は表面欠陥、d>3の場合
は内部欠陥としてそれぞれ表示する。 (b).(a)項の演算結果によりd≦3(表面欠陥)
の場合は下記(7)式を用いて、又、d>3(内部欠
陥)であり、6<t≦28の場合には(8)式を用いて欠
陥高さ(H)を測定する。(以上はオートモードの場
合)。 但し、予め、操作者判断により表面欠陥か内部欠陥かが
分かる場合には、キー入力により(a)項演算結果によ
る判断を変更する事が出き、表面欠陥の指示の場合には
(7)式により、又内部欠陥の場合には(8)式により
欠陥高さを求める。 (C−3).モード変換表面波法による測定機能 「モード変換表面波法」は欠陥における直接反射による
横波のエコーと、欠陥で横波・表面波相互のモード変換
に基づいて得られるエコーとのビーム路程差を利用して
欠陥寸法を求める方法である。(「非破壊検査」第28巻
3号(1979年)P.182参照)。 被検査物の板厚が28mmを超える内部欠陥の場合には、本
方式により測定する。 本方式に於て第14図および第18図に示す様に、直接反射
波の横波のエコー(Sエコー)と欠陥部での横波から表
面波へのモード交換に基づくエコー(Rエコー)との時
間差(ΔX)により欠陥高さ(H)を演算する。尚、第
14図(A)、(B)および(C)から明らかなように、
内部欠陥には、面状のものと球状のものがあるが、形状
については操作者の判断による。 本方式では、下記手順により演算する。 (i)前出の(5)、(6)式により欠陥深さdを演算
する。但し。この場合のビーム路程XはSエコーのもの
を利用する。演算順序は、(C−2)−(ii)−(a)
項と同様である。 上記演算の結果d≦3の場合は表面欠陥d>3の場合は
内部欠陥としてそれぞれ表示する。 (ii)(i)項の演算結果によりd≦3(表面欠陥)の
場合は前出の(7)式を用いて演算する。 (iii)(i)項の演算結果によりd>3(内部欠陥)
の場合、球状欠陥か面状欠陥かを指定する事により下記
(9)式又は、(10)式により欠陥高さを演算する。 (a)面状欠陥の場合 H=0.91ΔX ……(9) (b)球状欠陥の場合 H=0.58ΔX ……(10) (iv)上記(ii)項に於て、予め操作者判断により表面
欠陥か内部欠陥かが分かる場合にはキー入力により
(i)項の演算結果を変更する事が出来る。表面欠陥の
場合には(7)式により、内部欠陥の場合には(iii)
項の手順によつて(9)、(10)式を用いて欠陥高さを
演算する。 (C−4).6dBドロツプ法による測定機能 「6dBドロツプ法」は、探触子を前後に走査した時に、
エコー高さが最大エコー高さから6dB(つまり1/2)低下
する時の前後移動量と欠陥寸法とは比例関係があるの
で、この関係を利用して欠陥寸法を求める法である。
(Material・prufng,第10巻10号(1968年)P.329参
照)。 この方法は、探触子を操作する事によりエコー高さが最
大エコー高さから6dBドロツプする時の探触子の移動範
囲により欠陥高さを求める方法であり、第19図(A)、
(B)に示す様に2つの場合がある。 第19図(A)は垂直探傷、第19図(B)は斜角探傷の場
合を示す。 (i)垂直探傷の場合 欠陥高さ(H)は、第19図(A)の如く探触子の移動量
より求まる。この場合欠陥深さ(d)は、d=X(X:ビ
ーム路程)となる。 (ii)斜角探傷の場合 欠陥高さ(H)は、下記(11)式により求まる。 H=(X2-X1)cosθ ……(11) この場合の欠陥深さは、エコー高さが最大になる時のビ
ーム路程(X)を用いて(5)式又は(6)式により求
まる。ここでX1はエコー高さが最大エコー高さより前方
において6dB低下する探触子位置におけるビーム路程で
あり、X2は後方におけるビーム路程である。又、本方式
では、最大エコー高さより6dB下がつた点に警報レベル
をセツトしておく事によりエコー高さが最大エコー高さ
から6dB下がつた点で警報とランプを表示する。その時
点で操作者はエコー高さをインプツトする。 (C−5).縦波散乱波法による測定機能 「縦波散乱波法」は、欠陥面に対してほぼ平行に縦波を
入射させた時に得られる欠陥の上下部先端からの散乱エ
コーを利用して、それらのエコーのビーム路程差から欠
陥寸法を求める方法である(日立評論vol64,No.9(1982
年)P.69参照)。 この方式は第20図(A)、(B)に示した如く、縦波を
入射させた時の上部先端散乱波(U)と下部先端散乱波
(L)との時間差(ΔX)により欠陥高さを求めるもの
であり欠陥高さ(H)は下記(12)式となる。 H=ΔX ……(12) 又、欠陥深さ(d)は下記(13)式により求まる。 (C−6).端部ピークエコー法による測定機能 「端部ピークエコー法」は面状欠陥に対して横波を入射
させると、欠陥の端部からエコーが得られるので、この
エコーの得られるビーム路程から欠陥寸法を求める方法
である(非破壊検査第26巻5号(1977年)P.320参
照)。 第21図より明らかな様に測定対象が内部欠陥の場合
(A)図と表面開口欠陥の場合(B)図があるがまず
(5)式又は、(6)式により欠陥深さdを判断し、そ
れに基づき操作者判断により(14)式、(16)式、(1
7)式のいずれかにより欠陥高さ(H)を計算する。但
し、(15)式又は(6)式による計算の結果、表面欠陥
と判断された場合は欠陥高さ(H)のみ演算する。又、
内部欠陥の場合には、欠陥高さ(H)を求めた上、欠陥
深さ(d)を再度計算する。 (i)内部欠陥の場合 下記(14)式により欠陥高さ(H)を求める。 H=(X2-X1)cosθ ……(14) 又、ここで、X1は前方でピークエコーが得られる時のビ
ーム路程であり、X2は後方の場合のビーム路程である。
欠陥深さ(d)は、下記(15)式にて求まる。 (ii)表面開口欠陥の場合 表面開口欠陥が探傷面と同じ面にある時は、下記(16)
式により欠陥高さ(H)を求める。 H=Xcosθ ……(16) 表面開口欠陥が探傷面と反対の面にある時は、下記(1
7)式により欠陥高さ(H)を求める。 H=t−Xcosθ ……(17) ここで、tは被検査物の板厚である。 (C−7)その他の機能 (i)リジエクシヨン 探傷に不要な雑エコー等を除去するリジエクシヨン機能
がある。又、リジエクシヨン動作中は、前面パネルのリ
ジエクシヨンランプが点灯し、データ記録の際の注意を
うながす。 (ii)波形切換 表面波形の形状を選択する事が可能なため、測定、表面
目的に応じて波形が得られる。 (iii)目的エコーの探索機能 モード変換表面波法に於て使用するSエコーとRエコー
を見つけ出す機能である。ブラウン管上に表示される波
形は、一般に複雑となるため、目的のエコーを見つける
事はなれるまで大変である。本機能では、目的とするS
エコーとRエコーと想定される波形を指示(タツチパネ
ルで指示する)するとその2波のビーム路定を記憶して
おく。次にエコーの位置を動かしてから再度前述の2波
を指示(触れる)するとマイクロコンピユータが自動的
に演算し、前回のビーム路定と今回のビーム路定差が10
%以内の場合に正解(指示した2波がSエコーとRエコ
ーである事)である事を表示する。又、本装置には、2
種類の再チエツク機能が有る。 (a)クリア機能:上記方式により一度演算したあと再
度チエツクをしたい場合に、クリア指示をすると正解表
示が消え、もう一度SエコーとRエコーの探索が行え
る。 操作法及び、判定基準については、第1回目の場合と同
じである。 (b)3回チエツク機能:本装置では、2回のチエツク
を行い、正解と判断された場合、再確認の意味でもう一
度チエツクする事が出きる。その場合の判定は、1回目
と2回目のデータの平均値と3回目のデータを比較し偏
差が10%以内の場合には正解を表示する。 以上の機能を利用した場合のビーム路程(X)は、各チ
エツク時のビーム路程の平均値を使用する。 マイクロコンピユータでの処理フローチヤートを第22
図、第23図に示す。第22図のフローチヤートは、全体動
作のフローであり、このフローチヤートは、マイクロコ
ンピユータ内でプログラムとしてメモリ内に格納されて
いる。第22図のプログラムは、電源ONと、RISET信号に
より起動を受け、スタート(START)となる。 「モード選択」の部分においては「面圧測定」「欠陥探
傷」「校正」「テスト」のうちのどの動作モードを使用
するか及び「欠陥探傷」においては6つの測定法方があ
るため、そのうちのどれで測定するかを操作者が指示す
る事により決定する。 「条件設定」の部分では使用する探触子の屈折角,被検
査物の板圧や形状,材質といつた各種測定条件を設定す
る。 「データ入力」部分が実際の測定部であり、タツチパネ
ルからのデータ取込を行う。 「演算処理」部では「データ入力」部で取込んだタツチ
パネルデータと測定項目及び方法により定まる所定の方
程式により演算し、測定結果を求める。「表示」部では
上記演算結果を液晶表示器に数値表示する。 また実施例では操作者の負担を軽減するために液晶表示
器を通してのマン−マシンインターフエース機能を持た
せてある。 一般に測定器に限らず、その機能が高機能化,多機能化
すればする程、取扱いが煩雑になり取扱い法に精通して
いないと機器を使えない。あるいは機器の機能を十分生
かせないため操作者はそれらすべてを理解しなくてはな
らないため負担が増える。 そのため、実施例では操作者の操作手順及び操作内容を
すべて順次液晶表示器に表示し、操作者は表示された内
容に従つて操作すれば測定できる様になつている。 そのマン−マシンインターフエースのフローチヤートが
第23図のフローである。第23図のフローチヤートによる
プログラムはサブルーチンとなつているため第22図のフ
ローチヤートの中の*印をつけた部分の中でマン−マシ
ンインターフェースを必要とする時毎にメインプログラ
ムにより起動される。第23図のフローチャートにおいて
「要求表示」の部分では液晶表示器に操作者が次にする
べき内容を表示する。「データ入力」の項では操作者が
キーより指定したデータあるいはタッチパネルからの測
定データを読み込む。 「確認表示」の部分では操作者が指定したキーあるいは
タッチパネルのデータをそのまま液晶表示器に表示し指
示ミスがないか否かを操作者に聞く。 「OK(判断)」の項では上記表示を操作者が確認し、OK
かNOかをキーより入力し、OKであれば「表示」の項に進
みNOであれば「要求表示」の項に戻ってデータの入れ直
しを行う。 「表示」の項では操作者の指定したデータを液晶表示器
に表示する。この様な方式を採用する事により、操作者
をマニュアルを一読して概略の操作法を憶えておけば良
く、詳細の方法まで熟知しなくても十分操作出来るため
操作者の負担が軽減され、オペレーションミスもなくな
る。 第24図は、複合探傷装置として実際にポータブル形に装
置化した場合のフロントパネル部(正面部)40の各種ス
イッチ、キー等の配置構成を示す。フロントパネル部40
は、CRT表示面26A、液晶表示器5の表示面5A、キーボー
ド配置面7A、対数交換器23の各設定スイッチ23A,23B,23
C,繰返し周期設定器4の設定スイッチ4Aを持つ。更に、
第1図の実施例に開示されていない測定範囲設定器48、
探触子1への送信端子41、受信端子42、電源印加等の指
示部43、電池用ランプ44、警報用ランプ45、リジェクシ
ョン用ランプ46、パルス位置指定スイッチ47、リセット
ボタン49より成る。 かかるフロトパルス40の実装は高さ10cm,幅20cm,奥行き
30cm程度でよく、且つ重さ約5kg程度でよく極めて小型
化できる。特に、この小型化の達成によって運搬が容易
となり、種々な測定場所への運搬、種々な測定対象に対
しての適用が可能となった。 本実施例によれば下記の如きの効果を待つ。 (1)欠陥部の深さはもとより欠陥部の大きさ、形状も
測定できるので幅広く利用できる。 (2)ブラウン管上の任意の店を指定する(押す、触れ
る)だけで、そのポイントの波形データを読み込み演算
する。 (3)軸受等の接触面圧も測定できるので建設機械や構
造物などの保守点検が容易になる。 (4)マイクロコンピュータを使用して設定、操作を容
易にするとともに、欠陥部の大きさ、接触面圧等をデジ
タル表示する。 (5)バッテリ電源で駆動できるので現場での使用が便
利になる。 尚、探傷モード下では、前記6種類の他にも測定モード
が存在する。例えば公知のDGS(Distance Gain Size)
の適用,F/B(Flaw/Bottom)法の適用もある。 超音波探傷以外の各種の観測信号に対しても本発明は適
用できる。加振器を用いて被加振材の加振を行った場合
の被加振材からの振動波形も、超音波応答波形と同じよ
うな波形を呈する。従って、かかる振動波形の観測にも
本発明は適用できる。 第25図は、周波数測定用の観測信号を取込み、CRTの表
示面26A上に観測波形として表示させたものである。観
測波形Wは、全体として減衰状態下にある波形であり、
かかる波形から各周期の区間検出をはかる。そのために
は、ゼロレベルZとの交点P1,P2,P3,P4,P5を求め
る。マイクロコンピュータ10は、このゼロレベルとの交
点を取込み、位置検出用パルスでの座標系からCRT画面
上の座標系への座標変更を行い、且つ各周期T1,T2,T3
を求める。これらのT1,T2,T3の値を用いて、例えば平
均化法による周波数(f)を求めると、 が得られる。 以上の本発明によれば、マイクロコンピュータに複合測
定モードに応じた処理プログラムを用意しておき、オッ
シロスコープ装置の表示画面上に位置検出パネルを取り
付け、且つこの位置検出パネルからマイクロコンピュー
タに処理プログラムに応じての指示位置を取込む構成と
したことによって、測定が容易で且つ経験によって得ら
れる各種の測定上のノウハウを利用しながら測定の自動
化をはかることができるようになる。更に、位置検出パ
ネルで位置指定を行うようにしたため、コンピュータの
メモリ容量が小容量でよく、各種の実装ボードは不要と
なり、全体として小型化、軽量化のポータブル超音波複
合探傷装置を提供できた。
If [0] [CR] is selected (automatic mode) (b-1) "M: Hiyomenaha F = * (1 or 2) X?" is displayed. The operator inputs the beam path of the S echo from the touch panel. The input also specifies the rising point of the S echo. (b-2) The defect depth is calculated by the operation in item (b-1), but in the case of a surface defect, "M: Hiyomenaha F = * (1 or
2) D = MM Hiyome H? is displayed. The operator presses S.
Enter the echo height from the touch panel. Measurement and calculation are performed by the above operation, and the result is "M: Echo height F
= * (1 or 2) D = * * MM F = * * MM” is displayed and the measurement ends. (b-3) The defect depth is calculated by the operation in (b-1), but in the case of an internal defect, “M: F = * (1 or
2) D = * * MM, inner surface: 1, outer surface: 2". If the defect shape is planar, the operator inputs [1] [CR] from the keys, and if it is a spherical defect, inputs [2] [CR]. (b-4) By operating item (b-3), "M: inner surface F = * (1 or 2) D = * * inner surface (exhaust) DX?" is displayed. The operator inputs the beam path lengths of the S echo and R echo from the touch panel. The input order is the rising point of the S echo followed by the rising point of the R echo. (b-5) By operating item (b-4), calculation is started, and the measurement is finished with the display of "M: inner surface F = * (1 or 2) D = * * MM, inner surface (exhaust) H = * * MM". (c) By operating item (D-4-3) (a), "1" is displayed.
When "CR" is specified (when a surface defect is specified) (c-1) "M: Hiyoumenha F = * (1 or 2) Hiyoumen H?" is displayed. The operator inputs the echo height of the S echo from the touch panel 27. (c-2) Calculation is performed by the operation of item (c-1), and "M:
The display will show "Hours F = * (1 or 2) Hours H = * * MM" and the measurement will end. (d) Select "2" by operating (a) of item (D-4-3).
When "CR" is specified (when an internal defect is specified) (d-1). "M:HyoumenhaF=※(1 or 2)Naibumein:1Kyu:2" is displayed. If the defect shape is planar, the operator selects "1" or "CR", and if it is spherical, selects "2".
Enter "CR" from the key. (d-2) By operating item (d-1), "M: Hiyoumenha F = * (1 or 2) Naibumen (Kyu) DX?" is displayed. The operator can set the beam path of S echo and R echo on the panel.
Input from 27. The input order is the rising point of the S echo and the rising point of the R echo. (d-3). Calculation starts by the operation of (d-2), and "M: Hiyoumenha F = * (1 or 2) Naibumen (Kyu)
"H = **MM" is displayed and the measurement ends.
When using the mode conversion surface wave method described above, S and R echoes are used, but since the waveforms displayed on the CRT are generally complex, finding the desired echoes can be difficult until you get used to it. This mode has the function of finding the desired S and R echoes, which has the advantage that anyone can easily perform measurements. The operator finds the desired S and R echoes by following the steps below. (a) After selecting the mode conversion surface wave method or the probe distance correction method as the measurement mode, press the [Search] and [CR] keys in that order. (b) By operating item (a), [M: Hyomenha (Distance Correction) F = * (1 or 2) S1?R1?] is displayed. The operator uses panel 27 to indicate the rising edge of the waveform that is thought to be the S echo and R echo. The order of indication is the rising point of the S echo, followed by the rising point of the R echo. (c) By operating item (b), "M: Hiyoumenha (distinction correction) F = * (1 or 2) Tansaku S2?R2?" will be displayed.
The operator operates the probe to move the S echo and R echo, and once again indicates the waveform rising points of the S echo and R echo from the touch panel 27. The indication order is the rising point of the S echo, followed by the rising point of the R echo. (d) Calculation is started by the operation of item (c), and if the difference between the beam path difference indicated in item (b) and the beam path difference indicated in item (c) is within 10%, OK is displayed, otherwise
The NO is displayed as follows: "M: Object (distance correction) F = * (1 or 2) Detection OK (NO) E: 1 R: 2 T: 3" is displayed. If an S echo and an R echo are found after two operations, the search ends. This device has a function to check three times and a function to check again from the beginning. The operator follows the procedure below to instruct the next measurement. However, the function to check three times is only valid if the previous two checks were OK. (d-1) To end the search... Operate "1" and "CR" in that order. The measuring device will return to the state it was in before the search began. (d-2) To check again from the beginning...
Press "2" and "CR" in that order. (d-3) When checking for the third time, press "3" and "CR".
Operate in the order shown above. (e) If "2" or "CR" is selected in operation (d), "M: HIGH MEMBRANE (DISTANCE COMPENSATION) F = * (1 or 2) TANK S1?R1?" is displayed. The operator performs the search by repeating operations in b, c, and d. (f) If "3" or "CR" is selected in operation (d), "M: HIGH MEMBRANE (DISTANCE COMPENSATION) F = * (1 or 2) TANK S3?R3?" is displayed. The operator operates the probe to move the echo position, and then indicates the beam path lengths of the waveforms assumed to be S echo and R echo. The indication order should be the rising edge of the S echo waveform, followed by the rising edge of the R echo waveform. (g) Calculation is performed in operation (f), and if the difference between the average of the previous two measurement data and the third measurement value is within 10%, OK is displayed; otherwise, NO is displayed as shown below. "M: Refraction angle (distance correction) F = * (1 or 2) Search OK (NO) E: 1 R: 2" (h). The three-time check function ends by operating item (g), but if you want to end the search with that, enter "1" and "CR", and if you want to start checking again from the beginning, enter "2" and "CR" from the keys. (h-1). If you operate "1" and "CR", follow item (d-1). (h-2). If you operate "2" and "CR", follow item (e). (D-5). If you select the 6 dB drop method (code: 04) in the measurement item (D-1) operation, "M: 6DB F = * (1 or 2) T = * * θ = * * X?" is displayed. In this measurement, when the refraction angle (θ) is 0 degrees (vertical search),
The measurement method differs for other cases (angle beam scanning). (D-5-1) In the case of vertical scanning (a) Operate the probe to find the point with the highest echo height. Input the beam path length X at that time. The input order is the rising point of the incident wave, then the rising point of the reflected wave. (b) By operating item (a), "M:6DB F = * (1 or 2) T
=※※θ=※※D=※※MM” is displayed and the calculation is completed, but the operator operates the probe to change the echo height from the maximum value.
Find the point 6dB lower (one point on each side, left and right, or front and back). The distance between these two points is the defect height (H). (c). This completes the measurement. (D-5-2). In the case of angle beam testing (a). Operate the probe to find the point where the echo height is maximum, and input the beam path length at that time from panel 27.
The input order is specified as the rising point of the incident wave and then the rising point of the reflected wave. (b) By operating item (a), [M:6DB F = * (1 or 2) T
= * * θ = * * D = * * MMX1?] is displayed. The operator operates the probe and checks whether the echo height is 6 dB higher than the maximum echo height.
The point at which the beam falls is found, and the beam path length at that time is input from panel 27. The input order is the rising point of the incident wave, then the rising point of the reflected wave. (c) By operating item (b), "M:6DB F = * (1 or 2) T
=※※θ=※※D=※※X2?' is displayed. The operator operates the probe to find another point on the opposite side of the point that showed the maximum echo height for the point found in item b, where the echo height is 6 dB lower than the maximum echo height, and inputs the beam path length at that time from the panel. The input order is the rising point of the incident wave, then the rising point of the reflected wave. (d). By operating item (c), 'M:6DBF=※(1 or 2)T=
※※θ=※※D=※※MM H=※※MM" is displayed and the measurement ends. When using the 6 dB drop method, by setting the alarm bell in advance to a point 6 dB lower than the maximum echo height using the knob on the top of the measuring device, it is possible to know the target probe position without observing the echo height. (D-6). When the longitudinal scattered wave method (code: 05) is selected in the measurement item (D-1) using the longitudinal scattered wave method, the following is displayed. "M: Longitudinal F=※ (1 or 2) T=※※θ=0X?DX?" is displayed. The operator inputs the beam path lengths of the U echo and L echo from the touch panel. The input order is the rising point of the incident wave, then the rising point of the U echo, then the rising point of the L echo. The above operation starts the calculation and "M: Longitudinal F=※
(1 or 2) T = ** θ = 0 H = ** MM D = ** MM" is displayed and the measurement ends. (D-7). Measurement using edge peak echo method (a). If the edge peak echo method (code: 06) is selected in the operation of item (D-1), "M: Peak F = * (1 or 2) T = ** θ = ** X?" is displayed. The operator inputs the beam path length X from the touch panel. The input order is specified in the order of the rising point of the incident wave and the rising point of the reflected wave. (b). By operating item (a), "M: Peak F = * (1 or 2)
T = θ = D = MM Internal defect: 1 Opening defect: 2" is displayed. The operator determines whether it is an internal defect or a displayed opening defect.
In the case of a surface opening defect, enter "2" or "CR" using the keys, and in the case of an internal defect, enter "1" or "CR". (c) If you entered "1" or "CR" in item (b) (if it is determined to be an internal defect), enter "M: Peak F = * (1 or 2)
T = ** θ = ** X1?' is displayed. (c-1) The operator operates the probe and inputs the beam path distance X1 of the peak echo from the edge of the defect via the touch panel. The input order is the rising point of the incident wave, then the rising point of the peak echo. (c-2) By operating item (c-1), 'M: Peak F = **
(1 or 2) T = ** θ = ** X2?' is displayed. The operator operates the probe again and inputs the beam path distance X2 of the peak echo from the other end of the defect via the touch panel.
The input order is the rising point of the incident wave, followed by the rising point of the peak echo. (c-3) The echo height (H) is calculated by the operation in (c-2).
is calculated, and the defect depth (D) is recalculated, and the measurement is completed. (d) If "2" or "CR" is entered in item (b) (if it is determined to be a surface opening defect), "M: Peak F = * (1o
r2) T = θ = Top: 1 Bottom: 2. When the defect opening is on the top surface of the measurement material, the operator presses "1" and "CR".
When the measurement is on the bottom surface of the material, enter "2" and "CR" using the keys. (e) By operating item (d), "M: Peak F = * (1 or 2)
The operator inputs the beam path distance X of the reflected wave (peak echo) from the defect edge on panel 18.
The input order is the rising point of the incident wave, the reflected wave (peak echo)
(f) By operating item (e), "M: Peak F = * (1 or 2)
"T=※※θ=※※D=※※MM H=※※MM" is displayed and the measurement ends. The measurement items and details are outlined below. (A) Contact surface pressure measurement function When ultrasonic waves are applied to the contact surface S where metals are in contact with a certain surface pressure, the contact surface pressure (P) is calculated based on the principle that there is a correlation between the sound pressure ratio of the reflected wave from the contact surface S and the bottom surface B. As an example, as shown in Figure 13, we will explain a bearing consisting of a boss 32 made of steel and a bushing 31 made of sintered metal. In Figure 13, the magnitude of the reflected wave from the bottom surface of the boss is h1 , and the magnitude of the reflected wave from the bottom surface of the bushing is h2.
When h 2 is used, the contact pressure P is expressed as follows: There are various calculation formulas depending on the material and shape of the part to be measured. The formulas differ when the surface to be measured is curved, when it is flat, etc. Furthermore, the formulas differ when the contact surfaces are steel to steel, when steel and gunmetal, etc. The calculation formula to be selected based on the difference in material and shape of the part to be measured is selected by the operator by keying on the keyboard 7. (B) Contact pressure pass/fail judgment function The set value for the contact pressure tolerance is determined in advance, and is compared with the actual measured value determined in (A) to judge pass/fail. An example of this set value P A is formula (2). d1 : Bushing inner diameter d1 : Boss outer diameter d2 : Bushing outer diameter δ: Interference E1 , E2 : Young's modulus m1 , m2 : Poisson's number Each of the above parameters is entered by the operator using the keys, but for typical measurement locations such as the bolt tightening surface, gear section, and arm bearings, the surface pressure tolerance can be determined by specifying the measurement location. (C) Flaw detection function As with a general flaw detector, the shape, size, depth, etc. of the defect are measured using echoes from the defect displayed on the CRT. (C-1) Measurement function using the maximum echo height method This method is used to determine the defect height in pipes 6mm or less. This method uses oblique incident waves. The "maximum echo height method" is used for angle beam flaw detection of plate thicknesses of 6mm or less using a probe with wideband frequency characteristics, and since there is a proportional relationship between the maximum echo height and the defect size,
This is a method for determining defect dimensions using this relationship. (See Hitachi Hyoron Vol. 64 No. 9 (1982) p. 69.) The measurement procedure for this method is as follows: (i) As shown in Figure 15 (A), the reference sensitivity is determined using the reference object 30B. The displayed results are shown below the figure. To do this, first determine and store the reference sensitivity: hs using JIS-STB-A2-φ4. (ii) As shown in Figure 15 (B), the echo height: h of the material to be measured 30C is determined, and the defect height: H is determined using equation (3). (C-2) Measurement function using the probe distance correction method The "probe distance correction method" is a method of determining the defect size by utilizing the proportional relationship between the maximum echo height, defect size, and the beam path length (or probe distance) when angle beam testing is performed on a plate thickness of 6mm to 28mm. (See Non-Destructive Inspection, Vol. 26, No. 5 (1977), p. 336.) This method uses oblique incident waves and calculates the maximum echo height (h).
The defect height (H) is calculated from the beam path length (X) at that time. Figures 16 (A) and (B) show the basic principle of the probe distance correction method. In this measurement, the plate thickness and maximum echo height, etc. are
Depends on the operator's instructions. It is also necessary to determine and store the reference echo height using a standard test piece specified by JIS in advance. (i) If the plate thickness of the inspection object is 6 mm or less, the defect height (H) is calculated using the following formula (4). (ii) When the thickness of the test object exceeds 6 mm (a). From Figure 17 (A) and (B), first use formula (5) or
The defect depth d is calculated using equation (6): d = X cos θ (5) d = 2t - X cos θ (6) In equations (5) and (6), t is the plate thickness (mm), and θ is the angle of incidence determined by the probe, which is entered in advance by the operator.
However, in equation (5), d≦t, and in equation (6), d>t.
In this device, first, the defect depth d is calculated using equation (5), and compared with t. If d>t, it is recalculated using equation (6). If the result of the above calculation is d≦3, it is displayed as a surface defect, and if d>3, it is displayed as an internal defect. (b) Based on the calculation result of (a), d≦3 (surface defect)
If t is greater than 3 (internal defect) and 6<t≦28, the defect height (H) is measured using the following formula (7). If d>3 (internal defect) and 6<t≦28, the defect height (H) is measured using formula (8). (The above is in auto mode.) However, if the operator knows in advance whether the defect is a surface or internal defect, the judgment based on the calculation result of term (a) can be changed by key input, and the defect height is found using formula (7) when a surface defect is indicated, and using formula (8) when an internal defect is indicated. (C-3) Measurement function using mode conversion surface wave method The "mode conversion surface wave method" is a method for determining defect dimensions by utilizing the beam path difference between the echo of a shear wave due to direct reflection at the defect and the echo obtained due to the mode conversion between shear waves and surface waves at the defect. (See "Non-Destructive Inspection", Vol. 28, No. 3 (1979), p. 182.) This method is used for measurement in the case of internal defects in test objects with a plate thickness of more than 28 mm. In this method, as shown in Figures 14 and 18, the defect height (H) is calculated from the time difference (ΔX) between the echo of the shear wave of the directly reflected wave (S echo) and the echo (R echo) due to the mode conversion from shear waves to surface waves at the defect. Note that
As is clear from Figures 14(A), (B) and (C),
Internal defects can be planar or spherical, but the shape is determined by the operator. In this method, calculations are performed using the following procedure: (i) The defect depth d is calculated using the above formulas (5) and (6). However, in this case, the beam path length X used is that of the S echo. The calculation order is (C-2)-(ii)-(a)
(ii) If the result of the calculation in (i) is d≦3 (surface defect), the calculation is performed using the above formula (7). (iii) If the result of the calculation in (i) is d>3 (internal defect), the calculation is performed using the above formula (7).
In this case, by specifying whether the defect is spherical or planar, the defect height is calculated using the following formula (9) or (10). (a) In the case of a planar defect, H = 0.91ΔX ... (9) (b) In the case of a spherical defect, H = 0.58ΔX ... (10) (iv) In the above item (ii), if the operator determines in advance whether the defect is a surface or internal defect, the calculation result of item (i) can be changed by key input. In the case of a surface defect, formula (7) is used, and in the case of an internal defect, formula (iii) is used.
Calculate the defect height using the formulas (9) and (10) according to the procedure in (C-4). The measurement function using the 6 dB drop method, "6 dB drop method", is performed when the probe is scanned back and forth.
Since there is a proportional relationship between the amount of forward/backward movement when the echo height drops by 6 dB (i.e., 1/2) from the maximum echo height and the defect size, this method utilizes this relationship to determine the defect size.
(See Material·Profng, Vol. 10, No. 10 (1968), p. 329.) This method determines the defect height by manipulating the probe and determining the moving range of the probe when the echo height drops 6 dB from the maximum echo height.
There are two cases, as shown in (B). Figure 19 (A) shows normal testing, and Figure 19 (B) shows angle beam testing. (i) In the case of normal testing, the defect height (H) is calculated from the amount of movement of the probe as shown in Figure 19 (A). In this case, the defect depth (d) is d = X (X: beam path length). (ii) In the case of angle beam testing, the defect height (H) is calculated using the following equation (11): H = (X 2 -X 1 ) cos θ ... (11) In this case, the defect depth is calculated using equation (5) or (6) using the beam path length (X) when the echo height is maximum. Here, X 1 is the beam path length at the probe position where the echo height is 6 dB lower in front of the maximum echo height, and X 2 is the beam path length behind it. In addition, with this method, by setting the alarm level at a point 6 dB below the maximum echo height, an alarm and lamp will be displayed when the echo height is 6 dB below the maximum echo height. At that point, the operator inputs the echo height. (C-5) Measurement function using the longitudinal scattered wave method "longitudinal scattered wave method" is a method that uses scattered echoes from the upper and lower tips of a defect obtained when a longitudinal wave is incident almost parallel to the defect surface, and determines the defect size from the difference in the beam path length of these echoes (Hitachi Hyoron Vol. 64, No. 9 (1982)
(See page 69 of the previous report.) As shown in Figures 20 (A) and (B), this method calculates the defect height from the time difference (ΔX) between the upper tip scattered wave (U) and the lower tip scattered wave (L) when a longitudinal wave is incident, and the defect height (H) is calculated using the following formula (12): H = ΔX ... (12) Also, the defect depth (d) is calculated using the following formula (13). (C-6) Measurement function using edge peak echo method The "edge peak echo method" is a method in which when a shear wave is incident on a planar defect, an echo is obtained from the edge of the defect, and the defect size is determined from the beam path where this echo is obtained (see Non-Destructive Inspection, Vol. 26, No. 5 (1977), p. 320). As is clear from Figure 21, there are two cases where the measurement object is an internal defect (Figure A) and one where the measurement object is a surface opening defect (Figure B). First, the defect depth d is determined using equation (5) or (6), and then the operator determines the depth using equations (14), (16), and (17).
Calculate the defect height (H) using either equation (15) or equation (6). However, if the result of calculation using equation (15) or equation (6) indicates that the defect is a surface defect, only calculate the defect height (H).
In the case of an internal defect, the defect height (H) is found and then the defect depth (d) is calculated again. (i) In the case of an internal defect, the defect height (H) is found using the following equation (14): H = ( X2 -X1 ) cosθ ... (14) Also, here, X1 is the beam path length when a peak echo is obtained in the front, and X2 is the beam path length when the peak echo is obtained in the rear.
The defect depth (d) is calculated by the following equation (15). (ii) In the case of a surface opening defect When the surface opening defect is on the same surface as the inspection surface, the following (16)
Calculate the defect height (H) using the formula: H = X cosθ (16) If the surface opening defect is on the opposite side to the surface to be inspected, use the following formula (1
7) The defect height (H) is calculated using the formula: H = t - X cosθ ... (17) Here, t is the plate thickness of the object being inspected. (C-7) Other functions (i) Rejection There is a rejection function that removes unnecessary echoes from flaw detection. Also, while rejection is in operation, the rejection lamp on the front panel lights up, prompting caution when recording data. (ii) Waveform switching It is possible to select the shape of the surface waveform, so a waveform can be obtained according to the measurement and surface purpose. (iii) Target echo search function Mode conversion This is a function to find the S echo and R echo used in the surface wave method. Since the waveforms displayed on the CRT are generally complex, it can be difficult to find the target echo until you get used to it. This function allows you to select the target S echo.
When the waveforms assumed to be echo and R echo are specified (specified on the touch panel), the beam path settings for those two waves are stored. Next, if you move the echo position and then specify (touch) the two waves mentioned above again, the microcomputer will automatically calculate and the difference between the previous beam path setting and the current beam path setting will be 10.
If the accuracy is within 100%, the device will display the correct answer (the two waves specified are S echo and R echo).
There are several types of recheck functions. (a) Clear function: If you want to check again after performing calculations using the above method, give the clear command and the correct answer display will disappear, allowing you to search for S echo and R echo again. The operation method and judgment criteria are the same as for the first time. (b) Triple check function: With this device, two checks are performed, and if it is judged to be correct, it can be checked again to reconfirm. In this case, the judgment is made by comparing the average value of the first and second data with the third data, and if the deviation is within 10%, it will display the correct answer. When using the above functions, the beam path length (X) uses the average value of the beam path length at each check. The processing flow chart for the microcomputer is shown in Figure 22.
The flowchart in Figure 22 shows the overall operation, and this flowchart is stored in the microcomputer's memory as a program. The program in Figure 22 starts when the power is turned on and is activated by the RISET signal. In the "Mode Selection" section, the operator selects which operating mode to use (surface pressure measurement, flaw detection, calibration, or test) and which of the six measurement methods for flaw detection to use. In the "Condition Setting" section, various measurement conditions are set, such as the refraction angle of the probe to be used, and the thickness, shape, and material of the object to be inspected. The "Data Input" section is the actual measurement section, and imports data from the touch panel. The "Calculation Processing" section calculates the measurement results using a predetermined equation determined by the touch panel data imported in the "Data Input" section and the measurement item and method. The "Display" section displays the calculation results numerically on the LCD display. In addition, the embodiment is equipped with a man-machine interface function via an LCD display to reduce the burden on the operator. In general, not only for measuring instruments, but for all instruments, the more sophisticated and multifunctional the device, the more complicated its operation becomes, making it impossible to use without thorough knowledge of how to use it. Furthermore, the operator must understand all of the information in order to fully utilize the device's functions, which increases the burden on the operator. Therefore, in this embodiment, all of the operator's operating procedures and details are sequentially displayed on the LCD display, allowing the operator to perform measurements by following the displayed information. The flow chart for this man-machine interface is shown in Figure 23. The program based on the flowchart in Figure 23 is a subroutine, and is therefore invoked by the main program whenever a man-machine interface is required in the sections marked with an asterisk in the flowchart in Figure 22. In the "Request Display" section of the flowchart in Figure 23, the LCD display displays the next step the operator should take. In the "Data Input" section, data entered by the operator using the keys or measurement data from the touch panel is read. In the "Confirmation Display" section, the data of the key or touch panel specified by the operator is displayed directly on the LCD display, and the operator is asked whether there are any mistakes in the instructions. In the "OK (Judgment)" section, the operator checks the above display and presses OK.
Enter YES or NO using the keys, and if it is OK, proceed to the "Display" section, and if it is NO, return to the "Request Display" section and re-enter the data. In the "Display" section, the data specified by the operator is displayed on the LCD display. By adopting this type of system, the operator only needs to read the manual and memorize the general operation method, and can operate the device without having to be familiar with the detailed methods, which reduces the burden on the operator and eliminates operational errors. Figure 24 shows the layout of various switches, keys, etc. on the front panel section (front section) 40 when the device is actually made into a portable type as a composite flaw detection device. Front panel section 40
, the CRT display surface 26A, the display surface 5A of the liquid crystal display 5, the keyboard arrangement surface 7A, and the setting switches 23A, 23B, 23C of the logarithmic converter 23.
C, the repeating period setting device 4 has a setting switch 4A.
A measuring range setting device 48 not disclosed in the embodiment of FIG.
It consists of a transmission terminal 41 to the probe 1, a reception terminal 42, an indicator 43 for power application, a battery lamp 44, an alarm lamp 45, a rejection lamp 46, a pulse position designation switch 47, and a reset button 49. The Float Pulse 40 is mounted in a size of 10 cm high, 20 cm wide, and 10 cm deep.
It can be made extremely small, with a length of about 30 cm and a weight of about 5 kg. This compact size makes it particularly easy to transport, allowing it to be transported to various measurement locations and applied to various measurement targets. This embodiment offers the following advantages: (1) It can be widely used, since it can measure not only the depth of the defect but also its size and shape. (2) By simply specifying (pressing or touching) any point on the CRT, the waveform data for that point is read and calculated. (3) It can also measure the contact pressure of bearings, etc., facilitating the maintenance and inspection of construction machinery and structures. (4) It uses a microcomputer to facilitate setup and operation, and digitally displays the size of the defect, contact pressure, etc. (5) It can be powered by a battery, making it convenient to use on-site. In addition to the six types mentioned above, there are other measurement modes available in the flaw detection mode, such as the well-known DGS (Distance Gain Size).
The F/B (Flaw/Bottom) method can also be applied. The present invention can be applied to various observation signals other than ultrasonic flaw detection. When an excited material is excited using an exciter, the vibration waveform from the excited material also exhibits a waveform similar to the ultrasonic response waveform. Therefore, the present invention can also be applied to the observation of such vibration waveforms. Figure 25 shows an observation signal for frequency measurement taken in and displayed as an observed waveform on the CRT display surface 26A. The observed waveform W is a waveform that is in an attenuated state overall,
The intervals of each period are detected from this waveform. To do this, the intersections P1 , P2 , P3 , P4 , and P5 with the zero level Z are found. The microcomputer 10 takes in these intersections with the zero level, changes the coordinate system from the coordinate system of the position detection pulse to the coordinate system on the CRT screen, and calculates the intervals T1 , T2 , and T3 for each period.
Using these values of T1 , T2 , and T3 , the frequency (f) can be calculated by, for example, the averaging method, as follows: According to the present invention, a processing program corresponding to the composite measurement mode is prepared in the microcomputer, a position detection panel is attached to the display screen of the oscilloscope, and the position indicated in accordance with the processing program is input to the microcomputer from this position detection panel. This configuration makes it possible to easily perform measurements and automate the measurements while utilizing various measurement know-how gained through experience. Furthermore, because the position is specified using the position detection panel, the computer's memory capacity can be small, and various mounting boards are not required, making it possible to provide a portable ultrasonic composite flaw detector that is compact and lightweight overall.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−2651(JP,A) 特開 昭53−1586(JP,A) 特開 昭57−19836(JP,A) 特開 昭47−8206(JP,A) 実開 昭54−8458(JP,U) 実開 昭55−31188(JP,U) 特公 昭53−35460(JP,B2) 米国特許3608361(US,A) ──────────────────────────────────────────────────── Continued from the front page (56) References: Japanese Patent Application Publication No. 58-2651 (JP, A) Japanese Patent Application Publication No. 53-1586 (JP, A) Japanese Patent Application Publication No. 57-19836 (JP, A) Japanese Patent Application Publication No. 47-8206 (JP, A) Japanese Utility Model Application Publication No. 54-8458 (JP, U) Japanese Utility Model Application Publication No. 55-31188 (JP, U) Japanese Patent Publication No. 53-35460 (JP, B2) U.S. Patent No. 3608361 (US, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】データ校正キーと、複数の超音波探傷測定
モードを指定可能な複合探傷測定モード指定キーと数値
入力キーとを持つキーボードと、 校正キー対応の処理手順の処理プログラムと、複合測定
モード指定キーの各モード対応の処理手順と各モード対
応の演算を行う演算式と演算結果を出力する機能とより
成る処理プログラムとを、持つマイクロコンピュータ
と、 該マイクロコンピュータでの処理手順及び演算結果とを
表示する表示器と、 上記複合探傷測定モード指定キーのモード指定に応じて
超音波探触子からの被検査物の応答観測信号を、一時記
憶させることなく、直接CRTにAスコープ表示するオッ
シロスコープ装置と、 該オッシロスコープ装置のCRT表示面上に取り付けら
れ、上記モード指定に応じて定まる処理手順のもとで操
作され、CRT上のAスコープ応答観測信号波形上の操作
指示点のX、Y座標信号を出力する透明位置検出パネル
と、 該パネルからの操作指示点のX、Y座標信号を観測信号
波形上の信号として、その時の演算式に従って演算処理
させるべく、上記マイクロコンピュータに取り込ませる
AD変換器と、 より成るマン−マシンインターフェース形ポータブル超
音波複合探傷装置。
[Claim 1] A keyboard having a data calibration key, a composite flaw detection measurement mode designation key capable of designating a plurality of ultrasonic flaw detection measurement modes, and numeric input keys; a microcomputer having a processing program for the processing procedures corresponding to the calibration keys, and a processing program consisting of the processing procedures corresponding to each mode of the composite flaw detection measurement mode designation key, an arithmetic expression for performing calculations corresponding to each mode, and a function for outputting the calculation results; a display that displays the processing procedures and calculation results in the microcomputer; an oscilloscope device that displays the response observation signal of the object to be inspected from the ultrasonic probe directly on a CRT as an A-scope in accordance with the mode designation of the composite flaw detection measurement mode designation key without temporarily storing it; a transparent position detection panel that is attached to the CRT display surface of the oscilloscope device, is operated under a processing procedure determined in accordance with the mode designation, and outputs X and Y coordinate signals of an operation instruction point on the A-scope response observation signal waveform on the CRT; and the X and Y coordinate signals of the operation instruction point from the panel are taken into the microcomputer as signals on the observation signal waveform to be processed in accordance with the arithmetic expression at that time.
A man-machine interface type portable ultrasonic hybrid flaw detector consisting of an AD converter.
JP58-501072A 1983-03-28 Man-machine interface type portable ultrasonic multi-purpose flaw detector Expired - Lifetime JPH07111422B2 (en)

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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4821030A (en) * 1986-12-19 1989-04-11 Tektronix, Inc. Touchscreen feedback system
US4755811A (en) * 1987-03-24 1988-07-05 Tektronix, Inc. Touch controlled zoom of waveform displays
US4754329A (en) * 1987-04-13 1988-06-28 Tektronix, Inc. Focusing and screen calibration method for display screen coupled to video camera
FR2623997A1 (en) * 1987-12-04 1989-06-09 Cgr Ultrasonic Medical imaging device comprising means for displaying digitised images
US4924175A (en) * 1988-02-29 1990-05-08 Clinton James R Apparatus for displaying analog signatures of an electronic component
US4911014A (en) * 1988-07-22 1990-03-27 Akademiet For De Tekniske Videnskaber, Svejsecentralen Method of analyzing and evaluating the results of an ultrasonic examination
US5220522A (en) * 1989-05-09 1993-06-15 Ansan Industries, Ltd. Peripheral data acquisition, monitor, and control device for a personal computer
US5386360A (en) * 1989-05-09 1995-01-31 Ansan Industries Ltd. Peripheral data acquisition, monitor, and adaptive control system via personal computer
US5099444A (en) * 1989-05-09 1992-03-24 Ansan Industries, Ltd. Peripheral data acquisition transmission and control device
US5400246A (en) * 1989-05-09 1995-03-21 Ansan Industries, Ltd. Peripheral data acquisition, monitor, and adaptive control system via personal computer
US5321420A (en) * 1991-04-26 1994-06-14 Motorola, Inc. Operator interface for an electronic measurement system
KR970002567A (en) * 1995-06-19 1997-01-28 윤종용 Multi input device
US6067080A (en) * 1997-02-21 2000-05-23 Electronics For Imaging Retrofittable apparatus for converting a substantially planar surface into an electronic data capture device
US6326565B1 (en) 1997-02-28 2001-12-04 Electronics For Imaging, Inc. Marking device for electronic presentation board
US6292177B1 (en) 1997-03-05 2001-09-18 Tidenet, Inc. Marking device for electronic presentation board
US6442213B1 (en) 1997-04-22 2002-08-27 Silicon Laboratories Inc. Digital isolation system with hybrid circuit in ADC calibration loop
US5966532A (en) * 1997-07-10 1999-10-12 National Instruments Corporation Graphical code generation wizard for automatically creating graphical programs
US6151014A (en) * 1998-02-26 2000-11-21 Pagasus Technologies Ltd. Systems and processing algorithms for ultrasound time-of-flight digitizer systems
US6774890B2 (en) 2001-01-09 2004-08-10 Tektronix, Inc. Touch controlled zoom and pan of graphic displays
KR100632834B1 (en) * 2001-12-21 2006-10-13 지멘스 악티엔게젤샤프트 Apparatus for detecting and displaying motion and method for controlling the apparatus
US9367166B1 (en) * 2007-12-21 2016-06-14 Cypress Semiconductor Corporation System and method of visualizing capacitance sensing system operation
US8521457B2 (en) * 2008-10-20 2013-08-27 Olympus Ndt User designated measurement display system and method for NDT/NDI with high rate input data
DE102008055585B3 (en) * 2008-12-23 2010-04-29 Jiri Burda Modular heating and lighting system for the construction of lighting and heating elements
JP5477357B2 (en) * 2010-11-09 2014-04-23 株式会社デンソー Sound field visualization system
JP6589641B2 (en) * 2016-01-06 2019-10-16 株式会社島津製作所 Analysis equipment
CN110988139A (en) * 2019-11-01 2020-04-10 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 A phased array ultrasonic testing method for welding buoy bottom plate and sampan
USD987459S1 (en) 2021-04-26 2023-05-30 Yokogawa Electric Corporation Spectrum analyzer

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3608361A (en) 1967-10-31 1971-09-28 Joseph Krautkramer Ultrasonic pulse echo flaw detector employing a spatial scale arrangement on the screen of an oscilloscope
JP5335460B2 (en) 2009-02-09 2013-11-06 キヤノン株式会社 Image recording apparatus, control method, and program

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5177349A (en) * 1974-12-27 1976-07-05 Nippon Electron Optics Lab Deetasuchihyojihoho
JPS5335460A (en) * 1976-09-14 1978-04-01 Toshiba Corp Antenna
JPS548458U (en) * 1977-06-20 1979-01-20
JPS552765A (en) * 1978-06-23 1980-01-10 Natl Res Inst For Metals Production of hydrogen sulfide by electrolysis
JPS5531188U (en) * 1978-08-23 1980-02-28
FR2474206B1 (en) * 1980-01-22 1985-11-08 Anvar GRAPHICS TRANSCRIPTION APPARATUS
US4413314A (en) * 1980-06-16 1983-11-01 Forney Engineering Company Industrial process control system
US4396977A (en) * 1980-06-16 1983-08-02 Forney Engineering Company Industrial process control system
US4479197A (en) * 1980-11-25 1984-10-23 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for selecting and setting the mode of operation for a mechanism
US4386232A (en) * 1981-06-16 1983-05-31 Foster Wheeler Energy Corporation Multiplexed touch sensitive screen system
JPS582651A (en) * 1981-06-29 1983-01-08 Hitachi Ltd Distance amplitude correction device
US4476463A (en) * 1981-08-24 1984-10-09 Interaction Systems, Inc. Display device having unpatterned touch detection
DE3139570C2 (en) * 1981-10-05 1983-09-29 Krautkrämer GmbH, 5000 Köln Method and circuit device for determining and displaying maximum values of the ultrasonic signals reflected by reflectors in a test piece
US4578640A (en) * 1982-09-14 1986-03-25 Analogic Corporation Oscilloscope control
US4555699A (en) * 1983-01-10 1985-11-26 Bancware, Inc. Data-entry system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3608361A (en) 1967-10-31 1971-09-28 Joseph Krautkramer Ultrasonic pulse echo flaw detector employing a spatial scale arrangement on the screen of an oscilloscope
JP5335460B2 (en) 2009-02-09 2013-11-06 キヤノン株式会社 Image recording apparatus, control method, and program

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Publication number Publication date
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