JP3189463B2 - 超音波探傷器及びその探触子 - Google Patents
超音波探傷器及びその探触子Info
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- JP3189463B2 JP3189463B2 JP02880493A JP2880493A JP3189463B2 JP 3189463 B2 JP3189463 B2 JP 3189463B2 JP 02880493 A JP02880493 A JP 02880493A JP 2880493 A JP2880493 A JP 2880493A JP 3189463 B2 JP3189463 B2 JP 3189463B2
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- Japan
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- receiving
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- ultrasonic
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波探傷器に関し、
特に、試料の欠陥を超音波ビームにより探査する超音波
探傷器に関する。
特に、試料の欠陥を超音波ビームにより探査する超音波
探傷器に関する。
【0002】
【従来の技術】金属材料の内部や溶接部等における損傷
及び欠陥を探査するために超音波探傷器が使用されてい
る。この超音波探傷器は、一般に、試料の探査面に超音
波ビームを送受波するための圧電振動子等が内蔵された
探触子と、この探触子に接続され送受波用の信号を送受
波するための探査装置本体と、探査結果を表示するモニ
タ等から構成されている。この超音波探傷器では、探触
子から試料に超音波を送波し、試料内部から反射してく
る超音波エコー信号を得てこれを演算処理することによ
り、試料の欠陥を探査するものである。
及び欠陥を探査するために超音波探傷器が使用されてい
る。この超音波探傷器は、一般に、試料の探査面に超音
波ビームを送受波するための圧電振動子等が内蔵された
探触子と、この探触子に接続され送受波用の信号を送受
波するための探査装置本体と、探査結果を表示するモニ
タ等から構成されている。この超音波探傷器では、探触
子から試料に超音波を送波し、試料内部から反射してく
る超音波エコー信号を得てこれを演算処理することによ
り、試料の欠陥を探査するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一般に超音波探傷器で
は、探触子と試料との間における超音波の送受波が効率
良く行われるように、試料の探査面に対して探触子から
の超音波ビームが垂直に照射される必要がある。これに
より、良好な感度を一定に保ちながら探査精度を上げる
ことができる。
は、探触子と試料との間における超音波の送受波が効率
良く行われるように、試料の探査面に対して探触子から
の超音波ビームが垂直に照射される必要がある。これに
より、良好な感度を一定に保ちながら探査精度を上げる
ことができる。
【0004】そこで、試料の探査面の表面形状が平坦で
ない場合、探触子の走査に伴って常に超音波ビームが探
査面に対して垂直に当たるように、試料の表面形状に対
応して探触子の角度制御データを予めをティーチングし
ておく必要がある。しかし、ティーチング作業は面倒で
時間がかかり、しかもティーチング時と実測時とで試料
の位置が変わると正確な探査を行うことができない。
ない場合、探触子の走査に伴って常に超音波ビームが探
査面に対して垂直に当たるように、試料の表面形状に対
応して探触子の角度制御データを予めをティーチングし
ておく必要がある。しかし、ティーチング作業は面倒で
時間がかかり、しかもティーチング時と実測時とで試料
の位置が変わると正確な探査を行うことができない。
【0005】本発明の目的は、容易に高精度の探傷を行
うことができるようにすることにある。
うことができるようにすることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1の発明に係る超音波
探傷器は、試料の欠陥を超音波ビームにより探査するた
めのものであり、送受波手段と送受信手段と表示手段と
判断手段と角度制御手段とを備えている。前記送受波手
段は、送受波角度が可変であり、試料の探査用の超音波
ビームを送受波する主送受波部と、主送受波部の周囲に
密着して均等に配置されるとともに超音波ビームの送受
波角度を計測するための超音波ビームを送受波する4つ
の副送受波部とを有する手段である。前記送受信手段
は、送受波手段に超音波ビーム送波用の駆動信号を与え
るとともに、送受波手段からの反射信号を処理する手段
である。前記表示手段は、送受信手段での処理結果を表
示する手段である。前記判断手段は、送受信手段での処
理結果を基に、送受波手段から送波される超音波ビーム
の試料の探査面に対する角度が垂直か否かを判断する手
段である。前記角度制御手段は、判断手段の結果に基づ
いて送受波手段から送波される超音波ビームの試料に対
する送受波角度を制御する手段である。
探傷器は、試料の欠陥を超音波ビームにより探査するた
めのものであり、送受波手段と送受信手段と表示手段と
判断手段と角度制御手段とを備えている。前記送受波手
段は、送受波角度が可変であり、試料の探査用の超音波
ビームを送受波する主送受波部と、主送受波部の周囲に
密着して均等に配置されるとともに超音波ビームの送受
波角度を計測するための超音波ビームを送受波する4つ
の副送受波部とを有する手段である。前記送受信手段
は、送受波手段に超音波ビーム送波用の駆動信号を与え
るとともに、送受波手段からの反射信号を処理する手段
である。前記表示手段は、送受信手段での処理結果を表
示する手段である。前記判断手段は、送受信手段での処
理結果を基に、送受波手段から送波される超音波ビーム
の試料の探査面に対する角度が垂直か否かを判断する手
段である。前記角度制御手段は、判断手段の結果に基づ
いて送受波手段から送波される超音波ビームの試料に対
する送受波角度を制御する手段である。
【0007】第2の発明に係る超音波探傷器用探触子
は、試料の欠陥を超音波ビームにより探査するための超
音波探傷器に用いられる探触子であり、試料の探査用の
超音波ビームを送受波する主送受波部と、主送受波部の
周囲に密着して均等に配置され、試料の探査中に超音波
ビームの送受波角度を計測するための超音波ビームを送
受波する4つの副送受波部とを備えている。
は、試料の欠陥を超音波ビームにより探査するための超
音波探傷器に用いられる探触子であり、試料の探査用の
超音波ビームを送受波する主送受波部と、主送受波部の
周囲に密着して均等に配置され、試料の探査中に超音波
ビームの送受波角度を計測するための超音波ビームを送
受波する4つの副送受波部とを備えている。
【0008】
【作用】第1の発明に係る超音波探傷器では、試料の探
査中に、送受信手段からの駆動信号により送受波手段が
駆動され、この送受波手段の主送受波部から試料に対し
て超音波ビームが送波される。試料からの反射超音波ビ
ームは送受波手段の主送受波部で受波され、送受信手段
によって処理される。処理結果としての探査情報は、表
示手段によってCRT等のモニタに表示される。
査中に、送受信手段からの駆動信号により送受波手段が
駆動され、この送受波手段の主送受波部から試料に対し
て超音波ビームが送波される。試料からの反射超音波ビ
ームは送受波手段の主送受波部で受波され、送受信手段
によって処理される。処理結果としての探査情報は、表
示手段によってCRT等のモニタに表示される。
【0009】ここで、試料の探査面が平面でない場合に
は、探査面の角度に応じて送受波手段からの超音波ビー
ムの送受角度を制御する必要がある。そこで、まず、判
断手段により、送受信手段での処理結果を基に超音波ビ
ームの試料の探査面に対する角度が判断される。このと
き、前記角度が垂直でないと判断されると、超音波ビー
ムの試料に対する送受波角度が垂直になるように角度制
御手段により制御される。この角度制御動作において、
角度制御手段は、送受波手段の4つの副送受波部からの
超音波ビームに基づいて送受波角度の制御を行う。
は、探査面の角度に応じて送受波手段からの超音波ビー
ムの送受角度を制御する必要がある。そこで、まず、判
断手段により、送受信手段での処理結果を基に超音波ビ
ームの試料の探査面に対する角度が判断される。このと
き、前記角度が垂直でないと判断されると、超音波ビー
ムの試料に対する送受波角度が垂直になるように角度制
御手段により制御される。この角度制御動作において、
角度制御手段は、送受波手段の4つの副送受波部からの
超音波ビームに基づいて送受波角度の制御を行う。
【0010】このように、試料の探査を行いながら自動
的に超音波ビームの送受波角度が制御されるので、ティ
ーチング等の面倒な作業をすることなしに、常に超音波
ビームの角度を探査面に垂直にでき、容易に精度の良い
探査を行うことができる。第2の発明に係る超音波探傷
器用探触子では、主送受波部から超音波ビームが送波さ
れ、試料の探査が行われる。また、試料の探査中に、4
つの副送受波部から超音波ビームが送受波され超音波ビ
ームの試料に対する送受波角度を計測する。
的に超音波ビームの送受波角度が制御されるので、ティ
ーチング等の面倒な作業をすることなしに、常に超音波
ビームの角度を探査面に垂直にでき、容易に精度の良い
探査を行うことができる。第2の発明に係る超音波探傷
器用探触子では、主送受波部から超音波ビームが送波さ
れ、試料の探査が行われる。また、試料の探査中に、4
つの副送受波部から超音波ビームが送受波され超音波ビ
ームの試料に対する送受波角度を計測する。
【0011】このような探触子を用いることにより、簡
単な構成で超音波ビームの試料の探査面に対する角度を
測定することが可能となる。
単な構成で超音波ビームの試料の探査面に対する角度を
測定することが可能となる。
【0012】
【実施例】図1は本発明の一実施例による超音波探傷器
の概略ブロック図である。この超音波探傷器は、探傷器
本体1と、探触子装置2及びその保持部6を含むスキャ
ナー3とを有している。スキャナー3は、試料4が収納
される水槽5の上部に取り付けられている。
の概略ブロック図である。この超音波探傷器は、探傷器
本体1と、探触子装置2及びその保持部6を含むスキャ
ナー3とを有している。スキャナー3は、試料4が収納
される水槽5の上部に取り付けられている。
【0013】探触子装置2は探触子保持部6により保持
されている。探触子保持部6は、円筒フレーム6aと、
円筒フレーム6aの下端部にA軸方向に回動自在に装着
された上フレーム6bと、上フレーム6bの下端にB軸
方向に回動自在に装着された下フレーム6cとを有して
いる。なお、円筒フレーム6aは、図6に示すように、
外筒部材7と、この外筒部材7の内部を貫通する内筒部
材8とを有している。また、探触子装置2は、X軸駆動
機構10、Y軸駆動機構11、Z軸駆動機構12、R軸
駆動機構13、A軸駆動機構14、B軸駆動機構15に
よって各方向に移動させられ、超音波ビームの送受波角
度を制御可能である。ここで、X軸駆動機構10は探触
子装置2をX軸方向(図2参照)に移動させるための機
構であり、Y軸駆動機構11は探触子装置2をX軸と直
交するY軸方向に移動させるための機構である。また、
Z軸駆動機構12は探触子装置2を上下方向に移動させ
るための機構であり、R軸駆動機構13は探触子装置2
をZ軸を中心として回転させるための機構である。さら
に、A軸駆動機構14及びB軸駆動機構15は、それぞ
れ上フレーム6b及び下フレーム6cをA軸、B軸方向
に回動させるための機構である。
されている。探触子保持部6は、円筒フレーム6aと、
円筒フレーム6aの下端部にA軸方向に回動自在に装着
された上フレーム6bと、上フレーム6bの下端にB軸
方向に回動自在に装着された下フレーム6cとを有して
いる。なお、円筒フレーム6aは、図6に示すように、
外筒部材7と、この外筒部材7の内部を貫通する内筒部
材8とを有している。また、探触子装置2は、X軸駆動
機構10、Y軸駆動機構11、Z軸駆動機構12、R軸
駆動機構13、A軸駆動機構14、B軸駆動機構15に
よって各方向に移動させられ、超音波ビームの送受波角
度を制御可能である。ここで、X軸駆動機構10は探触
子装置2をX軸方向(図2参照)に移動させるための機
構であり、Y軸駆動機構11は探触子装置2をX軸と直
交するY軸方向に移動させるための機構である。また、
Z軸駆動機構12は探触子装置2を上下方向に移動させ
るための機構であり、R軸駆動機構13は探触子装置2
をZ軸を中心として回転させるための機構である。さら
に、A軸駆動機構14及びB軸駆動機構15は、それぞ
れ上フレーム6b及び下フレーム6cをA軸、B軸方向
に回動させるための機構である。
【0014】図2〜図6において、X軸駆動機構10
は、水槽5の上部においてX軸方向両端に配置された1
対のフレーム20a,20bと、1対のフレーム20
a,20bの両端部にX軸方向に沿って配置された1対
のガイドロッド21a,21bと、一方のガイドロッド
21aに近接しかつ当該ロッド21aと平行に配置され
たX方向ねじ軸22と、X方向ねじ軸22を回転するた
めのX軸モータ23とを有している。1対のガイドロッ
ド21a,21bには、それぞれリテーナ24a,24
bが移動自在に装着されている。一方のリテーナ24a
にはナット25が固定されており、ナット25はX方向
ねじ軸22に螺合している。
は、水槽5の上部においてX軸方向両端に配置された1
対のフレーム20a,20bと、1対のフレーム20
a,20bの両端部にX軸方向に沿って配置された1対
のガイドロッド21a,21bと、一方のガイドロッド
21aに近接しかつ当該ロッド21aと平行に配置され
たX方向ねじ軸22と、X方向ねじ軸22を回転するた
めのX軸モータ23とを有している。1対のガイドロッ
ド21a,21bには、それぞれリテーナ24a,24
bが移動自在に装着されている。一方のリテーナ24a
にはナット25が固定されており、ナット25はX方向
ねじ軸22に螺合している。
【0015】Y軸駆動機構11は、1対のリテーナ24
a,24b間にY軸方向に沿って設けられたガイドロッ
ド26と、同様に1対のリテーナ24a,24b間にガ
イドロッド26と平行に設けられたY方向ねじ軸27
と、Y方向ねじ軸27を回転するためのY軸モータ28
とを有している。ガイドロッド26にはリテーナ29が
Y軸方向に移動自在に装着されており、リテーナ29の
一部にはY方向ねじ軸27に螺合するナット部29aが
形成されている。
a,24b間にY軸方向に沿って設けられたガイドロッ
ド26と、同様に1対のリテーナ24a,24b間にガ
イドロッド26と平行に設けられたY方向ねじ軸27
と、Y方向ねじ軸27を回転するためのY軸モータ28
とを有している。ガイドロッド26にはリテーナ29が
Y軸方向に移動自在に装着されており、リテーナ29の
一部にはY方向ねじ軸27に螺合するナット部29aが
形成されている。
【0016】Z軸駆動機構12は、リテーナ29の上部
に装着されたZ軸モータ30と、モータ30によって回
転させられるウォーム31及びウォームホイール32
(図6参照)とを有している。円筒フレーム6aを構成
する外筒部材7の外周には縦方向にラック7aが形成さ
れており、ウォームホイール32はラック7aに噛み合
っている。なお、外筒部材7はリテーナ29に昇降自在
に支持されている。
に装着されたZ軸モータ30と、モータ30によって回
転させられるウォーム31及びウォームホイール32
(図6参照)とを有している。円筒フレーム6aを構成
する外筒部材7の外周には縦方向にラック7aが形成さ
れており、ウォームホイール32はラック7aに噛み合
っている。なお、外筒部材7はリテーナ29に昇降自在
に支持されている。
【0017】R軸駆動機構13は、円筒フレーム6aの
上部に固定されたR軸モータ35と、かさ歯車列36を
介して前記R軸モータ35により回転する第1歯車37
とを有している。第1歯車37は、内筒部材8の上端に
固定された第2歯車38と噛み合っている。なお、外筒
部材7と内筒部材8との間には互いに回転自在となるよ
うに軸受9が配置されている。
上部に固定されたR軸モータ35と、かさ歯車列36を
介して前記R軸モータ35により回転する第1歯車37
とを有している。第1歯車37は、内筒部材8の上端に
固定された第2歯車38と噛み合っている。なお、外筒
部材7と内筒部材8との間には互いに回転自在となるよ
うに軸受9が配置されている。
【0018】さらにA軸駆動機構14は、円筒フレーム
6aの上端に固定されたA軸モータ40と、内筒部材8
の中心部を貫通する回転軸41とを有している。回転軸
41はモータ40によって回転させられるようになって
いる。回転軸41の下端には第3歯車42が固定されて
おり、第3歯車42は第4歯車43と噛み合っており、
第4歯車43とウォーム44とは一体回転するように連
結されている。第4歯車43は内筒部材8の下端に固定
された下プレート45及び上フレーム6bを支持する支
持プレート46に回転自在に支持されている。また、回
転軸41の下端は支持プレート46を保持している。な
お、回転軸41と支持プレート46とは回転自在となっ
ている。支持プレート46の下部には軸47を介して上
フレーム6bが支持されている。軸47には、ウォーム
44と噛み合うウォームホイール48が固定されてお
り、ウォームホイール48が回転すると上フレーム6b
がA軸方向に回転するようになっている。
6aの上端に固定されたA軸モータ40と、内筒部材8
の中心部を貫通する回転軸41とを有している。回転軸
41はモータ40によって回転させられるようになって
いる。回転軸41の下端には第3歯車42が固定されて
おり、第3歯車42は第4歯車43と噛み合っており、
第4歯車43とウォーム44とは一体回転するように連
結されている。第4歯車43は内筒部材8の下端に固定
された下プレート45及び上フレーム6bを支持する支
持プレート46に回転自在に支持されている。また、回
転軸41の下端は支持プレート46を保持している。な
お、回転軸41と支持プレート46とは回転自在となっ
ている。支持プレート46の下部には軸47を介して上
フレーム6bが支持されている。軸47には、ウォーム
44と噛み合うウォームホイール48が固定されてお
り、ウォームホイール48が回転すると上フレーム6b
がA軸方向に回転するようになっている。
【0019】図3及び図4に示すように、B軸駆動機構
15は、下フレーム6cに固定されたB軸モータ50
と、B軸モータ50によって回転させられる第5歯車5
1及び第6歯車52と、第6歯車52とともに回転する
ウォーム53と、ウォームホイール54とを有してい
る。ウォームホイール54は軸55に固定されており、
さらに軸55は下フレーム6cに固定されている。この
ため、ウォームホイール54が回転することにより、下
フレーム6cがB軸方向に回転する。なお、下フレーム
6cと上フレーム6bとは軸55により回転自在となっ
ている。さらに、第6歯車52及びウォーム53は軸5
6を介して下フレーム6cの一部に回転自在に支持され
ている。
15は、下フレーム6cに固定されたB軸モータ50
と、B軸モータ50によって回転させられる第5歯車5
1及び第6歯車52と、第6歯車52とともに回転する
ウォーム53と、ウォームホイール54とを有してい
る。ウォームホイール54は軸55に固定されており、
さらに軸55は下フレーム6cに固定されている。この
ため、ウォームホイール54が回転することにより、下
フレーム6cがB軸方向に回転する。なお、下フレーム
6cと上フレーム6bとは軸55により回転自在となっ
ている。さらに、第6歯車52及びウォーム53は軸5
6を介して下フレーム6cの一部に回転自在に支持され
ている。
【0020】探触子装置2は取り付け部材60を介して
下フレーム6cの下端に固定されており、中央部の測定
用探触子61と、測定用探触子61の周囲に配置された
4個の補正用探触子62a〜62dとから構成されてい
る。測定用探触子61は、通常の探傷用の探触子として
用いられる。また、補正用探触子62a〜62dは測定
用探触子61の周囲に密着して均等に配置されており、
各探触子62a〜62dで受波された反射エコー信号の
処理結果、すなわち各探触子の送信から受信までの時間
(距離)に基づいて超音波ビームの送受波角度を制御す
るために用いられる。
下フレーム6cの下端に固定されており、中央部の測定
用探触子61と、測定用探触子61の周囲に配置された
4個の補正用探触子62a〜62dとから構成されてい
る。測定用探触子61は、通常の探傷用の探触子として
用いられる。また、補正用探触子62a〜62dは測定
用探触子61の周囲に密着して均等に配置されており、
各探触子62a〜62dで受波された反射エコー信号の
処理結果、すなわち各探触子の送信から受信までの時間
(距離)に基づいて超音波ビームの送受波角度を制御す
るために用いられる。
【0021】探傷器本体1は、CPU、ROM、RAM
等を有するマイクロコンピュータを含む制御部65を有
している。制御部65には、送信部66、受信部67、
送受信切り換え部68及び探触子切り換え部69が接続
されている。また、制御部65には、測定条件等の入力
のためのキー等が配列されたキー入力部70、探傷結果
を表示するためのCRT等を含む表示部71及び各駆動
機構10〜15を駆動制御するための駆動回路部72が
接続されている。送信部66は、遅延回路やパルサー等
を含んでいる。また、受信部67は検波回路等を含んで
いる。送受信切り換え部68は、探触子装置2側と送信
部66及び受信部67のいずれかとを接続するためのも
のである。また、探触子切り換え部69は、送信部66
及び受信部67のいずれか一方と測定用探触子61及び
補正用探触子62a〜62dのいずれか一方とを切り換
え接続するためのものである。
等を有するマイクロコンピュータを含む制御部65を有
している。制御部65には、送信部66、受信部67、
送受信切り換え部68及び探触子切り換え部69が接続
されている。また、制御部65には、測定条件等の入力
のためのキー等が配列されたキー入力部70、探傷結果
を表示するためのCRT等を含む表示部71及び各駆動
機構10〜15を駆動制御するための駆動回路部72が
接続されている。送信部66は、遅延回路やパルサー等
を含んでいる。また、受信部67は検波回路等を含んで
いる。送受信切り換え部68は、探触子装置2側と送信
部66及び受信部67のいずれかとを接続するためのも
のである。また、探触子切り換え部69は、送信部66
及び受信部67のいずれか一方と測定用探触子61及び
補正用探触子62a〜62dのいずれか一方とを切り換
え接続するためのものである。
【0022】本実施例の超音波探傷器1は、制御部65
によって制御され、以下に説明するように動作する。な
お、図7及び図8はその制御フローチャートである。起
動スイッチがオンされると、まずステップS1において
初期設定が行われる。この初期設定では、各駆動機構1
0〜15を初期位置に設定する等の処理を行う。次に、
ステップS2ではオペレータによってスタートキーが押
されたか否かを判断する。スタートキーが押されていな
い場合には、ステップS3に移行して条件設定のキー入
力が行われたか否かを判断する。条件設定のためのキー
が入力された場合は、ステップS4に移行して、キー入
力に応じて測定のための条件設定処理を実行する。ま
た、キー入力が行われていない場合はステップS5に移
行して他の処理を行うための指令がなされたか否か判断
し、指令がなされた場合はステップS6に移行して指令
に応じた処理を実行する。
によって制御され、以下に説明するように動作する。な
お、図7及び図8はその制御フローチャートである。起
動スイッチがオンされると、まずステップS1において
初期設定が行われる。この初期設定では、各駆動機構1
0〜15を初期位置に設定する等の処理を行う。次に、
ステップS2ではオペレータによってスタートキーが押
されたか否かを判断する。スタートキーが押されていな
い場合には、ステップS3に移行して条件設定のキー入
力が行われたか否かを判断する。条件設定のためのキー
が入力された場合は、ステップS4に移行して、キー入
力に応じて測定のための条件設定処理を実行する。ま
た、キー入力が行われていない場合はステップS5に移
行して他の処理を行うための指令がなされたか否か判断
し、指令がなされた場合はステップS6に移行して指令
に応じた処理を実行する。
【0023】測定のためのスタートキーが押された場合
は、図8のステップS7に移行する。ステップS7で
は、駆動回路部72に対して原点移動指令が出力され
る。これにより、各駆動機構10〜15が駆動制御さ
れ、探触子装置2は予め設定された原点に移動する。次
に、ステップS8において測定用探触子61及び補正用
探触子62a〜62dから超音波ビームを発射するため
に、各探触子にパルス(主パルス及び補正パルス)を出
力させる。ここで、この場合は送受信切り換え部68は
送信部側に切り換えられ、また探触子切り換え部69は
時分割で切り換えられる。また、各パルスを出力した後
は、反射エコーを受波するために送受信切り換え部68
は受信部側に切り換えられる。ステップS9では、ステ
ップS8での超音波ビームに対する反射エコー信号から
フォーカス距離を演算する。ステップS10では、この
フォーカス距離が予め設定した距離であるか否かを判断
する。フォーカス距離が許容範囲内でない場合はステッ
プS11に移行し、Z軸駆動機構12を制御する。これ
により、Z軸モータ30が回転制御され、探触子装置2
が昇降する。フォーカス距離が許容範囲内に入るまでス
テップS8〜ステップS11の処理を繰り返し実行す
る。
は、図8のステップS7に移行する。ステップS7で
は、駆動回路部72に対して原点移動指令が出力され
る。これにより、各駆動機構10〜15が駆動制御さ
れ、探触子装置2は予め設定された原点に移動する。次
に、ステップS8において測定用探触子61及び補正用
探触子62a〜62dから超音波ビームを発射するため
に、各探触子にパルス(主パルス及び補正パルス)を出
力させる。ここで、この場合は送受信切り換え部68は
送信部側に切り換えられ、また探触子切り換え部69は
時分割で切り換えられる。また、各パルスを出力した後
は、反射エコーを受波するために送受信切り換え部68
は受信部側に切り換えられる。ステップS9では、ステ
ップS8での超音波ビームに対する反射エコー信号から
フォーカス距離を演算する。ステップS10では、この
フォーカス距離が予め設定した距離であるか否かを判断
する。フォーカス距離が許容範囲内でない場合はステッ
プS11に移行し、Z軸駆動機構12を制御する。これ
により、Z軸モータ30が回転制御され、探触子装置2
が昇降する。フォーカス距離が許容範囲内に入るまでス
テップS8〜ステップS11の処理を繰り返し実行す
る。
【0024】フォーカス距離が許容範囲内に入ったと判
断された場合には、ステップS10からステップS12
に移行する。ステップS12では、まず探触子装置2の
傾きを測定するために、補正パルスを出力し、補正用探
触子62a〜62dから順に補正用の超音波ビームを送
受波する。次にステップS13では、各補正用探触子6
2a〜62dによって得られた反射エコー信号の処理結
果から、各探触子における送信から受信までの時間を求
め、探触子装置2の傾きの演算を行う。ステップS14
では、ステップS13での演算結果に基づいて、超音波
ビームが試料の探査面に垂直に照射されているか否かを
判断する。傾きが許容範囲外であれば、ステップS15
に移行し、A軸駆動機構14及びB軸駆動機構15を制
御する。これにより、A軸モータ40及びB軸モータ5
0が回転制御され、探触子装置2の傾きが制御される。
探触子装置2の傾きが許容範囲内に入るまでステップS
12〜ステップS15の処理を繰り返し実行する。
断された場合には、ステップS10からステップS12
に移行する。ステップS12では、まず探触子装置2の
傾きを測定するために、補正パルスを出力し、補正用探
触子62a〜62dから順に補正用の超音波ビームを送
受波する。次にステップS13では、各補正用探触子6
2a〜62dによって得られた反射エコー信号の処理結
果から、各探触子における送信から受信までの時間を求
め、探触子装置2の傾きの演算を行う。ステップS14
では、ステップS13での演算結果に基づいて、超音波
ビームが試料の探査面に垂直に照射されているか否かを
判断する。傾きが許容範囲外であれば、ステップS15
に移行し、A軸駆動機構14及びB軸駆動機構15を制
御する。これにより、A軸モータ40及びB軸モータ5
0が回転制御され、探触子装置2の傾きが制御される。
探触子装置2の傾きが許容範囲内に入るまでステップS
12〜ステップS15の処理を繰り返し実行する。
【0025】探触子装置2の傾きが許容範囲内に入った
と判断された場合は、ステップS14からステップS1
6に移行する。ステップS16では、主パルスを出力
し、測定用探触子61から試料4に対して超音波ビーム
を発射する。ステップS17では、試料4からの反射エ
コー信号に基づいて通常の探傷のための計測を行う。次
にステップS18では、X,Y駆動機構10,11を駆
動制御して異なる位置にスキャンし、試料4の新たな探
査面に探触子装置2を移動させる。ステップS19で
は、計測が終了したか否かを判断し、終了していない場
合はステップS8に戻って前述の処理を繰り返す。ま
た、処理が終了したと判断した場合は、ステップS3に
戻る。
と判断された場合は、ステップS14からステップS1
6に移行する。ステップS16では、主パルスを出力
し、測定用探触子61から試料4に対して超音波ビーム
を発射する。ステップS17では、試料4からの反射エ
コー信号に基づいて通常の探傷のための計測を行う。次
にステップS18では、X,Y駆動機構10,11を駆
動制御して異なる位置にスキャンし、試料4の新たな探
査面に探触子装置2を移動させる。ステップS19で
は、計測が終了したか否かを判断し、終了していない場
合はステップS8に戻って前述の処理を繰り返す。ま
た、処理が終了したと判断した場合は、ステップS3に
戻る。
【0026】このような実施例では、補正用探触子62
a〜62dを設けて、計測中に自動的に探触子装置2の
傾き補正を行うようにしたので、前もってティーチング
等の面倒な作業を行う必要がない。また、精度の高い計
測を行うことができる。さらに、補正用探触子62a〜
62dを測定用探触子61と一体的に設けたので、コン
パクトになる。
a〜62dを設けて、計測中に自動的に探触子装置2の
傾き補正を行うようにしたので、前もってティーチング
等の面倒な作業を行う必要がない。また、精度の高い計
測を行うことができる。さらに、補正用探触子62a〜
62dを測定用探触子61と一体的に設けたので、コン
パクトになる。
【0027】〔他の実施例〕 (a)前記実施例では、4個の補正用探触子を設けた
が、補正用探触子の個数は前記実施例に限定されない。
例えば、1個の補正用探触子を測定用探触子に隣接して
配置し、これを回転させながら複数の補正用超音波ビー
ムを発射して傾き演算を行うようにしてもよい。
が、補正用探触子の個数は前記実施例に限定されない。
例えば、1個の補正用探触子を測定用探触子に隣接して
配置し、これを回転させながら複数の補正用超音波ビー
ムを発射して傾き演算を行うようにしてもよい。
【0028】(b)各軸の駆動機構は前記実施例の構成
に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【0029】
【発明の効果】以上のように第1の発明では、予めティ
ーチング等の作業が不要となり、計測中に自動で傾き補
正を行いながら正確に計測を行うことができる。また第
2の発明では、簡単な構成で探触子の傾きを計測するこ
とができる。
ーチング等の作業が不要となり、計測中に自動で傾き補
正を行いながら正確に計測を行うことができる。また第
2の発明では、簡単な構成で探触子の傾きを計測するこ
とができる。
【図1】本発明の一実施例による超音波探傷器の概略ブ
ロック図。
ロック図。
【図2】前記超音波探傷器のスキャナーの斜視図。
【図3】前記超音波探傷器の探傷器保持部の正面図。
【図4】前記探傷器保持部の側面図。
【図5】探触子装置の底面図。
【図6】前記スキャナーの各軸の駆動機構の模式図。
【図7】前記探傷器の制御フローチャート。
【図8】前記探傷器の制御フローチャート。
1 探傷器本体 2 探触子装置 3 スキャナー 4 試料 61 測定用探触子 62a〜62d 補正用探触子 65 制御部 66 送信部 67 受信部 71 表示部
Claims (2)
- 【請求項1】試料の欠陥を超音波ビームにより探査する
ための超音波探傷器であって、 送受波角度が可変であり、前記試料の探査用の超音波ビ
ームを送受波する主送受波部と、前記主送受波部の周囲
に密着して均等に配置されるとともに超音波ビームの送
受波角度を計測するための超音波ビームを送受波する4
つの副送受波部とを有する送受波手段と、 前記送受波手段に超音波ビーム送波用の駆動信号を与え
るとともに、前記送受波手段からの反射信号を処理する
送受信手段と、 前記送受信手段での処理結果を表示する表示手段と、 前記送受信手段での処理結果を基に、前記送受波手段か
ら送波される超音波ビームの前記試料の探査面に対する
角度が垂直か否かを前記試料の探査中に判断する判断手
段と、 前記判断手段の結果に基づいて前記送受波手段から送波
される超音波ビームの前記試料に対する送受波角度を前
記試料の探査中に制御する角度制御手段と、 を備えた超音波探傷器。 - 【請求項2】試料の欠陥を超音波ビームにより探査する
ための超音波探傷器に用いられる超音波探触子であっ
て、 前記試料の探査用の超音波ビームを送受波する主送受波
部と、 前記主送受波部の周囲に密着して均等に配置され、前記
試料の探査中に超音波ビームの送受波角度を計測するた
めの超音波ビームを送受波する4つの副送受波部と、 を備えた超音波探傷器用探触子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02880493A JP3189463B2 (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 超音波探傷器及びその探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02880493A JP3189463B2 (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 超音波探傷器及びその探触子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06242089A JPH06242089A (ja) | 1994-09-02 |
JP3189463B2 true JP3189463B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=12258615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02880493A Expired - Fee Related JP3189463B2 (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 超音波探傷器及びその探触子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3189463B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6070004B2 (ja) * | 2012-09-20 | 2017-02-01 | 大同特殊鋼株式会社 | 超音波探傷装置 |
-
1993
- 1993-02-18 JP JP02880493A patent/JP3189463B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06242089A (ja) | 1994-09-02 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |