JPH02236159A - 超音波探傷器の波形表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波探傷器において、表示部に超音波波形
を表示するための超音波探傷器の波形表示装置に関する
． 〔従来の技術〕 超音波探傷器は、物体表面や内部の状態を、当該物体を
破壊することなく検査する装置として知られている．こ
のような超音波探傷器では、前記物体に対して放射した
超音波の反射波信号（エコー）を適宜処理して波形表示
するが、一般には、アナログ信号であるエコーをそのま
ま処理してオシロスコープに波形表示する手段が採用さ
れている．しかしながら、近年、上記エコーをデイジタ
ル的に処理して波形表示するデイジタル型超音波探傷器
が、例えば特開昭６３−９５３５３号公報により提案さ
れている．このデイジタル型の超音波探傷器を図により
説明する． 第１０図はデイジタル型超音波探傷器の系統図である．
図で、１は被検査物体、１ｆは被検査物体１内の欠陥を
示す、２は探触子であり、被検査物体１内に超音波を放
射するとともにその反射波をこれに比例した電気的信号
（エコー）に変換する．３は探触子２にパルスを出力し
て超音波を発生させる送信部、４は探触子２からのエコ
ーを受信する受信部である．受信部４には減衰回路４ａ
、増幅回路４ｂおよび検波回路４Ｃが備えられている。

５は受信部４で受信されたエコーをデイジタル値に変換
するＡ／Ｄ変換器、６はＡ／Ｄ変換器５で変換されたデ
ータを記憶する波形メモリ、７は波形メモリ６のアドレ
スを指定するアドレスカウ・ンタである。８は水晶発振
子で構成されるタイミング回路であり、送信部３のパル
ス出力タイミング、Ａ／Ｄ変換ａ５の変換タイミング、
およびアドレスカウンタフのアドレス指定タイミングを
制御する． １０は波形メモリ６に記憶されたデータの処理やタイミ
ング回路８の駆動等の所要の制御を行なうＣＰＵ　（中
央処理装置）、１１は種々のパラメータやデータ等を一
時記憶するＲＡＭ　（ランダム・アクセス・メモリ）、
１２はＣＰＵＩＯの処理手順等を記憶するＲＯＭ　（リ
ード・オンリ・メモリ）である。１３は被検査物体１内
を超音波が伝播する速度（音速）を入力する音速入力部
、１４は被検査物体１における所望の測定範囲を入力す
る測定範囲設定部である．１５はマトリックス状に配置
された所定数の液晶ドットで構成される液晶表示部、１
６は液晶表示部１５の表示を制御する表示部コントロー
ラ、１６ｍは表示部コントローラｌ６に備えられ液晶表
示部１５に表示するデータを記憶する表示メモリである
．１８は超音波探傷器本体を示し、一点Ｍ線で囲まれた
部分により構成される． なお、被検査物体１を超音波により検査する場合、通常
は探触子２を被検査物体１に直接接触させず、両者間に
水を介在させて検査が行なわれる。

そのため、被検査物体１は水槽中に置かれる．図で、Ｗ
は水槽、Ｗ．は水槽Ｗに入れられた水を示している． 次に、上記超音波探傷器の動作の概略を第１１図（ａ）
，　　（ｂ）に示すエコー波形図および第１２図に示す
波形メモリ６の内容説明図を参照しながら説明する。送
信部３からのパルスにより探触子２からは超音波が放射
され、そのエコーは受信部４で受信されて出力される．
第１０図に示すように水槽Ｗを用いて検査が行なわれた
場合の受信部４からのエコー波形が第１１図（ａ）に示
されている．この図で、横軸には時間、縦軸にはエコー
の大きさがとってある．Ｔは探触子２から超音波が放射
されたとき直ちに現れる送信エコー、Ｓは被検査物体１
の表面で反射された表面エコー、Ｆは欠陥１ｆで反射さ
れた欠陥エコー、Ｂは被検査物体１の底面で反射された
底面エコー、Ｂ，は水槽Ｗの底面で反射された水槽底面
エコーを示す．このエコー波形は順−次Ａ／Ｄ変換器５
でエコーの大きさに比例したデイジタル値に変換され、
波形メモリに格納される．これを第１１図（ｂ）および
第１２図により説明する．第１１図（ｂ）は第１１図（
ａ）に示す送信エコーＴおよび欠陥エコーＦの一部を示
し、横軸が極端に拡大されて示されている．この図で、
エコー波形上の黒点はサンプリング点を示し、時刻ｔ．
〜ｔ，・・・・・・・・・ｊ　ｔ−ｌ〜ｔ▲。，・・・
・・・・・・はサンプリング時刻を示す．τ，はサンプ
リング期間である．タイミング回路８の指令により、当
該各サンプリング点のエコーがＡ／Ｄ変換器５によりデ
イジタル値のデータに変換されて波形メモリ６に格納さ
れることになる．変換されたデータの波形メモリ６への
格納の状態が第１２図に示されている．即ち、ＡＨ（。

，．・・・・・・・・・は波形メモリのアドレス（これ
らをＡｘｔｔ＋で代表させる）、Ｄ《。》　・・・・・
・・・・は各アドレスに格納されたデータ（これらをＤ
　（ｉ｝で代表させる）であり、各データはサンプリン
グされた順序で、アドレスカウンタフの指定により波形
メモリのアドレス順にしたがって格納されてゆく． 次に、波形メモリ６に格納されたデータを液晶表示部ｌ
５に表示する手段について説明する。液晶表示部１５に
表示し得るデータの最大数は液晶表示部ｌ５を構成する
横方向に配列されたドット数と等しく、これは表示メモ
リ１６ｍのアドレスの数にも等しい。一方、波形メモリ
６のアドレス数はエコー波形のすべてのサンプリングデ
ータを格納しなければならないので、上記ドット数に比
較して温かに多い。そして、エコー波形のうちの表示す
べき範囲（測定範囲）が一部分に限定される場合であっ
ても、その測定範囲に含まれるサンプリングデータは上
記ドット数より多いのが通常である。したがって、液晶
表示部ｌ５にエコー波形を表示するには、波形メモリ６
における測定範囲内のアドレスを適切に選択しなければ
ならない．以下、このアドレスの選択について説明する
。

まず、音速入力部１３に被検査物体１内の超音波の音速
を入力し、かつ、測定範囲設定部ｌ４に被検査物体１の
表面から測定したい深さまでの長さ（測定範囲）を設定
する。今、 τＳ　：サンプリング時間 １，ｌ　：測定範囲 ｖ３　：音速 ｔ　：測定範囲内で超音波が往復する時間ΔＡ：測定範
囲内のエコー波形が記憶される波形メモリ６のアドレス
数 Ｄｔ　：液晶表示部１５の横方向のドット数とすると、 仁”’ｌｉｔＲ／ｖ，　　　　　　　　・・・・旧・・
（１）τＳ　　　　　τｓ’ｖｓ ここで、液晶表示部１５の横方向全部に亘って測定範囲
のエコー波形を表示しようとする場合、アドレス数ΔＡ
に対して、ΔＡ／Ｄｔ　（整数でない場合は整数化され
る）毎にアドレスを選択し、その選択されたアドレスに
格納されたデータを表示メモリ１６ｍに順次転送し、そ
れらのデータを液晶表示部１５に表示すれば、測定範囲
のエコー波形を表示することができる。なお、送信エコ
ーＴと表面エコーＳとの間隔は既知であるので、波形メ
モリ６に送信エコーＴのデータから順次データが格納さ
れている場合、波形メモリ６におけ毬表面エコーＳのア
ドレスも既知であり、このアドレスからΔＡ／Ｄｔ毎に
アドレスを選択してゆけばよい． 〔発明が解決しようとする課題〕 超音波探傷器を用いて被検査物体ｌの検査を実施する場
合、表面エコーＳから欠陥エコーＦまでの長さ（欠陥１
ｆの位置）を測定することが重要であり、この長さは表
示されたエコー波形の表面エコーＳと欠陥エコーＦとの
間の横軸方向の長さにより知ることができる。ところで
、被検査物体ｌの検査において、上記長さと同じ《重要
な事項は欠陥１ｆの大きさを知ることであり、これは欠
陥エコーＦのエコーの高さにより知ることができる。即
ち、被検査物体１と同一材料、同一形状の物体に機械加
工等により予め人工欠陥を作成しておき、この人工欠陥
のエコーの大きさを記録しておく。そして、被検査物体
ｌの検査により得られたエコーの高さを、記録されてい
るエコーの大きさと比較することにより欠陥１ｆの大き
さを知ることができるのである． しかしながら、上記従来の超音波探傷器においては、欠
陥１ｆの大きさを正確に測定することができない場合が
生じる．これを第１３図により説明する．この図は第１
１図（ａ）に示すエコー波形図のうち、欠陥エコーＦの
時間軸（横軸）を極端に拡大した波形図である．なお、
縦軸はエコー高さを示す。他のエコー波形と同様、欠陥
エコーＦもサンプリング期間τ，でサンプリングされ、
波形上に黒点で示されるデータは順次波形メモリ６に格
納される．ここで、液晶表示部１５にエコー波形を表示
するため、波形メモリ６のアドレスが数（ΔＡ　／　Ｄ
　ｔ　）にしたがって選択され、当該１択されたアドレ
スに格納されているデータが図示のサンプリング時刻ｔ
ａ　−ｊ　Ｅにおけるデータであったとすると、液晶表
示部ｌ５に表示される欠陥エコーの波形はこれらデータ
を結んだ線となる。この結果、実際の欠陥エコーのピー
ク値は高さｈであるにもかかわらず、液晶表示部１５に
表示される欠陥エコーのピーク値はサンプリング時刻ｔ
ｌにおけるデータの高さｈ′となり、正確な・エコー高
さを表示できなくなる。

一ｇに、エコー高さに依存する検査は、製品（被検査物
体１）に欠陥Ｉｆが存在するとき、その欠陥１ｆが許容
し得るものであるか否かの検査である場合が多い。した
がって、上記のように、表示されたエコー高さｈ′が実
際のエコー高さｈより小さくなる場合、製品が不良品で
あるにもかかわらず良品として処理されてしまうことに
なり、検査の信鯨性が著るしく損われることになる。

本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、
エコー高さをより正確に表示することができる超音波探
傷器の波形表示装置を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明は、超音波探触子に
対して所定のパルスを出力する送信部と、前記超音波探
触子からの信号を受信する受信部と、この受信部で受信
された信号を所定のサンプリング周期で順次Ａ／Ｄ変換
するＡ／Ｄ変換器と、この人／Ｄ変換器で変換されたデ
ータを記憶する波形メモリと、この波形メモリに記憶さ
れたデータを表示する表示部と、この表示部に表示する
データを記憶する表示メモリとを備えた超音波探傷器に
おいて、前記Ａ／Ｄ変換器で変換されたデータを順次所
定数毎に区分する区分手段と、この区分手段で区分され
た各区分内のデータのうち最大値のデータを選択する選
択手段と、この選択手段で選択されたデータを前記各区
分順に前記波形メモリに格納するデータ格納手段とを設
けたことを特徴とする。

〔作　用〕

被検査物体からのエコーが受信部で受信されると、この
エコーは所定のサンプリング周期でサンプリングされ、
Ａ／Ｄ変換器によりデイジタル値に変換される．変換さ
れたデータは表示メモリのアドレス数とエコー波形の測
定範囲に基づいて順次所定数毎に区分され、各区分毎に
、区分された各データのうちの最大値のデータが選択さ
れ、これら選択されたデータは区分順に波形メモリに格
納される．この波形メモリのデータは表示メモリに転送
され、表示メモリに記憶されたデータに基づいて表示部
に表示がなされる。

〔実施例〕

以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例に係る超音波探傷器の波形表示
装置の系統図である．図で、第ｌＯ図に示す部分と同一
部分には同一符号が付してある．ＣＰＵＩＯは第ｌθ図
に示すＣＰＵＩＯと同一であるが、処理手順を格納して
あるＲＯＭ２０は従来例のＲＯＭ１２とは処理内容の一
部を異にする．２ｌは測定始点設定部である．２２はＡ
／Ｄ変換器５と波形メモリ６の間に介在せしめられたデ
ータ選択回路である。ＲＯＭ２０、測定始点設定部２１
、およびデータ選択回路２２以外の構成は第ｌθ図に示
す構成と同じである．ここで、データ選択回路２２の構
成脊第２図により説明する．第２図はデータ選択回路の
第１の具体例を示す図である。図で、第１図に示す部分
と同一部分には同一符号を付して説明を省略する．２２
１はタイミング回路８から出力される第１クロック信号
ａを分周して第２クロック信号ｂを出力する分周回路で
ある。２２２は波形処理用メモリであり、Ａ／Ｄ変換器
５で変換されたデータを順次所定数ずつに区分してゆく
ための区分用の予め定められたデータが格納されている
。２２３は波形処理用メモリ２２２のアドレスを順次指
定してゆくアドレスカウンタである．２２４はアドレス
カウンタ２２３により指定されたアドレスのデータが転
送されるシフトレジスタである。シフトレジスタ２２４
からは上記区分毎に第３クロツク信号Ｃがアドレスカウ
ンタフに対して出力する．２２５．２２６はラッチ回路
、２２７はコンパレー夕、２２８はコンパレータ２２７
の出力信号ｄにより作動状態とされる合成回路である．
ラッチ回路２２５にはＡ／Ｄ変換器５で変換されたデー
タが順次ラッチされてゆく．一方、ラッチ回路２２６に
は、上記区分内で最初のデータ以降のデータのうち最大
のデータがラッチされる。コンパレータ２２７はラッチ
回路２２６にラッチされているそれまでのデータの最大
値と新たにラッチ回路２２５にラッチされたデータとを
比較し、新たなデータが大きいとき信号ｄを出力する。

合成回路２２８は信号ｄが入力されたときラッチ回路２
２６にラッチされているデータをラッチ回路２２５にラ
ッチされているデータに変更する。これらの動作の詳細
は後述する。

次に、本実施例の動作を第３図に示すエコー波形図およ
び第４図に示すフローチャートを参照しながら説明する
．第３図で，Ｔ．Ｓ，Ｆ．Ｂ．ｓｓは第１１図（ａ）に
示すものと同じエコー波形である．一点鎖線で囲まれて
いる部分１５Ａは液晶表示部１５に表示されるべき所望
の測定範囲であるｅｊｌは前述と同じく測定範囲１５Ａ
の幅、！，は表面エコーＳのピーク位置（始点）から測
定範囲１５Ａの左端までの距離を示す．上記始点は、本
実施例では波形メモリ６にデータの格納を開始した時点
（送信パルス出力とデータ格納開始を同時に行なうもの
と想定する．）からの経過時間と音速（既知）とから計
算により求める手法がとられる．なお、このような距離
計算の始点は、本実施例のように表面エコーＳの位置に
限ることはなく、任意の位置．に設定することができる
．以下の説明では、波形メモリ６の先頭アドレスに対応
する位置が距離０とされている． 次いで、液晶表示部１５に上記第３図に示すような波形
表示を行う場合の動作を説明する．最初に、音速入力部
ｌ３に被検査物体１内を超音波が伝播する音速（この音
速をＶ，とする）を入力し、又、測定始点設定部２１お
よび測定範囲設定部１４により、それぞれ始点から測定
領域左端までの距離ｉｓ，及び測定範囲１５Ａの幅１８
を入力する。

又、前記表示メモリ１６ｒｎのアドレス（ＡＬ（Ｊｌで
代表させる）の数は液晶表示部ｌ５に応じて定められた
値であり、予め記憶されている。このアドレスＡ　Ｌ　
（ｊ）の数をＫＬで表す．上記測定始点設定部２１およ
び測定範囲設定部１４はそれぞれロータリスイッチで構
成されており、一方向、例えば時計方向（正方向）の単
位角度の回動により定められた単位数値Δｌが現在値に
加算され、逆方向（負方向）の単位角度の回動により減
算される．このような加算．減算は各ロータリスイッチ
の操作量をＣＰＵ２　０が読込むことにより行なわれ、
これにより測定始点設定部２１に距離１ｓが、又、測定
範囲設定部ｌ４に距離１ｌがそれぞれ設定され、これら
の値１ｍ＋１１１により始点から測定範囲終点までの距
離ｉｔ　（Ｊ！！一７７　！　＋　ｊｉ　＊　）が決定
される．上記各数値ｖ，，ｊ！．，１，，ＫＬが定まる
と、ＣＰＵ２　０はＲＯＭ１２に記憶されている手順に
したがってこれら数値を順次読込む（第４図に示す手順
Ｐ．）．次いで、液晶表示部１５の測定範囲１５Ａの範
囲に波形を表示するには、Ａ／Ｄ変換器５で順次サンプ
リングされ変換されて出力されるデータをどのように選
択すればよいかが演算により求められる（手順Ｐａｔ）
。以下、この演算について説明する． ここで、被検査物体ｌの表面と底面との距離即ち表面エ
コーＳと底面エコーＢとの距離をＬａｓｓ、その間のＡ
／Ｄ変換器５から出力されるデータの数をΔＫ、表面エ
コーＳが受信されてから底面エコーＢが受信されるまで
の時間をｔとすると次式が成立する． ２Ｌ！Ｉｌ＝ｖｓ　−　ｔ−ｖ３　・ΔＫ・τ，・・・
・・・　（３）Ｖｇ　　＋　τＳ 上記（３）．（４）式は距離Ｌｓｍを測定範囲２つとし
たときの式（１）．　　（２）と等しい．そして、（４
）式から、距離ｌＩＩＩの測定範囲１５ＡにおけるＡ／
Ｄ変換器５からの出力データの数ΔＫ′はｖｓ　・　τ
Ｓ となる．この（５）式で、２／（Ｖ．　　・τ，）一β
とすると、 ΔＫ’一βＩｌｌＩ　　　　　　　　　　　・・・・・
・・・・（６）となる． 測定範囲１５Ａを液晶表示部１５いっぱいに表示するに
は、上記データの数ΔＫ′から表示メモＩＪｌ６ｍのア
ドレスの数ＫＬだけ選択して表示メモリ１６ｍのアドレ
スＡＬ（Ｊｌに対応させてやればよい．そこで、数ΔＫ
′と数ＫＬの比率αをとると、ΔＫ’　　　　　　　２
１ｍ となる。即ち、Ａ／Ｄ変換器５から出力されるデータを
順次１／α毎に選択して表示メモリ１６ｍのアドレスＡ
Ｌ（Ｊ）に対応させれば、一応測定範囲ｊｌＩｌにおけ
るエコー波形を表示することが可能となる． 一方、表面エコーＳのピーク点（始点）から距離１ｓに
ある測定領域の左端のデータは、当該ピーク点のデータ
が３番目のデータであること、および距離ｌ，間にある
データの数が（６）式よりβｌ，であることから、＄＋
β１３番目のデータであることが判る．したがって、測
定範囲１５Ａを表示するためには、第（Ｓ＋βａＳ）番
目のデータから順次ｌ／α毎にデータを選択すればよい
ことになる．即ち、選択すべきデータの番号ｌは次式で
表される。

ｉｗｓ＋βｆｆｉｓ＋ｊ／α　　　　・・・・・・・・
・（８）（８）式でｊは表示メモリ１６ｍのアドレスの
番号である．（８）式の演算において、数ｊ／αは整数
でない場合が生じるので、この場合には４捨５人等の適
宜の手法により数ｌは整数化される（手順Ｐｒｓ）− 次いで、数量に基づいて順次データを選択するため、デ
ータ選択回路２２の波形処理用メモリ２２２に格納する
データを作成する（手順Ｐ＋ａ）．次に、波形処理用メ
モリ２２２のデータにしたが一って、ラッチ回路２２６
の最大値データがとり出され、波形メモリ６に格納され
る（手順Ｐ＋ｓ）−手順ＰＩ４の処理はＣＰＵ２　０で
、手順Ｐｉｌ１の処理はデータ選択回路２２で実行され
る．これらの処理の説明は後述する．波形メモリ６に格
納されたデータは表示メモリ１６ｍの対応するアドレス
に転送される（手順Ｐｌ＆）−そして、表示部コントロ
ーラ１６により表示メモリ１６ｍの各アドレスのデータ
を液晶表示部１５に表示する（手順Ｐ，７）ことにより
所望の測定範囲１５Ａを表示させることができる． ここで、データ選択回路２２の波形処理用メモリ２２２
に格納すべきデータについて説明する．今、理解を容易
にするため、手順ｐ＋ｓの演算により得られた数ｌが「
５」であったとする．即ち、゛これはＡ／Ｄ変換器５か
ら順に出力されてくるデータを５つ毎に選択するタイミ
ングで選択されたデータ（後述する）を波形メモリ６に
格納することを意味する．ところで、Ａ／Ｄ変換器５か
らは第２図に示すタイミング回路８からの第１クロック
ａの１パルス毎にデータが変換され出力されるので、上
記のタイミングを得るには第ｌクロックａの５パルス毎
に波形メモリ６のアドレスを変更、指示すればよ《、こ
のためには、アドレスヵウンタフのカウントを進める第
３クロックＣは第１クロツクａを１７５分周したもので
あればよい．したがって、今、アドレスカウンタフが高
レベル信号「１」で作動するものとすると、第３クロッ
クＣはｒｌ．　０．　０．　Ｏ．　０．　１，　０，　
０．　０，　０，１．Ｏ．Ｏ・・・・・・・・・」のよ
うに、高レベル信号ｒｌＪの間に低レベル信号「０」が
４つ存在する信号の連続で構成すればよいことになる．
このような信号を出力するため、波形処理用メモリ２２
２、アドレスカウンタ２２３、およびシフトレジスタ２
２４が設けられている． 波形処理用メモリ２２２のアドレスを、Ａ，％＋ｊ）（
１−０．１，２．・・・・・・・・・）とし、１つのア
ドレスに格納されるデータが８ビット（ビット５０〜ｂ
ｙ）であるとすると、上記ｉ−５の場合、波形処理用メ
モリ２２２に格納されるデータは第５図に示す波形処理
用メモリの内容説明図のように、上記第３クロツクＣの
データｒｌＪ．ｒＯＪの配列を８ビット毎に区分して順
次アドレスに格納したものとなる．この場合、アドレス
Ａｓ（。》に格納されるデータＩ）ａｔ。》は２進表記
でｒｌ００００１００」、ｌ６進表記でｒ８　４Ｊ　、
データＤｌｍ（１）は２進表記でｒ００１００００１Ｊ
、１６進表記で「２１」、・・・・・・・・・となる．
このような波形処理用メモリ２２２のデータの作成処理
（第４図に示す手順Ｐｌ４の処理）を第６図に示すフロ
ーチャートを参照しながら説明する． 上記処理を行なうため、まず、波形処理用メモＩ７　２
　２　２の各アドレスの順序を示す整数をＵ、当該各ア
ドレスに格納するデータのビット番号（第５図に示すビ
ット番号ｂ１〜ｂｏ）をＰ　（Ｐ番目？ビットはｂ．）
とし、又、それらビットの所定のものに、ｒＱＪ，ｒｌ
Ｊを割り当てる処理の回数を示す整数をｑとする。そし
て、最初にＰ＝７，ｑ＝ｏ，ｕ＝０とされる（第６図に
示す手順Ｐｚｔ）−Ｐ−７としたのは、後述するように
、アドレスカウンタフに出力するデータの処理はビット
番号ｂ，から開始されるためである。次に、最初のアド
レスＡ　ｖａ　（。》のビット番号ｂ，のデータが「１
」とされ、次のビット番舟に処理を移すために（Ｐ−１
）が演算され、又、ｒｌＪの割当て処理終了後の処理回
数を示すために（ｑ　＋　１）に演算される（手順Ｐ０
）． 手順Ｐ．の処理終了後、次の数ｉ　（上記の例の場合、
ｉ＝５）が読出される（手順Ｐ！３）−そして、読出さ
れた数Ｉと現在の数ｑとが等しいか否か、即ち、次の処
理が５番目の処理であるか否かが判断される（手順Ｐｘ
ｎ）−５番目の処理でない場合には、現在のビット番号
のデータが「０」とされ（手順Ｐ■）、ビット番号がそ
のアドレスの最終ビット番号ｂ．であるか否かが判断さ
れる？手順Ｐ２，）。最終ビットでない場合、さらに次
のビット番号に処理を移すため（Ｐ−１）が演算される
（手順Ｐ．）．そして、処理が次のビットに移るため、
処理回数を１つ増加させる（ｑ＋１）が演算され（手順
Ｐｚ＊）、そのときのｑの値と数ｉとが等しいか否か判
断される（手順Ｐ！！）．等しくなければ処理は再び手
順Ｐ■に戻されて繰返される．手順ｐｚａでＰ＝−０、
即ちそのアドレスの最終ビットへの割当てが終了したと
判断された場合、次のアドレスの最上位ビットｂ，へ移
るべくＰ−７とされ、かつ、（ｕ＋１）の演算が行なわ
れる（手順Ｐ，。）．又、手順Ｐ２．で、ｑ　ｍ　ｉ　
、即ち上記の例で５番目の処理であると判断された場合
、そのビットｂ．のデータをｒｌＪとし（手順Ｐ３Ｉ）
、処理は再び手順Ｐ０に戻される．なお、上記波形処理
用メモリ２２２のデータ作成手順中、手順Ｐ０において
「次のｉを読む」のは、第４図に示す手順ｐ＋ｓの処理
において、整数化を行なった場合、数ｉは必ずしもすべ
て等しいとは限らず、１つ又はそれ以上ずれた数値とさ
れる可能性があることによる．又、本実施例ではデータ
を間引いてゆくこととなるので、当然ながらｉ≧２とな
る． このようにして、波形処理用メモリ２２２のデータが作
成、記憶された後、これらデータは第３クロツクＣとし
て出力せしめられる．この出力のため、アドレスカウン
タ２２３およびシフトレジスタ２２４が用いられる．即
ち、当該アドレスカウンタ２２３は、分周回路２２１で
第１クロツクａを１７８分周された第２クロックｂによ
りカウントが進められ、順次波形処理用メモリ２２２の
アドレスを指定してゆく．アドレスカウンタ２２３によ
りアドレスが指定されると、そのアドレスのデータは並
列的にシフトレジスタ２２４に転送される．この転送後
の処理を第７図（ａ）〜（ｄ）に示すシフトレジスタ２
２４の内容説明図を参照して説明する． 第７図（ａ）には第５図に示す波形処理用メモＩ７　２
　２　２のアドレスＡｓ（。，のデータが転送された状
態が示されている．この状態において、シフトレジスタ
２２４の最下位ビット（ｂ０）には第１クロツクａと同
期して順次データｒＯＪが書込まれてゆく．これにより
、シフトレジスタ２２４からは上位ビットからデータが
出力されてゆく．第７図（ｂ）には第７図（ａ）に示す
ように「０」が１つ書込まれたとき、シフトレジスタ２
２４の最上位ビッ｝（ｂ？）のデータが出力され、シフ
トレジスタ２２４の各データが１つずつ上位ビットにシ
フトされた状態が示されている．このようにして、第１
クロツクａの連続する８パルスによりシフトレジスタ２
２４からは第３クロツクＣとしてｒｌ　０　０　０　０
　１　０　０Ｊが出力される．このとき、シフトレジス
タ２２４のデータは第７図（Ｃ）に示すようにすべて「
０」となる．次いで、アドレスカウンタ２２３がカウン
トを１つ進め、アドレスＡｌｌ（１）のデータがシフト
レジスタ２２４に転送される．この状態が第７図（ｄ）
に示される．この動作の繰返しにより、第３クロックＣ
は５回毎に「１」が発生する信号となってアドレスカウ
ンタ１に供給される． 一方、Ａ／Ｄ変換器５から出力される最初のデータはラ
ッチ回路２２５．２２６にラッチされる．これらのデー
タはコンバレータ２２７に入力されてその大小が比較さ
れる。今、ラッチ回路２２５のデータをＤＡ、ラッチ回
路２２６のデータをＤ．とすると、コンパレータ２２７
では、ＤＡ≧Ｄ．の比較がなされ、ＤＡ≧Ｄａのとき低
レベル信号ｄを出力する．最初、上記のように各ラッチ
回路２２５．２２６には同一のデータがラッチされるの
で、ＤＡ−ＤＩであり、信号ｄが出力されて合成回路２
２８が作動状態となり、第１クロックａの信号によりラ
ッチ回路２２６のデータがラッチ回路２２５のデータに
書換えられる。次のデータがＡ／Ｄ変換器５から出力さ
れると、このデータはラッチ回路２２５にラッチされ、
コンバレータ２２７によりさきに保持されているラッチ
回路２２６のデータと比較される． この場合、ＤＡ＜ＤＩであればラッチ回路２２５に次の
データが新たにラッチされるだけであり、ラッチ回路２
２６のデータは保持されたままであるが、ＤＡ≧Ｄ．で
あれば、コンパレータ２２７から低レベル信号ｄが出力
され、合成回路２２８が作動状態となり、第１クロック
ａのパルスによりラッチ回路２２６のデータはラッチ回
路２２５のデータに書換えられる．以上の動作の繰返し
により、ラッチ回路２２６には常にそれまでのデータの
うちの最大値データが保持された状態となる。

ここで、シフトレジスタ２２４から出力される第３クロ
ツクＣがｒＯＪの場合、ラッチ回路２２５．２２６およ
びコンパレータ２２７による上記動作に変化はない．し
かし、第３クロックがｒｌＪの場合、ラッチ回路２２６
にはこの「１」の信号が入力され、これによりラッチ回
路２２６に保持されているデータ、即ち最大値データは
波形メモリ６に対して出力されると同時にラッチ回路２
２６に保持されているデータはクリアされる。一方、上
記「１」の信号はアドレスカウンタフにも同時に入力さ
れるので、アドレスカウンタ７は波形メモリ６の新たな
アドレスを指定している。したがって、ラッチ回路２２
６から出力された最大値デ一夕は波形メモリ６の上記新
たなアドレスに格納されることになる． 以上の動作により、波形メモリ６には、上記の例にした
がうと、Ａ／Ｄ変換器５から出力されるデータの５番目
毎の出力タイミングと同期してデータが格納され、この
格納されるデータは、当該５番目のデータ以前の５つの
データのうちの最大値データとなる．したがうて、第１
３図に示すデータｈ又はこれに極めて近い値を確実に得
ることができる． 第８図はデータ選択回路の第２の具体例を示すブロック
図である．図で、第２図に示す部分と同一部分には同一
符号を付して説明を省略する．２２２′は波形処理用メ
モリであり、第２図に示す波形処理用メモリ２２２に対
応する．この波形処理用メモリ２２２′は、さきの具体
例の波形処理用メモリ２２２が第５図に示すように８ビ
ットメモリで構成されているのに対して１ビットメモリ
で構成されている．本具体例はさきの具体例とは、上記
波形処理用メモリの構成が異なる点、および分周回路２
２１とシフトレジスタ２２４が除かれている点でのみ相
違し、他の構成は同じである。なお、後述するようにＲ
ＯＭ２０の処理手順の一部も異なる。

本具体例の動作を第９図に示す波形処理用メモリ２２２
′の内容説明図を参照して説明する．さきの具体例と同
様、手順ｐｕｓの演算により得られた数ｉがｒ５Ｊであ
ったとする。この場合、波形処理用メモリ２２２′は１
ビットメモリであるから、これへのデータ格納処理はさ
きの具体例における波形処理用メモリ２２２へのデータ
格納処理とは異なり、ＣＰＵＩＯから順にｒｌ００００
１ｏｏｏｏｔｏｏ・・・・・・・・・」のビット信号を
１つずつ格納してゆけばよい。この格納された状態が第
９図鯉示されている．即ち、各アドレスにはＲＯＭ２０
の処理手順にしたがってＣＰＵＩＯから１ビットデータ
ｒｌＪ、ｒＯＪが上記の順で格納されてゆく． 超音波探傷動作においては、このような１ビットデータ
が格納されている波形処理用メモリ２２２′から、アド
レスを順に指定してゆくアドレスカウンタ２２３からの
信号により格納されているビットデータが信号Ｃとして
出力されるので、アドレスカウンタ７はさきの具体例と
同様、第１クロツクａの５パルス毎にカウントアップさ
れることになる。波形処理用メモリ２２２′におけるそ
の他の動作はさきの具体例の波形処理用メモリ２２２と
同じである． このような構成により、本具体例では分周回路およびシ
フトレジスタが不要となり、全体構成を簡素化すること
ができ、又、ＲＯＭ２０の処理手順も簡素化することが
できる． なお、上記実施例において、波形メモリ６に格納された
データはさきに述べたように、第４図に示す手順ＰＩ＆
の処理により表示メモリに転送されるが、本実施例では
波形メモリ６のアドレス数と表示メモリ１６ｍのアドレ
ス数とは同一とされ、波形メモリ６からは表示メモリ１
６ｍの対応するアドレスに対してデータの転送が行なわ
れる。このように同一のメモリを２つ設けたのは、探触
子２の作動、Ａ／Ｄ変換器５の変換動作、および波形メ
モリ６への格納動作はすべてタイミング回路８のタイミ
ング信号にしたがうが、波形表示はタイミング回路８の
タイミング信号に制約されることなく自由に表示を行な
いたいためである。これは、本実施例のように表示メモ
リ１６ｍを別途に設け、最新のエコー波形データを波形
メモリ６から表示メモリ１６ｍに転送することにより達
成される。

なお、又、超音波探傷器による検査においては、測定範
囲の変更ｄｕｔ度は極めて少なく、ある部材に対して一
旦測定範囲が設定されると基本的にはその部材に対して
測定範囲の変更を行なうことはない。さらに、ある測定
範囲が設定された場合、それに関するデータ（波形処理
用メモリ２２２．２２２′に格納されたデータも含む）
の記憶は容易であるので、測定範囲に変更があった場合
でも、それに関するデータが既に記憶されている場合に
はこれが用いられる．したがって、実際の使用において
は、第４図に示す手順Ｐｌｌ〜Ｐｌ４の処理および第６
図に示す処理が実行されることは殆んどない。以上のこ
とから、Ａ／Ｄ変換器５におけるデータ出力から波形メ
モリ６へのデータ格納までの処理はハードウエアにより
同時（リアルタイム）に実行されることになり、高速処
理がなされる。

このように、本実施例では、Ａ／Ｄ変換器から出力され
るデータを所定期間毎に区分し、その区分の最大値デー
タを当該所定期間毎に波形メモリに格納し、これを表示
メモリに転送するようにしたので、エコー波形の高さを
より一層正確に表示することができる。又、波形メモリ
に容量の小さいものを用いることができる．又、測定始
点設定部および測定範囲設定部を設けたので、エコー波
形の任意の部分を拡・大又は縮小して表示することがで
きる．さらに、測定範囲を全く新たな値に設定しない限
り、データを高速で処理することができ、ひいては迅速
な表示を行なうことができる．なお、探触子や他の適所
にスイッチを設け、波形メモリから表示メモリへのデー
タ転送を停止できるようにすれば、表示部におけるエコ
ー波形の表示をそのときの状態で固定することができ、
エコー波形又はそのデータの記録を容易に行なうことが
できる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明では、Ａ／Ｄ変換器で出力さ
れたデータを所定数毎に区分し、各区分のデータのうち
の最大値のデータを波形メモリに格納し、これらを表示
メモリに順に転送するようにしたので、エコー波形の高
さをより一層正確に表示することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る超音波探傷器の波形表示
装置の系統図、第２図は第１図に示すデータ選択回路の
第１の具体例のブロック図、第３図は表示領域を示す図
、第４図は第１図に示す装置の動作を説明するフローチ
ャート、第５図は第２図に示す波形処理用メモリの内容
説明図、第６図は波形処理用メモリのデータ作成の動作
を説明するフローチャート、第７図（ａ）．　　（ｂ）
，（ｃ）．　　（ｄ）は第２図に示すシフトレジスタの
内容説明図、第８図は第１図に示すデータ選択回路の第
２の具体例のブロック図、第９図は第８図に示す波形処
理用メモリの内容説明図、第１０図はデイジタル型超音
波探傷器の系統図、第１１図（ａ），　　（ｂ）はエコ
ー波形図およびその一部拡大波形図、第１２図は波形メ
モリの内容説明図、第１３図は欠陥エコーの拡大波形図
である．ｌ・・・・・・・・・被検査物体、１ｆ・・・
・・・・・・欠陥、２・・・・・・・・・探触子、３・
・・・・・・・・送信部、４・・・・・・・・・受信部
、６・・・・・・・・・波形メモリ、１０・・・・・・
・・・ＣＰＵ，１３・・・・・・・・・音速入力部、１
４・・・・・・・・・測定範囲設定部、ｌ５・・・・・
・・・・液晶表示部、１６・・・・・・・・・表示部コ
ントローラ、１６ｍ・・・・・・・・・表示メモリ、２
０・・・・・・・・・ＲＯＭ，２１・・・・・・・・・
測定始点設定部、２２・・・・・・・・・データ選択回
路． 第 図 ＡＭ（Ｓ） ＡＭ（Ｓ） 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 ？ー 第１１図 （ａ） （ｂ） 第１２図 第１３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　超音波探触子に対して所定のパルスを出力する送信部
   と、前記超音波探触子からの信号を受信する受信部と、
   この受信部で受信された信号を所定のサンプリング周期
   で順次Ａ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換
   器で変換されたデータを記憶する波形メモリと、この波
   形メモリに記憶されたデータを表示する表示部と、この
   表示部に表示するデータを記憶する表示メモリとを備え
   た超音波探傷器において、前記Ａ／Ｄ変換器で変換され
   たデータを順次所定数毎に区分する区分手段と、この区
   分手段で区分された各区分内のデータのうち最大値のデ
   ータを選択する選択手段と、この選択手段で選択された
   データを前記各区分順に前記波形メモリに格納するデー
   タ格納手段とを設けたことを特徴とする超音波探傷器の
   波形表示装置。