JPH0758178B2 - Ultrasonic seam detector - Google Patents
Ultrasonic seam detectorInfo
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- JPH0758178B2 JPH0758178B2 JP1189814A JP18981489A JPH0758178B2 JP H0758178 B2 JPH0758178 B2 JP H0758178B2 JP 1189814 A JP1189814 A JP 1189814A JP 18981489 A JP18981489 A JP 18981489A JP H0758178 B2 JPH0758178 B2 JP H0758178B2
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- ultrasonic
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- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波送波器と受波器とを対向し、両者の間
に被測定物を非接触に配設して非測定物の位置，厚み，
継ぎ目等を計測する超音波検出器に係わり、特に送波
器，受波器，被測定物やこれらの周囲の物からの反射波
との干渉を少なくした超音波継目検出器に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application] The present invention is a non-measurement object in which an ultrasonic wave transmitter and a wave receiver are opposed to each other, and an object to be measured is arranged in a non-contact manner between the two. Position, thickness,
The present invention relates to an ultrasonic wave detector for measuring a seam, etc., and particularly to an ultrasonic wave seam detector that reduces interference with a reflected wave from a wave transmitter, a wave receiver, an object to be measured, or an object around them.
例えば、ウエブ（帯状物体）の端部位置の検出には光を
照射し、その遮光量によりその端部位置を検出する。光
を通過する物体や感光する物体の場合はエアーが用いら
れている。また超音波送波器と超音波受波器とを対向し
て配置し、両者の間にウエブを配置し、連続して発射さ
れる超音波をウエブが遮断する量によりウエブの端部位
置を検出する装置が特開昭63−117865号公報に開示され
ている。For example, light is emitted to detect the end position of the web (strip-shaped object), and the end position is detected by the amount of light shielding. Air is used in the case of an object that transmits light or an object that is photosensitive. In addition, the ultrasonic transmitter and the ultrasonic receiver are arranged to face each other, the web is arranged between them, and the position of the end of the web is determined by the amount by which the ultrasonic waves emitted continuously are blocked by the web. A detecting device is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-117865.
また、超音波発信器若しくは受信器を被測定物に密着し
て計測する技術、または、反射波を計測してレベルや位
置を計測する技術については、ノイズ防止について各種
の対策が公知である。たとえば、センサ技術Vol.5No.15
（1985年12月）56ページ、センサ技術Vol.8.No.9（1988
年８月）50ページには、信号を断続的に発信して反射波
のノイズを防止する技術が開示されているが、非接触で
発信部と受信器を対向させた使用方法の技術は新しいも
のでノイズ防止の技術はなく、大きなネックになってい
た。Various measures for noise prevention are known for a technique of measuring an ultrasonic transmitter or a receiver in close contact with an object to be measured or a technique of measuring a reflected wave to measure a level or a position. For example, sensor technology Vol.5 No.15
(December 1985) Page 56, Sensor Technology Vol.8.No.9 (1988
(August, 2010) On page 50, a technology for intermittently transmitting a signal to prevent the noise of reflected waves is disclosed, but the technology for using the transmitter and receiver in a contactless manner is new. There was no technology to prevent noise, and it was a big bottleneck.
次に、被測定物としてウエブの継目検出を例にとると、
ウエブの継目は継目テープ等によって接続され、継目部
は通常部より厚くなっている。故に継目部は通常部より
厚い位置を検出することにより検出することができる。Next, taking the detection of the seam of the web as the measured object as an example,
The seams of the web are connected by a seam tape or the like, and the seam part is thicker than the normal part. Therefore, the seam portion can be detected by detecting a position thicker than the normal portion.
なお、一般に使用されるウエブの材質として紙，セロハ
ン，アルミ箔，ポリラミネート等があり、継目テープの
材質として紙，ビニル，アルミ箔等がある。ウエブと継
目テープの材質は必ずしも同じにする必要はない。とこ
ろで、継目検出器は輪転印刷機，ラミネータ，スリッタ
など種々の機械に取付けられている。このうちオフセッ
ト輪転印刷機では、継目部でウエブ厚が増加するとブラ
ケットをいためてしまうので、これを避けるため継目部
で圧胴を逃すようにする。また、輪転印刷機，ラミネー
タ，スリッタマシンなどでは、最終的な製品に継目部分
が混入すると、品質管理上問題となるので、継目通過時
に継目検出器により警報を発し、継目部分を取り除いた
り、印を付けるなどの処理が行われている。It should be noted that commonly used web materials include paper, cellophane, aluminum foil, polylaminate, and the like, and seam tape materials include paper, vinyl, aluminum foil, and the like. The material of the web and the seam tape do not necessarily have to be the same. By the way, the seam detector is attached to various machines such as a rotary printing press, a laminator, and a slitter. Among them, in the offset rotary printing press, since the bracket is damaged when the web thickness increases at the joint, the impression cylinder is allowed to escape at the joint to avoid this. Also, in rotary printing presses, laminators, slitter machines, etc., if the seam part is mixed into the final product, it will cause a problem in quality control. Processing such as attaching is performed.
従来用いられてきた継目検出方法としては、被測定物に
機械的な接触子を当て、その接触子の変位で継目を検出
する接触式、可視光又は赤外光を発射し、被測定物から
の透過光量あるいは反射光量の変化で継目を検出する非
接触による光電式、厚み変化部の静電容量の変化を検出
して継目を検出する非接触による静電容量式などがあ
る。As a seam detection method that has been conventionally used, a mechanical contactor is applied to the object to be measured, a contact type that detects the seam by the displacement of the contactor, emits visible light or infrared light, and is measured from the object to be measured. There is a non-contact type photoelectric system that detects a seam by a change in the amount of transmitted light or a reflected light amount, and a non-contact capacitance type that detects a seam by detecting a change in capacitance of a thickness change portion.
上記従来の技術のうち、エアーを使用してウエブの端部
位置を検出する場合、エアーの清浄度、または、周囲の
粉塵の巻き込みによりウエブの品質を低下することがあ
り、さらにエアーの風圧によりウエブの端部が波を打っ
たり、巻き込んでしまうことがある。超音波による検出
器も製品化されているが、周囲温度や風の影響を受けや
すく、また、ウエブが波を打った場合出力信号が変化し
安定性に欠けることがある。Among the above-mentioned conventional techniques, when detecting the edge position of the web by using air, the quality of the web may be deteriorated due to the cleanliness of the air or the inclusion of dust in the surroundings. The edges of the web may wavy or get caught. Ultrasonic detectors have also been commercialized, but they are easily affected by ambient temperature and wind, and when the web undulates, the output signal may change and lack stability.
この理由は次のように推定される。The reason for this is presumed as follows.
超音波送波器から、これと対向した超音波受波器に超音
波が連続的に発射されるが、超音波受波器で反射された
反射波と送波器からの直接波が干渉して定常波を生じ
る。この定常波が超音波受波器にも入射するが、定常波
は周囲温度が変化した場合、空気中の音速の変化により
波長が変わるため変化する。したがって超音波受波器の
出力信号が変化する。The ultrasonic wave is continuously emitted from the ultrasonic wave transmitter to the ultrasonic wave receiver facing it, but the reflected wave reflected by the ultrasonic wave receiver interferes with the direct wave from the ultrasonic wave receiver. Generate a standing wave. This standing wave also enters the ultrasonic wave receiver, but the standing wave changes when the ambient temperature changes, because the wavelength changes due to the change in the sound velocity in the air. Therefore, the output signal of the ultrasonic receiver changes.
また、超音波送波器と超音波受波器との間を通過する超
音波をウエブで一部遮断すると、ウエブに当たった超音
波はウエブ面で反射する。この反射波が超音波送波器か
らの直接波と干渉し定常波を生じる。そしてウエブが走
行方向に対し垂直な方向に変動した時、すなわちパスラ
インが変動した時、直接波に対するウエブからの反射波
の位相が変化するため、定常波にも変化が生じる。この
ためウエブが波を打ったり、パスラインが変動したとき
は定常波が変化するので超音波受波器の出力信号が変動
し不安定となる。Further, when a part of the ultrasonic wave passing between the ultrasonic wave transmitter and the ultrasonic wave receiver is blocked by the web, the ultrasonic wave hitting the web is reflected by the web surface. This reflected wave interferes with the direct wave from the ultrasonic transmitter to generate a standing wave. When the web fluctuates in a direction perpendicular to the traveling direction, that is, when the pass line fluctuates, the phase of the reflected wave from the web with respect to the direct wave changes, so that the standing wave also changes. For this reason, when the web hits a wave or the pass line fluctuates, the standing wave changes and the output signal of the ultrasonic receiver fluctuates and becomes unstable.
また、接触式で継目部を検出する場合、特に被測定物が
薄い時には、接触部に機械的高精度が要求され、また被
測定物が軟らかい場合、継目の検出が困難となる。また
光電式の場合、被測定物に絵柄がある場合や透明フイル
ムの場合、または遮光性である場合には使用不能とな
る。静電容量式の場合、被測定物がアルミ箔等の場合使
用できない。その他、使用する継目テープの色や材質等
に制約がある場合がある。Further, in the case of detecting the seam portion by the contact method, particularly when the object to be measured is thin, mechanical high accuracy is required for the contact portion, and when the object to be measured is soft, it is difficult to detect the seam. Further, in the case of the photoelectric type, it cannot be used when the object to be measured has a pattern, a transparent film, or a light-shielding property. In case of capacitance type, it cannot be used when the object to be measured is aluminum foil. In addition, there may be restrictions on the color and material of the seam tape used.
また、超音波送波器、超音波受波器、被測定物の周囲に
他の物がある場合、超音波送波器から発射された超音波
が周囲物体で反射し、この反射波が受波器に到達し送波
器より直接きた超音波や被測定物を透過してきた超音波
と干渉し受波器の計測値に悪影響を与える。In addition, if there are other objects around the ultrasonic transmitter, ultrasonic receiver, or DUT, the ultrasonic waves emitted from the ultrasonic transmitter are reflected by surrounding objects, and the reflected waves are received. It interferes with the ultrasonic waves that have reached the wave device and have come directly from the wave transmitter, and the ultrasonic waves that have passed through the object to be measured, and adversely affect the measured values of the wave receiver.
本発明の目的は超音波送波器、超音波受波器、被測定
物、およびこれらの周囲物体からの反射波との干渉を少
なくした超音波継目検出器を提供することにある。An object of the present invention is to provide an ultrasonic wave transmitter, an ultrasonic wave receiver, an object to be measured, and an ultrasonic seam detector in which interference with reflected waves from these surrounding objects is reduced.
上記目的を達成するため、超音波を送波する超音波送波
器と、該超音波送波器と対向して配設され、この対向し
た間を該超音波送波器に対し相対的に移動する被測定物
を通過した前記超音波を受波する超音波受波器と、を有
し、前記超音波送波器と前記超音波受波器の周囲に超音
波を反射する壁体が配置されている超音波継目検出器に
おいて、前記超音波送波器の送波面、前記超音波受波器
の受波面の少なくともいずれか一方に設けられた超音波
の指向性又は受向性を鋭くするホーンと、前記超音波受
波器が受波した前記被測定物の通常部の透過受波と継目
部の透過受波とを所定の基準値と比較し継目部を検出す
る継目検出部とを備え、前記継目検出部が、前記超音波
受波器の出力を検波して透過受波の大きさに応じた信号
を検波する検波部と、前記検波部の出力のピーク値を保
持するピークホールド回路と、該ピークホールド回路の
保持するピーク値より前記所定の基準値を生成する基準
値生成回路と、該基準値生成回路の出力と前記検波部の
出力とを比較する比較回路と、該比較回路の出力に基づ
き継目検出信号を出力すると共に該継目検出信号を出力
する度に前記ピークホールド回路を継目検出信号の出力
時間の間リセットする出力回路とを備えたものである。In order to achieve the above-mentioned object, an ultrasonic wave transmitter for transmitting an ultrasonic wave and an ultrasonic wave transmitter are disposed so as to face the ultrasonic wave transmitter, and the distance between these ultrasonic wave transmitters is relative to the ultrasonic wave transmitter. An ultrasonic wave receiver that receives the ultrasonic wave that has passed through the moving object to be measured, and a wall that reflects ultrasonic waves around the ultrasonic wave transmitter and the ultrasonic wave receiver. In the arranged ultrasonic seam detector, the directivity or directivity of the ultrasonic wave provided on at least one of the transmitting surface of the ultrasonic transmitter and the receiving surface of the ultrasonic receiver is sharpened. A horn, and a seam detector that detects the seam by comparing the received wave of the normal part and the received wave of the seam of the measured object received by the ultrasonic wave receiver with a predetermined reference value. And a detection unit for detecting the signal according to the magnitude of the transmitted reception by detecting the output of the ultrasonic receiver by the seam detection unit. A peak hold circuit for holding the peak value of the output of the detection unit, a reference value generation circuit for generating the predetermined reference value from the peak value held by the peak hold circuit, an output of the reference value generation circuit and the A comparison circuit that compares the output of the detection unit and a seam detection signal based on the output of the comparison circuit, and each time the seam detection signal is output, the peak hold circuit is reset during the output time of the seam detection signal. And an output circuit.
超音波送波器の送波面と超音波受波器の受波面を対向し
て配置し、その間に被測定物を非接触に配置した超音波
検出器では、送波面に超音波の指向性を鋭くするホーン
を設けて受波面に超音波を集中すれば超音波受波器の受
波性能が向上する。また、受波面に超音波の受向性を鋭
くするホーンを設けて受波する範囲が狭くすれば、超音
波受波器の受波性能は向上する。特に、超音波検出器と
被測定物の周囲に物体がある場合、この周囲物体に反射
した超音波が受波面に入射し、またこの反射した超音波
と、検出に必要な超音波と干渉して、超音波受波器の受
波性能を劣化させるが、ホーンを送波面、または受波面
の一方または両方に設けることにより反射波の影響を少
なくして超音波受波器の受波性能を向上させる。In the ultrasonic detector in which the wave-transmitting surface of the ultrasonic wave transmitter and the wave-receiving surface of the ultrasonic wave receiver are arranged to face each other, and the DUT is arranged in a non-contact manner between them, the directivity of the ultrasonic wave is set on the wave-transmitting surface. If the sharpening horn is provided and the ultrasonic waves are concentrated on the receiving surface, the receiving performance of the ultrasonic receiver is improved. Further, if a horn for sharpening the directivity of ultrasonic waves is provided on the wave receiving surface to narrow the receiving range, the wave receiving performance of the ultrasonic wave receiver is improved. In particular, when there is an object around the ultrasonic detector and the object to be measured, the ultrasonic wave reflected by the surrounding object is incident on the receiving surface, and the reflected ultrasonic wave and the ultrasonic wave necessary for detection interfere with each other. Therefore, the reception performance of the ultrasonic receiver is degraded, but the effect of reflected waves is reduced by installing the horn on either or both of the transmitting surface and the receiving surface to reduce the receiving performance of the ultrasonic receiver. Improve.
また、被測定物の継目部は、通常部より肉厚になってい
る。このため、対向して配設された超音波送波器と超音
波受波器の間を移動する被測定物を透過して超音波受波
器に受波される透過量は継目部で通常部よりも減少す
る。この減少量を所定の基準値と比較して検知すること
により継目部を検知することができる。Further, the seam portion of the measured object is thicker than the normal portion. Therefore, the amount of transmission that is transmitted to the ultrasonic wave receiver through the DUT that moves between the ultrasonic wave transmitter and the ultrasonic wave receiver that are disposed opposite to each other is usually the seam. Less than the department. The seam can be detected by comparing the amount of decrease with a predetermined reference value and detecting it.
継目検出部として、検波部は超音波受波器の出力から透
過受波の大きさに応じた信号を検波し、ピークホールド
回路は検波器のピーク値をピークホールド回路のもつ時
定数を間保持し、基準値生成回路はピークホールド回路
の保持するピーク値に基づき基準値を生成し、比較回路
はその基準値と検波器の出力を比較し基準値以上の信号
を被測定物の通常部とし基準以下の信号を被測定物の継
目部と弁別する。As a seam detector, the detector detects a signal from the output of the ultrasonic receiver according to the magnitude of the transmitted wave, and the peak hold circuit holds the peak value of the detector for the time constant of the peak hold circuit. Then, the reference value generation circuit generates a reference value based on the peak value held by the peak hold circuit, and the comparison circuit compares the reference value with the output of the detector and sets the signal above the reference value as the normal part of the DUT. Signals below the standard are discriminated from the joint of the DUT.
出力回路が継目検出信号を出力する度にピークホールド
回路を継目検出信号の出力時間の間リセットすることに
より継目部が通過するごとにピークホールド回路は新し
い値を保持することになり、基準値生成回路はこの新し
い値に基づき新しい基準値を設定する。これにより互い
に厚みの異なる被測定物が継目部で継目テープで継がれ
ている場合でも、それぞれの被測定物の厚みに基づき基
準値が自動的に設定される。Each time the output circuit outputs the seam detection signal, the peak hold circuit is reset for the output time of the seam detection signal, so that the peak hold circuit holds a new value each time the seam passes, and the reference value is generated. The circuit sets a new reference value based on this new value. As a result, even when the objects to be measured having different thicknesses are spliced at the seam portion with the seam tape, the reference value is automatically set based on the thickness of each object to be measured.
以下、本発明の実施例を第１図〜第９図を用いて説明す
る。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 9.
第１図は第１実施例としてウエブ位置検出を示す説明図
である。FIG. 1 is an explanatory view showing web position detection as the first embodiment.
超音波送波器１と超音波受波器３は対向して配置され超
音波検出器を構成し、この中間に被測定物５が送波器１
および受波器３の両者から離れて設置される。The ultrasonic wave transmitter 1 and the ultrasonic wave receiver 3 are arranged so as to face each other to form an ultrasonic wave detector.
And the wave receiver 3 are installed separately from each other.
調音波送波器１および超音波受波器３にはそれぞれホー
ン2,4が取り付けられている。また超音波検出器および
被測定物５は周囲を周囲物体６で囲まれている。被測定
物５は超音波送波器１の送波面上に完全にある場合と一
部ある場合と全くない場合がある。送波器１には超音波
の指向性を鋭くするホーン２が取り付けられているの
で、超音波は受波器３に向かって狭いビームとなって放
射される。また受波器３にもホーン４が設けられこれに
より限定されて入射した超音波のみ検知するので受波能
力が向上する。また周囲を周囲物体６で囲まれていても
指向性のよい超音波が送波器１のホーン２より出射され
るので周囲物体６に当たって反射するものは少なく、反
射した超音波も入射方向が受波器３のホーン４で限定さ
れるので周囲物体６の影響を少なくすることができる。Horns 2 and 4 are attached to the harmonic wave transmitter 1 and the ultrasonic wave receiver 3, respectively. The ultrasonic detector and the DUT 5 are surrounded by a surrounding object 6. The DUT 5 may be completely on the wave-transmitting surface of the ultrasonic wave transmitter 1, may be partially, or may not be on the wave-transmitting surface at all. Since the horn 2 for sharpening the directivity of the ultrasonic waves is attached to the wave transmitter 1, the ultrasonic waves are emitted as a narrow beam toward the wave receiver 3. Further, the wave receiver 3 is also provided with the horn 4, which limits the detection of only the incident ultrasonic waves, thereby improving the wave receiving ability. Further, even if the surroundings are surrounded by the surrounding object 6, an ultrasonic wave having a good directivity is emitted from the horn 2 of the transmitter 1, so that a small amount of the ultrasonic waves hit the surrounding object 6 and are reflected, and the reflected ultrasonic waves are received in the incident direction. Since it is limited by the horn 4 of the wave device 3, the influence of the surrounding object 6 can be reduced.
第１図（ａ）は超音波検出器と被測定物であるウエブ５
との相対位置を示した図であり、第１図（ｂ）は（ａ）
の斜視図である。FIG. 1 (a) shows an ultrasonic detector and a web 5 to be measured.
And FIG. 1 (b) is a diagram showing a relative position with respect to FIG.
FIG.
超音波送波器１と超音波受波器３は対向して配置され送
波面と受波面は平行に設置されている。ウエブ５は送波
面に対して所定角斜視している。超音波送波器１と超音
波受波器３にはそれぞれホーン2,4が取り付けられてい
る。超音波送波器１より送波された直接波は直接ウエブ
５の対向面で反射するがこの反射波は送波面よりの直接
波と干渉しないので定常波の発生を防止することができ
る。このようにして受波器３の受信強度により第１図
（ｂ）に示すように被測定物５の位置をアナログ的に計
測できる。The ultrasonic wave transmitter 1 and the ultrasonic wave receiver 3 are arranged to face each other, and the wave-transmitting surface and the wave-receiving surface are arranged in parallel. The web 5 is obliquely viewed at a predetermined angle with respect to the wave transmission surface. Horns 2 and 4 are attached to the ultrasonic wave transmitter 1 and the ultrasonic wave receiver 3, respectively. The direct wave transmitted from the ultrasonic wave transmitter 1 is directly reflected by the facing surface of the web 5, but since this reflected wave does not interfere with the direct wave from the wave transmitting surface, the generation of a standing wave can be prevented. In this way, the position of the DUT 5 can be measured in an analog manner by the reception intensity of the wave receiver 3 as shown in FIG.
次に、第２図〜第４図により第２実施例としてウエブ位
置検出を説明する。Next, web position detection will be described as a second embodiment with reference to FIGS.
第２実施例はホーンにより超音波の指向性および受向性
の向上を計ると共に超音波の送波を断続的に行い、送波
持続期間は超音波が送波器と受波器間を伝播する時間よ
り短くし、送波遮断期間を反射波の干渉が所定値以下に
減衰する時間以上とすることにより干渉により発生する
定常波の影響を除去したものである。第２図は第２実施
例のブロック図を示し、第３図は第２図のタイムチャー
トであり、第４図は、本実施例の効果を示す図である。In the second embodiment, the directivity and receptivity of ultrasonic waves are improved by a horn, and the ultrasonic waves are intermittently transmitted, and the ultrasonic waves propagate between the transmitter and the receiver for the duration of the transmission. The influence of the standing wave generated by the interference is removed by setting the transmission wave cutoff period to be longer than the time period in which the interference of the reflected wave is attenuated to a predetermined value or less. FIG. 2 is a block diagram of the second embodiment, FIG. 3 is a time chart of FIG. 2, and FIG. 4 is a diagram showing the effect of this embodiment.
第２図において、１は超音波送波器、２は指向性を向上
するホーン、３は超音波受波器、４は受向性を向上する
ホーンであり、超音波送波器１と超音波受波器３とは対
向して配置され、送波器１と受波器２は平行に配置され
ている。５はウエブであり、超音波送波器１と超音波受
波器３との中間に配置され、超音波送波器１からの直接
波を一部遮断することにより、超音波受波器３では、そ
の遮断された量によりウエブ５の位置の検出情報を得
る。11は発振回路であり超音波送波器１で送波する超音
波の発振信号Ａを発生する。12はタイミング回路であ
り、本装置を制御するタイミング信号を発生する。13は
電力増幅回路で発振回路11の発振した発振信号Ａを増幅
して超音波送波器１が超音波を発生する必要な大きさの
駆動信号Ｅを発生する。14はAND回路であり、発振回路1
1より発振信号Ａを電力増幅回路13へ伝送する期間をタ
イミング回路12よりのタイミング信号Ｂによって制御す
る。15は前段増幅回路であり、超音波受波器３が受信し
ウエブ５の位置情報Ｆを増幅する。16はピークホールド
回路でウエブ５の位置情報Ｆのピーク値をホールドして
そのホールド値Ｇを出力するものであり、タイミング回
路12のタイミング信号Ｂの立ち上がりによって前のホー
ルド値をクリアし、タイミング信号Ｃの立ち上がりによ
ってその動作を開始する。17はサンプルホールド回路で
タイミング回路12のタイミング信号Ｄの立ち上がりによ
ってホールド値Ｇをホールドし、信号Ｈとして出力す
る。18は出力回路で、信号Ｈを所定のレベルとして出力
する。次に第３図を用いて動作を説明する。In FIG. 2, 1 is an ultrasonic wave transmitter, 2 is a horn for improving directivity, 3 is an ultrasonic wave receiver, and 4 is a horn for improving directivity. The sound wave receiver 3 is arranged so as to face it, and the wave transmitter 1 and the wave receiver 2 are arranged in parallel. Reference numeral 5 denotes a web, which is arranged in the middle of the ultrasonic wave transmitter 1 and the ultrasonic wave receiver 3 and partially blocks the direct wave from the ultrasonic wave transmitter 1 to make the ultrasonic wave receiver 3 Then, the detection information of the position of the web 5 is obtained from the cutoff amount. An oscillating circuit 11 generates an oscillating signal A of ultrasonic waves transmitted by the ultrasonic wave transmitter 1. A timing circuit 12 generates a timing signal for controlling this device. A power amplifier circuit 13 amplifies the oscillation signal A oscillated by the oscillation circuit 11 to generate a drive signal E of a required magnitude for the ultrasonic wave transmitter 1 to generate an ultrasonic wave. 14 is an AND circuit, and oscillation circuit 1
The period in which the oscillation signal A is transmitted to the power amplifier circuit 13 from 1 is controlled by the timing signal B from the timing circuit 12. A pre-amplifier circuit 15 amplifies the position information F of the web 5 received by the ultrasonic wave receiver 3. Reference numeral 16 is a peak hold circuit which holds the peak value of the position information F of the web 5 and outputs the hold value G. When the timing signal B of the timing circuit 12 rises, the previous hold value is cleared and the timing signal The operation is started by the rise of C. A sample and hold circuit 17 holds the hold value G at the rising edge of the timing signal D of the timing circuit 12 and outputs it as a signal H. An output circuit 18 outputs the signal H as a predetermined level. Next, the operation will be described with reference to FIG.
発振回路11よりの発振信号Ａはタイミング信号Ｂの期間
のみ電力増幅回路13に供給され増幅されて駆動信号Ｅと
なり超音波送波器１より駆動信号Ｅの発生期間超音波が
送波される。この超音波送波期間つまりタイミング信号
Ｂが出力している期間は、超音波が超音波送波器１と超
音波受波器３との距離を伝播する時間より短い時間に設
定する。このため超音波Ｅ′発生期間（駆動信号Ｅの発
生期間）終了後に超音波受波器３にはウエブ５の位置情
報信号Ｆが発生する。この情報信号Ｆのピーク値はＧと
してホールドされ、タイミング信号Ｄの立ち上がりによ
ってサンプルホールド値Ｈが得られる。このタイミング
信号Ｄの立ち上がり時期は位置情報信号Ｆが反射波によ
る干渉が生じる前の時期であり、このようにして位置情
報Ｆは反射波による定常波の発生しない状態でのデータ
となる。またタイミング信号Ｂの再開は、反射波等の悪
影響のなくなった時に行われる。The oscillating signal A from the oscillating circuit 11 is supplied to the power amplifying circuit 13 only during the period of the timing signal B and is amplified into the drive signal E, and the ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic wave transmitter 1 during the generation period of the drive signal E. This ultrasonic wave transmission period, that is, the period in which the timing signal B is output, is set to a time shorter than the time it takes for the ultrasonic waves to propagate the distance between the ultrasonic wave transmitter 1 and the ultrasonic wave receiver 3. Therefore, the position information signal F of the web 5 is generated in the ultrasonic wave receiver 3 after the ultrasonic wave E'generation period (drive signal E generation period) ends. The peak value of the information signal F is held as G, and the sample hold value H is obtained by the rising of the timing signal D. The rising timing of the timing signal D is a timing before the position information signal F interferes with the reflected wave, and thus the position information F becomes data in a state where a standing wave due to the reflected wave is not generated. Further, the timing signal B is restarted when the adverse effect of the reflected wave or the like disappears.
上記の条件で断続的に超音波を発射する場合の効果を第
４図により説明する。The effect of intermittently emitting ultrasonic waves under the above conditions will be described with reference to FIG.
超音波送波器１と超音波受波器３を対向して配置し、超
音波を連続的に発射すると、直接波と反射波が干渉して
定常波を発生し、この定常波の影響により周囲温度のわ
ずかな変化でもサンプルホールド回路17の信号Ｈは第４
図（ａ）に示すように大きく変化する。しかし超音波を
本実施例のような条件で断続的に発射すると定常波が発
生せず、第４図（ｂ）に示すように周囲温度が変化して
もサンプルホールド回路17の信号Ｈはなだらかに変化し
安定した出力信号を得ることができる。When the ultrasonic wave transmitter 1 and the ultrasonic wave receiver 3 are arranged so as to face each other and the ultrasonic waves are continuously emitted, the direct wave and the reflected wave interfere with each other to generate a standing wave, and the ambient temperature is influenced by the standing wave. The signal H of the sample and hold circuit 17 is the fourth
It changes greatly as shown in FIG. However, if ultrasonic waves are emitted intermittently under the conditions of this embodiment, a standing wave is not generated, and the signal H of the sample hold circuit 17 is gentle even if the ambient temperature changes as shown in FIG. 4 (b). A stable and stable output signal can be obtained.
またホーン2,4を取り付けることにより超音波の指向性
および受向性が向上し、周囲物体からの反射がなくなる
ので超音波受波器３の受波能力が向上し、安定した出力
信号を発生する。Also, by attaching the horns 2 and 4, the directivity and receptivity of ultrasonic waves are improved, and the reflection from surrounding objects is eliminated, so the wave receiving capability of the ultrasonic wave receiver 3 is improved and a stable output signal is generated. To do.
次に第５図〜第７図を用いて第３実施例を説明する。Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS.
第３実施例は被測定物の厚みの変化を検知して継目部を
検出する装置である。The third embodiment is an apparatus for detecting the change in the thickness of the object to be measured and detecting the joint portion.
第５図は、第３実施例の構成を示すブロック図である。
１は超音波送波器、２は超音波の指向性を鋭くするホー
ンで超音波送波器１の送波面に取り付けられている。３
は超音波受波器、４は入射する超音波の受向性を鋭くす
るホーンで超音波受波器３の受波面に取り付けられてい
る。５は被測定物、６は超音波送波器１、超音波受波器
３、被測定物５の周囲に設けられた周囲物体、21は方形
波を発振する発振回路、22は発振回路21の出力を電力増
幅する電力増幅回路である。超音波送波器１と超音波受
波器３は被測定物５に対して傾斜して配置する。23は超
音波受波器の出力を増幅する前置増幅回路、24は前置増
幅回路23の出力により被測定物５の厚みを表す信号を検
波する検波回路、25は検波回路24の出力を平滑にするロ
ーパスフイルタ回路、26aはローパスフイルタ回路25の
出力のピークホールド回路、27はピークホールド回路26
aの出力値より生成する基準値の値を調整する感度調整
器、28はローパスフイルタ回路25の出力を感度調整器27
が生成した基準値と比較する比較回路、29は比較回路28
の出力を外部に出力する出力回路である。FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the third embodiment.
Reference numeral 1 is an ultrasonic wave transmitter, and 2 is a horn for sharpening the directivity of ultrasonic waves, which is attached to the wave transmission surface of the ultrasonic wave transmitter 1. Three
Is an ultrasonic wave receiver, and 4 is a horn that sharpens the directivity of incident ultrasonic waves, and is attached to the wave receiving surface of the ultrasonic wave receiver 3. Reference numeral 5 is an object to be measured, 6 is an ultrasonic wave transmitter 1, an ultrasonic wave receiver 3, a surrounding object provided around the object to be measured 5, 21 is an oscillation circuit for oscillating a square wave, and 22 is an oscillation circuit 21. Is an electric power amplifier circuit for amplifying the output of the electric power. The ultrasonic wave transmitter 1 and the ultrasonic wave receiver 3 are arranged to be inclined with respect to the DUT 5. Reference numeral 23 is a preamplifier circuit that amplifies the output of the ultrasonic wave receiver, 24 is a detection circuit that detects a signal indicating the thickness of the DUT 5 by the output of the preamplifier circuit 23, and 25 is an output of the detection circuit 24. A low pass filter circuit for smoothing, 26a is a peak hold circuit for the output of the low pass filter circuit 25, and 27 is a peak hold circuit 26.
A sensitivity adjuster that adjusts the value of the reference value generated from the output value of a. 28 is the sensitivity adjuster 27 that outputs the output of the low-pass filter circuit 25.
The comparison circuit for comparing with the reference value generated by, 29 is the comparison circuit 28
Is an output circuit that outputs the output of the.
次に第６図により動作を説明する。Next, the operation will be described with reference to FIG.
第６図の各波形の左側の符号（Ｊ〜Ｓ）は第５図のＪ〜
Ｓの位置に対応し、各波形は対応する位置での出力波形
を示す。The symbols (J to S) on the left side of the waveforms in FIG. 6 are J to S in FIG.
Corresponding to the position of S, each waveform shows the output waveform at the corresponding position.
発振回路21で発振した方形波Ｊは電力増幅回路22で電力
増幅され方形波Ｋとして超音波送波器１に印加される。
方形波Ｋによって超音波送波器１より超音波が出射さ
れ、その多くの部分はホーン２の指向性により被測定物
５の表面で反射され、残りは被測定物５を透過してホー
ン４により限定された後超音波受波器３の受波面で一部
は受波され他は反射される。またホーン２の指向性によ
り周囲物体６に出射される超音波は少なく、また出射さ
れ反射された超音波も、ホーン４の受向性により超音波
受波器３には殆ど入射しない。超音波受波器３の出力を
Ｌに示す。被測定物５の通常部は一定の振幅強さである
が、継目部は振幅が減少している。超音波受波器３の出
力Ｌは前置増幅器23で増幅され出力Ｍとなる。出力Ｍは
正負の値が基準軸を中心として対称となっているので、
検波回路24により負側の振幅を正側に反転しすべて正側
の信号Ｎとする。検波回路24の出力Ｎをローパスフイル
タ回路25を通して平滑化すると、Ｐに示す波形となり、
被測定物５の通常部は高く、継目部は低い信号が得られ
る。これは、通常部は通過受波量が大きく、継目部は厚
くなるため透過受波量が小さくなるためである。信号Ｐ
のピーク値はピークホールド回路26aによってその時定
数の時間ホールドされ、その波形はＱとなる。感度調整
器27はホールド値Ｑから基準値Ｒを生成する。比較回路
28は基準値Ｒに基づき信号Ｐが基準値Ｒを超えているか
以下であるかを弁別する。被測定物５の通常部はＰがＲ
より大きく、継目部はＰがＲより小さい。このため波形
Ｓに示すように通常部から継目部に変わった場合、継目
部から通常部に変わった場合にＳの波形は変化するので
継目部が検出できる。The square wave J oscillated by the oscillator circuit 21 is power-amplified by the power amplifier circuit 22 and applied to the ultrasonic wave transmitter 1 as a square wave K.
An ultrasonic wave is emitted from the ultrasonic wave transmitter 1 by the square wave K, most of the ultrasonic wave is reflected by the surface of the DUT 5 due to the directivity of the horn 2, and the rest is transmitted through the DUT 5 and the horn 4 After being limited by, the wave receiving surface of the ultrasonic wave receiver 3 receives a part of the wave and reflects the other. Further, due to the directivity of the horn 2, the ultrasonic wave emitted to the surrounding object 6 is small, and the emitted and reflected ultrasonic wave is hardly incident on the ultrasonic wave receiver 3 due to the directivity of the horn 4. The output of the ultrasonic wave receiver 3 is indicated by L. The normal part of the DUT 5 has a constant amplitude strength, but the seam part has a reduced amplitude. The output L of the ultrasonic wave receiver 3 is amplified by the preamplifier 23 and becomes the output M. Since the positive and negative values of the output M are symmetrical about the reference axis,
The detection circuit 24 inverts the amplitude on the negative side to the positive side and outputs the signal N on the positive side. When the output N of the detection circuit 24 is smoothed through the low-pass filter circuit 25, the waveform shown by P is obtained,
A high signal is obtained at the normal portion of the DUT 5, and a low signal is obtained at the joint portion. This is because the normal portion has a large amount of transmitted and received waves, and the joint portion has a large thickness, so that the amount of transmitted and received waves is small. Signal P
The peak value of is held by the peak hold circuit 26a for the time of its time constant, and its waveform becomes Q. The sensitivity adjuster 27 generates a reference value R from the hold value Q. Comparison circuit
Reference numeral 28 discriminates based on the reference value R whether the signal P is above or below the reference value R. In the normal part of the DUT 5, P is R
P is smaller than R in the seam. Therefore, as shown by the waveform S, when the normal portion is changed to the joint portion, and when the joint portion is changed to the normal portion, the waveform of S is changed, so that the joint portion can be detected.
このように比較回路28の基準値Ｒはピークホールド回路
26aの出力Ｑから生成されており、このＱの値は通常部
での信号値によって変化するもので固定された一定値を
とるものではない。常に通常部の信号値が基準となるわ
けで、それに対して信号値が低下した時に継目と判定す
る。被測定物５の厚みが変化するたびに基準値すなわち
ピークホールド値を更新することで、常に被測定物５の
通常部についての基準値が決定されるため、被測定物５
の厚みや材質が変化しても継目判定基準値の手動による
調整を行う必要はない。Thus, the reference value R of the comparison circuit 28 is the peak hold circuit.
It is generated from the output Q of 26a, and the value of this Q changes according to the signal value in the normal section and does not take a fixed constant value. Since the signal value of the normal part is always the reference, when it decreases the signal value, it is determined to be a seam. By updating the reference value, that is, the peak hold value each time the thickness of the DUT 5 changes, the reference value for the normal part of the DUT 5 is always determined.
It is not necessary to manually adjust the seam judgment reference value even if the thickness or material of the seam changes.
次に第７図、第８図により第４実施例を説明する。第７
図は、第４実施例のブロック図を示し、第５図の同一符
号は同一内容を表す。本実施例は、厚みの異なる被測定
物が継目テープで継がれている場合、その被測定物の厚
み応じた基準値を自動的に生成する装置である。第３実
施例との相違はピークホールド回路26bと出力回路29bで
あり、出力回路29bは継目検出信号を出力すると共にピ
ークホールド回路26bにリセット信号を出力するように
した点である。第８図により動作を説明する。被測定物
５は、それぞれ厚みが異なる被測定物5aと被測定物5bよ
りなり、これらは継目テープで接続されている。信号
Ｊ′〜Ｐ′は被測定物5a、5bの厚みが異なる点による変
化以外は第６図の信号Ｊ〜Ｐと同じである。ローパスフ
ィルタ回路25の出力Ｐ′のピーク値はピークホールド回
路26bによってその時定数の時間ホールドされ、その出
力波形はＱ′のａで示す値となる。感度調整器27はホー
ルド値ａから基準値ｃを生成する。ｃの値は感度調整器
27で調整することによりａ≧ｃ≧ｏの範囲で自由に設定
できるので、例えばａに近い値としておけば、わずかな
被測定物５の厚さの変化でも継目検出が行えるので、厚
い被測定物５に対し薄い継目テープが貼られた場合有効
である。しかしこのようにするとＰ′の値は被測定物５
の波打ちによっても変化するため、この影響で継目では
ないのに継目検出信号を出力するという誤動作を生ずる
ことがあるので、これらを考慮して適切な値にｃを設定
する。薄い被測定物５に厚い継目テープが貼られている
場合、ある程度ｃの値を低めに設定しても継目部のＰ′
が大きく低下するので継目検出は可能である。このよう
に感度調整器27により被測定物５と継目テープとの相対
的な厚さの関係を考慮して基準値ｃの値を設定する。比
較回路28は基準値ｃに基づき信号Ｐ′が基準値ｃを超え
ているか否かを弁別し、信号Ｐ′と基準値ｃの大小関係
が逆転したとき信号Ｓ′はそれぞれe,f点で反転する。
出力回路29bはこの反転信号Ｓ′を入力すると継目検出
信号Ｔを一定時間出力し、継目を検出したことを外部へ
知らせる。さらにこの継目検出信号Ｔの出力と同時にピ
ークホールド回路26bにリセット信号を出力し、ピーク
ホールド回路26bを継目検出信号Ｔの出力時間の間リセ
ットする。この出力時間は、検出位置が被測定物5aより
被測定物5bに移動した時間となるように設定する。この
ように設定することにより、被測定物5aに基づいて定ま
っていたピークホールド値ａは、被測定物5bに基づいて
定まるピークホールド値ｂとなり、ａに対応した基準値
ｃもｂに対応した新しい基準値ｄとなる。Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 7th
The drawing shows a block diagram of the fourth embodiment, and the same reference numerals in FIG. 5 represent the same contents. The present embodiment is an apparatus for automatically generating a reference value according to the thickness of a measured object when the measured objects having different thicknesses are spliced with a seam tape. The difference from the third embodiment is a peak hold circuit 26b and an output circuit 29b, and the output circuit 29b outputs a joint detection signal and a reset signal to the peak hold circuit 26b. The operation will be described with reference to FIG. The object to be measured 5 is composed of an object to be measured 5a and an object to be measured 5b having different thicknesses, which are connected by a seam tape. The signals J'-P 'are the same as the signals J-P shown in FIG. 6 except that the signals 5a, 5b to be measured have different thicknesses. The peak value of the output P'of the low-pass filter circuit 25 is held by the peak hold circuit 26b for the time constant, and its output waveform becomes the value indicated by a of Q '. The sensitivity adjuster 27 generates a reference value c from the hold value a. The value of c is the sensitivity adjuster
Since it can be freely set within the range of a ≧ c ≧ o by adjusting with 27, if it is set to a value close to a, for example, even a slight change in the thickness of the DUT 5 can detect the seam. This is effective when a thin seam tape is attached to the object 5. However, in this case, the value of P'is 5
Since it also changes due to waviness, there is a case where an erroneous operation of outputting a seam detection signal although it is not a seam may occur. Therefore, in consideration of these, c is set to an appropriate value. When a thin seam tape is attached to the thin object to be measured 5, even if the value of c is set low to some extent, P'of the seam part
Is greatly reduced, so seam detection is possible. Thus, the sensitivity adjuster 27 sets the reference value c in consideration of the relative thickness relationship between the DUT 5 and the seam tape. The comparator circuit 28 discriminates whether or not the signal P'exceeds the reference value c on the basis of the reference value c, and when the magnitude relation between the signal P'and the reference value c is reversed, the signal S'at the points e and f, respectively. Invert.
When the output circuit 29b receives the inverted signal S ', it outputs the joint detection signal T for a certain period of time to notify the outside that the joint has been detected. Further, simultaneously with the output of the joint detection signal T, a reset signal is output to the peak hold circuit 26b, and the peak hold circuit 26b is reset during the output time of the joint detection signal T. This output time is set so as to be the time when the detection position moves from the measured object 5a to the measured object 5b. With this setting, the peak hold value a determined based on the DUT 5a becomes the peak hold value b determined based on the DUT 5b, and the reference value c corresponding to a also corresponds to b. It becomes a new reference value d.
以上のように本実施例によれば、異なる厚みの被測定物
５が継目テープで継がれている場合でも、それぞれの被
測定物５の厚みに応じた基準値を自動的に設定して継目
検出を正確に行うことができる。As described above, according to this embodiment, even when the DUTs 5 having different thicknesses are spliced with the seam tape, the reference value corresponding to the thickness of each DUT 5 is automatically set and the seam is automatically set. The detection can be performed accurately.
次に、超音波送波器１と超音波受波器３とを被測定物５
に対して傾斜をつけて配置した場合の作用効果について
説明する。Next, the ultrasonic wave transmitter 1 and the ultrasonic wave receiver 3 are connected to the DUT 5.
The operation and effect in the case of arranging them with an inclination will be described.
もし、傾斜がなく垂直とした場合、超音波送波器１より
送波された超音波と被測定物５から反射した超音波とが
干渉し、また被測定物５を透過した超音波と超音波受波
器３の受波面から反射波とが干渉する。このように干渉
すると被測定物５がその厚み方向に変位した場合、超音
波送波器１および超音波受波器３に対する距離が変化
し、超音波の直接波と反射波は互いに強め合ったり弱め
合ったりする。その結果、超音波受波器３の出力は大き
く変化してしまい、安定した検出が行えない。そこで、
傾斜をつけると第５図、第７図に示すように反射波と直
接波の経路が異なるためこのような干渉は生ぜず安定し
た検出が可能となる。If there is no inclination and it is vertical, the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic wave transmitter 1 interferes with the ultrasonic wave reflected from the DUT 5, and the ultrasonic wave transmitted through the DUT 5 and the ultrasonic wave The reflected wave interferes with the wave receiving surface of the acoustic wave receiver 3. When the object to be measured 5 is displaced in the thickness direction due to such interference, the distances to the ultrasonic wave transmitter 1 and the ultrasonic wave receiver 3 change, and the direct wave and the reflected wave of the ultrasonic wave mutually strengthen each other. They weaken each other. As a result, the output of the ultrasonic wave receiver 3 largely changes, and stable detection cannot be performed. Therefore,
With the inclination, as shown in FIGS. 5 and 7, the reflected wave and the direct wave have different paths, so that such interference does not occur and stable detection is possible.
次に、第９図によりホーンの効果について説明する。Next, the effect of the horn will be described with reference to FIG.
第５図、第７図に示すように消音波送波器1,ホーン2,超
音波受波器3,ホーン4,被測定物５は周囲物体６に囲まれ
ている。超音波送波器１を超音波受波器３からなる超音
波検出器にとっては周囲物体６が近くにあると超音波が
反射して測定上望ましくないが、実際の装置に超音波検
出器を取り付ける場合、周囲に多くの超音波反射体が存
在することが多い。故に本実施例では、周囲物体６を超
音波検出器の周囲に設けた状態で測定を行った。被測定
物として、１枚の場合と、これを重ねて２枚とした場
合、ホーンを超音波送波器１と超音波受波器３の双方に
取り付けた場合と、双方に取り付けない場合について測
定した。この結果を第９図に示す。第９図の（ａ）は使
用したホーンの形状を示す。（ｂ）は被測定物１枚でホ
ーンなしの場合、（ｃ）は被測定物２枚でホーンなしの
場合である。（ｄ）は被測定物１枚でホーン付きの場合
であり、（ｅ）は被測定物２枚でホーン付きの場合であ
る。（ｂ）〜（ｅ）は被測定物５をその進行方向と直角
方向つまり第５図に示すｘ方向に添って移動させたとき
の出力の変化を表している。各図の両端の出力の大きい
部分は被測定物５のない部分の出力信号であり、中央の
出力が小さい部分は被測定物５のある部分の出力信号で
ある。上記より明らかなように超音波検出器に接近して
周囲物体（例えば壁、床など）がある場合、ホーンがな
いとそれからの反射超音波の影響を受け、（ｂ），
（ｃ）で示すように被測定物の枚数が変っても検出出力
に殆ど差が現れず枚数判定が不可能となる。ホーンを取
り付けることによって（ｄ），（ｅ）に示すように被測
定物の枚数の変化が検出出力に明確に現れるので枚数判
定が可能となる。被測定物の厚さが変化した場合もホー
ンが無い場合、その検出出力差は殆ど現れないが、ホー
ンを付けることによって検出出力の差が現れ、厚み検出
が可能となる。この他、ホーンを取り付けることにより
送波軸上および受波軸上における音圧、感度が向上する
ことにより、相対的に外来ノイズ（送波器から直接出る
以外の超音波源からの超音波）の影響が小さくなりS/N
が向上するという利点もある。（ａ）に示すホーンは１
が長い程、θが大きい程鋭い指向性が得られるが、ホー
ンの形状が大きくなり実用上問題が生じる。本実施例の
場合１＝25mm,θ＝10゜である。As shown in FIGS. 5 and 7, the sound wave transmitter 1, the horn 2, the ultrasonic wave receiver 3, the horn 4, and the DUT 5 are surrounded by the surrounding object 6. For the ultrasonic wave transmitter 1 and the ultrasonic wave detector 3 including the ultrasonic wave receiver 3, the ultrasonic wave is reflected when the surrounding object 6 is in the vicinity, which is not desirable in measurement, but the ultrasonic wave detector is installed in an actual device. When mounted, there are often many ultrasonic reflectors around. Therefore, in this example, the measurement was performed with the surrounding object 6 provided around the ultrasonic detector. About one object to be measured, two cases in which these are overlapped, a case where the horn is attached to both the ultrasonic wave transmitter 1 and the ultrasonic wave receiver 3, and a case where it is not attached to both It was measured. The results are shown in FIG. FIG. 9A shows the shape of the horn used. (B) is the case where one measured object is used without a horn, and (c) is the case where two measured objects are used without a horn. (D) is the case where one measured object is provided with a horn, and (e) is the case where two measured objects are provided with a horn. (B) to (e) show changes in the output when the DUT 5 is moved along the direction perpendicular to the traveling direction thereof, that is, the x direction shown in FIG. The large output portion at both ends of each figure is the output signal of the portion without the DUT 5, and the central small output portion is the output signal of the portion with the DUT 5. As is clear from the above, when there is a surrounding object (eg, wall, floor, etc.) close to the ultrasonic detector, if there is no horn, it will be affected by reflected ultrasonic waves from it, (b),
As shown in (c), even if the number of objects to be measured changes, there is almost no difference in the detection output, making it impossible to determine the number of objects. By attaching the horn, as shown in (d) and (e), the change in the number of objects to be measured clearly appears in the detection output, and therefore the number of objects can be determined. Even when the thickness of the object to be measured changes, if there is no horn, the difference in the detected output hardly appears, but by attaching the horn, the difference in the detected output appears and the thickness can be detected. In addition, by attaching a horn, the sound pressure and sensitivity on the wave-transmitting axis and the wave-receiving axis are improved, so that relatively external noise (ultrasonic waves from ultrasonic sources other than those directly emitted from the transmitter) S / N
There is also an advantage that is improved. The horn shown in (a) is 1
The longer the angle is and the larger the angle is, the sharper the directivity is obtained, but the shape of the horn becomes large, which causes a problem in practical use. In the case of this embodiment, 1 = 25 mm and θ = 10 °.
本発明によれば超音波送波器，超音波受波器の少なくと
もいずれかにホーンを設けること、超音波波送波器、超
音波受波器に対して被測定物の対向する面を傾斜させる
こと、超音波を所定の条件で断続的に発生することなど
により超音波の干渉を排除し、定常波の発生を防止し、
被測定物の位置、厚み、継目、重層等を非接触で精度よ
く測定することができる。According to the present invention, at least one of the ultrasonic wave transmitter and the ultrasonic wave receiver is provided with a horn, and the surface facing the object to be measured is inclined with respect to the ultrasonic wave transmitter and the ultrasonic wave receiver. By eliminating the interference of ultrasonic waves by generating ultrasonic waves intermittently under predetermined conditions, etc., the occurrence of standing waves is prevented,
The position, thickness, seam, overlay, etc. of the object to be measured can be accurately measured without contact.
第１図は、第１実施例の原理を示す図、第２図は第２実
施例のブロック図、第３図は第２図のタイミングチャー
ト図、第４図は第２実施例の効果を示す図、第５図は第
３実施例の構成を示すブロック図、第６図は第５図のタ
イムチャートを示す図、第７図は第４実施例の構成を示
すブロック図、第８図は第７図のタイムチャートを示す
図、第９図はホーンの効果を示す図である。 １……超音波送波器、2,4……ホーン ３……超音波受波器、５……被測定物 ６……周囲物体、11……発信回路 12……タイミング回路、13……電力増幅回路 14……AND回路、15……前段増幅回路 16……ピークホールド回路 17……サンプルホールド回路 18……出力回路、21……発振回路 22……電力増幅回路、23……前置増幅器 24……検波回路、25……ローパスフィタ回路 26a,26b,……ピークホールド回路 27……感度調整器、28……比較回路 29a,29b……出力回路FIG. 1 is a diagram showing the principle of the first embodiment, FIG. 2 is a block diagram of the second embodiment, FIG. 3 is a timing chart diagram of FIG. 2, and FIG. 4 is an effect of the second embodiment. FIG. 5, FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the third embodiment, FIG. 6 is a diagram showing the time chart of FIG. 5, FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the fourth embodiment, and FIG. Is a diagram showing the time chart of FIG. 7, and FIG. 9 is a diagram showing the effect of the horn. 1 ... Ultrasonic transmitter, 2,4 ... Horn 3 ... Ultrasonic receiver, 5 ... DUT 6 ... Ambient object, 11 ... Transmission circuit 12 ... Timing circuit, 13 ... Power amplification circuit 14 …… AND circuit, 15 …… Pre-stage amplification circuit 16 …… Peak hold circuit 17 …… Sample hold circuit 18 …… Output circuit, 21 …… Oscillation circuit 22 …… Power amplification circuit, 23 …… Prefix Amplifier 24 …… Detection circuit, 25 …… Low pass filter circuit 26a, 26b, …… Peak hold circuit 27 …… Sensitivity adjuster, 28 …… Comparison circuit 29a, 29b …… Output circuit
Claims (1)
波送波器と対向して配設され、この対向した間を該超音
波送波器に対し相対的に移動する被測定物を透過した前
記超音波を受波する超音波受波器と、を有し、前記超音
波送波器と前記超音波受波器の周囲に超音波を反射する
壁体が配置されている超音波継目検出器において、前記
超音波送波器の送波面、前記超音波受波器の受波面の少
なくともいずれか一方に設けられた超音波の指向性又は
受向性を鋭くするホーンと、前記超音波受波器が受波し
た前記被測定物の通常部の透過受波と継目部の透過受波
とを所定の基準値と比較し継目部を検出する継目検出部
とを備え、前記継目検出部が、前記超音波受波器の出力
を検波して透過受波の大きさに応じた信号を検波する検
波部と、前記検波部の出力のピーク値を保持するピーク
ホールド回路と、該ピークホールド回路の保持するピー
ク値より前記所定の基準値を生成する基準値生成回路
と、該基準値生成回路の出力と前記検波部の出力とを比
較する比較回路と、該比較回路の出力に基づき継目検出
信号を出力すると共に該継目検出信号を出力する度に前
記ピークホールド回路を継目検出信号の出力時間の間リ
セットする出力回路とを備えたことを特徴とする超音波
継目検出器。1. An ultrasonic wave transmitting device for transmitting an ultrasonic wave, and an ultrasonic wave transmitting device which is disposed so as to face the ultrasonic wave transmitting device, and moves between the facing ultrasonic wave transmitting device relative to the ultrasonic wave transmitting device. An ultrasonic wave receiver that receives the ultrasonic wave that has passed through the object to be measured, and a wall body that reflects the ultrasonic wave is arranged around the ultrasonic wave transmitter and the ultrasonic wave receiver. In the ultrasonic seam detector, a horn for sharpening the directivity or directivity of ultrasonic waves provided on at least one of the transmitting surface of the ultrasonic transmitter and the receiving surface of the ultrasonic receiver. And a seam detection unit that detects a seam by comparing the transmitted and received waves of the normal part and the seam of the measured object received by the ultrasonic wave receiver with a predetermined reference value. A detection unit that detects the output of the ultrasonic receiver and detects a signal according to the magnitude of the transmitted reception; A peak hold circuit for holding the peak value of the output of the reference value, a reference value generation circuit for generating the predetermined reference value from the peak value held by the peak hold circuit, an output of the reference value generation circuit and an output of the detection section. And a comparison circuit that compares the output of the comparison circuit with an output circuit that outputs the seam detection signal based on the output of the comparison circuit and that resets the peak hold circuit during the output time of the seam detection signal each time the seam detection signal is output. An ultrasonic seam detector characterized by being provided.
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- 1989-07-21 JP JP1189814A patent/JPH0758178B2/en not_active Expired - Fee Related
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