JPH08128999A - 超音波検査装置のプローブ衝突防止方法および超音波検査装置 - Google Patents
超音波検査装置のプローブ衝突防止方法および超音波検査装置Info
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- JPH08128999A JPH08128999A JP6269391A JP26939194A JPH08128999A JP H08128999 A JPH08128999 A JP H08128999A JP 6269391 A JP6269391 A JP 6269391A JP 26939194 A JP26939194 A JP 26939194A JP H08128999 A JPH08128999 A JP H08128999A
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
なるとプローブのZ軸方向の移動を自動的に停止させ
る。 【構成】パルスまたはバースト波が振動子に印加される
と被検体に向けて超音波信号を発射するとともに反射信
号を受信して検査信号として出力するプローブと、プロ
ーブをXYZの3軸に移動させる駆動装置とを有する超
音波検査装置のプローブ衝突防止方法において、プロー
ブのレンズ凹部から最先端までの距離に対応する情報を
受信する工程(ステップS1)と、前記受信した情報に
基づいて所定の起点からの遅延時間を決定する工程(ス
テップS2)と、前記所定の起点から前記遅延時間だけ
遅延した時間に衝突防止用ゲートを設定する工程(ステ
ップS6)と、設定された衝突防止用ゲートで前記被検
体の表面からの反射波が抽出されたときに前記プローブ
のZ軸方向の降下を停止させる工程(ステップS11)
とを備える。
Description
衝突防止方法および衝突防止機能を備えた超音波検査装
置に関する。
し、1はプローブであり、このプローブ1は、円柱状の
本体1aの下面にレンズ凹部1bが設けられた音響レン
ズ部11と、その上面に設けられた振動子12とからな
る。2はパルサ、レシーバおよびディテクタを備えた送
受信回路、3はプローブ1をXYZの3軸方向に移動す
るXYZ駆動装置、4はXYZ駆動装置3と送受信回路
2を制御する制御装置であり、CPUとROMなどの周
辺回路で構成される。送受信回路2からプローブ1の振
動子12にパルスまたはバースト波が印加されると、振
動子12が励起されて超音波信号がプローブ1から被検
体5に放射される。プローブ1の先端部は凹レンズとさ
れ、プローブ1から放射される超音波信号は所定の焦点
距離を持つ。したがって、被検体5の検査したい深さ位
置に超音波信号が集束するようにプローブ1のZ軸位置
が調節される。
媒体6が設けられ、振動子12からの超音波信号はプロ
ーブ1と媒体6との界面から反射するとともに、被検体
5の表面からも反射する。前者の反射信号をレンズエコ
ー、後者の反射信号を表面波エコーと呼ぶ。また、超音
波信号は被検体5の内部からも反射し、この反射信号を
抽出することにより、被検体5の内部の欠陥などの有無
を検査する。一般には、送受信回路2において、レシー
バで受信した反射信号の中から所定深さからの所定値以
上の大きさの反射信号がディテクタで抽出されて欠陥検
出が行なわれる。
装置では、プローブ1から出力される反射波の検査信号
で被検体内部の欠陥などを検査するが、プローブ1の焦
点距離が短い場合にはプローブ1と被検体5との距離が
短くなり、Z軸方向に移動させる際、目視でプローブ1
の高さ位置を観察する方式ではどうしてもプローブ1が
被検体に衝突してプローブ1や被検体5を破損するおそ
れがある。
の距離が所定値以下になるとプローブのZ軸方向の移動
を停止させるようにした超音波検査装置のプローブ衝突
防止方法および超音波検査装置を提供することにある。
応付けて説明すると、請求項1による衝突防止方法は、
パルスまたはバースト波が振動子に印加されると被検体
に向けて超音波信号を発射するとともに前記振動子で反
射信号を受信して検査信号として出力するプローブと、
プローブをXYZの3軸に移動させる駆動装置とを有す
る超音波検査装置のプローブ衝突防止方法において、プ
ローブのレンズ凹部から最先端までの距離に対応する情
報を受信する工程(ステップS1)と、前記受信した情
報に基づいて所定の起点からの遅延時間を決定する工程
(ステップS2)と、前記所定の起点から前記遅延時間
だけ遅延した時間に衝突防止用ゲートを設定する工程
(ステップS6)と、設定された衝突防止用ゲートで前
記被検体の表面からの反射波が抽出されたときに前記プ
ローブのZ軸方向の降下を停止させる工程(ステップS
11)とを備えるものである。請求項2による衝突防止
方法における所定の起点は、前記レンズ凹部の界面から
の反射波抽出時点であり、前記遅延時間は、前レンズ凹
部から前記プローブの最先端までの距離を超音波が進行
する時間よりも少なくとも短い時間である。請求項3に
よる衝突防止方法における所定の起点は、前記パルスま
たはバースト波が振動子に印加される時点であり、前記
遅延時間は、前記振動子が設けられたプローブの上面か
ら前記プローブの最先端までの距離を超音波が進行する
時間よりも少なくとも短い時間である。請求項4による
超音波検査装置は、図2に示すように、被検体5に向け
て超音波信号を発射するとともに反射信号を受信して検
査信号として出力するプローブ1と、プローブ1をXY
Zの3軸に移動させる駆動装置3と、プローブ1で受信
された検査信号の中からレンズ凹部1bの界面からの反
射信号を抽出し、この反射波の抽出時点を起点として、
プローブごとに予め設定された遅延時間だけ遅れた位置
に衝突防止用ゲートを設定する衝突防止用ゲート回路2
2aと、設定された衝突防止用ゲートで被検体の表面か
らの反射信号が抽出されたときに前記駆動装置3による
Z軸移動を停止させる停止手段(4)とを具備するもの
である。請求項5による超音波検査装置は、図2に示す
ように、パルスまたはバースト波が振動子12に印加さ
れると被検体に向けて超音波信号を発射するとともに振
動子12で反射信号を受信して検査信号として出力する
プローブ1と、プローブ1をXYZの3軸に移動させる
駆動装置3と、前記パルスまたはバースト波の印加時間
を起点として、プローブごとに予め設定された遅延時間
だけ遅れた位置に衝突防止用ゲートを設定する衝突防止
用ゲート回路22aと、設定された衝突防止用ゲートで
反射信号が抽出されたときに前記駆動装置3によるZ軸
移動を停止させる停止手段(4)とを具備するものであ
る。請求項6は、請求項4または5の超音波検査装置に
おいて、前記プローブ1の仕様を入力する入力部21
と、入力された仕様に基づいて前記遅延時間を算出する
算出手段(4)とをさらに備えるものである。
での距離に対応する情報を受信し、この情報に基づいて
所定の起点からの遅延時間が決定され、所定の起点から
その遅延時間後に、すなわち、レンズ凹部の界面からの
反射波が表れる直後に衝突防止用ゲートが設定される。
この衝突防止用ゲートで被検体表面からの反射波が抽出
されると、プローブのZ軸方向の降下が停止される。
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。
検査装置の一実施例を説明する。なお、図5と同様な箇
所には同一の符号を付し、相違点を主に説明する。図2
において、21は、使用するプローブ1の仕様を予め入
力する入力部、22は、表面波エコーを抽出する表面波
エコー抽出回路である。
とができ、制御装置4からの指令にしたがってパルスを
発射するパルサ2aと、プローブ1や被検体5からの反
射波を受信するレシーバ2bと、レンズエコーを抽出す
るようにゲートを設定するとともに内部欠陥エコーを抽
出するようにゲートを設定するゲート回路2cと、設定
されたゲートで抽出されたエコーのピーク値を検出する
ピークディテクタ2dと、検出されたピーク値を保持す
るサンプルホールド回路2eと、保持されたエコーデー
タをA/D変換するA/D変換回路2fとを備える。
bで受信した表面波エコーを抽出するようにゲートを設
定するゲート回路22aと、設定されたゲートで抽出さ
れたエコーのピーク値を検出するピークディテクタ22
bと、検出されたピーク値を保持するサンプルホールド
回路22cと、保持されたエコーデータをA/D変換す
るA/D変換回路22dとを備える。
示すプローブ1と同様に、円柱状の本体1aの下面にレ
ンズ凹部1bが設けられた音響レンズ部の上面に振動子
12を設けたものである。プローブ11の最先端1cと
レンズ凹部1aの底面との距離Lはプローブ1の仕様に
よってそれぞれ異なり、被検体5とプローブ1との衝突
を防止するためにプローブ1のZ軸方向位置を規制する
場合、このLを知る必要がある。
プローブ1の仕様(たとえば、レンズ開口径,焦点距
離,音響レンズ材質)を入力し、使用するプローブ1の
距離Lを制御装置4内に予め設けたテーブルから仕様に
基づいて参照し、その上で、レンズエコーの抽出時点を
起点としたゲートディレー時間を計算して適切に衝突防
止用ゲートを設定する。この実施例では、衝突防止用ゲ
ートを設定する時間の起点をレンズエコー抽出時点とし
たから、ゲートデイレー時間は、レンズ凹部1bからプ
ローブ1の最先端1cまでの距離L(図5参照)を超音
波が進行する時間よりも少なくとも短い時間である。
の動作を説明する。このフローチャートは制御装置4の
プログラムを実行して行なわれる。ステップS1におい
て、入力部21から入力されたプローブ1の仕様を読み
込む。入力されたデータが距離Lそのものではなく、プ
ローブ1の種類を示すデータの場合には、プローブ1の
種類と距離Lとの対応テーブルを制御装置4内に設けて
おき、入力されるプローブ1の種類から距離Lを読み出
せばよい。ステップS2に進むと、距離L、媒体の音速
Cwなどに基づいて、次式(1)に基づいて、プローブ1
と媒体6の界面から反射する第1レンズエコーを検出し
てから反射エコーを検出するまでの時間T1を計算し、
この時間T1から予め定めた時間を差し引いてゲートデ
ィレー時間Tを設定する。
入力されているものとしたが、入力部21から入力した
り、媒体の種類を入力して制御装置4が音速を求めるよ
うにしてもよい。
も十分高い値をスレッショルドと設定する。ステップS
4で測定を開始し、制御装置4はパルサ2aから振動子
12にパルスを印加するように指令する。ステップS5
でレンズエコーの受信を判定し、肯定されるとステップ
S6に進む。なお、レンズエコーを抽出するために、送
受信回路2のゲート回路2cに予めゲートが設定されて
いる。
22のゲート回路22aにおいて、レンズエコーの受信
後のゲートデイレイ時間Tの位置に衝突防止用ゲートを
設定する。ステップS7において、設定された衝突防止
用ゲートにより表面波エコーが抽出されたかを判定し、
抽出が判定されると、ステップS8において、抽出され
た表面波エコーのサンプルホールド値がステップS3で
設定したスレショルドより小さいか否かを判定する。サ
ンプルホールド値がスレッショルドより大きい場合には
ステップS11において割込み信号を出力して、測定を
中止するとともに、プローブ1のZ軸方向の降下を停止
する。サンプルホールド値がスレッショルドより小さい
場合にはステップS9で測定が終了か判定し、否定され
るとステップS10でプローブをZ軸方向に所定量降下
させてステップS4に進み、再度測定を開始する。
さらに詳細に説明する。パルサ2aから図4(a)に示
すパルスが発射され、レシーバ2bは図4(c)に示す
ような検査信号を出力する。図示しないレンズエコー抽
出用ゲートによりレンズエコーを抽出した後、予め定め
られているゲートディレー時間T後に衝突防止用ゲート
を設定する(図4(b))。衝突防止用ゲートで抽出さ
れた表面波エコーのピーク値は図4(d)に示すよう
に、サンプルホールド回路2eで保持され、図4(e)
に示すような割込み信号が出力される。
仕様を入力するだけで、レンズエコーが抽出される直後
に衝突防止用ゲートが設定され、この衝突防止用ゲート
に被検体の表面波が抽出されるとプローブ1のZ軸方向
の降下が停止されるので、焦点距離が短く被検体に接近
させる必要がある場合、試料表面に凹凸のある場合、あ
るいは誤操作,誤動作が起った場合も確実に衝突を防止
できる。
ーブのレンズ凹部からプローブの最先端までの距離Lを
求め、このLからゲートディレー時間Tを算出し、レン
ズエコーを抽出した後のゲートディレー時間後に衝突防
止用ゲートを設定するようにしたが、入力された仕様か
らプローブの全長を求め、この全長からパルス発射後の
ゲートディレー時間を算出し、パルス発射後のゲートデ
ィレー時間後に衝突防止用ゲートを設定するようにして
もよい。また、入力部21から距離や全長を直接入力す
るようにしてもよい。
が停止手段と算出手段をそれぞれ構成する。また、プロ
ーブ1の仕様がレンズ凹部1bからプローブ最先端1c
までの距離Lに対応する情報である。
れば、プローブに印加されるパルスやバースト波の印加
時点から所定遅延時間後あるいは、レンズエコーの抽出
時点から所定遅延時間後に衝突防止用ゲートを設定し、
プローブと被検体との間の距離が所定値以下になって表
面波エコーが衝突防止用ゲートで抽出されたらプローブ
のZ軸方向の移動を停止させるようにしたので、プロー
ブと被検体の衝突を確実に防止できる。
チャート
の一例を示すブロック図
Claims (6)
- 【請求項1】 パルスまたはバースト波が振動子に印加
されると被検体に向けて超音波信号を発射するとともに
前記振動子で反射信号を受信して検査信号として出力す
るプローブと、このプローブをXYZの3軸に移動させ
る駆動装置とを有する超音波検査装置のプローブ衝突防
止方法において、 前記プローブのレンズ凹部から最先端までの距離に対応
する情報を受信する工程と、 前記受信した情報に基づいて所定の起点からの遅延時間
を決定する工程と、 前記所定の起点から前記遅延時間だけ遅延した時間に衝
突防止用ゲートを設定する工程と、 設定された衝突防止用ゲートで前記被検体の表面からの
反射波が抽出されたときに前記プローブのZ軸方向の降
下を停止させる工程とを備えたことを特徴とする超音波
検査装置のプローブ衝突防止方法。 - 【請求項2】 請求項1の衝突防止方法において、前記
所定の起点は前記レンズ凹部の界面からの反射波抽出時
点であり、前記遅延時間は、前レンズ凹部から前記プロ
ーブの最先端までの距離を超音波が進行する時間よりも
少なくとも短い時間であることを特徴とする超音波検査
装置のプローブ衝突防止方法。 - 【請求項3】 請求項1の衝突防止方法において、前記
所定の起点は前記パルスまたはバースト波が振動子に印
加される時点であり、前記遅延時間は、前記振動子が設
けられた前記プローブの上面から前記プローブの最先端
までの距離を超音波が進行する時間よりも少なくとも短
い時間であることを特徴とする超音波検査装置のプロー
ブ衝突防止方法。 - 【請求項4】 被検体に向けて超音波信号を発射すると
ともに反射信号を受信して検査信号として出力するプロ
ーブと、 このプローブをXYZの3軸に移動させる駆動装置と、 前記プローブで受信された検査信号の中からレンズ凹部
の界面からの反射信号を抽出し、この反射波の抽出時点
を起点として、プローブごとに予め設定された遅延時間
だけ遅れた位置に衝突防止用ゲートを設定する衝突防止
用ゲート回路と、 設定された衝突防止用ゲートで前記被検体の表面からの
反射信号が抽出されたときに前記駆動装置によるZ軸移
動を停止させる停止手段とを具備することを特徴とする
超音波検査装置。 - 【請求項5】 パルスまたはバースト波が振動子に印加
されると被検体に向けて超音波信号を発射するとともに
前記振動子で反射信号を受信して検査信号として出力す
るプローブと、 このプローブをXYZの3軸に移動させる駆動装置と、 前記パルスまたはバースト波の印加時間を起点として、
プローブごとに予め設定された遅延時間だけ遅れた位置
に衝突防止用ゲートを設定する衝突防止用ゲート回路
と、 設定された衝突防止用ゲートで前記被検体の表面からの
反射信号が抽出されたときに前記駆動装置によるZ軸移
動を停止させる停止手段とを具備することを特徴とする
超音波検査装置。 - 【請求項6】 請求項4または5の超音波検査装置にお
いて、前記プローブの仕様を入力する入力部と、入力さ
れた仕様に基づいて前記遅延時間を算出する算出手段と
をさらに備えることを特徴とする超音波検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6269391A JPH08128999A (ja) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | 超音波検査装置のプローブ衝突防止方法および超音波検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6269391A JPH08128999A (ja) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | 超音波検査装置のプローブ衝突防止方法および超音波検査装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08128999A true JPH08128999A (ja) | 1996-05-21 |
Family
ID=17471760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6269391A Pending JPH08128999A (ja) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | 超音波検査装置のプローブ衝突防止方法および超音波検査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08128999A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5931263B1 (ja) * | 2015-10-14 | 2016-06-08 | 株式会社日立パワーソリューションズ | 超音波映像装置 |
CN113296084A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-08-24 | 聚融医疗科技(杭州)有限公司 | 一种基于透镜回波的评估超声探头轴向分辨率的方法及*** |
-
1994
- 1994-11-02 JP JP6269391A patent/JPH08128999A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5931263B1 (ja) * | 2015-10-14 | 2016-06-08 | 株式会社日立パワーソリューションズ | 超音波映像装置 |
CN106645415A (zh) * | 2015-10-14 | 2017-05-10 | 株式会社日立电力解决方案 | 超声波图像装置 |
CN113296084A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-08-24 | 聚融医疗科技(杭州)有限公司 | 一种基于透镜回波的评估超声探头轴向分辨率的方法及*** |
CN113296084B (zh) * | 2021-04-06 | 2024-02-27 | 聚融医疗科技(杭州)有限公司 | 一种基于透镜回波的评估超声探头轴向分辨率的方法及*** |
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