JPS5963561A - 超音波自動探傷装置 - Google Patents
超音波自動探傷装置Info
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- JPS5963561A JPS5963561A JP57174748A JP17474882A JPS5963561A JP S5963561 A JPS5963561 A JP S5963561A JP 57174748 A JP57174748 A JP 57174748A JP 17474882 A JP17474882 A JP 17474882A JP S5963561 A JPS5963561 A JP S5963561A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
- G01N29/262—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by electronic orientation or focusing, e.g. with phased arrays
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、パイプ等の主として軸横方向に存在する欠陥
を斜角探傷にょシ検知する超音波自動探傷装置に関し、
特に複数の探触子をマトリクス状に配列した静止型の探
触子アレイの切換え走査により欠陥を検知するようにし
た超音波自動探傷装置に関する。
を斜角探傷にょシ検知する超音波自動探傷装置に関し、
特に複数の探触子をマトリクス状に配列した静止型の探
触子アレイの切換え走査により欠陥を検知するようにし
た超音波自動探傷装置に関する。
従来、金属パイプ等の軸横方向に走る欠陥を検出する超
音波探傷法としては1例えば第1図に示す斜角探傷が行
なわれている。
音波探傷法としては1例えば第1図に示す斜角探傷が行
なわれている。
第1図において、lFi斜角探触子であジ、被検有体と
しての管体2を斜角探傷するため垂直方向に対し入射角
i%もって斜設され、超音波伝搬媒体として水3に浸漬
した状態で管体2の軸周方向に走る傷等の欠陥4を検出
する。
しての管体2を斜角探傷するため垂直方向に対し入射角
i%もって斜設され、超音波伝搬媒体として水3に浸漬
した状態で管体2の軸周方向に走る傷等の欠陥4を検出
する。
この斜角探傷の原理は、水の縦波音速CW′=。
1500m/s、鋼の横波音速C8″;3230m/s
とすると、入射角iと屈折角θとの間には次式の関係が
成立てる。
とすると、入射角iと屈折角θとの間には次式の関係が
成立てる。
従って、屈折角θは。
W
となり、斜角探触子lの入射角iにより管体2を伝搬す
る超音波ビームの屈折方向を一義的に定めることができ
る。
る超音波ビームの屈折方向を一義的に定めることができ
る。
第2図は第1図の斜角探傷を利用した従来装置の概略を
示した説明図であり、軸方向に搬送される管体2に対し
回転駆動される回転体5を設置し。
示した説明図であり、軸方向に搬送される管体2に対し
回転駆動される回転体5を設置し。
回転体5に斜角探触子1allb、Ic、ldを設け、
斜角探触子1a、ld及び1b、1cけ相互に逆方向の
同じ屈折角θ1.θ、をもつように配置される。更に中
央に垂直探触子6を設けて・U厚。
斜角探触子1a、ld及び1b、1cけ相互に逆方向の
同じ屈折角θ1.θ、をもつように配置される。更に中
央に垂直探触子6を設けて・U厚。
水3の管表面に対する接触状況、水3の気泡などを検知
できるようにしている。
できるようにしている。
この従来装置の作用は、回転体5を足速回転した状態で
管体2そ軸方向に搬送することにより。
管体2そ軸方向に搬送することにより。
斜角探触子1a〜】dの回転で管体2の全周についての
横周方向に走る割れや喝などの欠陥が自動的に検知され
る。fた探傷速度を高めるために。
横周方向に走る割れや喝などの欠陥が自動的に検知され
る。fた探傷速度を高めるために。
斜角探触子1a−1d及び垂直探触子6でなる1チヤン
ネルぶんの探触子群を回転体4に180”又は90°間
隔で設けるようにもしている。
ネルぶんの探触子群を回転体4に180”又は90°間
隔で設けるようにもしている。
しかじな力lら、このような従来の超音波自動探傷装置
にあっては、探触子を回転するための回転駆動設備が必
要であシ、この駆動設備は探傷装置に比べて大型になる
と共にコスト旧にも高価であり、更に管体のサイズによ
って回転部!11ettの大きさも決まるためサイズ変
更に対し、ては設備の改修を必快とし、汎用性が低いと
いう問題点があった。
にあっては、探触子を回転するための回転駆動設備が必
要であシ、この駆動設備は探傷装置に比べて大型になる
と共にコスト旧にも高価であり、更に管体のサイズによ
って回転部!11ettの大きさも決まるためサイズ変
更に対し、ては設備の改修を必快とし、汎用性が低いと
いう問題点があった。
本発明は、このよう々問題点に鑑入てなされたもので、
探触子群を静止したままの状態で被検査体の軸横方向の
欠陥を全周にわたって超音波探傷することで、探触子の
回転駆動膜Oii!を不要にしてコストの大幅な低減と
管体のサイズ変更に対しても答易に対処できる汎用性の
向上を図ることを目的とする。
探触子群を静止したままの状態で被検査体の軸横方向の
欠陥を全周にわたって超音波探傷することで、探触子の
回転駆動膜Oii!を不要にしてコストの大幅な低減と
管体のサイズ変更に対しても答易に対処できる汎用性の
向上を図ることを目的とする。
この目的を達成するため1本発明においては。
複数の探触子をマ) IJクス配列した環状の探触子プ
レイを水中に固定設置し、探触子アレイにおける所定行
列数の探触子を1グループとして軸周方向に順次切換走
査し、探触子群を選択する毎に斜角探触子と等価な超音
波ビームlrq性が得られるように各探触子に供給てる
送信パルス信号及び各探触子よりの受信信号に遅延を施
し、受信遅延した受信信号の合成出力に基づいて欠陥を
自動的に検知するようにしたものである。
レイを水中に固定設置し、探触子アレイにおける所定行
列数の探触子を1グループとして軸周方向に順次切換走
査し、探触子群を選択する毎に斜角探触子と等価な超音
波ビームlrq性が得られるように各探触子に供給てる
送信パルス信号及び各探触子よりの受信信号に遅延を施
し、受信遅延した受信信号の合成出力に基づいて欠陥を
自動的に検知するようにしたものである。
眼下、本発明を図面に基づいて説明する。
第3図は本発明で用いる探1独子アレイの一実施例を示
した説明図である。
した説明図である。
第3図において探触子アレイ1oは複数の探触子をマト
リクス配列した環状体でなり、この実施例では横方向に
n=3個の探触子を配列するとともに軸周方向にM個の
探触子を配列したマ) IJクス構造を備えている。こ
のように探触子をマトリクス配列した環状の探触子アレ
イ10は水3の中に固定設置され、探触子アレイ1oの
内部を図示のように被検査体としての管体2を軸方向に
一足速度で搬送するようにしている。
リクス配列した環状体でなり、この実施例では横方向に
n=3個の探触子を配列するとともに軸周方向にM個の
探触子を配列したマ) IJクス構造を備えている。こ
のように探触子をマトリクス配列した環状の探触子アレ
イ10は水3の中に固定設置され、探触子アレイ1oの
内部を図示のように被検査体としての管体2を軸方向に
一足速度で搬送するようにしている。
第4図は、#3J3図の探触子アレイ10による管体2
の斜角探傷を示したもので、横方向に配列し′tcNa
l−隘8の各探触子に対1−る送信パルス信号の供給を
遅延制御子11することにより左方向となる屈折角θ、
の斜角探触子と等価な超時波ビーム特注、中央の垂直探
触子と等価な超音波ビーム%注及び右方向となる屈折角
同じくθ1の斜角探触子と等価ガ超音波ビーム特性のそ
れぞれを遅延切換えにより実現することが出来る。
の斜角探傷を示したもので、横方向に配列し′tcNa
l−隘8の各探触子に対1−る送信パルス信号の供給を
遅延制御子11することにより左方向となる屈折角θ、
の斜角探触子と等価な超時波ビーム特注、中央の垂直探
触子と等価な超音波ビーム%注及び右方向となる屈折角
同じくθ1の斜角探触子と等価ガ超音波ビーム特性のそ
れぞれを遅延切換えにより実現することが出来る。
第5図は43図にボ丁探触子アレイ10の軸周方向に対
する超音波ビームの切換走査をホした説明図であり1部
分的に取り出して示す探触子アレイ10の軸周方向のn
= 8 個と横方向のm=8個の行列でなる探触子群
を1グループとし、このn=81 m=8でなる探触子
群に対する送信パルスの遅延制御により、例えば管体2
の21点に集束する超音波ビーム特性を作り出し、P□
点の超音波探傷が終了したら軸周方向に探触子1個分ず
、らして同じ< n = 8 、 m = 8でなる探
触子群に対する送信メルフ46号の遅延制御にょシ破線
で示fP。
する超音波ビームの切換走査をホした説明図であり1部
分的に取り出して示す探触子アレイ10の軸周方向のn
= 8 個と横方向のm=8個の行列でなる探触子群
を1グループとし、このn=81 m=8でなる探触子
群に対する送信パルスの遅延制御により、例えば管体2
の21点に集束する超音波ビーム特性を作り出し、P□
点の超音波探傷が終了したら軸周方向に探触子1個分ず
、らして同じ< n = 8 、 m = 8でなる探
触子群に対する送信メルフ46号の遅延制御にょシ破線
で示fP。
点に集束する超祈彼ビーム特性ゝそ作り出して22点の
超咥波)梁lsをイjない、以下、同様n = 8.
m=8のマトリメスでなる探lj虫子19−f、2Lグ
ル−プとして軸周方向に探触子1個分順次ンフト1−る
切換走査を行ない管体2の全周にわたって斜角探触子を
回転したと等価な超音波ビーム足前を行なう。
超咥波)梁lsをイjない、以下、同様n = 8.
m=8のマトリメスでなる探lj虫子19−f、2Lグ
ル−プとして軸周方向に探触子1個分順次ンフト1−る
切換走査を行ない管体2の全周にわたって斜角探触子を
回転したと等価な超音波ビーム足前を行なう。
次に第4,5図にボT超音波ビーム・i字曲を得るため
の遅延1Ii111Illの原理を第6,7図及び8図
を参照して説明する。
の遅延1Ii111Illの原理を第6,7図及び8図
を参照して説明する。
第6図に、n=81固の探触子群に利する遅延制御によ
り焦点Fに集束する超音波ビーム時性を得るための遅延
手段を小したもので、焦点遅延部12にi’j7V&I
l〜−8の各探触子に対応して遅延菓子DI〜D8が設
けられ、遅延素子D I−D aの遅延量は遅延素子の
長手方向の大ささて示すように3両側の遅延素子D1〜
D8が最も少なく、中央の遅延素子り、、D、に回う従
って遅延量がjI八へ増加されてお、す、ごのような遅
延素子り、〜D8の遅延量の設定に工りl’!hl−N
n8の探触子エフの超音波ビームの合成ビームは単一の
焦点探触子と同じ焦点Fに集束する超音波ビーム特性と
するこ、とが出来る。従って、本発明の探触子プレイに
ついては1例えば第4図にホす垂直探触子と等価な超音
波ビーム特性を例にとると、第6図における焦点Fまで
の距117ILが探触子アレイと管体2の表面までの距
離に一致するように焦点遅延部12の各遅延素子D r
” D sの遅延量を設定丁れば良い。
り焦点Fに集束する超音波ビーム時性を得るための遅延
手段を小したもので、焦点遅延部12にi’j7V&I
l〜−8の各探触子に対応して遅延菓子DI〜D8が設
けられ、遅延素子D I−D aの遅延量は遅延素子の
長手方向の大ささて示すように3両側の遅延素子D1〜
D8が最も少なく、中央の遅延素子り、、D、に回う従
って遅延量がjI八へ増加されてお、す、ごのような遅
延素子り、〜D8の遅延量の設定に工りl’!hl−N
n8の探触子エフの超音波ビームの合成ビームは単一の
焦点探触子と同じ焦点Fに集束する超音波ビーム特性と
するこ、とが出来る。従って、本発明の探触子プレイに
ついては1例えば第4図にホす垂直探触子と等価な超音
波ビーム特性を例にとると、第6図における焦点Fまで
の距117ILが探触子アレイと管体2の表面までの距
離に一致するように焦点遅延部12の各遅延素子D r
” D sの遅延量を設定丁れば良い。
第7図は、探触子アレイ1o工りの超音波ビームを垂直
方向に対し所定角度偏角するための遅延制御をボした説
明図であり、偏角4延部14には一1〜lV&18の各
探触子に対応して遅延素子DIo〜D、。が設けられ、
遅延素子D10〜D8oの遅延量は遅延素子の長手方向
の大きさで示すように、遅延素子Dto−Ds。に向う
に従って順次遅延量が増加されている。このような遅延
素子り、、%D、。の遅延量の設定により、 l1il
l角遅延部14に同一タイミングで送信パルス信号を入
力した時の探触子アレイ10よシの超音波ビームの合成
ビームは、偏角遅延部14の遅延量に応じて垂直方向に
対し偏角iをもった方向に最大エネルギー成分が仏滅ス
るようになる。従って第4図に示す屈折角θ3.θ、の
斜角超音波ビーム特性を得るためには、前記第(2)式
の屈折角θが得られるように第7図における1補角遅延
部14の遅延素子り、o%D、、の遅延量を設冗丁れば
良い。
方向に対し所定角度偏角するための遅延制御をボした説
明図であり、偏角4延部14には一1〜lV&18の各
探触子に対応して遅延素子DIo〜D、。が設けられ、
遅延素子D10〜D8oの遅延量は遅延素子の長手方向
の大きさで示すように、遅延素子Dto−Ds。に向う
に従って順次遅延量が増加されている。このような遅延
素子り、、%D、。の遅延量の設定により、 l1il
l角遅延部14に同一タイミングで送信パルス信号を入
力した時の探触子アレイ10よシの超音波ビームの合成
ビームは、偏角遅延部14の遅延量に応じて垂直方向に
対し偏角iをもった方向に最大エネルギー成分が仏滅ス
るようになる。従って第4図に示す屈折角θ3.θ、の
斜角超音波ビーム特性を得るためには、前記第(2)式
の屈折角θが得られるように第7図における1補角遅延
部14の遅延素子り、o%D、、の遅延量を設冗丁れば
良い。
第8図は、第6図による焦点遅延と第7図による偏角遅
延等組み合せた時の超音波ビーム特性を示した説明図で
あり、偏角遅延部14及び焦点迷延部12を介して探触
子アレイ1oの探触子に送信パルス信号を供給すると、
偏角遅延部14の遅延量で定まる偏角iの方向に焦点遅
延部12の遅延量による焦点FK超音波ビームが集束す
る超音波ビーム特性が得られ、この第8図の超丘波ビー
ム特性により第4図における左右の屈折角θ、となる斜
角探触子と等価な超音波ビーム特性を実現することが出
来る。
延等組み合せた時の超音波ビーム特性を示した説明図で
あり、偏角遅延部14及び焦点迷延部12を介して探触
子アレイ1oの探触子に送信パルス信号を供給すると、
偏角遅延部14の遅延量で定まる偏角iの方向に焦点遅
延部12の遅延量による焦点FK超音波ビームが集束す
る超音波ビーム特性が得られ、この第8図の超丘波ビー
ム特性により第4図における左右の屈折角θ、となる斜
角探触子と等価な超音波ビーム特性を実現することが出
来る。
第9図は、第4〜5図にボテ探触子プレイ10を用いた
本発明の一実施例をボしたブロック図である。
本発明の一実施例をボしたブロック図である。
まず、構成を、y、明すると、161d制御信号発生器
であり、マイクロコンピュータ44のプログラム制御に
エフ送信制御信号、探触子プレイ10を切換操作するた
めの切換操作信号、更に受信信号の制御処理を行なうた
めの制御信号のそれぞれを出力てる。18は送信遅延回
路であり、制御イg号発生i516よりの送信制御パル
スを第6図の焦点遅延部12における焦点遅延による垂
直探触子と等価なビーム特性を得るための送信パルス信
号及び第8図に示す偏角遅延と焦点遅延の組み合せによ
り斜角探触子と等価な超音波ビーム特性を得るための送
信パルスを順次切換え出力する。この送信遅延回路18
としては第6〜8図に示すアナログ遅延素子を用いても
良いが、処理信号がパルス信号であることがらカウンタ
の計、奴により谷探触子ごとに冗まる所定のパルス遅延
を行なうようにしている。20は送信部であり、送信遅
延回路18より並列的に遅延出力される送信パルス信号
に基づいて超音波発掘器を作動し、その出力を′電力増
幅する。22i1アナログスイツチであり制御信号発生
器16よシの切換操作信号に蟇づいて265図にホした
n=8.m=3の行列でなるlグループの探触子群を送
信部20に選択凄続し、同時にプリアンプ24に対して
も選択液・祝する。勿論、アナログスイッチ22の切換
操作はn=8.m=8でなる行列の探触子群を1グルー
プとし、探触子アレイ10の軸周方向に探触子1個分ず
つ+1:i次切換操作するようになる。アナログスイッ
チ22よシの受信信号はプリアンプ24で前置増幅され
。
であり、マイクロコンピュータ44のプログラム制御に
エフ送信制御信号、探触子プレイ10を切換操作するた
めの切換操作信号、更に受信信号の制御処理を行なうた
めの制御信号のそれぞれを出力てる。18は送信遅延回
路であり、制御イg号発生i516よりの送信制御パル
スを第6図の焦点遅延部12における焦点遅延による垂
直探触子と等価なビーム特性を得るための送信パルス信
号及び第8図に示す偏角遅延と焦点遅延の組み合せによ
り斜角探触子と等価な超音波ビーム特性を得るための送
信パルスを順次切換え出力する。この送信遅延回路18
としては第6〜8図に示すアナログ遅延素子を用いても
良いが、処理信号がパルス信号であることがらカウンタ
の計、奴により谷探触子ごとに冗まる所定のパルス遅延
を行なうようにしている。20は送信部であり、送信遅
延回路18より並列的に遅延出力される送信パルス信号
に基づいて超音波発掘器を作動し、その出力を′電力増
幅する。22i1アナログスイツチであり制御信号発生
器16よシの切換操作信号に蟇づいて265図にホした
n=8.m=3の行列でなるlグループの探触子群を送
信部20に選択凄続し、同時にプリアンプ24に対して
も選択液・祝する。勿論、アナログスイッチ22の切換
操作はn=8.m=8でなる行列の探触子群を1グルー
プとし、探触子アレイ10の軸周方向に探触子1個分ず
つ+1:i次切換操作するようになる。アナログスイッ
チ22よシの受信信号はプリアンプ24で前置増幅され
。
受信び延回路26に入力される。受信遅延回路26には
第6〜8図に示した焦点遅延部12及び偏角遅延部14
が設けられており、送4g遅延回路部18の送信遅延に
同期して受信遅延回路26における遅延特性が選択され
、垂直探触子と等価な超・音波ビーム特性を得るための
送信遅延時には第6図に示す焦点遅延部12を介して受
信信号を遅延出力し、又斜角探触子と等価な超音波ビー
ム特性を得るための送信遅延時には第8図に示″′f偏
角遅延部14及び焦点遅延部12を介して受信信号を遅
延出力する。28は受信遅延回路26よフ遅延出力され
るnXm個の各探触子よりの受信信号を加算合成する加
算器であり、この加:!を器28の加算出力が垂直探触
子又は斜角探触子と等価な受信信号となる。30は主増
幅器であシ、加算器28よりの合成信号について距離の
一レベル低下を補償する距離振幅補正をほどこすととも
に、受信信号処理ヲマイクロコンピュータ44で行なっ
ていることからデジタル信号に変換するためのA/D変
換器を備えている。主増幅530よりの受信デジタル信
号はバッファ328介して混合−レベル比較器40に与
えられており、混合−レベル比較器4゜は受信デジタル
信号の内の基準レベル以上となる受信信号を欠陥信号と
判別し、基準レベルを下まわる信号についてはノイズ成
分として除去する。
第6〜8図に示した焦点遅延部12及び偏角遅延部14
が設けられており、送4g遅延回路部18の送信遅延に
同期して受信遅延回路26における遅延特性が選択され
、垂直探触子と等価な超・音波ビーム特性を得るための
送信遅延時には第6図に示す焦点遅延部12を介して受
信信号を遅延出力し、又斜角探触子と等価な超音波ビー
ム特性を得るための送信遅延時には第8図に示″′f偏
角遅延部14及び焦点遅延部12を介して受信信号を遅
延出力する。28は受信遅延回路26よフ遅延出力され
るnXm個の各探触子よりの受信信号を加算合成する加
算器であり、この加:!を器28の加算出力が垂直探触
子又は斜角探触子と等価な受信信号となる。30は主増
幅器であシ、加算器28よりの合成信号について距離の
一レベル低下を補償する距離振幅補正をほどこすととも
に、受信信号処理ヲマイクロコンピュータ44で行なっ
ていることからデジタル信号に変換するためのA/D変
換器を備えている。主増幅530よりの受信デジタル信
号はバッファ328介して混合−レベル比較器40に与
えられており、混合−レベル比較器4゜は受信デジタル
信号の内の基準レベル以上となる受信信号を欠陥信号と
判別し、基準レベルを下まわる信号についてはノイズ成
分として除去する。
又、混合−レベル比較器40にはバッファ34゜36.
38を介して距離信号a、探i易モード信号す及び欠陥
位置信号Cのそれぞれが入力されている。ここで距離1
百号aは例えば探約虫子アレイ10内を通過する管体の
移動を検出するパルスジェネレータよりの信号が用いら
れ、′α体の長手方向における基準位置からの距離を混
合−レベル比較器40に供給でる。又探傷モード信号す
は垂直探傷と斜角探傷を識別するための信号であり、こ
の探傷モード信号すに基づいて例えば垂直探傷時につい
ては超音波受信信号から管体の厚さ、管の表面に対する
水の接触状態、或は気泡の有無を倹知丁るための信号処
理を行なう。一方、斜角探傷モードについては超餘波受
信信号に基づいた欠陥検知処理を行なわせる。更に欠陥
位置・IB号CはnXmでなる1グループの探触子群の
との疼触子で欠陥信号が受信されたかを判別するための
信号であり5アナログスイツチ22で選択されている探
触子群の内の欠陥信号を受信した探触子のアドレス情報
に基づいた管体の基準位ttに対する角度信号として与
えられる。
38を介して距離信号a、探i易モード信号す及び欠陥
位置信号Cのそれぞれが入力されている。ここで距離1
百号aは例えば探約虫子アレイ10内を通過する管体の
移動を検出するパルスジェネレータよりの信号が用いら
れ、′α体の長手方向における基準位置からの距離を混
合−レベル比較器40に供給でる。又探傷モード信号す
は垂直探傷と斜角探傷を識別するための信号であり、こ
の探傷モード信号すに基づいて例えば垂直探傷時につい
ては超音波受信信号から管体の厚さ、管の表面に対する
水の接触状態、或は気泡の有無を倹知丁るための信号処
理を行なう。一方、斜角探傷モードについては超餘波受
信信号に基づいた欠陥検知処理を行なわせる。更に欠陥
位置・IB号CはnXmでなる1グループの探触子群の
との疼触子で欠陥信号が受信されたかを判別するための
信号であり5アナログスイツチ22で選択されている探
触子群の内の欠陥信号を受信した探触子のアドレス情報
に基づいた管体の基準位ttに対する角度信号として与
えられる。
混合−レベル比・紋器40の出力は入力インタフェース
42を介してマイクロコンピュータ44に入力されてお
り、入力インタフェース42を介して入力した超音波受
信データ及び距離信号a、探傷モード信号す及び欠陥位
置信号Cなどに基づいて欠陥データの信号処理をプログ
ラム制御により実行し、出力インタフェース46を介し
てプリンタ48.CRT50に斜角探傷による欠陥デー
タを垂直探傷による補助データとともに打ち出し表示さ
せる。
42を介してマイクロコンピュータ44に入力されてお
り、入力インタフェース42を介して入力した超音波受
信データ及び距離信号a、探傷モード信号す及び欠陥位
置信号Cなどに基づいて欠陥データの信号処理をプログ
ラム制御により実行し、出力インタフェース46を介し
てプリンタ48.CRT50に斜角探傷による欠陥デー
タを垂直探傷による補助データとともに打ち出し表示さ
せる。
次に第9図の実施例の作用を説明すると、マイクロコン
ピュータ44による探1易市II?卸IJ第10図のプ
ログラムスローに従って行なわれる。まず、制御信号発
生器16によ!l保触子アレイ10の基M位置をスター
ト点としfcn = 8. m = 8でなるnxm個
の探触子群をアナログスイッチ22により選択接続し、
送信遅延回路18の焦点遅延制御により垂直探傷を行な
い伏いて送信遅延回路18を焦点遅延・偏角遅延に切換
えて右及び左方間の斜角探傷をII、ii次行ない、こ
のように垂直及び斜角探傷が終了すると第5図に示した
ように探触子アレイ10のn X m l同でなる探触
子群を探触子1個分だけ所定方向にシフトして同様に垂
1亘及び斜角探傷を繰り返丁。
ピュータ44による探1易市II?卸IJ第10図のプ
ログラムスローに従って行なわれる。まず、制御信号発
生器16によ!l保触子アレイ10の基M位置をスター
ト点としfcn = 8. m = 8でなるnxm個
の探触子群をアナログスイッチ22により選択接続し、
送信遅延回路18の焦点遅延制御により垂直探傷を行な
い伏いて送信遅延回路18を焦点遅延・偏角遅延に切換
えて右及び左方間の斜角探傷をII、ii次行ない、こ
のように垂直及び斜角探傷が終了すると第5図に示した
ように探触子アレイ10のn X m l同でなる探触
子群を探触子1個分だけ所定方向にシフトして同様に垂
1亘及び斜角探傷を繰り返丁。
一方、順次行なわれる垂直及び斜角探傷で得られた探融
子了レイ10工りの受信信号は、アナログスイッチ22
を介してプリアンプ24に並列入力され、前置増幅後に
送信遅延回路18の遅延制御に同期した受信遅延により
各探触子よりの受信信号が同一タイミングで得られるよ
うに遅延し、加算器28で合成した後に主増幅器30で
距、離振幅補正をほどこしてデジタル(g号に変換し、
バッファ32を弁して混合−レベル比較器40に入力す
る。この時混合−レベル比較540にはバッファ34.
36.38を介して距離信号a、探傷モートイ8@b及
び欠陥位置(:J@Cも入力しており。
子了レイ10工りの受信信号は、アナログスイッチ22
を介してプリアンプ24に並列入力され、前置増幅後に
送信遅延回路18の遅延制御に同期した受信遅延により
各探触子よりの受信信号が同一タイミングで得られるよ
うに遅延し、加算器28で合成した後に主増幅器30で
距、離振幅補正をほどこしてデジタル(g号に変換し、
バッファ32を弁して混合−レベル比較器40に入力す
る。この時混合−レベル比較540にはバッファ34.
36.38を介して距離信号a、探傷モートイ8@b及
び欠陥位置(:J@Cも入力しており。
これらの入力データとともに入力インタフェース42を
介してマイクロコンピュータ44に受信データを入力し
てプログラム制御に基づいた所冗の欠陥データ処理の処
理出力を出力インタフェース46を介してプリンタ48
及びCRT50に出力し、欠陥が検出された場合には欠
陥の位置を示てデータとともに欠陥データの大きさを示
すデータを表示する。
介してマイクロコンピュータ44に受信データを入力し
てプログラム制御に基づいた所冗の欠陥データ処理の処
理出力を出力インタフェース46を介してプリンタ48
及びCRT50に出力し、欠陥が検出された場合には欠
陥の位置を示てデータとともに欠陥データの大きさを示
すデータを表示する。
尚、上記の実施例ではアナログスイッチによる一回の探
触子群の選択で垂直探傷と左右の斜角探傷を順次行なう
ようにしているが、送信及び受信遅延における偏角遅延
量を順次切換えることにより、複数の屈折角の変化によ
る斜角探傷を探触子群の同一グループの選択時に繰り返
して斜角探傷の範囲を広めるようにしても良い。
触子群の選択で垂直探傷と左右の斜角探傷を順次行なう
ようにしているが、送信及び受信遅延における偏角遅延
量を順次切換えることにより、複数の屈折角の変化によ
る斜角探傷を探触子群の同一グループの選択時に繰り返
して斜角探傷の範囲を広めるようにしても良い。
以上説明してきたように本発明によれば、複数の探触子
をマトリクス配列した環状の探触子アレイを水中に固定
設置し、この探触子プレイにおける所定行列数の探触子
群を1グループとして軸周方向に順次切換走査し1選択
した探触子群を斜角探触子と等価な超音波ビーム特性か
得られるように送受信に遅延7i−悔し、受信嗅延した
受信信号の合成出力に基づいて深1f11子プレイ内を
通過する被検査体の主として軸横方向に走る欠陥を自動
的に検知するようにしたため、探触子を回転するための
回転駆動設備が不要となってコストを大幅に1氏滅する
ことができ、被検査体のサイズ変更についてはサイズに
合せて準備した探触子プレイを交換するだけで済むため
汎用性が高く、また電気的な超音波ビームの回転走査で
あることから探傷速度を早めることが可能で、また探触
子プレイを固定設置しているため距離変動もなく精度の
高い探傷を行なうことができるという効果が得られる。
をマトリクス配列した環状の探触子アレイを水中に固定
設置し、この探触子プレイにおける所定行列数の探触子
群を1グループとして軸周方向に順次切換走査し1選択
した探触子群を斜角探触子と等価な超音波ビーム特性か
得られるように送受信に遅延7i−悔し、受信嗅延した
受信信号の合成出力に基づいて深1f11子プレイ内を
通過する被検査体の主として軸横方向に走る欠陥を自動
的に検知するようにしたため、探触子を回転するための
回転駆動設備が不要となってコストを大幅に1氏滅する
ことができ、被検査体のサイズ変更についてはサイズに
合せて準備した探触子プレイを交換するだけで済むため
汎用性が高く、また電気的な超音波ビームの回転走査で
あることから探傷速度を早めることが可能で、また探触
子プレイを固定設置しているため距離変動もなく精度の
高い探傷を行なうことができるという効果が得られる。
第1図は従来の蜜1角探傷の原理をホした説明図、第2
図は従来装置の概略を示した説明図、第3図は本発明で
用いる探触子アレイの説明図、第4図は本発明の探触子
アレイのビーム特性の説明図。 第5図は本発明の探触子プレイにおける切換走査をホし
た説明図、第6.7及び8図は本発明の超音波ビーム特
性を得るための遅延側価の説明図。 第9図は本発明の一実施例をホしたブロック図、第1O
図は第9図の実施例における探傷制御を示した動作フロ
ー図である。 2・・・管体 3・・・水 10・・・探触子アレイ 12・・・焦点遅延部
14・・・偏角遅延部 16・・・制御信号発生
器18・・・送信遅延回路 20・・・送信部22
・・・ア、ナログスイッチ 24・・・プリアンプ26
・・・受信遅延回路 28・・・加算器30・・・
主増幅器 32 、34 、36 、38・・・バッ
ファ40・・・混合−レベル比較器 42・・・入力イ
ンタフェース44・・・マイクロコンピュータ 46・
・・出力インタフェース48・・・プリンタ
50・・・CRT特許出願人 株式会社東京計器 代理人弁理士 竹 内 進 η? t i’q 第2j′4 1 1)−5 L 。 第3 tで n −8
図は従来装置の概略を示した説明図、第3図は本発明で
用いる探触子アレイの説明図、第4図は本発明の探触子
アレイのビーム特性の説明図。 第5図は本発明の探触子プレイにおける切換走査をホし
た説明図、第6.7及び8図は本発明の超音波ビーム特
性を得るための遅延側価の説明図。 第9図は本発明の一実施例をホしたブロック図、第1O
図は第9図の実施例における探傷制御を示した動作フロ
ー図である。 2・・・管体 3・・・水 10・・・探触子アレイ 12・・・焦点遅延部
14・・・偏角遅延部 16・・・制御信号発生
器18・・・送信遅延回路 20・・・送信部22
・・・ア、ナログスイッチ 24・・・プリアンプ26
・・・受信遅延回路 28・・・加算器30・・・
主増幅器 32 、34 、36 、38・・・バッ
ファ40・・・混合−レベル比較器 42・・・入力イ
ンタフェース44・・・マイクロコンピュータ 46・
・・出力インタフェース48・・・プリンタ
50・・・CRT特許出願人 株式会社東京計器 代理人弁理士 竹 内 進 η? t i’q 第2j′4 1 1)−5 L 。 第3 tで n −8
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (l水中に固冗設置され、複数の探触子をマトリクス状
に配列した環状の探触子プレイと。 該探触子アレイの所定行列数の探触子を1グループとし
て軸周方向に順次切換走査する走査手段と、 該走査手段で選択した探触子群に対する送信パルス信号
を斜角探触子と等価な超音波ビーム特性が得られるよう
に遅延する送信遅延手段と。 前記走査手段で選択した探触子群で受信した超音波受信
信号の受信タイミングが一致するように遅延する受信遅
延手段と。 該受信遅延手段の合成受信出力に基づいて前記探触子プ
レイ内を通過する管状金属の欠陥を検出表示する処理手
段とを備えたことを特徴とする超音波自動探傷装置。 (2) 前記受信遅延手段は、前記走査手段が探触子
群を選択する毎に、斜角探触子と等価な超音波ビーム特
性と垂直探触子と等価な超音波ビーム特性が得られるよ
うに各探触子に対する送信パルス信号の遅延量を切換え
る切換手段を有する特許請求の範囲第1項記載の超音波
自動探傷装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57174748A JPS5963561A (ja) | 1982-10-05 | 1982-10-05 | 超音波自動探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57174748A JPS5963561A (ja) | 1982-10-05 | 1982-10-05 | 超音波自動探傷装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5963561A true JPS5963561A (ja) | 1984-04-11 |
Family
ID=15983986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57174748A Pending JPS5963561A (ja) | 1982-10-05 | 1982-10-05 | 超音波自動探傷装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5963561A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2670898A1 (fr) * | 1990-12-21 | 1992-06-26 | Framatome Sa | Dispositif de controle non destructif par ultrasons d'elements de forme allongee a section sensiblement constante. |
US20160195499A1 (en) * | 2012-12-21 | 2016-07-07 | Vallourec Tubes France | Device and method for the non-destructive control of metal profiles |
JP2018036123A (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 紀州技研工業株式会社 | 気泡検出センサ |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5446595A (en) * | 1977-09-21 | 1979-04-12 | Hitachi Ltd | Ultrasonic flaw locator of electronic scanning type |
JPS55110952A (en) * | 1979-02-21 | 1980-08-27 | Toshiba Corp | Ultrasonic probe |
-
1982
- 1982-10-05 JP JP57174748A patent/JPS5963561A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5446595A (en) * | 1977-09-21 | 1979-04-12 | Hitachi Ltd | Ultrasonic flaw locator of electronic scanning type |
JPS55110952A (en) * | 1979-02-21 | 1980-08-27 | Toshiba Corp | Ultrasonic probe |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2670898A1 (fr) * | 1990-12-21 | 1992-06-26 | Framatome Sa | Dispositif de controle non destructif par ultrasons d'elements de forme allongee a section sensiblement constante. |
US20160195499A1 (en) * | 2012-12-21 | 2016-07-07 | Vallourec Tubes France | Device and method for the non-destructive control of metal profiles |
US10641737B2 (en) * | 2012-12-21 | 2020-05-05 | Vallourec Tubes France | Device and method for the control of ultrasonic transducers to measure metal profiles |
JP2018036123A (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 紀州技研工業株式会社 | 気泡検出センサ |
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