JPS617465A

JPS617465A - 超音波検査装置

Info

Publication number: JPS617465A
Application number: JP59126892A
Authority: JP
Inventors: Akiro Sanemori; 実森　彰郎
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1984-06-20
Filing date: 1984-06-20
Publication date: 1986-01-14
Also published as: JPH0552461B2

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】〔発明の技術分野〕この発明は、被検材の裏面直下にある欠陥部を検出する
チャープ超音波エコ一方式の超音波検査装置に関するも
のである。

〔従来技術〕

従来この種の超音波検査装置としては、第１図に示すも
のがあった。第１図は従来の超音波検査装置の一例を示
すブロック構成図である。図において、１は厚さがａ、
音速がＣの板状の被検材、２に被検材１０表面Ｓから内
部へ超音波パルスを送信し、また、被検材１の表面Ｓ、
裏面Ｂ、欠陥部Ｆからのエコーを受信するトランスジュ
ーサ、３はトランスジューサ２と被検材１との間を超音
波パルスが伝搬するための伝搬媒質、４はトランスジュ
ーサ２から超音波パルスを発生させるための送信回路、
５はトランスジューサ２が受信した信号を増幅するため
の増幅回路、６は増幅回路５の出力信号から被検材１の
表面Ｓのエコーを検出する表面エコー検出回路、７は検
出しようとする被検材１の欠陥部Ｆの存在する深さ範囲
を与える検出範囲設定器、８は、検出範囲設定器７の設
定値と、表面エコー検出回路６の出力とからゲート信号
を作成するゲート信号作成回路、９は増幅回路５の出力
をさらに増幅して欠陥エコーを顕著にするための増幅回
路、１０は、増幅回路９の出力の中からゲート信号作成
回路８の出力にしたがつて、設定された検出範囲内のエ
コーを取シ出すゲート回路、１１は、ゲート回路１ｏよ
勺取シ出さ′ｈた信号を処理し、欠陥部Ｆの有無、大き
さなどの探傷に必要な情報金得る信号処理装置、１２は
、送信のタイミングを発生し、また、表面エコー検出回
路６の基準金与える制御回路である。なお、第１図中で
、Ａｌ　、　Ａｔは欠陥検出範囲を決めるための距離範
囲である。

第２図は、第１図の超音波検査装置全説明するための各
主要部の出力信号波形を示す図である。

次に、上記第１図に示す従来の超音波検査装置の動作に
つ−て、第２図を参照して説明する１、制御回路１２は
、周期的に、第２図（ａ）に示す様なパルスを発生し、
送信回路４へ与える。送信回路４は、上記パルスのタイ
ミングにより、トランスジューサ２へ高電圧インパルス
を与えて超音波パルス全発生させる。この様にして発生
、送信された超音波パルスは、伝搬媒質３の中を被検材
１に向けて伝搬し、被検材１の表面Ｓで一部分が反射し
て表面エコー全発生１−１一部分が被検材１の中に侵入
して行く。被検材１中で欠陥部Ｆがあれば欠陥エコーが
発生する。また、超音波パルスが被検材１の＆ｒＩｉＪ
’Ｂｌｃ達すると裏面エコーが発生する。

これらの各エコーは、トランスジューサ２で受信され、
増幅回路５で増幅される。増幅回路５の出力１６号波形
は、第２図（ｂ）にその−例を示してあり、図Ｖこ示さ
れるＴｏは、表面エコーから裏面エコーまでの時間で、
２ａ＝ｃ、Ｔ６の関係がある。増幅回路５の出力は、増
幅回路９へ入力されてさらに増幅される一方、表面エコ
ー検出回路６へ入力される。

伝搬媒質３は、通常水が使用され、トランスジューサ２
と被検材１との間にエコーは発生しないので、超音波パ
ルスの送信後、第１のエコーを表面エコーと認めること
ができるから、表面エコー検出回路６では、Ｍｌのエコ
ーの先頭部で立ち上る、第２図（Ｃ）に示す様なパルス
を発生する。ところで、検出範囲設定器７には、第１図
に示した各距離範囲Ａ１及びＡ、が設定されておフ、こ
の各距離範囲Ａ。

及びＡｔと表面エコー検出回路６の出力パルスがゲート
信号作成回路８に与えられ、第２図（（ｆ）に示す様な
ゲート信号が作られる。ここで、第２図（ｄ）に示され
る時間Ｔ、　、　Ｔ、は、次の様な値である。

２ＡＩＴＩ−−、Ｔ２＝Ｌ醪Ｃにのゲート信号に、第２図（ｅ）に示す様な増幅回路９の
出力に接続されたゲート回路１０の通過、遮断の制御を
行い、受信信号の中からあらかじめ設定した距離範囲Ａ
２内の、第２図（ｆ）に示す様なエコーのみの信号を抽
出する。この抽出された信号は、信号処理装置１１に送
られ、その信号の大きさなどから欠陥部Ｆの評価が行わ
れる。

従来の超音波検査装置に以上の様に構成されており、検
出範囲が被検材ｌの表面Ｓを基準に決められているので
、裏面Ｂ直下の欠陥部Ｆ’に検査するために、検出範囲
を裏面Ｂぎシぎυに、すなわち距離範囲ＡＩ　＋Ａ２　
ｔ−厚さａに極めて近付けなければならないが、厚さａ
が変動した場合に不感帯が発生したシ、裏面エコー全欠
陥エコーであると誤認したりする欠点があった。このこ
とは、第３図に明示する様に、被検材ｌの１３の部分で
正常動作する様に検出範囲、すなわち第３図の斜線で示
す距離範囲Ａ、全設定した場合、被検材１が１ｂの部分
の様に厚さａがやや薄くなると、検出範囲内に裏面Ｂが
含まれ、欠陥部Ｆが存在しな（でも裏面エコーが欠陥エ
コーとして抽出されてしまうことになる。また、被検材
ｌがＩＣの部分の様に厚さａがやや厚（なると、検出範
囲は裏面Ｂ直下から内部に移動し、第３図で示す部分が
不感帯となり、欠陥部Ｆの検出が不可能となる欠点があ
った。

この欠点を改善する目的で、受信信号から被検材の裏面
エコーを取り出し、一方、遅延回路にょ〕遅延させられ
た受信信号から、裏面エコーを基準にして被検材の欠陥
エコーを抽出する様にした構成を有し、被検材の板厚等
が変動したとしても、正確に被検材の欠陥部を検出でき
る様にした超音波検査装置が、さきに、この発明の発明
者によって提案されている（特願昭５８−１９０４６３
号）。

これを、第４図について説明する。第４図は従来の超音
波検査装置の他の例を示すブロック構成図で、第１図と
同一部分は同一符号を用いて表示してあシ、その詳細な
説明は省略する。図において、１００は、表面エコー検
出回路６の出力を時間基準にして、増幅回路５の出力か
ら裏面エコーを取シ出す裏面エコー抽出回路、２００は
増幅回路９によって欠陥エコー全顕著にした受信信号を
遅延させる遅延回路、３００は、裏面エコー抽出回路１
００．の出力全時間基準に遅延された受信信号から、裏
面エコー直前の範囲内のエコーを抽出する欠陥エコー抽
出回路である。

第５図及び第６図は、それぞれ第４図の超音波検査装置
全説明するための各主要部の出力信号波形を示す図であ
る。

次に、上記第４図に示す従来の超音波検査装置の動作に
ついて説明する。前述した第１図に示すものと同様に、
制御回路１２は、周期的に、第５図Ｃａ）に示す様なパ
ルスを発生し、送信回路４へ与える。送信回路４は、上
記パルスのタイミングにより、トランスジューサ２へ高
電圧インパルスを与えて超音波パルスを発生させる。こ
の様にして発生、送信された超音波パルスは、伝搬媒質
３の中を被検材１に向けて伝搬し、被検材１の表面Ｓで
一部分が反射して表面エコー全発生し、一部分が被検材
１の中に侵入して行く。被検材１中で欠陥部Ｆがあれば
欠陥エコーを発生する。また、超音波パルスが被検材１
の裏面Ｂに達すると裏面エコーが発生する。これらの各
エコーは、トランスジューサ２で受信され、増幅回路５
で増幅される。

増幅回路５の出力信号波形は、第５図（ｂ）にその−例
全示しである。増幅回路５の出力は、増幅回路９へ入力
されてさらに増幅される一方、表面エコー検出回路６へ
入力される。この表面エコー検出回路６の出力信号波形
は、第５図（Ｃ）に示される様である。表面エコー検出
回路６からの信号は、裏面エコー抽出回路１００に与え
られ、増幅回路５の出力信号から裏面エコーのみを抽出
する。この抽出は、次の様にして行われる。被検材１の
おおよその厚さａと、被検材１中での音速Ｃがあらかじ
め設定されていて、表面エコー検出回路６の出力信号の
立ち上５に基準にして、第５図（ｄ）に示す様な信号波
形を発生する。第５図（ｄ）に示す時間’ｌ’Ｂ１゜Ｔ
ａ２　ｔ！、各々次式の様に与えられる。

ＴＢＩ　””−・（ａ−Δａ）にこで、Δａは被検材１の実際の厚さと、あらかじめ設定
された厚さの設定値との差の最大値であシ、被検材１の
厚さａが変動しても、裏面エコーの位置が時間ＴＢ２の
中に含まれる様にしである。一方、増＠回路５の出力信
号は、あらかじめ足めた閾値によって振幅の小さい信号
が除去され、第５図（ｅ）に示す様に、表面エコーや裏
面エコーの様な振幅の大きい信号のみが抽出される。さ
らに、この信号は、第５図（ｄ）に示す様な前述の信号
により、時間ＴＢ２の間の信号、すなわち、第５図（ｆ
）に示す様な裏面エコーのみが抽出される。この様にし
て抽出された裏面エコーに、欠陥エコー抽出回路３００
に入力される。欠陥エコー抽出回路３００に入力さり、
た裏面エコーは、第５図（乃に示す様に２値化され、第
５図（ｈ）に示す様に、裏面エコーの立ち上シ部から時
間ＴＦだけ活性状態になる信号が作られる。

また一方、増幅回路５の出力は増幅回路９によシさらに
増幅され、欠陥エコーを顕著にした後に、遅延回路２０
０によシ、Ｎ５図（０に示す様に時間ＴＤだけ遅延され
る。この時間ＴＤは、検査し様とする被検材１の範囲全
裏面Ｂから深さｆｄとすると、次式で与えられる。

ｄＴＤ＝− また、上述した時間Ｔｐは時間ＴＤと等しくしておく。

この時、篤５図（ｈ）に示す信号をゲート制御信号とし
て、遅延回路２００の出力から、第５図（ｊ）に示す様
に裏面Ｂ直下の欠陥エコーの匁−が抽出される。

次いで、被検材１の厚さａが変化した場合の動作を、第
６図を用いて説明する。第６図μ、第５図に対応してい
て、被検材１の厚さａが厚（なりて裏面ＢＣ）裏面エコ
ーが右側へ移動した状態を示している。第６図中で破線
で示したＢ。は、第５図に示すＢｋ示している０第６図
に明示されている様に＼欠陥エコーを抽出するための第
６図（ｈ）に示すゲート信号は、裏面エコーの直前に作
られていて、上述した不感帯を生ずることなく欠陥エコ
ーを抽出することが明らかに理解される。また、被検材
１の厚さａが薄くなった場合°も、裏面エコーを基準に
してゲート信号が作られるので、裏面エコーを欠陥エコ
ーと誤認することはないｏしかしながら、上述した説明
の様に、上記第４図に示す超音波検査装置では、欠陥エ
コー全抽出するためのゲート信号が、裏面エコーの立ち
上シ部を基準として作成されているために、欠陥エコー
の振幅が裏面エコーの振幅と同じ様に大きい場合は、ゲ
ート信号を正確に作成することができないという欠点が
あった。

〔発明の概要〕

この発明は、上記の様な従来のものの欠点を改善する目
的でなされたもので、被検材の面に向けてチャープ超音
波を発射し、このチャープ超音波のエコーから検出した
信号の包絡線全抽出し、この包絡ＩＷヲ分析、処理する
ことによシ、簡単な装置で、精度の高い被検材の検査を
行うことができる超音波検査装置を提供するものである
。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例を図について説明する。

第７図はこの発明の一実施例である超音波検査装置を示
すブロック構成図である。１は被検材、２はトランスジ
ューサ、５はトランスジューサ２が検出した信号を増幅
する増幅回路、５１０はチャープ信号を発生し、トラン
スジューサ２ｔ−駆動するチャープ信号発生器、５２０
は増幅回路５の出力信号全検波し、包絡線を取シ出す包
絡線抽出器、５３０は、増幅回路５の出力信号より被検
材１の裏面Ｂ又はその近傍のエコー全抽出し、エコー信
号を取シ込むために必要なゲート信号を作成するゲート
信号作成回路、５４０は包絡線抽出器５２０の出力をデ
ィジタル化するためのアナログ・ディジタル変換器〔以
下、Ａ／Ｄ変換器という〕、５５０は、Ａ／Ｄ変換器５
４０によシデイジタル化された信号音、ゲート信号作成
回路５３０の出力がアクティブになっている間に、取シ
込み、記憶するためのメモリ、５６０はメモリ５５０の
内容に対して信号処理を行うためのマイクロコンピュー
タ（以下、マイコンという）である。

第８図は、第７図の超音波検査装置で使用されるチャー
プ信号を示す説明図、第９図は、第７図の超音波検査装
置を説明するための各主要部の出力信号波形を示す図で
ある。

次に、上記第７図に示すこの発明の一実施例である超音
波検査装置の動作について説明する。まず、チャープ信
号発生器５１０では、所定の繰り返し周期でチャープ信
号が発生される。このチャープ信号とは、第８図（ａ）
に示す様に、所定の時間Ｔの間、周波数がｆ、からｆ、
−＼直線的に掃引されたＦＭ波で、例えば、上記第２図
（ｂ）に示す様な波形の信号である。この信号は、レー
ダにおけるパルス圧縮にも用いられる周知のものでｌ）
、次式の様に表わされる。

ここで、ω１＝２πｆ１．叫＝２πｆ２（１）　＝（３
ｏ　＜　”Ｔ（ａ’定数）上記したチャープ信号ハ、ト
ランスジューサ２へ与えられ、このトランスジューサ２
から被検材１の表面Ｓから中へ超音波が発射される。チ
ャープ信号発生器５１０とトランスジューサ２との間に
は、必要に応じて図示されないパワーアンプを挿入する
。発射された超音波は、被検材１の裏面Ｂに向って進み
、この裏面Ｂで反射され、また、欠陥部Ｆがある時は、
この欠陥部Ｆでも反射され、トランスジューサ２で検出
されて増幅回路５で増幅される。この信号に、欠陥部Ｆ
が無く、裏面エコーのみの場合は、次式で与えられる。

。＝ｂ−ａ（ｔ−ｒ）ｇ”ジテー・（ｔ−リ＋ω・）・
ｔ　　・・・（２）ここで、τ＝ｇｈ　、　ｈ　、被検
拐１の厚さ、Ｃ：被検材１中の音速、ｂ＝被検材１の裏
面Ｂの超音波反射特性金示す定数である。

また、欠陥部Ｆが被検材１の裏面Ｂから欠陥位置Ｘの距
離にある場合のエコーは、欠陥部Ｆ及び裏面Ｂの各エコ
ーの合成となり、次式で与えられるΦ ・出（（１ゴ・・ｔ＋ω、）・ｔ＋ψ）　　　・・・・
・（３）仁こで、ａ６　＝＝　ｂｏ−ａ　＋　ａ、＝ｂ
ｌ　”　ａｒ　ｂＯ’被検材ｌの裏面Ｂの超音波反射特
性を示す定数、ｂ３．欠陥部Ｆの超音波反射特性を示す
定数。

この様に、欠陥部Ｆの有無によって検出される信号波形
が異なシ、これが包絡線抽出器５２０で包絡線のみが抽
出されると、欠陥部Ｆが無い場合は、Ｂ−ａ−ｂ欠陥部Ｆが有る場合は、となる。一方、増幅回路５の出力は、ゲート信号作成回
路５３０へも入力され、欠陥エコー又に裏面エコーが検
出されている間、アクティブになる様な信号が作成され
る。以上の各信号波形を、第９図Ｖこ示しでいる。第９
図ＣＨ）は送信される超音波の伯°号鼓形で、持続する
時間Ｔの千で−プ波でおる。

第９図（ｂ）は欠陥部Ｆが無い場合のエコー、すなわち
、被検材１の裏面Ｂかもの裏面エコーである。

第９図（Ｃ）　ｕ欠陥部Ｆが有る場合の欠陥エコーであ
るが、この欠陥エコーは独立しては観測されず、第９図
（ｂ）に示す裏面エコーとの和として、第９図（す）に
示゛ず°様な信号成形が検出、観測さｔｒ−る。こｎは
、包絡線抽出器５２０によフ処理され、第９図（１つに
示す様になる。また、ゲート信号作成回路５３０で作成
される信号に、第９図（ｅ）及び（ｆ）に示す様になる
。この信号の立ち上りは、欠陥エコーあるい（１裏面エ
コーの立ち上やと同時刻であるが、これは、特に厳密さ
を必要とせず、第９図（ｄ）に示す様に欠陥部Ｆが有る
場合に、第９図（ｅ）に示す様にならずに、第９図（ｆ
）に示す様であっても良い。一方、信号の立ち下りに裏
面エコーの立ち下シに一致するが、これも、厳密に一致
しなくても良い。したがって、ゲート信号作成回路５３
０は、図示しないコンパレータとフリップフロップによ
って簡単に構成できるる抽出された包絡ｆ／Ｍに、Ａ／
Ｄ変換器５４０で、あらかじめ定められた周期でサンプ
リングされ、Ａ／Ｄ変換され、メモリ５５０へ入力され
る。メモリ５５０へ゛は、ゲート信号作成回路５３０の
出力がアクティブ状態である間だけ、順次に記憶されて
行（。このメモリ５５０の内容に対して、マイコン５６
０では所定の処理がなされる。すなわち、まず、欠陥部
Ｆが無い場合の裏面エコーがメモリ５５０に記憶された
結果を、マイコン５６０の内部メモリに記憶する。次い
で、被検材１の検査対象のエコーに対して、上記のあら
かじめ記憶した欠陥部Ｆが無い場合の裏面エコーと比較
し、異なっていれば欠陥部Ｆが有ると判定する。さらに
、必要であればメモリ５５０に記憶されている信号の周
波数ｆ全算出し、欠陥位置Ｘｔ−求める。そして、周波
数ｆと欠陥位置Ｘとの関係は、上記（４）式より、次の
様に求められる。

２（ｆ！　　ｆｒ）ｆ＝□・Ｘ　　　　　　　　　・・・・・・・・・・・
・　（５）Ｔまた、欠陥部Ｆの大きさは、上記したｂｌと対応するの
で、包絡線の極大値、極小値との差で評価される。これ
らの処理は、包絡線の立ち上り、立ち下りが少々ずれて
も難な（行うことができる□ところで、上記第１図に示
す従来の超音波検査装置において、＠１１図（ａ）に示
す様なインパルスによシトランスジューサ２を駆動し、
また、受信する場合に、トランスジューサ２は十分に広
帯域でないため、第１１図（ロ）に示す様に、得られる
受信信号波形の振幅は太き（とれず、また、パルス幅が
広がシ、分解能も上がらない。これに対し、この発明に
よる超音波検査装置では、第１２図（ａ）に示す様なチ
ャープ信号波形を用いているので、第１２図（ｂ）に示
す様な受信信号波形が得られる。

第１１図（りに示す受信信号波形が得られる理由と同じ
理由により、立ち上シが緩く、チャープ信号が切れた後
の尾引きもあるが、それ以外の中心部では十分に大きな
振幅が得られる。この発明では、チャープ信号波形の所
定の時間Ｔにわたる包絡線全観測、処理しているので、
信号の立ち上シ、立ち下りに余り影響されずに振幅の大
きい部分を使用することができ、極めてＳ／Ｈの良い検
査ができる。また、欠陥部Ｆと被検材１の裏面Ｂとの間
隔は、包路線の周期として得らり、るので、信号の立ち
上り、立ち下りのなまフにかかわらず、所定の分解能を
保持することができる。

なお、上記実施例では、被検材１の検査対象のエコーに
対し、あらかじめ記憶した欠陥部Ｆが無い場合の裏面エ
コーと比較することにより、欠陥部Ｆの有無全判定する
様にした場合について説明したが、欠陥部Ｆが無い場合
の裏面エコーと比較しなくとも、包絡線が周期関数であ
るか否かによっても判別することができる。なぜなら、
欠陥部Ｆが存在すると、上記（４）式の様に周期関数と
なるからである。

また、上記実施例では、ゲート信号作成回路５３０を設
け、メモリ５５０へ取り込む範囲を決定しているが、送
信から一定時間の全信号をメモリ５，５０に記憶させ、
各欠陥エコー及び裏面エコーをマイコン５６０にてサー
チ、抽出することも可能である〇また、上記実施例では
、包絡線の抽出後に、第９図（２）に示す様な直流成分
のある信号ｔ−Ａ／Ｄ変換する方式につｈて述べたが、
第１０図（２）〜０）に示す様に、直流成分をカットし
た後に、一定の闇値で２値化する方式によることもでき
る。この場合、メモリ５５０ｉ、１ビツトシフトレジス
タを用いることができ、装置の簡単化に役に立つ。

また、上記実施例でに、チャープ信号発生器５１０で発
止する信号は、一定の周波数ｆ、　、　ｆ、及び時間Ｔ
’に持っている様に説明したが、上記（５）式で分かる
様に、欠陥位置Ｘに対する感度は、同一の被検ｉｆ；！
’ｌ（音速Ｃが一定）に対しては、周波数（ｆ之−ｆｔ
）及び時間Ｔによって決まるので、マイコン５６０によ
シ判定結果に応じてチャープ信号発生器５１０を制御し
て、次々に測定条件を変えて検査の精度全土げる様にＩ
Ｒ成することも可能である。

また、上記実施例では、被検材１が板状で、その裏面Ｂ
直下にある欠陥部Ｆを検出する場合にっいて説明したが
、一つの基準面に対して、その近傍に異物、突起物、く
ぼみ等が存在するか否かの判定と、その定量化のために
も適用できる。

第１３図及び第１４図は、それぞれ第７図の超音波検査
装置をロボットのセンサとして適用した例を示す図であ
る１、各図において、２はトランスジューサ、１３はロ
ボット本体、１４は障害物、１５は床面、１６は段部で
ある。第１３図に示すものは、移動するロボット本体１
３において、トランスジューサ２より発射する超音波に
より床面１５上の障害物１４を検出する様に構成した適
用例である。また、Ｍ１４図に示すものは、同じく移動
するロボット本体１３において、トランスジューサ２よ
フ発射する超音波にょ多床面１５に存在する段状に変化
している高さ１１の段部１６を検出する様に’ｊｆｌｉ
Ｍ、シた適用例である。上記した各適用例のものでは、
障害部１４や段部１６の有無を検知すると共に、その高
さ全測定することができる。その動作の詳細な説明は、
上述した実施例のものの説明よル明らかであるから省略
する。

さらに、この発明による超音波検査装置は、自動的に物
が供給され、搬送されるテーブル上に何かが乗ってＡる
か否かの検査をする場合にも適用できる。この様な場合
、テーブル上に物を乗せるのに、既にテーブル上に物が
乗っていないがを確認する必要があるし、また、搬送す
る前にテーブル上に物が乗ったことを確認することが必
要である。

さらにまた、この発明による超音波検査装置は、壁面な
どに設けられた押釦式のスイッチボックスにおいて、押
釦が押下された状態であるがどうかの検査にも適用がで
きる。

〔発明の効果〕

この発明は以上！ｉ２明した６Ｉに、超音波検査装置に
おいて、被検材の面に向けてチャープ超音波を発射し、
このチャープ超音波のエコーがら検出した信号の包絡線
を抽出し、この包絡Ｓｔ−分析、処理する様に構成した
ので、信号処理の対象がキャリアで＋ｉな（包絡線によ
るから、ディジタル化のサンプリング周期を大きくとれ
て、ハードウエアを安価に構成でき、また、極めて高い
精度で被検材の検査を行うことができると共に、インパ
ルスではなく、所定の時間に有する連続波のチャープ（
、Ｉ４号を使用するので、Ｓ／Ｎ’＜良くすることがで
きるなどの優れた効果を奏するものである０

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の超音波検査装置の−ｆ！、ｉを示すブロ
ック構成図、第２図は、第１図の超音波検査装置ケ説明
づ−るための各主要部の出力信号波形を示す図、第３図
は、第１図の超音波検査装置にオ６いて、被検材の厚さ
が変化した時の動作全説明するための図、第４図は従来
の超音波検査装置の他の例を示すブロック構成図、第５
図及びＭ６図は、それぞれ第４因の超音波検森装置’ｒ
説明するための各主要部の出力信号波形を示す図、第７
図Ｇ′よこの発明の一笑施例である超音波検査装置を示
すブロック構成図、第８図は、第７図の超音波検査装置
で侵出されるチャープ信号を示す祝明図、第９図は、第
７１の超音波検査装置を説明°するための各主要部の出
力信号波形を示す図、第１０図はこの発明の他の実施例
である超音波検査装置を説明するための出力信号波形を
示す図、第１１図は、第１図の超音波検査装置において
、インパルスで駆動した場合の受信信号波形を示す図、
第１２図に、第７図の超音波検査装置において、チャー
プ信号で駆動した場合の受信信号波形を示す図、第１３
図及び第１４図は、それぞれ第７図の超音波検査装置を
ロボットのセ／ザとして適用した例を示す図でおる。図において、１・・・被検材、２・・−トランスジュー
サ、３・−・伝搬媒質、４・・・送信回路、５，９・・
・増幅回路、６・・・表面エコー検出回路、７・・・検
出範囲設定器、８　、５３０・・・ゲート信号作成回路
、１０・・・ゲート回路、１１・・・信号処理装置、１
２・・・制御回路、１３・・・ロボット本体、１４・・
・障害物、１５・・・床面、１６・・・段部、１００・
・・裏面エコー抽出回路、２００・・・遅延回路、３０
０・・・欠陥エコー抽出回路、５１０・・・チャープ信
号発生器、５２０・・・包絡線抽出部、５４０・・・ア
ナログ・ディジタル変換器（Ａ、’Ｄ変換器）、５５０
・・・メモリ、５６０・・・マイクロコンピュータ（マ
イコン）である。なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

被検材の面に向けてチヤープ超音波を発射する手段と、
前記面からのチヤープ超音波のエコーを検出する手段と
、このエコーから検出した信号の包絡線を抽出する手段
と、前記検出した信号からゲート信号を作成する手段と
、このゲート信号中に含まれる前記包絡線を分析、処理
する手段とを備え、前記面に近接して物体が存在するか
否かを検出すると共に、前記面からの距離を測定するこ
とを特徴とする超音波検査装置。