[go: up one dir, main page]

JP3000554B2 - Dual beam ultrasonic detector - Google Patents

Dual beam ultrasonic detector

Info

Publication number
JP3000554B2
JP3000554B2 JP3246777A JP24677791A JP3000554B2 JP 3000554 B2 JP3000554 B2 JP 3000554B2 JP 3246777 A JP3246777 A JP 3246777A JP 24677791 A JP24677791 A JP 24677791A JP 3000554 B2 JP3000554 B2 JP 3000554B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
quasi
ideal beam
ideal
chebyshev
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3246777A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0560858A (en
Inventor
紀夫 松廣
光弘 武田
慎二 小河
厚 梶原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furuno Electric Co Ltd
Original Assignee
Furuno Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furuno Electric Co Ltd filed Critical Furuno Electric Co Ltd
Priority to JP3246777A priority Critical patent/JP3000554B2/en
Publication of JPH0560858A publication Critical patent/JPH0560858A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3000554B2 publication Critical patent/JP3000554B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複数の電極が形成され
た電歪振動子からなる送受波器、または各々に電極が形
成された複数の電歪振動子からなる送受波器を備えた超
音波探知装置に係り、より詳細には、電極と送受波器を
駆動する駆動信号源との間に、送受波器より送波される
ビーム形状が準理想ビームとなる重み付けを行う準理想
ビームウエイト部が挿入されたデュアルビーム超音波探
知装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention comprises a transducer comprising an electrostrictive transducer having a plurality of electrodes formed thereon or a transducer comprising a plurality of electrostrictive transducers each having an electrode formed thereon. More specifically, the present invention relates to an ultrasonic detection apparatus, and more specifically, a quasi-ideal beam that performs weighting between an electrode and a drive signal source that drives a transmitter / receiver so that a beam transmitted from the transmitter / receiver becomes a quasi-ideal beam. The present invention relates to a dual-beam ultrasonic detection device having a weight inserted therein.

【0002】[0002]

【従来の技術】超音波探知装置において、対象の反射強
度を正確に捉えようとするときには、ビームの指向角度
範囲内においては感度が一定であり、指向角度を僅かで
も越えたときには感度が0となる指向特性を持つ理想ビ
ームを用いる必要がある。しかしこのような理想ビーム
を実現するためには無限の大きさを有する送受波器が必
要となるのでその実現は不可能であるが、その指向特性
をより理想ビームに近づけるための装置が提案されてい
る(特公平3-23874)。
2. Description of the Related Art In an ultrasonic detection device, the sensitivity is constant within the range of the directional angle of a beam when the reflection intensity of an object is to be accurately detected. It is necessary to use an ideal beam having different directional characteristics. However, realizing such an ideal beam requires a transducer having an infinite size, which is not possible.However, there has been proposed an apparatus for making the directional characteristics closer to the ideal beam. (3-23874).

【0003】この装置では、電歪振動子に形成された複
数の電極と電歪振動子を駆動する信号源との間に準理想
ビームウエイト部を挿入することにより、ベッセル関数
により算出される振幅と位相の信号を各電極に与えるた
めの重み付けを行い、受波時には、同様の重み付けを与
える準理想ビームウエイト部を介して、電極からの受波
信号を取り出す構成となっている。図5はこの装置によ
り実現される指向特性を示しており、この指向特性は、
指向角度範囲内d91 ではその大部分において感度が一定
であり、指向角度を越える範囲d92 については、指向角
度から離れるに従って急激にその感度が低下する特性と
なっており、理想ビームに近似した指向特性となってい
る。
In this apparatus, a quasi-ideal beam weight is inserted between a plurality of electrodes formed on an electrostrictive vibrator and a signal source for driving the electrostrictive vibrator, thereby obtaining an amplitude calculated by a Bessel function. Weighting is performed to give a signal of the same phase to each electrode, and at the time of reception, a received signal from the electrode is extracted through a quasi-ideal beam weight unit that gives similar weighting. FIG. 5 shows the directional characteristics realized by this device.
The sensitivity is almost constant in the range of the directivity angle d91, and the sensitivity in the range d92 exceeding the directivity angle decreases rapidly as the distance from the directivity angle increases. It has become.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記装置により実現さ
れる指向特性は、既に説明したように理想ビームに近似
した指向特性となっているが、対象が指向角度を僅かに
離れた範囲d93 に位置するような場合では、探知感度が
変化する範囲となるため、対象の反射強度を示す信号の
信頼性が低くなり、得られたデータそのものの信頼性が
低下するという問題があった。
The directional characteristic realized by the above-described apparatus is similar to the ideal beam as described above, but the object is located in a range d93 slightly away from the directional angle. In such a case, since the detection sensitivity is in a range where the detection sensitivity changes, there is a problem that the reliability of the signal indicating the reflection intensity of the target is reduced, and the reliability of the obtained data itself is reduced.

【0005】本発明は上記課題を解決するため着想され
たものであり、その目的は、得られたデータの信頼性を
高めるために理想ビームに近い超音波探知装置を提供す
ることにある。
The present invention has been conceived in order to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic detecting apparatus which is close to an ideal beam in order to improve the reliability of obtained data.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明のデュアルビーム超音波探知装置は、複数の電極
が形成された電歪振動子からなる送受波器、または各々
に電極が形成された複数の電歪振動子からなる送受波器
を備え、この送受波器を駆動する駆動信号源と電極との
間に、送受波器より送波されるビーム形状が準理想ビー
ムとなる重み付けを行う準理想ビームウエイト部が挿入
された超音波探知装置に適用し、電極の出力が導かれ、
受波特性が準理想ビームとなる重み付けを行う準理想ビ
ームウエイト部と、電極の出力が導かれ、受波特性がチ
ェビシェフビームとなる重み付けを行うチェビシェフウ
エイト部と、このチェビシェフウエイト部の出力が準理
想ビームウエイト部の出力より大きいときには準理想ビ
ームウエイト部の出力を送出し、その他のときには出力
を0近傍のレベルとするゲート部とを備えた構成を用い
る。
In order to solve the above-mentioned problems, a dual-beam ultrasonic detecting apparatus according to the present invention comprises a transducer comprising an electrostrictive vibrator having a plurality of electrodes formed thereon, or an electrode formed on each transducer. A transducer comprising a plurality of electrostrictive vibrators, and weighting between the electrode and a drive signal source for driving the transducer so that the beam shape transmitted from the transducer becomes a quasi-ideal beam. Applying to the ultrasonic detection device with the quasi-ideal beam weight part inserted, the output of the electrode is guided,
A quasi-ideal beam weight unit for weighting the reception characteristics to be a quasi-ideal beam, a Chebyshev weight unit for guiding the output of the electrode to weight the reception characteristics to a Chebyshev beam, and an output of the Chebyshev weight unit Is larger than the output of the quasi-ideal beam weight unit, the output of the quasi-ideal beam weight unit is sent out, and at other times, a gate unit is provided which sets the output to a level near zero.

【0007】[0007]

【作用】チェビシェフビームの感度曲線と準理想ビーム
のそれとの関係を、準理想ビームの感度の平坦部をチェ
ビシェフビームの感度曲線が横切るレベル設定とするこ
とにより、ゲート部から準理想ビームウエイト部の出力
が送出されるのは、準理想ビームの感度が平坦となる角
度範囲に対象が位置している場合のみとなる。そしてそ
の他の角度範囲に対象が位置している場合には、チェビ
シェフウエイト部の出力が準理想ビームウエイト部の出
力より小さくなり、ゲート部の出力は0近傍の出力とな
る。つまりゲート部の出力から感度を見た場合には、感
度が平坦な部分についてのみ、その平坦な感度特性でも
って対象の検出を行い、感度が平坦でない部分において
は、感度が0近傍の値となる。
The relationship between the sensitivity curve of the Chebyshev beam and that of the quasi-ideal beam is determined by setting the level where the sensitivity curve of the quasi-ideal beam crosses the sensitivity curve of the Chebyshev beam from the gate to the quasi-ideal beam weight. The output is sent only when the target is located in an angle range where the sensitivity of the quasi-ideal beam becomes flat. When the target is located in another angle range, the output of the Chebyshev weight section becomes smaller than the output of the quasi-ideal beam weight section, and the output of the gate section becomes an output near zero. That is, when the sensitivity is viewed from the output of the gate unit, only the portion where the sensitivity is flat is detected with the flat sensitivity characteristic, and in the portion where the sensitivity is not flat, the sensitivity is set to a value near 0. Become.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しつつ説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0009】図1は、本発明の一実施例の電気的構成を
示すブロック線図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of an embodiment of the present invention.

【0010】図において、送受波器11の駆動信号を生成
する駆動信号源14の出力は準理想ビームウエイト部13に
与えられており、この準理想ビームウエイト部13の出力
はトラップ12に導かれている。またそれぞれの素子に電
極が形成された複数の電歪振動子により形成された送受
波器11は、その各素子の電極がトラップ12と双方向性に
接続されている。
In the figure, the output of a drive signal source 14 for generating a drive signal for a transducer 11 is given to a quasi-ideal beam weight unit 13, and the output of the quasi-ideal beam weight unit 13 is guided to a trap 12. ing. Further, in the transducer 11 formed by a plurality of electrostrictive vibrators each having an electrode formed on each element, the electrode of each element is bidirectionally connected to the trap 12.

【0011】トラップ12からの出力は、バッファアンプ
15を介しては準理想ビームウエイト部16に導かれ、バッ
ファアンプ20を介してはチェビシェフウエイト部21に導
入されている。そして準理想ビームウエイト部16の出力
は加算回路17に送出されており、加算回路17の出力は広
ダイナミックアンプ18に与えられている。またチェビシ
ェフウエイト部21の出力も同様であって、加算回路22を
介して広ダイナミックアンプ23に導かれている。
The output from the trap 12 is a buffer amplifier
The light is guided to a quasi-ideal beam weight unit 16 via a line 15, and is introduced to a Chebyshev weight unit 21 via a buffer amplifier 20. The output of the quasi-ideal beam weight unit 16 is sent to the addition circuit 17, and the output of the addition circuit 17 is given to the wide dynamic amplifier 18. The same applies to the output of the Chebyshev weight unit 21, which is guided to a wide dynamic amplifier 23 via an addition circuit 22.

【0012】広ダイナミックアンプ18の出力はゲート信
号発生回路24の一方の入力とA/D変換器19の入力とに
与えられており、広ダイナミックアンプ23の出力はゲー
ト信号発生回路24の他方の入力に導かれている。そして
A/D変換器19の出力は、ゲート部25の一方の入力と画
像メモリ28とに送出されており、ゲート部25の他方の入
力にはゲート信号発生回路24の出力が与えられている。
The output of the wide dynamic amplifier 18 is given to one input of a gate signal generating circuit 24 and the input of the A / D converter 19, and the output of the wide dynamic amplifier 23 is the other of the gate signal generating circuit 24. Guided to input. The output of the A / D converter 19 is sent to one input of the gate unit 25 and the image memory 28, and the output of the gate signal generation circuit 24 is given to the other input of the gate unit 25. .

【0013】またゲート部25の出力はストレングスメモ
リ26に送出されており、このストレングスメモリ26の出
力はデータ処理部27に与えられている。そして表示部29
には、画像メモリ28からの出力とデータ処理部27からの
出力とが導入されている。
The output of the gate section 25 is sent to a strength memory 26, and the output of the strength memory 26 is given to a data processing section 27. And the display unit 29
, An output from the image memory 28 and an output from the data processing unit 27 are introduced.

【0014】以上の構成において、帯によりその接続が
示された信号線については、その出力が複数の信号線に
より構成されていることを示していて、信号線の数は、
送受波器11を構成する電歪振動子の素子数と等しい数と
なっている。そのためバッファアンプ15、およびバッフ
ァアンプ20には、それぞれの内部に、送受波器11の素子
数に等しいブッファ回路が設けられている。
In the above configuration, as for the signal line whose connection is indicated by the band, it indicates that the output is constituted by a plurality of signal lines.
The number is equal to the number of elements of the electrostrictive vibrator constituting the transducer 11. Therefore, each of the buffer amplifier 15 and the buffer amplifier 20 is provided with a buffer circuit equal to the number of elements of the transducer 11 in each of them.

【0015】また準理想ビームウエイト部16、およびチ
ェビシェフウエイト部21は、各素子からの信号線のそれ
ぞれに対応する増幅器および抵抗減衰器により構成され
ていて、位相については、必要に応じて増幅器を反転増
幅器あるいは非反転増幅器として動作させ、振幅につい
ては抵抗減衰器により要求される振幅まで減衰させる構
成が用いられている。
The quasi-ideal beam weight section 16 and the Chebyshev weight section 21 are constituted by an amplifier and a resistance attenuator corresponding to each of the signal lines from the respective elements. A configuration is used in which the amplifier operates as an inverting amplifier or a non-inverting amplifier, and the amplitude is attenuated to the amplitude required by a resistance attenuator.

【0016】図2は、本発明の一実施例が形成するビー
ム形状を示す説明図である。必要に応じて同図を参照し
つつ、本発明の一実施例の動作について以下に説明す
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a beam shape formed by one embodiment of the present invention. The operation of one embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0017】駆動信号源14はバースト信号を生成し準理
想ビームウエイト部13に送出する。このバースト信号が
与えられた準理想ビームウエイト部13は、送受波器11の
各素子に要求される振幅レベルおよび位相の信号を生成
し、生成した信号をトラップ12に送出する。トラップ12
は、このバースト信号を送受波器11に送出すると共に、
バースト信号がバッファアンプ15、20に漏れることを阻
止する。
The drive signal source 14 generates a burst signal and sends it to the quasi-ideal beam weight unit 13. The quasi-ideal beam weight unit 13 to which the burst signal is applied generates a signal of an amplitude level and a phase required for each element of the transducer 11, and sends the generated signal to the trap 12. Trap 12
Transmits this burst signal to the transducer 11,
The burst signal is prevented from leaking to the buffer amplifiers 15 and 20.

【0018】以上のことから、送受波器11の各素子に
は、ベッセル関数に基づいて算出される振幅および位相
の信号が与えられることになる。
As described above, each element of the transducer 11 is given signals of amplitude and phase calculated based on the Bessel function.

【0019】なお送受波器11の各素子に与えられるバー
スト信号の振幅、位相、およびその周波数と各素子の形
状との関係については、本発明の主眼点がその関係にあ
るのではないこと、および公報 (特公平3-23874)により
詳細な説明がなされていて公知技術となっていることか
ら、本発明の主眼点を分かり易いものとするためその詳
細な説明を省略する。
The relationship between the amplitude, phase, and frequency of the burst signal applied to each element of the transducer 11 and the shape of each element is not the main point of the present invention. The detailed description is given in Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 3-23874 and the publication is a known technique, so that the detailed description is omitted to make the main point of the present invention easy to understand.

【0020】要求される振幅および位相のバースト信号
が準理想ビームウエイト部13から各素子に与えられた送
受波器11は、指向特性の中心を角度0として示すとする
と、図2の31に示すように、角度範囲d1において強度が
ほぼ一定であり、その両側では強度が急激に減衰する準
理想ビームの指向特性を有する超音波を水中に送波す
る。
When the transmitter / receiver 11 in which the burst signals of the required amplitude and phase are given to the respective elements from the quasi-ideal beam weight unit 13 shows the center of the directivity characteristic as an angle 0, the transmitter 31 shown in FIG. As described above, the ultrasonic wave having the directional characteristics of a quasi-ideal beam whose intensity is substantially constant in the angle range d1 and whose intensity is rapidly attenuated on both sides is transmitted into water.

【0021】一方、受波時には、送受波器11により受波
された超音波は、各素子毎の信号となり、トラップ12を
介してバッファアンプ15、20に導かれる。そしてバッフ
ァアンプ15を通過した後、準理想ビームウエイト部16に
送出される。バッファアンプ15からの出力が導かれた準
理想ビームウエイト部16は、それぞれの素子からの信号
毎に、要求される増幅率および位相関係でもって信号の
処理を行い、処理した信号を加算回路17に送出する。
On the other hand, at the time of reception, the ultrasonic wave received by the transducer 11 becomes a signal for each element, and is guided to the buffer amplifiers 15 and 20 via the trap 12. After passing through the buffer amplifier 15, the light is transmitted to the quasi-ideal beam weight unit 16. The quasi-ideal beam weight unit 16 to which the output from the buffer amplifier 15 is guided performs signal processing with a required amplification factor and phase relationship for each signal from each element, and adds the processed signal to an addition circuit 17. To send to.

【0022】加算回路17は、準理想ビームウエイト部16
において処理された素子毎の信号の全てについてその加
算を行い、加算結果を広ダイナミックアンプ18に送出す
る。この広ダイナミックアンプ18は、超音波が水中で拡
散すること、および吸収されることに対する補正を加算
回路17の出力に与えた後、設定値だけ増幅してその出力
をA/D変換器19とゲート信号発生回路24とに送出す
る。A/D変換器19は、広ダイナミックアンプ18の出力
をデジタル値に変換し、変換結果を画像メモリ28に送出
することから、表示部29には、準理想ビームウエイト部
16の出力により示される画像が表示されることになる。
The adder circuit 17 includes a quasi-ideal beam weight unit 16
The addition is performed on all of the signals for each element processed in the step (1), and the addition result is sent to the wide dynamic amplifier 18. The wide dynamic amplifier 18 corrects the output of the adder circuit 17 for the diffusion and absorption of ultrasonic waves in water, amplifies the output by the set value, and amplifies the output to the A / D converter 19. The signal is sent to the gate signal generation circuit 24. The A / D converter 19 converts the output of the wide dynamic amplifier 18 into a digital value and sends the conversion result to the image memory 28.
The image indicated by the 16 outputs will be displayed.

【0023】上記受波時の動作において、送受波器11に
おいて受波された反射波の強度を示す信号は、準理想ビ
ームウエイト部16において必要とする重み付けが行われ
た後、広ダイナミックアンプ18において補正されること
から、その受信特性は、送波時と同様に図2の31により
示す準理想ビーム特性となる。そのため送波と受波とを
含めた特性も同様に準理想ビーム特性となっている。
In the above-described operation at the time of reception, the signal indicating the intensity of the reflected wave received by the transmitter / receiver 11 is weighted by the quasi-ideal beam weight unit 16 and then is subjected to the wide dynamic amplifier 18. , The reception characteristic becomes the quasi-ideal beam characteristic indicated by 31 in FIG. Therefore, the characteristics including the transmission and reception are also quasi-ideal beam characteristics.

【0024】またバッファアンプ20を介してチェビシェ
フウエイト部21に導かれた各素子からの信号は、同様に
図2の32により示されるチェビシェフ特性の指向性を持
たせるための重み付けが行われた後 (この重み付けの方
法についても、公知技術となっているため、詳細な説明
を省略する)、加算回路22において加算され、広ダイナ
ミックアンプ23によって上記と同様の補正が与えられ
る。そして補正された出力はゲート信号発生回路24に送
出される。
The signals from the respective elements guided to the Chebyshev weight section 21 via the buffer amplifier 20 are similarly weighted for giving the Chebyshev characteristic directivity indicated by 32 in FIG. (The weighting method is also a well-known technique, so a detailed description is omitted.) The addition is performed by the addition circuit 22, and the same correction as described above is given by the wide dynamic amplifier 23. Then, the corrected output is sent to the gate signal generation circuit 24.

【0025】以上の動作の結果として、ゲート信号発生
回路24に与えられる準理想ビーム (広ダイナミックアン
プ18の出力) の総合特性とチェビシェフビーム (広ダイ
ナミックアンプ23の出力)の総合特性との関係は、図2
の31と32とにより示すように、準理想ビームの感度曲線
31の感度の平坦部をチェビシェフビームの感度曲線が横
切ることとなる。
As a result of the above operation, the relationship between the total characteristic of the quasi-ideal beam (output of the wide dynamic amplifier 18) and the total characteristic of the Chebyshev beam (output of the wide dynamic amplifier 23) given to the gate signal generating circuit 24 is as follows. , FIG. 2
The sensitivity curve of the quasi-ideal beam as shown by 31 and 32
The sensitivity curve of the Chebyshev beam crosses the flat part of the sensitivity of 31.

【0026】図3は、本発明の一実施例のビームの広が
りを極座標により示す説明図となっていて、同図におい
ては、準理想ビームは31a により示され、チェビシェフ
ビームは32a により示されている。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the beam spread of one embodiment of the present invention in polar coordinates. In FIG. 3, the quasi-ideal beam is indicated by 31a, and the Chebyshev beam is indicated by 32a. I have.

【0027】ゲート信号発生回路24は、チェビシェフウ
エイト部21の出力 (広ダイナミックアンプ23の出力) が
準理想ビームウエイト部16の出力 (広ダイナミックアン
プ18の出力) より大きいときにはゲート信号をゲート部
25に送出し、その逆のときにはゲート信号を発生しな
い。またゲート部25は、ゲート信号発生回路24からゲー
ト信号が送出されるときにはA/D変換器19の出力を送
出し、ゲート信号が送出されないときには出力値0を送
出する。
When the output of the Chebyshev weight section 21 (the output of the wide dynamic amplifier 23) is larger than the output of the quasi-ideal beam weight section 16 (the output of the wide dynamic amplifier 18), the gate signal generation circuit 24 outputs the gate signal to the gate section.
25 and no gate signal is generated in the opposite case. The gate unit 25 sends the output of the A / D converter 19 when the gate signal is sent from the gate signal generation circuit 24, and sends out the output value 0 when the gate signal is not sent.

【0028】そのためチェビシェフビーム32の方が準理
想ビーム31より感度が高くなる角度範囲d2内に対象があ
る場合には(41によりその位置を示す) 、チェビシェフ
ウエイト部21の出力の方が準理想ビームウエイト部16の
出力より大きくなるため、ゲート信号発生回路24からゲ
ート信号が送出されることになり、ゲート部25は、準理
想ビームウエイト部16の出力 (A/D変換器19の出力)
をストレングスメモリ26に出力する。
Therefore, if the Chebyshev beam 32 has an object within the angle range d2 in which the sensitivity is higher than the quasi-ideal beam 31 (the position is indicated by 41), the output of the Chebyshev weight unit 21 is quasi-ideal. Since the output is larger than the output of the beam weight section 16, the gate signal is sent from the gate signal generation circuit 24, and the gate section 25 outputs the output of the quasi-ideal beam weight section 16 (the output of the A / D converter 19).
Is output to the strength memory 26.

【0029】また対象が角度範囲d3 (チェビシェフウエ
イト部21の出力が準理想ビームウエイト部16の出力より
小さくなる領域) として、例えば指向特性の中心から角
度θ1 離れた角度に対象がある場合(42によりその位置
を示す) 、この対象は、準理想ビームの感度a1でもって
探知されることとなり、準理想ビームウエイト部16の出
力は、実際の対象の反射率より小さい値を示すのである
が、このときには、チェビシェフウエイト部21の出力の
方が準理想ビームウエイト部16の出力より小さくなるた
め、ゲート信号発生回路24はゲート信号を送出しない。
そのためゲート部25の出力は値0となる。
As the target object, as an angle range d3 (a region where the output of the Chebyshev weight unit 21 is smaller than the output of the quasi-ideal beam weight unit 16), for example, when there is an object at an angle θ1 away from the center of the directivity (42) This object is detected with the sensitivity a1 of the quasi-ideal beam, and the output of the quasi-ideal beam weight unit 16 shows a value smaller than the reflectivity of the actual object. At this time, since the output of the Chebyshev weight unit 21 is smaller than the output of the quasi-ideal beam weight unit 16, the gate signal generation circuit 24 does not send a gate signal.
Therefore, the output of the gate unit 25 has a value of 0.

【0030】つまり角度範囲d2内に対象が位置する場合
では、準理想ビームウエイト部16の出力が、A/D変換
器19を介してストレングスメモリ26に送出されることに
なり、角度範囲d3に対象が位置する場合では、感度が0
になったときと等しいデータがゲート部25から送出され
ることになる。
That is, when the target is located within the angle range d2, the output of the quasi-ideal beam weight unit 16 is sent to the strength memory 26 via the A / D converter 19, and the output of the quasi-ideal beam weight unit 16 falls within the angle range d3. If the target is located, the sensitivity is 0
, The same data as that at the time of is transmitted from the gate unit 25.

【0031】このことは、準理想ビームの感度特性がほ
ぼ平坦となる領域d2においてのみ対象を探知する感度を
有し、その他の角度範囲d3では感度が突然に0となるこ
とを意味する。つまりその総合的な特性は、図2の33に
より示す特性の理想ビームとしての特性を示すことにな
る。
This means that the object has a sensitivity for detecting an object only in a region d2 where the sensitivity characteristic of the quasi-ideal beam is almost flat, and the sensitivity suddenly becomes 0 in the other angle range d3. That is, the overall characteristic shows the characteristic as an ideal beam having the characteristic indicated by 33 in FIG.

【0032】以上のビーム特性により検出されたデータ
はストレングスメモリ26に記憶されることとなり、この
記憶されたデータは、データ処理部27において処理が与
えられた後、準理想ビームウエイト部16の出力を表示す
る表示部29において重ね合わせ表示される。
The data detected by the beam characteristics described above is stored in the strength memory 26. The stored data is processed by the data processing unit 27 and then output from the quasi-ideal beam weight unit 16. Are displayed in a superimposed manner on the display unit 29 for displaying.

【0033】なお本発明は上記実施例に限定されず、A
/D変換器19の出力およびゲート部25の出力について
は、その後の任意の処理と表示とを行う構成の場合にも
同様に適用することが可能である (ただしゲート部25に
はA/D変換器19の出力を与えるものとする)。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment.
The output of the / D converter 19 and the output of the gate unit 25 can be similarly applied to the case where the subsequent arbitrary processing and display are performed. The output of the converter 19 is given).

【0034】また送受波器11については、各々に電極が
形成された複数の電歪振動子により構成した場合につい
て説明したが、その他の構成として、1つの電歪振動子
に複数の電極を形成した送受波器の場合にも同様に適用
することが可能である。
Although the transducer 11 has been described as being composed of a plurality of electrostrictive vibrators each having an electrode formed thereon, as another configuration, a plurality of electrodes are formed on one electrostrictive vibrator. The same can be applied to the case of the above-mentioned transducer.

【0035】またゲート部25については、A/D変換さ
れた広ダイナミックアンプ18の出力と値0との切り換え
を行う構成とした場合について説明したが、広ダイナミ
ックアンプ18の出力とグランドレベルとの切り換えを行
うアナロクスイッチとする構成等が可能である。
The gate unit 25 has been described as being configured to switch between the output of the wide dynamic amplifier 18 after the A / D conversion and the value 0. A configuration such as an analog switch for switching is possible.

【0036】また広ダイナミックアンプ18、または広ダ
イナミックアンプ23の少なくとも一方の出力を可変と
し、準理想ビームの感度曲線とチェビシェフビームのそ
れとの関係を、図4に示すように可変とした場合には
(チェビシェフビームの感度曲線が32b から32c の間で
変化する)、理想ビームとしての感度幅を、d5からd6の
範囲で変化させることが可能となる。
When the output of at least one of the wide dynamic amplifier 18 and the wide dynamic amplifier 23 is made variable and the relationship between the sensitivity curve of the quasi-ideal beam and that of the Chebyshev beam is made variable as shown in FIG. (The sensitivity curve of the Chebyshev beam changes between 32b and 32c), and the sensitivity width as an ideal beam can be changed in the range of d5 to d6.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明に係るデュアルビーム超音波探知
装置は、送波時には準理想ビーム特性の超音波を送波さ
せ、受波時には、準理想ビームウエイト部による準理想
ビーム特性の重み付けとチェビシェフウエイト部による
チェビシェフビーム特性の重み付けとを行っており、チ
ェビシェフウエイト部の出力が準理想ビームウエイト部
の出力より大きくなるときには、ゲート部から準理想ビ
ームウエイト部の出力を送出させ、その他の場合には0
近傍の値を出力させる構成としていることから、準理想
ビームの感度特性の平坦部分において探知された対象に
ついてのみそのレベルが出力され、その他の角度範囲で
は0近傍の値が送出されることになる。つまり総合した
特性が理想ビーム特性にきほめて極めて近くなるので、
得られたデータの信頼性を高めることが可能となる。
The dual beam ultrasonic detection apparatus according to the present invention transmits an ultrasonic wave having a quasi-ideal beam characteristic at the time of transmission, and weights a quasi-ideal beam characteristic by a quasi-ideal beam weight unit and Chebyshev at the time of reception. Weighting of the Chebyshev beam characteristics by the weight section is performed, and when the output of the Chebyshev weight section becomes larger than the output of the quasi-ideal beam weight section, the output of the quasi-ideal beam weight section is transmitted from the gate section, and in other cases, Is 0
Since the configuration is such that values in the vicinity are output, the level is output only for the target detected in the flat part of the sensitivity characteristic of the quasi-ideal beam, and a value near 0 is transmitted in other angle ranges. . In other words, the overall characteristics are extremely close to the ideal beam characteristics,
The reliability of the obtained data can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の電気的構成を示すブロック
線図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例が形成するビーム形状を示す
説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a beam shape formed by an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例のビームの広がりを極座標に
より示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a beam spread in polar coordinates according to an embodiment of the present invention.

【図4】準理想ビームの感度曲線とチェビシェフビーム
のそれとの関係を可変としたときの様子を示す説明図で
ある。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state where the relationship between the sensitivity curve of a quasi-ideal beam and that of a Chebyshev beam is made variable.

【図5】従来技術である準理想ビームの特性を示す説明
図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing characteristics of a quasi-ideal beam according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 送受波器 13 準理想ビームウエイト部 14 駆動信号源 16 準理想ビームウエイト部 21 チェビシェフウエイト部 25 ゲート部 31、31a 準理想ビーム 32、31a 、31b 、31c チェビシェフビーム 11 Transducer 13 Quasi-ideal beam weight section 14 Drive signal source 16 Quasi-ideal beam weight section 21 Chebyshev weight section 25 Gate section 31, 31a Quasi-ideal beams 32, 31a, 31b, 31c Chebyshev beam

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梶原 厚 西宮市芦原町9番52号 古野電気株式会 社内 (56)参考文献 特開 平3−199991(JP,A) 特開 昭53−129482(JP,A) 特開 昭52−114361(JP,A) 特開 昭55−58471(JP,A) 特開 昭58−24875(JP,A) 特開 昭61−265132(JP,A) 特開 平4−238499(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 3/80 - 3/86 G01S 5/18 - 5/30 G01S 7/52 - 7/64 G01S 15/00 - 15/96 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Atsushi Kajiwara 9-52 Ashiharacho, Nishinomiya City Furuno Electric Co., Ltd. In-house (56) References JP-A-3-199991 (JP, A) JP-A-53-129482 ( JP, A) JP-A-52-114361 (JP, A) JP-A-55-58471 (JP, A) JP-A-58-24875 (JP, A) JP-A-61-265132 (JP, A) Hei 4-238499 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01S 3/80-3/86 G01S 5/18-5/30 G01S 7 /52-7/64 G01S 15/00-15/96

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数の電極が形成された電歪振動子から
なる送受波器、または各々に電極が形成された複数の電
歪振動子からなる送受波器を備え、この送受波器を駆動
する駆動信号源と前記電極との間に、前記送受波器より
送波されるビーム形状が準理想ビームとなる重み付けを
行う準理想ビームウエイト部が挿入された超音波探知装
置において、 前記電極の出力が導かれ、受波特性が準理想ビームとな
る重み付けを行う準理想ビームウエイト部と、 前記電極の出力が導かれ、受波特性がチェビシェフビー
ムとなる重み付けを行うチェビシェフウエイト部と、 このチェビシェフウエイト部の出力が前記準理想ビーム
ウエイト部の出力より大きいときには前記準理想ビーム
ウエイト部の出力を送出し、その他のときには出力を0
近傍のレベルとするゲート部とを備えたことを特徴とす
るデュアルビーム超音波探知装置。
1. A transmitter / receiver comprising an electrostrictive vibrator having a plurality of electrodes formed thereon, or a transmitter / receiver comprising a plurality of electrostrictive vibrators each having an electrode formed thereon, and driving the transducer. An ultrasonic detection device in which a quasi-ideal beam weight unit for performing weighting so that a beam shape transmitted from the transducer becomes a quasi-ideal beam is inserted between the driving signal source and the electrode, An output is guided, a quasi-ideal beam weight unit that performs weighting such that a reception characteristic becomes a quasi-ideal beam, and a Chebyshev weight unit that performs weighting such that the output of the electrode is guided and the reception characteristic becomes a Chebyshev beam, When the output of the Chebyshev weight section is larger than the output of the quasi-ideal beam weight section, the output of the quasi-ideal beam weight section is sent out.
A dual-beam ultrasonic detection device, comprising: a gate portion that is set to a level near the dual beam ultrasonic detection device.
JP3246777A 1991-08-30 1991-08-30 Dual beam ultrasonic detector Expired - Fee Related JP3000554B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3246777A JP3000554B2 (en) 1991-08-30 1991-08-30 Dual beam ultrasonic detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3246777A JP3000554B2 (en) 1991-08-30 1991-08-30 Dual beam ultrasonic detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0560858A JPH0560858A (en) 1993-03-12
JP3000554B2 true JP3000554B2 (en) 2000-01-17

Family

ID=17153508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3246777A Expired - Fee Related JP3000554B2 (en) 1991-08-30 1991-08-30 Dual beam ultrasonic detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3000554B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113647977B (en) * 2021-08-18 2023-10-10 重庆大学 A composite window apodized ultrasonic beam forming method based on Chebyshev polynomials

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0560858A (en) 1993-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007007412A (en) Ultrasonic imaging apparatus with adjustment of fluctuation in gain
JPH08317926A (en) Ultrasonic tomography device
JP4444008B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP3000554B2 (en) Dual beam ultrasonic detector
KR860001814B1 (en) Device for diagnosis using ultrasonic waves
JP3300313B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment
JPH04336051A (en) Ultrasonic diagnosing device
US4497322A (en) Ultrasonic detection apparatus
JP4184219B2 (en) Ultrasonic transceiver and scanning sonar
JPH1176232A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2004008684A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus
JP3034809B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment
JPH11244286A (en) Ultrasonic device
JP3576890B2 (en) Sonar device
JP3388954B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment
KR960016298B1 (en) Ultrasonic diagnostic device that adaptively changes the number of transducer unit elements according to focal length
JPH05264720A (en) Echo sounder
JPH08160126A (en) Sonar receiver
JPH0127741B2 (en)
JP2833894B2 (en) Ring echo canceler for sonar
JP2002311129A (en) Receiver circuit of underwater detection apparatus
JPS6241020B2 (en)
JP3479145B2 (en) Ultrasonic measurement device
JPS62102179A (en) Directive receiving beam forming device in underwater detector
JPH0414013B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees