JP3831285B2

JP3831285B2 - 超音波探傷装置及び超音波探傷方法

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Publication number: JP3831285B2
Application number: JP2002098275A
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Inventors: 裕久山田
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Filing date: 2002-04-01
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2022-04-01
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波を用いて被検査体内部の欠陥、特に被検査体の表面直下或いは底面直下（以下、単に表面直下とも称する。）の欠陥を確実に検出する超音波探傷装置及び超音波探傷方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
超音波探傷装置は、探触子から被検査体に超音波を発射し、被検査体によって反射されて戻ってくる反射波（エコー）を検出することにより、被検査体の内部にある欠陥を検査する。図６は、かかる超音波探傷装置の探触法を説明するための概略図である。図６において、１０は探触子、１１は平板状の被検査体、１２は被検査体内部の欠陥である。なお、図６において、丸付き数字は、超音波の経路を示す。図７（ａ）は被検査体からの反射波のパターンを示す図、（ｂ）は遅延パルスの波形を示す図、（ｃ）はゲート信号の波形を示す図である。また、図７において、Ｔは超音波パルス、Ｓは表面エコー、Ｆは欠陥エコー、Ｂは底面エコーを示す。なお、図７に示す反射波の波形は、反射波を全波整流したものである。
【０００３】
探触子１０から超音波パルスＴが発射されると、まず被検査体１１の表面で反射される表面エコーＳが戻ってくる。次に、被検査体１１の内部に欠陥がなければ、底面で反射される底面エコーＢが戻ってくる。一方、被検査体１１の内部に欠陥１２があれば、その欠陥１２によって反射される欠陥エコーＦが戻ってくる。このようにして受信した複数の波形の中から欠陥エコーＦを特定する方法として、従来の超音波探傷装置では次のような方法を採っている。まず、超音波パルスの後であって、ある閾値を越える大きさの波形を検出することにより、表面エコーを検出する。この表面エコーは大きく、また幅もあるので、表面エコーを検出した時点から図７に示す遅延パルスを発生させ、この遅延パルスにより少し遅らせて欠陥エコーを探す領域となる図７（ｃ）に示すゲート信号を発生（ＯＮ）させ、被検査体の板厚が予め分かっているので、底面エコーの少し手前で、ゲート信号を遮断（ＯＦＦ）する。このゲートが開いている期間内（ゲート信号がＯＮ状態の期間内）で、ある閾値以上の波形を欠陥エコーとして検出し、これにより被検査体内部の欠陥を検出している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、超音波探傷装置では、表面エコーは一つの大きなエコーとして得られるのではなく、被検査体の種々の箇所から反射される複数のエコーが重ね合わされたものとして得られる。また、超音波探傷装置のなかには、欠陥の検出能を向上させるために、図６に示す凹面状の探触子を使用しているものがある。係る凹面状の探触子を用いた場合、探触子の中心部から発せられた超音波▲１▼の表面エコーと、探触子の周辺部から発せられた超音波▲２▼、▲３▼の表面エコーは異なるものとなり、したがって図６の凹面状の探触子を用いた場合も、表面エコーとして種々の経路を経たエコーが受信され、表面エコーは複数のピークと広い幅を持ったものとなる。また、被検査体の表面の状態が一様でないときも、表面エコーは、複数のピークと広い幅を持ったものとなる。このように、凹面状の探触子を用いたとき、或いは被検査体の表面が一様でないときは、特に、表面エコーが複数のピークと広い幅を持ったものとなる。表面エコーがこのように複数のピークを有する場合、閾値を用いて表面エコーを検出すると、例えばエコー▲２▼を表面エコーとして検出し、表面エコーの位置が本来の表面エコーの位置からずれることがある。
【０００５】
また、被検査体の内部欠陥を正確に検出するためには、ゲートの幅をできるだけ、被検査体の板厚に近いものとする必要がある。しかしながら、ゲートの幅を広くすると、上述したように表面コエーの検出タイミングがずれて遅れたときに、ゲートの幅は決まっているので、ゲートの幅が全体的に図７の右側方向にずれて、底面エコーを欠陥エコーと判断してしまう場合がある。逆に、表面エコーの検出クイミングがずれて早くなると、ゲートの幅が図７の左方向にずれて、底面近傍の欠陥を検出することができなくなる。このように従来の装置では、表面エコーの検出が安定しないと、ゲート信号も安定せず、したがって、底面エコーを欠陥エコーとして誤検出することがあり、被検査体の底面直下の欠陥を正確に検出することができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の事情に基づいてなされたものであり、被検査体の表面直下の欠陥を確実に検出することができる超音波探傷装置及び超音波探傷方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１記載の発明に係る超音波探傷装置は、探触子から被検査体に超音波を発射する送信部と、被検査体からの反射波を受信して被検査体内部の欠陥を検出する受信部とを備える超音波探傷装置において、
前記受信部は、被検査体によって反射される反射波を受信する受信回路手段と、マイナス領域側に、且つ検出しようとする欠陥エコーのマイナス側のピーク値よりも大きい値に予め設定された第１閾値を有し、前記受信回路手段によって受信した反射波の値と、前記第１閾値とを比較して前記反射波の値が前記第１閾値より小さいときにロー信号（又はハイ信号）を出力する第１比較手段と、マイナス領域側に、且つ検出しようとする欠陥エコーのマイナス側のピーク値よりも小さい値に予め設定された第２閾値を有し、前記受信回路手段によって受信した反射波の値と、前記第２閾値とを比較して前記反射波の値が前記第２閾値より小さいときに前記第１比較手段の出力と同様にロー信号（又はハイ信号）を出力する第２比較手段と、前記第１比較手段の出力値と前記第２比較手段の出力値との排他的論理和をとって信号を出力する論理手段と、前記論理手段の出力信号に基づいて、前記反射波を参照して欠陥エコーを算出する欠陥算出手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
上記目的を達成するための請求項２記載の発明に係る超音波探傷装置は、探触子から被検査体に超音波を発射する送信部と、被検査体からの反射波を受信して被検査体内部の欠陥を検出する受信部とを備える超音波探傷装置において、
前記受信部は、被検査体によって反射される反射波を受信する受信回路手段と、プラス領域側に、且つ検出しようとする欠陥エコーのプラス側のピーク値よりも小さい値に予め設定された第１閾値を有し、前記受信回路手段によって受信した反射波の値と、前記第１閾値とを比較して前記反射波の値が前記第１閾値より大きいときにロー信号（又はハイ信号）を出力する第１比較手段と、プラス領域側に、且つ検出しようとする欠陥エコーのプラス側のピーク値よりも大きい値に予め設定された第２閾値を有し、前記受信回路手段によって受信した反射波の値と、前記第２閾値とを比較して前記反射波の値が前記第２閾値より大きいときに前記第１比較手段の出力と同様にロー信号（又はハイ信号）を出力する第２比較手段と、前記第１比較手段の出力値と前記第２比較手段の出力値との排他的論理和をとって信号を出力する論理手段と、前記論理手段の出力信号に基づいて、前記反射波を参照して欠陥エコーを算出する欠陥算出手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００９】
上記目的を達成するための請求項３記載の発明に係る超音波探傷装置は、請求項１又は請求項２記載の発明において、更に表面エコーや特定の時間を基準にして設けたゲート信号のオン期間内で、予め設定された閾値より高いエコーを欠陥エコーとして検出する検出手段と、前記論理手段の出力値と前記検出手段の出力値との論理和をとる論理和手段とを具備し、前記欠陥算出手段は、前記論理和手段の出力信号に基づいて、前記反射波を参照して欠陥エコーを算出することを特徴とするものである。
上記目的を達成するための請求項４記載の発明に係る超音波探傷方法は、探触子から被検査体に超音波を発射する送信工程と、被検査体からの反射波を受信して被検査体内部の欠陥を検出する受信工程とを備える超音波探傷方法において、前記受信工程は、被検査体によって反射される反射波を受信する工程と、マイナス領域側に、且つ検出しようとする欠陥エコーのマイナス側のピーク値よりも大きい値に予め設定された第１閾値を有し、前記受信する工程によって受信した反射波の値と、前記第１閾値とを比較して前記反射波の値が前記第１閾値より小さいときにロー信号（又はハイ信号）を出力する第１比較工程と、マイナス領域側に、且つ検出しようとする欠陥エコーのマイナス側のピーク値よりも小さい値に予め設定された第２閾値を有し、前記受信する工程によって受信した反射波の値と、前記第２閾値とを比較して前記反射波の値が前記第２閾値より小さいときに前記第１比較工程での出力と同様にロー信号（又はハイ信号）を出力する第２比較工程と、前記第１比較工程の出力値と前記第２比較工程の出力値との排他的論理和をとって信号を出力する論理工程と、前記論理工程の出力信号に基づいて、前記反射波を参照して欠陥エコーを算出する欠陥算出工程とで構成されることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態の構成］以下、本発明の一実施形態である超音波探傷装置について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態である超音波探傷装置の探傷部の概略構成図である。なお、図１において、図６に示すものと同一の機能を有するものには、同一の符号を付することにより、その詳細な説明を省略する。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態の探触子１０及び被検査体１１は、槽１５内の水に浸されている（水侵法）。また、本実施形態の探触子１０は、図６に示す凹面状のものである。なお、本実施形態では、探触子１０及び被検査体１１を水に浸したが、本発明は水に限定されるものではなく、他の液体、例えば油等であってもよい。
【００１２】
本実施形態の超音波探傷装置は、探触子１０から被検査体に超音波パルスを発射する送信部及び被検査体から反射される反射波を受信して被検査体内部の欠陥を検出する受信部とを有する。図２は、本実施形態の超音波探傷装置の概略制御ブロック図である。本実施形態の受信部は、図２に示すように、送信部２０によって被検査体１１に発射された超音波パルスの反射波を検出する受信回路部３１と、受信回路部３１が受信した反射波に対して、反射波の値と予め設定された閾値とを比較・処理して、その結果を示す信号を出力する比較部３２と、比較部３２が検出した信号と受信回路部３１が受信した反射波の信号に基づいて、反射波のピーク信号を算出し、そのピーク信号に基づいて欠陥の位置や大きさ等を算出する欠陥算出部３３とを備える。
【００１３】
図３は比較部３２の回路図である。図４（ａ）は被検査体からの反射波の波形を示す図、（ｂ）は第１比較回路部３２ａの出力信号の波形を示す図、（ｃ）は第２比較回路部３２ｂの出力信号の波形を示す図、（ｄ）は論理回路部３２ｃの出力信号を示す図である。なお、図４では、超音波パルスの波形は省略している。また、図４（ａ）では、表面エコーＳと底面エコーＢのピーク部が平坦になっているが、これは表面エコーと底面エコーが欠陥エコーに比べてはるかに大きな値であるので、ピーク部の頂部を省略したためである。
【００１４】
比較部３２は、図３に示すように、マイナス領域側に設定された高い閾値である第１閾値を持った第１比較回路部３２ａと、マイナス領域側に設定された低い閾値である第２閾値を持った第２比較回路部３２ｂと、第１比較回路部３２ａの出力値と第２比較回路部３２ｂの出力値との排他的論理和（以下、EXORとも称する。）をとる論理回路部３２ｃとを有する。第１比較回路部３２ａは、反射波の値と、予め設定された第１閾値とを比較し、第１閾値より大きいか或いは小さいかを示す信号を出力する。本実施形態の第１比較回路の第１閾値は、マイナス領域側に設定されているので、検出しようとする欠陥エコーの大きさに応じて、当該欠陥エコーのマイナス側のピーク値より若干大きく且つマイナス側のノイズを検出しない程度の値に設定される。また、第２比較回路部３２ｂも、反射波の値と、予め設定された第２閾値とを比較し、第２閾値より大きい値であるのか或いは小さい値であるのかを示す信号を出力する。第２比較回路部３２ｂの第２閾値も、マイナス領域側に設定されているので、検出しようとする欠陥エコーのマイナス側のピークの値よりも小さく、且つ底面エコーのマイナス側のピーク値より高い値に設定される。
【００１５】
なお、本実施形態では、第１閾値及び第２閾値をマイナス領域側に設定した場合について説明したが、第１閾値及び第２閾値はプラス領域側に設定してもよい。第１閾値をプラス側に設定したときには、第１比較回路部は、反射波の値と、予め設定された第１閾値とを比較し、第１閾値より大きいか或いは小さいかを示す信号を出力する。この場合の第１比較回路の第１閾値は、プラス領域側に設定されているので、検出しようとする欠陥エコーの大きさに応じて、当該欠陥エコーのプラス側のピーク値より若干小さく且つプラス側のノイズを検出しない程度の値に設定される。また、第２閾値をプラス側に設定したときには、第２比較回路部の第２閾値は、検出しようとする欠陥エコーのプラス側のピークの値よりも大きく、且つ底面エコーのプラス側のピーク値より低い値に設定される。
【００１６】
また、上記の実施形態では、受信回路部が受信した反射波に基づいて、欠陥を検出する場合について説明したが、本発明は反射波を全波整流した後の波形に基づいて欠陥を検出するようにしてもよい。
【００１７】
送信部２０は、従来の装置のものと同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００１８】
［第１実施形態の動作］次に、本実施形態である超音波探傷装置の動作を説明する。送信部２０から探触子１０を介して被検査体１１に超音波パルスが発射されると、受信部３０の受信回路３１は、探触子１０を介して反射波を受信し、増幅する。受信した反射波には、図４（ａ）に示すように被検査体の表面で反射される表面エコーＳ及び被検査体の底面で反射される底面エコーＢが含まれる。また、被検査体内部に欠陥があれば、反射波には欠陥エコーＦも含まれる。受信回路部３１が受信し、増幅した表面エコーＳ、底面エコーＢ及び欠陥エコーＦ等の波形は、比較部３２の第１比較回路部３２ａと第２比較回路部３２ｂに送られる。
【００１９】
第１比較回路部３２ａでは、入力された反射波の値と、予め定められた第１閾値Ｈとを比較し、反射波の値が第１閾値Ｈよりも小さいときには出力信号としてロー信号を発し、大きいときには出力信号としてハイ信号（ゼロ信号）を発する。なお、第１比較回路部３２ａは、入力した反射波の値と、予め定められた第１閾値Ｈとを比較し、反射波の値が第１閾値Ｈよりも小さいときには出力信号としてハイ信号を発し、大きいときには出力信号としてロー信号を発するものでよい。後述する第２比較回路部も同様である。比較部３２が図４（ａ）に示す反射波を受信したときには、第１比較回路部３２ａの出力波形は、同図（ｂ）に示すように、反射波の値が第１閾値Ｈより小さくなったときに立ち下がり、第１閾値Ｈより大きくなったときに立ち上がる波形となる。
【００２０】
また、第２比較回路部３２ｂでは、入力された反射波の値と、予め定められた第２閾値Ｌとを比較し、反射波の値が第１閾値Ｌよりも小さいときには出力信号としてロー信号を発し、大きいときには出力信号としてハイ信号（ゼロ信号）を発する。比較部３２が図４（ａ）に示す反射波を受信したときには、第２比較回路部３２ｂの出力波形は、同図（ｃ）に示すように、反射波の値が第２閾値Ｌより小さくなったときに立ち下がり、第２閾値Ｌより大きくなったときに立ち上がる波形となる。論理回路部３２ｃは、第１比較回路部３２ａの出力値である図４（ｂ）に示す信号と第２比較回路部３２ｂの出力値である同図（ｃ）に示す信号を受けて、両信号の排他的論理和をとり、その結果を示す信号、すなわち同図（ｄ）に示す信号を出力する。第１比較回路部の出力値と第２比較回路部の出力値との排他的論理和をとることにより、図４（ａ）に示す底面直下の欠陥エコーに対応する信号を検出することができる。
【００２１】
ところで、論理回路部３２ｃは、表面エコーや底面エコーの立ち上がりや立ち下がりのときの波形が、垂直ではなく若干傾斜を有するものであるときには、これらのエコーを欠陥エコーとして検出し、出力信号がローとなる。しかしながら、論理回路部がこのような表面エコーや底面エコーを検出したときの出力信号は、表面エコーや底面エコーが欠陥エコーに比べてはるかに大きいので、欠陥エコーを検出したときのロー信号に比べて、表面エコーや底面エコーを検出したとのロー信号の幅は極めて狭いものとなる。したがって、論理回路部３２ｃのロー出力信号のうち、予め定めた一定の幅を有するもののみを欠陥エコーの検出信号として出力するようにしてもよい。検出したエコーのち、予め定めた所定の幅を有するもののみを選択する処理は、比較部３２で行なってもよいし、欠陥算出部３３で行なうようにしてもよい。
【００２２】
欠陥算出部３３は、比較部３２が検出した欠陥エコーに対応する信号に基づいて、受信回路部が受信したもとの反射波を参照して欠陥エコーを算出し、この欠陥エコーに基づいて被検査体内部の欠陥の位置や大きさを算出する。欠陥エコーの位置を算出するときには、比較部３２が検出した欠陥エコーに対応する信号に基づいて、受信した反射波の中から対応する欠陥エコーのピークを求め、例えば表面エコー（或いは底面エコー）からその欠陥エコーのピークまでの時間をｔ、音速をｖとすると、被検査体１１の表面（或いは底面）から欠陥までの距離は
ｄ＝ｖ×ｔ／２
の式で求めることができる。なお、かかる欠陥までの距離は、アナログ信号に基づいて、平行処理を行なうことにより算出してもよいし、或いは受信回路部３１が受信した反射波をデジタルのデータに変換し、そのデジタルのデータを波形メモリ（不図示）に記憶して、記憶した波形メモリのデータを用いて算出してもよい。
【００２３】
なお、上記の実施形態では、底面直下の欠陥を検出する場合について説明したが、表面直下の欠陥を検出するときには、被検査体の上下を逆にして検査するか、或いは探触子１０を被検査体の底面側に配置して、被検査体の底面側から超音波を発射して検査を行なう。
【００２４】
［第１実施形態の効果］本実施形態によれば、底面直下の欠陥を底面エコーや板厚の変動に影響されることなく、安定に検出することができる。また、上記の本実施形態によれば、従来の装置で用いていたゲート回路が不要となる。
【００２５】
また、本実施形態によれば、鋼板製造工程における歩留りの向上を図ることができる。すなわち、鋼板製造工程では、素材の表面直下に欠陥があると、圧延工程で圧延されたときに、その欠陥が表面欠陥となり、各加工工程での作業が全く無駄なものとなり、製品は欠陥製品となる。したがって、鋼板製造工程では、表面直下の欠陥をできるだけ早い段階で見つけ、製造工程での無駄な作業をできるだけ省きたいと言う要請がある。このような場合に、本実施形態を用いることにより、素材の表面直下の欠陥を確実に検出して、鋼板製造工程における歩留りの向上を図ることができる。
【００２６】
なお、上記の実施形態では、比較部が検出する表面エコー（或いは底面エコー）と欠陥エコーとの選別を比較部の出力信号の幅に基づいて行なう方法について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、表面エコーや底面エコーが入らない範囲で、ゲート信号を作成し、このゲート信号がオンの期間内で、比較部の出力信号を取り出すようにしてもよい。これにより、表面エコーや底面エコーを欠陥エコーとして検出するのを確実に防止することができる。また、このゲート信号を作成するときに、表面エコーを基準にして作成するのではなく、本発明者が特願平2001-316793号で開示したように、底面エコーを用いて作成することにより、容易且つ正確にゲート信号を作成することができる。さらに、検出したエコーの幅に基づいて欠陥エコーを選別する場合でも、ゲート信号を用いてゲート信号の期間内だけエコーを検出するようにしてもよい。
【００２７】
また、上記の実施形態では、第１比較回路部及び第２比較回路部の閾値をマイナス領域側に設定した場合について説明したが、第１比較回路部及び第２比較回路部の閾値は、プラス領域側に設定するようにしてもよい。
【００２８】
［第２実施形態］図５は、本発明の第２実施形態の超音波探傷装置の受信部の概略ブロック図である。本実施形態が第１実施形態と異なるのは、受信部だけであり、他の部分は第１実施形態のものと同様である。したがって、本実施形態では、説明を簡略化するために、受信部以外の部分についての詳細な説明は省略する。また、本実施形態の受信部３００のうち、第１実施形態の受信部３０と同様の機能を有するものには、同一の符号又は対応する符号を付すことにより、その詳細な説明を省略する。
【００２９】
本実施形態の受信部３００は、送信部２０によって被検査体１１に発射された超音波パルスの反射波を検出する受信回路部３１と、受信回路部３１が受信した反射波に対して、第１実施形態の比較部と同様にして欠陥を検出し、その結果を示す信号を出力する比較部３２と、従来の装置と同様の方法により反射波を検出して、検出したことを示すロー信号又はハイ信号を発する検出部３０２と、比較部３２の出力値と検出部３０２の出力値との論理和をとって信号を出力する論理和回路３０３と、論理和回路の３０３の出力信号に基づいて欠陥を算出する欠陥算出部３３とを備える。
【００３０】
上述したように本実施形態の比較部３２は、第１実施形態の比較部３２と同様の機能を有するものであるので、その詳細な説明は省略する。また、検出部３０２は、従来の装置と同様の方法により、欠陥を検出するものである。すなわち、検出部３０２は、表面エコー等に基づいてゲート信号を作成し、作成したゲート信号の期間内において、欠陥エコーを検出し、欠陥エコーを検出したときには、ロー信号を発する。なお、本実施形態では、通常考えられる欠陥は、第１実施形態と同様に比較部３２で検出する。しかしながら、本実施形態の比較部３２が、例えばゲート信号を用いずに、検出した出力信号のうち幅の大きなものだけを選択して出力するものである場合、検出される欠陥エコーが表面エコーや底面エコーと同じくらいに大きなエコーであると、かかる大きな欠陥エコーの検出信号は、幅が極めて小さいので検出することができない。検出部３０２は、このような場合に、従来の装置と略同様の方法でかかる大きな欠陥エコーを検出する。したがって、検出部３０２の閾値は、プラス側に設定した場合には比較部３２の閾値に比べて、大きなものとし、マイナス側に設定した場合には比較部３２き閾値に比べて小さなものとする。また、本実施形態では、比較部３２で底面直下の欠陥を検出することができるので、検査部３０２のゲート信号の期間は厳格なものでなくてもよい。
【００３１】
オア回路部３０３は、比較部３２の出力値と検査部３０２の出力値とを得て、両者の論理和をとり、いずれか一方の出力値がローであれば、欠陥を検出した旨の信号を欠陥算出部３３に送る。欠陥算出部３３は、オア回路部の出力信号に基づいて、第１実施形態と同様の方法により欠陥エコーや欠陥の位置や大きさ等を算出する。
【００３２】
上記の第２実施形態によれば、比較部３２がゲート信号を用いずに、検出した出力信号のうち幅の大きなものだけを選択して、欠陥エコーに対応する信号として出力するものである場合でも、被検査体内部の欠陥エコーを確実に検出することができる。また、本実施形態は、第１実施形態の作用・効果と同様の作用・効果を奏する。
【００３３】
［他の実施形態］なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、本発明は、上記の実施形態の水侵法に限定されるものではなく、探触子を被検査体からホルダー等を用いて少し浮かし、探触子と被検査体との間に油等の接触媒質を介して両者を接触させるようにしたものでもよい。
また、本発明は、送信用の探触子と受信用の探触子とを別にして探触子を二つ設けた、いわゆる二分割型接触子法（二探法）に用いることも可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、被検査体の表面直下の欠陥を、表面エコーの乱れや被検査体の板厚の変動に影響されることなく、安定して検出することができる超音波探傷装置及び超音波探傷方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態である超音波探傷装置の探傷部の概略構成図である。
【図２】本実施形態の概略制御ブロック図である。
【図３】図３は比較部３２の回路図である
【図４】（ａ）は被検査体からの反射波の波形を示す図、（ｂ）は第１比較回路部３２ａの出力信号の波形を示す図、（ｃ）は第２比較回路部３２ｂの出力信号の波形を示す図、（ｄ）は論理回路部２３２の出力信号を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態の超音波探傷装置の受信部の概略ブロック図である。
【図６】従来の超音波探傷装置の探触法を説明するための概略図である。
【図７】従来の超音波探傷装置における、被検査体からの反射波のパターン、遅延パルス及びゲート信号を示す図である。
【符号の説明】
１０：探触子，１１：被検査体、１２：欠陥、１５：槽、
２０：送信部、３０：受信部、３１：受信回路部、
３２：比較部、３３：欠陥算出部、３２ａ：第１比較回路部、
３２ｂ：第２比較回路部、３２ｃ：論理回路部、３００：受信部、
３０２：検査部、３０３：ＯＲ回路部

Claims

探触子から被検査体に超音波を発射する送信部と、被検査体からの反射波を受信して被検査体内部の欠陥を検出する受信部とを備える超音波探傷装置において、
前記受信部は、被検査体によって反射される反射波を受信する受信回路手段と、マイナス領域側に、且つ検出しようとする欠陥エコーのマイナス側のピーク値よりも大きい値に予め設定された第１閾値を有し、前記受信回路手段によって受信した反射波の値と、前記第１閾値とを比較して前記反射波の値が前記第１閾値より小さいときにロー信号（又はハイ信号）を出力する第１比較手段と、マイナス領域側に、且つ検出しようとする欠陥エコーのマイナス側のピーク値よりも小さい値に予め設定された第２閾値を有し、前記受信回路手段によって受信した反射波の値と、前記第２閾値とを比較して前記反射波の値が前記第２閾値より小さいときに前記第１比較手段の出力と同様にロー信号（又はハイ信号）を出力する第２比較手段と、前記第１比較手段の出力値と前記第２比較手段の出力値との排他的論理和をとって信号を出力する論理手段と、前記論理手段の出力信号に基づいて、前記反射波を参照して欠陥エコーを算出する欠陥算出手段とを備えることを特徴とする超音波探傷装置。
探触子から被検査体に超音波を発射する送信部と、被検査体からの反射波を受信して被検査体内部の欠陥を検出する受信部とを備える超音波探傷装置において、
前記受信部は、被検査体によって反射される反射波を受信する受信回路手段と、プラス領域側に、且つ検出しようとする欠陥エコーのプラス側のピーク値よりも小さい値に予め設定された第１閾値を有し、前記受信回路手段によって受信した反射波の値と、前記第１閾値とを比較して前記反射波の値が前記第１閾値より大きいときにロー信号（又はハイ信号）を出力する第１比較手段と、プラス領域側に、且つ検出しようとする欠陥エコーのプラス側のピーク値よりも大きい値に予め設定された第２閾値を有し、前記受信回路手段によって受信した反射波の値と、前記第２閾値とを比較して前記反射波の値が前記第２閾値より大きいときに前記第１比較手段の出力と同様にロー信号（又はハイ信号）を出力する第２比較手段と、前記第１比較手段の出力値と前記第２比較手段の出力値との排他的論理和をとって信号を出力する論理手段と、前記論理手段の出力信号に基づいて、前記反射波を参照して欠陥エコーを算出する欠陥算出手段とを備えることを特徴とする超音波探傷装置。
請求項１又は請求項２に記載の超音波探傷装置において、さらに、表面エコーや特定の時間を基準にして設けたゲート信号のオン期間内で、予め設定された閾値より高いエコーを欠陥エコーとして検出する検出手段と、前記論理手段の出力値と前記検出手段の出力値との論理和をとる論理和手段とを具備し、
前記欠陥検出手段は、前記論理和手段の出力信号に基づいて、前記反射波を参照して欠陥エコーを検出することを特徴とする超音波探傷装置。
探触子から被検査体に超音波を発射する送信工程と、被検査体からの反射波を受信して被検査体内部の欠陥を検出する受信工程とを備える超音波探傷方法において、
前記受信工程は、被検査体によって反射される反射波を受信する工程と、マイナス領域側に、且つ検出しようとする欠陥エコーのマイナス側のピーク値よりも大きい値に予め設定された第１閾値を有し、前記受信する工程によって受信した反射波の値と、前記第１閾値とを比較して前記反射波の値が前記第１閾値より小さいときにロー信号（又はハイ信号）を出力する第１比較工程と、マイナス領域側に、且つ検出しようとする欠陥エコーのマイナス側のピーク値よりも小さい値に予め設定された第２閾値を有し、前記受信する工程によって受信した反射波の値と、前記第２閾値とを比較して前記反射波の値が前記第２閾値より小さいときに前記第１比較工程での出力と同様にロー信号（又はハイ信号）を出力する第２比較工程と、前記第１比較工程の出力値と前記第２比較工程の出力値との排他的論理和をとって信号を出力する論理工程と、前記論理工程の出力信号に基づいて、前記反射波を参照して欠陥エコーを算出する欠陥算出工程とで構成されることを特徴とする超音波探傷方法。