JPH02134511A - 超音波板厚計測方法 - Google Patents
超音波板厚計測方法Info
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- JPH02134511A JPH02134511A JP63288140A JP28814088A JPH02134511A JP H02134511 A JPH02134511 A JP H02134511A JP 63288140 A JP63288140 A JP 63288140A JP 28814088 A JP28814088 A JP 28814088A JP H02134511 A JPH02134511 A JP H02134511A
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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
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/07—Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
-
- G—PHYSICS
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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
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/025—Change of phase or condition
- G01N2291/0258—Structural degradation, e.g. fatigue of composites, ageing of oils
-
- G—PHYSICS
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-
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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】
「産業上の利用分野」
本発明は、計測時の外乱、腐食、内部欠陥などに起因す
る異常を識別し得る超音波板厚計測方法に関する。
る異常を識別し得る超音波板厚計測方法に関する。
「従来の技術」
従来、超音波を利用した板厚計側方法として、ハルスエ
コー法カ提案されている。該パルスエコー法を第３図に
基づいて説明すると、計測対象物である金属板材ｌに、
超音波探触子２から超音波を入射して、その反射波受信
時までの時間を求めて板厚に換算するものであり、上記
超音波探触子２は、電気ケーブルを介して、図示せぬ計
測装置本体に接続されている。上記超音波探触子２は、
超音波パルスＳａを発射するとともに、金属板材ｌの裏
面で反射した超音波（以下、エコーと呼ぶ）ｓｂを受信
して、このエコーｓｂの受信波形に応じた信号ＲＦ（第
６図（イ）右方に信号波形を示す）を計測装置本体に送
出する。計測装置本体においては、超音波探触子２が超
音波パルスＳａを発射した時点から、そのエコーｓｂの
受信波形が得られるまでの時間（以下、エコーｓｂの到
達時間と呼ぶ）を計測し、これにより、金属板材の板厚
を求めている。そして、超音波探触子２を金属板材１の
表面に沿って連続的に移動させることにより、金属板材
１の板厚を連続的に計測することができる。
コー法カ提案されている。該パルスエコー法を第３図に
基づいて説明すると、計測対象物である金属板材ｌに、
超音波探触子２から超音波を入射して、その反射波受信
時までの時間を求めて板厚に換算するものであり、上記
超音波探触子２は、電気ケーブルを介して、図示せぬ計
測装置本体に接続されている。上記超音波探触子２は、
超音波パルスＳａを発射するとともに、金属板材ｌの裏
面で反射した超音波（以下、エコーと呼ぶ）ｓｂを受信
して、このエコーｓｂの受信波形に応じた信号ＲＦ（第
６図（イ）右方に信号波形を示す）を計測装置本体に送
出する。計測装置本体においては、超音波探触子２が超
音波パルスＳａを発射した時点から、そのエコーｓｂの
受信波形が得られるまでの時間（以下、エコーｓｂの到
達時間と呼ぶ）を計測し、これにより、金属板材の板厚
を求めている。そして、超音波探触子２を金属板材１の
表面に沿って連続的に移動させることにより、金属板材
１の板厚を連続的に計測することができる。
「発明が解決しようとする課題」
ところで、従来のパルスエコー法においては、金属板材
１に欠陥、たとえばクランク、が存在する場合、上記欠
陥からも雑音エコーＮｂ（第４図および第５図参照）が
発生するため、板厚を誤って計測するおそれがあった。
１に欠陥、たとえばクランク、が存在する場合、上記欠
陥からも雑音エコーＮｂ（第４図および第５図参照）が
発生するため、板厚を誤って計測するおそれがあった。
また、腐食、あるいは、外乱などによっても、同様に誤
計測するおそれがあった。
計測するおそれがあった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、外乱、腐
食、内部欠陥などに起因する計測異常を識別し得る超音
波による板厚計測方法を提供することを目的としている
。
食、内部欠陥などに起因する計測異常を識別し得る超音
波による板厚計測方法を提供することを目的としている
。
「課題を解決するための手段」
第１の手段として、板材に対する超音波の入射時と反射
波の受信時との時間差により板厚を計測する方法におい
て、反射によって得られる受信波の振幅両側に正及び負
のしきい値を設定し、前記受信波の振幅レベルが両しき
い値をそれぞれ越えるとともに、どちらのしきい値を先
に越えるかを識別する構成を有するものである。
波の受信時との時間差により板厚を計測する方法におい
て、反射によって得られる受信波の振幅両側に正及び負
のしきい値を設定し、前記受信波の振幅レベルが両しき
い値をそれぞれ越えるとともに、どちらのしきい値を先
に越えるかを識別する構成を有するものである。
また、第２の手段として、板材に対する超音波の入射時
と反射波の受信時との時間差により板厚を計測する方法
において、反射によって得られる受信波の振幅両側に正
及び負のしきい値を設定し、前記受信波の振幅レベルが
両しきい値をそれぞれ越えるとともに、両しきい値を越
える点の時間差を求め、該時間差をあらかじめ設定した
基準値と比較する構成を有するものである。
と反射波の受信時との時間差により板厚を計測する方法
において、反射によって得られる受信波の振幅両側に正
及び負のしきい値を設定し、前記受信波の振幅レベルが
両しきい値をそれぞれ越えるとともに、両しきい値を越
える点の時間差を求め、該時間差をあらかじめ設定した
基準値と比較する構成を有するものである。
「作用」
板厚の計測は、エコーの到達時間を求めることによって
なされるが、板厚の急激な変化やクラック等の欠陥が存
在していると、反射波の振幅レベルがしきい値を越えな
い場合や、しきい値を趣えても越える点の正負の順序が
変化する場合がある。
なされるが、板厚の急激な変化やクラック等の欠陥が存
在していると、反射波の振幅レベルがしきい値を越えな
い場合や、しきい値を趣えても越える点の正負の順序が
変化する場合がある。
その場合は、限定された狭い範囲の板厚計測値を不確実
なものと判別して処理することが可能となる。また、振
幅レベルが両しきい値を越える点の時間差について、基
準値の範囲から外れる現象が生じた場合には、反射波の
発生点の状態が著しく変化しているものとの判別がなさ
れ、この点の板厚計測データを除去して、その回りの各
点の板厚計測データより、正しい計測値を算出する等の
処理がなされるものである。
なものと判別して処理することが可能となる。また、振
幅レベルが両しきい値を越える点の時間差について、基
準値の範囲から外れる現象が生じた場合には、反射波の
発生点の状態が著しく変化しているものとの判別がなさ
れ、この点の板厚計測データを除去して、その回りの各
点の板厚計測データより、正しい計測値を算出する等の
処理がなされるものである。
Ｆ実施例ｊ
以下、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。
（第１実施例）
第１図は、本発明の第１の実施例を適用した板厚計測回
路を示したものである。
路を示したものである。
第１図において、３は超音波探触子２から供給される信
号ＲＦを増幅するアンプである。４ａ。
号ＲＦを増幅するアンプである。４ａ。
４ｂは比較器であって、比較器４ａの反転入力端子およ
び比較器４ｂの非反転入力端子にはアンプ３から信号が
入力されるようになっている。また、比較器４ａの非反
転入力端子には基準電圧（しきい電圧）十Ｖａが、比較
器４ｂの反転入力端子には基準電圧（しきい電圧） −
ｖｂ （この実施例では、Ｖａ＝Ｖｂ）がそれぞれ印加
されるようになっている。上記基準電圧＋Ｖａはエコー
の受信波形のうち、通常得られる波形の正の最大振幅付
近（第６図（ロ）に示すＡ点）に対応して設定される。
び比較器４ｂの非反転入力端子にはアンプ３から信号が
入力されるようになっている。また、比較器４ａの非反
転入力端子には基準電圧（しきい電圧）十Ｖａが、比較
器４ｂの反転入力端子には基準電圧（しきい電圧） −
ｖｂ （この実施例では、Ｖａ＝Ｖｂ）がそれぞれ印加
されるようになっている。上記基準電圧＋Ｖａはエコー
の受信波形のうち、通常得られる波形の正の最大振幅付
近（第６図（ロ）に示すＡ点）に対応して設定される。
一方、基準電圧−ｖｂは上記通常得られる波形の負の最
大振幅付近（同図（ハ）に示すＢ点）に対応して設定さ
れる。また、比較器４ａ８よび４ｂの出力端子は、ＯＲ
回路５および図示せぬ比較回路に接続されている。なお
、上記ＯＲ回路５の出力端子は図示せぬ板厚算出回路に
接続されている。
大振幅付近（同図（ハ）に示すＢ点）に対応して設定さ
れる。また、比較器４ａ８よび４ｂの出力端子は、ＯＲ
回路５および図示せぬ比較回路に接続されている。なお
、上記ＯＲ回路５の出力端子は図示せぬ板厚算出回路に
接続されている。
上記構成の板厚計測回路ｌこおいては、前述した従来方
法と同様にして超音波を発射する。この結果、超音波探
触子２がエコーを受信し、信号ＲＦをアンプ３に送出す
る。これにより、アンプ３は増幅信号ＡＲＰを比較器４
ａ、４ｂに出力する。
法と同様にして超音波を発射する。この結果、超音波探
触子２がエコーを受信し、信号ＲＦをアンプ３に送出す
る。これにより、アンプ３は増幅信号ＡＲＰを比較器４
ａ、４ｂに出力する。
比較器４ａは増幅信号ＡＲＰの信号値Ｖｒｆと基準電圧
＋Ｖａとを比較し、Ｖｒｆが＋Ｖａより大の時、“Ｈ”
レベルの信号ＲＦ （＋）を出力する。一方、比較器４
ｂは増幅信号ＡＲＰの信号値Ｖｒ（と基準電圧−ｖｂと
を比較し、■百が−ｖｂより小の時、“ＨＩ＋レベルの
信号ＲＦ （−）を出力する。ＯＲゲート５は、比較器
４ａまたは４ｂのうち、いずれか一方から信号ＲＦ（÷
）またはＲＦ （−）の供給を受けた時、ｕ Ｈ１１レ
ベルのエコー到達信号を出力し、板厚算出回路に送出す
る。板厚算出回路は、超音波探触子２が超音波パルスＳ
ａを板材ｌ内部ｌこ発射した時点から、エコーを受信し
た時点までの時間（エコー到達時間）を計測し、これに
より、金属板材の板厚を算出する。
＋Ｖａとを比較し、Ｖｒｆが＋Ｖａより大の時、“Ｈ”
レベルの信号ＲＦ （＋）を出力する。一方、比較器４
ｂは増幅信号ＡＲＰの信号値Ｖｒ（と基準電圧−ｖｂと
を比較し、■百が−ｖｂより小の時、“ＨＩ＋レベルの
信号ＲＦ （−）を出力する。ＯＲゲート５は、比較器
４ａまたは４ｂのうち、いずれか一方から信号ＲＦ（÷
）またはＲＦ （−）の供給を受けた時、ｕ Ｈ１１レ
ベルのエコー到達信号を出力し、板厚算出回路に送出す
る。板厚算出回路は、超音波探触子２が超音波パルスＳ
ａを板材ｌ内部ｌこ発射した時点から、エコーを受信し
た時点までの時間（エコー到達時間）を計測し、これに
より、金属板材の板厚を算出する。
このようにして計測された板厚値が正常値であるか否か
は次のようにして判定される。
は次のようにして判定される。
まず、第４図左方に示すように、金属板材ｌの裏面から
発したエコーｓｂのみが受信される場合には、増幅信号
ＡＲＰの波形は第６図（ロ）に示すものが得られる。し
たがって、比較器４ａ、４ｂの入力端には、Ａ点が先に
到達し、Ｂ点が後に到達する（第６図（ロ））ので、先
に、比較器４ａから信号ＲＦ （＋）が出力され、後に
、比較器４ｂから信号ＲＦ （−）が出力される。この
ように、出力の順序が、信号ＲＦ （＋）が先で信号Ｒ
Ｆ （−）が後である場合は、正常計測と判断する。
発したエコーｓｂのみが受信される場合には、増幅信号
ＡＲＰの波形は第６図（ロ）に示すものが得られる。し
たがって、比較器４ａ、４ｂの入力端には、Ａ点が先に
到達し、Ｂ点が後に到達する（第６図（ロ））ので、先
に、比較器４ａから信号ＲＦ （＋）が出力され、後に
、比較器４ｂから信号ＲＦ （−）が出力される。この
ように、出力の順序が、信号ＲＦ （＋）が先で信号Ｒ
Ｆ （−）が後である場合は、正常計測と判断する。
次に、第４図右方に示すように、金属板材１内部の欠陥
Ｋａがあり、この欠陥Ｋａから発した雑音エコーＮｂが
裏面からのエコーｓｂより先に受信される場合には、増
幅信号ＡＲＰの波形は第６図（ハ）に示すものが得られ
ることが多い。したがって、比較器４ａ、４ｂの入力端
には、Ｂ点が先に到達し、Ａ点が後に到達する（第６図
（ハ））ので、先に、比較器４ｂから信号ＲＦ （−）
が出力され、後に、比較器４ａから信号ＲＦ （＋）が
出力される。このように、出力の順序が、信号ＲＦ （
−）が先で信号ＲＦ （＋）が後である場合は、異常計
測と判断する。
Ｋａがあり、この欠陥Ｋａから発した雑音エコーＮｂが
裏面からのエコーｓｂより先に受信される場合には、増
幅信号ＡＲＰの波形は第６図（ハ）に示すものが得られ
ることが多い。したがって、比較器４ａ、４ｂの入力端
には、Ｂ点が先に到達し、Ａ点が後に到達する（第６図
（ハ））ので、先に、比較器４ｂから信号ＲＦ （−）
が出力され、後に、比較器４ａから信号ＲＦ （＋）が
出力される。このように、出力の順序が、信号ＲＦ （
−）が先で信号ＲＦ （＋）が後である場合は、異常計
測と判断する。
以上のように、比較器４ａおよび４ｂからの出力の順序
を知ることにより、正常計測値であるか異常計測値、す
なわち、外乱、腐食、内部欠陥に起因するノイズである
かを判断することができる。
を知ることにより、正常計測値であるか異常計測値、す
なわち、外乱、腐食、内部欠陥に起因するノイズである
かを判断することができる。
そして、異常計測値の場合には、板厚計測値として出力
しないことによって、正確な板厚を得ることができる。
しないことによって、正確な板厚を得ることができる。
また、欠陥の発見が容易である。
なお、第４図右方に示すように、雑音エコーＮｂに遅れ
て板材１の裏面からのエコーｓｂが超音波探傷子２に到
達する場合には、第６図（ハ）に示すように、雑音エコ
ーＮｂの受信波形に遅れてエコーｓｂの受信波形が得ら
れる場合がある。この場合にあっては、第２波について
、正常計測か否かを判断し、正常計測と判断されｌ；場
合には、第２波の到達時間より板厚を算出するようにす
れば、−段と効果的である。
て板材１の裏面からのエコーｓｂが超音波探傷子２に到
達する場合には、第６図（ハ）に示すように、雑音エコ
ーＮｂの受信波形に遅れてエコーｓｂの受信波形が得ら
れる場合がある。この場合にあっては、第２波について
、正常計測か否かを判断し、正常計測と判断されｌ；場
合には、第２波の到達時間より板厚を算出するようにす
れば、−段と効果的である。
なお、上述しｔ；例においては、上記Ａ点が上記Ｂ点よ
りも先に到達する場合（第６図（ロ）（ハ）参照）が正
常計測であると判断する場合について述べたが、これと
反対に、板材、あるいは板材に入射する超音波Ｓａの波
形によっては、Ｂ点がＡ点よりも先に到達する場合を正
常計測であるとすることかできる。そして、かかる場合
、判定回路にＢ点がＡ点よりも先に到達した時、正常計
測と判定させるようにすれば、上述したと同様の効果を
得ることができる。
りも先に到達する場合（第６図（ロ）（ハ）参照）が正
常計測であると判断する場合について述べたが、これと
反対に、板材、あるいは板材に入射する超音波Ｓａの波
形によっては、Ｂ点がＡ点よりも先に到達する場合を正
常計測であるとすることかできる。そして、かかる場合
、判定回路にＢ点がＡ点よりも先に到達した時、正常計
測と判定させるようにすれば、上述したと同様の効果を
得ることができる。
（第２実施例）
次に本発明の第２の実施例について説明する。
この実施例による板厚計測回路は、第１の実施例を適用
した板厚計測回路に、第２図に示す回路を付加した構成
になっている。第２図において、６ａ、６ｂはＡＮＤゲ
ートであって、これらのうち、ＡＮＤゲート６ａの一方
の入力端子には、第１図に示した比較器４ａがら出力さ
れる信号ＲＦ（＋）が入力される。また、他方の入力端
子はＴ（トグル）−フリップフロップ７ａの出力端子Ｑ
に接続されている。ＡＮＤゲート６ａの出力端子はＴフ
リップフ、ロッゾ７ａの入力端子Ｔに接続されている。
した板厚計測回路に、第２図に示す回路を付加した構成
になっている。第２図において、６ａ、６ｂはＡＮＤゲ
ートであって、これらのうち、ＡＮＤゲート６ａの一方
の入力端子には、第１図に示した比較器４ａがら出力さ
れる信号ＲＦ（＋）が入力される。また、他方の入力端
子はＴ（トグル）−フリップフロップ７ａの出力端子Ｑ
に接続されている。ＡＮＤゲート６ａの出力端子はＴフ
リップフ、ロッゾ７ａの入力端子Ｔに接続されている。
一方、ＡＮＤゲー）６ｂの一方の入力端子には、第１図
に示した比較器４ｂから出力される信号ＲＦ （−）が
入力される。また、他方の入力端子はＴ−７リツプ７０
ツブ７ｂの出力端子Ｑに接続されている。ＡＮＤゲート
６ｂの出力端子はＴ−フリップ７０ツブ７ｂの入力端子
Ｔに接続されている。上記Ｔ−フリップフロップ７ａ、
７ｂは、ＡＮＤゲー）６ａ、６ｂの出力信号の立上でト
リガされ、Ｒ端子より入力されるリセット信号ＣＬＲに
よってリセットされる。８ａはＯＲゲート、８ｂはＮＡ
ＮＤゲートであって、これらの２つの入力端子は、いず
れも、Ｔ−フリップ７０ツブ７ａおよび７ｂのそれぞれ
の出力端子Ｑ、Ｑに接続されている。９はカウンタであ
って、ＯＲゲート８ａから゛Ｈパレベルの出力信号ＳＴ
Ａの供給を入力端子Ｓより受けることによって、入力端
子ＣＫから入力されるクロック信号ＣＬＫの計数を開始
し、ＮＡＮＤゲート８ｂから゛′Ｌ″レベルの出力信号
ＥＮＤの供給を入力端子Ｅより受けることによって、ク
ロック信号ＣＬＫの計数を停止する。１０は判定回路で
あって、カウンタ９から送出される計数値と予め設定さ
れた範囲とを比較するものである。この範囲の設定は次
のようにして定められる。すなわち、正常計測の場合に
は、受信波形がＡ点を通過する時点とＢ点を通過する時
点との差ΔＴｌ（第６図（ロ））は、必ず、ある時間差
範囲内に入ることが予測できるので、上記計数値も、必
ず、ある範囲内に入ることが予測できる。したがって、
上記判定回路１０において、上記予測できる（計数値）
範囲を基準範囲として設定する。
に示した比較器４ｂから出力される信号ＲＦ （−）が
入力される。また、他方の入力端子はＴ−７リツプ７０
ツブ７ｂの出力端子Ｑに接続されている。ＡＮＤゲート
６ｂの出力端子はＴ−フリップ７０ツブ７ｂの入力端子
Ｔに接続されている。上記Ｔ−フリップフロップ７ａ、
７ｂは、ＡＮＤゲー）６ａ、６ｂの出力信号の立上でト
リガされ、Ｒ端子より入力されるリセット信号ＣＬＲに
よってリセットされる。８ａはＯＲゲート、８ｂはＮＡ
ＮＤゲートであって、これらの２つの入力端子は、いず
れも、Ｔ−フリップ７０ツブ７ａおよび７ｂのそれぞれ
の出力端子Ｑ、Ｑに接続されている。９はカウンタであ
って、ＯＲゲート８ａから゛Ｈパレベルの出力信号ＳＴ
Ａの供給を入力端子Ｓより受けることによって、入力端
子ＣＫから入力されるクロック信号ＣＬＫの計数を開始
し、ＮＡＮＤゲート８ｂから゛′Ｌ″レベルの出力信号
ＥＮＤの供給を入力端子Ｅより受けることによって、ク
ロック信号ＣＬＫの計数を停止する。１０は判定回路で
あって、カウンタ９から送出される計数値と予め設定さ
れた範囲とを比較するものである。この範囲の設定は次
のようにして定められる。すなわち、正常計測の場合に
は、受信波形がＡ点を通過する時点とＢ点を通過する時
点との差ΔＴｌ（第６図（ロ））は、必ず、ある時間差
範囲内に入ることが予測できるので、上記計数値も、必
ず、ある範囲内に入ることが予測できる。したがって、
上記判定回路１０において、上記予測できる（計数値）
範囲を基準範囲として設定する。
上記構成において、計測された板厚が正常値であるか否
かは次のようにして判定される。
かは次のようにして判定される。
まず、第５図左方に示すように、金属板材１の裏面から
発したエコーｓｂのみが受信される場合には、増幅信号
ＡＲＰの波形は第６図（ロ）に示すものが得られる。し
たがって、先に、比較器４ａから信号ＲＦ （＋）が出
力され、後に、比較器４ｂから信号ＲＦ （−）が出力
される。信号ＲＦ （＋）がＡＮＤゲー１−６ａに供給
されると、Ｔ−フリ・ンプフロップ７ａはその出力端子
Ｑから゛Ｈ°゛レベルの信号をＯＲゲート８ａおよびＮ
ＡＮＤゲート８ｂに出力する。これにより、ＯＲゲート
８ａは“Ｈ”レベルの信号ＳＴＡをカウンタ９に送出す
る。
発したエコーｓｂのみが受信される場合には、増幅信号
ＡＲＰの波形は第６図（ロ）に示すものが得られる。し
たがって、先に、比較器４ａから信号ＲＦ （＋）が出
力され、後に、比較器４ｂから信号ＲＦ （−）が出力
される。信号ＲＦ （＋）がＡＮＤゲー１−６ａに供給
されると、Ｔ−フリ・ンプフロップ７ａはその出力端子
Ｑから゛Ｈ°゛レベルの信号をＯＲゲート８ａおよびＮ
ＡＮＤゲート８ｂに出力する。これにより、ＯＲゲート
８ａは“Ｈ”レベルの信号ＳＴＡをカウンタ９に送出す
る。
カウンタ９はＯＲゲート８ａから信号ＳＴＡの供給を受
けると、計測クロックＣＬＫの計数を開始する。一方、
ＡＮＤゲート６ｂは信号ＲＦ （−）の供給を受けると
、Ｔ−フリップ７０ツブ７ｂをトリガして゛Ｈ″レベル
の信号をＮＡＮＤゲートに送出する。ＮＡＮＤゲート８
ｂは既に、Ｔ−７リノプフロツプ７ａからＨＩ＋レベル
の信号の供給を受けているので、Ｔ−７リツプフロツプ
７ｂから°゛Ｈ′Ｈ′ルベルの供給を受けると、” Ｌ
”レベルの信号ＥＮＤを出力する。カウンタ９は、Ｎ
ＡＮＤゲー１−８ｂから信号ＥＮＤの供給を受けると、
計数を終了する。これにより得られた計数値は、判定回
路１０に送出される。この場合の受信波形は正常波形で
あるので、判定回路１０において、予め設定された基準
範囲内に入る。この結果、正常計測と判断される。
けると、計測クロックＣＬＫの計数を開始する。一方、
ＡＮＤゲート６ｂは信号ＲＦ （−）の供給を受けると
、Ｔ−フリップ７０ツブ７ｂをトリガして゛Ｈ″レベル
の信号をＮＡＮＤゲートに送出する。ＮＡＮＤゲート８
ｂは既に、Ｔ−７リノプフロツプ７ａからＨＩ＋レベル
の信号の供給を受けているので、Ｔ−７リツプフロツプ
７ｂから°゛Ｈ′Ｈ′ルベルの供給を受けると、” Ｌ
”レベルの信号ＥＮＤを出力する。カウンタ９は、Ｎ
ＡＮＤゲー１−８ｂから信号ＥＮＤの供給を受けると、
計数を終了する。これにより得られた計数値は、判定回
路１０に送出される。この場合の受信波形は正常波形で
あるので、判定回路１０において、予め設定された基準
範囲内に入る。この結果、正常計測と判断される。
次に、第５図右方に示すように、金属板材１の裏面付近
の欠陥（クラック）Ｋｂがあり、この欠陥Ｋｂから発し
た雑音エコーＮｂが受信される場合には、増幅信号ＡＲ
Ｐの波形は第６図（ニ）に示すものが得られることが多
い。この場合の雑音エコーＮｂの受信波形は、上記正常
計測における場合の波形（第６図（ロ））と類似したも
ので、したがって、比較器４ａ、４ｂの入力端には、Ａ
点が先に到達し、Ｂ点が後に到達する（第６図（ニ））
ので、第２図に示す回路における動作は上記した場合と
同様である。しかしながら、この場合の計測が、上記正
常計測の場合と異なる点は、カウンタ９によって得られ
る計数値が基準範囲内に入らない点である（この実施例
においては、第６図（ニ）に示すＡ点を通過する時点と
Ｂ点を通過する時点との差ΔＴ２から明らかなように、
上記計数値は上記基準範囲の下限より小となる）。この
結果、判定回路１０において、異常計測と判断される。
の欠陥（クラック）Ｋｂがあり、この欠陥Ｋｂから発し
た雑音エコーＮｂが受信される場合には、増幅信号ＡＲ
Ｐの波形は第６図（ニ）に示すものが得られることが多
い。この場合の雑音エコーＮｂの受信波形は、上記正常
計測における場合の波形（第６図（ロ））と類似したも
ので、したがって、比較器４ａ、４ｂの入力端には、Ａ
点が先に到達し、Ｂ点が後に到達する（第６図（ニ））
ので、第２図に示す回路における動作は上記した場合と
同様である。しかしながら、この場合の計測が、上記正
常計測の場合と異なる点は、カウンタ９によって得られ
る計数値が基準範囲内に入らない点である（この実施例
においては、第６図（ニ）に示すＡ点を通過する時点と
Ｂ点を通過する時点との差ΔＴ２から明らかなように、
上記計数値は上記基準範囲の下限より小となる）。この
結果、判定回路１０において、異常計測と判断される。
上記方法によれば、位相反転する程の大きな位相（受信
波形）のずれ（第１実施例参照）ではない場合でも、計
測異常を検出することができるので、−段と有効に雑音
エコーを除去することができる。
波形）のずれ（第１実施例参照）ではない場合でも、計
測異常を検出することができるので、−段と有効に雑音
エコーを除去することができる。
なお、第１および第２の実施例において、異常計測と判
断された場合には、アラーム回路を付加して、アラーム
を発して異常計測を知らせるようにしても良い。
断された場合には、アラーム回路を付加して、アラーム
を発して異常計測を知らせるようにしても良い。
また、上記の実施例においては、第１の実施例と第２の
実施例とについて述べたが、第１の実施例および第２の
実施例を組み合わせて構成するようにすれば、さらに−
段と効果的となる。
実施例とについて述べたが、第１の実施例および第２の
実施例を組み合わせて構成するようにすれば、さらに−
段と効果的となる。
また、これらの実施例は、連続的にデータを採取できる
自動探傷装置に適用することができる。
自動探傷装置に適用することができる。
「発明の効果」
以上の説明から明らかなように、本発明に係る超音波板
厚計測方法は、エコーの到達時間によって板厚が求めら
れるとともに、その場合に、受信波の振幅レベルが正負
の両しきい値を越えるかどうか、また、どちらのしきい
値を先に越えるかが識別されるため、板厚の急激な変化
が存在する場合や、クラック等の欠陥が存在する場合に
おいても、異常の認められた狭い範囲の計測値を採用す
ることなく処理して、上記範囲外の計測値により正確な
板厚計測を行うことができる。
厚計測方法は、エコーの到達時間によって板厚が求めら
れるとともに、その場合に、受信波の振幅レベルが正負
の両しきい値を越えるかどうか、また、どちらのしきい
値を先に越えるかが識別されるため、板厚の急激な変化
が存在する場合や、クラック等の欠陥が存在する場合に
おいても、異常の認められた狭い範囲の計測値を採用す
ることなく処理して、上記範囲外の計測値により正確な
板厚計測を行うことができる。
また、反射波の振幅レベルが両しきい値を越える点の時
間差が基準値の範囲から外れるかどうかを識別すること
により、反射波の発生点やその付近の状態が著しく変化
していることを判別することが可能であり、この点の計
測データを除去して、その回りの板厚計測データにより
正確な計測値を得る等、外乱、腐食、内部欠陥に起因す
るエコーと板材裏面からのエコーとを識別しながら、確
実な計測をすることができる。
間差が基準値の範囲から外れるかどうかを識別すること
により、反射波の発生点やその付近の状態が著しく変化
していることを判別することが可能であり、この点の計
測データを除去して、その回りの板厚計測データにより
正確な計測値を得る等、外乱、腐食、内部欠陥に起因す
るエコーと板材裏面からのエコーとを識別しながら、確
実な計測をすることができる。
さらに、板厚の誤計測を防止することができるとともに
、超音波探傷を兼ねることができる。
、超音波探傷を兼ねることができる。
第１図および第２図は、この発明の一実施例である超音
波による板厚計測方法が適用される異常計測検知回路を
示す回路図、第３図ないし第５図は、板材内で超音波が
伝搬する様子を示す説明図、第６図は、第１図および第
２図に示す異常計測検知回路の動作説明に供する信号波
形図である。 １・・・・・・金属板材（板材）、 ２・・・・・・超音波探触子、 Ｓａ・・・・・・超音波パルス、 ｓｂ・・・・・・エコー（反射した超音波）、Ｎｂ・・
・・・・雑音エコー Ｖａ・・・・・・正のしきい値、 ｖｂ・・・・・・負のしきい値。 第１図 出願人 石川島播磨重工業株式会社 第２図 第６図 一一一一一 １７３Ｔ２
波による板厚計測方法が適用される異常計測検知回路を
示す回路図、第３図ないし第５図は、板材内で超音波が
伝搬する様子を示す説明図、第６図は、第１図および第
２図に示す異常計測検知回路の動作説明に供する信号波
形図である。 １・・・・・・金属板材（板材）、 ２・・・・・・超音波探触子、 Ｓａ・・・・・・超音波パルス、 ｓｂ・・・・・・エコー（反射した超音波）、Ｎｂ・・
・・・・雑音エコー Ｖａ・・・・・・正のしきい値、 ｖｂ・・・・・・負のしきい値。 第１図 出願人 石川島播磨重工業株式会社 第２図 第６図 一一一一一 １７３Ｔ２
Claims (2)
- （１）板材に対する超音波の入射時と反射波の受信時と
の時間差により板厚を計測する方法において、反射によ
って得られる受信波の振幅両側に正及び負のしきい値を
設定し、前記受信波の振幅レベルが両しきい値をそれぞ
れ越えるとともに、どちらのしきい値を先に越えるかを
識別することを特徴とする超音波板厚計測方法。 - （２）板材に対する超音波の入射時と反射波の受信時と
の時間差により板厚を計測する方法において、反射によ
って得られる受信波の振幅両側に正及び負のしきい値を
設定し、前記受信波の振幅レベルが両しきい値をそれぞ
れ越えるとともに、両しきい値を越える点の時間差を求
め、該時間差をあらかじめ設定した基準値と比較するこ
とを特徴とする超音波板厚計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63288140A JPH02134511A (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 超音波板厚計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63288140A JPH02134511A (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 超音波板厚計測方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02134511A true JPH02134511A (ja) | 1990-05-23 |
Family
ID=17726327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63288140A Pending JPH02134511A (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 超音波板厚計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02134511A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018105140A1 (ja) * | 2016-12-07 | 2018-06-14 | 川崎重工業株式会社 | 複合材の超音波探傷装置及び方法 |
| WO2021176630A1 (ja) * | 2020-03-05 | 2021-09-10 | オリンパス株式会社 | 超音波計測装置 |
-
1988
- 1988-11-15 JP JP63288140A patent/JPH02134511A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018105140A1 (ja) * | 2016-12-07 | 2018-06-14 | 川崎重工業株式会社 | 複合材の超音波探傷装置及び方法 |
| JP2018091803A (ja) * | 2016-12-07 | 2018-06-14 | 川崎重工業株式会社 | 複合材の超音波探傷装置及び方法 |
| WO2021176630A1 (ja) * | 2020-03-05 | 2021-09-10 | オリンパス株式会社 | 超音波計測装置 |
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