超聲波檢查裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使用了超聲波的跟蹤選通方式的超聲波檢查裝置的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]通過向被檢測(cè)體射入超聲波，利用由于被檢測(cè)體中的因不同材料的界面、龜裂產(chǎn)生的空間等反射超聲波的情況，測(cè)量其反射回波的強(qiáng)度、到檢測(cè)出反射回波為止的時(shí)間，進(jìn)行超聲波檢查。根據(jù)其位置來顯示在被檢測(cè)體上的平面的各位置重復(fù)進(jìn)行超聲波檢查而得到的波形數(shù)據(jù)，由此得到超聲波檢查的影像。這樣能夠?qū)Ρ粰z測(cè)體內(nèi)部的界面狀態(tài)、龜裂的位置等進(jìn)行可視化。
[0003]作為得到針對(duì)被檢測(cè)體內(nèi)部的界面等位于測(cè)定對(duì)象的任意深度的截面的影像的方法，普通的超聲波檢查裝置進(jìn)行選通控制。
[0004]選通控制是對(duì)每次超聲波檢查在從基準(zhǔn)定時(shí)延遲了確定的選通延遲時(shí)間后的定時(shí)，設(shè)定預(yù)定的選通寬度的檢測(cè)選通，根據(jù)該檢測(cè)選通內(nèi)的反射回波來檢測(cè)目標(biāo)物的有無。即，在選通控制中，超聲波檢查裝置根據(jù)某個(gè)基準(zhǔn)回波，在預(yù)先確定的預(yù)定時(shí)間后設(shè)定檢測(cè)選通(一般稱為F選通)。然后，超聲波檢查裝置在所設(shè)定的F選通中抽出用于檢查圖像的數(shù)據(jù)。
[0005]在該選通控制的方法中一般有固定選通方式和跟蹤選通方式。
[0006]該2個(gè)方式的不同是將基準(zhǔn)回波設(shè)為哪個(gè)波。
[0007]固定選通方式是將選通開始的基準(zhǔn)定時(shí)設(shè)為發(fā)送回波的基準(zhǔn)。即，固定選通方式是將基準(zhǔn)回波作為從探針發(fā)送的發(fā)送回波。在此，探針是指向被檢測(cè)體發(fā)信發(fā)送回波、并且接收來自被檢測(cè)體的反射回波。
[0008]固定選通方式如上述那樣將發(fā)送回波作為用于設(shè)定F選通的基準(zhǔn)回波。因此，無論被檢測(cè)體的狀態(tài)是怎樣的狀態(tài)，基準(zhǔn)回波都不會(huì)變化。由此，固定選通方式在成為目標(biāo)的檢查截面相對(duì)于探針始終處于固定位置的情況下是有效的，但在傾斜地設(shè)置了被檢測(cè)體的情況等下，成為目標(biāo)的測(cè)定截面從檢測(cè)選通偏離。在這樣的情況下，在固定選通方式中，通過將選通寬度設(shè)定得寬，使得即使在傾斜地設(shè)置了被檢測(cè)體的情況下，也能夠取得目標(biāo)的測(cè)定截面。但是，如果這樣，則也會(huì)取得本來應(yīng)該取得的部分以外的反射回波，因此難以得到清晰的影像。
[0009]另一方面，跟蹤選通方式不是設(shè)置用于取得反射回波的選通，而是在屬于被檢測(cè)體的基準(zhǔn)面設(shè)置選通，將在該選通內(nèi)檢測(cè)出的回波作為基準(zhǔn)定時(shí)。即，跟蹤選通方式是從因被檢測(cè)體產(chǎn)生的反射回波中設(shè)定基準(zhǔn)回波的方式。在跟蹤選通方式中，一般大多將來自被檢測(cè)體表面的反射回波作為基準(zhǔn)回波。這是因?yàn)樵诎l(fā)送回波之后，最初的反射回波是由被檢測(cè)體表面產(chǎn)生的回波，因此容易確定為基準(zhǔn)回波。
[0010]另外，在跟蹤選通中，超聲波檢查裝置在根據(jù)基準(zhǔn)面確定的位置設(shè)置確定的選通寬度的檢測(cè)選通，在該檢測(cè)選通內(nèi)，進(jìn)行目標(biāo)物的有無檢測(cè)。即，在將基準(zhǔn)回波設(shè)為由被檢測(cè)體表面產(chǎn)生的回波的情況下，超聲波檢查裝置根據(jù)基準(zhǔn)回波在預(yù)先確定的預(yù)定時(shí)間后設(shè)定F選通(檢測(cè)選通)。然后，超聲波檢查裝置在所設(shè)定的F選通內(nèi)進(jìn)行目標(biāo)物有無的檢測(cè)。
[0011]在跟蹤選通中，如上述那樣將由被檢測(cè)體產(chǎn)生的回波作為用于設(shè)定F選通的基準(zhǔn)回波。因此，基準(zhǔn)回波也根據(jù)被檢測(cè)體的狀態(tài)而發(fā)生變化。
[0012]例如在將基準(zhǔn)回波設(shè)為由被檢測(cè)體表面產(chǎn)生的回波的情況下，如果傾斜地設(shè)置被檢測(cè)體，則也與被檢測(cè)體的傾斜對(duì)應(yīng)地得到基準(zhǔn)回波。由此，根據(jù)跟蹤選通方式，能夠與被檢測(cè)體的設(shè)置狀態(tài)無關(guān)地取得相對(duì)于被檢測(cè)體表面而位于一定深度的地方的測(cè)定截面。這樣，跟蹤選通方式基于屬于被檢測(cè)體的基準(zhǔn)面而設(shè)定檢測(cè)選通，因此即使在傾斜地設(shè)置了被檢測(cè)體的情況下，也能夠不改變檢測(cè)選通寬度地取得與成為目標(biāo)的檢查截面有關(guān)的信息。
[0013]跟蹤選通方式在只希望對(duì)層疊構(gòu)造物的某個(gè)截面進(jìn)行影像化的情況等下有效。
[0014]另外，在跟蹤選通方式中，為了檢測(cè)基準(zhǔn)回波，設(shè)定用于檢測(cè)基準(zhǔn)回波的選通(一般稱為S選通)。根據(jù)被檢測(cè)體的設(shè)置狀態(tài)來設(shè)定S選通。例如，在將基準(zhǔn)回波設(shè)為由被檢測(cè)體表面產(chǎn)生的回波的情況下，基于從探針到被檢測(cè)體表面的距離來設(shè)定S選通。在此，考慮到傾斜地設(shè)置了被檢測(cè)體的情況等，而將S選通設(shè)定為具有預(yù)定的時(shí)間寬度的選通。
[0015]這時(shí)，在超聲波檢查裝置中，設(shè)定作為固定閾值的觸發(fā)電平(一般稱為S觸發(fā)電平)。如果在S選通內(nèi)回波超過S觸發(fā)電平，則超聲波檢查裝置判定為檢測(cè)出基準(zhǔn)回波。將回波超過了 S觸發(fā)電平的時(shí)刻稱為S觸發(fā)點(diǎn)。另外，超聲波檢查裝置根據(jù)S觸發(fā)點(diǎn)在預(yù)先設(shè)定的預(yù)定時(shí)間后設(shè)定F選通。F選通具有與希望檢查的范圍對(duì)應(yīng)的寬度。
[0016]作為使用了這樣的跟蹤選通方式的技術(shù)，有專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2記載的技術(shù)。
[0017]專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)在對(duì)焦操作時(shí)使用表面波同步選通模式。另外，專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)在測(cè)定被檢測(cè)體的時(shí)間點(diǎn)，作為主同步模式，測(cè)量出的時(shí)間值與根據(jù)焦點(diǎn)位置而設(shè)定的表面波同步選通模式下的預(yù)定延遲時(shí)間值之間的和作為主同步選通模式的預(yù)定時(shí)間延遲。
[0018]另外，專利文獻(xiàn)2記載的技術(shù)在超聲波反射面的測(cè)定中，將上一個(gè)射束路程的測(cè)定值等作為下一個(gè)測(cè)定位置的射束路程的推定值，與該推定值一致地變更選通延遲時(shí)間。
[0019]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0020]專利文獻(xiàn)
[0021 ] 專利文獻(xiàn)1:日本特開平5-26858號(hào)公報(bào)
[0022]專利文獻(xiàn)2:日本特開平7-113790號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0023]發(fā)明要解決的問題
[0024]但是，在跟蹤選通方式中，有時(shí)由于被檢測(cè)體表面的粗糙度等原因無法穩(wěn)定地得到基準(zhǔn)回波。即，有時(shí)因被檢測(cè)體表面的粗糙度等原因，無法得到充分大小的回波，S選通內(nèi)的回波有時(shí)會(huì)達(dá)不到S觸發(fā)電平。在這樣的情況下，無法得到基準(zhǔn)回波，因此存在基于基準(zhǔn)回波而設(shè)定的F選通(檢測(cè)選通)不穩(wěn)定的問題。
[0025]在專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2記載的技術(shù)中，也沒有考慮到這樣的問題。
[0026]鑒于這樣的背景而提出了本發(fā)明，本發(fā)明的課題在于:在跟蹤選通方式中，穩(wěn)定地得到F選通。
[0027]解決問題的方案
[0028]為了解決上述問題，本發(fā)明的特征在于:在無法檢測(cè)出觸發(fā)點(diǎn)的情況下，以其他波形數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，設(shè)定成為處理對(duì)象的波形數(shù)據(jù)的觸發(fā)點(diǎn)。
[0029]發(fā)明效果
[0030]根據(jù)本發(fā)明，在跟蹤選通方式中，能夠穩(wěn)定地得到F選通。
【附圖說明】
[0031]圖1是表示本實(shí)施方式的超聲波檢查系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例子的圖。
[0032]圖2是表示本實(shí)施方式的檢查裝置的結(jié)構(gòu)例子的圖。
[0033]圖3是表示被檢測(cè)體的例子的圖。
[0034]圖4是表示比較例子的超聲波檢查方法的處理概要的圖。
[0035]圖5是表示比較例子的檢查裝置的檢查圖像的例子的圖。
[0036]圖6是表示第一實(shí)施方式的超聲波檢查方法的處理概要的圖。
[0037]圖7是表示使用了第一實(shí)施方式的超聲波檢查方法的結(jié)果而得到的檢查圖像的例子的圖。
[0038]圖8是表示第一實(shí)施方式的超聲波檢查方法的詳細(xì)處理步驟的流程圖。
[0039]圖9是表示第二實(shí)施方式的超聲波檢查方法的處理概要的圖。
[0040]圖10是表示使用了第二實(shí)施方式的超聲波檢查方法的結(jié)果而得到的檢查圖像的例子的圖。
[0041]圖11是表示第二實(shí)施方式的超聲波檢查方法的詳細(xì)處理步驟的流程圖。
[0042]圖12是表示第三、第四實(shí)施方式的被檢測(cè)體的例子的圖。
[0043]圖13是表示第三實(shí)施方式的超聲波檢查方法的概要的圖。
[0044]圖14是表示使用了第三實(shí)施方式的超聲波檢查方法的結(jié)果而得到的檢查圖像的例子的圖。
[0045]圖15是表示第三實(shí)施方式的超聲波檢查方法的詳細(xì)處理步驟的流程圖。
[0046]圖16是表示第四實(shí)施方式的超聲波檢查方法的概要的圖。
[0047]圖17是表示使用了第四實(shí)施方式的超聲波檢查方法的結(jié)果而得到的檢查圖像的例子的圖。
[0048]圖18是表示第四實(shí)施方式的超聲波檢查方法的詳細(xì)處理步驟的流程圖(之一)。
[0049]圖19是表示第四實(shí)施方式的超聲波檢查方法的詳細(xì)處理步驟的流程圖(之二)。
【具體實(shí)施方式】
[0050]接著，適當(dāng)?shù)貐⒄崭綀D詳細(xì)說明用于實(shí)施本發(fā)明的形式(稱為“實(shí)施方式”)。此外，在以后的說明中，假設(shè)“觸發(fā)點(diǎn)”是上述的“S觸發(fā)點(diǎn)”。
[0051 ]〈系統(tǒng)結(jié)構(gòu)〉
[0052]圖1是表示本實(shí)施方式的超聲波檢查系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例子的圖。
[0053]超聲波檢查系統(tǒng)20具備向設(shè)置在水中的被檢測(cè)體2射入超聲波信號(hào)的探針1。另外，探針1連接有前置放大器3，前置放大器3連接有脈沖產(chǎn)生器4、接收器5。另外，接收器5連接有A/D (模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器6，A/D轉(zhuǎn)換器6連接有控制裝置7。
[0054]另外，控制裝置7連接有具備顯示器(顯示部)9的數(shù)據(jù)處理裝置8。進(jìn)而，控制裝置7連接有3軸掃描儀10，控制探針1的動(dòng)作。
[0055]脈沖產(chǎn)生器4向探針1重復(fù)施加脈沖電壓。另外，在探針1中將脈沖電壓轉(zhuǎn)換為超聲波信號(hào)。
[0056]接著，轉(zhuǎn)換后的超聲波信號(hào)通過探針1前端的音響透鏡而收斂，向設(shè)置在水中的被檢測(cè)體2射入。
[0057]再次通過探針1接收在被檢測(cè)體2的表面、內(nèi)部的缺陷、由界面反射的超聲波信號(hào)。然后，探針1將接收到的超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)而向前置放大器3輸出。經(jīng)由前置放大器3和接收器5進(jìn)行轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)被放大，向A/D轉(zhuǎn)換器6輸出。A/D轉(zhuǎn)換器6將放大后的模擬的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
[0058]對(duì)于轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)，通過A/D轉(zhuǎn)換器6、設(shè)置在控制裝置7內(nèi)的檢查裝置100(圖2)，處理來自被檢測(cè)體2內(nèi)部的構(gòu)造、缺陷等檢查目標(biāo)的反射回波。然后，將來自檢查目標(biāo)的反射回波的峰值輸出到數(shù)據(jù)處理裝置8。另外，也可以將數(shù)字化后的波形信號(hào)自身輸入到數(shù)據(jù)處理裝置8。
[0059]此外，以預(yù)先指定的測(cè)定間距執(zhí)行峰值的檢測(cè)。數(shù)據(jù)處理裝置8將影像構(gòu)成為被檢測(cè)體2內(nèi)部的缺陷的探傷影像，顯示在顯示器9上。
[0060]另一方面，如上述那樣，將探針1安裝在3軸掃描儀10上，能夠通過控制裝置7進(jìn)行方形掃描。
[0061 ]〈檢查裝置結(jié)構(gòu)〉
[0062]圖2是表示本實(shí)施方式的檢查裝置的結(jié)構(gòu)例子的圖。
[0063]檢查裝置(超聲波檢查裝置)100具備存儲(chǔ)器110、運(yùn)算裝置120、存儲(chǔ)裝置130。此夕卜，理想的是檢查裝置100安裝在圖1的A/D轉(zhuǎn)換器6或控制裝置7中。具體地說，理想的是通過后述的同時(shí)處理方式將檢查裝置100安裝在A/D轉(zhuǎn)換器6中，通過統(tǒng)一處理方式將檢查裝置100安裝在控制裝置7中。
[0064]在將檢查裝置100安裝在控制裝置7中的情況下，將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置130中的程序裝載到存儲(chǔ)器110，通過運(yùn)算裝置120執(zhí)行所裝載的程序。由此，在存儲(chǔ)器1