(57)【要約】【課題】安価でありながら、高いＳＮ比の信号をリアルタイムに表示可能な超音波探傷装置を実現する。【解決手段】、超音波探傷装置は超音波センサ１００と、送受信部１０１と、制御部１０２と、表示部１０３とを備える。超音波センサ１００の超音波振動子１００Ａは検査対象物からの受信波を受け互いに並列に接続された複数のレシーバ１０１Ｂに送信する。複数のレシーバ１０１Ｂはアナログ・デジタル変換処理を行い、制御部１０２に伝送する。複数のレシーバ１０１Ｂでは電気信号Ｓが処理される過程で電気ノイズＮが発生して重畳される。電気ノイズＮは、Ｍを２以上の整数とすれば、Ｍ回の信号測定の加算によって√Ｍ倍になる。Ｍ回の信号測定の加算によって電気信号ＳはＭ倍と増大するためＳＮ比は√Ｍ倍に向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を発生させるために電気信号を超音波振動子に送信し、超音波振動子から超音波を被検査体に送信する第１のステップと、
上記被検査体からの反射波を上記超音波振動子により受信する第２のステップと、
上記受信した反射波を上記超音波振動子により電気信号に変換し、変換した電気信号を互いに並列に接続された複数の受信器に送信し、これら複数の受信器で、デジタル信号に変換する第３のステップと、
上記複数の受信器で変換したデジタル信号を互いに加算処理または加算平均処理する第４のステップと、
上記第４のステップで処理した信号を表示部に表示するために画像化処理を行う第５のステップと、
上記第５ステップで画像化処理された信号を表示部に表示する第６のステップと、
を備えることを特徴とする超音波探傷方法。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波探傷方法において、
上記第１のステップより以前に、上記複数の受信器のうちの使用する個数を設定するステップを備えることを特徴とする超音波探傷方法。
【請求項３】
請求項１に記載の超音波探傷方法において、
上記表示部に表示された上記画像化処理信号に基づいて、超音波振動子と上記複数の受信器との電気インピーダンスを電気整合回路により整合するステップを備えることを特徴とする超音波探傷方法。
【請求項４】
超音波を発生させるために電気信号を第１の超音波振動子に第１の電気整合回路を介して送信し、上記第１の超音波振動子から超音波を被検査体に送信する第１のステップと、
上記被検査体からの反射波を第２の超音波振動子により受信する第２のステップと、
上記受信した反射波を上記第２の超音波振動子により電気信号に変換し、変換した電気信号を第２の電気整合回路を介して互いに並列に接続された複数の受信器に送信し、これら複数の受信器で、デジタル信号に変換する第３のステップと、
上記複数の受信器で変換したデジタル信号を互いに加算処理または加算平均処理する第４のステップと、
上記第４のステップで処理した信号を表示部に表示するために画像化処理を行う第５のステップと、
上記第５ステップで画像化処理された信号を表示部に表示する第６のステップと、
上記表示部に表示された画像化処理信号に基づいて、上記第１の電気整合回路を調整して上記第１の超音波振動子の超音波発生エネルギーを調整し、上記第２の電気整合回路により上記第２の超音波振動子と上記複数の受信器との電気インピーダンスを上記第２の電気整合回路により整合する第７のステップと、
を備えることを特徴とする超音波探傷方法。
【請求項５】
超音波を被検査体送信し、被検査体からの反射波を受信する超音波振動子と、
上記超音波振動子に駆動信号を発生する駆動信号発生器と、
互いに並列に接続され、上記超音波振動子が受信した上記被検査体からの反射波をデジタル信号に変換する複数の受信器と、
上記複数の受信器で変換されたデジタル信号を互いに加算処理又は加算平均処理する加算器と、
上記加算器で処理されたデジタル信号の画像化処理を行う制御処理部と、
上記制御処理部により画像処理された信号を表示する表示部と、
を備えることを特徴とする超音波探傷装置。
【請求項６】
請求項５に記載の超音波探傷装置において、
上記表示部は、上記複数の受信器のうちの使用する個数を設定する入力部を有することを特徴とする超音波探傷装置。
【請求項７】
請求項５に記載の超音波探傷装置において、
上記複数の受信器と上記超音波振動子との間に接続され、上記超音波振動子と上記複数の受信器との間の電気インピーダンスを整合させる電気整合回路を備えることを特徴とする超音波探傷装置。
【請求項８】
請求項４において、上記超音波振動子と上記複数の受信器とに配置され、上記複数の受信器部を互いに並列に接続するとともに、上記超音波振動子と上記複数の受信器との間の電気インピーダンスを整合する電気整合回路を有し、上記超音波振動子と上記複数の受信器とを接続するコネクタを備えることを特徴とする超音波探傷装置。
【請求項９】
超音波を被検査体に送信し、被検査体からの反射波を受信する第１の超音波振動子と、
上記第１の超音波振動子に駆動信号を発生する駆動信号発生器と、
上記駆動信号発生器と上記第１の超音波振動子との間に接続され、上記第１の超音波振動子の超音波発生エネルギーを調整する第１の電気整合回路と、
上記被検査体からの反射波を受信する第２の超音波振動子と、
互いに並列に接続され、上記第２の超音波振動子が受信した上記被検査体からの反射波をデジタル信号に変換する複数の受信器と、
上記第２の超音波振動子と上記複数の受信器との間に接続され、上記第２の超音波振動子と上記複数の受信器との間の電気インピーダンスを整合する第２の電気整合回路と、
上記複数の受信器で変換されたデジタル信号を互いに加算処理又は加算平均処理する加算器と、
上記加算器で処理されたデジタル信号の画像化処理を行う制御処理部と、
上記制御処理部により画像処理された信号を表示する表示部と、
を備えることを特徴とする超音波探傷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波探傷方法及び超音波探傷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種構造材などを検査対象とした超音波探傷法では、従来から超音波の送信と受信とに単一の素子からなる超音波センサを用い、検査対象内部の欠陥などにより反射された超音波信号を検出し、伝搬時間と超音波センサの位置に基づいて欠陥の検出を行っている。
【０００３】
このとき、超音波センサを移動させては欠陥からの反射波が得られる位置を求め、検査対象の底面（センサから遠い方の境界面）又は表面（センサから近い方の境界面）からの反射波の受信時間の差と、材料音速（検査対象材料中の音速）との積算により、欠陥の寸法を同定している。
【０００４】
この方法は、動作原理が単純明快であり、装置も比較的簡便で済むので、一般的な欠陥検査によく用いられているが、反射波形の受信信号が確認できる程の高いＳＮ比が必要だった。
【０００５】
ＳＮ比を高める方法としては、信号を繰返し測定して加算または積算する方法があり、この方法により、繰返した回数分の倍数だけ信号強度は向上させられる。しかし、ガウス分布に従うような、熱雑音やショット雑音など周波数依存性をほとんど無視できるホワイトノイズのパワースペクトル密度は、繰返した回数分の平方根の倍数だけ増加するため、全体のＳＮ比としては、繰返した回数分の平方根の倍数だけ向上することになる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
そのため、これを用いて、反射波形の受信信号を繰り返しメモリに記憶し、記憶したデータを加算平均または積算平均することで、ホワイトノイズを低減し、ＳＮ比を向上させる方法が知られている。
【０００７】
一方、特許文献１では、アレイ型超音波センサの一部の圧電振動素子から検査対象に対して超音波を送・受信する際に、送信に用いる圧電振動素子と受信に用いる圧電振動素子との組合せを切替えながら、超音波送・受信の焦点は１点にした状態で超音波の伝播経路のみを変えて複数の反射信号を収録し、この複数の反射信号を加算あるいは平均化することで、超音波が伝播する経路で重畳するノイズを低減している。この処理をアレイ並び方向には電子的に走査し、さらにアレイ並びの法線方向には機械走査することで、検査対象の内部からの反射信号を用いて高ＳＮ比の検査画像を生成することが記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】大浦宣徳、関根松夫  共著  「電気・電子計測」  ３５頁〜４１頁  １９９２年４月６日  昭晃堂発行
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２６３７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
各種構造材などを検査対象とした従来技術における超音波探傷法では、超音波の送信と受信に単一の素子からなる超音波センサを用い、検査対象内部の欠陥などにより反射された超音波信号を検出し、伝搬時間と超音波センサの位置に基づいて欠陥の検出を行っている。
【００１１】
従来技術における方法は、動作原理が単純明快であり、装置も比較的簡便で済むので、一般的な欠陥検査によく用いられているが、反射波形の受信信号が確認できる程の高いＳＮ比が必要だった。
【００１２】
しかしながら、非特許文献１の超音波検査においては、ＳＮ比を向上することは可能であるが、繰返し測定により、画面への表示までに遅延時間が発生し、リアルタイム性が低下していた。
【００１３】
また、特許文献１の超音波検査においては、高価なアレイ型超音波センサを用いて、複数ステップの制御を行う必要があり、高価であるばかりでなく、リアルタイム性が低下していた。
【００１４】
本発明の目的は、安価でありながら、高いＳＮ比の信号をリアルタイムに表示可能な超音波探傷方法及び超音波探傷装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成される。
【００１６】
超音波探傷方法において、超音波を発生させるために電気信号を超音波振動子に送信し、超音波振動子から超音波を被検査体に送信し、上記被検査体からの反射波を上記超音波振動子により受信し、上記受信した反射波を上記超音波振動子により電気信号に変換し、変換した電気信号を互いに並列に接続された複数の受信器に送信し、これら複数の受信器で、デジタル信号に変換する。さらに、上記複数の受信器で変換したデジタル信号を互いに加算処理または加算平均処理し、処理した信号を表示部に表示するために画像化処理を行い、画像化処理された信号を表示部に表示する。
【００１７】
また、超音波探傷装置において、超音波を被検査体送信し、被検査体からの反射波を受信する超音波振動子と、上記超音波振動子に駆動信号を発生する駆動信号発生器と、互いに並列に接続され、上記超音波振動子が受信した上記被検査体からの反射波をデジタル信号に変換する複数の受信器とを備える。さらに、上記複数の受信器で変換されたデジタル信号を互いに加算処理又は加算平均処理する加算器と、上記加算器で処理されたデジタル信号の画像化処理を行う制御処理部と、上記制御処理部により画像処理された信号を表示する表示部とを備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、安価でありながら、高いＳＮ比の信号をリアルタイムに表示可能な超音波探傷方法及び超音波探傷装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１による超音波探傷装置の概略構成である。
【図２】本発明の実施例１の変形例を示す図である。
【図３】本発明の実施例２による超音波探傷装置の概略構成図である。
【図４】本発明の実施例２の変形例を示す図である。
【図５】本発明の実施例３による超音波探傷装置の概略構成図である。
【図６】本発明の実施例４による超音波探傷装置の概略構成図である。
【図７】本発明の実施例５による超音波探傷装置の概略構成図である。
【図８】本発明の実施例５の変形例を示す図である。
【図９】本発明の実施例１による超音波探傷装置の探傷内容を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施例２〜５による超音波探傷装置の探傷内容を示すフローチャートである。
【図１１】本発明を適用しない場合の超音波探傷装置の表示画面の例である。
【図１２】本発明を適用した場合の超音波探傷装置の表示画面の例である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【実施例】
【００２１】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１による超音波探傷装置の概略構成である。
【００２２】
図１において、超音波探傷装置は、超音波センサ１００と、送受信部１０１と、制御部１０２と、表示部１０３とを備えている。
【００２３】
探傷対象は、例えば、物体（被検査体）にあるキズや欠陥などである。超音波を用いた非破壊検査の場合、超音波を送受信した時間情報により、キズや欠陥の有無、さらにキズや欠陥がある場合はそれらの位置を得ることができる。
【００２４】
ここで、本発明の実施例１による超音波探傷装置は、探傷対象の情報を高ＳＮ比で得ることができる。
【００２５】
超音波センサ１００は、主に圧電材料を電極で挟みこんだ構造の単一の超音波振動子１００Ａを有する。また、送受信部１０１は、パルサ（駆動信号発生器）１０１Ａと、複数のレシーバ回路（受信器）１０１Ｂとを備える。パルサ１０１Ａは、超音波を発生させるために、超音波センサ１００の超音波振動子１００Ａに電圧を印加する。それにより、超音波振動子１００Ａから超音波が送信されて検査対象物である物体を伝搬する。その超音波は、探傷対象で反射して物体を再び伝搬して、超音波振動子１００Ａに到達する。互いに並列に接続された複数のレシーバ１０１Ｂは、超音波振動子（超音波プローブ）１００Ａによって受信した超音波を、アナログ・デジタル変換して受信信号とする。
【００２６】
制御部１０２は、制御・処理用コンピュータ１０２Ａと、記憶装置１０２Ｂと、加算回路（加算器）１０２Ｃとを備える。複数のレシーバ１０１Ｂで処理された電気信号は、加算回路１０２Ｃに伝送されて加算処理又は加算平均処理される。制御・処理用コンピュータ１０２Ａは、加算回路１０２Ｃから受信した信号を収録するとともに処理を行う。記憶装置１０２Ｂは、受信信号の情報やレシーバ１０１Ｂの使用個数の情報などを保持している。
【００２７】
また、表示部１０３は、使用するレシーバ１０１Ｂの個数を記入または選択できる入力部１０３Ａと、検査対象物からの受信信号及び検査画像を表示する出力部１０３Ｂを備える。そして、出力部１０３Ｂには、制御・処理用コンピュータ１０２Ａで処理した信号を表示する第１表示部１０３Ｃや、検査結果の画像を表示する第２表示部１０３Ｄがある。
【００２８】
まず、制御・処理用コンピュータ１０２Ａは、超音波を送受信して探傷対象からの反射信号を収録する際には、切替制御機能により制御処理用コンピュータ１０２Ａとパルサ１０１Ａ及びレシーバ１０１Ｂとの接続を切り替える。パルサ１０１Ａより送信信号を受けた超音波センサ１００の超音波振動子１００Ａは、圧電効果で超音波を送信する。検査対象物である探傷対象で反射した超音波は、超音波センサ１００の超音波振動子１００Ａで受信され、圧電効果により、信号に変換される。
【００２９】
次に、受信信号は、複数のレシーバ１０１Ｂに送られて、アナログ・デジタル変換処理が行われる。複数のレシーバ１０１Ｂは、表示部１０３の入力部１０３Ａで、操作者等により使用個数が予め決定される。
【００３０】
ここで、複数のレシーバ１０１Ｂの使用個数は、その数が多いほどＳＮ比が向上する。レシーバ１０１Ｂでは、電気信号Ｓが処理される過程で、電気ノイズＮが発生して重畳される。電気ノイズＮは、例えばホワイトノイズであり、Ｍを２以上の整数とすれば、Ｍ回の信号測定の加算によって√Ｍ倍になることが知られている。
【００３１】
一方で、Ｍ回の信号測定の加算によって、電気信号ＳはＭ倍と増大するため、結果的にＳＮ比は√Ｍ倍向上することになる。
【００３２】
従って、本発明の実施例１において互いに並列に接続された複数のレシーバ１０１Ｂを備えることでＳＮ比を√Ｍ倍に向上させることができる。
【００３３】
レシーバ１０１Ｂにより、アナログ・デジタル変換処理をされた電気信号は、加算回路１０２Ｃに送られて加算される。この時、加算平均でも同等のＳＮ比向上の効果が得られる。そして、加算処理された信号は、記憶装置１０２Ｂに送られ、記憶される。
【００３４】
図１１及び図１２は、超音波検査装置の表示画面の例を示す図である。複数のレシーバ１０１Ｂを備える場合において、例えば、１個のみレシーバ１０１Ｂを選んだ場合、信号強度の時間変化は、図１１に示すようになる。図１１に示すように、きず、欠陥などの探傷対象で反射して、波形として現れる。その他に探傷対象の物体の構造に由来する反射波なども波形として現れる。さらに、その他に、反射波の影響を受けない時間帯には電気ノイズのみが現れることになる。
【００３５】
図１１に示した例では、信号の波高値を確認できる程のＳＮ比はあるが、高周波である電気ノイズが大きい。
【００３６】
一方、複数のレシーバ１０１Ｂを使用する場合、例えば、１６個のレシーバ１０１Ｂを選んだ場合、信号強度の時間変化は図１２に示すようになり、高周波である電気ノイズは低減されてＳＮ比は、図１１の例と比較して約４倍向上する。
【００３７】
このように、複数のレシーバ１０１Ｂを使用することにより、電気ノイズを減少することができる。
【００３８】
次に、図９を参照して、本発明の実施例１による超音波探傷装置を用いた探傷動作について説明する。
【００３９】
図９は、本発明の実施例１による超音波探傷装置による探傷動作を示すフローチャートである。
【００４０】
図９のステップＳ１０において、操作者により、入力部１０３Ａでレシーバの使用個数の情報が入力または選択される。
【００４１】
次に、ステップＳ２０において、制御・処理用コンピュータ１０２Ａよりパルサ１０１Ａに送信信号の情報を伝達し、パルサ１０１Ａから超音波振動子１００Ａに電気信号を印加する。そして、超音波振動子１００Ａから、検査対象物に超音波を送信する。
【００４２】
次に、ステップＳ３０において、検査対象物により反射された超音波を、超音波振動子１００Ａにて受信し、受信した超音波が電気信号に変換されて、その電気信号をステップＳ１０で選択した複数のレシーバ１０１Ｂに伝送する。制御処理用コンピュータ１０２Ａは、入力部１０３Ａで入力されたレシーバの使用個数に従って、複数のレシーバ１０１Ｂのうちのいずれかを動作又は非動作状態としているものとする。
【００４３】
そして、ステップＳ４０において、伝送された電気信号をステップＳ１０で選択した複数のレシーバ１０１Ｂでアナログ・デジタル変換処理を同時並列に行う。
【００４４】
そして、ステップＳ５０において、ステップＳ４０で並列処理した信号を加算回路１０２Ｃに伝送し、加算回路１０２Ｃで加算して制御・処理用コンピュータ１０２Ａに伝送する。
【００４５】
そして、ステップＳ６０において、制御・処理用コンピュータ１０２Ａは、加算回路１０２Ｃから送られた信号を画像信号として、出力部１０３Ｂに伝送し、出力部１０３Ｂにて波形表示する。
【００４６】
以上説明したように、本発明の実施例１によれば、単一の超音波振動子１００Ａからの信号を複数のレシーバ１０１Ｂにより、アナログ・デジタル変換処理を同時並列に行い、加算回路１０２Ｃで加算処理する構成としたので、超音波探傷において、超音波振動子を複数回駆動し、繰返し測定をする必要なく、大きな遅延時間を伴うことなく、ほぼリアルタイムで、検査対象物の探傷検査を行うことができる。
【００４７】
また、超音波振動子１００Ａは単一の振動子を使用するものであり、高価なアレイ型超音波センサを用いる必要はない。よって、安価でありながら、高いＳＮ比の信号をリアルタイムに表示可能な超音波探傷方法及び超音波探傷装置を実現することができる。
【００４８】
ここで、図１に示した例では、複数の信号線を用いて、超音波振動子１００Ａと複数のレシーバ１０１Ｂとを接続しているが、図２に示すように、単一の入力信号線を並列の複数の出力信号線に分配する分配部と、単一の入力信号線を単一の出力信号とする接続部とを有するコネクタ１０６を用いることも可能である。
【００４９】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２による超音波探傷装置について説明する。図３は、本発明の実施例２による超音波探傷装置の概略構成図である。
【００５０】
図３において、送受信部１０１、制御部１０２、表示部１０３については、図１に示した実施例１と同様の構成となっている。実施例１と実施例２との相違点は、実施例２の超音波センサ１００に電気整合回路１０４が設けられ、かつ、この電気整合回路１０４を調整する調整部１０７が設けられているところである。電気整合回路１０４は、一般的な抵抗器、コンデンサ、コイル等の電子部品から構成されるものであり、可変抵抗器、可変コンデンサ、可変コイルを併用することで、整合させたい周波数帯域に応じた設定が可能となる。これにより、超音波振動子１００Ａと、互いに並列接続している複数のレシーバ１０１Ｂとの電気整合が可能である。
【００５１】
次に、図１０を参照して、本発明の実施例２による超音波探傷装置を用いた探傷動作について説明する。図１０は、本発明の実施例２による超音波探傷装置による探傷内容を示すフローチャートである。
【００５２】
図１０のステップＳ１０からステップＳ６０は、図９に示したフローチャートと同様である。
【００５３】
図１０のステップＳ７０において、出力部１０３Ｂの第１表示部１０３Ｄに表示された波形により、感度が十分であるかを操作者が判断し、十分であれば探傷を終了する。十分でなければ、ステップＳ７１において、超音波センサ１００に備えられた電気整合回路１０４により超音波振動子１００Ａと並列接続している複数のレシーバ１０１Ｂとの電気インピーダンスを、操作者が調整部１０７を用いて整合する。電気インピーダンスの整合後、ステップＳ２０に戻り、超音波センサ１００による超音波の送信を再度行い、ステップＳ２０からステップＳ７０を繰り返し行う。
【００５４】
ここで、感度が十分であるか否かの判断は、第１表示部１０３Ｄに表示された波形に基づいて、例えばＳＮ比が１より大となるように、操作者が調整部１０７を用いて電気インピーダンスを調整する。調整部１０７は手動により電気整合回路の抵抗、静電容量、インダンクタスを可変することができる機構である。手動で動作可能であれば、調整部１０７は電気整合回路１０４内に設けられていてもよい。
【００５５】
また、図３に示した例は、電気整合回路１０４の電気インピーダンスを、操作者が手動で調整する例であるが、自動的に調整する構成とすることもできる。
【００５６】
図４は、図３に示した例の変形例である。図４に示した例において、制御処理用コンピュータ１０２に判断部１０２Ｄが設けられ、この判断部１０２Ｄからの指令により、電気整合回路１０４の電気インピーダンスを変化させる駆動部１０８が設けられている。
【００５７】
判断部１０２Ｄは、第１表示部１０３Ｄに表示される波形に基づいて、ＳＮ比が１より大となるように、駆動部１０８に指令信号を供給する。第１表示部１０３Ｄに表示される波形のＳＮ比が１より大か否かの判断方法は、任意に設定可能である。例えば、波形をフーリエ変換し、一定値以上の周波数の成分をノイズＮとみなし、一定値未満の周波数の成分を信号Ｓとみなして、ＳＮ比を算出することも可能である。その他の方法ももちろん可能である。
【００５８】
以上説明したように、本発明の実施例２によれば、実施例１と同様な効果を得ることができる。さらに、実施例２によれば、電気整合回路１０４を調整することにより、超音波振動子１００Ａと複数のレシーバ１０１Ｂとの電気整合が可能となり、感度を向上し、より高いＳＮ比の超音波探傷ができるという効果がある。
【００５９】
（実施例３）
次に、本発明の実施例３による超音波探傷装置について説明する。図５は、本発明の実施例３による超音波探傷装置の概略構成図である。
【００６０】
図５において、超音波センサ１００、制御部１０２、表示部１０３については、図１に示した実施例１と同様の構成となっている。実施例１と実施例３との相違点は、実施例３の送受信部１０１には、電気整合回路１０４が設けられているところである。電気整合回路１０４は、一般的な抵抗器、コンデンサ、コイル等の電子部品から構成されるものであり、可変抵抗器、可変コンデンサ、可変コイルを併用することで、整合させたい周波数帯域に応じた設定が可能となる。これにより、超音波振動子１００Ａと並列接続している複数のレシーバ１０１Ｂの電気整合が可能である。
【００６１】
なお、図５に示した実施例３においても、図３に示した調整部１０７が設けられ、電気整合回路１０４の調整が可能である。図５においては、図示の簡略化の観点から、調整部１０７の図示を省略している。
【００６２】
実施例３による超音波探傷装置を用いた探傷内容については、実施例２と同様に図１０に示したフローチャートで示すことができる。
【００６３】
本発明の実施例３においても、実施例２と同様な効果を得ることができる。
【００６４】
なお、実施例３においても、実施例２と同様に、図４に示したような、制御処理用コンピュータ１０２に判断部１０２Ｄを設け、この判断部１０２Ｄからの指令により、電気整合回路１０４の電気インピーダンスを変化させる駆動部１０８を設けることが可能である。
【００６５】
（実施例４）
次に、本発明の実施例４による超音波探傷装置について説明する。図６は、本発明の実施例４による超音波探傷装置の概略構成図である。
【００６６】
図６において、超音波センサ１００、送受信部１０１、制御部１０２、表示部１０３については、図１に示した実施例１と同様の構成となっている。実施例１と実施例４との相違点は、実施例４は、超音波センサ１００と送受信部１０１との間に超音波センサ１００と送受信部１０１とを接続するコネクタ１０５が設けられているところである。
【００６７】
コネクタ１０５は、複数のレシーバ１０１Ｂを互い並列となるように接続し、かつ、超音波振動子１００Ａと複数のレシーバ１０１Ｂとを接続する構造であり、電気整合回路１０４を備えている。電気整合回路１０４は、一般的な抵抗器、コンデンサ、コイル等の電子部品から構成されるものであり、上述した実施例２、３と同様な構成となっている。電気整合回路１０４により、超音波振動子１００Ａと、互いに並列に接続している複数のレシーバ１０１Ｂとの電気整合が可能である。
【００６８】
なお、図６に示した実施例４においても、図３に示した調整部１０７が設けられ、電気整合回路１０４の調整が可能である。図６においては、図示の簡略化の観点から、調整部１０７の図示を省略している。
【００６９】
実施例４による超音波探傷装置を用いた探傷内容については、実施例２と同様に図１０に示したフローチャートで示すことができる。
【００７０】
本発明の実施例４においても、実施例２と同様な効果を得ることができる。
【００７１】
なお、実施例４においても、実施例２と同様に、図４に示したような、制御処理用コンピュータ１０２に判断部１０２Ｄを設け、この判断部１０２Ｄからの指令により、電気整合回路１０４の電気インピーダンスを変化させる駆動部１０８を設けることが可能である。
【００７２】
（実施例５）
次に、本発明の実施例５よる超音波探傷装置について説明する。図７は、本発明の実施例５による超音波探傷装置の概略構成図である。
【００７３】
図７において、送受信部１０１、制御部１０２、表示部１０３については、図１に示した実施例１と同様の構成となっている。実施例１と実施例５との相違点は、実施例５は、超音波センサ１００に、超音波振動子１００Ａと、超音波振動子１００Ｂと、超音波振動子１００Ａとパルサ１０１Ａとに接続される電気整合回路１００Ｃと、超音波振動子１００Ｂと複数のレシーバ１０１Ｂとに接続される電気整合回路１０１Ｄとが設けられている点である。さらに、実施例５においては、電気整合回路１００Ｃの電気インピーダンスを調整するための調整部１０９Ｂと、電気整合回路１０１Ｄの電気インピーダンスを調整するための調整部１０９Ａとが設けられている点が実施例１と異なっている。
【００７４】
電気整合回路１００Ｃ、１０１Ｄは、一般的な抵抗器、コンデンサ、コイル等の電子部品から構成されるものであり、可変抵抗器、可変コンデンサ、可変コイルを併用することで、整合させたい周波数帯域に応じた設定が可能となる。これにより、超音波振動子１００Ａから送信する超音波のエネルギーを増大し、超音波振動子１００Ｂと並列接続している複数のレシーバ１０１Ｂの互いに電気的整合が可能であり、ＳＮ比を向上することができる。
【００７５】
次に、図１０を用いて、実施例５による超音波探傷装置を用いた探傷動作について説明する。
【００７６】
図１０のステップＳ１０からステップＳ６０は、本発明の実施例１と同様な動作が行われる。ステップＳ７０において、出力部１０３Ｂの第１表示部１０３Ｄに表示された波形に基づいて、操作者はＳＮ比により感度が十分であるかを判断し、十分であれば探傷を終了する。
【００７７】
ステップＳ７０において、感度が十分ではないと操作者が判断した場合は、ステップＳ７１において操作者は、調整部１０９Ｂを用いて、超音波センサ１００に備えられた電気整合回路１００Ｃにより超音波振動子１００Ａから送信する超音波のエネルギーを増大するように調整する。さらに、操作者は、調整部１０９Ａを用いて、電気整合回路１０１Ｄにより超音波振動子１００Ｂと並列接続されている複数のレシーバ１０１Ｂの電気インピーダンスを整合させる。電気インピーダンスの整合後、ステップＳ２０の超音波の送信を再度行い、ステップＳ２０からステップＳ７０を繰り返し行う。
【００７８】
本発明の実施例５においても、実施例２と同様な効果を得ることができる。
【００７９】
さらに、実施例５においては、感度が十分ではないと操作者が判断した場合は、電気整合回路１０１Ｄにより超音波振動子１００Ｂと並列接続されている複数のレシーバ１０１Ｂの電気インピーダンスを整合させるのみならず、超音波振動子１００Ａから送信する超音波のエネルギーを増大するように調整するように構成したので、さらに、ＳＮ比を向上することができる。
【００８０】
なお、実施例５においても、図８に示したような、制御処理用コンピュータ１０２に判断部１０２Ｅを設け、この判断部１０２Ｅからの指令により、電気整合回路１００Ｃの電気インピーダンスを変化させる駆動部１１０Ｂと、電気整合回路１０１Ｄの電気インピーダンスを変化させる駆動部１１０Ａを設けることが可能である。
【００８１】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【００８２】
また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１００・・・超音波センサ、１００Ａ、１００Ｂ・・・超音波振動子、１０１・・・送・受信部、１０１Ａ・・・パルサ、１０１Ｂ・・・レシーバ、１０２・・・制御部、１０２Ａ・・・制御・処理用コンピュータ、１０２Ｂ・・・記憶装置、１０２Ｃ・・・加算回路、１０３・・・表示部、１０３Ａ・・・入力部、１０３Ｂ・・・出力部、１０５、１０６・・・コネクタ、１０７、１０９Ａ、１０９Ｂ・・・調整部、１０８、１１０Ａ、１１０Ｂ・・・駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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