(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波送信器により被検査物に超音波を伝播させて超音波受信器で前記超音波を受信し、伝播時間の変化により前記被検査物の欠陥を検知する非破壊検査装置において、
第１の周波数の超音波を送信する超音波送信器１と、
前記第１の周波数とは異なる第２の周波数の超音波を送信する超音波送信器２と、
前記超音波送信器１及び前記超音波送信器２からの伝播超音波を受信する前記超音波受信器と、
を備え、
前記超音波送信器１及び前記超音波送信器２は前記超音波を同時に発生し、前記超音波受信器はそれぞれ異なる周波数の前記伝播超音波が重なり合った状態のうなり波形を受信し、前記うなり波形に基づいて前記被検査物の欠陥の有無を判定することを特徴とする非破壊検査装置。
【請求項２】
前記超音波送信器１及び前記超音波送信器２は前記被検査物の片面に、前記超音波受信器は前記被検査物の他面に正対して配置され、前記超音波は前記被検査物の内部を透過して前記超音波受信器へ伝播されることを特徴とする請求項１に記載の非破壊検査装置。
【請求項３】
前記超音波送信器１、前記超音波送信器２及び前記超音波受信器は前記被検査物の片面に配置され、前記超音波は前記被検査物の内部で反射されて前記超音波受信器へ伝播されることを特徴とする請求項１に記載の非破壊検査装置。
【請求項４】
前記第２の周波数に対して前記第１の周波数は、０．３〜３％異なることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の非破壊検査装置。
【請求項５】
前記超音波送信器１あるいは前記超音波送信器２のいずれか一方の周波数を２９０〜３１０ｋＨｚとし、他方の周波数は前記一方の周波数に対して１〜１０ｋＨｚの周波数差としたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の非破壊検査装置。
【請求項６】
前記うなり波形のエンベロープの山数を前記被検査物の内部で１〜３山とすること特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の非破壊検査装置。
【請求項７】
前記超音波送信器１あるいは前記超音波送信器２による前記超音波は、送信継続時間が有限な超音波バースト波とされたことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の非破壊検査装置。
【請求項８】
超音波送信器により被検査物に超音波を伝播させて超音波受信器で前記超音波を受信し、伝播時間の変化により前記被検査物の欠陥を検知する非破壊検査方法であって、
第１の周波数の超音波を送信する超音波送信器１と、
前記第１の周波数とは異なる第２の周波数の超音波を送信する超音波送信器２と、
前記超音波送信器１及び前記超音波送信器２からの伝播超音波を受信する前記超音波受信器と、を備え、
前記超音波送信器１及び前記超音波送信器２は前記超音波を同時に発生し、前記超音波受信器はそれぞれ異なる周波数の前記伝播超音波が重なり合った状態のうなり波形を受信し、前記うなり波形に基づいて前記被検査物の欠陥の有無を判定することを特徴とする非破壊検査方法。
【請求項９】
前記超音波送信器１及び前記超音波送信器２を前記被検査物の片面に、前記超音波受信器を前記被検査物の他面に正対して配置し、前記超音波は前記被検査物の内部を透過して前記超音波受信器へ伝播されることを特徴とする請求項８に記載の非破壊検査方法。
【請求項１０】
前記超音波送信器１、前記超音波送信器２及び前記超音波受信器を前記被検査物の片面に配置し、前記超音波は前記被検査物の内部で反射されて前記超音波受信器へ伝播されることを特徴とする請求項８に記載の非破壊検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を用いて物体内部の欠陥、密度ムラ、その他の異常等を非破壊で検出する非破壊検査装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波を利用して、非破壊で検査を行う超音波探傷検査が知られている。超音波探傷検査は、超音波のパルス信号を金属材料等の表面や内部に伝播させることにより、音響的に不連続な部分からの反射信号や反射強度、伝搬時間などにより、材料内部の傷や長さ、形状などを非破壊で評価し、その良否判定を検査規格などにより良否判定する技術である。超音波は物体内部を伝播し、亀裂などの欠陥部にて反射をする。そして、この反射波（エコー）を受信することで欠陥の有無、位置の特定を行うパルス反射法が超音波探傷検査の中で主流として使用されている。
【０００３】
超音波の反射は「音響インピーダンス」が大きく異なる部分の界面にて起きる。音響インピーダンスは、「物体の密度ρ」×「物体中の音速c」で定義される物性値である。例えば、鉄の音響インピーダンスは４６．４×１０６Ｎｓｍ−３であり乾燥空気の音響インピーダンスは、４２８．６Ｎｓｍ−３である。従来の超音波エコーでは、欠陥のある界面において音波が反射することを用いた検査方法であるため、例えば密度ムラのような音響インピーダンスがわずかにしか変化しない欠陥を検出することは困難であった。
【０００４】
超音波により微小欠陥を検出するため、入射波に対する透過波の波形を周波数分析して基本波と高調波を求め、基本波の振幅と高調波の振幅の比より微小欠陥の有無を判定することが知られ、特許文献１に記載されている。
【０００５】
また、従来の方法では明確でない亀裂は、超音波が通過するため通常の方法での検出は難しい。そのため、連続的なパルスの超音波信号を被検査対象に投射し、亀裂を通過させると、超音波の基本周波数成分に加え高調波成分や分数調波成分が条件によって観測される。この観測によって通常の方法では困難な亀裂の検出が試みられている。
【０００６】
さらに、連続パルスの超音波を発生させるには特殊な装置が必要である。また、連続パルスの超音波は、多層部材など多くの反射波が発生する場合には波の干渉が生じ、正しい解析ができない。そのため、被検査対象物の内部に入った単一超音波パルスを受信部で受信し、受信した単一超音波パルスの減衰波形の瞬時周波数とその時間変化（時間的な移り変わり）を求める。そして、従来の単一超音波パルス信号を用いた方法では見つけることができないような異常な状況を発見し、反射波の干渉を受けにくく、周波数変化のわずかな量を捉えることが特許文献２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３４０８０７号公報
【特許文献２】特許第５１０５３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来技術である特許文献２に記載の方法では、受信した単一超音波パルス信号の減衰波形を、減衰波形の包絡線と位相とから表される近似式で近似し、近似式中の位相から瞬時角周波数を求める。そして、瞬時角周波数の時間変化に基づいて、被検査対象物の状態を診断する必要があり、その手順が複雑である。また、密度ムラのような音響インピーダンスがわずかにしか変化しない欠陥を検出することは困難であった。
【０００９】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、簡単な構成で音響インピーダンスがわずかにしか変化しない欠陥（例えば、密度ムラなど）を検出する非破壊検査方法及び装置を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の非破壊検査装置は、超音波送信器により被検査物に超音波を伝播して超音波受信器で前記超音波を受信し、伝播時間の変化により前記被検査物の欠陥を検知する非破壊検査装置において、第１の周波数の超音波を送信する超音波送信器１と、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数の超音波を送信する超音波送信器２と、前記超音波送信器１及び前記超音波送信器２から送信した超音波を受信する前記超音波受信器と、を備え、前記超音波受信器で受信されたうなり波形に基づいて前記被検査物の欠陥の有無を判定するものである。
【００１１】
これにより、超音波受信器で受信する超音波はうなり波形となり、わずかな伝播時間の遅延であっても、うなり波形の位相は大きく変化するので、被検査物の密度ムラなど音響インピーダンスの大きく変化しない欠陥であっても検知が可能となる。
【００１２】
また、上記のものにおいて、前記超音波送信器１及び前記超音波送信器２は前記被検査物の片面に、前記超音波受信器は前記被検査物の他面に正対して配置され、前記超音波は前記被検査物の内部を透過して前記超音波受信器へ伝播されることが望ましい。
【００１３】
さらに、上記のものにおいて、前記超音波送信器１、前記超音波送信器２及び前記超音波受信器は前記被検査物の片面に配置され、前記超音波は前記被検査物の内部で反射されて前記超音波受信器へ伝播されることが望ましい。
【００１４】
さらに、上記のものにおいて、前記第２の周波数に対して前記第１の周波数は、０．３〜３％異なることが望ましい。
【００１５】
さらに、上記のものにおいて、前記超音波送信器１あるいは前記超音波送信器２のいずれか一方の周波数を２９０〜３１０ｋＨｚとし、他方の周波数は前記一方の周波数に対して１〜１０ｋＨｚの周波数差としたことが望ましい。
【００１６】
さらに、上記のものにおいて、前記うなり波形のエンベロープの山数を前記被検査物の内部で１〜３山とすることが望ましい。
【００１７】
さらに、上記のものにおいて、前記超音波送信器１あるいは前記超音波送信器２による前記超音波は、送信継続時間が有限な超音波バースト波とされたことが望ましい。
【００１８】
さらに、本発明の非破壊検査方法は、超音波送信器により被検査物に超音波を伝播して超音波受信器で前記超音波を受信し、伝播時間の変化により前記被検査物の欠陥を検知する非破壊検査方法であって、超音波送信器１から第１の周波数の超音波を送信すると共に、超音波送信器２から前記第１の周波数とは異なる第２の周波数の超音波を送信し、前記被検査物の内部を伝播した前記超音波送信器１及び前記超音波送信器２から送信した超音波を前記超音波受信器でうなり波形として受信し、前記超音波受信器で受信されたうなり波形に基づいて前記被検査物の欠陥の有無を判定することを特徴とする。
【００１９】
また、上記において、前記超音波送信器１及び前記超音波送信器２を前記被検査物の片面に、前記超音波受信器を前記被検査物の他面に正対して配置し、前記超音波は前記被検査物の内部を透過して前記超音波受信器へ伝播されることが望ましい。
【００２０】
さらに、上記において、前記超音波送信器１、前記超音波送信器２及び前記超音波受信器を前記被検査物の片面に配置し、前記超音波は前記被検査物の内部で反射されて前記超音波受信器へ伝播されることが望ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、超音波受信器で受信する超音波はうなり波形となり、わずかな伝播時間の遅延であっても、うなり波形の位相は大きく変化するので、比較的に簡単な構成で被検査物の密度ムラなど音響インピーダンスの大きく変化しない欠陥の検知が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による一実施形態に係る非破壊検査装置の基本構成図
【図２】一実施形態における超音波受信器による受信波形を示す時間対振幅のグラフ
【図３】従来の非破壊検査装置の基本構成図
【図４】従来において検出困難な欠陥がある場合を示す構成図
【図５】他の実施形態に係る非破壊検査装置の基本構成図
【図６】大気中での実験の構成を示す図
【図７】大気中での実験の結果を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
超音波探傷検査としてパルス反射法と透過式が知られている。パルス反射法は、超音波のパルス信号を金属材料等の表面や内部に伝播させることにより、音響的に不連続な部分からの反射信号や反射強度、伝搬時間などにより、材料内部の傷や長さ、形状などを良否判定する。そして、被検査物に対して超音波送信器より超音波（波の振動方向が波の進行方向と同じ縦波）を垂直に伝播させ、その一部が内部の欠陥に反射して超音波送信器に戻ることで欠陥を検知する。
【００２５】
また、透過式は、被検査物の片面に超音波送信器、他面に超音波受信器を置いて被検査物の内部に伝播された超音波を受信することで、材料内部の欠陥により透過する伝播時間の変化により、欠陥の存在を知る。
【００２６】
超音波の送信・受信には超音波素子が用いられ、超音波素子は電気エネルギを印加して超音波を発生、又は超音波振動エネルギを電気信号に変換する素子で、通常超音波センサには圧電現象を利用したチタン酸バリウム振動素子を用いる。圧電素子は交流電圧を加えると素子が振動し、固有の周波数を持ち、その周波数と同じ周波数の交流電圧を加えることで効率良く振動する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態に係る非破壊検査装置の基本構成図である。図２は、超音波受信器３による受信波形を示す時間対振幅のグラフ、図３は、従来の非破壊検査装置の基本構成図、図４は、従来において検出困難な欠陥がある場合を示す構成図である。図１に示す構成は、被検査物４の片面に超音波送信器１及び２、他面に超音波受信器３を正対して配置している。したがって、透過式の超音波探傷検査に相当する。
【００２８】
被検査物４は、矢印５方向に移動し、超音波送信器１、２及び超音波受信器３は固定される。あるいは逆に被検査物４を固定し、超音波送信器１、２及び超音波受信器３を移動する。超音波送信器１及び２は、それぞれが異なる周波数の超音波を同時に発生する。つまり、超音波送信器１は第１の周波数、超音波送信器２は第２の周波数を発生し、超音波送信器１及び２からの伝播超音波1及び２を超音波受信器３で受信することで、被検査物４の欠陥により透過する伝播時間の変化により、欠陥を検知する。超音波送信器１及び２と超音波受信器３とは被検査物４を挟むように配置すれば良い。
【００２９】
超音波送信器１及び２は、それぞれ異なる周波数の超音波が伝播超音波１、２として被検査物４の内部を伝播するため、超音波受信器３は、二つの超音波が重なりあった波、うなり波形を受信する。伝播超音波１、２は、互いに異なる経路を通り、超音波受信器３に到達する。
【００３０】
一方、従来の非破壊検査装置は、透過式の場合、図３に示すように被検査物４の片面に超音波送信器１、他面に超音波受信器３を正対して配置し、欠陥７では、超音波が遮られることで欠陥を検知していた。また、反射式では超音波送信器１のみを被検査物４の片面に配置し、超音波送信機1に超音波受信機の機能を持たせ、超音波送信器１で反射波を受信している。そして、欠陥７で超音波が早く反射して超音波送信器１へ戻ることで欠陥を検知していた。
【００３１】
図３に示すような明確な亀裂などの欠陥の場合は、従来の非破壊検査装置でも欠陥７の検知は可能であるが、図４に示すような変質部による密度ムラなど音響インピーダンスの大きく変化しない欠陥８の場合、超音波が遮られたり、反射したりすることは生じない。したがって、図４で示すように欠陥８のある部分を伝播する超音波と、欠陥８のない部分を伝播する超音波とで、超音波送信器１から超音波受信器３までの伝播時間の差はわずかであり、音響インピーダンスの大きく変化しない欠陥を検知することは極めて困難であった。
【００３２】
それに対して、図１に示す実施形態では、超音波送信器１から超音波受信器３までの距離と、超音波送信器２から超音波受信器３までの距離は、略同一である。そして、被検査物４が完全に同質かつ均質物体とすれば、伝播超音波１、２の二つの経路の音速に違いがない。そのため、伝播超音波１、２は、同時に超音波受信器３に到達する。
【００３３】
伝播超音波１、２が超音波受信器３に到達するまでの経路中の一方に、欠陥が存在する場合、伝播超音波１、２は欠陥を通ることで音速が変化する。そのため、伝播超音波１、２が超音波受信器３に到達するまでの伝播時間は、被検査物４が完全に同質かつ均質物体のときに比べ、わずかに異なることになる。
【００３４】
超音波受信器３で受信する超音波は、それぞれ異なる周波数の伝播超音波１、２であるので、重なり合った状態、うなり波形である。うなり波形の包絡線（エンベロープ）は二つの伝播超音波１、２の位相変化により大きく変化するため、伝播超音波１、２による伝播時間がわずかな差であっても検知することが可能となる。超音波の送信時間は、送信継続時間が有限な超音波バースト波とすることが伝播時間の違いを精度良く検知する上では望ましい。
【００３５】
また、被検査物４の厚さ、つまり超音波送信器１及び２から超音波受信器３までの距離は、超音波が超音波受信器３に到達する時間がうなり波形のエンベロープの少なくとも１から３周期程度となるようにする。これにより、超音波の送信時間が長すぎて誤検知することを防ぐことができる。
【００３６】
図２は、超音波送信器１と超音波送信器２とで異なる周波数を送信することで、うなり波形が超音波受信器３で生成されたものである。下図における周波数は、上図の周波数の１．１倍である。うなり波形は、二つの伝播超音波１、２の重ね合わせであり、その形状、点線で示したエンベロープは各伝播超音波の位相、すなわち伝播時間に大きく影響を受ける。
【００３７】
上図は、超音波送信器１から超音波受信器３までの伝播時間と、超音波送信器２から超音波受信器３までの伝播時間とで差がない場合であり、欠陥が存在しない場合である。下図は、超音波送信器２による伝播超音波２が４／６周期だけ遅く超音波受信器３へ到着した場合の受信波形である。図２に示すようにわずかな伝播時間の遅延であっても、うなり波形の位相は大きく変化する。
【００３８】
うなり波形の詳細と位相の変化について説明する。伝播超音波１、２をＦ１、Ｆ２とする。それぞれの周波数ｆ１、ｆ２、それぞれの角周波数ω１、ω２、それぞれの初期位相をφ１、φ２とすると、ｆ１＝２πω１、ｆ２＝２πω２であるから、伝播超音波１、２を１とすると、Ｆ１＝ｓｉｎ（２πω１ｔ＋φ１）、Ｆ２＝ｓｉｎ（２πω２ｔ＋φ２）となる。Ｆ１、Ｆ２の重ね合わせで発生するうなり波形Ｆは、
【数１】
0006987554.tif 000002
として表現できる。このときｃｏｓの項はうなり波形のエンベロープを示し、ｓｉｎの項はエンベロープ内部の波形を示している。
【００３９】
ここで伝播超音波２であるＦ２の伝播時間がわずかに遅れ、遅れ時間をΔtとする。ただし、この遅れ時間ΔtはＦ２の周期（１／ｆ２）以内とすれば、Ｆ２は時間tを用いて式２のように表すことができる。
【数２】
0006987554.tif 000003
【００４０】
そして、生成されるうなり波形Ｆは式３となる。
【数３】
0006987554.tif 000004
式３において、ｃｏｓの項はうなり波形のエンベロープを示し、ｓｉｎの項はエンベロープ内部の波形を示している。したがって、伝播超音波２であるＦ２の遅れがうなり波形Ｆのエンベロープの位相に影響を与えていることが分かる。
【００４１】
伝播超音波１、２の周波数ｆ１、ｆ２の影響度を明確にするため、式３を変形すると、式４となる。
【数４】
0006987554.tif 000005
【００４２】
式４においても、ｃｏｓの項はうなり波形のエンベロープを示しているので、伝播超音波２であるＦ２の伝播時間がΔt遅れると、うなり波形Ｆのエンベロープは、
（ω２／ω１−ω２）Δtだけ位相がずれた形状となることが分かる。仮に、伝播超音波１の周波数ｆ１＝３０１ｋＨｚ、伝播超音波２の周波数ｆ２＝３００ｋＨｚとした場合、うなり波形のズレは、  
（ω２／ω１−ω２）Δt＝（ｆ２／ｆ１−ｆ２）Δt＝３００Δtとなり、伝播超音波２であるＦ２の伝播時間がΔt遅れると３００倍に拡大されて検出ができることが分かる。ここで、ｆ１とｆ２とのずれ量は、どちらかの周波数に対して０．３〜３％とすることがうなり波形の生成と検出感度の点から望ましい。
【００４３】
図５は、他の実施形態に係る非破壊検査装置の基本構成図である。被検査物４は、矢印５方向に移動し、超音波送信器１、２及び超音波受信器３は被検査物４の片面（上側）に固定される。あるいは逆に被検査物４を固定し、超音波送信器１、２及び超音波受信器３を移動する。超音波送信器１及び２は、それぞれ異なる周波数の超音波を同時に発生する。超音波送信器１及び２からの伝播超音波1及び２は、被検査物４の他面（下側）から反射波を超音波受信器３で受信する。
【００４４】
被検査物４の内部に欠陥がある場合、伝播超音波1及び２の一部が内部の欠陥に反射して超音波送信器に戻る。そして、欠陥により透過する伝播時間の変化により、欠陥を検知する。いわゆる反射式であり、図１で説明したように、超音波送信器１及び２は、それぞれ異なる周波数の超音波が伝播超音波１、２として被検査物４の内部を伝播するため、超音波受信器３は、二つの超音波が重なりあった波、つまりうなり波形を受信する。
【００４５】
超音波送信器１から超音波受信器３までの距離と、超音波送信器２から超音波受信器３までの距離は、略同一である。そして、被検査物４が完全に同質かつ均質物体とすれば、伝播超音波１、２の二つの経路の音速に違いがない。そのため、伝播超音波１、２は、同時に超音波受信器３に到達する。
【００４６】
伝播超音波１、２が超音波受信器３に到達するまでの経路中の一方に、欠陥が存在する場合、伝播超音波１、２は欠陥を通ることで音速が変化する。そのため、伝播超音波１、２が超音波受信器３に到達するまでの伝播時間は、被検査物４が完全に同質かつ均質物体のときに比べ、わずかに異なることになる。
【００４７】
超音波受信器３で受信する超音波は、それぞれ異なる周波数の伝播超音波１、２であるので、重なり合った状態、うなり波形である。うなり波形の包絡線（エンベロープ）は二つの伝播超音波１、２の位相変化により大きく変化するため、伝播超音波１、２による伝播時間がわずかな差であっても検知することが可能となる。
【００４８】
うなり波形によると、超音波の伝播時間がわずかであっても検出できる例として、実際に、大気中で行った例を説明する。図６は、大気中での実験の構成を示す図であり、超音波送信器１及び２から異なる周波数の超音波を送信し、超音波受信器３でうなり波形として受信している。超音波送信器１及び２と超音波受信器３は、大気中に置かれ、超音波送信器１の周波数が３００ｋＨｚ、超音波送信器２の周波数は、２９３ｋＨｚとして周波数差が７ｋＨｚである。あるいは超音波送信器１の周波数が２９３ｋＨｚ、超音波送信器２の周波数は、３００ｋＨｚとしても良い。
【００４９】
超音波送信器１及び２と超音波受信器３の距離は４５０ｍｍ、送信パルス時間幅は０．３５ｍｓとしている。したがって、うなり波形の包絡線（エンベロープ）は約２．５山程度生じる。超音波送信器１あるいは超音波送信器２のいずれか一方の周波数を３００ｋＨｚ近傍、例えば２９０〜３１０ｋＨｚとし、他方の周波数は一方の周波数に対して１〜１０ｋＨｚの周波数差とすること、うなり波形のエンベロープの山数を１〜３山程度とすること、が実用的である。
【００５０】
図７は大気中での実験の結果を示すグラフであり、超音波の送信パルス開始時刻を基準にして、受信波形を測定した結果である。そして、上図と下図は測定時刻を変えて行ったものである。横軸が時間、縦軸が超音波受信器３で受信された信号の振幅（Ｖ）である。また、大気中で実験を行ったため、測定時刻によって大気の密度がわずかに変化している。この変化が測定可能かどうかを確認する実験である。図７において、送信パルスが受信された時刻を基準線ａで示している。上図と下図では、大気の密度の変化により伝播時間が異なっているので本来、受信時刻にずれが生じ基準線ａでの受信波形には、ずれが生じるはずである。しかしながら、図からはその違いが分からない、またこれ以上の測定も極めて困難である。
【００５１】
それに対して、うなり波形のエンベロープを見ると、うなりの頂点の位置が上図では基準線ｂであり、下図では基準線ｃとなっている。つまり、うなり波形のエンベロープは、測定時刻による大気の密度変化に応じて大きく変化している。この場合、変化幅である基準線ｂと基準線ｃとの差は０．０３ｍｓであることが確認できる。図７に示すようにわずかな伝播時間の遅延であってもうなり波形は大きく変化し、うなり波形の頂点の到達時間を検出することで、音響インピーダンスがわずかにしか変化しない欠陥（密度ムラなど）を高感度に検出可能となる。
【００５２】
なお、低周波数の超音波素子は低エネルギで超音波を送信できるが、そのビーム径は大きく、４０ｋＨｚ程度の駆動では小さい欠陥の検出には不向きであった。さらに、小ビーム径を持つ高周波数素子は、駆動させるためにより高いエネルギを必要としており、３００ｋＨｚ程度の高周波数の信号を電気回路的に合成すること、高出力で歪みなく駆動することは困難であった。
【００５３】
そこで、超音波送信器１、２は、超音波を送信するため、超音波素子を高電圧のオンオフ信号、つまり矩形波でパルス的に駆動するスイッチ回路で所定時間だけ連続する超音波バースト波として送信することが望ましい。
【００５４】
そして、超音波受信器３で得られた信号は解析装置でサンプリングしてＡ／Ｄ変換され、メモリに記録する。さらに、受信されたうなり波形から伝播時間の違いにより欠陥の有無を判定することが良い。
【００５５】
超音波送信器１、超音波送信器２を矩形波であるパルス信号を生成して、周波数を３００ｋＨｚ近傍で送信することとすれば、ビームサイズを小さくでき、欠陥の検出感度を向上できる。また、スイッチ回路で矩形波でパルス的に駆動すれば、振幅歪みが問題になるようなアナログ信号を増幅する訳でないので、従来のように周波数を４０ｋＨｚ程度としたものと比べても駆動回路自体で無駄な消費電力を必要としない。
【００５６】
また、超音波送信器１、２の二つでそれぞれ異なる周波数で送信することで超音波受信器３でうなり波形とするので、一つの超音波送信器１で電気的に合成されたうなり波形を送信する場合と比べて、アナログ信号を増幅することにはならない。
【００５７】
さらに、超音波を発生することの構成が簡素化され、無駄な消費電力を必要としない。そして、コストを抑制すると共に、より高精度化を省エネルギで達成することができる。さらに、超音波受信器３で受信された信号は、帯域外のノイズの除去、増幅等を経て分析すれば良い。
【符号の説明】
【００５８】
１    超音波送信器１
２    超音波送信器２
３    超音波受信器
４    被検査物
５    矢印
６    うなり波形
７    欠陥（亀裂等の欠陥）
８    欠陥（密度ムラなどの欠陥）
ａ、ｂ、c    基準線
【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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