(57)【要約】【課題】シングルエレメントプローブ用の超音波非破壊検査装置と、フェーズドアレープローブ用の超音波非破壊検査装置とを一体化でき、さらに、使用するプローブを変更する際に、シングルエレメントプローブ用の駆動出力部へ供給される高い電圧がフェーズドアレープローブ用の駆動出力部へ供給されることにより、フェーズドアレープローブ用の駆動出力部を構成する各部が電気的に破壊されることのないようにすることのできる超音波非破壊検査装置を提供する。【解決手段】超音波非破壊検査装置１は、タイマー１０２と、ＣＰＵ（中央演算装置）１０ａと、送信パルス発生部１１とからなる電圧制御部１００と、シングルエレメント駆動部１４と、フェーズドアレー駆動部１５と、電源部１６Ａと、スイッチ１０１とからなる駆動回路１２Ｘとを内部に有する。【選択図】図２
2006138726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内部へ超音波パルスを出力し、前記超音波パルスの反射波を検出することにより非破壊検査を行う超音波非破壊検査装置であって、
第１の電圧において動作し、第１の超音波パルス駆動信号を出力する第１駆動出力部と、
前記第１の電圧よりも低い第２の電圧において動作し、前記第１の超音波パルス駆動信号とは異なる第２の超音波パルス駆動信号を出力する第２駆動出力部と、
前記第１駆動出力部駆動時には前記第１の電圧を供給し、前記第２駆動出力部駆動時には前記第２の電圧を供給する電源部と、
前記電源部が供給する電圧が、前記第１の電圧から前記第２の電圧へ移行する際に、前記第１駆動出力部を駆動させる電圧制御部と、
を具備したことを特徴とする超音波非破壊検査装置。
【請求項２】
前記電圧制御部は、前記電源部が供給する電圧が、前記第１の電圧から前記第２の電圧以下の電圧へ移行するまでの時間である、所定の時間を計測するための時間計測手段と、前記所定の時間だけ前記第１駆動出力部を駆動させるための駆動手段とを有することを特徴とする請求項１記載の超音波非破壊検査装置。
【請求項３】
前記電圧制御部は、前記電源部が供給する電圧が、前記第１の電圧から前記第２の電圧へ移行する際に、前記第２の電圧以下の電圧になるまで、前記第１駆動出力部を駆動させる駆動手段と、前記電源部が供給する電圧を監視し、前記電源部が供給する電圧が、前記第２の電圧以下の電圧となったことを示すための信号を前記駆動手段に対して送信する電圧監視部とを有することを特徴とする請求項１記載の超音波非破壊検査装置。
【請求項４】
前記時間計測手段は、カウンター回路により構成されることを特徴とする請求項２記載の超音波非破壊検査装置。
【請求項５】
前記時間計測手段は、時間を計測するためのプログラムにより構成されることを特徴とする請求項２記載の超音波非破壊検査装置。
【請求項６】
前記電圧監視部は、電圧監視回路であることを特徴とする請求項３記載の超音波非破壊検査装置。
【請求項７】
前記駆動手段は、前記第１駆動出力部に対して駆動パルスまたは制御信号を送信する駆動部と、前記時間計測手段から送信される信号に基づき、前記駆動部を駆動させる駆動手段制御部とを有することを特徴とする請求項２記載の超音波非破壊検査装置。
【請求項８】
前記駆動手段は、前記第１駆動出力部に対して送信する駆動パルスまたは制御信号の内容を設定するためのプログラムを有し、前記プログラムは、前記時間計測手段から送信される信号に基づいて動作することを特徴とする請求項２記載の超音波非破壊検査装置。
【請求項９】
前記駆動部は、前記第１駆動出力部に対して送信する駆動パルスまたは制御信号の内容を設定するためのプログラムを有し、前記駆動制御部は、前記時間計測手段から送信された信号に基づき、前記プログラムを動作させることを特徴とする請求項７記載の超音波非破壊検査装置。
【請求項１０】
前記駆動部は、発振回路であることを特徴とする請求項７記載の超音波非破壊検査装置。
【請求項１１】
さらに、前記第１駆動出力部に対して駆動パルスまたは制御信号を送信する駆動部を有し、前記駆動手段は、前記電圧監視部から送信される信号に基づき、前記駆動部を駆動させる制御部を有することを特徴とする請求項３記載の超音波非破壊検査装置。
【請求項１２】
前記駆動部は、前記第１駆動出力部に対して送信する駆動パルスまたは制御信号の内容を設定するためのプログラムを有し、前記プログラムは、前記制御部から送信される信号に基づいて動作することを特徴とする請求項１１記載の超音波非破壊検査装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記電圧監視部から送信された信号に基づき、前記プログラムを停止させることを特徴とする請求項１２記載の超音波非破壊検査装置。
【請求項１４】
前記駆動部は、発振回路であることを特徴とする請求項１１記載の超音波非破壊検査装置。
【請求項１５】
前記第１駆動出力部および前記第２駆動出力部は、出力切断手段を有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか記載の超音波非破壊検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波非破壊検査装置に関し、特に、各々異なる超音波パルス駆動信号を出力する２つの駆動出力部を有し、かつ、それら２つの駆動出力部を用途に応じて切り替えつつ使用することのできる超音波非破壊検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、超音波非破壊検査装置は、工業分野等において広く用いられている。そのような超音波非破壊検査装置としては、例えば、特許文献１において提案されているような、駆動出力部として単一のチャンネルを用い、該単一のチャンネルの駆動出力部に対して比較的高い電圧を印加しつつ検査を行う、シングルエレメント（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔ）プローブ用のものと、特許文献２において提案されているような、駆動出力部として複数のチャンネルを用い、該複数のチャンネルの駆動出力部それぞれに対して比較的低い電圧を印加しつつ検査を行うフェーズドアレー（Ｐｈａｓｅｄ  Ａｒｒａｙ）プローブ用のものとがある。
【特許文献１】特開平５−３５９８８号公報
【特許文献２】特開平１１−０５６８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
超音波非破壊検査装置の中でも、特に工業分野用の超音波非破壊検査装置が用いられる現場においては、検査者が、シングルエレメントプローブと、フェーズドアレープローブを使い分けながら、長時間続けて検査を行うという状況が想定される。そのため、シングルエレメントプローブ用の超音波非破壊検査装置と、フェーズドアレープローブ用の超音波非破壊検査装置とが、持ち運びができる重量および体積において一体化した、超音波非破壊検査装置が望ましい。シングルエレメントプローブ用の超音波非破壊検査装置と、フェーズドアレープローブ用の超音波非破壊検査装置とを、持ち運びができる重量および体積において一体化させる場合、例えば、超音波非破壊検査装置内部に設けられた電源部の共用化による一体化が考えられる。
【０００４】
しかし、特許文献１および特許文献２において提案されているような超音波非破壊検査装置においては、各々の装置が有する駆動出力部を駆動させるための駆動電圧が異なる。また、特許文献１および特許文献２において提案されているような超音波非破壊検査装置の駆動出力部は、一般的に、該駆動電圧に応じた耐圧を有する部品から構成されているため、各々の装置を単純に組み合わせただけでは、電源部の共用化による一体化を実現することはできない。
【０００５】
また、シングルエレメントプローブ用の超音波非破壊検査装置が有する駆動出力部は、フェーズドアレープローブ用の超音波非破壊検査装置が有する駆動出力部よりも高い電圧において駆動される場合がある。そのため、シングルエレメントプローブ用の超音波非破壊検査装置と、フェーズドアレープローブ用の超音波非破壊検査装置とを一体化するために、各々の超音波非破壊検査装置内部に設けられた電源部を共用化させる場合、フェーズドアレープローブ用の超音波非破壊検査装置が有する駆動出力部の構成部材の耐圧を考慮する必要がある。例えば、使用するプローブをシングルエレメントプローブからフェーズドアレープローブに変更する際には、シングルエレメントプローブ用の駆動出力部へ供給される高い電圧が、フェーズドアレープローブ用の駆動出力部へ供給されることにより、フェーズドアレープローブ用の超音波非破壊検査装置が有する駆動出力部が破壊される可能性がある。そのため、前述したような状況を考慮し、シングルエレメントプローブ用の超音波非破壊検査装置が有する駆動出力部へ供給される高い電圧により、フェーズドアレープローブ用の超音波非破壊検査装置が有する駆動出力部が電気的に破壊されないようにする必要がある。
【０００６】
本発明は、前述した点に鑑みてなされたものであり、シングルエレメントプローブ用の超音波非破壊検査装置と、フェーズドアレープローブ用の超音波非破壊検査装置とを一体化でき、さらに、使用するプローブをシングルエレメントプローブからフェーズドアレープローブに変更する際に、シングルエレメントプローブ用の駆動出力部へ供給される高い電圧がフェーズドアレープローブ用の駆動出力部へ供給されることにより、フェーズドアレープローブ用の駆動出力部を構成する回路素子が電気的に破壊されることのないようにすることができる超音波非破壊検査装置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】
【０００７】
本発明における超音波非破壊検査装置は、被検体内部へ超音波パルスを出力し、前記超音波パルスの反射波を検出することにより非破壊検査を行う超音波非破壊検査装置であって、第１の電圧において動作し、第１の超音波パルス駆動信号を出力する第１駆動出力部と、前記第１の電圧よりも低い第２の電圧において動作し、前記第１の超音波パルス駆動信号とは異なる第２の超音波パルス駆動信号を出力する第２駆動出力部と、前記第１駆動出力部駆動時には前記第１の電圧を供給し、前記第２駆動出力部駆動時には前記第２の電圧を供給する電源部と、前記電源部が供給する電圧が、前記第１の電圧から前記第２の電圧へ移行する際に、前記第１駆動出力部を駆動させる電圧制御部とを具備している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の超音波非破壊検査装置は、シングルエレメントプローブ用の超音波非破壊検査装置と、フェーズドアレープローブ用の超音波非破壊検査装置とを一体化でき、さらに、使用するプローブをシングルエレメントプローブからフェーズドアレープローブに変更する際に、シングルエレメントプローブ用の駆動出力部へ供給される高い電圧がフェーズドアレープローブ用の駆動出力部へ供給されることにより、フェーズドアレープローブ用の駆動出力部を構成する各部が電気的に破壊されることのないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１から図４は、本発明の第１の実施形態に係るものである。図１は、超音波非破壊検査装置の外観図である。図２は、第１の実施形態に係る超音波非破壊検査装置の駆動出力部および駆動出力部を駆動するための駆動回路の内部構成を示すブロック図である。図３は、超音波非破壊検査装置が有するシングルエレメント（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔ）駆動出力部の構成図である。図４は、超音波非破壊検査装置が有するフェーズドアレー（Ｐｈａｓｅｄ  Ａｒｒａｙ）駆動出力部の構成図である。
【００１１】
超音波非破壊検査装置１は、図１に示すように、電源スイッチ２と、電源状態表示ＬＥＤ２ａと、プローブ切り替えスイッチ３と、第１プローブ状態表示ＬＥＤ３ａと、第２プローブ状態表示ＬＥＤ３ｂと、メニュースイッチ４と、キャリブレーションスイッチ５と、第１プローブ接続部６ａと、第２プローブ接続部６ｂと、モニタ部７とを外装面上に有する。
【００１２】
電源スイッチ２がオンされると、超音波非破壊検査装置１が起動する。また、電源スイッチ２がオンされると同時に、消灯していた電源状態表示ＬＥＤ２ａが点灯し、超音波非破壊検査装置１が起動状態にあることが検査者に告知される。なお、電源状態表示ＬＥＤ２ａによる電源状態の告知は、前記のようなＬＥＤの点灯および消灯による告知方法に限るものではなく、状態によりＬＥＤの色を変える等の告知方法であっても良い。
【００１３】
プローブ切り替えスイッチ３がオンされると、超音波非破壊検査装置１の内部において、使用するプローブを変更する際に必要な所定の電圧制御が行われる。なお、該所定の電圧制御の詳細な内容については、後程説明を行う。該所定の電圧制御が完了すると、シングルエレメントプローブである第１プローブ８が超音波非破壊検査装置１に接続できる場合は、第１プローブ状態表示ＬＥＤ３ａは点灯し、第２プローブ状態表示ＬＥＤ３ｂは消灯する。一方、フェーズドアレープローブである第２プローブ９が超音波非破壊検査装置１に接続できる場合は、第１プローブ状態表示ＬＥＤ３ａは消灯し、第２プローブ状態表示ＬＥＤ３ｂは点灯する。なお、第１プローブ状態表示ＬＥＤ３ａおよび第２プローブ状態表示ＬＥＤ３ｂによる電圧制御完了状態の告知は、前記のようなＬＥＤの点灯および消灯による告知方法に限るものではなく、状態によりＬＥＤの色を変える等の告知方法であっても良い。
【００１４】
メニュースイッチ４がオンされると、超音波非破壊検査装置１に関する各種設定を行うことができる。キャリブレーションスイッチ５がオンされると、超音波非破壊検査装置１に対するキャリブレーションが自動的に行われる。また、モニタ部７は、被検体の測定状況、前記各種設定の設定画面等の表示を行う。
【００１５】
第１プローブ接続部６ａは、第１プローブ８の一端に設けられた第１プローブ接続部８ａと着脱自在な構造を有している。第２プローブ接続部６ｂは、第２プローブ９の一端に設けられた第２プローブ接続部９ａと着脱自在な構造を有している。また、シングルエレメントプローブである第１プローブ８の他端には第１プローブ探触子８ｂが、フェーズドアレープローブである第２プローブ９の他端には第２プローブ探触子９ｂが各々設けられている。第１プローブ探触子８ｂの内部には、超音波振動子等の振動子が設けられており、該振動子は、超音波非破壊検査装置１の内部に設けられた、シングルエレメント（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔ）パルス発生部１４ａから送られる、所定の第１の超音波パルス駆動信号を受けて振動する。また、第２プローブ探触子９ｂの内部には、超音波振動子等の振動子が設けられており、該振動子は、超音波非破壊検査装置１の内部に設けられた、フェーズドアレー（Ｐｈａｓｅｄ  Ａｒｒａｙ）パルス発生部１５ａから送られる所定の第２の超音波パルス駆動信号を受けて振動する。
【００１６】
次に、本実施形態に係る超音波非破壊検査装置１の駆動出力部および駆動出力部を駆動するための駆動回路の内部構成を、図２、図３および図４を用いて説明する。
【００１７】
超音波非破壊検査装置１は、図２に示すように、電圧制御部１００と、駆動回路１２Ｘとを内部に有する。
【００１８】
駆動回路１２Ｘは、シングルエレメント駆動部１４と、フェーズドアレー駆動部１５と、電源部１６Ａと、スイッチ１０１とからなる。電源部１６Ａは、高圧部１６と、コンデンサ１７とからなる。
【００１９】
また、電圧制御部１００は、タイマー１０２と、駆動手段１０３とからなる。そして、駆動手段１０３は、ＣＰＵ（中央演算装置）１０ａと、送信パルス発生部１１とからなる。
【００２０】
スイッチ部１３は、電源スイッチ２と、電源状態表示ＬＥＤ２ａと、プローブ切り替えスイッチ３と、第１プローブ状態表示ＬＥＤ３ａと、第２プローブ状態表示ＬＥＤ３ｂと、メニュースイッチ４と、キャリブレーションスイッチ５とからなる。
【００２１】
ＣＰＵ１０ａは、スイッチ部１３に対してなされた操作内容を受け、送信パルス発生部１１と、モニタ部７と、スイッチ部１３とに対して制御を行う。また、ＣＰＵ１０ａは、高圧部１６に対しても制御を行う。なお、ＣＰＵ１０ａが高圧部１６に対して行う制御については、後述にて説明を行うものとする。送信パルス発生部１１は、発信回路等により構成され、ＣＰＵ１０ａの制御内容を受け、駆動回路１２Ｘに対して、検査者が行う測定の内容に応じて任意に設定した所定の送信パルス信号であるＩｎｐｕｔ信号等の信号の送信を行う。スイッチ部１３は、検査者によりプローブ切り替えスイッチ３が操作された場合、ＣＰＵ１０ａおよび後述するタイマー１０２に対し、プローブ切替信号を送信する。また、スイッチ部１３は、検査者によりプローブ切り替えスイッチ３が操作された場合、高圧部１６に対し、シングルエレメント駆動部１４からフェーズドアレー駆動部１５への切り替えが行われるという内容の信号であるＳｅｔｕｐ信号を送信する。
【００２２】
図３に示すように、第１駆動出力部であるシングルエレメント（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔ）駆動部１４は、第１の超音波パルス駆動信号を出力するシングルエレメントパルス発生部１４ａと、第１プローブ探触子８ｂとのインピーダンスマッチングを行うためのシングルエレメントダンピング抵抗１４ｂとからなり、第１の電圧において動作する。さらに、図３に示すように、シングルエレメントパルス発生部１４ａは、ＦＥＴ１４ｅと、抵抗１４ｆと、コンデンサ１４ｇとからなる。
【００２３】
シングルエレメントパルス発生部１４ａにおいて、ＦＥＴ１４ｅがオフしている場合、後述するコンデンサ１７から供給された電圧は、コンデンサ１４ｇに充電される。その後、ＦＥＴ１４ｅがオンすると、コンデンサ１４ｇに充電された電圧分の負の電圧が、コンデンサ１４ｇのシングルエレメントダンピング抵抗１４ｂ側に発生し、該負の電圧は、第１プローブ８の第１プローブ探触子８ｂに対して供給される。そして、前記負の電圧が供給された第１プローブ探触子８ｂは、内部に設けられた超音波振動子等の振動子を振動させることにより、超音波パルスを発生させる。
【００２４】
また、シングルエレメントダンピング抵抗１４ｂの一端はシングルエレメントパルス発生部１４ａの出力側に接続され、他端は接地されている。そのため、ＦＥＴ１４ｅがオンしている状態においては、コンデンサ１４ｇに充電された電圧分の負の電圧は、第１プローブ探触子８ｂだけではなく、シングルエレメントダンピング抵抗１４ｂに対しても供給される。前記負の電圧がシングルエレメントダンピング抵抗１４ｂに対して供給されると、シングルエレメントダンピング抵抗１４ｂの、シングルエレメントパルス発生部１４ａの出力側と、接地側とにおいて電位差が生じることにより、コンデンサ１４ｇに充電された電圧、すなわち、後述するコンデンサ１７から供給された電圧が放電される。さらに、ＦＥＴ１４ｅがオンしている状態においては、コンデンサ１７から供給された電圧は、抵抗１４ｆにより放電される。なお、前述したようなシングルエレメントパルス発生部１４ａの構成において、ＦＥＴ１４ｅがオンしている時間がパルス幅となる。また、ＦＥＴ１４ｅがオフしている時間と、ＦＥＴ１４ｅがオンしている時間とを１回分ずつ合計し、該合計した時間を逆数としたものがパルス繰り返し周波数となる。なお、ＦＥＴ１４ｅは、トランジスタ等の回路素子であっても良い。
【００２５】
図４で示すように、第２駆動出力部であるフェーズドアレー（Ｐｈａｓｅｄ  Ａｒｒａｙ）駆動部１５は、第１の超音波パルス駆動信号とは異なる第２の超音波パルス駆動信号を出力するフェーズドアレーパルス発生部１５ａと、第２プローブ探触子９ｂとのインピーダンスマッチングを行うためのダンピング抵抗部１５ｂとからなり、第１の電圧よりも低い第２の電圧において動作する。また、図３に示すように、フェーズドアレーパルス発生部１５ａは、ＦＥＴ１５ｅｐ（ｐ＝１，２，…ｎ）と、抵抗１５ｆｐ（ｐ＝１，２，…ｎ）と、コンデンサ１５ｇｐ（ｐ＝１，２，…ｎ）とからなる。なお、ｐはｐ＝１，２，…ｎであり、ｎは整数である。
【００２６】
なお、ＦＥＴ１５ｅｐおよびコンデンサ１５ｇｐは、前述した第１の電圧以上の耐圧を有する部材から構成される。そのため、フェーズドアレー駆動部１５が動作していない状態においては、たとえフェーズドアレー駆動部１５に対して第１の電圧が印加されたとしても、フェーズドアレー駆動部１５を構成する回路素子が破壊されることはない。
【００２７】
フェーズドアレーパルス発生部１５ａにおいて、ＦＥＴ１５ｅｐがオフしている場合、後述するコンデンサ１７から供給された電圧は、コンデンサ１５ｇｐに充電される。その後、ＦＥＴ１５ｅｐがオンすると、コンデンサ１５ｇｐに充電された電圧分の負の電圧が、コンデンサ１５ｇｐの抵抗１５ｆｐ側に発生し、該負の電圧は、第１プローブ８の第１プローブ探触子８ｂに対して供給されるとともに、コンデンサ１７から供給された電圧は、抵抗１５ｆｐにより放電される。そして、前記負の電圧が供給された第２プローブ探触子９ｂは、内部に設けられた超音波振動子等の振動子を振動させることにより、超音波パルスを発生させる。なお、ＦＥＴ１５ｅｐは、トランジスタ等の回路素子であっても良い。
【００２８】
さらに、フェーズドアレーパルス発生部１５ａは、フェーズドアレー第ｐパルス発生部１５ａｐとして表されるパルス発生部をｎ個有し、ダンピング抵抗部１５ｂは、フェーズドアレー第ｐダンピング抵抗１５ｂｐとして表されるダンピング抵抗をｎ個有する。フェーズドアレー第ｋダンピング抵抗１５ｂｋの一端は、それぞれフェーズドアレー第ｋパルス発生部１５ａｋの出力側に接続され、他端はそれぞれ接地されている。図４に示すように、フェーズドアレー第ｋパルス発生部１５ａｋと、フェーズドアレー第ｋダンピング抵抗１５ｂｋとは、１対１で対応しており、例えば、フェーズドアレー第１パルス発生部１５ａ１と、フェーズドアレー第１ダンピング抵抗１５ｂ１とが１つの駆動部として構成されている。すなわち、フェーズドアレー駆動部１５は、ｎ個の該駆動部により構成されている。
【００２９】
高圧部１６は、充電部であるコンデンサ１７と電気的に導通しており、コンデンサ１７に充電電圧を供給する。また、高圧部１６は、スイッチ部１３から送信されるＳｅｔｕｐ信号に基づき、コンデンサ１７への充電電圧の供給を停止する。なお、高圧部１６の詳細な構成、およびコンデンサ１７に充電電圧を供給する際に高圧部１６を構成する各部が行う動作については、後述にて説明を行うものとする。
【００３０】
充電部であるコンデンサ１７は、シングルエレメント駆動部１４が動作する電圧である、第１の電圧を、シングルエレメント駆動部１４へ供給する。また、充電部であるコンデンサ１７は、フェーズドアレー駆動部１５が動作する電圧である、第１の電圧より低い第２の電圧も、フェーズドアレー駆動部１５へ供給する。
【００３１】
スイッチ１０１は、ＣＰＵ１０ａの切替制御信号を受け、送信パルス発生部１１から送信される制御信号または駆動パルスの送信先を、シングルエレメント駆動部１４またはフェーズドアレー駆動部１５のいずれかに変更する。
【００３２】
時間計測手段であるタイマー１０２は、例えば、カウンター回路等の回路からなり、スイッチ部１３おける操作内容に基づき、ＣＰＵ１０ａに対し、後述する所定の時間の計測を開始したという内容を含む時間計測開始信号を送信する。なお、タイマー１０２は、カウンター回路等のハードウェアにより構成されるものに限らず、例えば、ＣＰＵ１０ａ等が有する、時間を計測するためのプログラムのようなソフトウェアにより構成されるものであっても良い。また、前述した所定の時間は、使用する駆動出力部がシングルエレメント駆動部１４からフェーズドアレー駆動部１５に変更される際に、高圧部１６が供給する電圧が、第１の電圧から第２の電圧以下の電圧へ移行するまでの時間であって、前述した、カウンター回路等の回路構成、時間計測プログラムの内容等により設定される。そして、タイマー１０２は、前述したような方法により設定された所定の時間の計測が終了すると、ＣＰＵ１０ａに対し、所定の時間の計測が終了したという内容を含む時間計測終了信号を送信する。
【００３３】
次に、使用する駆動出力部がシングルエレメント駆動部１４からフェーズドアレー駆動部１５に変更される際の、本実施形態における駆動回路１２Ｘの動作を説明する。
【００３４】
検査者が、超音波非破壊検査装置１を用いた検査を行う際に、使用するプローブを、シングルエレメントプローブである第１プローブ８からフェーズドアレープローブである第２プローブ９に変更して使用する場合、プローブの変更に併せ、使用する駆動出力部を、第１の電圧において動作するシングルエレメント駆動部１４から、第２の電圧において動作するフェーズドアレー駆動部１５に切り替える必要がある。つまり、高圧部１６がコンデンサ１７へ供給する充電電圧を第１の電圧を供給する設定から第２の電圧を供給する設定に変更する必要がある。
【００３５】
その場合、まず、検査者がスイッチ部１３のプローブ切り替えスイッチ３をオンすることにより、Ｓｅｔｕｐ信号が、高圧部１６に送信される。高圧部１６は、前記プＳｅｔｕｐ信号に基づき、コンデンサ１７への充電電圧の供給を停止する。
【００３６】
また、検査者がスイッチ部１３のプローブ切り替えスイッチ３をオンすることにより、プローブ切替信号が、時間計測手段であるタイマー１０２に対して送信される。タイマー１０２は、前記プローブ切替信号に基づいて所定の時間の計測を開始するとともに、駆動手段制御部であるＣＰＵ１０ａに対し、所定の時間の計測を開始したことを、時間計測開始信号として送信する。前記時間計測開始信号を受信したＣＰＵ１０ａは、駆動部である送信パルス発生部１１に対して駆動制御信号を送信する。送信パルス発生部１１は、前記駆動制御信号に基づき、シングルエレメント駆動部１４に対して、例えば、パルス繰り返し周波数およびパルス幅が最大である超音波パルス駆動信号をシングルエレメント駆動部１４に出力させるような、制御信号または駆動パルスを送信する。
【００３７】
以上述べたような各部の動作により、シングルエレメント駆動部１４のシングルエレメントダンピング抵抗１４ｂにおいて、コンデンサ１７の充電電圧の放電が開始される。そして、シングルエレメントダンピング抵抗１４ｂにおける放電が開始された後、所定の時間が経過した時点において、タイマー１０２は、ＣＰＵ１０ａに対して時間計測終了信号を送信する。また、タイマー１０２は、前記時間計測終了信号を送信した後、それまでに計測した時間をリセットし、スイッチ部１３から再びプローブ切替信号が送信されるまでは、待機状態を維持する。ＣＰＵ１０ａは、前記時間計測終了信号に基づき、スイッチ１０１に対して切替制御信号を送信し、スイッチ１０１をシングルエレメント駆動部１４側からフェーズドアレー駆動部１５側に切り替えるとともに、送信パルス発生部１１に対し、パルス繰り返し周波数およびパルス幅が最大である超音波パルス駆動信号をシングルエレメント駆動部１４に出力させるような、制御信号または駆動パルスの送信を停止させるように制御を行う。さらに、ＣＰＵ１０ａは、前記時間計測終了信号に基づき、高圧部１６に対し、コンデンサ１７に対する充電電圧の供給を再開させた後、該充電電圧が第２の電圧を保持するように制御を行う。
【００３８】
なお、送信パルス発生部１１が出力する制御信号または駆動パルスは、前述したような、パルス繰り返し周波数およびパルス幅が最大である超音波パルス駆動信号をシングルエレメント駆動部１４に出力させるという内容を有するものに限らず、例えば、シングルエレメント駆動部１４のＦＥＴ１４ｅのオン状態を持続させるという内容を有するものであっても良い。この場合、シングルエレメント駆動部１４において、超音波パルス駆動信号が出力されないため、コンデンサ１７の充電電圧の放電は、シングルエレメントダンピング抵抗１４ｂではなく、抵抗１４ｆにおいて行われる。なお、抵抗１４ｆにおいて放電が開始された後、所定の時間が経過した時点以降の各部の動作については、前述した内容と略同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００３９】
また、駆動手段１０３は、パルス幅が最大である超音波パルス駆動信号をシングルエレメント駆動部１４に出力させる、または、シングルエレメント駆動部１４のＦＥＴ１４ｅのオン状態を持続させるという内容であるプログラムを有する、例えば、ＣＰＵを含む制御回路のような構成を有していても良い。送信パルス発生部１１が前述したような内容のプログラムを有する場合、ＣＰＵ１０ａは、タイマー１０２から送信された時間計測開始信号に基づき、該プログラムを動作させるような制御を行う。また、この場合において、所定の時間が経過すると、ＣＰＵ１０ａは、タイマー１０２から送信された時間計測終了信号に基づき、該プログラムを停止させるような制御を行う。
【００４０】
また、駆動回路１２Ｘにおいては、例えば、図２のＩ点に示されるような位置に、スイッチ１０１と連動して動作し、電源部１６Ａから供給される電圧の供給先を、シングルエレメント駆動部１４またはフェーズドアレー駆動部１５に切り替えることができるようなスイッチが設けられていても良い。
【００４１】
本実施形態における駆動回路１２Ｘを有する超音波非破壊検査装置１は、駆動出力部以外の部分の回路が共用化されているため、シングルエレメントプローブ用の超音波非破壊検査装置と、フェーズドアレープローブ用の超音波非破壊検査装置とを一体化することができる。さらに、ＦＥＴ１５ｅｐおよびコンデンサ１５ｇｐは、第１の電圧以上の耐圧を有する部材から構成される。そのため、使用するプローブをシングルエレメントプローブからフェーズドアレープローブに変更する際に、フェーズドアレー駆動部１５に対して第１の電圧が印加されたとしても、フェーズドアレー駆動部１５を構成する各部が電気的に破壊されることはない。
【００４２】
（第２の実施形態）
図５から図１１は、本発明の第２の実施形態に係るものである。なお、第１の実施形態と同様の構成を持つ部分については、詳細説明は省略する。また、第１の実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を用いて説明は省略する。
【００４３】
図５は、第２の実施形態に係る超音波非破壊検査装置の駆動出力部および駆動出力部を駆動するための駆動回路の内部構成を示すブロック図である。図６は、超音波非破壊検査装置が有する高圧部の構成図である。図７は、使用する駆動出力部が第１駆動出力部から第２駆動出力部に変更される際の、図５の各部の動作を示すタイムチャートである。図８は、図５の超音波非破壊検査装置の第１の変形例における、駆動出力部および駆動出力部を駆動するための駆動回路の内部構成を示すブロック図である。図９は、図８のブロック図における各部の動作を示すタイムチャートである。図１０は、図５の超音波非破壊検査装置の第２の変形例における、駆動出力部および駆動出力部を駆動するための駆動回路の内部構成を示すブロック図である。図１１は、図１０のブロック図における各部の動作を示すタイムチャートである。
【００４４】
本実施形態に係る超音波非破壊検査装置１は、図５に示すように、ＣＰＵ１０と、送信パルス発生部１１と、駆動回路１２とを内部に有する。また、本実施形態に係る超音波非破壊検査装置１は、第１の実施形態と同様の構成であるモニタ部７と、スイッチ部１３とを有している。
【００４５】
駆動回路１２は、シングルエレメント駆動部１４と、フェーズドアレー駆動部１５と、電源部１６Ａと、スイッチング部１９と、電圧制御部２０とからなる。
【００４６】
ＣＰＵ１０は、スイッチ部１３に対してなされた操作内容を受け、送信パルス発生部１１と、モニタ部７と、スイッチ部１３とに対して制御を行う。
【００４７】
電源部１６Ａは、図５に示すように、第１の実施形態と同様の構成であって、高圧部１６と、コンデンサ１７とからなる。
【００４８】
高圧部１６は、図６に示すような、１石フライバックコンバータを用いた構成となっており、直流電源１６ａと、発振器１６ｂと、ＦＥＴ１６ｃと、電圧監視回路１６ｄと、トランス１６ｅと、ダイオード１６ｆとからなる。
【００４９】
高圧部１６がコンデンサ１７に充電電圧を供給する場合には、まず、スイッチ部１３から送信されたＳｅｔｕｐ信号と、駆動回路１２に設けられた制御部２１から送信された信号とに基づき、電圧監視回路１６ｄが、発振器１６ｂを動作させることによりＦＥＴ１６ｃのオン状態およびオフ状態を交互にスイッチングさせる。前記スイッチング動作において、ＦＥＴ１６ｃがオン状態の場合においては、ダイオード１６ｆにより、トランス１６ｅの２次側に電力が伝達されないが、ＦＥＴ１６ｃがオフ状態からオン状態に移行する際には、トランス１６ｅの１次側に発生した逆起電力がトランス１６ｅの２次側に伝達される。さらに、前述したような、電圧監視回路１６ｄが発振器１６ｂを動作させることにより行われるＦＥＴ１６ｃのスイッチング動作が繰り返されることにより、電圧監視回路１６ｄがＳｅｔｕｐ信号として受信した所定の電圧値、すなわち、第１の電圧または第２の電圧に達するまで、コンデンサ１７に充電電圧が供給される。そして、コンデンサ１７に供給された充電電圧が該所定の電圧値に達すると、電圧監視回路１６ｄは発振器１６ｂへのスイッチング動作を停止し、コンデンサ１７への充電電圧の供給を停止させる。前述したような、電圧監視回路１６ｄが発振器１６ｂに対して行うスイッチング動作により、高圧部１６は、コンデンサ１７の充電電圧を単に上昇させるだけではなく、コンデンサ１７の充電電圧を所定の電圧値に保持しながら、コンデンサ１７以降に接続された所定の負荷を動作させることもできる。なお、本実施形態におけるＦＥＴ１６ｃは、トランジスタ等の回路素子であっても良い。
【００５０】
充電部であるコンデンサ１７は、シングルエレメント駆動部１４が動作する電圧である、第１の電圧を、シングルエレメント駆動部１４へ供給する。また、充電部であるコンデンサ１７は、フェーズドアレー駆動部１５が動作する電圧である、第１の電圧より低い第２の電圧を、フェーズドアレー駆動部１５へ供給する。また、コンデンサ１７に供給された充電電圧は、電圧監視回路１６ｄにより監視されている。そのため、コンデンサ１７の充電電圧を、第１の電圧または第２の電圧に保持する設定において駆動回路１２を動作させている際に、コンデンサ１７の充電電圧が降下した場合には、電圧監視回路１６ｄが、それまで停止していた発振器１６ｂへのスイッチング動作を再開させることにより、該設定に応じたコンデンサ１７の充電電圧を保持しつつ、駆動回路１２を動作させることができる。
【００５１】
スイッチング部１９は、第１スイッチ１９ａと、第２スイッチ１９ｂとからなる。第１スイッチ１９ａは、コンデンサ１７の充電電圧が第１の電圧の場合にシングルエレメント駆動部１４へ第１の電圧を供給し、第２スイッチ１９ｂは、コンデンサ１７の充電電圧が第２の電圧の場合にフェーズドアレー駆動部１５へ第２の電圧を供給する。
【００５２】
電圧制御部２０は、電圧監視回路１８と、制御部２１と、発振器２２と、第３スイッチ２４ａと、第４スイッチ２４ｂと、ＯＲゲート２５とからなる。
【００５３】
電圧監視部である電圧監視回路１８は、図５において示される、Ｖｏｌの箇所における電圧、すなわち、充電部であるコンデンサ１７に供給された充電電圧を監視している。また、電圧監視回路１８は、コンデンサ１７に供給された充電電圧の放電が行われている際に、Ｖｏｌの箇所における電圧が、第２の電圧以下の電圧となったことを告知するために、Ｃｔｒｌ−２信号を、駆動手段を構成する制御部２１に対して送信する。
【００５４】
駆動手段を構成する制御部２１は、図５に示すような構成においては、集積回路により構成され、スイッチ部１３から送信されたＳｅｔｕｐ信号と、電圧監視回路１８から送信されたＣｔｒｌ−２信号との内容に基づき、所定のタイミングにおいて、駆動部である発振器２２に対し、所定の超音波パルス駆動信号である、パルス繰り返し周波数およびパルス幅が最大となるような信号の発振を開始または停止させる信号、すなわち、Ｃｔｒｌ−１信号を送信する。なお、該所定のタイミングの内容については、後程詳細な説明を行う。また、制御部２１は、スイッチ部１３から送信されたＳｅｔｕｐ信号と、電圧監視回路１８から送信されたＣｔｒｌ−２信号との内容に基づき、コンデンサ１７へ充電電圧を供給する場合、高圧部１６に充電を開始または停止させる信号を送信する。さらに、制御部２１は、スイッチ部１３から送信されたＳｅｔｕｐ信号と、電圧監視回路１８から送信されたＣｔｒｌ−２信号との内容に基づき、シングルエレメント駆動部１４とフェーズドアレー駆動部１５との切り替えを行う信号、すなわち、Ｃｔｒｌ−３信号を所定のタイミングで送信する。なお、該所定のタイミングの内容については、後程詳細な説明を行う。制御部２１が送信したＣｔｒｌ−３信号は、ＮＯＴゲート２３と連携し、第１スイッチ１９ａおよび第２スイッチ１９ｂと、シングルエレメント駆動部１４と電気的に導通する第３スイッチ２４ａおよびフェーズドアレー駆動部１５と電気的に導通する第４スイッチ２４ｂとの制御を行う。
【００５５】
駆動部である発振器２２は、制御部２１から送信されたＣｔｒｌ−１信号の内容に基づき、シングルエレメント駆動部１４が動作できる範囲内において、超音波パルス駆動信号のパルス繰り返し周波数およびパルス幅を最大としてシングルエレメント駆動部１４に出力させる信号、すなわち、Ｏｓｌ−Ｉｎ信号をＯＲゲート２５へ送信する。送信パルス発生部１１から送信されるＩｎｐｕｔ信号と、Ｏｓｌ−Ｉｎ信号とは、ＯＲゲート２５を通過することにより積算されてＯｓｌ−Ｏｕｔ信号となる。その結果、第１スイッチ１９ａと、第３スイッチ２４ａとが共にオンしている場合、パルス繰り返し周波数およびパルス幅が最大となるような信号がシングルエレメント駆動部１４へ送信される。
【００５６】
つまり、制御部２１は、発振器２２の制御を行うことにより、シングルエレメント駆動部１４に、所定の超音波パルス駆動信号である、パルス繰り返し周波数およびパルス幅が最大となるような信号を出力させる。
【００５７】
次に、図７のタイムチャートを用いて、使用する駆動出力部がシングルエレメント駆動部１４からフェーズドアレー駆動部１５に変更される際の、本実施形態における駆動回路１２の動作を説明する。なお、これ以降、第１の電圧は、第２の電圧より高い電圧であるとして駆動回路１２の動作の説明を行う。
【００５８】
検査者が、超音波非破壊検査装置１を用いた検査を行う際に、使用するプローブを、シングルエレメントプローブである第１プローブ８からフェーズドアレープローブである第２プローブ９に変更して使用する場合、プローブの変更に併せ、使用する駆動出力部を、第１の電圧において動作するシングルエレメント駆動部１４から、第２の電圧において動作するフェーズドアレー駆動部１５に切り替える必要がある。つまり、高圧部１６がコンデンサ１７へ供給する充電電圧を第１の電圧を供給する設定から第２の電圧を供給する設定に変更する必要がある。
【００５９】
その場合、まず、検査者がスイッチ部１３のプローブ切り替えスイッチ３をオンすることにより、Ｓｅｔｕｐ信号が、高圧部１６と制御部２１とに送信される。高圧部１６の電圧監視回路１６ｄは、Ｓｅｔｕｐ信号と、Ｓｅｔｕｐ信号を受信した制御部２１から送信される信号との内容に基づき、発振器１６ｂのスイッチング動作を停止することにより、コンデンサ１７への充電電圧の供給を停止させる。制御部２１は、高圧部１６に対しコンデンサ１７への充電電圧の供給を停止させる信号を送信すると同時に、発振器２２に対し、Ｃｔｒｌ−１信号を送信する。Ｃｔｒｌ−１信号を受信した発振器２２は、Ｃｔｒｌ−１信号の内容に基づき、Ｏｓｌ−Ｉｎ信号をＯＲゲート２５へ送信する。送信パルス発生部１１から送信されるＩｎｐｕｔ信号と、Ｏｓｌ−Ｉｎ信号とは、ＯＲゲート２５を通過することにより積算されてＯｓｌ−Ｏｕｔ信号となる。
【００６０】
図５に示すような、第１スイッチ１９ａと、第３スイッチ２４ａとが共にオンしており、第２スイッチ１９ｂと、第３スイッチ２４ｂとが共にオフしている状態においては、Ｏｓｌ−Ｏｕｔ信号は、シングルエレメント駆動部１４へ送信される。シングルエレメント駆動部１４へ送信されたＯｓｌ−Ｏｕｔ信号により、シングルエレメントパルス発生部１４ａは、パルス繰り返し周波数およびパルス幅が最大である超音波パルス駆動信号を出力する。この時、高圧部１６はコンデンサ１７への充電電圧の供給を停止しているため、シングルエレメントパルス発生部１４ａがパルス繰り返し周波数およびパルス幅が最大である超音波パルス駆動信号を出力することにより、シングルエレメントダンピング抵抗１４ｂは、コンデンサ１７の充電電圧の放電を行う。その結果、コンデンサ１７の充電電圧は、図７におけるＶｏｌに示すように、第１の電圧から徐々に降下してゆく。
【００６１】
コンデンサ１７の充電電圧が降下してゆく状況は、電圧監視回路１８により監視されており、コンデンサ１７の充電電圧が第２の電圧以下の電圧値まで降下した時点において、電圧監視回路１８は、制御部２１に対し、Ｃｔｒｌ−２信号を送信する。制御部２１は、Ｃｔｒｌ−２信号の立ち上がりのタイミングに合わせて、高圧部１６に対し、コンデンサ１７に充電電圧を供給し、コンデンサ１７の充電電圧を第２の電圧とさせるような信号を送信する。また、制御部２１は、該信号の送信と同時に、発振器２２に対し、Ｏｓｌ−Ｉｎ信号の送信を停止させる内容のＣｔｒｌ−１信号を送信する。Ｃｔｒｌ−１信号を受信した発振器２２は、Ｃｔｒｌ−１信号の内容に基づき、Ｏｓｌ−Ｉｎ信号のＯＲゲート２５への送信を停止する。さらに、制御部２１は、Ｃｔｒｌ−１信号の送信と同時にＣｔｒｌ−３信号を送信し、ＮＯＴゲート２３と連携することにより、第１スイッチ１９ａと、第３スイッチ２４ａとをオンからオフに切り替え、第２スイッチ１９ｂと、第４スイッチ２４ｂとをオフからオンに切り替える。
【００６２】
前述した一連の動作により、本実施形態における駆動回路１２は、使用する駆動出力部を、シングルエレメント駆動部１４からフェーズドアレー駆動部１５に変更する。
【００６３】
なお、本実施形態においては、図５における電圧制御部２０を、図８に示す駆動回路１２Ａのように、電圧制御部２０ａと、スイッチング制御部２０ｂとに分けても良い。この場合、電圧制御部２０ａには、ＮＯＴゲート２７と、ＡＮＤゲート２８とが、制御部２１として設けられている。また、スイッチング制御部２０ｂには、ＮＯＴゲート２３と、ＡＮＤゲート２９とが設けられており、コンデンサ１７の充電電圧が第１の電圧の場合にシングルエレメント駆動部１４へ前記第１の電圧を供給し、コンデンサ１７の充電電圧が第２の電圧の場合にフェーズドアレー駆動部１５へ前記第２の電圧を供給できるように、スイッチング部１９の制御を行う。
【００６４】
次に、本実施形態の第１の変形例である図８の回路構成において、使用する駆動出力部が、シングルエレメント駆動部１４からフェーズドアレー駆動部１５に変更される際の駆動回路１２Ａの動作を、図９のタイムチャートを用いて説明する。なお、以上に述べた説明において、構成および動作が同じである部分に関しては、一部省略して説明を行う。
【００６５】
まず、検査者がスイッチ部１３のプローブ切り替えスイッチ３をオンすることにより、Ｓｅｔｕｐ信号が、高圧部１６と、電圧制御部２０ａと、スイッチング制御部２０ｂとに送信される。電圧制御部２０ａが受信した、Ｓｅｔｕｐ信号と、電圧監視回路１８から送信された信号であるＣｔｒｌ２−１信号を反転させた信号とは、ＡＮＤゲート２８を通過することにより加算されてＣｔｒｌ−１−１信号となる。Ｃｔｒｌ−１−１信号は、ＮＯＴゲート２７を通過し、高圧部１６に送信される。高圧部１６の電圧監視回路１６ｄは、Ｓｅｔｕｐ信号と、Ｃｔｒｌ−１−１信号を反転させた信号との内容に基づき、発振器１６ｂのスイッチング動作を停止することにより、コンデンサ１７への充電電圧の供給を停止させる。また、ＡＮＤゲート２８から送信されたＣｔｒｌ−１−１信号は、ＮＯＴゲート２７に送信されると同時に、発振器２２に対しても送信される。Ｃｔｒｌ−１−１信号を受信した発振器２２は、Ｃｔｒｌ−１−１信号の内容に基づき、Ｏｓｌ−Ｉｎ信号をＯＲゲート２５へ送信する。送信パルス発生部１１から送信されるＩｎｐｕｔ信号と、Ｏｓｌ−Ｉｎ信号とは、ＯＲゲート２５を通過することにより積算されてＯｓｌ−Ｏｕｔ信号となる。
【００６６】
図８に示すような、第１スイッチ１９ａと、第３スイッチ２４ａとが共にオンしており、第２スイッチ１９ｂと、第３スイッチ２４ｂとが共にオフしている状態においては、Ｏｓｌ−Ｏｕｔ信号は、シングルエレメント駆動部１４へ送信される。そして、Ｏｓｌ−Ｏｕｔ信号により、シングルエレメントパルス発生部１４ａは、パルス繰り返し周波数およびパルス幅が最大である超音波パルス駆動信号を出力する。この時、高圧部１６はコンデンサ１７への充電電圧の供給を停止しているため、シングルエレメントパルス発生部１４ａがパルス繰り返し周波数およびパルス幅が最大である超音波パルス駆動信号を出力することにより、シングルエレメントダンピング抵抗１４ｂは、コンデンサ１７の充電電圧の放電を行う。その結果、コンデンサ１７の充電電圧は、図９におけるＶｏｌに示すように、第１の電圧から徐々に降下してゆく。
【００６７】
コンデンサ１７の充電電圧が降下してゆく状況は、電圧監視回路１８により監視されており、コンデンサ１７の充電電圧が第２の電圧以下の電圧値まで降下した時点において、電圧監視回路１８は、電圧制御部２０ａと、スイッチング制御部２０ｂとに対し、Ｃｔｒｌ−２−１信号を送信する。
【００６８】
電圧制御部２０ａが受信した、Ｃｔｒｌ−２−１信号を反転させた信号と、スイッチ部１３から送信された信号であるＳｅｔｕｐ信号とは、ＡＮＤゲート２８を通過することにより加算されてＣｔｒｌ−１−１信号となる。Ｃｔｒｌ−１−１信号は、ＮＯＴゲート２７を通過し、高圧部１６に送信される。高圧部１６の電圧監視回路１６ｄは、Ｓｅｔｕｐ信号と、Ｃｔｒｌ−１−１信号を反転させた信号との内容に基づき、コンデンサ１７に充電電圧を供給し、コンデンサ１７の充電電圧を第２の電圧とさせる。また、ＡＮＤゲート２８から送信されたＣｔｒｌ−１−１信号は、ＮＯＴゲート２７に送信されると同時に、発振器２２に対しても送信される。Ｃｔｒｌ−１−１信号を受信した発振器２２は、Ｃｔｒｌ−１−１信号の内容に基づき、Ｏｓｌ−Ｉｎ信号のＯＲゲート２５への送信を停止する。
【００６９】
スイッチング制御部２０ｂが受信したＣｔｒｌ−２−１信号と、スイッチ部１３から送信された信号であるＳｅｔｕｐ信号とは、ＡＮＤゲート２９を通過することにより加算されてＣｔｒｌ−３信号となる。Ｃｔｒｌ−３信号は、第２スイッチ１９ｂと、第４スイッチ２４ｂとをオフからオンに切り替え、また、ＮＯＴゲート２３を通過して反転したＣｔｒｌ−３信号は、第１スイッチ１９ａと、第３スイッチ２４ａとをオンからオフに切り替える。
【００７０】
なお、発振器２２は、前述したような、パルス幅が最大である超音波パルス駆動信号をシングルエレメント駆動部１４に出力させるという内容であるプログラムを有する、例えば、ＣＰＵを含む制御回路のような構成を有していても良い。発振器２２が前述したような内容のプログラムを有する場合、制御部２１は、Ｓｅｔｕｐ信号に基づいてＣｔｒｌ−１信号またはＣｔｒｌ−１−１信号を発振器２２に対して送信し、該プログラムを動作させる。また、この場合において、コンデンサ１７の充電電圧が第２の電圧以下の電圧になると、制御部２１は、電圧監視回路１８から送信されたＣｔｒｌ−２信号またはＣｔｒｌ−２−１信号に基づき、該プログラムを停止させるような制御を行う。
【００７１】
さらに、本実施形態においては、図５における電圧制御部２０の代わりに、図１０に示すように、電圧制御部２０ｘが設けられた駆動回路１２Ｙを用いても良い。
【００７２】
電圧制御部２０ｘは、電圧制御部２０から発振器２２を取り除いたような構成を有している。
【００７３】
次に、本実施形態の第２の変形例である図１０の回路構成において、使用する駆動出力部が、シングルエレメント駆動部１４からフェーズドアレー駆動部１５に変更される際の駆動回路１２Ｙの動作を、図１１のタイムチャートを用いて説明する。なお、以上に述べた説明において、構成および動作が同じである部分に関しては、一部省略して説明を行う。
【００７４】
まず、検査者がスイッチ部１３のプローブ切り替えスイッチ３をオンすることにより、Ｓｅｔｕｐ信号が、高圧部１６と制御部２１とに送信される。高圧部１６の電圧監視回路１６ｄは、Ｓｅｔｕｐ信号と、Ｓｅｔｕｐ信号を受信した制御部２１から送信される信号との内容に基づき、発振器１６ｂのスイッチング動作を停止することにより、コンデンサ１７への充電電圧の供給を停止させる。制御部２１は、高圧部１６に対しコンデンサ１７への充電電圧の供給を停止させる信号を送信すると同時に、ＯＲゲート２５に対し、図１１に示すようなＣｔｒｌ−１信号を送信する。送信パルス発生部１１から送信されるＩｎｐｕｔ信号と、Ｃｔｒｌ−１信号とは、ＯＲゲート２５を通過することにより積算されて、図１１に示すようなＯｓｌ−Ｏｕｔ信号となる。
【００７５】
図１０に示すような、第１スイッチ１９ａと、第３スイッチ２４ａとが共にオンしており、第２スイッチ１９ｂと、第３スイッチ２４ｂとが共にオフしている状態においては、Ｏｓｌ−Ｏｕｔ信号は、シングルエレメント駆動部１４へ送信される。シングルエレメント駆動部１４へ送信されたＯｓｌ−Ｏｕｔ信号により、シングルエレメントパルス発生部１４ａのＦＥＴ１４ｅはオン状態となる。この時、高圧部１６はコンデンサ１７への充電電圧の供給を停止しているため、シングルエレメントパルス発生部１４ａのＦＥＴ１４ｅがオン状態となることにより、抵抗１４ｆにおいて、コンデンサ１７の充電電圧の放電が行われる。その結果、コンデンサ１７の充電電圧は、図１１におけるＶｏｌに示すように、第１の電圧から徐々に降下してゆく。
【００７６】
コンデンサ１７の充電電圧が降下してゆく状況は、電圧監視回路１８により監視されており、コンデンサ１７の充電電圧が第２の電圧以下の電圧値まで降下した時点において、電圧監視回路１８は、制御部２１に対し、Ｃｔｒｌ−２信号を送信する。制御部２１は、Ｃｔｒｌ−２信号の立ち上がりのタイミングに合わせて、高圧部１６に対し、コンデンサ１７に充電電圧を供給し、コンデンサ１７の充電電圧を第２の電圧とさせるような信号を送信する。また、制御部２１は、該信号の送信と同時に、ＯＲゲート２５に対して送信していたＣｔｒｌ−１信号を停止する。さらに、制御部２１は、Ｃｔｒｌ−１信号の停止と同時にＣｔｒｌ−３信号を送信し、ＮＯＴゲート２３と連携することにより、第１スイッチ１９ａと、第３スイッチ２４ａとをオンからオフに切り替え、第２スイッチ１９ｂと、第４スイッチ２４ｂとをオフからオンに切り替える。
【００７７】
本実施形態における駆動回路１２または駆動回路１２Ａまたは駆動回路１２Ｙを有する超音波非破壊検査装置１は、駆動出力部以外の部分の回路が共用化されているため、シングルエレメントプローブ用の超音波非破壊検査装置と、フェーズドアレープローブ用の超音波非破壊検査装置とを一体化できる。
【００７８】
さらに、コンデンサ１７の充電電圧を監視する電圧監視回路１８と、制御部２１との作用により、駆動回路１２は、シングルエレメント駆動部１４へ供給される高い電圧がフェーズドアレー駆動部１５へ供給されないようにしつつ、使用する駆動出力部を、シングルエレメント駆動部１４からフェーズドアレー駆動部１５に変更することができる。すなわち、使用するプローブをシングルエレメントプローブからフェーズドアレープローブに変更する際に、フェーズドアレー駆動部１５を構成する各部が電気的に破壊されることはない。
【００７９】
また、駆動回路１２Ａにおいては、制御部２１は、集積回路ではなく、論理素子である、ＮＯＴゲート２７と、ＡＮＤゲート２８とにより構成されている。そのため、駆動回路１２に比べて回路構成が容易であり、また、製造コストを低く抑えることができる。
【００８０】
また、駆動回路１２Ｙにおいては、電圧制御部２０ｘに発振器２２が設けられていない。そのため、駆動回路１２に比べて回路構成が容易であり、また、製造コストを低く抑えることができる。
【００８１】
（第３の実施形態）
図１２から図１５は、本発明の第３の実施形態に係るものである。なお、第１の実施形態および第２の実施形態と同様の構成を持つ部分については、詳細説明は省略する。また、第１の実施形態および第２の実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を用いて説明は省略する。
【００８２】
図１２は、第３の実施形態に係る超音波非破壊検査装置の駆動出力部および駆動出力部を駆動するための駆動回路の内部構成を示すブロック図である。図１３は、使用する駆動出力部が第１駆動出力部から第２駆動出力部に変更される際の、図１２の各部の動作を示すタイムチャートである。図１４は、図１２の超音波非破壊検査装置の変形例における、駆動出力部および駆動出力部を駆動するための駆動回路の内部構成を示すブロック図である。図１５は、図１４のブロック図における各部の動作を示すタイムチャートである。
【００８３】
本実施形態における送信パルス発生部１１は、内部に図示しないレジスタ等のメモリ手段を有している。該図示しないメモリ手段は、例えば、所定の超音波パルス駆動信号である、パルス繰り返し周波数およびパルス幅が最大となるような信号を送信パルス発生部１１を制御して送信させるような、プログラム等の制御手段を格納している。該制御手段は、スイッチ部１３のプローブ切り替えスイッチ３がオンされた信号と、制御部２１から送信された信号であるＣｔｒｌ−４信号との内容に基づき、それまでに送信パルス発生部１１に対してなされていた、任意の超音波パルス駆動信号を送信させる設定、すなわち、Ｉｎｐｕｔ信号に対する設定を無効とした上において、送信パルス発生部１１を制御し、所定の超音波パルス駆動信号をＩｎｐｕｔ信号として送信させる。
【００８４】
なお、Ｃｔｒｌ−４信号の送信先は、送信パルス発生部１１に限るものではなく、例えば、内部に図示しないレジスタ等のメモリ手段を有し、かつ、Ｉ／Ｏポート等を介して制御部２１と直接接続できるような構成を有するＣＰＵ１０であってもよい。この場合、前記制御手段は、ＣＰＵ１０が内部に有する図示しないレジスタ等のメモリ手段に格納されている。前記制御手段は、スイッチ部１３のプローブ切り替えスイッチ３がオンされた信号と、Ｃｔｒｌ−４信号との内容に基づき、それまでに送信パルス発生部１１になされていたＩｎｐｕｔ信号に対する設定を無効とさせ、かつ、送信パルス発生部１１に所定の超音波パルス駆動信号をＩｎｐｕｔ信号として送信させるような制御をＣＰＵ１０が行うように、ＣＰＵ１０の制御を行う。
【００８５】
また、本実施形態における駆動回路１２Ｂは、電圧制御部３０を有し、電圧制御部３０は、第１の実施形態における電圧制御部２０と異なり、発振器２２と、ＯＲゲート２５とを有さない。また、本実施形態における電圧制御部３０は、ＮＯＴゲート３１を有している。さらに、電圧制御部３０に設けられ、駆動手段を構成する制御部２１は、図１２に示すような構成においては、集積回路により構成されている。
【００８６】
次に、図１３のタイムチャートを用いて、使用する駆動出力部がシングルエレメント駆動部１４からフェーズドアレー駆動部１５に変更される際の、本実施形態における駆動回路１２Ｂの動作を説明する。なお、これ以降、第１の電圧は、第２の電圧より高い電圧であるとして駆動回路１２Ｂの動作の説明を行う。
【００８７】
まず、検査者がスイッチ部１３のプローブ切り替えスイッチ３をオンすることにより、Ｓｅｔｕｐ信号が、高圧部１６と制御部２１とに送信される。Ｓｅｔｕｐ信号を受信した制御部２１は、その内容に基づき、送信パルス発生部１１と、ＮＯＴゲート３１とへＣｔｒｌ−４信号を送信する。高圧部１６の電圧監視回路１６ｄは、Ｓｅｔｕｐ信号と、ＮＯＴゲート３１により反転されたＣｔｒｌ−４信号との内容に基づき、発振器１６ｂのスイッチング動作を停止することにより、コンデンサ１７への充電電圧の供給を停止させる。また、Ｃｔｒｌ−４信号を受信した送信パルス発生部１１は、スイッチ部１３のプローブ切り替えスイッチ３がオンされた信号と、Ｃｔｒｌ−４信号との内容に基づき、内部に有する図示しないメモリ手段に格納された制御手段を動作させる。該制御手段は、それまでに送信パルス発生部１１に対してなされていた、Ｉｎｐｕｔ信号に対する設定を無効とした上において、所定の超音波パルス駆動信号であるパルス繰り返し周波数およびパルス幅が最大となるような信号を、送信パルス発生部１１を制御し、Ｉｎｐｕｔ信号として送信させる。
【００８８】
図１２に示すような、第１スイッチ１９ａと、第３スイッチ２４ａとが共にオンしており、第２スイッチ１９ｂと、第３スイッチ２４ｂとが共にオフしている状態においては、Ｉｎｐｕｔ信号は、シングルエレメント駆動部１４へ送信される。シングルエレメント駆動部１４へ送信されたＩｎｐｕｔ信号により、シングルエレメントパルス発生部１４ａは、パルス繰り返し周波数およびパルス幅が最大である超音波パルス駆動信号を出力する。この時、高圧部１６はコンデンサ１７への充電電圧の供給を停止しているため、シングルエレメントパルス発生部１４ａがパルス繰り返し周波数およびパルス幅が最大である超音波パルス駆動信号を出力することにより、シングルエレメントダンピング抵抗１４ｂは、コンデンサ１７の充電電圧の放電を行う。その結果、コンデンサ１７の充電電圧は、図１０におけるＶｏｌに示すように、第１の電圧から徐々に降下してゆく。コンデンサ１７の充電電圧が降下してゆく状況は、電圧監視回路１８により監視されており、コンデンサ１７の充電電圧が第２の電圧以下の電圧値まで降下した時点において、電圧監視回路１８は、制御部２１に対し、Ｃｔｒｌ−２信号を送信する。制御部２１は、Ｃｔｒｌ−２信号の立ち上がりのタイミングに合わせて、送信パルス発生部１１と、ＮＯＴゲート３１とへＣｔｒｌ−４信号を送信する。高圧部１６の電圧監視回路１６ｄは、Ｓｅｔｕｐ信号と、ＮＯＴゲート３１により反転されたＣｔｒｌ−４信号との内容に基づき、コンデンサ１７に充電電圧を供給し、コンデンサ１７の充電電圧を第２の電圧とさせる。また、Ｃｔｒｌ−４信号を受信した送信パルス発生部１１は、Ｃｔｒｌ−４信号の内容に基づき、内部に有する図示しないメモリ手段に格納された制御手段の動作を停止させる。該制御手段による送信パルス発生部１１の制御が行われなくなると、該制御手段による送信パルス発生部１１の制御が行われる直前になされていた、Ｉｎｐｕｔ信号に対する設定が再び有効となる。さらに、制御部２１は、Ｃｔｒｌ−４信号の送信と同時にＣｔｒｌ−３信号を送信し、ＮＯＴゲート２３と連携することにより、第１スイッチ１９ａと、第３スイッチ２４ａとをオンからオフに切り替え、第２スイッチ１９ｂと、第４スイッチ２４ｂとをオフからオンに切り替える。
【００８９】
前述した一連の動作により、本実施形態における駆動回路１２Ｂは、使用する駆動出力部を、シングルエレメント駆動部１４からフェーズドアレー駆動部１５に変更する。
【００９０】
なお、本実施形態においては、図１２における電圧制御部３０を、図１４に示す駆動回路１２Ｃのように、電圧制御部３０ａと、スイッチング制御部３０ｂとに分けても良い。この場合、電圧制御部３０ａには、ＡＮＤゲート２８が、制御部２１として設けられている。また、スイッチング制御部３０ｂには、ＮＯＴゲート２３と、ＡＮＤゲート２９とが設けられており、コンデンサ１７の充電電圧が第１の電圧の場合にシングルエレメント駆動部１４へ前記第１の電圧を供給し、コンデンサ１７の充電電圧が第２の電圧の場合にフェーズドアレー駆動部１５へ前記第２の電圧を供給できるように、スイッチング部１９の制御を行う。
【００９１】
次に、本実施形態の変形例である図１４の回路構成において、使用する駆動出力部が、シングルエレメント駆動部１４からフェーズドアレー駆動部１５に変更される際の駆動回路１２Ｃの動作を、図１５のタイムチャートを用いて説明する。なお、第１の実施形態の説明および本実施形態の図１２および図１３との説明において、構成および動作が同じである部分に関しては、一部省略して説明を行う。
【００９２】
まず、検査者がスイッチ部１３のプローブ切り替えスイッチ３をオンすることにより、Ｓｅｔｕｐ信号が、高圧部１６と、電圧制御部３０ａと、スイッチング制御部３０ｂとに送信される。電圧制御部３０ａが受信した、Ｓｅｔｕｐ信号と、電圧監視回路１８から送信された信号であるＣｔｒｌ２−１信号を反転させた信号とは、ＡＮＤゲート２８を通過することにより加算されてＣｔｒｌ−４信号となる。Ｃｔｒｌ−４信号は、ＮＯＴゲート２７を通過し、高圧部１６に送信される。高圧部１６の電圧監視回路１６ｄは、Ｓｅｔｕｐ信号と、Ｃｔｒｌ−４信号を反転させた信号との内容に基づき、発振器１６ｂのスイッチング動作を停止することにより、コンデンサ１７への充電電圧の供給を停止させる。また、ＡＮＤゲート２８から送信されたＣｔｒｌ−４信号は、ＮＯＴゲート３１に送信されると同時に、送信パルス発生部１１に対しても送信される。Ｃｔｒｌ−４信号を受信した送信パルス発生部１１は、Ｃｔｒｌ−４信号の内容に基づき、所定の超音波パルス駆動信号をＩｎｐｕｔ信号として送信する。
【００９３】
図１４に示すような、第１スイッチ１９ａと、第３スイッチ２４ａとが共にオンしており、第２スイッチ１９ｂと、第３スイッチ２４ｂとが共にオフしている状態においては、Ｉｎｐｕｔ信号は、シングルエレメント駆動部１４へ送信される。そして、Ｉｎｐｕｔ信号により、シングルエレメントパルス発生部１４ａは、パルス繰り返し周波数およびパルス幅が最大である超音波パルス駆動信号を出力する。この時、高圧部１６はコンデンサ１７への充電電圧の供給を停止しているため、シングルエレメントパルス発生部１４ａがパルス繰り返し周波数およびパルス幅が最大である超音波パルス駆動信号を出力することにより、シングルエレメントダンピング抵抗１４ｂは、コンデンサ１７の充電電圧の放電を行う。その結果、コンデンサ１７の充電電圧は、図１５におけるＶｏｌに示すように、第１の電圧から徐々に降下してゆく。
【００９４】
コンデンサ１７の充電電圧が降下してゆく状況は、電圧監視回路１８により監視されており、コンデンサ１７の充電電圧が第２の電圧以下の電圧値まで降下した時点において、電圧監視回路１８は、電圧制御部３０ａと、スイッチング制御部３０ｂとに対し、Ｃｔｒｌ−２−１信号を送信する。電圧制御部３０ａが受信した、Ｃｔｒｌ−２−１信号を反転させた信号と、スイッチ部１３から送信された信号であるＳｅｔｕｐ信号とは、ＡＮＤゲート２８を通過することにより加算されてＣｔｒｌ−４信号となる。Ｃｔｒｌ−４信号は、ＮＯＴゲート３１を通過し、高圧部１６に送信される。高圧部１６の電圧監視回路１６ｄは、Ｓｅｔｕｐ信号と、Ｃｔｒｌ−４信号を反転させた信号との内容に基づき、コンデンサ１７に充電電圧を供給し、コンデンサ１７の充電電圧を第２の電圧とさせる。また、ＡＮＤゲート２８から送信されたＣｔｒｌ−４信号は、ＮＯＴゲート３１に送信されると同時に、送信パルス発生部１１に対しても送信される。Ｃｔｒｌ−４信号を受信した送信パルス発生部１１は、Ｃｔｒｌ−４信号の内容に基づき、所定の超音波パルス駆動信号をＩｎｐｕｔ信号として送信を行う動作を停止する。
【００９５】
スイッチング制御部３０ｂが受信したＣｔｒｌ−２−１信号と、スイッチ部１３から送信された信号であるＳｅｔｕｐ信号とは、ＡＮＤゲート２９を通過することにより加算されてＣｔｒｌ−３信号となる。Ｃｔｒｌ−３信号は、第２スイッチ１９ｂと、第４スイッチ２４ｂとをオフからオンに切り替え、また、ＮＯＴゲート２３を通過して反転したＣｔｒｌ−３信号は、第１スイッチ１９ａと、第３スイッチ２４ａとをオンからオフに切り替える。
【００９６】
本実施形態における駆動回路１２Ｂまたは駆動回路１２Ｃを有する超音波非破壊検査装置１は、第２の実施形態において述べた効果と同様の効果を得ることかできる。
【００９７】
また、駆動回路１２Ｂおよび駆動回路１２Ｃにおいては、発振器２２の作用が送信パルス発生部１１により実現されているため、第２の実施形態における駆動回路１２および駆動回路１２Ａよりも回路の規模を小さくすることができる。
【００９８】
また、駆動回路１２Ｃにおいては、制御部２１は、集積回路ではなく、論理素子である、ＡＮＤゲート２８により構成されている。そのため、駆動回路１２Ｂに比べて回路構成が容易であり、また、製造コストを低く抑えることができる。
【００９９】
（第４の実施形態）
図１６は、本発明の第４の実施形態に係るものである。なお、第１の実施形態から第３の実施形態と同様の構成を持つ部分については、詳細説明は省略する。また、第１の実施形態から第３の実施形態までと同様の構成要素については、同一の符号を用いて説明は省略する。
【０１００】
図１６は、第４の実施形態に係る超音波非破壊検査装置の駆動出力部および駆動出力部を駆動するための駆動回路の内部構成を示すブロック図である。
【０１０１】
本実施形態の駆動回路１２Ｄは、第２の実施形態における図５の回路構成に基づいて構成されており、図１６に示すような回路構成を有している。すなわち、本実施形態におけるシングルエレメント駆動部１４Ａは、シングルエレメントダンピング抵抗１４ｂの第１プローブ接続部６ａ側に、出力切断手段である出力切断スイッチ１４ｃを有している。さらに、本実施形態におけるフェーズドアレー駆動部１５Ａは、ダンピング抵抗部１５ｂの第２プローブ接続部６ｂ側に、出力切断手段である出力切断スイッチ部１５ｃを有している。出力切断スイッチ部１５ｃは、第ｉ出力切断スイッチ１５ｃｉ（ｉ＝１，２，…ｍ）として表される出力切断スイッチをｍ個有する。図１６に示すように、第ｉ出力切断スイッチ１５ｃｉは、フェーズドアレー第ｉパルス発生部１５ａｉ（ｉ＝１，２，…ｍ）と、フェーズドアレー第ｉダンピング抵抗１５ｂｉ（ｉ＝１，２，…ｍ）とから構成される１つの駆動部に対してそれぞれ１つずつ設けられており、例えば、フェーズドアレー第１パルス発生部１５ａ１と、フェーズドアレー第１ダンピング抵抗１５ｂ１とから構成される駆動部に対しては、第１出力切断スイッチ１５ｃ１が設けられている。また、出力切断スイッチ１４ｃおよび出力切断スイッチ部１５ｃは、電圧制御部２０もしくは電圧制御部２０が有するスイッチング制御部２０ｂと導通している。なお、前述した構成は、第２の実施形態における第１の変形例である駆動回路１２Ａ、第３の実施形態である駆動回路１２Ｂ、および第３の実施形態における変形例である駆動回路１２Ｃのいずれに対しても適用することができる。
【０１０２】
次に、前述した構成において、使用する駆動出力部が、シングルエレメント駆動部１４Ａからフェーズドアレー駆動部１５Ａに変更される際に、出力切断スイッチ１４ｃと、出力切断スイッチ部１５ｃとが動作を行うタイミングについて説明を行う。なお、本実施形態の駆動回路１２Ｄは、第２の実施形態における図５の回路構成に基づいて構成されているため、図５に示す駆動回路１２の動作の説明と重複する部分に関しては、一部省略して説明を行う。また、これ以降、第１の電圧は、第２の電圧より高い電圧であるとして説明を行う。
【０１０３】
シングルエレメント駆動部１４Ａが駆動している場合、出力切断スイッチ１４ｃと、第１スイッチ１９ａとが共にオンしており、出力切断スイッチ１５ｃと、第１スイッチ１９ｂとが共にオフしている。この状態から、使用する駆動出力部が、シングルエレメント駆動部１４Ａからフェーズドアレー駆動部１５Ａに変更される場合、高圧部１６がコンデンサ１７への充電電圧の供給を停止した後に、電圧監視回路１８が、コンデンサ１７の充電電圧を確認する。コンデンサ１７の充電電圧が第２の電圧より大きい場合、電圧監視回路１８は、電圧制御部２０の制御部２１に対し、所定の信号をＣｔｒｌ−２信号のラインを使って送信する。該Ｃｔｒｌ−２信号を受信した制御部２１は、所定の信号をＣｔｒｌ−３信号のラインを使って送信し、出力切断スイッチ１４ｃをオフにする。その後、出力切断スイッチ１４ｃがオフであり、第１スイッチ１９ａがオンである該状態が保持されたまま、コンデンサ１７の充電電圧が第２の電圧以下の電圧値まで降下するまで、シングルエレメントダンピング抵抗１４ｂにおいて、コンデンサ１７の充電電圧の放電が行われる。そして、コンデンサ１７の充電電圧が第２の電圧以下の電圧値まで降下した時点において、電圧監視回路１８は、電圧制御部２０の制御部２１に対し、所定の信号をＣｔｒｌ−２信号のラインを使って送信する。該Ｃｔｒｌ−２信号を受信した制御部２１は、所定の信号をＣｔｒｌ−３信号のラインを使って送信することにより、第１スイッチ１９ａをオフにすると同時に、出力切断スイッチ部１５ｃと、第１スイッチ１９ｂとを共にオンにする。
【０１０４】
本実施形態における駆動回路１２Ｄを有する超音波非破壊検査装置１は、第２の実施形態において述べた効果と同様の効果を得ることかできる。
【０１０５】
さらに、本実施形態における駆動回路１２Ｄは、使用する駆動出力部を、シングルエレメント駆動部１４Ａからフェーズドアレー駆動部１５Ａに変更する際に、第１プローブ接続部６ａ以降の部分から、シングルエレメントダンピング抵抗１４ｂを切り離した状態において、コンデンサ１７の充電電圧の放電を行うことができる。そのため、プローブの挿抜等により、第１プローブ接続部６ａ以降の部分の状態が変化した場合においても、そのような変化とは全く無関係にコンデンサ１７の充電電圧の放電を行うことができる。
【０１０６】
（第５の実施形態）
図１７から図２３は、本発明の第４の実施形態に係るものである。なお、第１の実施形態から第４の実施形態までと同様の構成を持つ部分については、詳細説明は省略する。また、第１の実施形態から第４の実施形態までと同様の構成要素については、同一の符号を用いて説明は省略する。
【０１０７】
図１７は、第５の実施形態に係る超音波非破壊検査装置が有するシングルエレメント（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔ）駆動出力部の構成図である。図１８は、第５の実施形態において、使用する駆動出力部が第１駆動出力部から第２駆動出力部に変更される際のフローチャートである。図１９は、第５の実施形態において、使用する駆動出力部が第１駆動出力部から第２駆動出力部に変更される際の電圧の変化の状態を示した図である。図２０は、第２の実施形態の図５の駆動回路におけるＸの部分の構成を、第５の実施形態を実施するために必要な構成に変形した場合のブロック図である。図２１は、図２０のブロック図における各部の動作を示すタイムチャートである。図２２は、第２の実施形態の図８の駆動回路におけるＹの部分の構成を、第５の実施形態を実施するために必要な構成に変形した場合のブロック図である。図２３は、図２２のブロック図における各部の動作を示すタイムチャートである。
【０１０８】
本実施形態の駆動回路は、第２の実施形態における図５の駆動回路１２の回路構成に基づいて構成されており、第２の実施形態の図５の駆動回路１２におけるＸの部分の構成が、図２０に示すような構成となっている。また、本実施形態におけるシングルエレメント駆動部１４Ｂは、図１７に示すように、シングルエレメントダンピング抵抗１４ｂがダンピング抵抗を複数有し、また、複数のダンピング抵抗切り替えスイッチを有するシングルエレメントダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄにより、それらのダンピング抵抗を所定のタイミングにおいて切り替えることができる。シングルエレメントダンピング抵抗１４ｂは、シングルエレメント第ｊダンピング抵抗１４ｂｊ（ｊ＝１，２，…ｔ）として表されるダンピング抵抗をｔ個有し、シングルエレメントダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄは、シングルエレメント第ｊダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄｊ（ｊ＝１，２，…ｔ）として表されるダンピング抵抗切り替えスイッチをｔ個有する。図１７に示すように、シングルエレメント第ｊダンピング抵抗１４ｂｊと、シングルエレメント第ｊダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄｊとは、１対１で対応しており、例えば、シングルエレメント第１ダンピング抵抗１４ｂ１におけるコンデンサ１７の充電電圧の放電を開始および停止させるダンピング抵抗切り替えスイッチは、シングルエレメント第１ダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄ１であるという構成となっている。なお、本実施形態の説明においては、説明の簡単のため、ｔ＝３としてこれ以降の説明を行う。また、シングルエレメント第ｊダンピング抵抗１４ｂｊの抵抗値をＲｊとし、ｔ＝３である本実施形態の説明における、各ダンピング抵抗の抵抗値の大小関係は、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３であるとする。
【０１０９】
立ち上がり検出回路３２は、使用する駆動出力部が、シングルエレメント駆動部１４からフェーズドアレー駆動部１５に変更される場合の信号の立ち上がりを検知し、検知した内容を所定の信号とし電圧監視回路１８に送信する。
【０１１０】
次に、前述した構成において、使用する駆動出力部が、シングルエレメント駆動部１４Ｂからフェーズドアレー駆動部１５に変更される際に、シングルエレメント第１ダンピング抵抗１４ｂ１と、シングルエレメント第２ダンピング抵抗１４ｂ２と、シングルエレメント第３ダンピング抵抗１４ｂ３とが切り替わるタイミングについての説明を、図１８と、図１９と、図２１とに基づいて行う。なお、本実施形態の駆動回路は、第２の実施形態における図５の回路構成に基づいて構成されているため、図５の駆動回路１２の動作の説明と重複する部分に関しては、一部省略して説明を行う。また、これ以降、第１の電圧は第３の電圧より高く、第３の電圧は第４の電圧より高く、第４の電圧は第２の電圧より高い電圧であるとして説明を行う。
【０１１１】
シングルエレメント駆動部１４Ｂが駆動している場合、シングルエレメント第１ダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄ１と、第１スイッチ１９ａと、第３スイッチ２４ａとがオンしており、シングルエレメント第２ダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄ２と、シングルエレメント第３ダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄ３と、第２スイッチ１９ｂと、第４スイッチ２４ｂとがオフしている。
【０１１２】
この状態から、使用する駆動出力部が、シングルエレメント駆動部１４Ｂからフェーズドアレー駆動部１５に変更される場合、まず、制御部２１が所定の信号を高圧部１６に送信し、該所定の信号を受信した高圧部１６は、コンデンサ１７への充電電圧の供給を停止する（ステップＳ１−１）。次に、立ち上がり検出回路３２がＩｎｐｕｔ信号の立ち上がりを検知し、検知した内容を所定の信号として電圧監視回路１８に送信する。該所定の信号を受信した電圧監視回路１８は、コンデンサ１７の充電電圧の電圧値を確認する（ステップＳ１−２およびステップＳ１−３）。ここで、コンデンサ１７の充電電圧の電圧値をＶとすると、電圧値Ｖが第２の電圧より大きく、かつ、電圧値Ｖが第１の電圧以下であり、かつ、電圧値Ｖが第３の電圧よりも大きい場合、電圧監視回路１８は、電圧制御部２０の制御部２１に対し、第１のパルス幅を有する所定の信号をＣｔｒｌ−２−２信号として送信する。第１のパルス幅を有するＣｔｒｌ−２−２信号を受信した制御部２１は、所定の信号をＣｔｒｌ−３信号のラインを使って送信し、シングルエレメント第１ダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄ１をオンにすると共に、シングルエレメント第２ダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄ２と、シングルエレメント第３ダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄ３とをオフにする（ステップＳ１−４）。その後、制御部２１は、発振器２２に対し、Ｏｓｌ−Ｏｕｔ信号として送信される信号のパルス繰り返し周波数およびパルス幅が各々最大となるような信号の発振を開始させる（ステップＳ１−７）。この場合、シングルエレメントパルス発生部１４ａと、シングルエレメント第１ダンピング抵抗１４ｂ１とが導通状態となっているため、抵抗値がＲ１であるシングルエレメント第１ダンピング抵抗１４ｂ１において、コンデンサ１７の充電電圧の放電が行われる（ステップＳ１−８）。
【０１１３】
その後、電圧監視回路１８は、引き続きコンデンサ１７の充電電圧の監視および確認を行い（ステップＳ１−２およびステップＳ１−３）、電圧値Ｖが第２の電圧より大きく、かつ、電圧値Ｖが第３の電圧以下であり、かつ、電圧値Ｖが第４の電圧よりも大きい場合、電圧制御部２０の制御部２１に対し、第２のパルス幅を有する所定の信号をＣｔｒｌ−２−２信号として送信する。第２のパルス幅を有するＣｔｒｌ−２−２信号を受信した制御部２１は、所定の信号をＣｔｒｌ−３信号のラインを使って送信し、シングルエレメント第２ダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄ２をオンにすると共に、シングルエレメント第１ダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄ１と、シングルエレメント第３ダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄ３とをオフにする（ステップＳ１−５）。その後、制御部２１は、発振器２２に対し、Ｏｓｌ−Ｏｕｔ信号として送信される信号のパルス繰り返し周波数およびパルス幅が各々最大となるような信号の発振を継続させる（ステップＳ１−７）。この場合、シングルエレメントパルス発生部１４ａと、シングルエレメント第２ダンピング抵抗１４ｂ２とが導通状態となっているため、抵抗値がＲ２であるシングルエレメント第２ダンピング抵抗１４ｂ２において、コンデンサ１７の充電電圧の放電が行われる（ステップＳ１−８）。
【０１１４】
また、電圧監視回路１８は、引き続きコンデンサ１７の充電電圧の監視および確認を行い（ステップＳ１−２およびステップＳ１−３）、電圧値Ｖが第２の電圧より大きく、かつ、電圧値Ｖが前記第４の電圧以下である場合、電圧制御部２０の制御部２１に対し、第３のパルス幅を有する所定の信号をＣｔｒｌ−２−２信号として送信する。第３のパルス幅を有するＣｔｒｌ−２−２信号を受信した制御部２１は、所定の信号をＣｔｒｌ−３信号のラインを使って送信し、シングルエレメント第３ダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄ３をオンにすると共に、シングルエレメント第１ダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄ１と、シングルエレメント第２ダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄ２とをオフにする（ステップＳ１−６）。その後、制御部２１は、発振器２２に対し、Ｏｓｌ−Ｏｕｔ信号として送信される信号のパルス繰り返し周波数およびパルス幅が各々最大となるような信号の発振を継続させる（ステップＳ１−７）。この場合、シングルエレメントパルス発生部１４ａと、シングルエレメント第３ダンピング抵抗１４ｂ３とが導通状態となっているため、抵抗値がＲ３であるシングルエレメント第３ダンピング抵抗１４ｂ３において、コンデンサ１７の充電電圧の放電が行われる（ステップＳ１−８）。
【０１１５】
さらに、電圧監視回路１８は、引き続きコンデンサ１７の充電電圧の監視および確認を行い（ステップＳ１−２およびステップＳ１−３）、電圧値Ｖが第２の電圧より小さくなった場合、電圧制御部２０の制御部２１に対し、第４のパルス幅を有する所定の信号をＣｔｒｌ−２−２信号として送信する。第４のパルス幅を有するＣｔｒｌ−２−２信号を受信した制御部２１は、発振器２２に対し、Ｏｓｌ−Ｏｕｔ信号として送信される信号のパルス繰り返し周波数およびパルス幅が各々最大となるような信号の発振を停止させる。また、制御部２１は、所定の信号を高圧部１６に送信し、該所定の信号を受信した高圧部１６は、コンデンサ１７への充電電圧の供給を再開する。さらに、制御部２１は、電圧監視回路１８から送信されたＣｔｒｌ−２−２信号が第４のパルス幅を有することを検知した後にＣｔｒｌ−３信号を送信し、ＮＯＴゲート２３と連携することにより、第１スイッチ１９ａと、第３スイッチ２４ａとをオンからオフに切り替え、第２スイッチ１９ｂと、第４スイッチ２４ｂとをオフからオンに切り替える（ステップＳ１−９）。
【０１１６】
なお、本実施形態の駆動回路においては、第２の実施形態の変形例である図８の駆動回路１２ＡにおけるＹの部分の構成が、図２２に示すような構成となっていてもよい。この場合、図７におけるＡＮＤゲート２８および電圧監視回路１８とＡＮＤゲートとを接続するラインが、検知すべき電圧値の数と同じ数だけ設けられている。また、検知すべき電圧値が、前述した大小関係を有する第１の電圧から第４の電圧までの４つの電圧値であるとすると、ＡＮＤゲートおよび電圧監視回路１８とＡＮＤゲートとを接続するラインは、それぞれ４つずつとなる。なお、これら４つのＡＮＤゲートを、それぞれ２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄとする。
【０１１７】
前述した本実施形態の説明においては、電圧監視回路１８は、ステップＳ１−４の動作を行う前後と、ステップＳ１−５の動作を行う際と、ステップＳ１−６との動作を行う際とにおいて、それぞれ異なる４種類の所定のパルス幅を持つ信号をＣｔｒｌ−２−２信号として制御部２１に対して送信していた。しかし、制御部２１が無い本変形例においては、電圧監視回路１８は、電圧監視回路１８とＡＮＤゲートとを接続するライン１つに対して１つずつ信号を割り当てて送信している。具体的には、ＡＮＤゲート２８ａに送信する所定の第１の信号をＣｔｒｌ−２−３信号として第１の電圧に割り当て、ＡＮＤゲート２８ｂに送信する所定の第２の信号をＣｔｒｌ−２−４信号として第３の電圧に割り当て、ＡＮＤゲート２８ｃに送信する所定の第３の信号をＣｔｒｌ−２−５信号として第４の電圧に割り当て、ＡＮＤゲート２８ｄに送信する所定の第４の信号をＣｔｒｌ−２−６信号として第２の電圧に割り当てるという方法を用いて、電圧監視回路１８は、コンデンサ１７の充電電圧の変化を信号として送信している。
【０１１８】
次に、本変形例において、使用する駆動出力部が、シングルエレメント駆動部１４Ｂからフェーズドアレー駆動部１５に変更される際に、シングルエレメント第１ダンピング抵抗１４ｂ１と、シングルエレメント第２ダンピング抵抗１４ｂ２と、シングルエレメント第３ダンピング抵抗１４ｂ３とが切り替わるタイミングについての説明を、図１８と、図１９と、図２３に基づいて行う。なお、本変形例の駆動回路は、第２の実施形態における図８の駆動回路１２Ａの回路構成に基づいて構成されているため、図８の駆動回路１２Ａの動作の説明と重複する部分に関しては、一部省略して説明を行う。また、前述した本実施形態の説明と重複する部分に関しても、一部省略して説明を行う。
【０１１９】
シングルエレメント駆動部１４Ｂが駆動している場合、シングルエレメント第１ダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄ１と、第１スイッチ１９ａと、第３スイッチ２４ａとがオンしており、シングルエレメント第２ダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄ２と、シングルエレメント第３ダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄ３と、第２スイッチ１９ｂと、第４スイッチ２４ｂとがオフしている。
【０１２０】
この状態から、使用する駆動出力部が、シングルエレメント駆動部１４Ｂからフェーズドアレー駆動部１５に変更される場合、まず、所定の信号を受信した高圧部１６が、コンデンサ１７への充電電圧の供給を停止し（ステップＳ１−１）、次に、電圧監視回路１８が、コンデンサ１７の充電電圧の電圧値を確認する（ステップＳ１−２およびステップＳ１−３）。ここで、コンデンサ１７の充電電圧の電圧値をＶとすると、電圧値Ｖが第２の電圧より大きく、かつ、電圧値Ｖが第１の電圧以下であり、かつ、電圧値Ｖが第３の電圧よりも大きい場合、電圧監視回路１８は、ＡＮＤゲート２８ａに対し、所定の第１の信号をＣｔｒｌ−２−３信号として送信する。Ｃｔｒｌ−２−３信号は、ＡＮＤゲート２８ａを通過してＣｔｒｌ−１−２信号となり、シングルエレメント第１ダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄ１をオンにすると共に、シングルエレメント第２ダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄ２と、シングルエレメント第３ダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄ３とをオフにする（ステップＳ１−４）。その後、Ｃｔｒｌ−１−２信号を受信した発振器２２は、Ｏｓｌ−Ｏｕｔ信号として送信される信号のパルス繰り返し周波数およびパルス幅が各々最大となるような信号の発振を開始する（ステップＳ１−７）。この場合、シングルエレメントパルス発生部１４ａと、シングルエレメント第１ダンピング抵抗１４ｂ１とが導通状態となっているため、抵抗値がＲ１であるシングルエレメント第１ダンピング抵抗１４ｂ１において、コンデンサ１７の充電電圧の放電が行われる（ステップＳ１−８）。
【０１２１】
その後、電圧監視回路１８は、引き続きコンデンサ１７の充電電圧の監視および確認を行い（ステップＳ１−２およびステップＳ１−３）、電圧値Ｖが第２の電圧より大きく、かつ、電圧値Ｖが第３の電圧以下であり、かつ、電圧値Ｖが第４の電圧よりも大きい場合、ＡＮＤゲート２８ｂに対し、所定の第２の信号をＣｔｒｌ−２−４信号として送信する。Ｃｔｒｌ−２−４信号は、ＡＮＤゲート２８ｂを通過してＣｔｒｌ−１−３信号となり、シングルエレメント第２ダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄ２をオンにすると共に、シングルエレメント第１ダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄ１と、シングルエレメント第３ダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄ３とをオフにする（ステップＳ１−５）。その後、所定のＣｔｒｌ−２−４信号を受信した発振器２２は、Ｏｓｌ−Ｏｕｔ信号として送信される信号のパルス繰り返し周波数およびパルス幅が各々最大となるような信号の発振を継続する（ステップＳ１−７）。この場合、シングルエレメントパルス発生部１４ａと、シングルエレメント第２ダンピング抵抗１４ｂ２とが導通状態となっているため、抵抗値がＲ２であるシングルエレメント第２ダンピング抵抗１４ｂ２において、コンデンサ１７の充電電圧の放電が行われる（ステップＳ１−８）。
【０１２２】
また、電圧監視回路１８は、引き続きコンデンサ１７の充電電圧の監視および確認を行い（ステップＳ１−２およびステップＳ１−３）、電圧値Ｖが第２の電圧より大きく、かつ、電圧値Ｖが前記第４の電圧以下である場合、ＡＮＤゲート２８ｃに対し、所定の第３の信号をＣｔｒｌ−２−５信号として送信する。Ｃｔｒｌ−２−５信号は、ＡＮＤゲート２８ｃを通過してＣｔｒｌ−１−４信号となり、シングルエレメント第３ダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄ３をオンにすると共に、シングルエレメント第１ダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄ１と、シングルエレメント第２ダンピング抵抗切り替えスイッチ１４ｄ２とをオフにする（ステップＳ１−５）。その後、Ｃｔｒｌ−１−４信号を受信した発振器２２は、Ｏｓｌ−Ｏｕｔ信号として送信される信号のパルス繰り返し周波数およびパルス幅が各々最大となるような信号の発振を継続する（ステップＳ１−７）。この場合、シングルエレメントパルス発生部１４ａと、シングルエレメント第３ダンピング抵抗１４ｂ３とが導通状態となっているため、抵抗値がＲ３であるシングルエレメント第３ダンピング抵抗１４ｂ３において、コンデンサ１７の充電電圧の放電が行われる（ステップＳ１−８）。
【０１２３】
さらに、電圧監視回路１８は、引き続きコンデンサ１７の充電電圧の監視および確認を行い（ステップＳ１−２およびステップＳ１−３）、電圧値Ｖが第２の電圧より小さくなった場合、ＡＮＤゲート２８ｄに対し、所定の第４の信号をＣｔｒｌ−２−６信号として送信する。Ｃｔｒｌ−２−６信号は、ＡＮＤゲート２８ｄを通過してＣｔｒｌ−１−５信号となる。Ｃｔｒｌ−１−５信号を受信した発振器２２は、Ｏｓｌ−Ｏｕｔ信号として送信される信号のパルス繰り返し周波数およびパルス幅が各々最大となるような信号の発振を停止する。また、Ｃｔｒｌ−１−５信号を受信した高圧部１６は、コンデンサ１７への充電電圧の供給を再開する。さらに、Ｃｔｒｌ−２−６信号と、スイッチ部１３から送信された信号であるＳｅｔｕｐ信号とは、ＡＮＤゲート２９を通過することにより加算されてＣｔｒｌ−３信号となる。Ｃｔｒｌ−３信号は、第２スイッチ１９ｂと、第４スイッチ２４ｂとをオフからオンに切り替え、また、ＮＯＴゲート２３を通過して反転したＣｔｒｌ−３信号は、第１スイッチ１９ａと、第３スイッチ２４ａとをオンからオフに切り替える（ステップＳ１−９）。
【０１２４】
本実施形態および本実施形態の変形例における駆動回路を有する超音波非破壊検査装置１は、第２の実施形態において述べた効果と同様の効果を得ることかできる。
【０１２５】
さらに、本実施形態および本実施形態の変形例における駆動回路を有する超音波非破壊検査装置１は、第１駆動出力部であるシングルエレメント駆動部１４Ｂに、抵抗値がそれぞれ異なるダンピング抵抗を複数設けることにより、コンデンサ１７の充電電圧を段階的に降下させることができるため、使用する駆動出力部がシングルエレメント駆動部１４Ｂからフェーズドアレー駆動部１５に変更される際に生じる、コンデンサ１７におけるエネルギーのロスを少なくすることができる。
【０１２６】
また、本実施形態の変形例における駆動回路を有する超音波非破壊検査装置１は、前述したような本実施形態における効果を、より容易な回路構成により実現することができる。
【０１２７】
（第６の実施形態）
図２４および図２５は、本発明の第６の実施形態に係るものである。なお、第１の実施形態から第５の実施形態までと同様の構成を持つ部分については、詳細説明は省略する。また、第１の実施形態から第５の実施形態までと同様の構成要素については、同一の符号を用いて説明は省略する。
【０１２８】
図２４は、第６の実施形態において、使用する駆動出力部が第１駆動出力部から第２駆動出力部に変更される際のフローチャートである。図２５は、第６の実施形態において、使用する駆動出力部が第１駆動出力部から第２駆動出力部に変更される際の電圧の変化の状態を示した図である。
【０１２９】
本実施形態の駆動回路は、第２の実施形態における図５の駆動回路１２の回路構成に基づいて構成されており、第５の実施形態と同様に、第２の実施形態の図５の駆動回路１２におけるＸの部分の構成が、図２０に示すような構成となっている。また、本実施形態の駆動回路１２に設けられた発振器２２は、第２の実施形態における図５の駆動回路１２に設けられた発振器２２とは異なり、所定のパルス幅およびパルス繰り返し周波数を有する信号のみを発振するものではなく、所定の信号を受信することにより、パルス幅およびパルス繰り返し周波数を変更しつつ、信号を発振することができるものである。
【０１３０】
次に、前述した構成において、使用する駆動出力部が、シングルエレメント駆動部１４からフェーズドアレー駆動部１５に変更される際の手順についての説明を、図２４と、図２５とに基づいて行う。なお、本実施形態の駆動回路は、第２の実施形態における図５の回路構成に基づいて構成されているため、図５の駆動回路１２の動作の説明と重複する部分に関しては、一部省略して説明を行う。また、これ以降、第１の電圧は第３の電圧より高く、第３の電圧は第４の電圧より高く、第４の電圧は第２の電圧より高い電圧であるとして説明を行う。
【０１３１】
シングルエレメント駆動部１４が駆動している場合、第１スイッチ１９ａと、第３スイッチ２４ａとがオンしており、第２スイッチ１９ｂと、第４スイッチ２４ｂとがオフしている。
【０１３２】
この状態から、使用する駆動出力部が、シングルエレメント駆動部１４からフェーズドアレー駆動部１５に変更される場合、まず、制御部２１が所定の信号を高圧部１６に送信し、該所定の信号を受信した高圧部１６は、コンデンサ１７への充電電圧の供給を停止する（ステップＳ２−１）。次に、電圧監視回路１８は、Ｉｎｐｕｔ信号の立ち上がりを検知し、コンデンサ１７の充電電圧の電圧値を確認する（ステップＳ２−２およびステップＳ２−３）。ここで、コンデンサ１７の充電電圧の電圧値をＶとすると、電圧値Ｖが第２の電圧より大きく、かつ、電圧値Ｖが第１の電圧以下であり、かつ、電圧値Ｖが第３の電圧よりも大きい場合、電圧監視回路１８は、電圧制御部２０の制御部２１に対し、第１のパルス幅を有する所定の信号をＣｔｒｌ−２−２信号として送信する。第１のパルス幅を有するＣｔｒｌ−２−２信号を受信した制御部２１は、発振器２２に対し、第１のパルス繰り返し周波数および第５のパルス幅を有する信号をＯｓｌ−Ｏｕｔ信号として発振させる信号を送信する（ステップＳ２−４）。Ｏｓｌ−Ｏｕｔ信号を受信したシングルエレメントパルス発生部１４ａは、第１のパルス繰り返し周波数および第５のパルス幅を有する信号を出力する。それにより、シングルエレメントダンピング抵抗１４ｂにおいて、コンデンサ１７の充電電圧の放電が行われる（ステップＳ２−７）。
【０１３３】
その後、電圧監視回路１８は、引き続きコンデンサ１７の充電電圧の監視および確認を行い（ステップＳ２−２およびステップＳ２−３）、電圧値Ｖが第２の電圧より大きく、かつ、電圧値Ｖが第３の電圧以下であり、かつ、電圧値Ｖが第４の電圧よりも大きい場合、電圧監視回路１８は、電圧制御部２０の制御部２１に対し、第２のパルス幅を有する所定の信号をＣｔｒｌ−２−２信号として送信する。第２のパルス幅を有するＣｔｒｌ−２−２信号を受信した制御部２１は、発振器２２に対し、第２のパルス繰り返し周波数および第６のパルス幅を有する信号をＯｓｌ−Ｏｕｔ信号として発振させる信号を送信する（ステップＳ２−５）。Ｏｓｌ−Ｏｕｔ信号を受信したシングルエレメントパルス発生部１４ａは、第２のパルス繰り返し周波数および第６のパルス幅を有する信号を出力する。それにより、シングルエレメントダンピング抵抗１４ｂにおいて、コンデンサ１７の充電電圧の放電が行われる（ステップＳ２−７）。
【０１３４】
また、電圧監視回路１８は、引き続きコンデンサ１７の充電電圧の監視および確認を行い（ステップＳ２−２およびステップＳ２−３）、電圧値Ｖが第２の電圧より大きく、かつ、電圧値Ｖが前記第４の電圧以下である場合、電圧監視回路１８は、電圧制御部２０の制御部２１に対し、第３のパルス幅を有する所定の信号をＣｔｒｌ−２−２信号として送信する。第３のパルス幅を有するＣｔｒｌ−２−２信号を受信した制御部２１は、発振器２２に対し、第３のパルス繰り返し周波数および第７のパルス幅を有する信号をＯｓｌ−Ｏｕｔ信号として発振させる信号を送信する（ステップＳ２−６）。Ｏｓｌ−Ｏｕｔ信号を受信したシングルエレメントパルス発生部１４ａは、第３のパルス繰り返し周波数および第７のパルス幅を有する信号を出力する。それにより、シングルエレメントダンピング抵抗１４ｂにおいて、コンデンサ１７の充電電圧の放電が行われる（ステップＳ２−７）。
【０１３５】
さらに、電圧監視回路１８は、引き続きコンデンサ１７の充電電圧の監視および確認を行い（ステップＳ２−２およびステップＳ２−３）、電圧値Ｖが第２の電圧より小さくなった場合、電圧制御部２０の制御部２１に対し、第４のパルス幅を有する所定の信号をＣｔｒｌ−２−２信号として送信する。第４のパルス幅を有するＣｔｒｌ−２−２信号を受信した制御部２１は、発振器２２に対し、第３のパルス繰り返し周波数および第７のパルス幅を有する信号の発振を停止させる。また、制御部２１は、所定の信号を高圧部１６に送信し、該所定の信号を受信した高圧部１６は、コンデンサ１７への充電電圧の供給を再開する。さらに、制御部２１は、電圧監視回路１８から送信されたＣｔｒｌ−２−２信号が第４のパルス幅を有することを検知した後にＣｔｒｌ−３信号を送信し、ＮＯＴゲート２３と連携することにより、第１スイッチ１９ａと、第３スイッチ２４ａとをオンからオフに切り替え、第２スイッチ１９ｂと、第４スイッチ２４ｂとをオフからオンに切り替える（ステップＳ２−８）。
【０１３６】
なお、本実施形態の駆動回路においては、第５の実施形態と同様に、第２の実施形態の変形例である図８の駆動回路１２ＡにおけるＹの部分の構成が、図２２に示すような構成となっていてもよい。この場合、図８におけるＡＮＤゲート２８および電圧監視回路１８とＡＮＤゲートとを接続するラインが、検知すべき電圧値の数と同じ数だけ設けられている。また、検知すべき電圧値が、前述した大小関係を有する第１の電圧から第４の電圧までの４つの電圧値であるとすると、ＡＮＤゲートおよび電圧監視回路１８とＡＮＤゲートとを接続するラインは、それぞれ４つずつとなる。なお、これら４つのＡＮＤゲートを、それぞれ２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄとする。
【０１３７】
次に、本変形例において、使用する駆動出力部が、シングルエレメント駆動部１４からフェーズドアレー駆動部１５に変更される際の手順についての説明を、図２４と、図２５とに基づいて行う。なお、本実施形態の駆動回路は、第２の実施形態における図８の駆動回路１２Ａの回路構成に基づいて構成されているため、図８の駆動回路１２Ａの動作の説明と重複する部分に関しては、一部省略して説明を行う。また、前述した本実施形態の説明と重複する部分に関しても、一部省略して説明を行う。
【０１３８】
シングルエレメント駆動部１４が駆動している場合、第１スイッチ１９ａと、第３スイッチ２４ａとがオンしており、第２スイッチ１９ｂと、第４スイッチ２４ｂとがオフしている。
【０１３９】
この状態から、使用する駆動出力部が、シングルエレメント駆動部１４からフェーズドアレー駆動部１５に変更される場合、まず、所定の信号を受信した高圧部１６が、コンデンサ１７への充電電圧の供給を停止し（ステップＳ２−１）、次に、電圧監視回路１８が、コンデンサ１７の充電電圧の電圧値を確認する（ステップＳ２−２およびステップＳ２−３）。ここで、コンデンサ１７の充電電圧の電圧値をＶとすると、電圧値Ｖが第２の電圧より大きく、かつ、電圧値Ｖが第１の電圧以下であり、かつ、電圧値Ｖが第３の電圧よりも大きい場合、電圧監視回路１８は、ＡＮＤゲート２８ａに対し、所定の第１の信号をＣｔｒｌ−２−３信号として送信する。Ｃｔｒｌ−２−３信号は、ＡＮＤゲート２８ａを通過してＣｔｒｌ−１−２信号となり、Ｃｔｒｌ−１−２信号を受信した発振器２２は、第１のパルス繰り返し周波数および第５のパルス幅を有する信号をＯｓｌ−Ｏｕｔ信号として発振する（ステップＳ２−４）。Ｏｓｌ−Ｏｕｔ信号を受信したシングルエレメントパルス発生部１４ａは、第１のパルス繰り返し周波数および第５のパルス幅を有する信号を出力する。それにより、シングルエレメントダンピング抵抗１４ｂにおいて、コンデンサ１７の充電電圧の放電が行われる（ステップＳ２−７）。
【０１４０】
その後、電圧監視回路１８は、引き続きコンデンサ１７の充電電圧の監視および確認を行い（ステップＳ２−２およびステップＳ２−３）、電圧値Ｖが第２の電圧より大きく、かつ、電圧値Ｖが第３の電圧以下であり、かつ、電圧値Ｖが第４の電圧よりも大きい場合、電圧監視回路１８は、ＡＮＤゲート２８ｂに対し、所定の第２の信号をＣｔｒｌ−２−４信号として送信する。Ｃｔｒｌ−２−４信号は、ＡＮＤゲート２８ｂを通過してＣｔｒｌ−１−３信号となり、Ｃｔｒｌ−１−３信号を受信した発振器２２は、第２のパルス繰り返し周波数および第６のパルス幅を有する信号をＯｓｌ−Ｏｕｔ信号として発振する（ステップＳ２−５）。Ｏｓｌ−Ｏｕｔ信号を受信したシングルエレメントパルス発生部１４ａは、第２のパルス繰り返し周波数および第６のパルス幅を有する信号を出力する。それにより、シングルエレメントダンピング抵抗１４ｂにおいて、コンデンサ１７の充電電圧の放電が行われる（ステップＳ２−７）。
【０１４１】
また、電圧監視回路１８は、引き続きコンデンサ１７の充電電圧の監視および確認を行い（ステップＳ２−２およびステップＳ２−３）、電圧値Ｖが第２の電圧より大きく、かつ、電圧値Ｖが前記第４の電圧以下である場合、電圧監視回路１８は、ＡＮＤゲート２８ｃに対し、所定の第３の信号をＣｔｒｌ−２−５信号として送信する。Ｃｔｒｌ−２−５信号は、ＡＮＤゲート２８ｃを通過してＣｔｒｌ−１−４信号となり、Ｃｔｒｌ−１−４信号を受信した発振器２２は、第３のパルス繰り返し周波数および第７のパルス幅を有する信号をＯｓｌ−Ｏｕｔ信号として発振する（ステップＳ２−６）。Ｏｓｌ−Ｏｕｔ信号を受信したシングルエレメントパルス発生部１４ａは、第３のパルス繰り返し周波数および第７のパルス幅を有する信号を出力する。それにより、シングルエレメントダンピング抵抗１４ｂにおいて、コンデンサ１７の充電電圧の放電が行われる（ステップＳ２−７）。
【０１４２】
さらに、電圧監視回路１８は、引き続きコンデンサ１７の充電電圧の監視および確認を行い（ステップＳ２−２およびステップＳ２−３）、電圧値Ｖが第２の電圧より小さくなった場合、ＡＮＤゲート２８ｄに対し、所定の第４の信号をＣｔｒｌ−２−６信号として送信する。Ｃｔｒｌ−２−６信号は、ＡＮＤゲート２８ｄを通過してＣｔｒｌ−１−５信号となり、Ｃｔｒｌ−１−５信号を受信した発振器２２は、第３のパルス繰り返し周波数および第７のパルス幅を有する信号の発振を停止する。また、Ｃｔｒｌ−１−５信号を受信した高圧部１６は、コンデンサ１７への充電電圧の供給を再開する。さらに、Ｃｔｒｌ−２−６信号と、スイッチ部１３から送信された信号であるＳｅｔｕｐ信号とは、ＡＮＤゲート２９を通過することにより加算されてＣｔｒｌ−３信号となる。Ｃｔｒｌ−３信号は、第２スイッチ１９ｂと、第４スイッチ２４ｂとをオフからオンに切り替え、また、ＮＯＴゲート２３を通過して反転したＣｔｒｌ−３信号は、第１スイッチ１９ａと、第３スイッチ２４ａとをオンからオフに切り替える（ステップＳ２−８）。
【０１４３】
本実施形態および本実施形態の変形例における駆動回路を有する超音波非破壊検査装置１は、第２の実施形態および第５の実施形態において述べた効果と同様の効果を得ることかできる。
【０１４４】
さらに、本実施形態の駆動回路を有する超音波非破壊検査装置１は、シングルエレメントダンピング抵抗１４ｂが１つである場合においても実現できるため、第５の実施形態における駆動回路よりも回路の規模を小さくすることができる。
【０１４５】
また、本実施形態の変形例の駆動回路を有する超音波非破壊検査装置１は、前述したような本実施形態における効果を、より容易な回路構成により実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】超音波非破壊検査装置の外観図。
【図２】第１の実施形態に係る超音波非破壊検査装置の駆動出力部および駆動出力部を駆動するための駆動回路の内部構成を示すブロック図。
【図３】超音波非破壊検査装置が有するシングルエレメント（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔ）駆動出力部の構成図。
【図４】超音波非破壊検査装置が有するフェーズドアレー（Ｐｈａｓｅｄ  Ａｒｒａｙ）駆動出力部の構成図。
【図５】第２の実施形態に係る超音波非破壊検査装置の駆動出力部および駆動出力部を駆動するための駆動回路の内部構成を示すブロック図。
【図６】超音波非破壊検査装置が有する高圧部の構成図。
【図７】使用する駆動出力部が第１駆動出力部から第２駆動出力部に変更される際の、図５の各部の動作を示すタイムチャート。
【図８】図５の超音波非破壊検査装置の第１の変形例における、駆動出力部および駆動出力部を駆動するための駆動回路の内部構成を示すブロック図。
【図９】図８のブロック図における各部の動作を示すタイムチャート。
【図１０】図５の超音波非破壊検査装置の第２の変形例における、駆動出力部および駆動出力部を駆動するための駆動回路の内部構成を示すブロック図。
【図１１】図１０のブロック図における各部の動作を示すタイムチャート。
【図１２】第３の実施形態に係る超音波非破壊検査装置の駆動出力部および駆動出力部を駆動するための駆動回路の内部構成を示すブロック図。
【図１３】使用する駆動出力部が第１駆動出力部から第２駆動出力部に変更される際の、図１２の各部の動作を示すタイムチャート。
【図１４】図１２の超音波非破壊検査装置の変形例における、駆動出力部および駆動出力部を駆動するための駆動回路の内部構成を示すブロック図。
【図１５】図１４のブロック図における各部の動作を示すタイムチャート。
【図１６】第４の実施形態に係る超音波非破壊検査装置の駆動出力部および駆動出力部を駆動するための駆動回路の内部構成を示すブロック図。
【図１７】第５の実施形態に係る超音波非破壊検査装置が有するシングルエレメント（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔ）駆動出力部の構成図。
【図１８】第５の実施形態において、使用する駆動出力部が第１駆動出力部から第２駆動出力部に変更される際のフローチャート。
【図１９】第５の実施形態において、使用する駆動出力部が第１駆動出力部から第２駆動出力部に変更される際の電圧の変化の状態を示した図。
【図２０】第２の実施形態の図５の駆動回路におけるＸの部分の構成を、第５の実施形態を実施するために必要な構成に変形した場合のブロック図。
【図２１】図２０のブロック図における各部の動作を示すタイムチャート。
【図２２】第２の実施形態の図８の駆動回路におけるＹの部分の構成を、第５の実施形態を実施するために必要な構成に変形した場合のブロック図。
【図２３】図２２のブロック図における各部の動作を示すタイムチャート。
【図２４】第６の実施形態において、使用する駆動出力部が第１駆動出力部から第２駆動出力部に変更される際のフローチャート。
【図２５】第６の実施形態において、使用する駆動出力部が第１駆動出力部から第２駆動出力部に変更される際の電圧の変化の状態を示した図。
【符号の説明】
【０１４７】
１  超音波非破壊検査装置、２  電源スイッチ、２ａ  電源状態表示ＬＥＤ、３  プローブ切り替えスイッチ、３ａ  第１プローブ状態表示ＬＥＤ、３ｂ  第２プローブ状態表示ＬＥＤ、４  メニュースイッチ、５  キャリブレーションスイッチ、６ａ，８ａ  第１プローブ接続部、６ｂ，９ａ  第２プローブ接続部、７  モニタ部、８  第１プローブ、８ｂ  第１プローブ探触子、９  第２プローブ、９ｂ  第２プローブ探触子、１０，１０ａ  ＣＰＵ、１１  送信パルス発生部、１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｘ，１２Ｙ  駆動回路、１３  スイッチ部、１４  シングルエレメント駆動部、１４ａ  シングルエレメントパルス発生部、１４ｂ  シングルエレメントダンピング抵抗、１４ｂｊ  シングルエレメント第ｊダンピング抵抗（ｊ＝１，２，…ｔ）、１４ｃ  出力切断スイッチ、１４ｄｊ  シングルエレメント第ｊダンピング抵抗切り替えスイッチ（ｊ＝１，２，…ｔ）、１４ｆ，１５ｆｐ  抵抗（ｐ＝１，２，…ｎ）、１５  フェーズドアレー駆動部、１５ａ  フェーズドアレーパルス発生部、１５ａｋ  フェーズドアレー第ｋパルス発生部（ｋ＝１，２，…ｎ）、１５ａｉ  フェーズドアレー第ｉパルス発生部（ｉ＝１，２，…ｍ）、１５ｂ  ダンピング抵抗部、１５ｂｋ  フェーズドアレー第ｋダンピング抵抗（ｋ＝１，２，…ｎ）、１５ｂｉ  フェーズドアレー第ｉダンピング抵抗（ｉ＝１，２，…ｍ）、１５ｃ  出力切断スイッチ部、１５ｃｉ  第ｉ出力切断スイッチ（ｉ＝１，２，…ｍ）、１６  高圧部、１６ａ  直流電源、１６Ａ  電源部、１６ｂ  発振器、１４ｅ，１５ｅｐ，１６ｃ  ＦＥＴ（ｐ＝１，２，…ｎ）、１６ｄ  電圧監視回路、１６ｅ  トランス、１６ｆ  ダイオード、１４ｇ，１５ｇｐ，１７  コンデンサ（ｐ＝１，２，…ｎ）、１８  電圧監視回路、１９  スイッチング部、１９ａ  第１スイッチ、１９ｂ  第２スイッチ、２０，２０ａ，２０ｘ，３０，３０ａ，１００  電圧制御部、２０ｂ，３０ｂ  スイッチング制御部、２１  制御部、２２  発振器、２３  ＮＯＴゲート、２４ａ  第３スイッチ、２４ｂ  第４スイッチ、２５  ＯＲゲート、２７，３１  ＮＯＴゲート、２８，２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２９  ＡＮＤゲート、３２  立ち上がり検出回路、１０１  スイッチ、１０２  タイマー、１０３  駆動手段
代理人    弁理士    伊  藤    進
【図１】
2006138726.tif 000003
【図２】
2006138726.tif 000004
【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】
2006138726.tif 000010
【図９】
2006138726.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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