(57)【要約】【課題】  肉厚が厚く、ノイズ等の影響でＳ／Ｎ比が低い場合でも、ほぼリアルタイムで構造物内に存在する内部欠陥を検査することができる超音波検査方法と装置を提供する。【解決手段】  超音波を構造物１内に伝播させ、内部欠陥からの回折波と反射波を含む受信波形４を受信して欠陥を検査する超音波検査方法。受信波形の中から連続ウェーブレット変換を用いて特定周波数成分の情報を抽出して検査に用いる。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を構造物内に伝播させ、内部欠陥からの回折波と反射波を含む受信波形を受信して欠陥を検査する超音波検査方法であって、
前記受信波形の中から連続ウェーブレット変換を用いて特定周波数成分の情報を抽出して検査に用いることを特徴とする超音波検査方法。
【請求項２】
前記受信波形を高速フーリエ変換し受信波形ＦＦＴを得る受信波形ＦＦＴステップと、
マザーウェーブレットを高速フーリエ変換しウェーブレットＦＦＴを得るウェーブレットＦＦＴステップと、
前記受信波形ＦＦＴとウェーブレットＦＦＴを掛け算して積算ＦＦＴを得るＦＦＴ積算ステップと、
前記積算ＦＦＴを逆高速フーリエ変換してウェーブレット係数を求める係数解析ステップと、を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の超音波検査方法。
【請求項３】
マザーウェーブレットのスケーリング係数ａを変化させながら所定周波数範囲のウェーブレット係数を求めてウェーブレット係数の等高線図を表示する等高線表示ステップを有し、
該等高線図から検査に用いる最適な周波数（スケーリング係数ａ）を決定する、ことを特徴とする請求項２に記載の超音波検査方法。
【請求項４】
構造物内に存在する内部欠陥に対して構造物表面から超音波パルスを送信する超音波送信ステップと、
前記内部欠陥で超音波パルスが回折された前記受信波形を構造物表面で受信する超音波受信ステップと、を有する、ことを特徴とする請求項２又は３に記載の超音波検査方法。
【請求項５】
構造物から受信した受信波形から構造物内に存在する内部欠陥を検査する超音波検査装置であって、
所定の周波数について、
前記受信波形を高速フーリエ変換し受信波形ＦＦＴを得る受信波形ＦＦＴ装置と、
マザーウェーブレットを高速フーリエ変換しウェーブレットＦＦＴを得るウェーブレットＦＦＴ装置と、
前記受信波形ＦＦＴとウェーブレットＦＦＴを掛け算して積算ＦＦＴを得るＦＦＴ積算装置と、
前記積算ＦＦＴを高速逆フーリエ変換してウェーブレット係数を求める係数解析装置と、を備える、ことを特徴とする超音波検査装置。
【請求項６】
マザーウェーブレットのスケーリング係数ａを変化させながら所定周波数範囲のウェーブレット係数を求めてウェーブレット係数の等高線図を表示する等高線表示装置を有し、
該等高線図から検査に用いる最適な周波数（スケーリング係数ａ）を決定する、ことを特徴とする請求項５に記載の超音波検査装置。
【請求項７】
構造物内に存在する内部欠陥に対して構造物表面から超音波パルスを送信する超音波送信装置と、
前記内部欠陥で超音波パルスが回折された前記受信波形を構造物表面で受信する超音波受信装置と、を有する、ことを特徴とする請求項５又は６に記載の超音波検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物内に存在する内部欠陥を検査する超音波検査方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力圧力容器や配管等の構造物の健全性評価は、（１）非破壊検査による材料内の欠陥検出、（２）非破壊検査による欠陥サイズの測定（サイジング）、（３）破壊力学による構造健全性評価、の順に通常行われる。このうち、欠陥サイズの測定手段として、ＴＯＦＤ法（Ｔｉｍｅ  Ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）が知られている。
【０００３】
ＴＯＦＤ法は、回折波を利用する検査法であり、送信探触子と受信探触子を向かい合わせて欠陥（例えばきず）を中心位置に配置し、送信子から縦波を励起し、探傷面に沿って伝播するラテラル波、欠陥からの回折波および底面エコーを検出し、その到着時間差と音速の情報から欠陥の深さ（高さ）と大きさ（長さ）を測定する手段である。ＴＯＦＤ法は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
ＴＯＦＤ法は、欠陥の深さ（高さ）と大きさ（長さ）を正確に測定できる特徴があるが、微弱な回折波を受信する必要があるため減衰の大きい材料や厚い材料には一般的には適用できない問題点がある。
例えば，ステンレス鋼配管を対象としてＴＯＦＤ法を適用する場合には，肉厚１０ｍｍ程度以下の配管に制限され、肉厚が４０ｍｍ以上に達する構造物、例えば原子力発電設備の圧力容器や再循環系配管等では、結晶粒界などで散乱する散乱ノイズの影響でＳ／Ｎ比が低くなりすぎ、正確な測定ができなかった。
【０００５】
そこで、この問題を解決するために、ウェーブレット変換を用いた手段が既に提案されている（例えば特許文献２、３）。
【０００６】
特許文献２の「超音波信号処理装置」は、入力した超音波検査信号に対して多次元空間における方向成分を計量化するために、図１１に示すように、方向多次元型基底６１を用いてウェーブレット変換を行なう変換手段６２と、この変換手段により生成したウェーブレット変換係数から特徴抽出を行ない、特徴点を計算する特徴抽出手段６３と、この特徴抽出手段により生成した特徴点を用い、等位相面の分布の違いを基にエコーの識別を行なう識別手段６６と、を具備したものである。
【０００７】
特許文献３の「超音波エコー信号処理装置」は、被検査対象物から得られる超音波エコー信号に応じて前記被検査対象物の不良箇所を検査する際に用いられる超音波エコー信号処理装置であって、図１２に示すように、前記超音波エコー信号を回転型ウェーブレット変換して変換係数を生成する波形変換部７２と、等位相面の方向に応じて前記変換係数から前記不具合箇所に対応するエコーに係る変換係数を有意成分として選択する有意成分選択部７３と、前記有意成分を予め規定された重み係数に基づいて合成してフィルタリング信号として出力する係数合成部７４とを有するものである。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１６２３９０号公報、「超音波検査装置および方法」
【特許文献２】特開２００１−１６５９１２号公報、「超音波信号処理装置」
【特許文献３】特開２００３−６６０１７号公報、「超音波エコー信号処理装置」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ウェーブレット変換とは、受信波形にマザーウェーブレットをコンボリューションするものである。この変換には、「離散ウェーブレット変換」と「連続ウェーブレット変換」がある。
「離散ウェーブレット変換」は、マザーウェーブレットの係数ａ，ｂを離散的にとったものであり、処理時間は短いが、分解能が低下する欠点がある。そのため、高精度の時間計測を必要とする超音波検査には適用ができなかった。
【００１０】
これに対して、「連続ウェーブレット変換」は、係数ａ，ｂを連続的にとったものであり、信号の特定周波数成分を抽出するのに適している。
しかし、連続ウェーブレット変換を計算するには，まず，スケーリング係数ａを決定し，ｂを連続的に変えながら，それぞれのｂについて、受信波形とマザーウェーブレットのコンボリューションを行って行く必要があり、計算量が膨大となる。そのため、高精度で時間計測ができるが、処理時間が長く、リアルタイムでの計測ができない問題点があった。
【００１１】
しかし、原子力圧力容器や配管等の構造物を検査する現場で、超音波検査を適用するには、ほぼリアルタイムで連続ウェーブレット変換を行ない、ほぼリアルタイムで構造物内に存在する内部欠陥を検査できることが要望されていた。
【００１２】
本発明は、かかる要望を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、肉厚が厚く、ノイズ等の影響でＳ／Ｎ比が低い場合でも、ほぼリアルタイムで構造物内に存在する内部欠陥を検査することができる超音波検査方法と装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によれば、超音波を構造物内に伝播させ、内部欠陥からの回折波と反射波を含む受信波形を受信して欠陥を検査する超音波検査方法であって、
前記受信波形の中から連続ウェーブレット変換を用いて特定周波数成分の情報を抽出して検査に用いることを特徴とする超音波検査方法が提供される。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記受信波形を高速フーリエ変換し受信波形ＦＦＴを得る受信波形ＦＦＴステップと、
マザーウェーブレットを高速フーリエ変換しウェーブレットＦＦＴを得るウェーブレットＦＦＴステップと、
前記受信波形ＦＦＴとウェーブレットＦＦＴを掛け算して積算ＦＦＴを得るＦＦＴ積算ステップと、
前記積算ＦＦＴを逆高速フーリエ変換してウェーブレット係数を求める係数解析ステップと、を有する。
【００１５】
また、マザーウェーブレットのスケーリング係数ａを変化させながら所定周波数範囲のウェーブレット係数を求めてウェーブレット係数の等高線図を表示する等高線表示ステップを有し、該等高線図から検査に用いる最適な周波数（スケーリング係数ａ）を決定する。
【００１６】
また、構造物内に存在する内部欠陥に対して構造物表面から超音波パルスを送信する超音波送信ステップと、前記内部欠陥で超音波パルスが回折された前記受信波形を構造物表面で受信する超音波受信ステップと、を有する。
【００１７】
また本発明によれば、構造物から受信した受信波形から構造物内に存在する内部欠陥を検査する超音波検査装置であって、
所定の周波数について、
前記受信波形を高速フーリエ変換し受信波形ＦＦＴを得る受信波形ＦＦＴ装置と、
マザーウェーブレットを高速フーリエ変換しウェーブレットＦＦＴを得るウェーブレットＦＦＴ装置と、
前記受信波形ＦＦＴとウェーブレットＦＦＴを掛け算して積算ＦＦＴを得るＦＦＴ積算装置と、
前記積算ＦＦＴを高速逆フーリエ変換してウェーブレット係数を求める係数解析装置と、を備える、ことを特徴とする超音波検査装置が提供される。
【００１８】
本発明の好ましい実施形態によれば、マザーウェーブレットのスケーリング係数ａを変化させながら所定周波数範囲のウェーブレット係数を求めてウェーブレット係数の等高線図を表示する等高線表示装置を有し、
該等高線図から検査に用いる最適な周波数（スケーリング係数ａ）を決定する。
【００１９】
また、構造物内に存在する内部欠陥に対して構造物表面から超音波パルスを送信する超音波送信装置と、
前記内部欠陥で超音波パルスが回折された前記受信波形を構造物表面で受信する超音波受信装置と、を有する。
【発明の効果】
【００２０】
上記本発明の方法と装置によれば、２回のＦＦＴ（高速フーリエ変換）、１回の掛け算、１回のＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）のみですべての計算が終了するので、従来の連続ウェーブレット変換と比較して格段に計算時間が短縮される。
従って、肉厚が厚く、ノイズ等の影響でＳ／Ｎ比が低い場合でも、ほぼリアルタイムで構造物内に存在する内部欠陥を検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００２２】
図１は、本発明による超音波検査装置の全体構成図である。この図に示すように、本発明の超音波検査装置は、超音波送信装置１２、超音波受信装置１４、及び超音波解析装置１６を備える。
【００２３】
超音波送信装置１２は、超音波発信器１２ａと送信探触子１２ｂからなり、構造物１の内部に存在する内部欠陥２に対して構造物表面から超音波パルス３を送信する。
超音波受信装置１４は、超音波受信器１４ａと受信探触子１４ｂからなり、内部欠陥２で超音波パルスが回折された回折波３ｂ、探傷面に沿って伝播するラテラル波３ａ、および底面エコー３ｃを含む受信波形４を構造物表面で受信する。
超音波解析装置１６は、解析用コンピュータ１６ａと画像表示装置１６ｂからなり、超音波送信装置１２に超音波パルス３の送信を指令し、超音波受信装置１４から受信波形４を受信し、ウェーブレット変換などの信号処理を施して、欠陥の検出とサイジングをする機能を有する。
【００２４】
上述した超音波検査装置をＴＯＦＤ法に適用する場合を以下に説明する。なお本発明は、ＴＯＦＤ法に限定されず、その他の手段にも適用することができる。
ＴＯＦＤ法に適用する場合、送信探触子１２ｂと受信探触子１４ｂを間隔Ｌを隔てて構造物１の表面に密着させて位置決めし、欠陥２（例えばきず）をその中心位置に配置する。中心位置に配置する手段は、例えば受信波形４から超音波パルス３の送信から後述する回折波３ｂの受信までの時間が最短になるようにする。
次いで、送信探触子１２ｂから超音波パルス３を励起し、超音波受信装置１４で受信した受信波形４から欠陥２の深さを測定する。
また、送信探触子１２ｂと受信探触子１４ｂを図１の奥行き方向にスキャンし、前記解析を行うことにより、欠陥２の大きさ（長さ）も測定できる。
【００２５】
図２は、超音波受信装置１４で受信した受信波形の一例を示す図である。
この図に示すように、受信波形４は、探傷面に沿って伝播するラテラル波３ａ、欠陥２からの回折波３ｂ、および底面エコー３ｃを含んでいる。従ってこれらを検出し、その到着時間差と音速の情報から欠陥２の深さと大きさを測定することができる。
【００２６】
図３は、本発明による超音波検査手段を示す模式図である。
この図において、解析用コンピュータ１６ａは、受信波形ＦＦＴ装置２１、ウェーブレットＦＦＴ装置２２、ＦＦＴ積算装置２３、及び係数解析装置２４を有する。
受信波形ＦＦＴ装置２１は、受信波形４をフーリエ変換し受信波形ＦＦＴ５ａを得る機能を有する。
ウェーブレットＦＦＴ装置２２は、所定のスケーリング係数ａ（所定の周波数）のマザーウェーブレット６をフーリエ変換しウェーブレットＦＦＴ５ｂを得る機能を有する。もしくは、数１の式（１）にスケーリング係数ａを代入したウェーブレットＦＦＴ５ｂを直接算出してもよい。
【００２７】
【数１】
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【００２８】
ＦＦＴ積算装置２３は、受信波形ＦＦＴ５ａとウェーブレットＦＦＴ５ｂを掛け算して積算ＦＦＴ５ｃを得る機能を有する。
係数解析装置２４は、積算ＦＦＴ５ｃを逆フーリエ変換して受信波形４のウェーブレット係数８を求める機能を有する。
これらの装置２１、２２、２３、２４は、解析用コンピュータ１６ａ内の記憶装置（ＨＤ、ＲＡＭ、外部メモリ、等）にソフトウェアプログラムとして格納されるのが好ましい。
【００２９】
画像表示装置１６ｂは、図３において、所定範囲のスケーリング係数に対するウェーブレット変換結果７からウェーブレット係数の等高線図９を表示する機能を有する。
【００３０】
次に本発明の方法を説明する。本発明の超音波検査方法は、上述した図１の装置を用い、超音波送信ステップＳ１と超音波受信ステップＳ２で、受信波形４を受信する。
超音波送信ステップＳ１では、構造物１内に存在する内部欠陥２に対して構造物表面から超音波パルス３を送信する。
超音波受信ステップＳ２では、内部欠陥２で超音波パルスが回折された回折波３ｂ、探傷面に沿って伝播するラテラル波３ａ、および底面エコー３ｃを含む受信波形４を困物表面で受信する。
【００３１】
本発明の超音波検査方法は、更に図３に示すように、受信波形ＦＦＴステップＳ４、ウェーブレットＦＦＴステップＳ５、ＦＦＴ積算ステップＳ６、及び係数解析ステップＳ７を有する。
ステップＳ３では、スケーリング係数ａを所定範囲で連続的に変化させる。
受信波形ＦＦＴステップＳ４では、受信波形４をフーリエ変換して受信波形ＦＦＴ５ａを得る。
ウェーブレットＦＦＴステップＳ５では、マザーウェーブレット６をフーリエ変換してウェーブレットＦＦＴ５ｂを得る。もしくは、スケーリング係数ａを数１の式（１）に代入してウェーブレットＦＦＴ５ｂを得る。
受信波形ＦＦＴステップＳ４とウェーブレットＦＦＴ５ｂは、同時でも、逆の順でもよい。
ＦＦＴ積算ステップＳ６では、受信波形ＦＦＴ５ａとウェーブレットＦＦＴ５ｂを掛け算して積算ＦＦＴ５ｃを得る。
係数解析ステップＳ７では、積算ＦＦＴ５ｃを逆フーリエ変換して受信波形４のウェーブレット変換結果７を求める。
【００３２】
更に、本発明の超音波検査方法は、等高線表示ステップＳ８、スケーリング係数の選択ステップＳ９及びウェーブレット係数の決定ステップ１０を有する。
等高線表示ステップＳ８では、ステップＳ３との連動により、所定範囲のスケーリング係数ａについて、スケーリング係数ａを変化させながらウェーブレット係数８を求めてウェーブレット係数の等高線図９を表示する。
スケーリング係数の選択ステップＳ９では、等高線図９から、ラテラル波３ａ、回折波３ｂ、および底面エコー３ｃにより強いウェーブレット係数８が得られるスケーリング係数ａを最適値又は適値として選択する。
ウェーブレット係数の決定ステップ１０では、選択したスケーリング係数ａによるウェーブレット係数８を最適値又は適値として決定する。このウェーブレット係数８は、時間とウェーブレット係数との関係図であり、実質的にＳ／Ｎ比が大幅に改善された受信波形に相当する。従ってこの図におけるラテラル波３ａ、回折波３ｂ、および底面エコー３ｃの到着時間差と音速の情報から欠陥２の深さと大きさを測定することができる。
【００３３】
図４は、上述した本発明の方法の模式図であり、図５は、従来の方法を示す模式図である。
連続ウェーブレット変換は、数２の（２）式に示すように受信波形ｘ（ｔ）とマザーウェーブレットψ（ｔ）のコンボリューションの形で表される。
【００３４】
【数２】
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【００３５】
図５の従来の方法は、ある周波数についての（あるスケーリング係数：ａについての）時間領域でのコンボリューションの手順を示している。時間領域のコンボリューションを用いた従来の計算法では、マザーウェーブレットの位置５６ａを移動させながら、各位置５６ａでのウェーブレット係数５７ａを計算していく。そのため、受信波形５４のポイント数の数だけコンボリューションの計算をする必要があり、受信波形全体についてのウェーブレット係数５８を算出するのに時間を要する。
【００３６】
これに対して、図４に示す本発明で用いる方法は、ある周波数についての（あるスケーリング係数：ａについての）周波数領域でのコンボリューションの手順を示している。周波数領域のコンボリューションを用いた計算法では、はじめに受信波形４とマザーウェーブレット６のＦＦＴ５ａ，５ｂをそれぞれ求める。次に、求めたＦＦＴ５ａ，５ｂを掛け算し、その結果５ｃを逆ＦＦＴするとウェーブレット係数８が求まる。
従って、本発明の方法では、２回のＦＦＴ、１回の掛け算、１回のＩＦＦＴのみですべての計算が終了するので、従来の方法と比較して格段に計算時間が短縮される。
【００３７】
上述した本発明は以下の特徴を有する。
（１）ＴＯＦＤ法に連続ウェーブレットを適用したため、Ｓ／Ｎ比が大幅に向上する。
（２）連続ウェーブレットを用いることで、ピーク到達時間差を一意的に定められる。
（３）周波数領域でコンボリューションをするタイプの連続ウェーブレットを使用したので、コンピュータを用いてリアルタイム解析が実現できる。
（４）ラテラル波と回折波の両波が共通に持っている周波数を抽出して解析に使用するので、ＴＯＦＤ法に使用する周波数が容易に決定でき、ピーク到達時間差を正確に定められる。
【実施例１】
【００３８】
以下、本発明の実施例を説明する。
図６は、開発した本発明による画像表示装置１６ｂ上の解析画面である。この図において、１が受信波形（縦軸：出力，横軸：時間）、２が受信波形を１ＭＨｚ〜１０ＭＨｚまでウェーブレット変換して等高線図で表した画像（縦軸：周波数，横軸：時間，紙面垂直方向：ウェーブレット係数）、３が２の等高線図の中から特定の周波数を抽出した信号（縦軸：ウェーブレット係数，横軸：時間）である。
【００３９】
（試験片形状と探傷方法）
図１に示した本発明による超音波検査装置を製作し、構造物１に相当する試験片として厚さ４６．２ｍｍのオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４，４５．３ｍｍＷ×２００ｍｍＬ×４６．２ｍｍＴ）を準備し、試験片中央部に幅０．８ｍｍの貫通スリットを内部欠陥２として準備した。
図１の超音波検査装置を用い、探傷面はスリット（内部欠陥２）の反対面とし、探触子１２ｂ，１４ｂには中心周波数５ＭＨｚ、振動子形状５×５ｍｍ、屈折角６０°のＴＯＦＤ用広帯域探触子（ジャパンプローブ製）１組を用いた。
検出した信号（受信波形４）はＡ／Ｄコンバータ（図示せず）を介して解析用コンピュータ１６ａに取り込み、独自に開発したソフトウェアを用いて、リアルタイムでウェーブレット変換処理などの上述した信号処理を行い、画像表示装置１６ｂの画面上に図６に示したように受信波形４とあわせて表示した。
なおこの試験では連続ウェーブレット変換の有効性を示すために，Ｓ／Ｎ比を変えて３種類の信号を受信した。Ｓ／Ｎ比は１０２４回のアベレージングの有無と、アテニュエータ（４０ｄＢ）の有無で擬似的に変えた。
【００４０】
（探傷結果）
図７は、本発明の実施例による受信波形を示す図である。この図は、探傷面から欠陥先端までの高さが３６．４ｍｍのときの受信波形である。平均化しなかった場合（ａ）と４０ｄＢ減衰させた場合（ｃ）の波形では、Ｓ／Ｎ比が低く、欠陥先端の回折波３ｂの識別が難しいことがわかる。また、平均化した場合（ｂ）でも、識別は難しかった。
【００４１】
図８は、本発明によるウェーブレット係数の等高線図である。この図は、図７の受信波形を本発明により連続ウェーブレット変換した結果を示している。この図において、横軸は受信波形と同じ時間、縦軸はスケーリング係数ａに相当する周波数、図中の輝度は、ウェーブレット係数の強度を示している。ウェーブレット係数の強度は、この図で暗い部分は低く、明るい部分は高いことを意味する。
なおマザーウェーブレット６にはガボール関数を用いた。ウェーブレット変換は，１ＭＨｚから７ＭＨｚまで，２００ｋＨｚステップで施した。
【００４２】
図９は、本発明による解析周波数の決定方法の説明図である。この図において、（Ａ）はウェーブレット係数の等高線図、（Ｂ）はあるスケーリング係数ａにおけるウェーブレット係数である。
ラテラル波３ａと回折波３ｂの周波数成分はそれぞれ異なっており，図９（Ａ）のようにラテラル波３ａは低周波数の超音波成分、回折波３ｂは高周波数の超音波成分しか含んでいない。そこで、二つの波が共通して持っている周波数（スケーリング係数ａ）を選定し、これを解析に使用する。
例えば図９（Ａ）の例では，ラテラル波３ａと回折波３ｂはともに３ＭＨｚ付近の周波数成分を持っているので，３ＭＨｚの周波数成分を抽出することにより、ラテラル波３ａと回折波３ｂの両方を明瞭に示すウェーブレット係数（図９（Ｂ））を求めることができる。
この図９（Ｂ）から、ラテラル波３ａと回折波３ｂの到達時間情報を求め、き裂高さの算出に使用することができる。
【００４３】
同様に図８において、４０ｄＢ減衰させた信号（Ｃ）のウェーブレット変換結果を見ると、欠陥先端の回折波３ｂの存在を明瞭に確認できる。なお、元の信号は振幅やＳ／Ｎ比がそれぞれ異なっているが、ウェーブレット変換結果ではほとんど差異は認められない。また、ラテラル波３ａは主に低い周波数成分を、欠陥上端での回折波３ｂは主に高い周波数成分を、底面エコー３ｃは低周波数成分から高周波数成分まで含んでいることが判った。これらの情報はそれぞれの信号を識別するのに利用できると考えられる。
【００４４】
次にラテラル波３ａと欠陥先端の回折波３ｂの到達時間差を用いて欠陥２のサイジングを行った。先に述べたようにそれぞれの波の周波数帯域は異なるので，図８から双方が成分を持っている３ＭＨｚのウェーブレット係数を用いてサイジングをすることにした。
【００４５】
図１０は、本発明によるウェーブレット変換結果を示す図である。この図は、３ＭＨｚのウェーブレット係数を示している。ラテラル波と欠陥先端の回折波のピーク到達時間差を用いてサイジングを行ったが、検査面から欠陥先端までの距離の測定値は、実測値の３６．４ｍｍに対して、アベレージングを行っていない受信波形（Ａ）では３６．５ｍｍ、アベレージングを行ったもの（Ｂ）では３６．５ｍｍ、更に４０ｄＢ減衰させたもの（Ｃ）では３６．６ｍｍであった。
どの結果も実測値と良い精度で一致していることが判った。また、ピーク到達時間差が一意的に定まるので、検査員間での測定結果のばらつきを抑えたり、計測の自動化を容易に実現したりできる可能性がある。
【００４６】
上述したように、本発明により、超音波の減衰が大きく受信信号のＳ／Ｎ比が悪い肉厚の材料でも、連続ウェーブレット変換を用いることでＳ／Ｎ比を改善し、例えばＴＯＦＤ法によるサイジングが行えることが確認された。
【００４７】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更することができることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明による超音波検査装置の全体構成図である。
【図２】受信波形の一例を示す図である。
【図３】本発明による超音波検査手段を示す模式図である。
【図４】本発明の方法の模式図である。
【図５】従来の方法を示す模式図である。
【図６】本発明による装置の解析画面を示す図である。
【図７】本発明の実施例による受信波形を示す図である。
【図８】本発明によるウェーブレット係数の等高線図である。
【図９】本発明による解析周波数の決定方法の説明図である。
【図１０】本発明によるウェーブレット変換結果を示す図である。
【図１１】特許文献２の「超音波信号処理装置」の模式図である。
【図１２】特許文献３の「超音波エコー信号処理装置」の模式図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  構造物、２  内部欠陥（きず）、
３  超音波パルス、３ａ  ラテラル波、３ｂ  回折波、３ｃ  底面エコー、
４  受信波形、５ａ  受信波形ＦＦＴ、
５ｂ  ウェーブレットＦＦＴ、５ｃ  積算ＦＦＴ、
６  マザーウェーブレット、７  ウェーブレット変換結果、
８  ウェーブレット係数、９  等高線図、
１２  超音波送信装置、１２ａ  超音波発信器、１２ｂ  送信探触子、
１４  超音波受信装置、１４ａ  超音波受信器、１４ｂ  受信探触子、
１６  超音波解析装置、１６ａ  解析用コンピュータ、
１６ｂ  画像表示装置（等高線表示装置）、
２１  受信波形ＦＦＴ装置、２２  ウェーブレットＦＦＴ装置、
２３  ＦＦＴ積算装置、２４  係数解析装置
【図１】
2006200901.tif 000005
【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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