控制突發(fā)信號的矩形波。
[0033]信號處理單元4的條件設定單元15基于通過操作單元19輸入的控制值，從時鐘發(fā)生電路等(未圖示)在特定的定時(timing)輸出同步信號，同時設定矩形波突發(fā)信號的波數(shù)、頻率、突發(fā)周期、突發(fā)電壓、電阻切換單元24的阻尼電阻等的信號發(fā)生條件并輸出到信號發(fā)生器5。
[0034]信號發(fā)生器5的脈沖發(fā)生單元21基于由條件設定單元19設定的矩形波突發(fā)信號的波數(shù)、頻率、突發(fā)周期的設定信號，一邊與外部同步信號取得同步，一邊產(chǎn)生特定周期的導通/關斷(0N/0FF)構成的脈沖信號。在門電路單元23中，對于由高電壓發(fā)生單元22產(chǎn)生的正的直流電壓及負的直流電壓，通過一邊交替地切換正電壓和負電壓一邊進行連接，使得例如脈沖信號導通時正電壓成為連接狀態(tài)，關斷時負電壓成為連接狀態(tài)，作為正負電壓交替地連續(xù)的突發(fā)信號來輸出。在電阻切換單元24中，設定為基于由條件設定單元19設定的阻尼電阻值的期望的電阻，并進行控制，以抑制從門電路單元23輸出的突發(fā)信號的矩形波的上升部分和下降部分的過沖或下沖，作為無干擾的矩形波突發(fā)信號輸出。
[0035]在由這樣構成的超聲波檢查裝置I實施檢查對象物11的超聲波檢查中，從操作單元19輸入與檢查對象物11對應的各種設定值后，由信號發(fā)生器5生成以地電位為中心、規(guī)定大小(例如±400V)的正負電壓連續(xù)的矩形波突發(fā)信號，該矩形波突發(fā)信號通過發(fā)送信號單元7施加到發(fā)送用探頭6，驅動該探頭6的振子，對檢查對象物11發(fā)送超聲波。接收用探頭8等待，以在檢查對象物11的相反側通過掃描機構單元與發(fā)送用探頭6對置，該接收用探頭8接收經(jīng)由檢查對象物11的超聲波并變換為電壓信號，該電壓信號由信號接收單元9放大并輸送到缺陷判定單元16。
[0036]在缺陷判定單元16中，將接收到的電壓信號與預先設定的閾值進行比較，在小于該閾值的情況下判定為有缺陷部分。另外，例如，還能夠探測連續(xù)的掃描點中的接收信號的變化，并根據(jù)該變化的趨勢進行缺陷判定。該缺陷判定單元16中的判定結果與掃描位置信息相關聯(lián)地顯示在顯示單元17上，在顯示單元17中，例如根據(jù)信號的大小，以顏色區(qū)分的二維圖像等方式來顯示。
[0037]在本實施方式中，如圖3所示，由信號發(fā)生器5輸出的矩形波突發(fā)信號，以地電位為中心、大小對稱的正電壓和負電壓按特定的周期T交替地連續(xù)、具有相當于該矩形面積的能量。而且，通過正負對稱地形成該矩形波，具有以正電壓(V+)X矩形的寬度(T/2)構成的面積和負電壓(V)X矩形的寬度(T/2)構成的面積的總和得到的較大的能量。
[0038]因此，通過由該矩形波突發(fā)信號驅動發(fā)送用探頭6，能夠從該探頭6發(fā)送極高電平的超聲波。因此，如圖1所示，對于檢查對象物11的表面，即使使兩探頭6、8在分離的狀態(tài)下使用，也能夠將超聲波從發(fā)送用探頭6的振子發(fā)送到空中，通過空中透射檢查對象物11的表面，使超聲波傳播到內(nèi)部。
[0039]由于發(fā)送用探頭6能夠發(fā)送高電平的超聲波，所以S/N比也提高，并且檢查精度提高。在專利文獻I中，將接收單元接收到的透射波信號進行變頻來表示，但在本發(fā)明中，由于S/N比提高，所以不需要專利文獻I記載的變頻，能夠簡化該部分的信號處理，并縮短檢查時間。
[0040]該超聲波檢查裝置I通過發(fā)送高電平的超聲波發(fā)送，由于檢查精度較高，所以能夠進行檢查而不影響檢查對象物的形狀和配置等，例如，能夠廣泛適用于在工業(yè)產(chǎn)品、食品、醫(yī)藥產(chǎn)品等領域中所使用的層壓產(chǎn)品的缺陷檢查、各種材料的內(nèi)部缺陷檢查、多層層積材料的剝離部分檢查、針孔檢查等。
[0041]以上，說明了本發(fā)明的各實施方式，但本發(fā)明不限定于這些實施方式，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍中可進行各種各樣的變更。
[0042]在上述實施方式中，僅表示了使從檢查對象物的一側發(fā)送的超聲波透射檢查對象物內(nèi)并在相反側接收的透射法的超聲波檢查，但本發(fā)明也能夠適用于僅在檢查對象物的一側進行超聲波的發(fā)送和接收的反射法的超聲波檢查。此外，通過發(fā)送用探頭、接收用探頭這兩個探頭進行了檢查，但在利用反射法的情況下，也可以通過一個探頭進行發(fā)送和接收。
[0043]而且，在上述實施方式中，分成發(fā)送超聲波的超聲波發(fā)送單元和接收超聲波的超聲波接收單元這兩個功能來表現(xiàn)，但也包括由一個設備(探頭)構成這兩個功能的實施方式。
[0044]工業(yè)實用性
[0045]本發(fā)明能夠適用于無論在使探頭接觸到檢查對象物的表面的狀態(tài)中，還是在使探頭與檢查對象物的表面分離的狀態(tài)中，進行檢查對象物內(nèi)部缺陷的檢查的超聲波檢查裝置，能夠簡化超聲波檢查裝置的信號處理，并且能夠減輕對超聲波振動元件的負荷，實現(xiàn)振動元件的長壽命。
[0046]標號說明
[0047]I超聲波探傷裝置
[0048]2脈沖發(fā)生器接收器單元
[0049]3探查單元
[0050]4信號處理單元
[0051]5信號發(fā)生器
[0052]6發(fā)送用探頭(超聲波發(fā)送單元)
[0053]7信號發(fā)送單元
[0054]8接收用探頭(超聲波接收單元)
[0055]9信號接收單元
[0056]11檢查對象物
[0057]15條件設定單元
[0058]16缺陷判定單元
[0059]17顯示單元
[0060]18掃描控制單元
[0061]19操作單元
[0062]21脈沖發(fā)生單元
[0063]22高電壓發(fā)生單元
[0064]23門電路單元
[0065]24電阻切換單元
【主權項】
1.一種超聲波檢查裝置，包括: 信號發(fā)生器，產(chǎn)生矩形波突發(fā)信號； 超聲波發(fā)送單元，通過由所述信號發(fā)生器輸出的所述矩形波突發(fā)信號，驅動探頭向檢查對象物發(fā)送超聲波； 超聲波接收單元，接收向所述檢查對象物發(fā)送的在所述檢查對象物內(nèi)傳播的超聲波；以及 缺陷判定單元，基于來自所述超聲波接收單元的信號，判定所述檢查對象物內(nèi)有無缺陷， 所述矩形波突發(fā)信號是以地電位為中心的正電壓及負電壓的交替地連續(xù)的矩形波。2.如權利要求1所述的超聲波檢查裝置，所述信號發(fā)生器具有: 脈沖發(fā)生單元，以指定的周期產(chǎn)生連續(xù)的脈沖信號； 高電壓發(fā)生單元，產(chǎn)生與所述矩形波突發(fā)信號的突發(fā)電壓相等的正電壓及負電壓；門電路單元，根據(jù)來自所述脈沖發(fā)生單元的所述脈沖信號，交替地切換正電壓及負電壓而輸出所述矩形波突發(fā)信號；以及 電阻切換單元，控制所述矩形波突發(fā)信號的矩形波的形狀。3.如權利要求2所述的超聲波檢查裝置，在所述脈沖發(fā)生單元中具有: 條件設定單元，設定所述矩形波突發(fā)信號的波數(shù)、頻率和突發(fā)周期中的至少一個。4.如權利要求2所述的超聲波檢查裝置，在所述高電壓發(fā)生單元中具有: 條件設定單元，設定所述矩形波突發(fā)信號的所述突發(fā)電壓。5.如權利要求2所述的超聲波檢查裝置，在所述電阻切換單元中具有: 條件設定單元，設定控制所述矩形波突發(fā)信號的矩形波形狀的阻尼電阻值。6.—種超聲波檢查方法，包括: 使探頭與檢查對象物的表面之間空出間隙而相對配置，通過施加以地電位為中心的正電壓及負電壓的、交替地連續(xù)的矩形波的矩形波突發(fā)信號，驅動所述探頭而發(fā)送超聲波，接收在所述檢查對象物內(nèi)傳播的超聲波，并基于該接收到的信號判定所述檢查對象物內(nèi)有無缺陷。
【專利摘要】超聲波檢查裝置包括：產(chǎn)生矩形波突發(fā)信號的信號發(fā)生器；通過由信號發(fā)生器輸出的矩形波突發(fā)信號驅動探頭向檢查對象物發(fā)送超聲波的超聲波發(fā)送單元；接收向檢查對象物發(fā)送的在檢查對象物內(nèi)傳播的超聲波的超聲波接收單元；以及基于來自超聲波接收單元(8)的信號判定檢查對象物內(nèi)有無缺陷的缺陷判定單元，矩形波突發(fā)信號是以地電位為中心的正電壓及負電壓的交替地連續(xù)的矩形波。
【IPC分類】G01N29/04
【公開號】CN105074451
【申請?zhí)枴緾N201480008883
【發(fā)明人】奈良晃寬, 鈴木幸俊, 高橋秀美
【申請人】雅馬哈精密科技株式會社
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2014年1月14日
【公告號】WO2014112478A1