TOP > 国内特許検索 > 超音波信号処理システム、超音波信号処理方法及び超音波信号解析プログラム

超音波信号処理システム、超音波信号処理方法及び超音波信号解析プログラム

国内特許コード P160013064
整理番号 H15-010
掲載日 2016年6月29日
出願番号 特願2003-285028
公開番号 特開2005-055250
登録番号 特許第3660999号
出願日 平成15年8月1日(2003.8.1)
公開日 平成17年3月3日(2005.3.3)
登録日 平成17年4月1日(2005.4.1)
発明者
  • 田中 正吾
  • 松原 篤
出願人
  • 国立大学法人山口大学
発明の名称 超音波信号処理システム、超音波信号処理方法及び超音波信号解析プログラム
発明の概要 【課題】超音波による非破壊検査を常に高信頼度、高精度で実現することができる超音波信号処理システム及び超音波信号処理方法を提供すること。
【解決手段】
検査対象の所定領域に対して超音波を照射し当該検査対象からの反射波を受波する超音波センサ12によって得られる反射信号を処理する信号処理システムであって、前記反射信号から、時変バイアスに関する信号を除去するフィルタ手段190と、前記時変バイアスに関する信号が除去された前記反射信号に基づいて、前記検査対象内の情報を表示する表示手段21と、を具備することを特徴とする超音波信号処理システム10である。
【選択図】 図2
従来技術、競合技術の概要


コンクリート、金属等からなる構造物において発生するクラック、空洞、その他の異常箇所は、壁面の崩壊事故等の原因となる場合がある。この様な事故を未然に防止するため、事前の検査において構造物内のクラック等を早期に発見し、修理する必要がある。しかしながら、これら構造物内部の異常箇所は肉眼で見ることができず、その発見は容易ではない。



この様な構造物内部の異常を診断する代表的な手法として、超音波センサを使用した超音波検査がある。これは、検査対象に対して超音波パルスを照射し、その反射波(受信信号)の波形によって対象物内部のクラック、空洞、金属疲労等の存在、位置等を調査するものである。これらの異常が適切な深さにある場合は、検査者は、対象物からの生の受信信号波形(すなわち、積極的な信号処理が実行されていないそのままの受信波形)を目視し、異常波形を発見することで、クラックその他の異常の存在を把握することができる。これにより、対象物内に存在する異常を、非破壊かつ迅速に調査することができる(例えば、特許文献1参照)。



しかしながら、超音波センサによる超音波入射時において、当該センサ特有の低周波数の時変バイアスや特に異常箇所が浅い場合の当該異常箇所からの多重反射波等のため、コンクリート内部のクラックや空洞からの反射波がかき消される場合がある。係る場合には、対象物内の異常の存在を正確に把握することはできず、非破壊検査を高信頼度、高精度で実現することはできない。
【特許文献1】
特開2001-201487号。

産業上の利用分野


本発明は、超音波を使用した非破壊検査において使用される超音波信号処理システム、超音波信号処理方法及び超音波信号解析プログラムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
検査対象の所定領域に対して超音波を照射し当該検査対象からの反射波を受波する超音波センサによって得られる反射信号を処理する信号処理システムであって、前記反射信号から、時変バイアスに関する低周波信号を除去するフィルタ手段と、前記時変バイアスに関する信号が除去された前記反射信号に基づいて、前記検査対象内の情報を表示する表示手段と、を具備することを特徴とする超音波信号処理システム。

【請求項2】
前記時変バイアスに関する信号が除去された前記反射信号に含まれる多重反射波に基づいて、前記所定領域内に存在するクラック、空洞その他の異常箇所の位置を推定する推定手段をさらに具備し、
前記表示手段は、前記検査対象内の情報として、前記異常箇所の位置情報を表示すること、
を特徴とする請求項1記載の超音波信号処理システム。

【請求項3】
前記フィルタ手段は、
前記超音波プローブが受波した反射波に基づく前記反射信号を時間に対して順方向にフィルタリングすることで、前記時変バイアスに関する信号が除去された第1の信号を取得する順方向フィルタ手段と、
前記超音波プローブが受波した反射波に基づく前記反射信号を時間に対して逆方向にフィルタリングすることで、前記時変バイアスに関する信号が除去された第2の信号を取得する逆方向フィルタ手段と、
前記第1の信号と前記第2の信号とを加算して平均化する加算手段と、
を具備することを特徴とする請求項1又は2記載の超音波信号処理システム。

【請求項4】
前記フィルタ手段は、バタワース型バンドパスフィルタ又はチェビシェフ型バンドパスフィルタであることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一項記載の超音波信号処理システム。

【請求項5】
検査対象の所定領域に対して超音波を照射し当該検査対象からの反射波を受波する超音波センサによって得られる反射信号を処理するための方法であって、前記反射信号から、時変バイアスに関する低周波信号を除去するステップと、前記時変バイアスに関する信号が除去された前記反射信号に基づいて、前記検査対象内の情報を表示するステップと、
を具備することを特徴とする超音波信号処理方法。

【請求項6】
前記時変バイアスに関する信号が除去された前記反射信号に含まれる多重反射波に基づいて、前記所定領域内に存在するクラック、空洞その他の異常箇所の位置を推定するステップをさらに具備し、
前記表示するステップにおいては、前記検査対象内の情報として、前記異常箇所の位置情報を表示すること、
を特徴とする請求項5記載の超音波信号処理方法。

【請求項7】
前記時変バイアスに関する信号を除去するステップは、
前記超音波プローブが受波した反射波に基づく前記反射信号を時間に対して順方向にフィルタリングすることで、前記時変バイアスに関する信号が除去された第1の信号を取得するステップと、
前記超音波プローブが受波した反射波に基づく前記反射信号を時間に対して逆方向にフィルタリングすることで、前記時変バイアスに関する信号が除去された第2の信号を取得するステップと、
前記第1の信号と前記第2の信号とを加算して平均化するステップと、
を具備することを特徴とする請求項5又は6記載の超音波信号処理システム。

【請求項8】
前記時変バイアスに関する信号を除去するステップでは、バタワース型バンドパスフィルタ又はチェビシェフ型バンドパスフィルタを使用することを特徴とする請求項5乃至7のうちいずれか一項記載の超音波信号処理方法。

【請求項9】
コンピュータに、検査対象の所定領域に対して超音波を照射し当該検査対象からの反射波を受波する超音波センサによって得られる反射信号を解析させるためのプログラムであって、前記反射信号から、時変バイアスに関する低周波信号を除去するフィルタ機能と、 前記時変バイアスに関する信号が除去された前記反射信号に基づいて、前記検査対象内の情報を表示する表示機能と、を実現させるための超音波信号解析プログラム。

【請求項10】
前記時変バイアスに関する信号が除去された前記反射信号に含まれる多重反射波に基づいて、前記所定領域内に存在するクラック、空洞その他の異常箇所の位置を推定する推定機能をコンピュータにさらに実現させ、
前記表示機能により、前記検査対象内の情報として、前記異常箇所の位置情報が表示されること、
を特徴とする請求項9記載の超音波信号解析プログラム。

【請求項11】
前記フィルタ機能は、
前記超音波プローブが受波した反射波に基づく前記反射信号を時間に対して順方向にフィルタリングすることで、前記時変バイアスに関する信号が除去された第1の信号を取得する順方向フィルタ機能と、
前記超音波プローブが受波した反射波に基づく前記反射信号を時間に対して逆方向にフィルタリングすることで、前記時変バイアスに関する信号が除去された第2の信号を取得する逆方向フィルタ機能と、
前記第1の信号と前記第2の信号とを加算して平均化する加算機能と、
をコンピュータに実現させることを特徴とする請求項9又は10記載の超音波信号解析プログラム。

【請求項12】
前記時変バイアスに関する信号を除去する機能は、バタワース型バンドパスフィルタ又はチェビシェフ型バンドパスフィルタにより実現されることを特徴とする請求項9乃至11のうちいずれか一項記載の超音波信号解析プログラム。

国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2003285028thum.jpg
出願権利状態 登録
山口TLOは平成11年11月に山口大学の教官50名の出資により設立された、リエゾン一体型のTLO活動会社です。山口大学を主とし、山口県内の大学・高専の研究成果をご紹介致します。特許の内容に興味を持たれた方は、下記までご連絡ください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close