[发明专利]三维超声波检查设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种三维超声波检查设备，其利用超声波对内部结构、连接区的状态以及被检查对象的缺陷状态进行非破坏性检查，更具体而言，涉及一种包括用于超声波检查的感测装置的三维超声波检查设备，用于使焊接部分的状态和被检查对象的焊接缺陷状态三维可视化的超声波成像设备。

背景技术

对焊接部分的状态以及板状结构之间的连接区的焊接缺陷状态、被检查的对象进行非破坏性检查的技术范例是超声波检查技术。在采用超声波检查技术的超声波检查设备中，将超声波辐照到被检查对象的焊接区，然后从被检查对象的焊接区反射成为超声波的回波。在超声波的反射回波执行成像过程之后，超声波检查设备在显示装置上将回波执行的成像过程显示为超声波图像。对焊接区的状态或焊接缺陷进行非破坏性检查，由此，用户基于焊接区的超声波图像从视觉上判断焊接区的状态或焊接缺陷是否良好。

具体而言，如日本未经审查的专利申请公开No.11-326287（专利文献1）中所述，在板状结构为被检查对象且叠加两个板状结构并通过点焊将其连接在一起时，通过以非破坏性方式利用超声波检查设备检查两个板状结构之间的焊接部分状态和焊接缺陷，能够检查焊接部分中是否存在熔融固化的部分，有无诸如气孔的焊接缺陷以及焊接缺陷的状态。

此外，随着三维超声波检查设备的检查精度一直在改进（提高），三维超声波检查设备变得能够精确且定量地确定焊接区相对于被检查对象的诸如层状结构的状态、要检查对象中的焊接缺陷、有无空隙或分离等。例如，日本公开的未经审查的专利申请（专利公开）No.2005-315582（专利文献2）中公开的三维超声波检查设备在三维中正确、精确且定量地检查焊接部分相对于要检查对象的空间关系。

现有技术文献

专利文献

专利文献1为日本专利公开No.11-326287（JP-A-11-326287）；而

专利文献2为日本专利公开No.2005-315582（JP-A--2005-315582）。

不过，对于专利文献2中所述的已知三维超声波检查设备而言，并非始终以用户能够容易判断结合区状态是否良好的状态在结合区的三维图像（结合区图像）显示结合区的状态。此外，在沿z方向距要检查对象表面上的每个位置（x，y）距离相同的z坐标处切分出每个透明（可看透）图像，例如中间部分、底部等的透明图像。于是，例如，如果由于要检查对象的形状等发生探头倾斜的状况，要检查对象的中间部分或底部被倾斜地切片。因此，在本范例情况中，即使用户观看（检查）结合区图像，用户也难以正确地判断结合区的状态是否良好。于是，在该方法中，为了获得在上述已知三维超声波检查设备中采用的透明图像，可以降低检查结合区的精确度。

此外，可能发生未熔化压接（stick weld）状态，即结合区未经熔化就彼此紧密连接的状态。在结合区中发生未熔化压接状态（未熔化接触状态）的情况下，在常规技术下，根据结合区的未熔化压接状态程度，检查专家可以在因为处于未熔化压接状态中而没有可接受质量的结合区和具有可接受质量的结合区之间进行区分。不过，在未熔化压接状态中，由于超声波经过（传播通过）结合区而在结合区未反射，常规技术中采用的已知三维超声波检查设备不能自动将结合区处于未熔化压接状态的被检查对象检测为焊接缺陷。

发明内容

考虑到以上情况，本发明的目的是提供一种三维超声波检查设备，与已知超声波检查设备相比，改善判断结合区状态是否良好的容易程度和可见度（明显性），并且因为能够获得结合区的精确检查结果而进一步改善结合区的检查精度。

在一个方面中，根据本发明可以通过提供一种三维超声波检查设备来实现上述目的，该设备包括：

超声波换能器，其中将多个压电振动器设置成矩阵或阵列；

驱动元件选择单元，用于从所述超声波换能器中设置的多个压电振动器相继选择压电振动器以产生超声波；

信号检测电路，用于使驱动元件选择单元选择的压电振动器产生的超声波通过声波传播介质传播并且进入要检查的对象的结合区中，用于从所述结合区接收反射波，并且检测对应于来自所述结合区的反射波的电信号；

信号处理单元，用于对所述信号检测电路检测的电信号进行信号处理，并且通过使所述电信号对应于所述要检查的对象内部设置的三维成像区域中划分的网元（mesh element）来生成三维成像数据；

第一峰检测单元，用于沿深度方向（z方向）检测三维成像数据的强度分布的第一峰，所述第一峰主要出现在比参考深度更深的深度位置；