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超音波CCDカメラ






























これまでの超音波を用いた検査方法は、1つの振動子からの送受信で行われ、分解能を上げようとするとビームを細く、小さく絞って使用されてきました。このため、高い分解能で面の探傷を行おうとすると、細いビームのプローブを細かくスキャンして画像化を行う必要があり、長い測定時間を必要とされてきました。
  ここにご紹介する超音波CCDカメラは、0.08mmの超音波電歪素子が縦・横に128個づつ配列され、合計で16,384個の素子を有しています。まさに超音波CCDと言う言葉でご理解いただけるものと思われます。16,384個の素子は、1つ1つがプローブとして機能しますので、これまでのスキャニングを行っていた1ショットに対応します。その結果、1瞬にして16,384ショットのデータが得られ、1瞬にして画像を表示できることになります。超音波検査の革命的発明と言える製品です。
  放射線の影響無しに材料や人体の透視図が得られます。放射線では見えない血管までも!
超音波CCDカメラシステム

Innovation!

Ultrasonic CCD Camera

カメラ素子イメージ

使用方法

送信は従来と同じ単一振動子のプローブ(32x32mm)から広い範囲に超音波を発信します。検査物を透過した超音波は、材料中の組成、欠陥によって反射、散乱、減衰の影響を受け、通過信号の音圧を変化させます。この変化された信号を、音響レンズを経由してCCDで受信し、振幅に比例した濃淡を付けて画像として表示させます。送信プローブ−CCD間の距離と、音響レンズのズーム調整によって、1画像に表示される検査面積の大きさが変わります。素子の大きさは、約10x10mmです。画像サイズが10x10mmの時には、分解能は0.08mmとなり、20x20mmサイズを表示すると分解能は0.16mmとなります。基本的には、透過法でも、反射法でも使用でき、様々な用途が考えられます。

C-Scanイメージ
各素子の信号はカメラコントロールユニットで変換され、パソコンのDSPボードに送られ、一瞬にしてC-Scan画像が表示されます。画面は毎秒60画像の速度で更新されます。連続して流される信号は、マテック独自のソフトウェアーで表示されます。PCソフトは、カメラコントロールユニットもコントロールします。この一連の、繰り返し処理によって、リアルタイムの動画としてC-Scan画像が連続的に表示されます。大きな測定物を幾つかのフレームに分けて画像を取り込めば、分解能を保ちながら全面検査が高速で行えます。ノイズ防御のために、ゲートを設定してゲート内信号のみを取り込みます。ゲート位置はパソコンで制御され、50〜400mmの範囲で設定できます。ゲート幅は約10mmです。

従来のスキャニングとの比較

  • 例1:10X10mmの面積を0.1mmの分解能でC-Scan画像を採る。

  • 従来法 Y移動時間0秒,X方向毎秒10mmとしても 所要時間 100秒

  • UTCCD 1フレ-ム 所要時間 0.2秒
    例2:100x100mmの面積を0.5mmの分解能でC-Scan画像を採る。

  • 従来法 Y移動時間0秒,X方向毎秒10mmとしても 所要時間 2000秒

  • UTCCD 0.5x128=64mm---4フレーム以下 CCDの移動時間を各1秒として所要時間 3秒+0.2秒x4=4秒以下

人差し指第2関節部側面から

右の写真をクリックすると、Mpegファイルのムービーがご覧いただけます。

(Mpegプレイヤーが必要です。例:Mediaplayer Download Site

人差し指第2関節のMpegムービーがご覧いただけます。 IC内部IC内部透過
用 途 システム構成
  • UTCCDカメラ, MAX:10MHz
  • 送信プローブ, 5MHz、32x32mm
  • コントロールユニット
  • DSP付きパソコン
  • TFT液晶ディスプレイ15”
  • 取り込み・表示ソフト
  • アクリル簡易水槽,600x450x180mm
工業用用途 クラック検査
医療用用途 ボイド(巣)
皮膚組織検査 胸部生体検査
衝撃ダメージ 軟骨、筋検査
剥離・ラミネーション 血管検査
腐食 捻挫、脱臼検査
材質変化 バイオテクノロジ