JPH01187447A - ２分割形垂直探触子 - Google Patents
２分割形垂直探触子Info
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- JPH01187447A JPH01187447A JP63011417A JP1141788A JPH01187447A JP H01187447 A JPH01187447 A JP H01187447A JP 63011417 A JP63011417 A JP 63011417A JP 1141788 A JP1141788 A JP 1141788A JP H01187447 A JPH01187447 A JP H01187447A
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- JP
- Japan
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- vibrator
- vibrators
- curved
- wedge
- vertical probe
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、板材、管材、棒材等の内部欠陥を非破壊で
検査する超音波探傷装置用の超音波２分割形垂直探触子
に関するものである。
検査する超音波探傷装置用の超音波２分割形垂直探触子
に関するものである。
第３図は例えば超音波探傷法（昭和４９年 日刊工業新
聞社発行）に示された従来の２分割形垂直探触子の断面
図と探傷波形図である。
聞社発行）に示された従来の２分割形垂直探触子の断面
図と探傷波形図である。
又、第４図は従来の２分割形垂直探触子のビーム幅特性
と探触子の配列を示す図である。
と探触子の配列を示す図である。
図において（１）は超音波の送信を行う平板振動子。
（２）は超音波の受信を行う平板振動子、（３）は送信
側の楔、（４）は受信側の楔、（５）はコルク材等から
成る音響シールド板、（６）はエポキシ樹脂等のボッテ
ィング材、（７）は試験体、（８）は表面付近に存在す
る欠陥、（９）は底面に近接した欠陥、（１Ｑは表面付
近の欠陥（８）を検出する超音波ビーム、Ｉは底面に近
接した欠陥（９）を検出する超音波ビーム、 （１２
ａ）から（１２ｃ）は２分割形垂直探触子、 （１３
ａ）から（１ｓｃ）は有効ビーム幅、 （１４ａ）と
（１４ｂ）はそれぞれ有効ビーム幅（１３ａ）と（１５
ｂ）及び（１３ｂ）と（１３ｃ） との間に、生じた
未探傷領域部、Ｔは送信パルス、Ｓは表面エコー、 Ｆ
ｌ は表面付近の欠陥（８）からの反射エコー、 Ｆ
２は底面に近接した欠陥（９）からの反射エコー、Ｂは
底面エコーである。
側の楔、（４）は受信側の楔、（５）はコルク材等から
成る音響シールド板、（６）はエポキシ樹脂等のボッテ
ィング材、（７）は試験体、（８）は表面付近に存在す
る欠陥、（９）は底面に近接した欠陥、（１Ｑは表面付
近の欠陥（８）を検出する超音波ビーム、Ｉは底面に近
接した欠陥（９）を検出する超音波ビーム、 （１２
ａ）から（１２ｃ）は２分割形垂直探触子、 （１３
ａ）から（１ｓｃ）は有効ビーム幅、 （１４ａ）と
（１４ｂ）はそれぞれ有効ビーム幅（１３ａ）と（１５
ｂ）及び（１３ｂ）と（１３ｃ） との間に、生じた
未探傷領域部、Ｔは送信パルス、Ｓは表面エコー、 Ｆ
ｌ は表面付近の欠陥（８）からの反射エコー、 Ｆ
２は底面に近接した欠陥（９）からの反射エコー、Ｂは
底面エコーである。
従来の２分割形垂直探触子は上記のように構成されてお
り、送信用の平板振動子（１）から発生した超音波は楔
（３）を経由して試験体（７）の中に伝播される。この
超音波は試験体（７）中の欠陥＋８１． （９１及び底
面で反射されて、受信用の楔（４）を経由して受信用の
平板振動子（２）にそれぞれ受信される。
り、送信用の平板振動子（１）から発生した超音波は楔
（３）を経由して試験体（７）の中に伝播される。この
超音波は試験体（７）中の欠陥＋８１． （９１及び底
面で反射されて、受信用の楔（４）を経由して受信用の
平板振動子（２）にそれぞれ受信される。
又、この時の探傷波形は第３図に示すように。
送信パルスＴ以降には超音波の伝播時間に対応した形で
それぞれの反射源からの反射エコーが順次観測される。
それぞれの反射源からの反射エコーが順次観測される。
さらに検査の効率を向上させるために、鋼板の検査等で
は第４図に示すように２分割形垂直探触子を複数個釜べ
て一度に広範囲の検査を実施している。
は第４図に示すように２分割形垂直探触子を複数個釜べ
て一度に広範囲の検査を実施している。
又、２分割形垂直探触子は表面エコーＳが小さくできる
特徴から表面近傍の欠陥（８）検出能に優れているため
、平板振動子＋１１． ＋２１の背面側については特別
なダンピングは考慮されておらず１通常はエポキシ樹脂
等のボッティング（６）が施こされているだけである。
特徴から表面近傍の欠陥（８）検出能に優れているため
、平板振動子＋１１． ＋２１の背面側については特別
なダンピングは考慮されておらず１通常はエポキシ樹脂
等のボッティング（６）が施こされているだけである。
上記のように送受信用振動子＋１）、 ＋２）が平板形
の場合には、近距離音場限界距離ｘｏ に近づくに連れ
て有効ビーム幅（１３，）から（１３Ｃ） は狭くな
シ。
の場合には、近距離音場限界距離ｘｏ に近づくに連れ
て有効ビーム幅（１３，）から（１３Ｃ） は狭くな
シ。
未探傷領域部（ｔ４ａ） 、 （１４ｂ）が発生する問
題がある。
題がある。
又、上記未探傷領域部（１４ａ）、 （１４ｂ）を無く
するためには２分割形探触子（１２ａ）から（１２Ｃ）
の配列ピッチを小さくして、数量を増加させなければ
ならないのでコスト高になる問題があるのと０表面近傍
での有効ビーム幅（１３ａ）から（１！Ｉｃ） のオ
ーバラップ率が大きくなシ効率的な検査ができない課題
がある。
するためには２分割形探触子（１２ａ）から（１２Ｃ）
の配列ピッチを小さくして、数量を増加させなければ
ならないのでコスト高になる問題があるのと０表面近傍
での有効ビーム幅（１３ａ）から（１！Ｉｃ） のオ
ーバラップ率が大きくなシ効率的な検査ができない課題
がある。
さらに、特別なダンピングが施こされていないため底面
に近接した欠陥（９）からの反射エコーＦ２淫底面エコ
ーＢと分離しないため検出が困難になるなどの課題があ
る。
に近接した欠陥（９）からの反射エコーＦ２淫底面エコ
ーＢと分離しないため検出が困難になるなどの課題があ
る。
この発明は上記課題を解決するためになされたもので、
楔と振動子に凸レンズ状（超音波が拡散する形状）の曲
率を設け、さらに上記曲率振動子の背面側に高密度なタ
ングステンを主成分とするダンパーを具備させることに
ょシ、遠距離まで広い有効ビーム幅を確保し、さらに距
離分解能を向上させた２分割形垂直探触子を得ることを
目的とする。
楔と振動子に凸レンズ状（超音波が拡散する形状）の曲
率を設け、さらに上記曲率振動子の背面側に高密度なタ
ングステンを主成分とするダンパーを具備させることに
ょシ、遠距離まで広い有効ビーム幅を確保し、さらに距
離分解能を向上させた２分割形垂直探触子を得ることを
目的とする。
この発明による２分割形垂直探触子は、楔の振動子取付
は面が凸レンズ状（超音波が拡散する形状）であシ、上
記取付は面に取付けられる振動子も楔の曲率寸法と同じ
曲率を有している。さらに振動子の背面側には、振動子
の曲率寸法と同じ曲率を有する高密度なタングステンダ
ンパーを具備させたものである。
は面が凸レンズ状（超音波が拡散する形状）であシ、上
記取付は面に取付けられる振動子も楔の曲率寸法と同じ
曲率を有している。さらに振動子の背面側には、振動子
の曲率寸法と同じ曲率を有する高密度なタングステンダ
ンパーを具備させたものである。
この発明においては２分割形垂直探触子の楔と振動子が
凸レンズ形状をしているため、振動子から放射される超
音波ビームは拡がりながら試験体中を伝播することにな
シ、遠距離音場においても振動子の外形寸法と同等か、
それ以上の有効ビーム幅を形成することが可能となる。
凸レンズ形状をしているため、振動子から放射される超
音波ビームは拡がりながら試験体中を伝播することにな
シ、遠距離音場においても振動子の外形寸法と同等か、
それ以上の有効ビーム幅を形成することが可能となる。
又０曲面振動子の背面側には、タングステン粉末をプレ
スによシ成形した高密度タングステンダンパーを付加さ
せているため、振動子の自由振動を急激に抑圧させるこ
とが可能となシ、その結果振動波数が短かくなシ、距離
分解能を向上させることができる。
スによシ成形した高密度タングステンダンパーを付加さ
せているため、振動子の自由振動を急激に抑圧させるこ
とが可能となシ、その結果振動波数が短かくなシ、距離
分解能を向上させることができる。
第１図はこの発明の一実施例を示す２分割形垂直探触子
の断面図と探傷波形図である。
の断面図と探傷波形図である。
又、第２図はこの発明による２分割形垂直探触子のビー
ム幅特性と探触子の配列を示す図である。
ム幅特性と探触子の配列を示す図である。
図において（１っけ送信用の曲面振動子、（２つは受信
用の曲面振動子、（６つは凸レンズ状の曲面を有する送
信用の楔、 （４’）は凸レンズ状の曲面を有する受
信用の楔、（５）は音響シールド板、（７）は試験体、
（８）は表面付近の欠陥、（９）は底面に近接した欠陥
、 ｎｏは表面付近の欠陥（８）を検出する超音波ビー
ム、ａ９は底面に近接した欠陥（９）を検出する超音波
ビーム、 （１２ａりから（１２Ｃ）はこの発明によ
る２分割形垂直探触子、（１３りから（１３６）は有効
ビーム幅、ａ９はタングステンから成るダンパー、Ｔは
送信パルス、Ｓは表面エコー、 Ｆｌ は表面付近の欠
陥（８）からの反射エコー、Ｆ２ は底面に近接した欠
陥（９）からの反射エコー、Ｂは底面エコー、Ｒは楔（
３’）、（４つ及び曲面振動子（１’）、 （２’）の
曲率半径である。
用の曲面振動子、（６つは凸レンズ状の曲面を有する送
信用の楔、 （４’）は凸レンズ状の曲面を有する受
信用の楔、（５）は音響シールド板、（７）は試験体、
（８）は表面付近の欠陥、（９）は底面に近接した欠陥
、 ｎｏは表面付近の欠陥（８）を検出する超音波ビー
ム、ａ９は底面に近接した欠陥（９）を検出する超音波
ビーム、 （１２ａりから（１２Ｃ）はこの発明によ
る２分割形垂直探触子、（１３りから（１３６）は有効
ビーム幅、ａ９はタングステンから成るダンパー、Ｔは
送信パルス、Ｓは表面エコー、 Ｆｌ は表面付近の欠
陥（８）からの反射エコー、Ｆ２ は底面に近接した欠
陥（９）からの反射エコー、Ｂは底面エコー、Ｒは楔（
３’）、（４つ及び曲面振動子（１’）、 （２’）の
曲率半径である。
上記のように構成された２分割形垂直探触子では、送信
用の曲面振動子（１つから受信用の曲面振動子（２′）
に至るまでの超音波ビーム（Ｉｎ、 ＋１１１の伝播経
路は従来の２分割形垂直探触子の場合と同様であるが１
曲面撮動子（１つ、 （２’）の背面側にはタングステ
ン粉末をプレス成型させたダンパー材（ｔＳが設けられ
ているため０曲面振動子（１’）、（２つの振動波数が
少なくなり、距離分解能が向上する。
用の曲面振動子（１つから受信用の曲面振動子（２′）
に至るまでの超音波ビーム（Ｉｎ、 ＋１１１の伝播経
路は従来の２分割形垂直探触子の場合と同様であるが１
曲面撮動子（１つ、 （２’）の背面側にはタングステ
ン粉末をプレス成型させたダンパー材（ｔＳが設けられ
ているため０曲面振動子（１’）、（２つの振動波数が
少なくなり、距離分解能が向上する。
その結果探傷波形上でもそれぞれの反射エコーの幅が狭
くなり、特に底面に近接した欠陥（９）からの反射エコ
ーＦ２ と底面エコーＢとの分離が完全な形となる。
くなり、特に底面に近接した欠陥（９）からの反射エコ
ーＦ２ と底面エコーＢとの分離が完全な形となる。
又０曲面振動子（１′）から放射される超音波ビームは
試験体（７）中を拡がシながら伝播することになシ、こ
の時の有効ビーム幅（１３′ａ）から（１３’ｃ）は遠
距離音場においてもほぼ振動子の長さ方向の寸法と同程
度か、それ以上の値にする事が可能となる。
試験体（７）中を拡がシながら伝播することになシ、こ
の時の有効ビーム幅（１３′ａ）から（１３’ｃ）は遠
距離音場においてもほぼ振動子の長さ方向の寸法と同程
度か、それ以上の値にする事が可能となる。
〔発明の効果ｊ
この発明は以上説明したように凸レンズ状（超音波が拡
散する形状）の曲面を有した楔と振動子と、上記曲面振
動子の曲率と同一な曲率を有する重密度タングステンダ
ンパーを曲面振動子の背面側に付加させることによシ、
近距離から遠距離まで幅広い有効ビーム幅を確保できる
ため、２分割形垂直探触子の配列が効率的に行え、必要
最小限の数量で、未探傷領域を出さずに広範囲を一度に
検査することが可能となシ、経済的にも検査効率的にも
大幅な改善効果が得られる。
散する形状）の曲面を有した楔と振動子と、上記曲面振
動子の曲率と同一な曲率を有する重密度タングステンダ
ンパーを曲面振動子の背面側に付加させることによシ、
近距離から遠距離まで幅広い有効ビーム幅を確保できる
ため、２分割形垂直探触子の配列が効率的に行え、必要
最小限の数量で、未探傷領域を出さずに広範囲を一度に
検査することが可能となシ、経済的にも検査効率的にも
大幅な改善効果が得られる。
又０曲面振動子の背面側に高密度タングステンダンパー
を設けたことにより、振動子の振動波数が少なくなって
いるため、距離分解能が向上し。
を設けたことにより、振動子の振動波数が少なくなって
いるため、距離分解能が向上し。
その結果、底面に近接した欠陥でも底面エコーと十分に
分離させることが可能となり、欠陥を見落とすことが大
幅に減ることから検査の信頼性を向上できる効果がある
。
分離させることが可能となり、欠陥を見落とすことが大
幅に減ることから検査の信頼性を向上できる効果がある
。
第１図はこの発明による２分割形垂直探触子の断面図と
探傷波形図、第２図はこの発明による２分割形垂直探触
子のビーム幅特性と探触子の配列を示す図、第３図は従
来の２分割形垂直探触子の断面図と探傷波形図、第４図
は従来の２分割形垂直探触子のビーム幅特性と探触子の
配列を示す図である。 図において（１）は送信用の平板振動子、（２）は受信
用の平板振動子、（１つは送信用の曲面振動子、（２′
）は受信用の曲面振動子、 （３１，（４）は楔、（３
つ、（４’）は凸レンズ状の曲面付き楔、（１９はダン
パー、 （１３ａ）から（１５ｃ）は従来の探触子に
よる有効ビーム幅。 （１３’ａ）から（１３’ｃ）はこの発明の探触子によ
る有効ビーム幅、 （１４ａ）から（１４Ｃ） は
未探傷領域、（へ）はダンパーである。 尚、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
探傷波形図、第２図はこの発明による２分割形垂直探触
子のビーム幅特性と探触子の配列を示す図、第３図は従
来の２分割形垂直探触子の断面図と探傷波形図、第４図
は従来の２分割形垂直探触子のビーム幅特性と探触子の
配列を示す図である。 図において（１）は送信用の平板振動子、（２）は受信
用の平板振動子、（１つは送信用の曲面振動子、（２′
）は受信用の曲面振動子、 （３１，（４）は楔、（３
つ、（４’）は凸レンズ状の曲面付き楔、（１９はダン
パー、 （１３ａ）から（１５ｃ）は従来の探触子に
よる有効ビーム幅。 （１３’ａ）から（１３’ｃ）はこの発明の探触子によ
る有効ビーム幅、 （１４ａ）から（１４Ｃ） は
未探傷領域、（へ）はダンパーである。 尚、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- ２分割形垂直探触子において、送信用及び受信用のそ
れぞれの振動子取付面が凸レンズ状（超音波が拡散する
形状）の曲面を有する楔と、上記楔の振動子取付面の曲
率と同一な曲率を有する曲面振動子と、上記振動子の背
面に振動子の曲率と同一な曲率を有する主成分がタング
ステンから成るダンパーとを具備したことを特徴とする
２分割形垂直探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63011417A JPH0823551B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | ２分割形垂直探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63011417A JPH0823551B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | ２分割形垂直探触子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01187447A true JPH01187447A (ja) | 1989-07-26 |
| JPH0823551B2 JPH0823551B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=11777473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63011417A Expired - Lifetime JPH0823551B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | ２分割形垂直探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0823551B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04278457A (ja) * | 1991-03-05 | 1992-10-05 | Kyushu Electric Power Co Inc | 送受並置型の超音波探触子 |
| WO2006051913A1 (ja) * | 2004-11-15 | 2006-05-18 | Independent Administrative Institution Japan Aerospace Exploration Agency | 超音波試験方法及びこれに用いる超音波試験装置 |
| JP2013083627A (ja) * | 2011-09-29 | 2013-05-09 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 超音波センサ、それを用いた検査方法及び検査装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55174158U (ja) * | 1979-06-01 | 1980-12-13 | ||
| JPS56128566U (ja) * | 1980-02-29 | 1981-09-30 | ||
| JPS60263854A (ja) * | 1984-06-12 | 1985-12-27 | Toshiba Corp | 超音波探触子 |
| JPS6128054U (ja) * | 1984-07-25 | 1986-02-19 | 三菱電機株式会社 | 超音波探触子 |
-
1988
- 1988-01-21 JP JP63011417A patent/JPH0823551B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55174158U (ja) * | 1979-06-01 | 1980-12-13 | ||
| JPS56128566U (ja) * | 1980-02-29 | 1981-09-30 | ||
| JPS60263854A (ja) * | 1984-06-12 | 1985-12-27 | Toshiba Corp | 超音波探触子 |
| JPS6128054U (ja) * | 1984-07-25 | 1986-02-19 | 三菱電機株式会社 | 超音波探触子 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04278457A (ja) * | 1991-03-05 | 1992-10-05 | Kyushu Electric Power Co Inc | 送受並置型の超音波探触子 |
| WO2006051913A1 (ja) * | 2004-11-15 | 2006-05-18 | Independent Administrative Institution Japan Aerospace Exploration Agency | 超音波試験方法及びこれに用いる超音波試験装置 |
| US7721606B2 (en) | 2004-11-15 | 2010-05-25 | Independent Administrative Institution Japan Aerospace Exploration Agency | Ultrasonic test method and ultrasonic test instrument used for the method |
| JP2013083627A (ja) * | 2011-09-29 | 2013-05-09 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 超音波センサ、それを用いた検査方法及び検査装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0823551B2 (ja) | 1996-03-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |