JPH01229925A - 超音波応力測定用探触子 - Google Patents
超音波応力測定用探触子Info
- Publication number
- JPH01229925A JPH01229925A JP63056904A JP5690488A JPH01229925A JP H01229925 A JPH01229925 A JP H01229925A JP 63056904 A JP63056904 A JP 63056904A JP 5690488 A JP5690488 A JP 5690488A JP H01229925 A JPH01229925 A JP H01229925A
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- JP
- Japan
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- wave
- measured
- vibrator
- transversal
- excited
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- Granted
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Transducers For 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］
本発明は、超音波を利用し゛Ｃ鉄鋼構造部材の応力を測
定する際に使用される超音波応力測定用探触子に関する
ものである。
定する際に使用される超音波応力測定用探触子に関する
ものである。
［従来の技術］
超音波応力測定の基本原理は第３図に示すように、測定
したい同一のスポットにおいて縦波及び主応力（被１！
１１定休）方向に振動する２つの横波の伝播時間（’ｒ
ｔ、：縦波 ’ｒ、、： σゎ方向に振動する横波）を
測定する。この時各々の伝播時間と主応力の間には次の
関係式が成立する。
したい同一のスポットにおいて縦波及び主応力（被１！
１１定休）方向に振動する２つの横波の伝播時間（’ｒ
ｔ、：縦波 ’ｒ、、： σゎ方向に振動する横波）を
測定する。この時各々の伝播時間と主応力の間には次の
関係式が成立する。
ＴＳ２ ＴＳＩ
σ１−σ：＝ｉ、□ −α電
Ｔ“
ＴＳｌ”ＴＳ□
σ１＋σ、＝４２− −α２
Ｔ−Ｔ。
ム２、β２、α１、α２：材料定数
そこで、従来はこの測定に縦波探触子で先ずＴＬを測定
し、次に横波探触子で振動方向なσ１、σ２方向に変え
てＴＳｌ、Ｔｊ２を測定している。
し、次に横波探触子で振動方向なσ１、σ２方向に変え
てＴＳｌ、Ｔｊ２を測定している。
［従来技術の問題点］
通常、伝播時間を測定する際、試料と探触子の間に超音
波を効果的に伝播させるために接触媒質と呼ばれる液体
を挿入している。
波を効果的に伝播させるために接触媒質と呼ばれる液体
を挿入している。
このため、従来の方法ては、毎回探触子を変えるだめに
、接触媒質の膜厚か変ってしまい、高精度な測定ができ
ず、例えばその誤差は応力換算でｌΩ〜３０ｋｇ／ｍｍ
２にも達するという問題かある。
、接触媒質の膜厚か変ってしまい、高精度な測定ができ
ず、例えばその誤差は応力換算でｌΩ〜３０ｋｇ／ｍｍ
２にも達するという問題かある。
本発明は斯かる点に鑑みて提案されるものて、従来例に
比較してその測定誤差の小さい超音波応力測定用探触子
を提案するのか目的である。
比較してその測定誤差の小さい超音波応力測定用探触子
を提案するのか目的である。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、上記問題点を解決する手段として、被測定体
側から順に保護板第１横波振動子、第１遮閉板、第２横
波振動子、第２遮閉板、縦波振動子、ダンパーを配置し
、かつ前記第１、第２ｇ閉板の板厚を横波波長の１八〜
１／１ｏに設定して成る超音波応力測定用探触子を提案
する。
側から順に保護板第１横波振動子、第１遮閉板、第２横
波振動子、第２遮閉板、縦波振動子、ダンパーを配置し
、かつ前記第１、第２ｇ閉板の板厚を横波波長の１八〜
１／１ｏに設定して成る超音波応力測定用探触子を提案
する。
［作用］
上記探触子においては、被計測体上に定置し。
先り″第１横波振動子を励起し１次に第２横波振動子を
励起して２種類の横波を発生させ、次に縦波振動子を励
起して縦波を発生させ、夫々の伝播時間を計測し、この
結果から前記関係式を用いて波計ｉ！１１体の応力を計
測するもので、ｔ５１遮閉板及び第２遮閉板は第１横波
振動子及び第２横波振動子゛Ｃ発生した機械的な振動か
後方（］二方）に伝わるのを抑える。（１１Ｌ、 、超
音波は伝播する。
励起して２種類の横波を発生させ、次に縦波振動子を励
起して縦波を発生させ、夫々の伝播時間を計測し、この
結果から前記関係式を用いて波計ｉ！１１体の応力を計
測するもので、ｔ５１遮閉板及び第２遮閉板は第１横波
振動子及び第２横波振動子゛Ｃ発生した機械的な振動か
後方（］二方）に伝わるのを抑える。（１１Ｌ、 、超
音波は伝播する。
なお、第１．第２遮閉板の板厚は振動は止め、ａ’Ｌｆ
波は伝播することが条件であり、この条件を満足する値
としては横波波長の１／４〜１／１０が実用範囲Ｃ１好
ましくは１ム程度が最適である。
波は伝播することが条件であり、この条件を満足する値
としては横波波長の１／４〜１／１０が実用範囲Ｃ１好
ましくは１ム程度が最適である。
このデータは第２図に示されている。
［実施例］
第１図は上記本発明に係る探触子の構造を示すもので、
０号の１は振動子を保護し、被測定体表面と直接接触す
る前面保護板である。
０号の１は振動子を保護し、被測定体表面と直接接触す
る前面保護板である。
２は前記関係式のＳＩ測定用の第１横波振動子。
３は前記関係式の８２測定用の第２横波振動子、４は第
１、第２横波振動子２．３間にあって、第１横波振動子
２の振動の残響を抑え、かつ電気的な絶縁を保証する第
１遮閉板である。
１、第２横波振動子２．３間にあって、第１横波振動子
２の振動の残響を抑え、かつ電気的な絶縁を保証する第
１遮閉板である。
５は縦波振動子、６は第２横波振動子３と縦波振動子５
間にあって、第２横波振動子３の残響を抑え、かつ′電
気的な絶縁を保障する第２遮閉板にして、第１．第２遮
閉板４．６ともにその板厚はＷＪ波波長（Ｓｌ、Ｓ２）
の１／８である。
間にあって、第２横波振動子３の残響を抑え、かつ′電
気的な絶縁を保障する第２遮閉板にして、第１．第２遮
閉板４．６ともにその板厚はＷＪ波波長（Ｓｌ、Ｓ２）
の１／８である。
７は縦波振動子５の残響を抑えるダンパー。
８は第１、第２横波振動子２．３及び縦波振動子５の両
面に貼着された電極にして、この電極８から夫々の振動
子に電気信号か人力されると共に振動子の振動を電気信
号として取り出すことかできる。
面に貼着された電極にして、この電極８から夫々の振動
子に電気信号か人力されると共に振動子の振動を電気信
号として取り出すことかできる。
表１は各振動子の配置例に基づく超音波の受信感度を示
すもので、第１．第２横波振動子、そしてこの次に縦波
振動子が配置される例が最も良好である。
すもので、第１．第２横波振動子、そしてこの次に縦波
振動子が配置される例が最も良好である。
〈以下余白〉
表
■
上記探触子を用いて鉄鋼構造部材に作用する応力を測定
する例を次に説明する。
する例を次に説明する。
まず、鉄鋼構造部材の表面に探触子を置く。この際は、
探触子の前面保護板１との間に挟雑物がないように注意
することが必要である。次に、第１横波振動子２に対し
て電気信号を送り、この振動子２を励起させて超音波を
発生し、鉄鋼構造部材底面から反射して来た振動を電極
８から電気信リとし”Ｃ取り込む。
探触子の前面保護板１との間に挟雑物がないように注意
することが必要である。次に、第１横波振動子２に対し
て電気信号を送り、この振動子２を励起させて超音波を
発生し、鉄鋼構造部材底面から反射して来た振動を電極
８から電気信リとし”Ｃ取り込む。
回しように第２横波振動子３を励起するとＪＪ：に鉄！
ｔ１構造部旧からの反射振動を電気信号とじ一〇取り込
む。
ｔ１構造部旧からの反射振動を電気信号とじ一〇取り込
む。
次に、縦波振動子５に対しても電極８から−ｉ［気信号
を入力し・、これを振起させて超音波を発生させ、鉄鋼
構造部材からの反射振動を電極８にて電気信号として取
り込み、これらのデータを基に前記関係式を用いて鉄鋼
構造部材に作用する応力を求める。
を入力し・、これを振起させて超音波を発生させ、鉄鋼
構造部材からの反射振動を電極８にて電気信号として取
り込み、これらのデータを基に前記関係式を用いて鉄鋼
構造部材に作用する応力を求める。
［本発明の効果］
本発明は以」二のように、探触子において、第１横波振
動子の次に第２横波振動子を、更にその次に縦波振動子
を配置し、更にこれらの振動子の間に振動の残響を抑え
、超音波は通ず構造の第１゜第２遮閉板を配置した。
動子の次に第２横波振動子を、更にその次に縦波振動子
を配置し、更にこれらの振動子の間に振動の残響を抑え
、超音波は通ず構造の第１゜第２遮閉板を配置した。
この結果、夫々の振動子の励起時に他の振動子が影響を
受けて励起され、２種類或いは３種類の波か発生すると
いうことかないのて、探触子を三層構造となし、同一ポ
イントてのＡｔ１１定か可能であるから、受信感度か高
くなり、測定誤差の発生かＸｉとない。
受けて励起され、２種類或いは３種類の波か発生すると
いうことかないのて、探触子を三層構造となし、同一ポ
イントてのＡｔ１１定か可能であるから、受信感度か高
くなり、測定誤差の発生かＸｉとない。
又、同一ポイントにおいて３１１定かてきるため。
従来のように接触媒質のＩＩり厚か変ってこの点からＪ
ｌｌ＋定誤差か生し・てし・まうという虞れもない。
ｌｌ＋定誤差か生し・てし・まうという虞れもない。
４、［り１面の筒中な説明
第１図は本発明に係る探触子の説明図、第２１３はｅ閉
板の板厚と波長比に対する受信感度の説明図、第３図は
超音波応力測定の原理説明図である。
板の板厚と波長比に対する受信感度の説明図、第３図は
超音波応力測定の原理説明図である。
■・・・・・・前面保護板
２・・・・・・第１横波振動子
３・・・・・・第２横波振動子
４・・・・・・第１遮閉板
５・・・・・・縦波振動子
６・・・・・・第２遮閉板
７・・・・・・タンパ−
８・・・・・パＩＬ極
第１図
す
第２図
ン、１／、。′／８１／６′、／４′、７２板厚と波長
の比
の比
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、被測定体側から順に保護板、第１横波振動子、第１
遮閉板、第２横波振動子、第２遮閉板、縦波振動子、ダ
ンパーを配置し、かつ前記第１、第２遮閉板の板厚を横
波波長の１／４〜１／１０に設定して成る超音波応力測
定用探触子。 ２、第１、第２遮閉板は振動の残響を抑え、電気的な絶
縁を保障する材質で作られていることを特徴とする請求
項１記載の超音波応力測定用探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63056904A JP2563452B2 (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | 超音波応力測定用探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63056904A JP2563452B2 (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | 超音波応力測定用探触子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01229925A true JPH01229925A (ja) | 1989-09-13 |
| JP2563452B2 JP2563452B2 (ja) | 1996-12-11 |
Family
ID=13040437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63056904A Expired - Fee Related JP2563452B2 (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | 超音波応力測定用探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2563452B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0489564A (ja) * | 1990-08-01 | 1992-03-23 | Mitsubishi Electric Corp | 超音波垂直探触子 |
| JP2015206782A (ja) * | 2013-12-24 | 2015-11-19 | 株式会社神戸製鋼所 | 残留応力評価方法及び残留応力評価装置 |
| CN106370731A (zh) * | 2016-09-09 | 2017-02-01 | 中国石油大学(华东) | 一种用于岩石物理实验的超声纵横波‑电阻率一体式探头 |
| JP2017075849A (ja) * | 2015-10-15 | 2017-04-20 | 株式会社日立製作所 | 超音波検査装置及び超音波検査方法 |
-
1988
- 1988-03-09 JP JP63056904A patent/JP2563452B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0489564A (ja) * | 1990-08-01 | 1992-03-23 | Mitsubishi Electric Corp | 超音波垂直探触子 |
| JP2015206782A (ja) * | 2013-12-24 | 2015-11-19 | 株式会社神戸製鋼所 | 残留応力評価方法及び残留応力評価装置 |
| JP2017075849A (ja) * | 2015-10-15 | 2017-04-20 | 株式会社日立製作所 | 超音波検査装置及び超音波検査方法 |
| CN106370731A (zh) * | 2016-09-09 | 2017-02-01 | 中国石油大学(华东) | 一种用于岩石物理实验的超声纵横波‑电阻率一体式探头 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2563452B2 (ja) | 1996-12-11 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |