JPH01262464A - 電磁超音波送受信装置 - Google Patents
電磁超音波送受信装置Info
- Publication number
- JPH01262464A JPH01262464A JP63090620A JP9062088A JPH01262464A JP H01262464 A JPH01262464 A JP H01262464A JP 63090620 A JP63090620 A JP 63090620A JP 9062088 A JP9062088 A JP 9062088A JP H01262464 A JPH01262464 A JP H01262464A
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- Japan
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- coil
- magnets
- magnet
- opposite
- transducer
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- 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】
Ｃ産業上の利用分野〕
この発明は電磁誘導現象を利用して超音波の発生検出を
行々うことによシ導電性を有する被検材の各種計測また
は検査を可能とする電磁超音波送受信装置に関するもの
である。
行々うことによシ導電性を有する被検材の各種計測また
は検査を可能とする電磁超音波送受信装置に関するもの
である。
従来、材料の非破壊検査の方法にはその材料の内部に超
音波を伝搬させ、その透過波や反射波を検出して各種計
測や検査を行なう方法が知られている。
音波を伝搬させ、その透過波や反射波を検出して各種計
測や検査を行なう方法が知られている。
第２図及び第３図は横波（ｓＨ波）を斜角に発生検出す
る電磁超音波送受信装置の従来例を示す図であって、第
３図において（１）は送信トランスジューサ、 （１１
け受信トランスジューサであり、ｔた。
る電磁超音波送受信装置の従来例を示す図であって、第
３図において（１）は送信トランスジューサ、 （１１
け受信トランスジューサであり、ｔた。
■は被検材、 ？１１け欠陥である。
前記送信トランスジューサ（１）及び受信トランスジュ
ーサＯＱは同じコイル及び磁石の構成を成しており、そ
の内部構造が第２図に示されている。
ーサＯＱは同じコイル及び磁石の構成を成しており、そ
の内部構造が第２図に示されている。
同図におりて、（２）及びａｔ＋は磁石群、（３）及び
ａ’ａはコイルであって、各々送信トランスジューサ（
１）及び受信トランスジューサー（ｌに対応する。また
、前記コイル（３）またはａ３は前記磁石群（２）また
はＯＢの周一に磁石が並ぶ方向に巻回されている。
ａ’ａはコイルであって、各々送信トランスジューサ（
１）及び受信トランスジューサー（ｌに対応する。また
、前記コイル（３）またはａ３は前記磁石群（２）また
はＯＢの周一に磁石が並ぶ方向に巻回されている。
次に従来の電磁超音波送受信装置による横波の斜角入射
の原理を第４図（ａ）及び＋１）ｌを用いて説明する。
の原理を第４図（ａ）及び＋１）ｌを用いて説明する。
図示したように前記磁石群＋２１の各磁石は並んでいる
方向の幅が等しく前記被検材ω表面に一定ピッチにて変
化する磁界Ｂ、〜Ｂｎを発生させる。
方向の幅が等しく前記被検材ω表面に一定ピッチにて変
化する磁界Ｂ、〜Ｂｎを発生させる。
一方、前記コイル（３）に流れたｔ流工により前記被検
材０表面に平行に電流Ｊが誘導される。よって。
材０表面に平行に電流Ｊが誘導される。よって。
前記電流Ｊと前記磁界Ｂ８〜Ｂｎとの相互作用によりロ
ーレンソカＦ８〜Ｆ′ｎ即ち超音波振＠が発生する。レ
ーレンツ力Ｆ８〜Ｆ′ｎは前記磁界Ｂ８〜Ｂｎが１８０
° 変化する磁界であるために紙面に直角方向に互いに
逆向きとなるように発生する。
ーレンソカＦ８〜Ｆ′ｎ即ち超音波振＠が発生する。レ
ーレンツ力Ｆ８〜Ｆ′ｎは前記磁界Ｂ８〜Ｂｎが１８０
° 変化する磁界であるために紙面に直角方向に互いに
逆向きとなるように発生する。
即ち、超音波振動の位相は磁石の幅分のピンチの周期で
１８０°毎に変化しており、各点での超音波の波面は下
式で示される方向θで一致する。
１８０°毎に変化しており、各点での超音波の波面は下
式で示される方向θで一致する。
λ
Ｄｓｉｎθ＝−
イリし、ノは超音波の波長、また、Ｄは磁石の幅である
。
。
また、Ｎ、磁超音波のＳＨ波を斜角に倹ｄする原理は発
生の場合の逆である。
生の場合の逆である。
従来の［磁超音波送受信装置を示す第２図において９送
信トランスジユーサ（１）のコイル（３）及び受信トラ
ンスジューサ１１αのコイルａ３が共に前記磁石群１２
）及びＯＤの各磁石を横切るようにしてその周囲に一定
方向に巻回されている。よって、同図のような送信トラ
ンスジューサと受信トランスジューサの相み合わせでは
、前記コイル（３）と前記コイルａ３とがともに一定方
向に巻かれているため、送信電流が前記コイル（３）に
流れると、前記コイルａ２に送信電流が電流が誘導され
やすく、受信信号における不感帯を増加させる原因とな
っていた。
信トランスジユーサ（１）のコイル（３）及び受信トラ
ンスジューサ１１αのコイルａ３が共に前記磁石群１２
）及びＯＤの各磁石を横切るようにしてその周囲に一定
方向に巻回されている。よって、同図のような送信トラ
ンスジューサと受信トランスジューサの相み合わせでは
、前記コイル（３）と前記コイルａ３とがともに一定方
向に巻かれているため、送信電流が前記コイル（３）に
流れると、前記コイルａ２に送信電流が電流が誘導され
やすく、受信信号における不感帯を増加させる原因とな
っていた。
この発明は以上のような課題を解決するためになされた
もので、前記送信トランスジュール（１）のコイル（３
）及び受信トランスジューサσαのコイル弔として互い
の巻き方を変えたものを備えることによって、受信トラ
ンスジューサのコイルに送信トランスジューサのコイル
のＮ流が誘導されるのを防いで、受信信号における不感
帯を軽減させるものである。
もので、前記送信トランスジュール（１）のコイル（３
）及び受信トランスジューサσαのコイル弔として互い
の巻き方を変えたものを備えることによって、受信トラ
ンスジューサのコイルに送信トランスジューサのコイル
のＮ流が誘導されるのを防いで、受信信号における不感
帯を軽減させるものである。
この発明に係わる電磁超音波送受信装置は、前記磁石群
を隣合う磁石群の各磁石の極が互いに逆となるように複
数個配列してなる磁界発生部と。
を隣合う磁石群の各磁石の極が互いに逆となるように複
数個配列してなる磁界発生部と。
前記磁石群の周囲に各磁石を横切るように、しかも隣合
う磁石群で巻方向が逆となるようにｍ５群の周囲に巻回
されたコイルを備えたトランスジューサとただ一つの前
記磁石群及び前記−つの磁石群の周囲に磁石を横切るよ
うに全部同方向に巻回されたコイルとを備えたトランス
ジューサとより構成され、前記２つのトランスジューサ
のうち何れか一方ヲ送信トランスジューサとしてまたも
う一方のトランスジューサを受信トランスジューサとし
て用いることによって、送信コイルの形状によシ決まる
送信電流の誘導に対して誘導を打ち消すような巻き方に
て形成されたコイルを受信用として用いるので、受信信
号中にて送信信号を抑制し不感帯を小さくできる。
う磁石群で巻方向が逆となるようにｍ５群の周囲に巻回
されたコイルを備えたトランスジューサとただ一つの前
記磁石群及び前記−つの磁石群の周囲に磁石を横切るよ
うに全部同方向に巻回されたコイルとを備えたトランス
ジューサとより構成され、前記２つのトランスジューサ
のうち何れか一方ヲ送信トランスジューサとしてまたも
う一方のトランスジューサを受信トランスジューサとし
て用いることによって、送信コイルの形状によシ決まる
送信電流の誘導に対して誘導を打ち消すような巻き方に
て形成されたコイルを受信用として用いるので、受信信
号中にて送信信号を抑制し不感帯を小さくできる。
この発明においては前記磁石群を隣どうしの磁石が逆と
なるように複数個配列して備えかつ、前記複数個の磁石
群に対応して磁石群の周囲を巻回するコイルの巻方向が
互いに隣合う磁石群で逆となるようにしたトランスジュ
ーサと単一の磁石群の周囲に全部同方向に巻回したコイ
ルよりなるトランスジューサとを有し、どちらかを送信
またもう一方を受信として用いるので、送信電流の方向
に対して受信用のコイルの巻き方で訪４を抑制すること
ができ不感帯の少ない！磁超音波送受信装置を提供する
ことができる。
なるように複数個配列して備えかつ、前記複数個の磁石
群に対応して磁石群の周囲を巻回するコイルの巻方向が
互いに隣合う磁石群で逆となるようにしたトランスジュ
ーサと単一の磁石群の周囲に全部同方向に巻回したコイ
ルよりなるトランスジューサとを有し、どちらかを送信
またもう一方を受信として用いるので、送信電流の方向
に対して受信用のコイルの巻き方で訪４を抑制すること
ができ不感帯の少ない！磁超音波送受信装置を提供する
ことができる。
第１図（８）及び（１）ｌけこの発明による電磁超音波
送受信装置の一実施例を示した図である。同図ｆａ＋に
おいて、（１）は送信トランスジューサ、（２）は磁界
発生部、 （２ａ） 及び（２ｂ）は磁石群５（３
）はコイルである。また、（ｂ）において、 ｆｉｌは
受信トランスジュ−サ、ｌ′ＩＩｌ？′ｉ磁石群、
Ｑ３はコイルである。
送受信装置の一実施例を示した図である。同図ｆａ＋に
おいて、（１）は送信トランスジューサ、（２）は磁界
発生部、 （２ａ） 及び（２ｂ）は磁石群５（３
）はコイルである。また、（ｂ）において、 ｆｉｌは
受信トランスジュ−サ、ｌ′ＩＩｌ？′ｉ磁石群、
Ｑ３はコイルである。
前記磁石群（２ａ）及び（２ｂ）は各々ｎ個の磁石が隣
合う極が互いに逆となるように配列されて形成されてお
り、また、前記磁石＃（２ａ）及び（２ｂ）どうしでは
隣合う磁石群の各磁石の磁極が互いに逆となるように並
んでいる。
合う極が互いに逆となるように配列されて形成されてお
り、また、前記磁石＃（２ａ）及び（２ｂ）どうしでは
隣合う磁石群の各磁石の磁極が互いに逆となるように並
んでいる。
同図（８）において、前記コイル（３）は前記磁石群（
２８）及び（２ｂ）の周囲にかつ磁石の並ぶ方向に磁石
を横切るようにして巻かれている。そして。
２８）及び（２ｂ）の周囲にかつ磁石の並ぶ方向に磁石
を横切るようにして巻かれている。そして。
前記磁石群（２８）の（４）囲に巻かれる方向と前記磁
石群（２ｂ）の周囲に巻かれる方向は逆となるように、
磁石群（２８）と（２ｂ）との境界で折りかえされてい
る。
石群（２ｂ）の周囲に巻かれる方向は逆となるように、
磁石群（２８）と（２ｂ）との境界で折りかえされてい
る。
一方１図（ｂｌ においては前記磁石群ａυの周囲にコ
イルＩＬＭは全て同方向となるように巻回されている。
イルＩＬＭは全て同方向となるように巻回されている。
ｖ下に第１図（８）及び（ｂｌを用いてこの発明による
電磁超音波送受信装置の動作について説明する。
電磁超音波送受信装置の動作について説明する。
前記送信トランスジューサ（１）における斜角電磁超音
波の発生の原理は前記従来のｔａｉ超音波送受信装置に
おける送信トランスジューサ（１）と同様である。但し
、前記コイル（３）が磁石群（２ａ）と（２ｂ）きの境
界で折りかえされて互いに逆向きとなっているためζて
、前述したように磁石群（２８）と（２ｂ）とでは隣合
う磁石の磁極は逆となっている。前記コイル（３）のよ
うに２方向性のコイルに’ｌ！ｔ！流が流れると、同様
に２方向に電流が前記被検材（イ）の表面に誘導され、
もし、前記コイル＋１３も同様に矩形であれば、前記コ
イル１２に電流が誘導されるが、前記コイル０３は全て
同方向に巻かれている形状で：らるので直流の誘導は打
ち消される。
波の発生の原理は前記従来のｔａｉ超音波送受信装置に
おける送信トランスジューサ（１）と同様である。但し
、前記コイル（３）が磁石群（２ａ）と（２ｂ）きの境
界で折りかえされて互いに逆向きとなっているためζて
、前述したように磁石群（２８）と（２ｂ）とでは隣合
う磁石の磁極は逆となっている。前記コイル（３）のよ
うに２方向性のコイルに’ｌ！ｔ！流が流れると、同様
に２方向に電流が前記被検材（イ）の表面に誘導され、
もし、前記コイル＋１３も同様に矩形であれば、前記コ
イル１２に電流が誘導されるが、前記コイル０３は全て
同方向に巻かれている形状で：らるので直流の誘導は打
ち消される。
一方、前記被検材Ｊの表面に平行に振動する超音波に対
指て前記磁石＃ＯＩｌの発生する周期磁界が作用すると
、前記磁石群０１）の磁石の並ぶ方向と平行にかつ＝＋
Ｉ記超音波の振動方向及び周期磁界吉互いに直交するよ
うに前記供険材■の表面に！！ｌ流が発生し、しかも、
磁石群が１つ即ち磁石の並び方が１種類であるため、前
記被検材■の表面に発生する電流の方向も一方向のみで
あシ、前記コイル引）にて検出される。
指て前記磁石＃ＯＩｌの発生する周期磁界が作用すると
、前記磁石群０１）の磁石の並ぶ方向と平行にかつ＝＋
Ｉ記超音波の振動方向及び周期磁界吉互いに直交するよ
うに前記供険材■の表面に！！ｌ流が発生し、しかも、
磁石群が１つ即ち磁石の並び方が１種類であるため、前
記被検材■の表面に発生する電流の方向も一方向のみで
あシ、前記コイル引）にて検出される。
なお、前記２個の磁石群と磁石群の間の境界で折りかえ
される矩形状のコイルと前記２個の磁石群を有するトラ
ンスジューサを受信トランスジューサとして用い、一方
Φ−の小石群の周囲にコイルが巻回されてなるトランス
ジューサを送信トランスシュー→として用いてもこの実
施例と同様の効果を有するときは言うまでもない。
される矩形状のコイルと前記２個の磁石群を有するトラ
ンスジューサを受信トランスジューサとして用い、一方
Φ−の小石群の周囲にコイルが巻回されてなるトランス
ジューサを送信トランスシュー→として用いてもこの実
施例と同様の効果を有するときは言うまでもない。
甘な５本実施例では、前記磁石群が２個の場合であった
が２個をこえる場合であっても、磁石群の境界でコイル
が折りかえされて隣り取磁石群でコイルのをかｈる方向
が互いに逆であればこの実施例と同様の効果を有する。
が２個をこえる場合であっても、磁石群の境界でコイル
が折りかえされて隣り取磁石群でコイルのをかｈる方向
が互いに逆であればこの実施例と同様の効果を有する。
以上のようにこの発明によれば、隣合う磁石のｍａが互
いに逆とｉるように複数個の磁石が配列さねｆｃ磁石群
を娑合う磁石群の高石の極が互いに逆となるように複数
個の磁石群を配列してなる磁界発生部と、前記磁石群の
周囲に磁石を横切るようＫＬかも（合う磁石群で巻方向
が逆となるようにり１石群の境界で折りかえし巻回され
なコイルとよ！］ｔｎｌｉＶ、されるトランスジューサ
と、単一の磁石群の５周囲にやけり磁石を横切るように
一定方向に巻回されたコイルとより構成されるトランス
ジューサとを備えた電磁超音波送受信装置において。
いに逆とｉるように複数個の磁石が配列さねｆｃ磁石群
を娑合う磁石群の高石の極が互いに逆となるように複数
個の磁石群を配列してなる磁界発生部と、前記磁石群の
周囲に磁石を横切るようＫＬかも（合う磁石群で巻方向
が逆となるようにり１石群の境界で折りかえし巻回され
なコイルとよ！］ｔｎｌｉＶ、されるトランスジューサ
と、単一の磁石群の５周囲にやけり磁石を横切るように
一定方向に巻回されたコイルとより構成されるトランス
ジューサとを備えた電磁超音波送受信装置において。
一方のトランスンユーサ全送信トランスジューサもう一
方のトランスジューサを受信トランスジューサとして用
いて、一定方向に巻かれるコイルと巻方向が２通りであ
るコイルを送信と受信とで使い分けるので送信７ｕｌの
受信側のコイルへの誘導を抑止１１すみことができ、不
感情を減少できる効果がある。
方のトランスジューサを受信トランスジューサとして用
いて、一定方向に巻かれるコイルと巻方向が２通りであ
るコイルを送信と受信とで使い分けるので送信７ｕｌの
受信側のコイルへの誘導を抑止１１すみことができ、不
感情を減少できる効果がある。
４、 ’Ｊ ｍ ノｔ′ＰＩ車すａ＝ｙｔ７Ｊ￥Ｉ
ＩＮ（ａ）Ａヒ（ｂｌＵコノ発’Ｊｌ）？？ｊｌｉｉｌ
超音波送受信装置の一実施例を示す図、第２図は従来の
電磁超音波送受信装置を示す１９．第３図はこの発明及
び従来の＠磁超音波送受信装首における送信トランスジ
ューサと受信トランスジューサとの位置関係の例を示す
図、第４図（ａｔ及びｆｂ）はＳＨ波を斜角１ｃ発生倹
川する原理を説明するための図である。
ＩＮ（ａ）Ａヒ（ｂｌＵコノ発’Ｊｌ）？？ｊｌｉｉｌ
超音波送受信装置の一実施例を示す図、第２図は従来の
電磁超音波送受信装置を示す１９．第３図はこの発明及
び従来の＠磁超音波送受信装首における送信トランスジ
ューサと受信トランスジューサとの位置関係の例を示す
図、第４図（ａｔ及びｆｂ）はＳＨ波を斜角１ｃ発生倹
川する原理を説明するための図である。
また、（１）￥′ｉ送信トランスジューサ、ＣＩは受信
トランスジューサ、 （２ａ）〜（２ｂ）及び０１）
は磁石群。
トランスジューサ、 （２ａ）〜（２ｂ）及び０１）
は磁石群。
（３）及び口３はコイルであ不。
なお５図中、同一または相当部分は同一符号を付して示
しである。
しである。
Claims (1)
- 棒状または偏平板状の磁石が、隣合う磁極が互いに逆と
なるように複数個並べられて形成されかつ、導電性を有
する被検材の表面に直角方向にしかも隣合う磁界方向が
互いに逆向きとなるように磁界を一定ピッチで発生させ
る磁石群を隣合う磁石群の前記磁石の極が互いに逆とな
るように複数個配列して形成し、前記磁石群の各磁石を
横切るように前記磁石群の周囲に巻回され、しかも隣合
う前記磁石群どうしで巻方向が互いに逆となるように形
成されたコイルを備えた送信または受信トランスジュー
サと、単一の前記磁石群及び前記磁石群の各磁石を横切
るようにして前記磁石群の周囲に巻回されてなるコイル
とより構成される受信または送信トランスジューサとを
備えたことを特徴とする電磁超音波送受信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63090620A JPH01262464A (ja) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | 電磁超音波送受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63090620A JPH01262464A (ja) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | 電磁超音波送受信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01262464A true JPH01262464A (ja) | 1989-10-19 |
Family
ID=14003532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63090620A Pending JPH01262464A (ja) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | 電磁超音波送受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01262464A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009236561A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Toshiba Corp | 電磁超音波探触子および超音波探傷装置ならびに超音波探傷方法 |
| JP2022103832A (ja) * | 2020-12-28 | 2022-07-08 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 電磁超音波検査装置 |
-
1988
- 1988-04-13 JP JP63090620A patent/JPH01262464A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009236561A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Toshiba Corp | 電磁超音波探触子および超音波探傷装置ならびに超音波探傷方法 |
| JP2022103832A (ja) * | 2020-12-28 | 2022-07-08 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 電磁超音波検査装置 |
| JP2024091984A (ja) * | 2020-12-28 | 2024-07-05 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 電磁超音波探触子及び電磁超音波検査装置 |
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