JPH0151940B2 - - Google Patents

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JPH0151940B2
JPH0151940B2 JP5448184A JP5448184A JPH0151940B2 JP H0151940 B2 JPH0151940 B2 JP H0151940B2 JP 5448184 A JP5448184 A JP 5448184A JP 5448184 A JP5448184 A JP 5448184A JP H0151940 B2 JPH0151940 B2 JP H0151940B2
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JP
Japan
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water
nozzle
probe
tip
water column
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JP5448184A
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JPS60198452A (ja
Inventor
Koji Sekiguchi
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Tokyo Keiki Inc
Original Assignee
Tokyo Keiki Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Keiki Co Ltd filed Critical Tokyo Keiki Co Ltd
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Publication of JPH0151940B2 publication Critical patent/JPH0151940B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/28Details, e.g. general constructional or apparatus details providing acoustic coupling, e.g. water

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、超音波を用いて被検材表面の欠陥を
検査するために用いられる表面波探触子装置に関
するものである。
〔従来技術〕
第1図は従来公知の表面波探触子装置の一例を
示す構成断面図で、特公昭58−32695号公報に記
載されているものである。第1図において、1は
ハウジングであつて探触子2の音響投射面を除く
5面を覆う形状となつており、図示の断面ではコ
の字形の形状となつている。3はハウジング1の
下端面に取付けられた探触子シユーで、探触子2
を挿嵌し得るようなロの字形の開口を持つてい
る。
第2図は第1図の表面波探触子装置を下面側か
ら見た図であり、探触子シユーの底面には4方向
に向けて複数の第1の溝4が刻設されており、ま
た、探触子2を囲んでロの字形に複数本の第2の
溝5が刻設されており、この第2の溝5は上記第
1の溝4に連通している。6は探触子2と被検材
表面7との間の空隙8に水膜を形成させるために
水を流す第1の流水路、9は上記探触子2とハウ
ジング1との間の空隙である。この空隙9は、第
1の流水路6を通つて探触子2と被検材表面7と
の空隙8に形成した水膜の溢水を吸引して、探触
子装置外に排出するための第2の流水路として機
能する。
以上の探触子装置では探傷時には、溝4と被検
材表面7との間を吸引される空気10と共に、探
触子装置外に溢出しようとする水は、吸引されて
溝5および第2の流水路9を通つて探触子装置外
に排出される。
しかしながら、この様な構成の従来装置にあつ
ては、探触子と被検材の音響結合が水膜結合方式
となつているために、探触子装置の平面方向の外
形が比較的大きく、従つて被検材と接触する接触
シユーの接面の周囲長が長く、また接面の広がり
が大きく、水膜を形成すべき空間が大きい構造と
なつている。この為に比較的多量の水を必要とす
るにも拘わらず、真空装置の吸引の効果が悪く、
特に被検材表面に凹凸やうねりがある場合には、
吸引が不安定になり、水の除去が不完全になると
いう問題点があつた。また、被検材が曲面である
場合、探触子シユーに曲率を持たせなければなら
ず、このため被検材の表面曲率が変る都度曲率に
合つたシユーに変換する必要があり、取扱いが煩
しいという欠点もあつた。
〔本発明の目的〕
本発明は、この様な従来装置における問題点に
着目してなされたもので、被検材との接触面積が
小さく、被検材表面にうねり等があつても吸引効
果が変化しない表面波探触子装置を実現しようと
するものである。
〔本発明の概要〕
本発明に係る表面波探触子装置は、探触子と被
検材との音響結合をノズルを用いた水柱結合と
し、ノズルと同芯に軟質のプラスチツク管を設け
てノズルと軟質プラスチツク管の間の空隙に真空
装置による吸引を行なわせ、併せてノズル先端に
おいて微小なスリツトあるいは細孔を設けた軟質
ゴム又はポリエチレン薄膜を装着し、供給水量を
絞るようにした点に構成上の特徴がある。
〔実施例による説明〕
第3図は、本発明に係る装置の一例を示す構成
断面図である。この図において、11は探触子ホ
ールダ、12はこの探触子ホールダ11の中心軸
CLの上部に設けた穴に装着した水浸型探触子で
ある。13は中心軸CLの下部に設けた穴に装着
した例えばプラスチツク管による水柱ノズルで、
この水柱ノズル13は、探触子12の音響投射面
の位置で、中心軸CLに対して直交するように設
けられている給水孔14に連通している。ここで
水柱ノズル13に用いられているプラスチツク管
は、ノズル先端が、被検材20の表面に接触して
撓み、変形をすることのないよう比較的硬質の材
料、例えばナイロンあるいはデルリンなどの樹脂
材料で構成することが望ましい。
15は探触子ホールダ11の下方で水柱ノズル
13と同軸になるように嵌着したプラスチツク管
による外筒で、この外筒15と、水柱ノズル13
との間には、断面が円環状の空隙150が形成さ
れる。
この空隙150は、探触子ホールダ11の下部
で中心軸CLに対して直角方向に延出した排水孔
16と連通させてある。
第4図は、第3図の水柱ノズル13の先端部分
の拡大説明図である。水柱ノズル13の先端に
は、音響インピーダンスが水に近似の材料、例え
ば薄いウレタンゴム膜あるいはポリエチレン膜1
7を持つた先端キヤツプ18をかぶせてある。こ
の膜17は、水柱ノズル13の先端から適度に水
が流出しないようにノズル先端をしきるしきり膜
であり、また、同時に被検材表面20としきり膜
の間に音響媒質としての水を供給するために膜の
一部に適当な個数の細孔19を設けてある。な
お、この膜圧は超音波の波長λに対してλ/4あ
るいはλ/4の奇数倍に選んである。
以上説明した表面波探触子装置を作動させるた
めには、第5図に示すように、給水系統の流路中
に微小流量調整用のニードル弁21を設けて給水
源30、例えばヘツドタンクに接続する。
なお、第3図において、符号23は気泡抜きで
あつて、ポペツト24およびコイルバネ25から
成る。ポペツト24を指先で押すと、ポペツトバ
ルブシートが開き探触子音響投射面の近傍の水が
排出され、気泡が存在する場合には水と一緒に排
除される。
また、水柱ノズル13の先端および外筒15の
先端は、第4図に示すように、表面波を発生する
入射角に相応した角度で、斜めに切断して角度を
与えることは説明するまでもなく当然の条件であ
り、さらに、第3図に示す探触子装置を必要な入
射角に保持するための手段が必要なことも言うま
でもない。
以上のように構成した本実施例に係る装置の動
作を次に説明する。
第3図において、給水口14に供給された水
は、探触子112の音響投射面から水柱ノズル先
端のしきり膜17に到る水柱を形成する。給水量
は、しきり膜17に設けた細孔19からの流出水
を補給するのみであるから極微量の水量でよく、
第5図に示す給水系統流路中に設けた微小流量調
整用のニードル弁21によつて流量が調整され
る。しきり膜17の細孔19から流出した水は、
第4図に示すように、被検材表面20としきり膜
17の間の微小な空隙を表面張力によつて浸入し
て満たす。この時、しきり膜17は、水柱内の水
頭圧および後記する吸引口からの真空排気による
負圧によつて、被検材表面20に殆ど密着する状
態になつている。ノズル先端の被検材表面20と
の相対移動によつて溢れた水および残留水は、水
筒15と水柱ノズル13の外周面との間の空隙1
50に印加される真空排気によつて吸引されて、
吸引口16から空気と共に排出される。
なお、探傷開始前に、水柱内に気泡が存在しな
いよう気泡抜きのポペツト24を指で押して気泡
抜きしておく必要があることは言うまでもない。
本実施例に係る装置は、水柱ノズルによる水柱
結合方式を基本として、ノズル法での使用水量が
過大になる不具合をしきり膜および該しきり膜に
設けた細孔によつて水量の問題を改善し、表面波
探傷において最大の問題であつた余剰水の除去を
完全になし得るようにしたことを特徴とするもの
である。一方、しきり膜による被検材表面からの
反射、すなわち、表面エコーはその波形が若干拡
がるなどの不具合を生ずる可能性もあるが、これ
はゲート位置を若干近距離不感帯を拡げることに
よつて実探傷上全く支障を生ずることはない。
なお、第4図において、しきり膜17に細孔1
9を設けて水柱からの流出水を絞る実施例を説明
したが、流出水を絞るのは細孔に限らず微小なス
リツトであつても同一の効果を得ることができ
る。
また、探触子ホールダ11の内壁の断面形状並
びに水柱ノズル13および外筒15の断面形状
は、探触子12の形状に対応した形状に適宜変形
し得るものであり、例えば探触子12が円形であ
れば円形に、矩形であれば矩形あるいは小判形等
の形状にすればよい。
〔本発明の効果〕
以上説明したように、本発明に係る装置は、以
下に列挙するような種々の効果が得られている。
(i) 水柱結合方式であるから被検材と接触する面
積が小さく、被検材表面にうねりがあつても、
吸引の効果が変化しない。また、被検材表面が
曲面である場合も、曲率が大幅に変更されない
限り、ノズルおよび外筒を交換する必要が無
い。
(ii) しきり膜が被検材表面に密着して探傷が行な
われるので、しきり膜と被検材表面との間に介
在する水量が微小量で済み、余剰水の処理が完
全に行ない得る。
(iii) 水柱ノズルと外筒との間の環状空隙の面積を
小さくすることができるので、真空吸引の吸引
口が絞られるため吸引の効果が良く、余剰水の
排除が完全に行なわれる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の表面波探触子装置の一例を示す
断面図、第2図は第1図の表面波探触子装置を下
面側から見た図、第3図は本発明の一実施例に係
る表面波探触子装置の断面図、第4図は第3図の
水柱ノズル先端部の拡大説明図、第5図は第3図
の表面波探触子装置の給水系統概要図である。 11……探触子ホールダ、12……探触子、1
3……水柱ノズル、14……給水孔、15……外
筒、150……空隙、17……しきり膜、19…
…細孔。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 探触子と被検材との音響結合をノズルを用い
    た水柱結合とする表面波探触子装置であつて、 前記ノズルと僅かな空隙を隔てて同軸になるよ
    うに嵌着される外筒を設けるとともに、 前記ノズル先端に微小なスリツト又は細孔を有
    するしきり膜を設け、 前記空隙を吸引手段に連絡させ前記ノズル先端
    からの流出水の余剰な残留水を吸引できるように
    したことを特徴とする表面波探触子装置。
JP5448184A 1984-03-23 1984-03-23 表面波探触子装置 Granted JPS60198452A (ja)

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JP5448184A JPS60198452A (ja) 1984-03-23 1984-03-23 表面波探触子装置

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JP5448184A JPS60198452A (ja) 1984-03-23 1984-03-23 表面波探触子装置

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JPS60198452A JPS60198452A (ja) 1985-10-07
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JP5919884B2 (ja) * 2012-02-28 2016-05-18 日産自動車株式会社 ドライ式超音波探傷検査装置とその方法
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