JPH02208557A - アレイ型斜角探触子 - Google Patents
アレイ型斜角探触子Info
- Publication number
- JPH02208557A JPH02208557A JP1030218A JP3021889A JPH02208557A JP H02208557 A JPH02208557 A JP H02208557A JP 1030218 A JP1030218 A JP 1030218A JP 3021889 A JP3021889 A JP 3021889A JP H02208557 A JPH02208557 A JP H02208557A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- array type
- angle
- probe
- shaped piezoelectric
- width
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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〕
この発明は角鋼片等の内部に存在する欠陥を検出する超
音波探傷用のアレイ型探触子に関するものである。
音波探傷用のアレイ型探触子に関するものである。
第２図（ａ）は従来のアレイ型探触子の横断面図。
ａＥ２図（至）は圧電振動子の形状を示すアレイ型探触
子の下面図である。
子の下面図である。
図において（１′）は圧ｔ［振動子、（２Ｉはバッキン
グ材、ａは圧電振動子（１′）の配列方向の幅、Ｄは圧
電振動子（１つの配列方向と直交する長さである。
グ材、ａは圧電振動子（１′）の配列方向の幅、Ｄは圧
電振動子（１つの配列方向と直交する長さである。
従来のアレイ型探触子は上記のように構成されており、
たんざく状の圧電振動子（１′）の幅ａは同一寸法で複
数個配置されてｂる。又、圧電振動子（１つの長さＤは
探傷距離から適性な値が選択される。
たんざく状の圧電振動子（１′）の幅ａは同一寸法で複
数個配置されてｂる。又、圧電振動子（１つの長さＤは
探傷距離から適性な値が選択される。
上記アレイ型探触子をリニアスキャンで使用する場合に
は、圧電振動子（１′）複数個を１組として送受信し、
上記圧電振動子（１′）を複数個組合わせて順次ずらし
て送受信することにより同一パターンの超音波ビームを
亮速に電子スキャンさせて探傷試験を行うものである。
は、圧電振動子（１′）複数個を１組として送受信し、
上記圧電振動子（１′）を複数個組合わせて順次ずらし
て送受信することにより同一パターンの超音波ビームを
亮速に電子スキャンさせて探傷試験を行うものである。
上記のように幅ａが同一な圧電振動子（１つが並んでい
るアレイ型探触子を特に自動探傷装置で斜角探触子とし
て使用する場合に、欠陥を検出するのに最適なパターン
の超音波ビームを走査させているだけでは超音波ビーム
の幅が狭く指向性が鋭いため、斜角探触子と試験体との
音響結合が十分であるかどうかのチエツクができない課
題があった。
るアレイ型探触子を特に自動探傷装置で斜角探触子とし
て使用する場合に、欠陥を検出するのに最適なパターン
の超音波ビームを走査させているだけでは超音波ビーム
の幅が狭く指向性が鋭いため、斜角探触子と試験体との
音響結合が十分であるかどうかのチエツクができない課
題があった。
つまり、指向性の鋭い超音波ビームが斜めに試験体中を
伝播することになり、試験体の底面での反射波（底面エ
コー）が得られない之め欠陥が存在しない場合には超音
波の反射波が何も得られず。
伝播することになり、試験体の底面での反射波（底面エ
コー）が得られない之め欠陥が存在しない場合には超音
波の反射波が何も得られず。
アレイ型斜角探触子から試験体中へ超音波が正常に伝播
しているかどうか確認できない〇また。圧電振動子（１
′）の幅ａは小さくなるほど配列数を多ぐしなければ探
傷範囲が広くならないので、全ての圧電振動子（１′）
の幅ａを小さくする事はアレイ型探触子の価格が向上す
るだけでな（送受信器の価格の向上にも連ながシ経済的
でない課題があった。
しているかどうか確認できない〇また。圧電振動子（１
′）の幅ａは小さくなるほど配列数を多ぐしなければ探
傷範囲が広くならないので、全ての圧電振動子（１′）
の幅ａを小さくする事はアレイ型探触子の価格が向上す
るだけでな（送受信器の価格の向上にも連ながシ経済的
でない課題があった。
この発明は上記課題を解決するためにな吉れたもので、
一定幅ａのたんざく状圧電振動子（１′）を複数個と、
上記一定幅ａのたんざ（状圧電振動子（１′）よシ小さ
な幅を有するたんざく状圧電振動子を１個以上備えて斜
角探触子と試験体との音響結合のチエツクができるよう
にすることを目的とするものである。
一定幅ａのたんざく状圧電振動子（１′）を複数個と、
上記一定幅ａのたんざ（状圧電振動子（１′）よシ小さ
な幅を有するたんざく状圧電振動子を１個以上備えて斜
角探触子と試験体との音響結合のチエツクができるよう
にすることを目的とするものである。
この発明によるアレイ型斜角探触子はたんざく状の圧電
振動子を配列する方向において、一定幅のたんざく状圧
電振動子を榛数個備え、さらに上記たんざく状圧電振動
子に隣接した位置に十分な強度の超音波が試験体表面に
垂直に入射されるだけの指向性を有するたんざく状圧電
振動子を１個以上備えたものである・ 〔作用〕 この発明におけるアレイ型斜角探触子は欠陥を検出する
時は一定幅のたんざく状圧電振動子を複数個同時に送受
信するが、音響結合をチエツクする時は上記一定幅のた
んざく状圧電振動子よシ小さな幅を有するたんざく状圧
電振動子単独で送受信することによシ、斜角探触子とし
て必要な角度があっても、試験体表面に超音波を垂直に
入射できる成分が十分な強度で発生し、これによシ試験
体の底５ｉＪエコーを検知することで音響結合のチエツ
クが可能となる。
振動子を配列する方向において、一定幅のたんざく状圧
電振動子を榛数個備え、さらに上記たんざく状圧電振動
子に隣接した位置に十分な強度の超音波が試験体表面に
垂直に入射されるだけの指向性を有するたんざく状圧電
振動子を１個以上備えたものである・ 〔作用〕 この発明におけるアレイ型斜角探触子は欠陥を検出する
時は一定幅のたんざく状圧電振動子を複数個同時に送受
信するが、音響結合をチエツクする時は上記一定幅のた
んざく状圧電振動子よシ小さな幅を有するたんざく状圧
電振動子単独で送受信することによシ、斜角探触子とし
て必要な角度があっても、試験体表面に超音波を垂直に
入射できる成分が十分な強度で発生し、これによシ試験
体の底５ｉＪエコーを検知することで音響結合のチエツ
クが可能となる。
第１図はこの発明の一実施例を示すアレイ型斜角探触子
の断面図である。
の断面図である。
図において（１１）から（１ｎ）は一定幅ａのたんざ（
状圧電振動子、（３）はこの発明による指向性の広い幅
の狭いたんざ（状圧電振動子、（４）は試験体の中へ斜
めに超音波を入射させるための楔、（５）は接触媒質、
（６）は試験体、（７）は試験体（６）中を斜めに伝播
する超音波、（８１はたんざく状圧電振動子（３）から
発生し試験体（６）表面から垂直に入射する超音波。
状圧電振動子、（３）はこの発明による指向性の広い幅
の狭いたんざ（状圧電振動子、（４）は試験体の中へ斜
めに超音波を入射させるための楔、（５）は接触媒質、
（６）は試験体、（７）は試験体（６）中を斜めに伝播
する超音波、（８１はたんざく状圧電振動子（３）から
発生し試験体（６）表面から垂直に入射する超音波。
θけ試験体（６）中で斜めに超音波を伝播させるための
楔（４）内角度である。
楔（４）内角度である。
上記のように構成されたアレイ型斜角探触子で斜角探傷
を行う場合、対象欠陥、探傷範囲、システム規模等から
たんざぐ状圧電振動子（１１）から（１ｎ）の幅ａと全
部の圧電振動子（１１）から（１ｎ）数と、１回に同時
に送受信する圧１Ｍ、振動子（１１）から（１ｎ）数が
決定される。この様にして決められたたんざく状圧電振
動子（１１）から（１ｎ）よシ発生した超音波（７）は
楔（４）に設けられた角度θによシ、スネルの法則に従
って試験体（６）中を斜めに伝播することになる。この
時には欠陥を検出するのに最適に作られた指向性の鋭い
超音波ビームとなっているために、試験体（６）の底面
から反射する底面エコーはまった〈得られないのが普通
である。
を行う場合、対象欠陥、探傷範囲、システム規模等から
たんざぐ状圧電振動子（１１）から（１ｎ）の幅ａと全
部の圧電振動子（１１）から（１ｎ）数と、１回に同時
に送受信する圧１Ｍ、振動子（１１）から（１ｎ）数が
決定される。この様にして決められたたんざく状圧電振
動子（１１）から（１ｎ）よシ発生した超音波（７）は
楔（４）に設けられた角度θによシ、スネルの法則に従
って試験体（６）中を斜めに伝播することになる。この
時には欠陥を検出するのに最適に作られた指向性の鋭い
超音波ビームとなっているために、試験体（６）の底面
から反射する底面エコーはまった〈得られないのが普通
である。
しかし、自動探傷装置のように探傷試験結果を機械的に
処理する場合には探触子の健全性及び探触子と試験体（
６）との間の接触媒質（５）が十分に充たされて音響結
合が健全であった事を証明しなければならない。そこで
この発明によるアレイ型斜角探触子では、欠陥を検出す
るのに最適に選ばれた一定幅ａのたんざく状圧電振動子
（１１）から（１ｎ）の他に楔（４）の角度θによりピ
ーク音圧より一３ｄＢから一５ｄＢ程度以内の音圧とな
る指向角が上記楔（４）の角度０に相当するように振動
子＠ｂを選んだたんざく状圧電振動子（３）が備えられ
て−るため。
処理する場合には探触子の健全性及び探触子と試験体（
６）との間の接触媒質（５）が十分に充たされて音響結
合が健全であった事を証明しなければならない。そこで
この発明によるアレイ型斜角探触子では、欠陥を検出す
るのに最適に選ばれた一定幅ａのたんざく状圧電振動子
（１１）から（１ｎ）の他に楔（４）の角度θによりピ
ーク音圧より一３ｄＢから一５ｄＢ程度以内の音圧とな
る指向角が上記楔（４）の角度０に相当するように振動
子＠ｂを選んだたんざく状圧電振動子（３）が備えられ
て−るため。
上記たんざく状圧１１Ｌ振動子（３）を単独で駆動する
ことにより試験体（６）の表面及び底面に垂直に入射す
る超音波１８１が得られ、その結果底面エコーのモニタ
リングによシ音響結合チエツクが可能となる。
ことにより試験体（６）の表面及び底面に垂直に入射す
る超音波１８１が得られ、その結果底面エコーのモニタ
リングによシ音響結合チエツクが可能となる。
この発明は以上散切したように試験体表面に対して超音
波を斜めに入射させるアレイ型斜角探触子におりて一定
幅のたんざく状圧電振動子を嶺数個備え、ζらに上記一
定幅のたんざく状圧電振動子の幅とは異なシ、楔に設け
られた角度に相当する指向角がピーク音圧より一３ｄＢ
から一５ｄＢ程度以内となるような振動子幅を有するた
んざ（状圧電振動子を１個以上備えるごとにより、斜角
探触子だけでは得られない試験体の底面エコーを得られ
るようにして音響結合チエツクを可能にでき。
波を斜めに入射させるアレイ型斜角探触子におりて一定
幅のたんざく状圧電振動子を嶺数個備え、ζらに上記一
定幅のたんざく状圧電振動子の幅とは異なシ、楔に設け
られた角度に相当する指向角がピーク音圧より一３ｄＢ
から一５ｄＢ程度以内となるような振動子幅を有するた
んざ（状圧電振動子を１個以上備えるごとにより、斜角
探触子だけでは得られない試験体の底面エコーを得られ
るようにして音響結合チエツクを可能にでき。
探傷試験結果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アレイ型斜角沫触子の断面図、
第２図は従来のアレイ型探触子の断面図である。 図において（１１）から（１ｎ）及び（１′）は幅ａが
一定なたんざく状圧電振動子、（２１はバッキング材。 （３）は指向性の広いたんざく状圧電振動子、（４）は
楔。 （６）は試験体、（７）は試験体中を斜めに伝播する超
音波、１８１け試験体表面から垂直に入射した超音波。 θは楔の角度である。 尚図中同一符号は同一 又は相当部分を示す。
第２図は従来のアレイ型探触子の断面図である。 図において（１１）から（１ｎ）及び（１′）は幅ａが
一定なたんざく状圧電振動子、（２１はバッキング材。 （３）は指向性の広いたんざく状圧電振動子、（４）は
楔。 （６）は試験体、（７）は試験体中を斜めに伝播する超
音波、１８１け試験体表面から垂直に入射した超音波。 θは楔の角度である。 尚図中同一符号は同一 又は相当部分を示す。
Claims (1)
- たんざく状の圧電振動子を配列したアレイ型探触子にお
いて，超音波を試験体表面に対して斜めに入射させるた
めの角度を有する楔と，上記楔の角度を有する面上に複
数個設けられた一定幅のたんざく状圧電振動子と，前記
たんざく状圧電振動子に隣接して設けられ，音圧より−
３ｄＢから−６ｄＢ程度の指向角が上記楔に設けられた
角度と等しくなるような指向特性を有する幅のたんざく
状圧電振動子とを備えた事を特徴とするアレイ型斜角探
触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1030218A JPH02208557A (ja) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | アレイ型斜角探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1030218A JPH02208557A (ja) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | アレイ型斜角探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02208557A true JPH02208557A (ja) | 1990-08-20 |
Family
ID=12297582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1030218A Pending JPH02208557A (ja) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | アレイ型斜角探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02208557A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04314000A (ja) * | 1991-02-18 | 1992-11-05 | Nkk Corp | リニアアレイ超音波探触子の駆動方法 |
| JP2008286639A (ja) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Jfe Steel Kk | 超音波斜角探傷装置のカップリングチェック方法 |
| JP2011529170A (ja) * | 2008-06-09 | 2011-12-01 | ジーイー センシング アンド インスペクション テクノロジーズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | カップリングチェックを使用した改良超音波非破壊検査 |
-
1989
- 1989-02-09 JP JP1030218A patent/JPH02208557A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04314000A (ja) * | 1991-02-18 | 1992-11-05 | Nkk Corp | リニアアレイ超音波探触子の駆動方法 |
| JP2008286639A (ja) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Jfe Steel Kk | 超音波斜角探傷装置のカップリングチェック方法 |
| JP2011529170A (ja) * | 2008-06-09 | 2011-12-01 | ジーイー センシング アンド インスペクション テクノロジーズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | カップリングチェックを使用した改良超音波非破壊検査 |
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