JPH02686Y2

JPH02686Y2 -

Info

Publication number: JPH02686Y2
Application number: JP13200982U
Authority: JP
Priority date: 1982-08-31
Filing date: 1982-08-31
Publication date: 1990-01-09
Also published as: JPS5935864U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は鋼管の内外表面や丸棒の表層部に有
する欠陥を検出するための超音波探触子の改良に
関するものである。

まず、従来の超音波探触子について第１図を用
いて説明する。

第１図ａは従来の超音波探触子の断面図、第１
図ｂは従来の超音波探触子による探傷波形図であ
る。

第１図ａ，ｂにおいて１は振動子、２は楔、３
はケース、４はしきり板、５はケース３の中がし
きり板４で分割された水溜部、６は音響結合を確
認するため反射板、７は超音波ビーム、８は空気
層、９は水取出口、１０は水取入口、１１は水、
油等の接触媒体、１２は被検材、１３は欠陥、１
４は送信パルス、１５は表面エコー、１６は欠陥
エコー、１７はカツプリングエコー、１８は探傷
ゲート、θ₁は被検材１２に対向する楔２の面に温
度補償用に設けられた角度、Ａは被検材１２に対
向する楔２の面、Ｂは水溜部５に当接する楔２の
面である。

ところで超音波自動探傷装置においては欠陥の
有無及び大小の判定はすべて機械が自動的に処理
するため、超音波が被検材１２に正常に伝播して
いるか否かの音響結合状態の確認を行なう必要が
ある。そのために超音波探触子の中にはしきり板
４で分割された水溜部５が設けられ、さらに上記
水溜部５の中には反射板６が設けられている。

ここで超音波ビームの伝播経路について詳述す
ると、振動子１から放射された超音波は楔２を経
由して接触媒体１１中に投入され、被検材１２の
表面に到達し、ここで一部の超音波は被検材１２
の内部を伝播し、欠陥１３等の反射源により再び
逆の経路で振動子１まで戻る。

また、一部の超音波は被検材１２の表面で反射
されて探触子の前部にある水溜部５の方向へ伝播
し、楔２、水溜部５、反射板６へと伝播し、反射
板６で反射された超音波は再び逆の経路で振動子
１まで戻ることになる。

従来の超音波探触子においては上記水溜部５へ
の接触媒体１１の取入口１０はケース３の前面に
設けられ、かつ、楔２の被検材１２に対向する面
Ａには温度が変化しても被検材１２中の超音波の
屈折角の変化を少なくさせる角度θ₁が設けられ、
さらに水溜部に当接する楔２の面Ｂも横波モード
の超音波よる虚エコーを除去するためにＡ面と平
行になつている。従つて水溜部５の中には水取入
口１０より高さの低い部分が生じ、この部分に空
気層８がたまり易くなる。水取入口１０より入つ
た接触媒体１１は反射板６の面に沿つて水取出口
９へと流れるため、一度たまつた空気層８は容易
には除去できない。その結果、超音波ビーム７は
水溜部５及び反射板６へ到達できずに楔２のＡ面
とＢ面の間を反射する事になり、音響結合状態を
確認するためのカツプリングエコー１７が得られ
ず、探傷ゲート１８内に欠陥エコー１６が現われ
ても、それが正しい情報であるか否かの判断がで
きなくなり、超音波自動探傷システムとしては信
頼性が著しく低くなる。

この考案はこの様な従来の欠点を大幅に改善
し、安定した音響結合状態の確認が行なえる超音
波探触子を提供するものである。

以下この考案の一実施例について第２図を用い
て詳述する。

第２図ａはこの考案にる超音波探触子の断面
図、第２図ｂはこの考案による超音波探触子を用
いた時の探傷波形図である。

第２図ａ，ｂにおいて１は振動子、２は楔、３
はケース、４ａは第１のしきり板、４ｂは第２の
しきり板、５は水溜部、６は反射板、７は超音波
ビーム、９は水取出口、１０は水取入口、１１は
水、油等の接触媒体、１２は被検材、１３は欠
陥、１４は送信パルス、１５は表面エコー、１６
は欠陥エコー、１７はカツプリングエコー、１８
は探傷ゲート、１９は第１のしきり板４ａと第２
のしきり板４ｂとの間に形成された流路、θ₁は被
検材１２に対向する楔２の面に温度補償用に設け
られた角度、Ａは被検材１２に対向する楔２の
面、Ｂは水溜部５に当接する楔２の面、１９は水
溜部５内に設けられた流路、２０は水溜部５内の
最低水位部である。

この考案による超音波探触子においては、反射
板６に沿つて設けられた水取出口９の他に、水溜
部５内に第２のしきり板４ｂと流路１９が設けら
れているため、水取入口１０から水溜部５内に入
つた接触媒体１１は一度第２のしきり板４ｂに衝
突し、その部に水取出口９方向と楔２の面Ｂ方向
に流れ、水溜部５内の最低水位部２０と流路１９
とを必ず経由して超音波探触子の外部へ流れ出る
ことになるため、水溜部５内の最低水位部２０に
停滞しようとする空気層は接触媒体１１の流れと
ともに流路１９より超音波探触子の外部へ押し出
されて行き、水溜部５に当接する楔２の面Ｂには
常に空気層は存在せずに接触媒体１１が充満す
る。従つて超音波ビーム７は楔２を透過し、反射
板６へ到達し、再び被検材１２表面を経由して振
動子１へ戻り、カツプリングエコー１７として受
信され、音響結合の確認が行なえる。

尚、上記流路１９の断面積は水取出口９の断面
積より大きくし、流路１９を経由して超音波探触
子の外部へ流出する接触媒体１１の量を多くしな
ければならない事は言うまでもない。

以上述べた様に、この考案は水溜部の最低水位
部を経由して超音波探触子の外部へ接触媒体が流
れる流路を設け、かつ上記流路の断面積を反射板
に沿つた水取出口の断面積より大きくする事によ
り、安定した音響結合の確認が行なえる実用的な
超音波探触子を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは従来の超音波探触子の断面図と
探傷波形図、第２図ａ，ｂはこの考案による超音
波探触子の断面図と探傷波形図である。図において１は振動子、２は楔、３はケース、
４ａは第１のしきり板、４ｂは第２のしきり板、
５は水溜部、６は反射板、７は超音波ビーム、８
は空気層、９は水取出口、１０は水取入口、１１
は接触媒体、１２は被検材、１３は欠陥、１４は
送信パルス、１５は表面エコー、１６は欠陥エコ
ー、１７はカツプリングエコー、１８は探傷ゲー
ト、１９は流路、２０は最低水位部である。尚、
図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示してある。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

被検材の超音波探触子との間にギヤツプを設
け、上記ギヤツプを水、油等の液体の接触媒体で
満たして超音波探傷を行う超音波探触子におい
て、超音波の送受信を行う振動子と、上記振動子
を被検材の表面に対して所定の角度で固定する楔
と、上記振動子の保護と楔を固定するケースと、
上記振動子への水の侵入を防ぐ第１のしきり板
と、上記楔とケースと第１のしきり板とに囲まれ
た水溜部と、上記水溜部の中に設けられた反射板
と、上記ケースの水溜部に当接する一面に設けら
れた上記水溜部につながる水取入口と、上記第１
のしきり板と反射板との間に上記水溜部内の最低
水位部を経由して接触媒体が流れるような長さを
有する第２のしきり板と、上記第１のしきり板と
第２のしきり板との間に接触媒体が流れる流路と
を設けた事を特徴とする超音波探触子。