JPH0512651B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本願発明は、透明な試験片における超音波の伝
搬の様子を観察する方法即ち光弾性法による超音
波探触子の固体内音圧分布測定法に関する。

＜従来の技術＞ 従来ガラス等の透明な材料内での超音波の伝搬
状態を観察するのに、材料の両側に夫々検光子と
偏光子を配し、この検光子と偏光子とを夫々45度
回転した画像と、元の画像とを合成処理する事に
より固体内音圧分布画像を得ていた。

＜発明が解決しようとする課題＞ ところが上述の方法では、元の画像を見て、そ
の合成45度回転した画像の２画像を得るのに数秒
かかり、その後画像処理装置又はカメラ等で画像
を合成し、目視確認するまで更に数秒から数分か
かつた。従つて材料内での超音波の伝搬状況を実
時間で高感度に観察する事は出来なかつた。

本願発明は上記問題点の解決を目的とする。

＜課題を解決するための手段＞ 上記問題点を鑑みて本願発明は、間欠的に光を
発するストロボ光源と、透明な試験片と、超音波
探触子と、偏光子と、検光子と、偏光子の回動手
段と、検光子の回動手段と、適宜数の集光用レン
ズとを備えてなり、上記探触子は、透明な試験片
内に超音波を伝搬するものであり、他方上記スト
ロボ光源と試験片との間に偏光子を配し、該スト
ロボ光源と偏光子との間に上記集光用レンズを配
し、上記試験片を挟んで偏光子の反対側に上記検
光子を配し、偏光子と検光子とは互いの主軸方向
が相対的にほぼ90度の角度をなし、該角度を維持
して上記夫々の回動手段によつて偏光子及び検光
子が連続的に回動してなる事を特徴とする光弾性
法による超音波探触子の固体内音圧分布測定法の
提供を図るものである。

＜作用＞ 上述の如く、偏光子と検光子とは互いの主軸方
向が相対的にほぼ90度の角度をなし、該角度を維
持して上記夫々の回動手段によつて偏光子及び検
光子が連続的に回動する。一方ストロボ光は、上
記角度を偽して回転する偏光子及び検光子を通
り、集光用レンズによつて適宜位置に結像する。
この像は、材料内の超音波の伝搬状態を呈するも
のであり、結像位置に於いて受光と同時に肉眼或
はカメラで知覚出来るものである。これは上記各
構成を経た像が視覚の残像処理或はカメラの画像
素子の蓄積・残像作用によつて、合成されるから
である。

＜実施例＞ 以下に図面を参照して、この発明の好適な実施
例を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施
例に記載されている構成部品の寸法、形状、材
質、その相対配置などは、特に特定的な記載（例
えば「〜に限る。」等）がないかぎりは、この発
明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものでは
なく、単なる説明例に過ぎない。

第１図に本願発明の一実施例を示す。ガラス或
はアクリルその他の透明な試験片１の一方の面に
偏光子２を配する。試験片１を挟んでこの偏光子
２と反対側に検光子３が配される。上記試験片１
側を内側として、偏光子２の外側へ適宜数のコン
デンサーレンズ４，４′を配する。更にこのコン
デンサーレンズ４，４′の外側に光源となるスト
ロボ５を配する。偏光子２と検光子３とは、夫々
偏光子回転機構１１、検光子回転機構１２によつ
て主軸方向を漸次変化すべく回転可能に構成され
ている。上記夫々の回転機構１１，１２は、電動
機等の適宜回転手段を備えて上述の回転の実施を
行うものである。偏光子２と検光子３とは、上述
のごとく回転するのであるが、両者はその主軸が
相対的に90度を保つた状態で回転するよう設定さ
れている。このように当初より相対角度を設定
し、偏光子２と検光子３の相対角度を固定してし
まう事によつて主軸の同調時間を要さない。又偏
光子２、検光子３或は試験片１は共に各面、（ど
のように製造の精度を上げても排除できないバラ
ツキがあり）多少のコンデイシヨンが異なるもの
である。従つて予め、一番コンデイシヨンの良い
位置を選んでその部分を光が通るようにしておけ
ば、実験精度そのものの向上が得られる。上記検
光子３を挟んで試験片１と反対側に視野レンズ６
を配する。これら各レンズ群の集光作用によつ
て、ストロボ５から発され上記各機材を透過して
きた光線が、適宜位置に結像する。この第１図に
おいて結像位置には、ビデオカメラ９が配されて
いるが、ビデオカメラ９の代わりにこの位置にお
いて目視する事が出来る。勿論ビデオカメラ９は
そのままにしておき、視野レンズ６とビデオカメ
ラ９との間に反射鏡１０を設け透過光の一部を他
へ反射させ、光軸Ｘから外れた位置において目視
出来るようにしても効果的である。カメラのレン
ズが大きい場合（有効視野に対してカメラのレン
ズ径が十分大きい場合）には、敢えて必要ない。
７は探触子であり、試験片１に設けられ、試験片
１内に超音波を伝搬するものである。この試験片
１内の超音波の伝搬状況を上記結像位置において
観察するのである。

上述の各レンズ郡４，４′，６は、集光性を高
める為にその径が十分小さいものを選ぶ。光の照
度が十分であれば、解像力の向上から解析性の改
善が期待出来るからである。これは直径が150mm
よりもずつと小さいものとして構成する事によつ
て可能となる。

上記の通りレンズの小型化を図る事によつて、
試験片１の一回の観察でカバー出来る部分が小さ
くなる事は否めない。解像力を選べば観察範囲が
狭くなるものである。この点を補うべく、試験片
１そのものを適宜摺動手段に保持させ、光軸Ｘに
対して、適宜変位し、光を透過させる部分を選択
できるように構成しておけは効果的である。ここ
では、試験片走査機構１３によつてその実施を図
つている。

ストロボ５はストロボ光源供給手段１４を介し
て制御装置１５に接続され、同様に探触子は探傷
機の一部であるトランスミツター１６を介して制
御装置１５に接続される。又偏向子回転機構１
１、検光子回転機構１２、試験片走査機構１３の
夫々も上述の制御装置１５に接続される。これら
制御装置１５に接続された各機材は、記述の走査
あるいは動作を実現すべく、制御装置１５によつ
て制御される。

前記ビデオカメラ９も制御装置１５に接続し、
制御装置１５に備えたモニタ１７によつてリアル
タイムに観察出来るよう構成しておく。制御装置
にフイードバツクされてきた各データを、データ
処理装置１８によつて処理する。データ処理装置
１８は、通常実験におけるデータ量から、ハード
デイスク２０に20メガバイト、ランダム・アクセ
ス・メモリ２１に640キロバイト程度の容量を備
えたもので実施可能である。

データ処理装置１８にはモニタ１９を配して、
処理装置１８を介したデータ画像が確認できるよ
うにしてある。又各操作は、処理装置１８に備え
られたキーボード２０によつて行えばよい。

以上のように構成する事によつて、最終的にコ
ンピユータによつて合成、データ解析・蓄積する
にしても、予備観察として肉眼或はカメラで実時
間に観察する事が出来る。例えば、偏向子２と検
光子３とが15度回転する毎にストロボが発光する
場合、０、15、30、45、60、75、90、105…度等
の多数の画像が、目又はカメラの残像作用により
合成される事となる。これらの中には45度の相対
角を持つた画像があり結果として従来と同じ画像
を観測する事が出来る。

＜発明の効果＞ 高感度の（解像度の高い）超音波伝搬状態をリ
アルタイム（実時間）に観察する事が可能となつ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本願発明の一実施例を示す原理説明
図である。 １……試験片、２……偏向子、３……検光子、
４，４′……コンデンサーレンズ、５……ストロ
ボ、６……視野レンズ、７……探触子、１１……
偏向子回転機構、１２……検光子回転機構、１３
……試験片走査機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 間欠的に光を発するストロボ光源と、透明な
   試験片と、超音波探触子と、偏光子と、検光子
   と、偏光子の回動手段と、検光子の回動手段と、
   適宜数の集光用レンズとを備えてなり、上記探触
   子は、透明な試験片内に超音波を伝搬するもので
   あり、他方上記ストロボ光源と試験片との間に偏
   光子を配し、該ストロボ光源と偏光子との間に上
   記集光用レンズを配し、上記試験片を挟んで偏光
   子の反対側に上記検光子を配し、偏光子と検光子
   とは互いの主軸方向が相対的にほぼ90度の角度を
   なし、該角度を維持して上記夫々の回動手段によ
   つて偏光子及び検光子が連続的に回動してなる事
   を特徴とする光弾性法による超音波探触子の固体
   内音圧分布測定法。