JPH056532Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、超音波探傷において被検材表面に
取り付けた送信用斜角探触子より発せられ、被検
材内部を伝播してきた超音波の音圧分布（以下Ｖ
透過波のエコー高さと称す）を、対向する受信用
斜角探触子により測定し、被検材の音速異方性を
効果的に測定することのできる斜角超音波特性測
定装置に関する。

（従来の技術） 音速異方性を測定する方法として従来は、例え
ば、日本非破壊検査協会第２分科会NDI資料
2428（昭47.1.26）に示されるように、斜角探触子
を人手により保持し、超音波のＶ透過波のエコー
高さが最大となる探触子間隔、ビーム路程及びエ
コー高さにより測定していたが、探触子の向き、
押し付け力等一様に保持することが困難であり、
又測定者により個人差が出てしまうため、データ
の再現性が悪く信頼性に欠けるものであつた。
又、測定時間も長く要する等の欠点を有してい
た。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案は測定位置の移動を自走式にして安定確
実な音速の異方性測定を行う斜角超音波特性測定
装置を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本考案は簡単な装置構成でありながら、常に安
定した状態で探触子を保持出来る機構として、送
信用斜角探触子と受信用斜角探触子それぞれの探
触子を板バネで支持し、さらに該受信用斜角探触
子を、回転フレームと走査台、走査送りネジ、駆
動モータで構成される走査機構で移動自在とし、
受信用探触子位置検出器を有すること、更に回転
フレームを回転軸を支点として、回動可能とする
ように、装置固定マグネツトとフレーム保持ロー
ラと回転移動マグネツトローラと、該マグネツト
ローラを駆動するモータとから構成される回転機
構を有する斜角超音波特性測定装置を提供するも
のである。

以下図面を参照しながら本考案装置の一実施例
について詳細に説明する。

第１図は側面図、第２図は平面図で、この図に
おいて、被検材１３上面に取り付けた送信用斜角
探触子１５により、超音波２２を被検材１３内部
に入射し、受信用斜角探触子１９により、被検材
１３内部を伝播するＶ透過波のエコー高さが、最
も高くなる位置を、矢印Ｉの方向に探触子１９を
探触子走査駆動モータ８により、移動しながら検
出することにより、音速の異方性を測定するもの
である。

送信用斜角探触子１５は、ホルダー１４により
保持され、該探触子１５とホルダー１４は、板バ
ネ１６により支持される。板バネ１６の他端は、
回転フレーム４の一端下面に取付けられた板バネ
取付金具１７により、回転フレーム４に固定され
る。

一方受信用探触子１９は、送信用斜角探触子１
５に対向する位置に、ホルダー１８により保持さ
れ、該探触子１９とホルダー１８は、板バネ２０
により支持される。板バネ２０の他端は、走査台
６の下面に取付けられた板バネ取付金具２１によ
り、走査台６に固定される。第１図の符号１５，
１４，１６，１７と符号１９，１８，２０，２１
は同一寸法構造であり、これらを総称して探触子
保持機構と称す。

第３図は探触子保持機構の詳細図を示す。

第３図ａは、受信用の探触子保持機構の側面図
である。板バネ２０ｃにより、探触子を保持する
ホルダー１８は固定されるものであるが、ホルダ
ー１８が被検材上面に押し付けられるよう角度α
の曲げ加工をしている。角度αは、ローラ２３及
びマグネツトローラ１０との支点間で、矢印Ｉの
方向へ移動する間、被検材上面に波曲りがあつて
も、確実に被検材上面へ密着できるようにしたも
のである。２７は板バネ２０ｃをホルダー１８に
固定するボルトである。

又板バネ２０ａで受信用斜角探触子１９が、ホ
ルダー１８内へ確実に収納されるよう上から押し
付けている。２０ｂは、板バネ２０ａを板バネ２
０ｃ上に固定するためのボルトである。ホルダー
１８は、受信用探触子１９を上部より押し込んで
も被検材である鋼板面とは、常に一定の間隙がと
れるようホルダー内に突起１８ｂを設けた構造と
なつており、その間隙には、水ホース接続口２５
より供給された探傷水がはいり、水幕を形成す
る。

尚ホルダー１８内には、水溜まり１８ａが設け
てあり、又前方を開放しているため、探傷水を安
定して供給し且つエアー抜きが確実に行なわれる
構造となつているので、超音波を被検材である鋼
板内へ確実に入射することが出来るとともに、Ｖ
透過波のエコー高さを、確実に安定よく測定する
ことができる。

走査台６は、回転フレーム４の両端で支持さ
れ、該フレーム４と平行に設けられた走査送りネ
ジ７に、移動自在に取付けられている。走査送り
ネジ７が、探触子走査駆動モータ８により回転す
ることにより、矢印又は′方向へ移動可能で
ある。走査台６には、ネジ７の回転による回転力
が加わるため、回転しないよう回転フレーム４の
長さ方向下面内側にネジ７と平行に切つた溝４ａ
に倣うよう、走査台６の上面に取付けた走査ガイ
ド５によつて、直進できるようにしている。

走査送りネジ７は、回転フレーム４の一端面上
に設けた探触子走査駆動モータ８により回転さ
れ、その走査移動距離は、探触子走査駆動モータ
８に直結された測長計９により測定される。上記
符号４，５，６，７，８，９で受信用斜角探触子
保持機構を走査する走査機構を構成している。

第２図は本考案の平面図で、初期測定位置の0°
方向より下向きに90°方向へと測定位置を変更す
る機構の説明図である。勿論、図面の上向きに
90°方向（矢印′）に回転することも出来る。

回転フレーム４は、フレーム一端の両側に設け
たマグネツトロール１０と、ローラ２６及び他端
に設けたローラ２３により、被検材へ吸着又は接
触固定されている。さらに回転フレーム４は、回
転軸３を介してフレーム支持金具２と連結され、
該支持金具２の一端は、装置固定マグネツト１に
固定される。該マグネツト１は、被検材１３上面
に吸着固定される。マグネツトロール１０は、回
転フレーム４の一端上面に設けられた回転駆動モ
ータ１１により回転駆動され、それに伴なつて回
転フレーム４は、回転軸３を支点にして、矢印
又は′の方向へ移動可能である。

又回転フレーム４は、ローラ２３、マグネツト
ローラ１０、ローラ２６の３点支持で、安定した
状態で被検材１３上面に設置され、回転駆動モー
タ１１により、マグネツトローラ１０の回転で、
被検材を吸着しながら回転移動するため、被検材
１３上面が波板状態で凹凸であつても、スリツプ
することもなく確実に回転移動することができ
る。

又、回転移動距離はモータ１１に直結した測長
計１２により測定される。上記符号１，２，３，
４，１０，１１，１２，２３，２６で回転フレー
ムを回転する回転機構を構成している。

被検材１３が、実施例の如く鋼板等の磁性体で
あれば、装置固定マグネツト１とマグネツトロー
ル１０の吸着力が、本装置を保持する範囲であれ
ば、被検材１３が傾斜状態であつても支障なく測
定可能である。又、被検材１３が非磁性体であつ
ても、マグネツトローラ１０にかかる重力により
摩擦力が生じ、水平状態では支障なく測定可能で
ある。ゴムタイヤ付等のローラにすれば、摩擦力
はさらに改善される。

このように本考案装置は、本考案の利点を逸脱
しない範囲で、種々に構成することができ、又被
検材の適用範囲も拡大できる。

（作用） 被検材の音速異方性を測定する場合は、まず、
被検材表面の測定位置に、本装置を装置固定マグ
ネツト１と、マグネツトロール１０の吸着力で固
定し取付ける。送受信用の両斜角探触子は、板バ
ネ２０の押付力で、被検材表面に固定される。走
査機構の探触子走査駆動モータ８を駆動し、受信
用斜角探触子保持機構を、送信用斜角探触子側に
移動（′方向）して、送信用斜角探触子１５に
接近させ、対向位置に待機させる。

次いで、送信用斜角探触子１５より超音波を発
信し、被検材内部を伝播して来たＶ透過波を受信
するために、走査機構のモータ８を駆動し、受信
用斜角探触子機構の受信用斜角探触子１９を、板
バネ２０で一定に押圧された状態で、矢印方向
に移動しながら、Ｖ透過波のエコー高さが最大と
なる位置を測定し、探触子間隔を測長計９で読み
取る。

この探触子間隔とビーム路程とエコー高さよ
り、音速の異方性を測定するものである。又、上
記の測定方向と直角方向の音速異方性を測定する
場合は、回転機構の回転駆動モータ１１を駆動し
て、マグネツトローラ１０を回転させることによ
り、回転フレーム４を回転軸３を支点として、矢
印又は′の方向に回転させ、直角位置にきた
ところで固定し、上記と同一の測定方法を実施し
て測定するものである。

（考案の効果） 以上説明したように、この考案装置によれば、
探触子と探触子ホルダーを、板バネにより一定押
圧力で支持させ、探傷水をスムーズに流す水溜め
と、前方開放エアー抜き構造とすることで、検出
部回りを簡素化し、又、駆動系で受信用斜角探触
子の走査は、走査送りネジで動かし、測定位置の
移動をマグネツトロールでフレーム全体を回動す
る自走式としたことにより、簡単な機構でしかも
軽量で、携帯可能である。

更に送信、受信両斜角探触子と被検材上面との
間隙を一定に保ちながら、安定確実な音速の異方
性測定が短時間で測定可能となり、又、データー
の再現性が得られる等すぐれた効果を有するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は本考案の実施例を示し、第
１図は側面図、第２図は第１図の平面図、第３図
は第１図の探触子部分の詳細図で、第３図ａは側
面図、ｂは正面図、ｃは平面図である。 １……装置固定用マグネツト、１０……マグネ
ツトロール、１５……送信探触子、１９……受信
探触子、２０……板バネ、７……送りネジ、８…
…走査駆動モータ、１１……回転駆動モータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転フレームの一端下方に、板バネを介して支
   持した送信用斜角探触子と、走査台の下端に板バ
   ネを介して支持した受信用斜角探触子と、該走査
   台上端を回転フレームの胴に設けた溝部に、スラ
   イド可能に取付け、該走査台を貫通する走査送り
   ネジの回転で、前記受信用斜角探触子を回転フレ
   ームの軸方向に移動自在とした走査機構と、装置
   固定マグネツトに固定して取付けられたフレーム
   支持金具の端部と、前記送受信用斜角探触子と走
   査機構を取りつけた回転フレームの一端下方にロ
   ーラを、他端の両側にローラと、該回転フレーム
   を回転させる回転移動マグネツトロールとを設け
   た回転フレームの胴端部とを、回転軸を介して連
   結し、該回転フレームを回転自在とした回転機構
   とを有することを特徴とする斜角超音波特性測定
   装置。