JPH056533Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH056533Y2 JPH056533Y2 JP1985012996U JP1299685U JPH056533Y2 JP H056533 Y2 JPH056533 Y2 JP H056533Y2 JP 1985012996 U JP1985012996 U JP 1985012996U JP 1299685 U JP1299685 U JP 1299685U JP H056533 Y2 JPH056533 Y2 JP H056533Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acoustic
- acoustic delay
- strip
- probe
- members
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は、走査型探傷器用探触子に係り、とく
に材料の表面に近い欠陥の探傷用として好適な走
査型探傷器用探触子に関する。
に材料の表面に近い欠陥の探傷用として好適な走
査型探傷器用探触子に関する。
第５図ないし第８図に従来例を示す。この第８
図において、符号１は走査型の超音波探傷器を示
し、符号２はアレイ方式の探触子を示す。この探
触子２は、図に示すようにアレイ状に配設された
複数の短冊状振動子x1，x2，x3……，xoを有し、
この各振動子x1，x2，……，xoが第５図に示すよ
うに背板３に固着され、又当該各振動子x1，x2，
……，xoの前面すなわち超音波送出側には整合層
４及び前面板５が各々装着され、これによつて適
当にマツチングがとられて所定周波数の超音波が
例えばx1，x2，……，xoの順に繰り返し被測定部
材Ｐの側へ順次送り出されるようになつている。
ここで、符号６は探触子ケースを示し、符号７は
コネクター部を示し、又符号８は接続ケーブルを
示す。
図において、符号１は走査型の超音波探傷器を示
し、符号２はアレイ方式の探触子を示す。この探
触子２は、図に示すようにアレイ状に配設された
複数の短冊状振動子x1，x2，x3……，xoを有し、
この各振動子x1，x2，……，xoが第５図に示すよ
うに背板３に固着され、又当該各振動子x1，x2，
……，xoの前面すなわち超音波送出側には整合層
４及び前面板５が各々装着され、これによつて適
当にマツチングがとられて所定周波数の超音波が
例えばx1，x2，……，xoの順に繰り返し被測定部
材Ｐの側へ順次送り出されるようになつている。
ここで、符号６は探触子ケースを示し、符号７は
コネクター部を示し、又符号８は接続ケーブルを
示す。
しかしながら、かかる従来例においては、第７
図のCRT表示例でも示したように、被測定部材
Ｐの表面に近い欠陥（第５図のS1参照）からの反
射波が各振動子x1，x2，……，xoの送信パルスに
近接して記録され表示されることから、当該欠陥
エコーR1が、送信パルスIPに当接した形となり、
場合によつては当該送信パルスIPと識別し難い
という不都合がたびたび生じていた。
図のCRT表示例でも示したように、被測定部材
Ｐの表面に近い欠陥（第５図のS1参照）からの反
射波が各振動子x1，x2，……，xoの送信パルスに
近接して記録され表示されることから、当該欠陥
エコーR1が、送信パルスIPに当接した形となり、
場合によつては当該送信パルスIPと識別し難い
という不都合がたびたび生じていた。
更に、上記従来例においては、各振動子x1，
x2，……の真下より幾分ずれた位置にある欠陥S2
（第６図参照）に対しても、送信波が一定角度の
広がりを有していることからその一部分からの反
射エコーR2を検知することとなり、これがため、
探触子２の真下の深部に小さい欠陥が存在する旨
を表示するという不都合が生じていた。
x2，……の真下より幾分ずれた位置にある欠陥S2
（第６図参照）に対しても、送信波が一定角度の
広がりを有していることからその一部分からの反
射エコーR2を検知することとなり、これがため、
探触子２の真下の深部に小さい欠陥が存在する旨
を表示するという不都合が生じていた。
本考案は、かかる従来例の有する不都合を改善
し、アレイ型の探触子全体につき、特に表面に近
い欠陥に対する分解能向上を図つた走査型探傷器
用探触子を提供することを、その目的とする。
し、アレイ型の探触子全体につき、特に表面に近
い欠陥に対する分解能向上を図つた走査型探傷器
用探触子を提供することを、その目的とする。
そこで、本考案では、複数の短冊状振動子を同
一平坦面上に配設し、各短冊状振動子の超音波送
出側に、当該各振動子全体に対して共通に第１及
び第２の音響遅延部材を二層に装備すると共に、
この第１及び第２の音響遅延部材の境界面全体
を、各短冊状振動子の長手方向に沿つた断面が当
該各短冊状振動子に向けて凸面を有する円弧状に
形成し、これら第１及び第２の音響遅延部材の材
質として、第１の音響遅延部材の音速が第２の音
響遅延部材の音速より大きいものを使用すると共
に、この第１及び第２の音響遅延部材について
は、その音響インピーダンスが相互に近接した値
の複合材料を使用する、という構成を採つてい
る。これによつて前述した目的を達成しようとす
るものである。
一平坦面上に配設し、各短冊状振動子の超音波送
出側に、当該各振動子全体に対して共通に第１及
び第２の音響遅延部材を二層に装備すると共に、
この第１及び第２の音響遅延部材の境界面全体
を、各短冊状振動子の長手方向に沿つた断面が当
該各短冊状振動子に向けて凸面を有する円弧状に
形成し、これら第１及び第２の音響遅延部材の材
質として、第１の音響遅延部材の音速が第２の音
響遅延部材の音速より大きいものを使用すると共
に、この第１及び第２の音響遅延部材について
は、その音響インピーダンスが相互に近接した値
の複合材料を使用する、という構成を採つてい
る。これによつて前述した目的を達成しようとす
るものである。
以下、本考案の一実施例を第１図ないし第４図
に基づいて説明する。ここで前述した従来例と同
一の構成部材については同一の符号を用いること
とする。
に基づいて説明する。ここで前述した従来例と同
一の構成部材については同一の符号を用いること
とする。
まず、第１図ないし第２図において、符号１０
はアレイ方式の走査型探傷器用探触子を示す。こ
の探触子１０は、前述した従来例と同様に、背板
３と該背板３に第１図に示す如く同一面上に所定
間隔をおいて配設装備された複数の短冊状振動子
x1，x2，……，xoとを備えている。この短冊状振
動子x1，x2，……，xoの前面すなわち超音波送出
側には、当該各振動子x1，x2，……，xoに共通に
作用する音響遅延手段２０が配設されている。こ
の音響遅延手段２０は、本実施例では第１および
第２の各遅延部材２１，２２を積層することによ
つり形成され、更に当該遅延部材の境界面には、
各短冊状振動子に共通の音響レンズ部２３が設定
されている。
はアレイ方式の走査型探傷器用探触子を示す。こ
の探触子１０は、前述した従来例と同様に、背板
３と該背板３に第１図に示す如く同一面上に所定
間隔をおいて配設装備された複数の短冊状振動子
x1，x2，……，xoとを備えている。この短冊状振
動子x1，x2，……，xoの前面すなわち超音波送出
側には、当該各振動子x1，x2，……，xoに共通に
作用する音響遅延手段２０が配設されている。こ
の音響遅延手段２０は、本実施例では第１および
第２の各遅延部材２１，２２を積層することによ
つり形成され、更に当該遅延部材の境界面には、
各短冊状振動子に共通の音響レンズ部２３が設定
されている。
音響レンズ部２３は、具体的には、第２図に示
すように外部に向けて凹状当接面を有する第１の
遅延部材２１と、この凹状当接面にほぼ均一に当
接する凸状当接面を備えた第２の遅延部材２２と
により成る。ここで、凹状当接面を備えた第１の
遅延部材２１は、音速V1が3200m／ｓで、音響
インピーダンスZ1が7.5×105（ｇ／cm2・Ｓ）の複
合材料が使用されている。又凸状当接面を備えた
第２の遅延部材は、音速V2が2400m／ｓで、音
響インピーダンスZ2が7.0×105（ｇ／cm2・Ｓ）の
複合材料が使用されている。このため、第１及び
第２の各遅延部材２１，２２は音響インピーダン
スZ1，Z2が相互に近い値であることから、その凹
面と凸面との当接面すなわち音響レンズ部２３で
の反射は僅かであり、従つてこれを無視して扱う
ことが可能となつている。
すように外部に向けて凹状当接面を有する第１の
遅延部材２１と、この凹状当接面にほぼ均一に当
接する凸状当接面を備えた第２の遅延部材２２と
により成る。ここで、凹状当接面を備えた第１の
遅延部材２１は、音速V1が3200m／ｓで、音響
インピーダンスZ1が7.5×105（ｇ／cm2・Ｓ）の複
合材料が使用されている。又凸状当接面を備えた
第２の遅延部材は、音速V2が2400m／ｓで、音
響インピーダンスZ2が7.0×105（ｇ／cm2・Ｓ）の
複合材料が使用されている。このため、第１及び
第２の各遅延部材２１，２２は音響インピーダン
スZ1，Z2が相互に近い値であることから、その凹
面と凸面との当接面すなわち音響レンズ部２３で
の反射は僅かであり、従つてこれを無視して扱う
ことが可能となつている。
次に、音響レンズ部２３の作用の一例を第４図
に基づいて説明すると、まず、この第４図におい
て、収束の条件は「γ＞β」となつている。ここ
で、送信超音波Ｙの屈折角βは、屈折の法則より β＝sin−1［（V2／V1）・sinα］ となることから、今「α＝30°」とすると「β≒
22°」となる（但し、曲率半径ｒは、説明の都合
上、第４図の図上で45mmとした）。このため、同
図においては「γ＝25°」となつていることから、
前述した収束の条件「γ＞β」を充分に満足して
いることがわかる。
に基づいて説明すると、まず、この第４図におい
て、収束の条件は「γ＞β」となつている。ここ
で、送信超音波Ｙの屈折角βは、屈折の法則より β＝sin−1［（V2／V1）・sinα］ となることから、今「α＝30°」とすると「β≒
22°」となる（但し、曲率半径ｒは、説明の都合
上、第４図の図上で45mmとした）。このため、同
図においては「γ＝25°」となつていることから、
前述した収束の条件「γ＞β」を充分に満足して
いることがわかる。
実際に試作された探触子についても曲率半径ｒ
は略同様に形成されており、その実験結果でも同
様のレンズ効果が得られている。
は略同様に形成されており、その実験結果でも同
様のレンズ効果が得られている。
第３図は、第１図の状態で走査型探傷器用探触
子１０を稼働させた場合のCRT上に表示される
画面の一例を示す。
子１０を稼働させた場合のCRT上に表示される
画面の一例を示す。
この第３図に示されるように、本実施例による
と、前述した音響遅延手段２０が作用して発振パ
ルスの位置が被測定部材の表面から時間的に大き
く切り離される状態となり、これがため、当該部
材Ｐの表面に近い欠陥S1からの反射波は前記発振
パルスの強さに影響を受けることなく鮮明に分離
され表示されるという結果を得ることができ、同
時に前述した音響レンズ部２３が機能して、第２
図に示すように振動子x1，x2，……，xoのいづれ
の真下に位置しない欠陥S2については第６図と同
一の測定条件であつてもこれを全く検知せず、従
つて第３図にも示したようにCRT上には何らの
表示もなされないという結果が得られている。
と、前述した音響遅延手段２０が作用して発振パ
ルスの位置が被測定部材の表面から時間的に大き
く切り離される状態となり、これがため、当該部
材Ｐの表面に近い欠陥S1からの反射波は前記発振
パルスの強さに影響を受けることなく鮮明に分離
され表示されるという結果を得ることができ、同
時に前述した音響レンズ部２３が機能して、第２
図に示すように振動子x1，x2，……，xoのいづれ
の真下に位置しない欠陥S2については第６図と同
一の測定条件であつてもこれを全く検知せず、従
つて第３図にも示したようにCRT上には何らの
表示もなされないという結果が得られている。
以上のように、本考案によると、複数の短冊状
振動子を同一面上に配設するとともに各振動子の
長手方向に沿つて機能する各振動子に共通の音響
レンズ部を設けたので、被測定部材の表面に近い
欠陥に対しても鮮明にこれを検知し画面表示する
ことができ、第１及び第２の音響遅延部材として
複合材料を使用したことから音響インピーダンス
の近い材質のものを容易に形成し使用することが
でき、これがため、安価で性能の良い音響レンズ
部を組込むことが可能となり、しかも前述した如
く測定面が平坦な被測定部材に対してその全体に
亘つて同一条件のもとに内部欠陥の迅速且つ鮮明
な探傷をなし得るという従来にない実用的な走査
探傷器用探触子を提供することができる。
振動子を同一面上に配設するとともに各振動子の
長手方向に沿つて機能する各振動子に共通の音響
レンズ部を設けたので、被測定部材の表面に近い
欠陥に対しても鮮明にこれを検知し画面表示する
ことができ、第１及び第２の音響遅延部材として
複合材料を使用したことから音響インピーダンス
の近い材質のものを容易に形成し使用することが
でき、これがため、安価で性能の良い音響レンズ
部を組込むことが可能となり、しかも前述した如
く測定面が平坦な被測定部材に対してその全体に
亘つて同一条件のもとに内部欠陥の迅速且つ鮮明
な探傷をなし得るという従来にない実用的な走査
探傷器用探触子を提供することができる。
第１図は本考案の一実施例を示す一部断面した
正面図、第２図は第１図の一部断面した右側面
図、第３図は第１図の測定結果を画面表示した場
合の一例を示す説明図、第４図は音響レンズ部の
作用説明図、第５図は従来例を示す一部断面した
正面図、第６図は第５図の一部断面した右側面
図、第７図は第５図の測定結果を画面表示した場
合の一例を示す説明図、第８図は第５図を含む全
体的使用状態を示す説明図である。 ２０……音響遅延手段、２１……第１の音響遅
延部材、２２……第２の音響遅延部材、２３……
音響レンズ部、x1，x2，x3，……xo……短冊状振
動子。
正面図、第２図は第１図の一部断面した右側面
図、第３図は第１図の測定結果を画面表示した場
合の一例を示す説明図、第４図は音響レンズ部の
作用説明図、第５図は従来例を示す一部断面した
正面図、第６図は第５図の一部断面した右側面
図、第７図は第５図の測定結果を画面表示した場
合の一例を示す説明図、第８図は第５図を含む全
体的使用状態を示す説明図である。 ２０……音響遅延手段、２１……第１の音響遅
延部材、２２……第２の音響遅延部材、２３……
音響レンズ部、x1，x2，x3，……xo……短冊状振
動子。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 複数の短冊状振動子を同一平坦面上に配設し、 前記各短冊状振動子の超音波送出側に、当該各
振動子全体に対して共通に第１及び第２の音響遅
延部材を二層に装備すると共に、この第１及び第
２の音響遅延部材の境界面全体を、前記各短冊状
振動子の長手方向に沿つた断面が当該各短冊状振
動子に向けて凸面を有する円弧状に形成し、 これら第１及び第２の音響遅延部材の材質とし
て、前記第１の音響遅延部材の音速が前記第２の
音響遅延部材の音速より大きいものを使用すると
共に、この第１及び第２の音響遅延部材について
は、その音響インピーダンスが相互に近接した値
の複合材料を使用していることを特徴とした走査
型探傷器用探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985012996U JPH056533Y2 (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985012996U JPH056533Y2 (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61129159U JPS61129159U (ja) | 1986-08-13 |
| JPH056533Y2 true JPH056533Y2 (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=30496588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985012996U Expired - Lifetime JPH056533Y2 (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH056533Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5822914B2 (ja) * | 1978-10-31 | 1983-05-12 | 沖電気工業株式会社 | 超音波送受波器アレイ |
| JPS6027853A (ja) * | 1983-07-26 | 1985-02-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 超音波探傷装置 |
-
1985
- 1985-01-31 JP JP1985012996U patent/JPH056533Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61129159U (ja) | 1986-08-13 |
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