JPH06102261A - タイヤ型超音波探触子 - Google Patents
タイヤ型超音波探触子Info
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- JPH06102261A JPH06102261A JP3113741A JP11374191A JPH06102261A JP H06102261 A JPH06102261 A JP H06102261A JP 3113741 A JP3113741 A JP 3113741A JP 11374191 A JP11374191 A JP 11374191A JP H06102261 A JPH06102261 A JP H06102261A
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 振動子前面の遅延材とその外側の回転するタ
イヤ型遅延材から不要反射波を発せずに超音波が被測定
物に入射され、被測定物からの反射波の減衰及び変形を
防ぎ、被測定物の表面直下の部分の非測定領域を減縮さ
せる。 【構成】 この探触子は、集束された超音波ビームを発
生するための曲率を有する振動子７と、振動子の前面に
装着された合成樹脂質の遅延材１０と、この遅延材から
わずかな間隔をおいて回転可能に装着された合成樹脂質
のタイヤ型遅延材１４とを備え、前記両遅延材間に、こ
れら遅延材の材質と音響インピーダンスをほぼ等しくす
る液体を充填させ、且つ、接触媒質の貯溜タンク２２、
接触媒質の圧送用ボンベ２３、貯溜タンクとケースの供
給部間を接続するチューブ２１を設け、前記供給口から
タイヤ型遅延材の表面に、前記両遅延材の材質と音響イ
ンピーダンスのほぼ同一な接触媒質を供給させる。
イヤ型遅延材から不要反射波を発せずに超音波が被測定
物に入射され、被測定物からの反射波の減衰及び変形を
防ぎ、被測定物の表面直下の部分の非測定領域を減縮さ
せる。 【構成】 この探触子は、集束された超音波ビームを発
生するための曲率を有する振動子７と、振動子の前面に
装着された合成樹脂質の遅延材１０と、この遅延材から
わずかな間隔をおいて回転可能に装着された合成樹脂質
のタイヤ型遅延材１４とを備え、前記両遅延材間に、こ
れら遅延材の材質と音響インピーダンスをほぼ等しくす
る液体を充填させ、且つ、接触媒質の貯溜タンク２２、
接触媒質の圧送用ボンベ２３、貯溜タンクとケースの供
給部間を接続するチューブ２１を設け、前記供給口から
タイヤ型遅延材の表面に、前記両遅延材の材質と音響イ
ンピーダンスのほぼ同一な接触媒質を供給させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、合成樹脂質の回転体を
遅延材としたタイヤ型超音波探触子に係るもので、金属
又は非金属などの被測定物の表面を走行し、超音波によ
り被測定物の表面若しくは裏面における傷の有無、腐
食、切削などによる形状変化、さらには内部状態等の測
定を行う非破壊検査に用いられる。
遅延材としたタイヤ型超音波探触子に係るもので、金属
又は非金属などの被測定物の表面を走行し、超音波によ
り被測定物の表面若しくは裏面における傷の有無、腐
食、切削などによる形状変化、さらには内部状態等の測
定を行う非破壊検査に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】超音波により、被測定物の表面又は裏面
の形状変化、内部状態などの測定を行う装置の探触子に
おいて、振動子から発生する超音波ビームを被測定物に
伝播する媒体として、振動子の前面にゴム質の遅延材を
設け、さらに、ゴム質であって回転するタイヤ形の遅延
材を装着したものはすでに提供されている。これは、被
測定物の表面に接触する遅延材をタイヤ型にして回転さ
せることにより、その摩耗を防止し、遅延材が摩耗する
ことによる保守、測定時の調整などの困難性を解決しよ
うとするものである。
の形状変化、内部状態などの測定を行う装置の探触子に
おいて、振動子から発生する超音波ビームを被測定物に
伝播する媒体として、振動子の前面にゴム質の遅延材を
設け、さらに、ゴム質であって回転するタイヤ形の遅延
材を装着したものはすでに提供されている。これは、被
測定物の表面に接触する遅延材をタイヤ型にして回転さ
せることにより、その摩耗を防止し、遅延材が摩耗する
ことによる保守、測定時の調整などの困難性を解決しよ
うとするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
のタイヤ型の探触子は、振動子の前面の遅延材と回転す
るタイヤ型遅延材との間で不要な反射波が発生し、且つ
タイヤ型遅延材の裏面からも不要な反射波が発生するた
め、超音波信号が減衰するという難点があった。また、
回転するタイヤ型遅延材の裏面から発生する不要反射波
と被測定物の表面からの反射波とが干渉するため、被測
定物の表面からの反射波が変形して正確な測定ができな
くなるほか、この表面の直下の部分が測定できない領域
となっていた。
のタイヤ型の探触子は、振動子の前面の遅延材と回転す
るタイヤ型遅延材との間で不要な反射波が発生し、且つ
タイヤ型遅延材の裏面からも不要な反射波が発生するた
め、超音波信号が減衰するという難点があった。また、
回転するタイヤ型遅延材の裏面から発生する不要反射波
と被測定物の表面からの反射波とが干渉するため、被測
定物の表面からの反射波が変形して正確な測定ができな
くなるほか、この表面の直下の部分が測定できない領域
となっていた。
【０００４】本発明は上記の問題点をすべて解決するも
ので、超音波信号の減衰を低減化することができ、且つ
被測定物の表面からの反射波が変形されずに受信され、
被測定物の前記表面の直下の部分に生ずる非測定領域を
大幅に減縮することのできるタイヤ型超音波探触子を提
供するものである。
ので、超音波信号の減衰を低減化することができ、且つ
被測定物の表面からの反射波が変形されずに受信され、
被測定物の前記表面の直下の部分に生ずる非測定領域を
大幅に減縮することのできるタイヤ型超音波探触子を提
供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ため、本発明のタイヤ型超音波探触子は、集束された超
音波ビームを発生するための曲率を有する振動子と、振
動子の前面に装着された合成樹脂質の遅延材と、この遅
延材からわずかな間隔をおいて回転可能に装着された合
成樹脂質のタイヤ型遅延材とを備え、前記両遅延材間
に、これら遅延材の材質と音響インピーダンスをほぼ等
しくする液体を充填して被測定物の表面を走行させ被測
定物を測定することを要旨としている。また、このタイ
ヤ型超音波探触子は、接触媒質の貯溜タンク、接触媒質
の圧送用ボンベ、貯溜タンクとケースに設けた供給部間
を接続するチューブを有し、ケースの供給口から前記タ
イヤ型遅延材の表面に、前記両遅延材の材質と音響イン
ピーダンスをほぼ同一にする接触媒質を自動供給するよ
うにしてもよい。
ため、本発明のタイヤ型超音波探触子は、集束された超
音波ビームを発生するための曲率を有する振動子と、振
動子の前面に装着された合成樹脂質の遅延材と、この遅
延材からわずかな間隔をおいて回転可能に装着された合
成樹脂質のタイヤ型遅延材とを備え、前記両遅延材間
に、これら遅延材の材質と音響インピーダンスをほぼ等
しくする液体を充填して被測定物の表面を走行させ被測
定物を測定することを要旨としている。また、このタイ
ヤ型超音波探触子は、接触媒質の貯溜タンク、接触媒質
の圧送用ボンベ、貯溜タンクとケースに設けた供給部間
を接続するチューブを有し、ケースの供給口から前記タ
イヤ型遅延材の表面に、前記両遅延材の材質と音響イン
ピーダンスをほぼ同一にする接触媒質を自動供給するよ
うにしてもよい。
【０００６】
【作用】振動子から発射された超音波は、遅延材を伝播
し、回転するタイヤ型遅延材との境界に到達するが、両
遅延材の間の隙間には、前述したように両遅延材の材質
と音響インピーダンスのほぼ同一な液体が充填されてい
るため、遅延材の裏面からの反射波をほとんど発生する
ことなくタイヤ型遅延材に透過する。また、タイヤ型遅
延材を伝播して被測定物の表面との間に到達した超音波
は、タイヤ型遅延材の表面にその材質と音響インピーダ
ンスがほぼ等しい接触媒質が供給されているので、タイ
ヤ型遅延材の底面からの反射波をほとんど発生しないで
被測定物に入射する。
し、回転するタイヤ型遅延材との境界に到達するが、両
遅延材の間の隙間には、前述したように両遅延材の材質
と音響インピーダンスのほぼ同一な液体が充填されてい
るため、遅延材の裏面からの反射波をほとんど発生する
ことなくタイヤ型遅延材に透過する。また、タイヤ型遅
延材を伝播して被測定物の表面との間に到達した超音波
は、タイヤ型遅延材の表面にその材質と音響インピーダ
ンスがほぼ等しい接触媒質が供給されているので、タイ
ヤ型遅延材の底面からの反射波をほとんど発生しないで
被測定物に入射する。
【０００７】上記のようにして超音波が被測定物に入射
する結果、被測定物の表面及びその裏面からの反射波が
変形することなく、また、被測定物の表面の直下の部分
における非測定領域も大幅に減少され、且つ信号波形が
減衰することもなく正確に受信される。
する結果、被測定物の表面及びその裏面からの反射波が
変形することなく、また、被測定物の表面の直下の部分
における非測定領域も大幅に減少され、且つ信号波形が
減衰することもなく正確に受信される。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明に係るタイヤ型超音波探触子
の一実施例を示す中央縦断側面図であり、１はケースを
示している。このケース１は、図２にみられるように正
面からみて半円形状で、ほぼ中央部から下方を切り欠い
て開口２させてあり、その両側板１ａ，１ｂの下部中央
には支軸３，４が設けられ、この支軸３，４によってケ
ースの内部両側に一対の支持板５，６を固定させてあ
る。
の一実施例を示す中央縦断側面図であり、１はケースを
示している。このケース１は、図２にみられるように正
面からみて半円形状で、ほぼ中央部から下方を切り欠い
て開口２させてあり、その両側板１ａ，１ｂの下部中央
には支軸３，４が設けられ、この支軸３，４によってケ
ースの内部両側に一対の支持板５，６を固定させてあ
る。
【０００９】両支持板５，６の内部の中央位置には、振
動子７が下向きに固定して取り付けられているが、図面
ではこの振動子７を取り付ける部材は省略してある。振
動子７には信号ケーブル８が接続され、この信号ケーブ
ル８は一方の支持板６と支軸４に設けられた透孔を通
り、ケース１の外面に設けられたケーブル端子９に接続
されている。この振動子７は、発射する超音波のビーム
幅を狭めるために、所要の曲率を有する集束型の振動子
を用いてある。また、振動子７の前面（下面）には、従
来と同様に遅延材１０が取り付けられている。この遅延
材１０は、例えばポリスチレンなどの合成樹脂で形成さ
れ、後述するベアリングケースに固定して取り付けられ
ている。
動子７が下向きに固定して取り付けられているが、図面
ではこの振動子７を取り付ける部材は省略してある。振
動子７には信号ケーブル８が接続され、この信号ケーブ
ル８は一方の支持板６と支軸４に設けられた透孔を通
り、ケース１の外面に設けられたケーブル端子９に接続
されている。この振動子７は、発射する超音波のビーム
幅を狭めるために、所要の曲率を有する集束型の振動子
を用いてある。また、振動子７の前面（下面）には、従
来と同様に遅延材１０が取り付けられている。この遅延
材１０は、例えばポリスチレンなどの合成樹脂で形成さ
れ、後述するベアリングケースに固定して取り付けられ
ている。
【００１０】前記支持板５，６の内面には、それぞれベ
アリングケース１１，１２が取り付けてあり、これに装
着した多数のボールベアリング１３は外側周面に露出さ
せ、前記遅延材１０と同一の材質で環状に形成したタイ
ヤ型遅延材１４を支持板５，６の間に回転可能に嵌め込
み、タイヤ型遅延材１４の内周面を前記ボールベアリン
グ１３で支承させてある。なお、このタイヤ型遅延材１
４の回転を可能にするため、これと前記遅延材１０との
隙間（Ｓ）は、ほぼ０．１〜０．３ｍｍ程度のギャップ
を保つようにしてある。
アリングケース１１，１２が取り付けてあり、これに装
着した多数のボールベアリング１３は外側周面に露出さ
せ、前記遅延材１０と同一の材質で環状に形成したタイ
ヤ型遅延材１４を支持板５，６の間に回転可能に嵌め込
み、タイヤ型遅延材１４の内周面を前記ボールベアリン
グ１３で支承させてある。なお、このタイヤ型遅延材１
４の回転を可能にするため、これと前記遅延材１０との
隙間（Ｓ）は、ほぼ０．１〜０．３ｍｍ程度のギャップ
を保つようにしてある。
【００１１】本発明において注目すべきことは、遅延材
１０とタイヤ型遅延材１４との隙間（Ｓ）に、両遅延材
の材質と音響インピーダンスをほぼ等しくする潤滑用の
液体（ｍ）、例えばグリセリン、オイルなどの液体が送
り込まれる構成にしたことである。すなわち、他方の支
軸３と支持板５に送液用チューブ１５が導通されてお
り、その先端は前記遅延材１０とタイヤ型遅延材１４の
隙間（Ｓ）の部分に向けて開口させてあり、その他端は
ケース１の外面に設けた接続筒１６に接続されている。
したがって、この接続筒１６に送液用チューブを接続し
て潤滑用の液体を送り込むと、この液体が前記隙間
（Ｓ）に充填されるようになっている。
１０とタイヤ型遅延材１４との隙間（Ｓ）に、両遅延材
の材質と音響インピーダンスをほぼ等しくする潤滑用の
液体（ｍ）、例えばグリセリン、オイルなどの液体が送
り込まれる構成にしたことである。すなわち、他方の支
軸３と支持板５に送液用チューブ１５が導通されてお
り、その先端は前記遅延材１０とタイヤ型遅延材１４の
隙間（Ｓ）の部分に向けて開口させてあり、その他端は
ケース１の外面に設けた接続筒１６に接続されている。
したがって、この接続筒１６に送液用チューブを接続し
て潤滑用の液体を送り込むと、この液体が前記隙間
（Ｓ）に充填されるようになっている。
【００１２】また、他の特徴的な構成として、タイヤ型
遅延材１４の表面にも、前述した両遅延材の材質と音響
インピーダンスをほぼ等しくする接触媒質（ｎ）が供給
されるようなっている。具体的には、ケース１の上面中
央に帽体状の供給部１７が固着してあり、この供給部１
７は、内部に通孔１８が穿設されてその一端がケース１
に設けた供給口１９に連通され、他端は供給部１７の外
面に取り付けた接続部２０に連通させてある。したがっ
て、この接続部２０にチューブ２１を接続して接触媒質
の貯溜タンク２２に連通させ、ボンベ２３のエア圧力で
接触媒質を押し出すと、この接触媒質（ｎ）が前記チュ
ーブ２１、通孔１８を経てケース１の供給口１９から排
出され、回転しているタイヤ型遅延材１４の表面のほぼ
中央部分に供給される。
遅延材１４の表面にも、前述した両遅延材の材質と音響
インピーダンスをほぼ等しくする接触媒質（ｎ）が供給
されるようなっている。具体的には、ケース１の上面中
央に帽体状の供給部１７が固着してあり、この供給部１
７は、内部に通孔１８が穿設されてその一端がケース１
に設けた供給口１９に連通され、他端は供給部１７の外
面に取り付けた接続部２０に連通させてある。したがっ
て、この接続部２０にチューブ２１を接続して接触媒質
の貯溜タンク２２に連通させ、ボンベ２３のエア圧力で
接触媒質を押し出すと、この接触媒質（ｎ）が前記チュ
ーブ２１、通孔１８を経てケース１の供給口１９から排
出され、回転しているタイヤ型遅延材１４の表面のほぼ
中央部分に供給される。
【００１３】この探触子は、図３に示すようにタイヤ型
遅延材１４を被測定物（Ｐ）の表面に押し当てて回転走
行させつつ、振動子７から超音波を発射させる。このと
き、前記チューブ１５から、両遅延材１０，１４の材質
と音響インピーダンスをほぼ等しくするグリセリン、オ
イルなどの潤滑用の液体（ｍ）を送り込み、両遅延材１
０，１４の間の隙間（Ｓ）に充填させる。また、前記チ
ューブ２１から両遅延材１０，１４の材質と音響インピ
ーダンスをほぼ等しくする接触媒質（ｎ）を送り込み、
ケースの供給口１９を通してタイヤ型遅延材１４の表面
に供給させる。
遅延材１４を被測定物（Ｐ）の表面に押し当てて回転走
行させつつ、振動子７から超音波を発射させる。このと
き、前記チューブ１５から、両遅延材１０，１４の材質
と音響インピーダンスをほぼ等しくするグリセリン、オ
イルなどの潤滑用の液体（ｍ）を送り込み、両遅延材１
０，１４の間の隙間（Ｓ）に充填させる。また、前記チ
ューブ２１から両遅延材１０，１４の材質と音響インピ
ーダンスをほぼ等しくする接触媒質（ｎ）を送り込み、
ケースの供給口１９を通してタイヤ型遅延材１４の表面
に供給させる。
【００１４】振動子７から発射された超音波は、遅延材
１０を伝播し、回転するタイヤ型遅延材１４との境界に
到達するが、両遅延材１０，１４の間の隙間（Ｓ）に
は、前述したように両遅延材の材質と音響インピーダン
スのほぼ同一な液体（ｍ）が充填されているため、遅延
材１０の裏面１０ａからの反射波をほとんど発生するこ
となく、タイヤ型遅延材１４に透過する。
１０を伝播し、回転するタイヤ型遅延材１４との境界に
到達するが、両遅延材１０，１４の間の隙間（Ｓ）に
は、前述したように両遅延材の材質と音響インピーダン
スのほぼ同一な液体（ｍ）が充填されているため、遅延
材１０の裏面１０ａからの反射波をほとんど発生するこ
となく、タイヤ型遅延材１４に透過する。
【００１５】また、タイヤ型遅延材１４を伝播して被測
定物（Ｐ）の表面（Ｐ1 ）との間に到達した超音波は、
タイヤ型遅延材１４の表面にその材質と音響インピーダ
ンスがほぼ等しい接触媒質（ｎ）が供給されているの
で、タイヤ型遅延材１４の底面１４ａからの反射波をほ
とんど発生しないで被測定物（Ｐ）に入射する。
定物（Ｐ）の表面（Ｐ1 ）との間に到達した超音波は、
タイヤ型遅延材１４の表面にその材質と音響インピーダ
ンスがほぼ等しい接触媒質（ｎ）が供給されているの
で、タイヤ型遅延材１４の底面１４ａからの反射波をほ
とんど発生しないで被測定物（Ｐ）に入射する。
【００１６】被測定物（Ｐ）に入射した超音波は、接触
媒質（ｎ）と被測定物（Ｐ）とではその音響インピーダ
ンスに差があるため、図３に示したように被測定物の表
面（Ｐ1 ）及びその裏面（Ｐ2 ）から反射するが、前述
のように入射時に不要な反射波は生じないので、この反
射波が干渉によって変形することはない。また、被測定
物の表面の直下の部分における非測定領域も大幅に減少
され、且つ信号波形が減衰することもないのである。
媒質（ｎ）と被測定物（Ｐ）とではその音響インピーダ
ンスに差があるため、図３に示したように被測定物の表
面（Ｐ1 ）及びその裏面（Ｐ2 ）から反射するが、前述
のように入射時に不要な反射波は生じないので、この反
射波が干渉によって変形することはない。また、被測定
物の表面の直下の部分における非測定領域も大幅に減少
され、且つ信号波形が減衰することもないのである。
【００１７】上記において、タイヤ型遅延材１４は樹脂
質であるため、ゴム製のものに比し押し付け力による変
形の程度が少なく、したがって、被測定物（Ｐ）に対し
て線接触に近い状態となって超音波の通過面積が減少す
るが、これは、前述したように、振動子７に超音波のビ
ーム幅を狭める集束型の振動子を用いることにより補わ
れている。
質であるため、ゴム製のものに比し押し付け力による変
形の程度が少なく、したがって、被測定物（Ｐ）に対し
て線接触に近い状態となって超音波の通過面積が減少す
るが、これは、前述したように、振動子７に超音波のビ
ーム幅を狭める集束型の振動子を用いることにより補わ
れている。
【００１８】
【発明の効果】上記のごとく、本発明によれば、集束型
の振動子を用い、この振動子の前面の遅延材と回転可能
なタイヤ型遅延材との間に、これら遅延材の材質と音響
インピーダンスをほぼ等しくする液体を充填させ、さら
に、前記タイヤ型遅延材の表面に前記両遅延材の材質と
音響インピーダンスをほぼ同一にする接触媒質を自動供
給するので、被測定物の表面及び裏面からの反射波が変
形せず、且つ信号波形の減衰が防止されて正確に受信す
ることができ、また、被測定物の表面の直下の部分にお
ける非測定領域を減縮することが可能となり、超音波に
よる測定精度をきわめて高め得る効果がある。
の振動子を用い、この振動子の前面の遅延材と回転可能
なタイヤ型遅延材との間に、これら遅延材の材質と音響
インピーダンスをほぼ等しくする液体を充填させ、さら
に、前記タイヤ型遅延材の表面に前記両遅延材の材質と
音響インピーダンスをほぼ同一にする接触媒質を自動供
給するので、被測定物の表面及び裏面からの反射波が変
形せず、且つ信号波形の減衰が防止されて正確に受信す
ることができ、また、被測定物の表面の直下の部分にお
ける非測定領域を減縮することが可能となり、超音波に
よる測定精度をきわめて高め得る効果がある。
【図１】本発明に係るタイヤ型超音波探触子の一実施例
を示す中央縦断側面図である。
を示す中央縦断側面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線の断面図である。
【図３】この探触子による超音波の作用説明図である。
１…ケース ７…振動子 １０…遅延材 １４…タイヤ型遅延材 １５…チューブ １９…供給口 ２１…チューブ ２２…貯溜タンク ２３…ボンベ Ｓ…隙間 ｍ…液体 ｎ…接触媒質
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年６月２５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
Claims (2)
- 【請求項１】 集束された超音波ビームを発生するため
の曲率を有する振動子と、振動子の前面に装着された合
成樹脂質の遅延材と、この遅延材からわずかな間隔をお
いて回転可能に装着された合成樹脂質のタイヤ型遅延材
とを備え、前記両遅延材間に、これら遅延材の材質と音
響インピーダンスをほぼ等しくする液体を充填して被測
定物の表面を走行させ被測定物を測定することを特徴と
したタイヤ型超音波探触子。 - 【請求項２】 接触媒質の貯溜タンク、接触媒質の圧送
用ボンベ、貯溜タンクとケースに設けた供給部間を接続
するチューブを有し、ケースの供給口から前記タイヤ型
遅延材の表面に、前記両遅延材の材質と音響インピーダ
ンスをほぼ同一にする接触媒質を自動供給することを特
徴とした請求項１記載のタイヤ型超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3113741A JPH06102261A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | タイヤ型超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3113741A JPH06102261A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | タイヤ型超音波探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06102261A true JPH06102261A (ja) | 1994-04-15 |
Family
ID=14619956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3113741A Pending JPH06102261A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | タイヤ型超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06102261A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015100663A (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-04 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波プローブおよび超音波画像装置 |
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-
1991
- 1991-04-19 JP JP3113741A patent/JPH06102261A/ja active Pending
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