JPH06288996A - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
- Publication number
- JPH06288996A JPH06288996A JP9672393A JP9672393A JPH06288996A JP H06288996 A JPH06288996 A JP H06288996A JP 9672393 A JP9672393 A JP 9672393A JP 9672393 A JP9672393 A JP 9672393A JP H06288996 A JPH06288996 A JP H06288996A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- ultrasonic
- piezoelectric element
- concave
- ultrasonic probe
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 被検体の外面の形状が異なったものに対して
も、一の超音波探触子でこれに有効に対応し得る超音波
探触子を提供すること。 【構成】 超音波振動子１と当該超音波振動子１から出
力される超音波を被検体である管５０に伝播せしめる導
波体２とを備えている。超音波振動子の素材として、そ
の出力面が凹状に形成された凹状圧電素子３が使用され
ている。この凹状圧電素子３の焦点Ｐは前述した導波体
２の先端部に設定されている。
も、一の超音波探触子でこれに有効に対応し得る超音波
探触子を提供すること。 【構成】 超音波振動子１と当該超音波振動子１から出
力される超音波を被検体である管５０に伝播せしめる導
波体２とを備えている。超音波振動子の素材として、そ
の出力面が凹状に形成された凹状圧電素子３が使用され
ている。この凹状圧電素子３の焦点Ｐは前述した導波体
２の先端部に設定されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用説明】本発明は、超音波探触子に係り、
特に導波体を備えた超音波探触子に関する。
特に導波体を備えた超音波探触子に関する。
【０００２】
【従来の技術】表面形状が複雑な被検体については、従
来より、導波体を用いて超音波を被検体内に伝播させる
ことが試みられている。
来より、導波体を用いて超音波を被検体内に伝播させる
ことが試みられている。
【０００３】図６にその一例を示す。この図６に示す従
来例では、所定周波数の異物探索用の超音波を被検体で
ある管５０の中に送り込み若しくは管５０の中からの反
射波を受信するに際し、当該管５０の外径に合わせて当
該管よりも幾分大きい円筒状の切除部５１Ａを導波体５
１の管５０側の当接面に形成し、この円筒状切除部５１
Ａを管５０に当接せしめる、という手法が採られてい
る。この管５０へのこの種の当接作業は、実際には気泡
の介在を排除するためマシン油等の油層を介して行われ
る。また、この従来例では、出力面が平坦な超音波振動
子４９が用いられている。
来例では、所定周波数の異物探索用の超音波を被検体で
ある管５０の中に送り込み若しくは管５０の中からの反
射波を受信するに際し、当該管５０の外径に合わせて当
該管よりも幾分大きい円筒状の切除部５１Ａを導波体５
１の管５０側の当接面に形成し、この円筒状切除部５１
Ａを管５０に当接せしめる、という手法が採られてい
る。この管５０へのこの種の当接作業は、実際には気泡
の介在を排除するためマシン油等の油層を介して行われ
る。また、この従来例では、出力面が平坦な超音波振動
子４９が用いられている。
【０００４】図７に他の従来例を示す。この図７に示す
従来例では、導波体６１を介して管５０の内部全域に異
物探索用の超音波を伝播させるために出力側が凸状を成
す超音波振動子５９が用いられている。
従来例では、導波体６１を介して管５０の内部全域に異
物探索用の超音波を伝播させるために出力側が凸状を成
す超音波振動子５９が用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
６に示す従来例にあっては、導波体５１を介して超音波
を被検体である管５０内に伝播せしめると、図６に示す
ように境界面における反射屈折作用により管５０内で超
音波が収束し、当該超音波を管５０の内部全体に均一に
伝播させることが出来ないという不都合があった。
６に示す従来例にあっては、導波体５１を介して超音波
を被検体である管５０内に伝播せしめると、図６に示す
ように境界面における反射屈折作用により管５０内で超
音波が収束し、当該超音波を管５０の内部全体に均一に
伝播させることが出来ないという不都合があった。
【０００６】一方、上記図７に示す従来例にあっては、
出力側が凸状を成す超音波振動子５５の性質，即ち超音
波の拡散伝播作用と、境界面における反射屈折作用とが
順次機能して、図７に示す如く当該超音波を管５０の内
部全体にほぼ均一に伝播させることが出来るという利点
がある。
出力側が凸状を成す超音波振動子５５の性質，即ち超音
波の拡散伝播作用と、境界面における反射屈折作用とが
順次機能して、図７に示す如く当該超音波を管５０の内
部全体にほぼ均一に伝播させることが出来るという利点
がある。
【０００７】しかしながら、この図６乃至図７に示す従
来例にあっては、異なった直径の管５０の全てに対応す
るにはそれに対応する導波体５１，６１を備えた複数の
超音波探触子を予め準備しなければならないという不都
合が生じていた。
来例にあっては、異なった直径の管５０の全てに対応す
るにはそれに対応する導波体５１，６１を備えた複数の
超音波探触子を予め準備しなければならないという不都
合が生じていた。
【０００８】
【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、特に被検体の外面の形状が異なったものに対
しても、一の超音波探触子でこれに有効に対応し得る超
音波探触子を提供することを、その目的とする。
を改善し、特に被検体の外面の形状が異なったものに対
しても、一の超音波探触子でこれに有効に対応し得る超
音波探触子を提供することを、その目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明では、超音波振動
子と当該超音波振動子から出力される超音波を被検体に
伝播せしめる導波体とを備えた超音波探触子において、
超音波振動子として、その出力面が凹状の凹状圧電素子
を使用すると共に、この凹状圧電素子の焦点を前記導波
体の先端部に設定する、という構成を採っている。これ
によって前述した目的を達成使用とするものである。
子と当該超音波振動子から出力される超音波を被検体に
伝播せしめる導波体とを備えた超音波探触子において、
超音波振動子として、その出力面が凹状の凹状圧電素子
を使用すると共に、この凹状圧電素子の焦点を前記導波
体の先端部に設定する、という構成を採っている。これ
によって前述した目的を達成使用とするものである。
【００１０】
【作 用】まず、超音波探触子を被検体の外面の所定箇
所に装着して動作状態に設定すると、超音波振動子から
出力された超音波は、導波体内を被検体当接面に向けて
収束し伝播する。この被検体当接面に収束した超音波
は、焦点を通過したのち管内に向けて放射伝播する。こ
のため、管内に伝播した超音波は、管内を広範囲にわた
ってカバーすることが可能となっている。この超音波の
広がりは、凹状圧電素子の曲率半径を大きく設定する
と、管内では更に大きい広がりを得ることができる。
所に装着して動作状態に設定すると、超音波振動子から
出力された超音波は、導波体内を被検体当接面に向けて
収束し伝播する。この被検体当接面に収束した超音波
は、焦点を通過したのち管内に向けて放射伝播する。こ
のため、管内に伝播した超音波は、管内を広範囲にわた
ってカバーすることが可能となっている。この超音波の
広がりは、凹状圧電素子の曲率半径を大きく設定する
と、管内では更に大きい広がりを得ることができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図５に基
づいて説明する。この図１乃至図５に示す実施例は、超
音波振動子１と、この超音波振動子１から出力される超
音波を被検体としての管５０に伝播せしめる導波体２と
を備えている。超音波振動子の素材として本実施例で
は、その出力面が凹状に形成された凹状圧電素子３が使
用されている。符号２Ａは、導波体２の一端面に形成さ
れた凸状の圧電素子装着面２を示す。また、凹状圧電素
子３の焦点Ｐは、本実施例では前述した導波体２の先端
面即ち被検体当接面２Ｂの中央に設定されている。
づいて説明する。この図１乃至図５に示す実施例は、超
音波振動子１と、この超音波振動子１から出力される超
音波を被検体としての管５０に伝播せしめる導波体２と
を備えている。超音波振動子の素材として本実施例で
は、その出力面が凹状に形成された凹状圧電素子３が使
用されている。符号２Ａは、導波体２の一端面に形成さ
れた凸状の圧電素子装着面２を示す。また、凹状圧電素
子３の焦点Ｐは、本実施例では前述した導波体２の先端
面即ち被検体当接面２Ｂの中央に設定されている。
【００１２】導波体２は、全体的には円柱状で且つ先端
部が逆円錐状に形成されたものが使用されている。この
導波体２は、その音響インピーダンスの値が凹状圧電素
子３の音響インピーダンスの値に近く且つ減衰定数の低
いものが選定され使用されている。
部が逆円錐状に形成されたものが使用されている。この
導波体２は、その音響インピーダンスの値が凹状圧電素
子３の音響インピーダンスの値に近く且つ減衰定数の低
いものが選定され使用されている。
【００１３】また、この導波体２は、前述した凹状圧電
素子３を装着する圧電素子装着面２Ａが、当該凹状圧電
素子３の凹状に合った大きさの凸状面をなしている。更
に、この導波体２の前述した管５０に当接する被検体当
接面２Ｂは、例えば直径５ミリ程度の平坦面をなしてい
る。このため、管５０に対しては、図４に示す如くその
内部に超音波を有効に拡散伝播させることが可能となっ
ている。
素子３を装着する圧電素子装着面２Ａが、当該凹状圧電
素子３の凹状に合った大きさの凸状面をなしている。更
に、この導波体２の前述した管５０に当接する被検体当
接面２Ｂは、例えば直径５ミリ程度の平坦面をなしてい
る。このため、管５０に対しては、図４に示す如くその
内部に超音波を有効に拡散伝播させることが可能となっ
ている。
【００１４】また、凹状圧電素子３の焦点は前述したよ
うに導波体２の被検体当接面２Ｂの中央に設定されてい
ることから、該導波体２については、その側面周囲を、
超音波の伝播に支障をきたす事無く圧電素子装着面２Ａ
（又は中間部）から被検体当接面２Ｂに向けて、徐々に
細く形成することが可能となっている。
うに導波体２の被検体当接面２Ｂの中央に設定されてい
ることから、該導波体２については、その側面周囲を、
超音波の伝播に支障をきたす事無く圧電素子装着面２Ａ
（又は中間部）から被検体当接面２Ｂに向けて、徐々に
細く形成することが可能となっている。
【００１５】この場合、導波体２の側面については、例
えばエクスポネンシャル曲線の回転体をもって先端部が
細くなるように形成してもよい。このようにすると、導
波体２の側面周囲からの反射をより少なくすることがで
きる。
えばエクスポネンシャル曲線の回転体をもって先端部が
細くなるように形成してもよい。このようにすると、導
波体２の側面周囲からの反射をより少なくすることがで
きる。
【００１６】次に、上記実施例の作用を、図２乃至図３
に基づいて説明する。まず、図２に示す如く超音波探触
子を管５０の外面の所定箇所に装着して超音波振動子１
を動作状態に設定すると、超音波振動子１から出力され
た超音波は、導波体２内を被検体当接面２Ｂに向けて収
束し伝播する。この被検体当接面２Ｂに収束した超音波
は、管５０内を伝播する過程で徐々に拡散される。かか
る状況を図３に示す。このため、管５０内に伝播した超
音波は、管５０内を広範囲にわたってカバーすることが
できる。この超音波の広がり角度αは、凹状圧電素子３
の曲率半径を大きく設定すると管５０内では更に大きい
広がり角度を得ることができる。
に基づいて説明する。まず、図２に示す如く超音波探触
子を管５０の外面の所定箇所に装着して超音波振動子１
を動作状態に設定すると、超音波振動子１から出力され
た超音波は、導波体２内を被検体当接面２Ｂに向けて収
束し伝播する。この被検体当接面２Ｂに収束した超音波
は、管５０内を伝播する過程で徐々に拡散される。かか
る状況を図３に示す。このため、管５０内に伝播した超
音波は、管５０内を広範囲にわたってカバーすることが
できる。この超音波の広がり角度αは、凹状圧電素子３
の曲率半径を大きく設定すると管５０内では更に大きい
広がり角度を得ることができる。
【００１７】このように、本実施例においては、導波体
２の先端面である被検体当接面２Ｂの面積が著しく小さ
く設定されているので、被検体である管５０の直径が異
なる複数種のものに対しても一の超音波探触子で十分こ
れに有効に対応することができ、また、被検体が例えば
図５に示すように複雑な形状をした他の被検体６０であ
っても、これに有効に対応することができるという利点
がある。
２の先端面である被検体当接面２Ｂの面積が著しく小さ
く設定されているので、被検体である管５０の直径が異
なる複数種のものに対しても一の超音波探触子で十分こ
れに有効に対応することができ、また、被検体が例えば
図５に示すように複雑な形状をした他の被検体６０であ
っても、これに有効に対応することができるという利点
がある。
【００１８】ここで、上記実施例においては、凹状圧電
素子３の焦点Ｐを、導波体２の被検体当接面２Ｂの中央
に設定した場合を例示したが、本発明は必ずしもこれに
限定されず、例えば、凹状圧電素子３の焦点Ｐを導波体
２の被検体当接面２Ｂの外側に設定しても，或いは被検
体当接面２Ｂの内側に設定してもよい。
素子３の焦点Ｐを、導波体２の被検体当接面２Ｂの中央
に設定した場合を例示したが、本発明は必ずしもこれに
限定されず、例えば、凹状圧電素子３の焦点Ｐを導波体
２の被検体当接面２Ｂの外側に設定しても，或いは被検
体当接面２Ｂの内側に設定してもよい。
【００１９】
【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、超音波振動子の素材として、その
出力面が凹状に形成された凹状圧電素子を使用すると共
に、この凹状圧電素子の焦点を導波体の先端部に設定し
たので、導波体の側面周囲を、超音波の伝播に支障をき
たす事無く先端面に向けてテーパー状に徐々に細く形成
することが可能となり、これがため、導波体の先端面の
面積を大幅に小さく設定することが可能となり、従っ
て、被検体である管の直径が異なる複数種のものに対し
ても一の超音波探触子で十分これに有効に対応すること
ができ、また、被検体が複雑な形状をしたものであって
も、これに有効に対応することができるという従来にな
い優れた超音波探触子を提供することができる。
ので、これによると、超音波振動子の素材として、その
出力面が凹状に形成された凹状圧電素子を使用すると共
に、この凹状圧電素子の焦点を導波体の先端部に設定し
たので、導波体の側面周囲を、超音波の伝播に支障をき
たす事無く先端面に向けてテーパー状に徐々に細く形成
することが可能となり、これがため、導波体の先端面の
面積を大幅に小さく設定することが可能となり、従っ
て、被検体である管の直径が異なる複数種のものに対し
ても一の超音波探触子で十分これに有効に対応すること
ができ、また、被検体が複雑な形状をしたものであって
も、これに有効に対応することができるという従来にな
い優れた超音波探触子を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す一部省略した断面図で
ある。
ある。
【図２】図１の動作を示す説明図である。
【図３】図２における導波体先端面と被検体との当接状
況を示す拡大説明図である。
況を示す拡大説明図である。
【図４】図１の動作を示す説明図で、管内を拡散伝播す
る状況を示す説明図である。
る状況を示す説明図である。
【図５】他の被検体内に伝播する超音波の拡散伝播の状
況を示す説明図である。
況を示す説明図である。
【図６】従来例を示す説明図である。
【図７】他の従来例を示す説明図である。
１ 超音波振動子 ２ 導波体 ２Ａ 圧電素子装着面２Ａ ２Ｂ 被検体当接面 ３ 凹状圧電素子 ５０ 被検体としての管
Claims (4)
- 【請求項１】 超音波振動子と当該超音波振動子から出
力される超音波を被検体に伝播せしめる導波体とを備え
た超音波探触子において、 前記超音波振動子の素材として、その出力面が凹状に形
成された凹状圧電素子を使用すると共に、この凹状圧電
素子の焦点を前記導波体の先端部に設定したことを特徴
とする超音波探触子。 - 【請求項２】 前記凹状圧電素子の焦点が、前記導波体
の先端面中央に設定されていることを特徴とした請求項
１記載の超音波探触子。 - 【請求項３】 前記凹状圧電素子の焦点が、前記導波体
の先端面の外側に設定されていることを特徴とした請求
項１記載の超音波探触子。 - 【請求項４】 前記凹状圧電素子の焦点が、前記導波体
の先端面の内側に設定されていることを特徴とした請求
項１記載の超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9672393A JPH06288996A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9672393A JPH06288996A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 超音波探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06288996A true JPH06288996A (ja) | 1994-10-18 |
Family
ID=14172663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9672393A Withdrawn JPH06288996A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06288996A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007212358A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Toyota Motor Corp | 超音波探触子及びそれを備えた温度測定装置 |
| US20100294034A1 (en) * | 2005-01-10 | 2010-11-25 | Gems Sensors, Inc. | Fluid level detector |
| US8746070B2 (en) | 2011-04-08 | 2014-06-10 | Tejas Testing & Inspection, Inc. | Phased array ultrasonic examination system and method |
| JP2015021742A (ja) * | 2013-07-16 | 2015-02-02 | アイシン精機株式会社 | 超音波検査装置 |
| EP2199786B1 (en) * | 2008-12-18 | 2021-10-20 | NUOVO PIGNONE INTERNATIONAL S.r.l. | Ultrasound inspection methods for noisy cast materials and related probes |
| US11320404B2 (en) | 2019-02-05 | 2022-05-03 | Rolls-Royce Plc | Apparatus and a method of ultrasonically inspecting a component |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP9672393A patent/JPH06288996A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100294034A1 (en) * | 2005-01-10 | 2010-11-25 | Gems Sensors, Inc. | Fluid level detector |
| US8850883B2 (en) * | 2005-01-10 | 2014-10-07 | Gems Sensors, Inc. | Fluid level detector |
| JP2007212358A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Toyota Motor Corp | 超音波探触子及びそれを備えた温度測定装置 |
| EP2199786B1 (en) * | 2008-12-18 | 2021-10-20 | NUOVO PIGNONE INTERNATIONAL S.r.l. | Ultrasound inspection methods for noisy cast materials and related probes |
| US8746070B2 (en) | 2011-04-08 | 2014-06-10 | Tejas Testing & Inspection, Inc. | Phased array ultrasonic examination system and method |
| JP2015021742A (ja) * | 2013-07-16 | 2015-02-02 | アイシン精機株式会社 | 超音波検査装置 |
| US11320404B2 (en) | 2019-02-05 | 2022-05-03 | Rolls-Royce Plc | Apparatus and a method of ultrasonically inspecting a component |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0348299A (ja) | 超音波をコリメートするマイクロ・エコグラフィック・プローブ | |
| JPWO2007113907A1 (ja) | 超音波探触子、超音波探傷方法及び超音波探傷装置 | |
| JP2004537903A (ja) | 非合焦レンズを有する音響撮像システム | |
| JPH03113362A (ja) | 円錐状超音波偏向要素 | |
| JPH0437379B2 (ja) | ||
| JPH09229748A (ja) | 超音波液面レベルセンサ | |
| JP3121430B2 (ja) | 超音波探傷方法及び超音波探触子 | |
| JPH0698129B2 (ja) | 超音波探触子 | |
| JPH09116997A (ja) | 超音波探触子 | |
| JPH09329588A (ja) | 可変角探触子 | |
| JPH07306190A (ja) | 超音波探触子 | |
| JP3027495B2 (ja) | 超音波プローブ | |
| JP2000201929A (ja) | 超音波探触子及びその使用方法 | |
| JP3065437U (ja) | メガホン | |
| JPS61186850A (ja) | 音波探触子 | |
| GB2127657A (en) | Acoustic lens | |
| JPS6147556A (ja) | 管内插入式超音波探触子 | |
| RU34794U1 (ru) | Головка для акустического микроскопа | |
| JPH08292176A (ja) | 超音波探触子 | |
| JPH02228949A (ja) | 超音波プローブ | |
| SU65834A3 (ru) | Направленное микрофонное устройство | |
| JPS6327748A (ja) | 超音波探触子 | |
| JP5135838B2 (ja) | 弾性表面波素子 | |
| JPH0755777A (ja) | 音響レンズ | |
| JPH01101457A (ja) | 超音波顕微鏡用トランスジューサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000704 |