JPH0650945A - 超音波探査装置 - Google Patents
超音波探査装置Info
- Publication number
- JPH0650945A JPH0650945A JP4207788A JP20778892A JPH0650945A JP H0650945 A JPH0650945 A JP H0650945A JP 4207788 A JP4207788 A JP 4207788A JP 20778892 A JP20778892 A JP 20778892A JP H0650945 A JPH0650945 A JP H0650945A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reflected wave
- ultrasonic
- layer
- thin
- wave
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 構造物が薄い場合および構造物内部の接合界
面における欠陥の厚みが薄い場合でも、構造物内部の欠
陥検出を容易にすることのできる超音波探査装置を提供
する。 【構成】 構造物の材料９の底面部に、くぼみをもった
ケース１６と前記材料９により形成された気体層１７に
よる、超音波反射層をもうける。また、前記超音波反射
層を設けることにより、構造物が薄い場合および構造物
内部の接合界面における欠陥の厚みが薄い場合でも、材
料９と気体層１７の界面での反射波１４は完全反射とな
るので反射波１４の強度はおおきくなり検波しやすくな
る。構造物内部に欠陥のある場合材料９と気体層１７に
は超音波は到達しないので、この反射波１４のオシロス
コープ３で観察される波形１９の有無を調べることによ
って、構造物内部の内部状態を容易に知ることが可能に
なる。
面における欠陥の厚みが薄い場合でも、構造物内部の欠
陥検出を容易にすることのできる超音波探査装置を提供
する。 【構成】 構造物の材料９の底面部に、くぼみをもった
ケース１６と前記材料９により形成された気体層１７に
よる、超音波反射層をもうける。また、前記超音波反射
層を設けることにより、構造物が薄い場合および構造物
内部の接合界面における欠陥の厚みが薄い場合でも、材
料９と気体層１７の界面での反射波１４は完全反射とな
るので反射波１４の強度はおおきくなり検波しやすくな
る。構造物内部に欠陥のある場合材料９と気体層１７に
は超音波は到達しないので、この反射波１４のオシロス
コープ３で観察される波形１９の有無を調べることによ
って、構造物内部の内部状態を容易に知ることが可能に
なる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超音波を用い構造物の非
破壊検査するための超音波探査装置に関するものであ
る。
破壊検査するための超音波探査装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の超音波探査装置の概略図を
示す。以下、図４を参照しながら説明する。
示す。以下、図４を参照しながら説明する。
【０００３】図４に示すように、従来の超音波探査装置
は主に超音波の発信および検波に用いるプローブ１、超
音波出力装置２、超音波観察用オシロスコープ３、水槽
４および水槽内の液体５で構成されていた。前記プロー
ブ１から発信された超音波は材料６、材料７、材料８、
および材料９で構成された構造物内部に入射され、材質
の異なる接合界面で反射し、前記材料の各接合界面での
反射波１０、反射波１１、反射波１２、反射波１３、反
射波１４が発生する。ここで、前記接合界面での反射波
１０、反射波１１、反射波１２、反射波１３、反射波１
４を再びプローブ１で反射波を検波し反射波の位相の反
転および強度を調べることによって、材料６、材料７、
材料８、および材料９で構成された構造物の内部状態を
知ることができる。
は主に超音波の発信および検波に用いるプローブ１、超
音波出力装置２、超音波観察用オシロスコープ３、水槽
４および水槽内の液体５で構成されていた。前記プロー
ブ１から発信された超音波は材料６、材料７、材料８、
および材料９で構成された構造物内部に入射され、材質
の異なる接合界面で反射し、前記材料の各接合界面での
反射波１０、反射波１１、反射波１２、反射波１３、反
射波１４が発生する。ここで、前記接合界面での反射波
１０、反射波１１、反射波１２、反射波１３、反射波１
４を再びプローブ１で反射波を検波し反射波の位相の反
転および強度を調べることによって、材料６、材料７、
材料８、および材料９で構成された構造物の内部状態を
知ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の超音波探査装置では、前記構造物の材料６の厚みが１
mm以下になってくると、前記液体５と材料６の界面での
反射波１０と材料６と材料７の接合界面での反射波１１
の時間間隔が短くなるので、前記反射波１０と反射波１
１の分離が困難であった。また、材料６と材料７の接合
界面の欠陥による空気層１５がある場合、前記反射波１
１は欠陥のない部分に対して位相が１８０°反転する
が、前記欠陥による空気層１５が薄く１μｍ以下になっ
てくると、反射波の位相の反転がなくなり、欠陥のない
部分と同様の位相になるので欠陥の検出が困難になると
いう課題があった。
の超音波探査装置では、前記構造物の材料６の厚みが１
mm以下になってくると、前記液体５と材料６の界面での
反射波１０と材料６と材料７の接合界面での反射波１１
の時間間隔が短くなるので、前記反射波１０と反射波１
１の分離が困難であった。また、材料６と材料７の接合
界面の欠陥による空気層１５がある場合、前記反射波１
１は欠陥のない部分に対して位相が１８０°反転する
が、前記欠陥による空気層１５が薄く１μｍ以下になっ
てくると、反射波の位相の反転がなくなり、欠陥のない
部分と同様の位相になるので欠陥の検出が困難になると
いう課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、構造物の内部状態を検査する超音波探査
装置において、超音波入射波に対してその反対側であ
る、構造物裏面側に超音波反射層として気体層を設ける
ことを特徴とする。
決するために、構造物の内部状態を検査する超音波探査
装置において、超音波入射波に対してその反対側であ
る、構造物裏面側に超音波反射層として気体層を設ける
ことを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明は、上記した構成により、構造物裏面で
の反射波の反射率を上げ前記反射波を検波することによ
り、構造物が薄い場合および接合界面における欠陥の厚
みが薄い場合でも欠陥の検出が容易になる。
の反射波の反射率を上げ前記反射波を検波することによ
り、構造物が薄い場合および接合界面における欠陥の厚
みが薄い場合でも欠陥の検出が容易になる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【０００８】図１および図２は、本発明の第１の実施例
における超音波探査装置の概略図を示すものである。
における超音波探査装置の概略図を示すものである。
【０００９】図１に示すように、本発明の超音波探査装
置は主に超音波の発信および検波に用いるプローブ１、
超音波出力装置２、超音波観察用オシロスコープ３、水
槽４および水槽内の液体５、さらに、構造物の裏面側に
設けたくぼみを有するケース１６および構造物裏面と前
記ケース１６によって形成された気体層１７による超音
波反射層で構成されている。以下、動作について説明す
る。前記液体５内でプローブ１から発信された超音波は
材料６、材料７、材料８、および材料９で構成された構
造物内部に入射され、材質の異なる接合界面で反射し、
前記材料の各接合界面での反射波１０、反射波１１、反
射波１２、反射波１３、反射波１４が発生する。ここ
で、前記接合界面での反射波１０、反射波１１、反射波
１２、反射波１３、反射波１４を再びプローブ１で反射
波を検波し反射波の位相の反転および強度を調べること
によって、材料６、材料７、材料８、および材料９で構
成された構造物の内部状態を知ることができる。
置は主に超音波の発信および検波に用いるプローブ１、
超音波出力装置２、超音波観察用オシロスコープ３、水
槽４および水槽内の液体５、さらに、構造物の裏面側に
設けたくぼみを有するケース１６および構造物裏面と前
記ケース１６によって形成された気体層１７による超音
波反射層で構成されている。以下、動作について説明す
る。前記液体５内でプローブ１から発信された超音波は
材料６、材料７、材料８、および材料９で構成された構
造物内部に入射され、材質の異なる接合界面で反射し、
前記材料の各接合界面での反射波１０、反射波１１、反
射波１２、反射波１３、反射波１４が発生する。ここ
で、前記接合界面での反射波１０、反射波１１、反射波
１２、反射波１３、反射波１４を再びプローブ１で反射
波を検波し反射波の位相の反転および強度を調べること
によって、材料６、材料７、材料８、および材料９で構
成された構造物の内部状態を知ることができる。
【００１０】
【数１】
【００１１】ここで、超音波の異種材料間での反射波は
各材料の音響インピーダンスＺで示される。前記構造物
の材料６の音響インピーダンスをＺ１、材料７の音響イ
ンピーダンスをＺ２とすると、反射波１１は（数１）で
定義される。
各材料の音響インピーダンスＺで示される。前記構造物
の材料６の音響インピーダンスをＺ１、材料７の音響イ
ンピーダンスをＺ２とすると、反射波１１は（数１）で
定義される。
【００１２】
【数２】
【００１３】特に、材料６と材料７の接合界面の欠陥に
よる空気層１５が存在すると、空気の音響インピーダン
スはほぼ０であるから（数２）に示されるように反射率
Ｒは−１となる。したがって前記接合界面では欠陥のな
い部分に対して位相が１８０°反転し、かつ前記接合界
面での反射は完全反射となる。
よる空気層１５が存在すると、空気の音響インピーダン
スはほぼ０であるから（数２）に示されるように反射率
Ｒは−１となる。したがって前記接合界面では欠陥のな
い部分に対して位相が１８０°反転し、かつ前記接合界
面での反射は完全反射となる。
【００１４】このように、反射波の位相および強度をし
らべることにより構造物の内部状態を調べることができ
る。
らべることにより構造物の内部状態を調べることができ
る。
【００１５】ここで、構造物の材料７および材料８の厚
みが１μｍ以下になると、材料６と材料７の接合界面で
の反射波１１、材料７と材料８の接合界面での反射波１
２、および材料８と材料９の接合界面での反射波１３の
時間間隔が短くなり、反射波１１、反射波１２、反射波
１３のオシロスコープ３で観察される波形は波形１８の
ように重なりあい分離が困難となる。ここで、反射波１
３よりもさらに時間的に遅れた構造物の材料９と気体層
１７での反射波１４を検波すれば構造物の内部状態を調
べることができる。これは、構造物の内部に欠陥による
空気層が存在すると欠陥部分での反射波が前述した理由
により完全反射となるので、材料９と気体層１７界面に
は超音波が到達しないので、オシロスコープ３での反射
波１４の波形１９が観察されなくなるからである。さら
に、材料９と気体層１７の界面での反射率は−１である
ので、構造物内部に欠陥のない場合は材料９と気体層１
７の界面に到達した超音波の反射波１４は完全反射とな
り、オシロスコープ３での反射波１４の波形１９は、前
記気体層１７を設けない場合に比べて、前記反射波１４
の強度が大きくなり波形観察による、判断がしやすくな
る。
みが１μｍ以下になると、材料６と材料７の接合界面で
の反射波１１、材料７と材料８の接合界面での反射波１
２、および材料８と材料９の接合界面での反射波１３の
時間間隔が短くなり、反射波１１、反射波１２、反射波
１３のオシロスコープ３で観察される波形は波形１８の
ように重なりあい分離が困難となる。ここで、反射波１
３よりもさらに時間的に遅れた構造物の材料９と気体層
１７での反射波１４を検波すれば構造物の内部状態を調
べることができる。これは、構造物の内部に欠陥による
空気層が存在すると欠陥部分での反射波が前述した理由
により完全反射となるので、材料９と気体層１７界面に
は超音波が到達しないので、オシロスコープ３での反射
波１４の波形１９が観察されなくなるからである。さら
に、材料９と気体層１７の界面での反射率は−１である
ので、構造物内部に欠陥のない場合は材料９と気体層１
７の界面に到達した超音波の反射波１４は完全反射とな
り、オシロスコープ３での反射波１４の波形１９は、前
記気体層１７を設けない場合に比べて、前記反射波１４
の強度が大きくなり波形観察による、判断がしやすくな
る。
【００１６】さらに、構造物内部の欠陥による空気層が
薄い場合で超音波は空気層で完全反射されるので、材料
９と気体層１７の界面には超音波は到達せず、反射波１
４は観察されなくなるので、前述のように構造物内部の
欠陥の検出が容易にできる。なお、気体層１７の厚みｔ
は１μｍ以上あれば十分である。
薄い場合で超音波は空気層で完全反射されるので、材料
９と気体層１７の界面には超音波は到達せず、反射波１
４は観察されなくなるので、前述のように構造物内部の
欠陥の検出が容易にできる。なお、気体層１７の厚みｔ
は１μｍ以上あれば十分である。
【００１７】また、図２に示すように、前記構造物の材
料９も薄い場合、気体層１７を内蔵するケース２０を構
造物の底面部に接触させないよう配置すれば同様の効果
を得ることができる。その際のすきまの反射波は反射波
２１である。
料９も薄い場合、気体層１７を内蔵するケース２０を構
造物の底面部に接触させないよう配置すれば同様の効果
を得ることができる。その際のすきまの反射波は反射波
２１である。
【００１８】次に図３は、本発明の第２の実施例による
超音波探査装置の一部分を示すものであり、グリースな
どの油脂類で形成された超音波反射層２２が構造物の材
料９の底面に接着されている。
超音波探査装置の一部分を示すものであり、グリースな
どの油脂類で形成された超音波反射層２２が構造物の材
料９の底面に接着されている。
【００１９】図３に示すように、第１の実施例で示した
気体層１７のかわりにゴムおよびグリースを用いた超音
波反射層２２を構造物の材料９の底面に接着させれば、
第１の実施例と同様の効果を得る事が可能である。これ
は、グリースなどの油脂類の音響インピーダンスが他の
物質に比べ小さいことによる。
気体層１７のかわりにゴムおよびグリースを用いた超音
波反射層２２を構造物の材料９の底面に接着させれば、
第１の実施例と同様の効果を得る事が可能である。これ
は、グリースなどの油脂類の音響インピーダンスが他の
物質に比べ小さいことによる。
【００２０】
【発明の効果】以上、説明したように本発明の超音波探
査装置によれば、超音波発信側に対してその反対側であ
る、構造物裏面に気体による超音波反射層を設けること
によって、構造物裏面での反射波の反射率を上げること
ができ前記反射波を検波することにより、構造物が薄い
場合および接合界面における欠陥の厚みが薄い場合でも
反射波の検波が容易になるので、構造物内部の欠陥検出
が容易にできるようになる。
査装置によれば、超音波発信側に対してその反対側であ
る、構造物裏面に気体による超音波反射層を設けること
によって、構造物裏面での反射波の反射率を上げること
ができ前記反射波を検波することにより、構造物が薄い
場合および接合界面における欠陥の厚みが薄い場合でも
反射波の検波が容易になるので、構造物内部の欠陥検出
が容易にできるようになる。
【図１】本発明の第１の実施例に係る超音波探査装置の
構成図
構成図
【図２】本発明の第１の実施例に係る超音波探査装置の
部分拡大構成図
部分拡大構成図
【図３】本発明の第２の実施例に係る超音波探査装置の
部分拡大構成図
部分拡大構成図
【図４】従来の超音波探査装置の構成図
１ プローブ ２ 超音波出力装置 ３ オシロスコープ ４ 水槽 ５ 液体 ６ 材料 ７ 材料 ８ 材料 ９ 材料 １０ 反射波 １１ 反射波 １２ 反射波 １３ 反射波 １４ 反射波 １５ 空気層 １６ ケース １７ 気体層 １８ 波形 １９ 波形 ２０ ケース ２１ 反射波 ２２ 超音波反射層
Claims (2)
- 【請求項１】超音波を構造物内に入射させ、前記構造物
内部での反射波を検波することによって構造物の内部状
態を検査する超音波探査装置において、超音波入射波に
対してその反対側である構造物裏面側に超音波反射層と
して気体層を設けたことを特徴とする超音波探査装置。 - 【請求項２】超音波反射層が油脂層であることを特徴と
する請求項１記載の超音波探査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4207788A JPH0650945A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 超音波探査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4207788A JPH0650945A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 超音波探査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0650945A true JPH0650945A (ja) | 1994-02-25 |
Family
ID=16545515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4207788A Pending JPH0650945A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 超音波探査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650945A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008070283A (ja) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Univ Of Tokushima | 超音波ガイド波非破壊検査方法および装置 |
| CN115452940A (zh) * | 2022-08-17 | 2022-12-09 | 国网天津市电力公司电力科学研究院 | 一种电缆终端环氧套管裂纹缺陷模拟装置及方法 |
-
1992
- 1992-08-04 JP JP4207788A patent/JPH0650945A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008070283A (ja) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Univ Of Tokushima | 超音波ガイド波非破壊検査方法および装置 |
| CN115452940A (zh) * | 2022-08-17 | 2022-12-09 | 国网天津市电力公司电力科学研究院 | 一种电缆终端环氧套管裂纹缺陷模拟装置及方法 |
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