JPH068811B2 - 超音波トランスジユ−サ用カツプラ− - Google Patents
超音波トランスジユ−サ用カツプラ−Info
- Publication number
- JPH068811B2 JPH068811B2 JP61119815A JP11981586A JPH068811B2 JP H068811 B2 JPH068811 B2 JP H068811B2 JP 61119815 A JP61119815 A JP 61119815A JP 11981586 A JP11981586 A JP 11981586A JP H068811 B2 JPH068811 B2 JP H068811B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coupler
- acoustic
- acoustic coupler
- ultrasonic transducer
- ultrasonic
- 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)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）発明の目的 ［産業上の利用分野］ この発明は医療用非破壊検査や、距離計、洗浄器或いは
濃度計等の超音波計測等に適用する超音波技術において
使用する超音波トランスジューサ用カップラーに関する
ものである。
濃度計等の超音波計測等に適用する超音波技術において
使用する超音波トランスジューサ用カップラーに関する
ものである。
超音波技術は圧電素子や高分子圧電膜からなる超音波ト
ランスジューサにより超音波を空気中、液体中、固体中
に放射し、対象物からの反射、透過或いは散乱波を検出
し、更には処理し、得られる情報をアナログ化し、ディ
ジタル化し、更には画像化する技術として使用される。
ランスジューサにより超音波を空気中、液体中、固体中
に放射し、対象物からの反射、透過或いは散乱波を検出
し、更には処理し、得られる情報をアナログ化し、ディ
ジタル化し、更には画像化する技術として使用される。
［従来の技術］ 超音波トランスジューサは受信した超音波を電気量など
の他の物理量に変換するものであり、測定物体との音響
マッチングをとるために、第１図に示すように超音波ト
ランスジューサ２と測定物体３との間に音響カップラー
１を使用する。このような音響カップラーとしては、性
能として水やグリセリン等の液体カップラーが良好であ
ることが知られている。
の他の物理量に変換するものであり、測定物体との音響
マッチングをとるために、第１図に示すように超音波ト
ランスジューサ２と測定物体３との間に音響カップラー
１を使用する。このような音響カップラーとしては、性
能として水やグリセリン等の液体カップラーが良好であ
ることが知られている。
［問題を解決するための手段］ しかるに、この液体カップラーを測定物体に適用するに
は、その液体カップラーを手や刷毛等で測定物体に塗布
するのであるが、測定物体が人体である場合には不快感
が生じることがあるし、また測定物体が金属等である場
合には錆や汚れの原因となる。
は、その液体カップラーを手や刷毛等で測定物体に塗布
するのであるが、測定物体が人体である場合には不快感
が生じることがあるし、また測定物体が金属等である場
合には錆や汚れの原因となる。
そこで、液体カップラーに代替するものとして、高分子
カップラーが開発されて来ている（特開昭６０−２２５
５４４号公報参照）。しかるにこの高分子カップラーは
含水率が５０％以上８０％未満の含水ゲルで構成され、
更に重合体であるため、音響マッチングのとりやすい物
体、例えば人体には適するが、音響マッチングのとりに
くい物体（例えば、金属、非金属、混合液体等）には不
適当であると共に検出感度が液体カップラーに及ばない
という問題が残っている。
カップラーが開発されて来ている（特開昭６０−２２５
５４４号公報参照）。しかるにこの高分子カップラーは
含水率が５０％以上８０％未満の含水ゲルで構成され、
更に重合体であるため、音響マッチングのとりやすい物
体、例えば人体には適するが、音響マッチングのとりに
くい物体（例えば、金属、非金属、混合液体等）には不
適当であると共に検出感度が液体カップラーに及ばない
という問題が残っている。
この発明は上記の如き事情に鑑みてなされたものであっ
て、検出感度が高く、かつ広範囲の測定物体に対して適
応し得る音響カップラーを提供することを目的とするも
のである。
て、検出感度が高く、かつ広範囲の測定物体に対して適
応し得る音響カップラーを提供することを目的とするも
のである。
（ロ）発明の構成 ［問題を解決するための手段］ この目的に対応して、この発明の超音波トランスジュー
サ用カップラーは、厚さ０．１mm以上のフィルム状をな
しポリビニールアルコールの含水率が、８０％以上９６
％未満からなる含水ゲルで形成されることを特徴として
いる。
サ用カップラーは、厚さ０．１mm以上のフィルム状をな
しポリビニールアルコールの含水率が、８０％以上９６
％未満からなる含水ゲルで形成されることを特徴として
いる。
以下、この発明の詳細を一実施例について説明する。
第２図において、１は音響カップラーであり、音響カッ
プラー１は厚さ約０．１mm以上のフィルム状をなしてい
る。音響カップラー１はポリビニールアルコールの含水
率が８０％以上で９６％未満からなる含水ゲルで形成さ
れている。
プラー１は厚さ約０．１mm以上のフィルム状をなしてい
る。音響カップラー１はポリビニールアルコールの含水
率が８０％以上で９６％未満からなる含水ゲルで形成さ
れている。
このような音響カップラー１はポリビニールアルコール
水溶液を原料とし、零下１０℃から８５℃の低温で冷凍
した後、解凍する。この操作を１０〜２０回繰返して厚
さ０．１mm以上のフィルム状とする。このようにして含
水率を８０％以上〜９６％未満の音響カップラーを得
る。
水溶液を原料とし、零下１０℃から８５℃の低温で冷凍
した後、解凍する。この操作を１０〜２０回繰返して厚
さ０．１mm以上のフィルム状とする。このようにして含
水率を８０％以上〜９６％未満の音響カップラーを得
る。
この音響カップラーは、密度が約１．０３（ｇ／cm3）
と水（１．０ｇ／cm3）と近似しており、音速も１４０
０〜１５００ｍ／秒で水１４８０ｍ／秒とほぼ同値を示
している。音響カップラーとして最も重要な音響インピ
ーダンス（密度×音速）も、こうした関係から水と同等
であると判断される。
と水（１．０ｇ／cm3）と近似しており、音速も１４０
０〜１５００ｍ／秒で水１４８０ｍ／秒とほぼ同値を示
している。音響カップラーとして最も重要な音響インピ
ーダンス（密度×音速）も、こうした関係から水と同等
であると判断される。
［作用］ このように構成された音響カップラー１は第１図に示す
ように、超音波トランスジューサ２と測定物体３との間
に挾んで使用する。
ように、超音波トランスジューサ２と測定物体３との間
に挾んで使用する。
超音波トランスジューサより励振された超音波パルスは
音響カップラー１を介して測定物体３中に放出される。
測定物体３から反射された超音波は音響カップラー１を
介して超音波トランスジューサ２に入り、検出される。
音響カップラー１を介して測定物体３中に放出される。
測定物体３から反射された超音波は音響カップラー１を
介して超音波トランスジューサ２に入り、検出される。
（ハ）発明の効果 この発明の音響カップラーは密度が約１．０３（ｇ／cm
3）と水（１．０ｇ／cm3）と近似しており、音速も１４
００〜１５００ｍ／秒で水１４８０ｍ／秒とほぼ同値を
示している。音響カップラーとして最も重要な音響イン
ピーダンス（密度×音速）も、こうした関係から水と同
等であり、水または液体カップラーと同等の特性を持
ち、トランスジューサより発せられた超音波パルスが減
衰することなく測定物体中に放射できる。しかも、この
発明の音響カップラーは液体ではなく高分子材料のフィ
ルム状をなすので、測定物体に塗布する必要がなく、測
定物体が人体であっても不快感を与えることがなく、ま
た、測定物体が金属等であっても、発錆や汚れの原因と
なることはなく、適用範囲の広い音響カップラーを得る
ことができる。
3）と水（１．０ｇ／cm3）と近似しており、音速も１４
００〜１５００ｍ／秒で水１４８０ｍ／秒とほぼ同値を
示している。音響カップラーとして最も重要な音響イン
ピーダンス（密度×音速）も、こうした関係から水と同
等であり、水または液体カップラーと同等の特性を持
ち、トランスジューサより発せられた超音波パルスが減
衰することなく測定物体中に放射できる。しかも、この
発明の音響カップラーは液体ではなく高分子材料のフィ
ルム状をなすので、測定物体に塗布する必要がなく、測
定物体が人体であっても不快感を与えることがなく、ま
た、測定物体が金属等であっても、発錆や汚れの原因と
なることはなく、適用範囲の広い音響カップラーを得る
ことができる。
（ニ）実験例 この発明であるポリビニールアルコールハイドロゲルの
音響カップラントとしての性能を評価するために、第３
図に示す実験装置を用いてテストをした。
音響カップラントとしての性能を評価するために、第３
図に示す実験装置を用いてテストをした。
第３図において１０は実験装置、１１は音響カップラ
ー、１２は測定物体、１３はトランスジューサ、１４は
リング、１５はダイヤルゲージ、１６は高さ粗調整つま
み、１７は高さ微調整つまみである。
ー、１２は測定物体、１３はトランスジューサ、１４は
リング、１５はダイヤルゲージ、１６は高さ粗調整つま
み、１７は高さ微調整つまみである。
使用した測定物体１２はダクタイル鋳鉄であり、音響カ
ップラントの性能の良し悪しが明確に評価できるよう接
触面は面粗度の悪い鋳肌面とした。
ップラントの性能の良し悪しが明確に評価できるよう接
触面は面粗度の悪い鋳肌面とした。
音響カップラー１１として使用したものはマシン油
（Ａ）、水（Ｂ）、一般用ゴム（ブチル系）（Ｃ）、さ
らには、メタクリル酸系重合体高分子カップラー（Ｅ）
や本発明のポリビニールアルコール高分子カップラー
（Ｄ）などと比較した。
（Ａ）、水（Ｂ）、一般用ゴム（ブチル系）（Ｃ）、さ
らには、メタクリル酸系重合体高分子カップラー（Ｅ）
や本発明のポリビニールアルコール高分子カップラー
（Ｄ）などと比較した。
使用した超音波トランスジューサは５ＭＨｚの垂直探触
子（市販品）である。
子（市販品）である。
各種接触媒質の厚さ １．１〜１．５mm （湿式法では、鋳肌面に直接接触の状態） 試験片 ＦＣＤ４０ 鋳肌面（面粗さ ０．２〜０．５mm） 基準接触媒質 グリセリンＯ（ｄＢ） テスト結果を第４図に示す。鋳肌面での状態でグリセリ
ンを基準のカップラーとして比較したもので測定物体１
２の底面からの反射エコーの検出レベルを市販の超音波
装置においてＣＲＴ画面上８０％のエコー高さで比較し
たものである。
ンを基準のカップラーとして比較したもので測定物体１
２の底面からの反射エコーの検出レベルを市販の超音波
装置においてＣＲＴ画面上８０％のエコー高さで比較し
たものである。
ＰＶＡ（ポリビニールアルコール）ハイドロゲルのカッ
プラーＤは、他のカップラー（マシン油Ａ、水Ｂ、プチ
ル系高分子材料Ｃ、メタクリル酸系重合体（含水率５０
％〜６０％）Ｅ）等と比較してメタクリル酸系重合体
（含水率５０〜６０％）Ｅより約８ｄＢ感度が高く、市
販のブチル系高分子より約１３ｄＢ感度が高い。更に鋳
肌面のような凹凸面でも耐久性などは十分であり優れた
音響カップラーとして利用できることが明らかとなっ
た。
プラーＤは、他のカップラー（マシン油Ａ、水Ｂ、プチ
ル系高分子材料Ｃ、メタクリル酸系重合体（含水率５０
％〜６０％）Ｅ）等と比較してメタクリル酸系重合体
（含水率５０〜６０％）Ｅより約８ｄＢ感度が高く、市
販のブチル系高分子より約１３ｄＢ感度が高い。更に鋳
肌面のような凹凸面でも耐久性などは十分であり優れた
音響カップラーとして利用できることが明らかとなっ
た。
【図面の簡単な説明】 第１図は音響カップラーの使用状態を示す断面説明図、
第２図はこの発明の音響カップラーを示す斜視説明図、
第３図は音響カップラー試験装置を示す正面説明図、及
び第４図は各種音響カップラーの性能試験結果を示すグ
ラフである。 １…音響カップラー ２…トランスジューサ ３…測定
物体 １０…実験装置 １１…音響カップラー １２…
測定物体 １３…トランスジューサ １４…リング １
５…ダイヤルゲージ １６…高さ粗調整つまみ １７…
高さ微調整つまみ
第２図はこの発明の音響カップラーを示す斜視説明図、
第３図は音響カップラー試験装置を示す正面説明図、及
び第４図は各種音響カップラーの性能試験結果を示すグ
ラフである。 １…音響カップラー ２…トランスジューサ ３…測定
物体 １０…実験装置 １１…音響カップラー １２…
測定物体 １３…トランスジューサ １４…リング １
５…ダイヤルゲージ １６…高さ粗調整つまみ １７…
高さ微調整つまみ
Claims (1)
- 【請求項１】厚さ０．１mm以上のフィルム状をなしポリ
ビニールアルコールの含水率が、８０％以上９６％未満
からなる含水ゲルで形成されることを特徴とする超音波
トランスジューサ用カップラー
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61119815A JPH068811B2 (ja) | 1986-05-24 | 1986-05-24 | 超音波トランスジユ−サ用カツプラ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61119815A JPH068811B2 (ja) | 1986-05-24 | 1986-05-24 | 超音波トランスジユ−サ用カツプラ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62276456A JPS62276456A (ja) | 1987-12-01 |
| JPH068811B2 true JPH068811B2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=14770922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61119815A Expired - Lifetime JPH068811B2 (ja) | 1986-05-24 | 1986-05-24 | 超音波トランスジユ−サ用カツプラ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH068811B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070087060A1 (en) * | 2003-05-21 | 2007-04-19 | Dietrich Rene H | Ultrasound coupling medium for use in medical diagnostics |
| US7194919B2 (en) * | 2003-05-29 | 2007-03-27 | Transonic Systems, Inc. | Acoustically coupled ultrasonic transit time flow sensors |
| JP2014135962A (ja) * | 2013-01-15 | 2014-07-28 | Seiko Epson Corp | 超音波測定装置、超音波診断装置及び超音波測定用シート |
| GB201417164D0 (en) | 2014-09-29 | 2014-11-12 | Renishaw Plc | Measurement Probe |
| GB201417162D0 (en) | 2014-09-29 | 2014-11-12 | Renishaw Plc | Inspection appartus |
| CN111326053B (zh) * | 2020-04-17 | 2024-06-07 | 哈尔滨工业大学（威海） | 多功能旋转圆盘式耦合摆实验仪 |
| CN116698984A (zh) * | 2023-05-30 | 2023-09-05 | 浙江大学 | 一种薄膜的水声性能测试方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5563636A (en) * | 1978-11-06 | 1980-05-13 | Koyo Sangyo Co | High molecular gel containing water for ultrasoniccwave diagnosis |
| JPS5949750A (ja) * | 1982-09-13 | 1984-03-22 | 株式会社クラレ | 超音波診断用探触子の接触媒体 |
-
1986
- 1986-05-24 JP JP61119815A patent/JPH068811B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62276456A (ja) | 1987-12-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |