JPH09251012A - 回転タイヤ型超音波探触子 - Google Patents
回転タイヤ型超音波探触子Info
- Publication number
- JPH09251012A JPH09251012A JP8057149A JP5714996A JPH09251012A JP H09251012 A JPH09251012 A JP H09251012A JP 8057149 A JP8057149 A JP 8057149A JP 5714996 A JP5714996 A JP 5714996A JP H09251012 A JPH09251012 A JP H09251012A
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- JP
- Japan
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- ultrasonic probe
- angle
- tire
- ultrasonic
- tire type
- Prior art date
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- Pending
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-
- 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】
【課題】 鋼板や溶接部などの内部疵検出のための超音
波探傷試験に用いられる回転タイヤ型超音波探触子を提
供する。 【解決手段】 超音波探触子４の下端部をタイヤ２と被
検材１との接触面に近づけた位置でブラケット25で回転
自在に支持するとともに、角度調整用つまみで回転され
る角度可変用軸５に取り付けられるピニオンギア21とラ
ック22を用いて超音波ビームの入射角θi を調整自在と
する。
波探傷試験に用いられる回転タイヤ型超音波探触子を提
供する。 【解決手段】 超音波探触子４の下端部をタイヤ２と被
検材１との接触面に近づけた位置でブラケット25で回転
自在に支持するとともに、角度調整用つまみで回転され
る角度可変用軸５に取り付けられるピニオンギア21とラ
ック22を用いて超音波ビームの入射角θi を調整自在と
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転タイヤ型超音
波探触子に係り、鋼板や溶接部などの内部疵検出のため
の超音波探傷試験に用いられる回転タイヤ型超音波探触
子に関する。
波探触子に係り、鋼板や溶接部などの内部疵検出のため
の超音波探傷試験に用いられる回転タイヤ型超音波探触
子に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、鋼板の内部疵や圧延ロール表面
の疵を検出するために、回転タイヤ型超音波探触子を用
いて探傷が行われている。主に、前者の鋼板の場合はタ
イヤの回転方向と直角方向に板波超音波を出し、また後
者の圧延ロールの場合はタイヤの回転方向に表面波超音
波を出して、疵からの反射信号を受信することにより疵
の有無の検出がなされる。また、溶接部の超音波探傷に
は横波超音波が用いられ、タイヤの回転方向に超音波を
発射することによって探傷が行われている。
の疵を検出するために、回転タイヤ型超音波探触子を用
いて探傷が行われている。主に、前者の鋼板の場合はタ
イヤの回転方向と直角方向に板波超音波を出し、また後
者の圧延ロールの場合はタイヤの回転方向に表面波超音
波を出して、疵からの反射信号を受信することにより疵
の有無の検出がなされる。また、溶接部の超音波探傷に
は横波超音波が用いられ、タイヤの回転方向に超音波を
発射することによって探傷が行われている。
【０００３】上記した板波探傷は、板波の特徴から種々
のモードがあるため超音波の入射角度を変化させた探傷
が従来より行われている。しかし、回転方向に超音波を
発射する表面波探傷や斜角探傷では角度を固定した探傷
が行われている。このような超音波探傷における疵の検
出性能は、疵のなす面と超音波ビームの入射の方向とに
よって左右され、それが直角となる方が検出性能が高い
のである。このため、検出しようとする疵等によって
は、入射角すなわち屈折角を変化させて探傷することが
ある。なお、超音波のタイヤ内への入射角と被検材に入
る屈折角とはスネルの法則により屈折するものである。
のモードがあるため超音波の入射角度を変化させた探傷
が従来より行われている。しかし、回転方向に超音波を
発射する表面波探傷や斜角探傷では角度を固定した探傷
が行われている。このような超音波探傷における疵の検
出性能は、疵のなす面と超音波ビームの入射の方向とに
よって左右され、それが直角となる方が検出性能が高い
のである。このため、検出しようとする疵等によって
は、入射角すなわち屈折角を変化させて探傷することが
ある。なお、超音波のタイヤ内への入射角と被検材に入
る屈折角とはスネルの法則により屈折するものである。
【０００４】鋼板や溶接部の超音波探傷試験、特に溶接
部の斜角探傷試験では、疵に入射する超音波の角度によ
って疵の検出性能が大いに変わる。そのため、斜角探傷
における屈折角を容易に変更することは疵の検出性能に
効果を上げるために有用な技術である。このとき、超音
波の入射点が明確になっていれば、疵の位置を正確に知
ることができる。
部の斜角探傷試験では、疵に入射する超音波の角度によ
って疵の検出性能が大いに変わる。そのため、斜角探傷
における屈折角を容易に変更することは疵の検出性能に
効果を上げるために有用な技術である。このとき、超音
波の入射点が明確になっていれば、疵の位置を正確に知
ることができる。
【０００５】その一例を図３および図４に示すが、これ
らの図において、１は被検材、２は被検材１に接触して
回転するタイヤ、３はタイヤ２に充満される水などの媒
質である。４は超音波探触子で、角度可変用軸５に回転
自在に固定される探触子固定アーム６のスリット部６ａ
に取り付けられ、ボルト７で固定される。８ａ，８ｂは
タイヤ２の中心部に設けられる軸受で、一方の軸受８ａ
には内側に角度可変用軸５を軸受９を介して軸支するタ
イヤ回転用軸10が軸支され、その外側にはタイヤ保持用
支脚11ａが保持される。また、もう一方の軸受８ｂには
タイヤ保持用支脚11ｂを保持するタイヤ回転用中空軸12
が軸支される。そして、そのタイヤ回転用中空軸12の内
部には一端が前記探触子固定アーム６に結合され、もう
一端が角度調整用つまみ13に結合される角度可変用軸14
が回転自在に装着される。
らの図において、１は被検材、２は被検材１に接触して
回転するタイヤ、３はタイヤ２に充満される水などの媒
質である。４は超音波探触子で、角度可変用軸５に回転
自在に固定される探触子固定アーム６のスリット部６ａ
に取り付けられ、ボルト７で固定される。８ａ，８ｂは
タイヤ２の中心部に設けられる軸受で、一方の軸受８ａ
には内側に角度可変用軸５を軸受９を介して軸支するタ
イヤ回転用軸10が軸支され、その外側にはタイヤ保持用
支脚11ａが保持される。また、もう一方の軸受８ｂには
タイヤ保持用支脚11ｂを保持するタイヤ回転用中空軸12
が軸支される。そして、そのタイヤ回転用中空軸12の内
部には一端が前記探触子固定アーム６に結合され、もう
一端が角度調整用つまみ13に結合される角度可変用軸14
が回転自在に装着される。
【０００６】このように構成された回転タイヤ型超音波
探触子では、鋼板等の被検材１を探傷する場合は、超音
波ビームUBの被検材１への屈折角θr が常に一定になる
ように、角度調整用つまみ13の調整によって予め入射角
θi を固定させて使用している。その理由は、溶接部な
どの疵（図示せず）の検出性能は、疵の面のなす角と超
音波ビームUBが疵に入射する角度ができるだけ直角にな
るようにすれば向上することから、検出性能が最も高く
なると考えられる一つの角度に設定するためである。
探触子では、鋼板等の被検材１を探傷する場合は、超音
波ビームUBの被検材１への屈折角θr が常に一定になる
ように、角度調整用つまみ13の調整によって予め入射角
θi を固定させて使用している。その理由は、溶接部な
どの疵（図示せず）の検出性能は、疵の面のなす角と超
音波ビームUBが疵に入射する角度ができるだけ直角にな
るようにすれば向上することから、検出性能が最も高く
なると考えられる一つの角度に設定するためである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前出図
３，４に示したような従来の回転タイヤ型超音波探触子
では、角度調整用つまみ13を用いて超音波探触子４の入
射角度θi を変更すると、入射点位置が大きくずれ、こ
の入射角θi の変化によって屈折角θr が変化するか
ら、タイヤ２から被検材１に超音波が入射する入射点は
大きくずれ疵位置の推定が困難となる。また、大きく入
射角θi を変化させようとした場合、タイヤ２と被検材
１との接触面から超音波ビームUBが外れてしまい、超音
波探傷が不可能なケースが発生する。
３，４に示したような従来の回転タイヤ型超音波探触子
では、角度調整用つまみ13を用いて超音波探触子４の入
射角度θi を変更すると、入射点位置が大きくずれ、こ
の入射角θi の変化によって屈折角θr が変化するか
ら、タイヤ２から被検材１に超音波が入射する入射点は
大きくずれ疵位置の推定が困難となる。また、大きく入
射角θi を変化させようとした場合、タイヤ２と被検材
１との接触面から超音波ビームUBが外れてしまい、超音
波探傷が不可能なケースが発生する。
【０００８】また、図５に示すように、被検材１の表面
からｄの深さに存在する欠陥Ｆの位置を推定する場合、
探傷画面から得られる超音波のビーム路程Ｗと屈折角θ
r と入射点位置Ａから欠陥Ｆまでの距離Ｙで三角関数の
関係を用いて、下記(1) ，(2) 式によって計算する。 ｄ＝Ｗ・cos θr ………………(1) Ｙ＝Ｗ・sin θr ………………(2) このとき、入射点位置Ａの基準点ＢからのズレΔが不明
確であると欠陥位置の推定が困難である。また、タイヤ
と被検材との接触の不安定な部分から超音波が入射する
こととなり、探傷が不安定となる。
からｄの深さに存在する欠陥Ｆの位置を推定する場合、
探傷画面から得られる超音波のビーム路程Ｗと屈折角θ
r と入射点位置Ａから欠陥Ｆまでの距離Ｙで三角関数の
関係を用いて、下記(1) ，(2) 式によって計算する。 ｄ＝Ｗ・cos θr ………………(1) Ｙ＝Ｗ・sin θr ………………(2) このとき、入射点位置Ａの基準点ＢからのズレΔが不明
確であると欠陥位置の推定が困難である。また、タイヤ
と被検材との接触の不安定な部分から超音波が入射する
こととなり、探傷が不安定となる。
【０００９】本発明は、上記のような従来技術の有する
課題を解決した回転タイヤ型超音波探触子を提供するこ
とを目的とする。
課題を解決した回転タイヤ型超音波探触子を提供するこ
とを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために、鋼板や溶接部などの被検材の内部疵を
検出する超音波探触子を内蔵した回転タイヤ型超音波探
触子において、前記超音波探触子の下端部をタイヤと被
検材との接触面に近づけた位置で支持部材で回転自在に
支持するとともに、角度調整用つまみで回転される角度
可変用軸に取り付けられる回転力伝達手段を用いて超音
波ビームの入射角を調整自在としたことを特徴とする。
なお、前記回転力伝達手段はピニオンギアとラックの組
み合わせるのがよい。
解決するために、鋼板や溶接部などの被検材の内部疵を
検出する超音波探触子を内蔵した回転タイヤ型超音波探
触子において、前記超音波探触子の下端部をタイヤと被
検材との接触面に近づけた位置で支持部材で回転自在に
支持するとともに、角度調整用つまみで回転される角度
可変用軸に取り付けられる回転力伝達手段を用いて超音
波ビームの入射角を調整自在としたことを特徴とする。
なお、前記回転力伝達手段はピニオンギアとラックの組
み合わせるのがよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施の形
態について、図面を参照して詳しく説明する。図１は本
発明の実施例を示す側断面図であり、図２はそのＡ−Ａ
矢視断面図である。これらの図中において、従来例と同
一の部材には同一の符号を付して説明を省略する。
態について、図面を参照して詳しく説明する。図１は本
発明の実施例を示す側断面図であり、図２はそのＡ−Ａ
矢視断面図である。これらの図中において、従来例と同
一の部材には同一の符号を付して説明を省略する。
【００１２】これらの図に示すように、超音波探触子４
の胴部には支持金具20が装着され、この支持金具20は角
度可変用軸５に取り付けられたピニオンギア21に螺合す
るラック22にピン23を介して回動自在に保持される。な
お、超音波探触子４の胴部の下端には固定金具24が装着
されており、一端がタイヤ回転用中空軸12に固定され
て、タイヤ２と被検材１との接触面に極力近づけて位置
されるブラケット25にピン26を介して首振り自在に支持
される。
の胴部には支持金具20が装着され、この支持金具20は角
度可変用軸５に取り付けられたピニオンギア21に螺合す
るラック22にピン23を介して回動自在に保持される。な
お、超音波探触子４の胴部の下端には固定金具24が装着
されており、一端がタイヤ回転用中空軸12に固定され
て、タイヤ２と被検材１との接触面に極力近づけて位置
されるブラケット25にピン26を介して首振り自在に支持
される。
【００１３】このようにして超音波探触子４を支持する
ことにより、角度調整用つまみ13の回転をピニオンギア
21を介してラック22に伝達させ、ピン26を回転中心すな
わち支点として接触面に近い位置で回動させることがで
きるから、超音波探触子４から発射する超音波ビームUB
の入射角θi を変更することができ、超音波探触子を回
転させても入射点位置の変動量を小さく抑えることがで
き、また欠陥位置の推定が容易となり、かつ探傷も安定
する。
ことにより、角度調整用つまみ13の回転をピニオンギア
21を介してラック22に伝達させ、ピン26を回転中心すな
わち支点として接触面に近い位置で回動させることがで
きるから、超音波探触子４から発射する超音波ビームUB
の入射角θi を変更することができ、超音波探触子を回
転させても入射点位置の変動量を小さく抑えることがで
き、また欠陥位置の推定が容易となり、かつ探傷も安定
する。
【００１４】なお、上記の実施例において、超音波探触
子４の角度の調整にピニオンギア21とラック22を用いる
として説明したが、本発明はこれに限るものではなく、
たとえばリンク機構のように回転モーメントを角度の変
化に置換し得る回転力伝達手段であれば、どのようなも
のであってもよい。
子４の角度の調整にピニオンギア21とラック22を用いる
として説明したが、本発明はこれに限るものではなく、
たとえばリンク機構のように回転モーメントを角度の変
化に置換し得る回転力伝達手段であれば、どのようなも
のであってもよい。
【００１５】
【実施例】本発明の回転タイヤ型超音波探触子を用いて
鋼板の内部疵の探傷を行った。このとき、タイヤ中心と
接触面との距離が90mmのものを使用し、超音波探触子の
回転中心と接触面との間を20mmとしたところ、探傷屈折
角θr を45°から70°に変化させても、超音波ビームの
入射点位置の変動はわずかに３mm以内であった。一方、
従来例では通常約11mmのズレが生じるのがわかっている
から、本発明がすぐれていることがわかる。
鋼板の内部疵の探傷を行った。このとき、タイヤ中心と
接触面との距離が90mmのものを使用し、超音波探触子の
回転中心と接触面との間を20mmとしたところ、探傷屈折
角θr を45°から70°に変化させても、超音波ビームの
入射点位置の変動はわずかに３mm以内であった。一方、
従来例では通常約11mmのズレが生じるのがわかっている
から、本発明がすぐれていることがわかる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
超音波探触子の回転中心を極力接触面に近くするように
したので、入射点のズレが小さくなり、これによって、
欠陥位置の推定が容易となって検出感度を高めることが
できるとともに、安定した探傷を行うことができるとい
う効果が得られた。
超音波探触子の回転中心を極力接触面に近くするように
したので、入射点のズレが小さくなり、これによって、
欠陥位置の推定が容易となって検出感度を高めることが
できるとともに、安定した探傷を行うことができるとい
う効果が得られた。
【図１】本発明の実施例を示す側断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】従来例を示す側断面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図５】従来例での問題点の説明図である。
１ 被検材 ２ タイヤ ３ 媒質（水） ４ 超音波探触子 ５ 角度可変用軸 ８ａ，８ｂ 軸受 10 タイヤ回転用軸 11ａ，11ｂ タイヤ保持用支脚 12 タイヤ回転用中空軸 13 角度調整用つまみ 14 角度可変用軸 20 支持金具 21 ピニオンギア（回転力伝達手段） 22 ラック（回転力伝達手段） 23, 26 ピン 24 固定金具 25 ブラケット（支持部材） Ｆ 欠陥
Claims (2)
- 【請求項１】 鋼板や溶接部などの被検材の内部疵を検
出する超音波探触子を内蔵した回転タイヤ型超音波探触
子において、 前記超音波探触子の下端部をタイヤと被検材との接触面
に近づけた位置で支持部材で回転自在に支持するととも
に、角度調整用つまみで回転される角度可変用軸に取り
付けられる回転力伝達手段を用いて超音波ビームの入射
角を調整自在としたことを特徴とする回転タイヤ型超音
波探触子。 - 【請求項２】 前記回転力伝達手段はピニオンギアとラ
ックの組み合わせであることを特徴とする請求項１記載
の回転タイヤ型超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8057149A JPH09251012A (ja) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | 回転タイヤ型超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8057149A JPH09251012A (ja) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | 回転タイヤ型超音波探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09251012A true JPH09251012A (ja) | 1997-09-22 |
Family
ID=13047521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8057149A Pending JPH09251012A (ja) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | 回転タイヤ型超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09251012A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017530374A (ja) * | 2014-09-19 | 2017-10-12 | エロプ・アクティーゼルスカブＥｌｏｐ Ａｓ | 超音波信号変換器のための装置、方法およびシステム |
| CN109596799A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-04-09 | 四川纽赛特工业机器人制造有限公司 | 一种焊缝检测装置 |
-
1996
- 1996-03-14 JP JP8057149A patent/JPH09251012A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017530374A (ja) * | 2014-09-19 | 2017-10-12 | エロプ・アクティーゼルスカブＥｌｏｐ Ａｓ | 超音波信号変換器のための装置、方法およびシステム |
| CN109596799A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-04-09 | 四川纽赛特工业机器人制造有限公司 | 一种焊缝检测装置 |
| CN109596799B (zh) * | 2018-12-12 | 2023-11-10 | 四川纽赛特工业机器人制造有限公司 | 一种焊缝检测装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040426 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040511 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040914 |