JPH1078419A - 超音波検査装置 - Google Patents
超音波検査装置Info
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- JPH1078419A JPH1078419A JP23435396A JP23435396A JPH1078419A JP H1078419 A JPH1078419 A JP H1078419A JP 23435396 A JP23435396 A JP 23435396A JP 23435396 A JP23435396 A JP 23435396A JP H1078419 A JPH1078419 A JP H1078419A
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- JP
- Japan
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- ultrasonic
- opening
- ultrasonic probe
- inspection apparatus
- liquid tank
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超音波伝播媒質の漏洩が少なく、短時間で検
査をすることができる超音波検査装置を提供する。 【構成】 検査時には被検体150の被検体面により塞
がれる開口が形成された筐体101と、筐体101に収
納され、開口を介して超音波を送受信する超音波探触子
104と、筐体101を開口と超音波探触子104との
間で分割する分割膜SFと、分割膜SFと開口との間に
形成された下部水室DPへ水を供給する給水管114a
とを備える。
査をすることができる超音波検査装置を提供する。 【構成】 検査時には被検体150の被検体面により塞
がれる開口が形成された筐体101と、筐体101に収
納され、開口を介して超音波を送受信する超音波探触子
104と、筐体101を開口と超音波探触子104との
間で分割する分割膜SFと、分割膜SFと開口との間に
形成された下部水室DPへ水を供給する給水管114a
とを備える。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は超音波による非破壊
検査、とくに大型構造物の検査に好適な超音波検査装置
に関する。
検査、とくに大型構造物の検査に好適な超音波検査装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】超音波を利用した非破壊の検査方法が知
られている。この方法は被検体に超音波を当てて、その
反射波を分析することにより被検体内部の状態を検査す
るものである。このような超音波を用いた検査方法に
は、超音波探触子を直接被検体に接触させる直接接触法
のほか、両者を離した状態で検査を行う非接触式の検査
方法がある。
られている。この方法は被検体に超音波を当てて、その
反射波を分析することにより被検体内部の状態を検査す
るものである。このような超音波を用いた検査方法に
は、超音波探触子を直接被検体に接触させる直接接触法
のほか、両者を離した状態で検査を行う非接触式の検査
方法がある。
【0003】従来、非接触式の超音波検査方法として、
図5に示すように、被検体51を液槽52の液中に沈
めて超音波探触子53で検査する全没液浸法や、図6
に示すように、液槽52の底部から水を供給してオーバ
ーフローさせ、液槽52の上面を移動する被検体51を
液槽52に水没させた超音波探触子53で検査する局部
液浸法、図7に示すように、超音波探触子53の周囲
に一体に形成した液溜54の上部から水を供給しながら
被検体51の上面を移動させて検査するギャップ法が知
られている(非破壊検査第37巻第12号(198
8)、919〜928頁)。
図5に示すように、被検体51を液槽52の液中に沈
めて超音波探触子53で検査する全没液浸法や、図6
に示すように、液槽52の底部から水を供給してオーバ
ーフローさせ、液槽52の上面を移動する被検体51を
液槽52に水没させた超音波探触子53で検査する局部
液浸法、図7に示すように、超音波探触子53の周囲
に一体に形成した液溜54の上部から水を供給しながら
被検体51の上面を移動させて検査するギャップ法が知
られている(非破壊検査第37巻第12号(198
8)、919〜928頁)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
超音波検査方法を大型構造物に適用する場合には以下の
問題がある。まず、直接接触法ではグリセリンや水ガラ
スなどを構造物の検査面に塗布したうえで超音波探触子
を接触させ検査を行うので、作業が煩雑であるととも
に、超音波探触子と被検体間を完全に上述の塗布物質で
満たすことは困難なため、超音波の伝搬が安定せず正確
な検査ができないという問題がある。
超音波検査方法を大型構造物に適用する場合には以下の
問題がある。まず、直接接触法ではグリセリンや水ガラ
スなどを構造物の検査面に塗布したうえで超音波探触子
を接触させ検査を行うので、作業が煩雑であるととも
に、超音波探触子と被検体間を完全に上述の塗布物質で
満たすことは困難なため、超音波の伝搬が安定せず正確
な検査ができないという問題がある。
【0005】また、上述の全没液浸法は被検体の全体を
入れる液槽が必要となるため、とくに大型構造物の検査
には不向きである。
入れる液槽が必要となるため、とくに大型構造物の検査
には不向きである。
【0006】局部液浸法やギャップ法は、被検体全体を
液浸する必要がないため大型構造物にも適用できるが、
液槽52あるいは液槽54内には比較的大量の水が溜ま
る構造となっており(図6、図7)、誤って内部の水を
たれ流す可能性がある。このため水を嫌う、例えば錆を
発生させるような被検体には適用が困難である。また液
槽52、54の容量がある程度大きなものとされている
ので、液槽52、54の水の供給および排出に時間がか
かり、検査を短時間で終了させることができないという
問題もある。
液浸する必要がないため大型構造物にも適用できるが、
液槽52あるいは液槽54内には比較的大量の水が溜ま
る構造となっており(図6、図7)、誤って内部の水を
たれ流す可能性がある。このため水を嫌う、例えば錆を
発生させるような被検体には適用が困難である。また液
槽52、54の容量がある程度大きなものとされている
ので、液槽52、54の水の供給および排出に時間がか
かり、検査を短時間で終了させることができないという
問題もある。
【0007】本発明の目的は、超音波伝播媒質の漏洩が
少なく、短時間で検査をすることができる超音波検査装
置を提供することにある。
少なく、短時間で検査をすることができる超音波検査装
置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図1
に対応付けて説明すると、請求項1に記載の発明は、超
音波伝搬媒質を介して被検体150に向けて超音波を送
出するとともに被検体150で反射された超音波の情報
に基づいて被検体150の検査を行う超音波検査装置に
適用される。そして、検査時には被検体150の被検体
面により塞がれる開口が形成された液槽101と、液槽
101に収納され、開口を介して超音波を送受信する超
音波送受信装置104と、液槽101を開口と超音波送
受信装置104との間で分割する分割膜SFと、分割膜
SFと開口との間に形成された開口側液室DPへ超音波
伝搬媒質を供給する媒質供給装置114aとを備えるこ
とにより上述の目的が達成される。請求項2に記載の発
明は、請求項1に記載の超音波検査装置において、媒質
供給装置114aを制御する供給制御手段132を、液
槽101に取付けたものである。請求項3に記載の発明
は、請求項1に記載の超音波検査装置において、開口側
液室DPから媒質を排出する媒質排出装置114bをさ
らに備えるものである。請求項4に記載の発明は、請求
項3に記載の超音波検査装置において、開口側液室DP
の媒質の供給・排出を制御する給排出制御スイッチを液
槽101にさらに取付けたものである。請求項5に記載
の発明は、請求項1に記載の超音波検査装置において、
超音波送受信装置104(304)を液槽101(30
1)に対して駆動する駆動機構106,110(306
A,306B,310)をさらに備えるものである。請
求項6に記載の発明は、請求項5に記載の超音波検査装
置において、駆動機構106,110(306A,30
6B,310)を制御する駆動制御手段133(33
4)を、液槽101(301)に取付けたものである。
に対応付けて説明すると、請求項1に記載の発明は、超
音波伝搬媒質を介して被検体150に向けて超音波を送
出するとともに被検体150で反射された超音波の情報
に基づいて被検体150の検査を行う超音波検査装置に
適用される。そして、検査時には被検体150の被検体
面により塞がれる開口が形成された液槽101と、液槽
101に収納され、開口を介して超音波を送受信する超
音波送受信装置104と、液槽101を開口と超音波送
受信装置104との間で分割する分割膜SFと、分割膜
SFと開口との間に形成された開口側液室DPへ超音波
伝搬媒質を供給する媒質供給装置114aとを備えるこ
とにより上述の目的が達成される。請求項2に記載の発
明は、請求項1に記載の超音波検査装置において、媒質
供給装置114aを制御する供給制御手段132を、液
槽101に取付けたものである。請求項3に記載の発明
は、請求項1に記載の超音波検査装置において、開口側
液室DPから媒質を排出する媒質排出装置114bをさ
らに備えるものである。請求項4に記載の発明は、請求
項3に記載の超音波検査装置において、開口側液室DP
の媒質の供給・排出を制御する給排出制御スイッチを液
槽101にさらに取付けたものである。請求項5に記載
の発明は、請求項1に記載の超音波検査装置において、
超音波送受信装置104(304)を液槽101(30
1)に対して駆動する駆動機構106,110(306
A,306B,310)をさらに備えるものである。請
求項6に記載の発明は、請求項5に記載の超音波検査装
置において、駆動機構106,110(306A,30
6B,310)を制御する駆動制御手段133(33
4)を、液槽101(301)に取付けたものである。
【0009】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が
実施の形態に限定されるものではない。
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が
実施の形態に限定されるものではない。
【0010】
−第1の実施の形態− 以下、図1および図2を用いて、本発明による超音波検
査装置の第1の実施の形態について説明する。
査装置の第1の実施の形態について説明する。
【0011】図1(a)において、筐体101は下方に
向けて開口しており、その開口の周りに開口端101a
が形成されている。筐体101の中央部には筐体101
の内部を上下に区画する区画板101bが設けられ、区
画板101bの下方には、アレイ型の超音波探触子10
4が設けられている。
向けて開口しており、その開口の周りに開口端101a
が形成されている。筐体101の中央部には筐体101
の内部を上下に区画する区画板101bが設けられ、区
画板101bの下方には、アレイ型の超音波探触子10
4が設けられている。
【0012】図3に示すように、超音波探触子104に
は多数の微小な超音波送受信素子104aが配列して設
けられ、超音波送受信動作を行なう一定面積の素子群1
04XがX方向に順次移動するように電子的な切換えを
行なうことにより、超音波ビームB3がX方向に走査さ
れる。素子群104Xを構成する各素子104aの振動
の位相差および超音波送受信素子104aに取付けられ
た音響レンズ104bの機能によって、送出された超音
波ビームB3は焦点に向って集束される。
は多数の微小な超音波送受信素子104aが配列して設
けられ、超音波送受信動作を行なう一定面積の素子群1
04XがX方向に順次移動するように電子的な切換えを
行なうことにより、超音波ビームB3がX方向に走査さ
れる。素子群104Xを構成する各素子104aの振動
の位相差および超音波送受信素子104aに取付けられ
た音響レンズ104bの機能によって、送出された超音
波ビームB3は焦点に向って集束される。
【0013】超音波探触子104は筐体101に回転可
能に取付けられた雄ねじ106と螺合されるとともに、
雄ねじ106と平行に設けられたガイドレール105に
対して摺動可能に取付けられている。
能に取付けられた雄ねじ106と螺合されるとともに、
雄ねじ106と平行に設けられたガイドレール105に
対して摺動可能に取付けられている。
【0014】雄ねじ106は筐体101の側壁に貫通し
て取付けられ、その側壁から突出した雄ねじ106の先
端にはプーリ107が取付けられている。一方、区画板
101bの上方にはモータ110が設けられ、筐体10
1を貫通して設けられたモータ110の回転軸111の
先端にはプーリ109が取付けられている。これらプー
リ107および109にはベルト108が掛け回され、
プーリ107、109およびベルト108は筐体101
に取付けられたカバー102内に収納されている。
て取付けられ、その側壁から突出した雄ねじ106の先
端にはプーリ107が取付けられている。一方、区画板
101bの上方にはモータ110が設けられ、筐体10
1を貫通して設けられたモータ110の回転軸111の
先端にはプーリ109が取付けられている。これらプー
リ107および109にはベルト108が掛け回され、
プーリ107、109およびベルト108は筐体101
に取付けられたカバー102内に収納されている。
【0015】モータ110が回転すると、モータ110
の回転力はプーリ109、ベルト108およびプーリ1
07を介して雄ねじ106に伝達され、雄ねじ106の
回転に伴って雄ねじ106に螺合した超音波探触子10
4がガイドレール105に案内されてY軸方向に摺動す
る。モータ110にはモータ110の回転角を読取るエ
ンコーダ112が取付けられ、エンコーダ112の出力
信号112Aに基づいて超音波探触子104のY座標が
算出される。
の回転力はプーリ109、ベルト108およびプーリ1
07を介して雄ねじ106に伝達され、雄ねじ106の
回転に伴って雄ねじ106に螺合した超音波探触子10
4がガイドレール105に案内されてY軸方向に摺動す
る。モータ110にはモータ110の回転角を読取るエ
ンコーダ112が取付けられ、エンコーダ112の出力
信号112Aに基づいて超音波探触子104のY座標が
算出される。
【0016】超音波探触子104の側面には、取付部材
131が周状に取付けられ、柔軟で伸縮性に富み、かつ
水密性のベローズ状部材130が取付部材131と筐体
101の下段の内部との間に水封的に取付けられてい
る。ベローズ状部材130は水封性を維持したまま超音
波探触子104の移動に応じて変形する。
131が周状に取付けられ、柔軟で伸縮性に富み、かつ
水密性のベローズ状部材130が取付部材131と筐体
101の下段の内部との間に水封的に取付けられてい
る。ベローズ状部材130は水封性を維持したまま超音
波探触子104の移動に応じて変形する。
【0017】開口端101aに接触した被検体150
と、筐体101内に収納された超音波探触子104との
間には、被検体150の被検体面とほぼ平行に分割膜S
Fが取付けられている。分割膜SFは筐体101内を上
下に水封的に分離し、図1に示すように、分割膜SF、
筐体101、ベローズ状部材130、取付部材131お
よび超音波探触子104により取り囲まれた上部水室U
Pと、分割膜SF、筐体101および被検体150の被
検体面により取り囲まれた下部水室DPとが形成されて
いる。分割膜SFは開口端101aに近接した位置に設
けられているので、下部水室DPの容積は極く小さいも
のとされている。
と、筐体101内に収納された超音波探触子104との
間には、被検体150の被検体面とほぼ平行に分割膜S
Fが取付けられている。分割膜SFは筐体101内を上
下に水封的に分離し、図1に示すように、分割膜SF、
筐体101、ベローズ状部材130、取付部材131お
よび超音波探触子104により取り囲まれた上部水室U
Pと、分割膜SF、筐体101および被検体150の被
検体面により取り囲まれた下部水室DPとが形成されて
いる。分割膜SFは開口端101aに近接した位置に設
けられているので、下部水室DPの容積は極く小さいも
のとされている。
【0018】分割膜SFは超音波探触子104から送出
される超音波を極力減衰させずに透過させる必要がある
ため、分割膜SFは超音波の反射が起きにくいように音
響インピーダンスが水と同等の材質のものを用い、減衰
量を抑制するためにその厚みを小さくすることが望まし
い。分割膜SFとして、例えば50μm程度の厚みのポ
リイミドフィルム等を用いることができる。
される超音波を極力減衰させずに透過させる必要がある
ため、分割膜SFは超音波の反射が起きにくいように音
響インピーダンスが水と同等の材質のものを用い、減衰
量を抑制するためにその厚みを小さくすることが望まし
い。分割膜SFとして、例えば50μm程度の厚みのポ
リイミドフィルム等を用いることができる。
【0019】超音波探触子104の周囲に取付けられた
取付部材131には供給管113が貫通されており、供
給管113を介して上部水室UPに蒸留水等の液体が供
給される。上部水室UPは供給管113のみを通じて外
部と接続されているので、一旦、供給管113を介して
上部水室UPに液体を満たした後、供給管113を閉じ
れば、充填された液体は漏洩することなく上部水室UP
内に維持される。上部水室UPに充填された液体は、超
音波探触子104から送出された超音波を伝搬させる媒
質として機能する。
取付部材131には供給管113が貫通されており、供
給管113を介して上部水室UPに蒸留水等の液体が供
給される。上部水室UPは供給管113のみを通じて外
部と接続されているので、一旦、供給管113を介して
上部水室UPに液体を満たした後、供給管113を閉じ
れば、充填された液体は漏洩することなく上部水室UP
内に維持される。上部水室UPに充填された液体は、超
音波探触子104から送出された超音波を伝搬させる媒
質として機能する。
【0020】下部水室DPには、筐体101を貫通して
給水管114aおよび排水管114bが接続されてお
り、下部水室DPの給排水が給水管114aおよび排水
管114bを介して行われる。図1(b)に示すよう
に、下部水室DPは給水管114aが接続された側から
徐々に幅が広がってゆき、排水管114bに向けて再び
幅が小さくなるような略六角形形状をしている。下部水
室DPをこのような形状に形成することにより、水の流
れをスムーズにし、下部水室DP内の空気を効率よく除
去するようにしている。
給水管114aおよび排水管114bが接続されてお
り、下部水室DPの給排水が給水管114aおよび排水
管114bを介して行われる。図1(b)に示すよう
に、下部水室DPは給水管114aが接続された側から
徐々に幅が広がってゆき、排水管114bに向けて再び
幅が小さくなるような略六角形形状をしている。下部水
室DPをこのような形状に形成することにより、水の流
れをスムーズにし、下部水室DP内の空気を効率よく除
去するようにしている。
【0021】図1(a)に示すように、給水管114a
は筐体101の上部に取付けられた給水制御弁132を
介して不図示の給水ポンプと接続されており、給水制御
弁132を操作することにより下部水室DPへの給水が
制御される。また、筐体101の上部には給水制御弁1
32と並んでスキャン制御スイッチ133が取付けられ
ており、スキャン制御スイッチ133を操作することに
よりモータ110が回転を始める。これにより超音波探
触子104の走査が開始され、例えば1ライン走査が終
了すると、自動的に開始位置に戻って停止する。あるい
はスキャン制御スイッチ133の操作毎に開始と停止を
繰返すように設定することもできる。
は筐体101の上部に取付けられた給水制御弁132を
介して不図示の給水ポンプと接続されており、給水制御
弁132を操作することにより下部水室DPへの給水が
制御される。また、筐体101の上部には給水制御弁1
32と並んでスキャン制御スイッチ133が取付けられ
ており、スキャン制御スイッチ133を操作することに
よりモータ110が回転を始める。これにより超音波探
触子104の走査が開始され、例えば1ライン走査が終
了すると、自動的に開始位置に戻って停止する。あるい
はスキャン制御スイッチ133の操作毎に開始と停止を
繰返すように設定することもできる。
【0022】図1(a)および図2に示すように、超音
波探触子104は信号線119を介して筐体101の外
部に設けられた超音波送受信機120と接続されてい
る。超音波送受信機120の送信部121から出力され
た送信パルス121Aは超音波探触子104の振動素子
104aに入力され、超音波探触子104の受信信号1
04Aは超音波送受信機120の受信部122に入力さ
れる。さらに受信部122の出力信号122Aおよびモ
ータ110の回転角を読取るエンコーダ112の信号1
12Aは信号表示部123に入力され、探傷画像124
が表示される。
波探触子104は信号線119を介して筐体101の外
部に設けられた超音波送受信機120と接続されてい
る。超音波送受信機120の送信部121から出力され
た送信パルス121Aは超音波探触子104の振動素子
104aに入力され、超音波探触子104の受信信号1
04Aは超音波送受信機120の受信部122に入力さ
れる。さらに受信部122の出力信号122Aおよびモ
ータ110の回転角を読取るエンコーダ112の信号1
12Aは信号表示部123に入力され、探傷画像124
が表示される。
【0023】以上のように構成された本実施の形態の超
音波検査装置を用いて被検体150の検査を行う場合の
動作について、次に説明する。検査に際して供給管11
3を介して上部水室UP内に蒸留水を充填させ、供給管
113の弁(不図示)を閉じる。これにより、上部水室
UPに蒸留水が充填された状態が維持される。
音波検査装置を用いて被検体150の検査を行う場合の
動作について、次に説明する。検査に際して供給管11
3を介して上部水室UP内に蒸留水を充填させ、供給管
113の弁(不図示)を閉じる。これにより、上部水室
UPに蒸留水が充填された状態が維持される。
【0024】次に、筐体101の開口端101aを被検
体150の被検体面に接触させた状態で給水制御弁13
2を操作することにより、給水管114aを介して下部
水室DP内に給水する。下部水室DPの容量は極く小さ
な値とされているので、給水を開始すると間もなく下部
水室DPが水で満たされ、下部水室DP内の空気が排出
される。下部水室DPを水で満たした後、給水制御弁1
32を操作して下部水室DPへの給水を停止する。
体150の被検体面に接触させた状態で給水制御弁13
2を操作することにより、給水管114aを介して下部
水室DP内に給水する。下部水室DPの容量は極く小さ
な値とされているので、給水を開始すると間もなく下部
水室DPが水で満たされ、下部水室DP内の空気が排出
される。下部水室DPを水で満たした後、給水制御弁1
32を操作して下部水室DPへの給水を停止する。
【0025】上部水室UPおよび下部水室DPの両者が
蒸留水あるいは水により充填された後、超音波探触子1
04から超音波を送出すると、送出された超音波は上部
水室UP、分割膜SFおよび下部水室DPを透過して被
検体150に到達する。被検体150に到達した超音波
は被検体150の表面あるいは内部で反射され、再び下
部水室DP、分割膜SFおよび上部水室UPを経由して
超音波探触子104で受信される。
蒸留水あるいは水により充填された後、超音波探触子1
04から超音波を送出すると、送出された超音波は上部
水室UP、分割膜SFおよび下部水室DPを透過して被
検体150に到達する。被検体150に到達した超音波
は被検体150の表面あるいは内部で反射され、再び下
部水室DP、分割膜SFおよび上部水室UPを経由して
超音波探触子104で受信される。
【0026】超音波探触子104の送出する超音波は、
各素子104aの動作の電子的切替えによりX方向に、
ボールねじ106の回転に応じた超音波探触子104の
運動によりY方向に、それぞれ走査されるので、筐体1
01を固定したまま被検体面の所定の範囲について2次
元的な走査が可能とされている。このように、第1の実
施の形態では超音波探触子104を走査する際に筐体1
01ごと移動させる必要がないので、下部水室DPの水
を入替える作業が不要となり、検査時間を短縮できる。
また、被検体150の周辺を不用意に濡らすこともな
い。なお、開口端101aはそれ自体弾性材で形成する
か、あるいは被検体150と接触する面に弾性材を貼り
付ける構成とすることが望ましい。
各素子104aの動作の電子的切替えによりX方向に、
ボールねじ106の回転に応じた超音波探触子104の
運動によりY方向に、それぞれ走査されるので、筐体1
01を固定したまま被検体面の所定の範囲について2次
元的な走査が可能とされている。このように、第1の実
施の形態では超音波探触子104を走査する際に筐体1
01ごと移動させる必要がないので、下部水室DPの水
を入替える作業が不要となり、検査時間を短縮できる。
また、被検体150の周辺を不用意に濡らすこともな
い。なお、開口端101aはそれ自体弾性材で形成する
か、あるいは被検体150と接触する面に弾性材を貼り
付ける構成とすることが望ましい。
【0027】超音波探触子104の位置はエンコーダ1
12によってモータ110の回転角を介してリアルタイ
ムで読取られる。超音波探触子104に到達した超音波
は超音波探触子104により電気信号に変換され、超音
波送受信機120において処理される。超音波送受信機
120を経由した電気信号およびエンコーダ112の信
号は信号表示部123に入力され、信号表示部123に
おいて被検体150の探傷映像が表示される。
12によってモータ110の回転角を介してリアルタイ
ムで読取られる。超音波探触子104に到達した超音波
は超音波探触子104により電気信号に変換され、超音
波送受信機120において処理される。超音波送受信機
120を経由した電気信号およびエンコーダ112の信
号は信号表示部123に入力され、信号表示部123に
おいて被検体150の探傷映像が表示される。
【0028】検査部位を移動させるには、筐体101を
次の検査部材に移動させる必要があるが、下部水室DP
の容量は極く小さくされているので、移動前の排水動作
を省略しても被検体150に残留する水の量はわずかで
あり、各検査部位に付着した水をタオル等で拭取るよう
にしてもよい。
次の検査部材に移動させる必要があるが、下部水室DP
の容量は極く小さくされているので、移動前の排水動作
を省略しても被検体150に残留する水の量はわずかで
あり、各検査部位に付着した水をタオル等で拭取るよう
にしてもよい。
【0029】なお、図1では、被検体150としてスポ
ット溶接部153で接合された金属板151と金属板1
52とからなるものを例示しているが、例えばスポット
溶接部153の部位について検査したい場合には、超音
波探触子104から発した超音波ビームB1がスポット
溶接部153の深さで焦点を結ぶように、検査前に被検
体150と超音波探触子104の距離を調節しておけば
よい。
ット溶接部153で接合された金属板151と金属板1
52とからなるものを例示しているが、例えばスポット
溶接部153の部位について検査したい場合には、超音
波探触子104から発した超音波ビームB1がスポット
溶接部153の深さで焦点を結ぶように、検査前に被検
体150と超音波探触子104の距離を調節しておけば
よい。
【0030】第1の実施の形態では、給水制御弁132
を筐体101に取付けているので、下部水室DPの給排
水の操作を容易に行うことができ、超音波検査の作業負
担が低減されるとともに、検査時間を短縮できる。
を筐体101に取付けているので、下部水室DPの給排
水の操作を容易に行うことができ、超音波検査の作業負
担が低減されるとともに、検査時間を短縮できる。
【0031】なお、筐体101にさらに給排水制御スイ
ッチを設け、給水制御弁132の操作とともに不図示の
ポンプの回転方向の制御を行い、下部水室DPの媒質の
給排水を行う構成としてもよい。この場合、例えば検査
部位の移動時に予め媒質の排出を行うようにすれば、媒
質の漏洩をより少なくすることができる。
ッチを設け、給水制御弁132の操作とともに不図示の
ポンプの回転方向の制御を行い、下部水室DPの媒質の
給排水を行う構成としてもよい。この場合、例えば検査
部位の移動時に予め媒質の排出を行うようにすれば、媒
質の漏洩をより少なくすることができる。
【0032】第1の実施の形態の装置では、下部水室D
Pの容積が小さくされているので、検査前後の給排水の
作業が短時間で済み、検査時間全体を短縮することがで
きる。また下部水室DPの容量が小さいので、検査時の
誤操作等により水を大量に流出させるおそれがなく、水
を嫌う被検体の検査に好適である。
Pの容積が小さくされているので、検査前後の給排水の
作業が短時間で済み、検査時間全体を短縮することがで
きる。また下部水室DPの容量が小さいので、検査時の
誤操作等により水を大量に流出させるおそれがなく、水
を嫌う被検体の検査に好適である。
【0033】また、第1の実施の形態の超音波検査装置
では上部水室UP内の液体が漏洩しない構造となってい
るので、上部水室UPの液体を検査の度に入替える必要
がない。したがって蒸留水やフロン系溶媒等の高性能で
あるが高価な液体を上部水室UPの超音波伝搬媒質とし
て利用することが可能である。
では上部水室UP内の液体が漏洩しない構造となってい
るので、上部水室UPの液体を検査の度に入替える必要
がない。したがって蒸留水やフロン系溶媒等の高性能で
あるが高価な液体を上部水室UPの超音波伝搬媒質とし
て利用することが可能である。
【0034】さらに、超音波探触子104の走査を制御
するスキャン制御スイッチ133を筐体101に取付け
ているので、超音波探触子104の走査の開始あるいは
停止を簡単な操作で行うことができる。また、第1の実
施の形態では超音波探触子104を一方向にのみ駆動可
能としているが、例えば2次元的に被検体面に即して走
査できるようにしてもよい。なお、第1の実施の形態で
は、給水制御弁132およびスキャン制御スイッチ13
3を筐体101の上面に取付けるようにしているが、給
水制御弁132およびスキャン制御スイッチ133は検
査時にオペレーターが容易に操作できる位置に設けられ
ていればよく、例えば筐体101の側面に取付けてもよ
い。
するスキャン制御スイッチ133を筐体101に取付け
ているので、超音波探触子104の走査の開始あるいは
停止を簡単な操作で行うことができる。また、第1の実
施の形態では超音波探触子104を一方向にのみ駆動可
能としているが、例えば2次元的に被検体面に即して走
査できるようにしてもよい。なお、第1の実施の形態で
は、給水制御弁132およびスキャン制御スイッチ13
3を筐体101の上面に取付けるようにしているが、給
水制御弁132およびスキャン制御スイッチ133は検
査時にオペレーターが容易に操作できる位置に設けられ
ていればよく、例えば筐体101の側面に取付けてもよ
い。
【0035】第1の実施の形態では、アレイ型の超音波
探触子104を用い、筐体101を固定したまま2次元
的に超音波を走査することができるようにされている
が、アレイ型の超音波探触子を使用する代りに、単素子
型の超音波探触子を用いてもよい。単素子型の探触子を
直線上に移動させる機構を設けることにより、1次元的
な走査が可能となる。また2次元スキャナを設けること
により、第1の実施の形態と同様に2次元的な走査が可
能となる。
探触子104を用い、筐体101を固定したまま2次元
的に超音波を走査することができるようにされている
が、アレイ型の超音波探触子を使用する代りに、単素子
型の超音波探触子を用いてもよい。単素子型の探触子を
直線上に移動させる機構を設けることにより、1次元的
な走査が可能となる。また2次元スキャナを設けること
により、第1の実施の形態と同様に2次元的な走査が可
能となる。
【0036】−第2の実施の形態− 以下、図4を用いて本発明による超音波検査装置の第2
の実施の形態について説明する。
の実施の形態について説明する。
【0037】図4に示すように、筐体301には下向き
に突出した突出部301aが設けられ、突出部301a
の先端部には例えば矩形の開口301bが形成されてい
る。第2の実施の形態の検査装置では、開口301bを
被検体面に押し付けるようにして被検体の検査を行う。
筐体301には音響レンズ304aを備える超音波探触
子304が収納され、超音波探触子304と開口301
bの内周との間には柔軟で伸縮性に富むベローズ状部材
330が水封的に介装されている。また、開口301b
と超音波探触子304との間には、筐体301の内部を
上下に水封的に分離する分割膜SFが開口301bに近
接して設けられ、超音波探触子304、ベローズ状部材
330および分割膜SFに取り囲まれて上部水室UP
が、分割膜SF、筐体301、および開口301bを塞
ぐ被検体(不図示)により取り囲まれて下部水室DP
が、それぞれ形成されている。
に突出した突出部301aが設けられ、突出部301a
の先端部には例えば矩形の開口301bが形成されてい
る。第2の実施の形態の検査装置では、開口301bを
被検体面に押し付けるようにして被検体の検査を行う。
筐体301には音響レンズ304aを備える超音波探触
子304が収納され、超音波探触子304と開口301
bの内周との間には柔軟で伸縮性に富むベローズ状部材
330が水封的に介装されている。また、開口301b
と超音波探触子304との間には、筐体301の内部を
上下に水封的に分離する分割膜SFが開口301bに近
接して設けられ、超音波探触子304、ベローズ状部材
330および分割膜SFに取り囲まれて上部水室UP
が、分割膜SF、筐体301、および開口301bを塞
ぐ被検体(不図示)により取り囲まれて下部水室DP
が、それぞれ形成されている。
【0038】上部水室UPには不図示の供給管を介して
蒸留水が充填される。また、下部水室DPには給水管3
14aおよび排水管314bが接続され、給水管314
aを介して下部水室DPへの給水が、排水管314bを
介して下部水室DPからの排水がそれぞれ行われる。な
お、図4に示すように、給水管314aおよび排水管3
14bは、それぞれ筐体301の突出部301aの形状
に即して引き回されて下部水室DPに接続されている。
蒸留水が充填される。また、下部水室DPには給水管3
14aおよび排水管314bが接続され、給水管314
aを介して下部水室DPへの給水が、排水管314bを
介して下部水室DPからの排水がそれぞれ行われる。な
お、図4に示すように、給水管314aおよび排水管3
14bは、それぞれ筐体301の突出部301aの形状
に即して引き回されて下部水室DPに接続されている。
【0039】筐体301の上部には給水制御弁332が
取付けられ、給水管314aが給水制御弁332を介し
て不図示の給水ポンプと接続されている。給水制御弁3
32を操作することにより下部水室DPへの給水の開始
および停止を制御することができる。
取付けられ、給水管314aが給水制御弁332を介し
て不図示の給水ポンプと接続されている。給水制御弁3
32を操作することにより下部水室DPへの給水の開始
および停止を制御することができる。
【0040】筐体301に収納されたモータ310の回
転軸にはピニオン306Aが取付けられ、ピニオン30
6Aと噛合されたラック306Bが筐体301内部に摺
動可能に設けられている。ラック306Bには超音波探
触子304が取付けられており、モータ310を回転す
るとピニオン306Aが回転し、ピニオン306Aと噛
合されたラックがAB方向に移動する。これによりラッ
ク306Bに取付けられた超音波探触子304がAB方
向に走査される。超音波探触子304の移動に伴い、ベ
ローズ状部材330は水封性を維持したまま柔軟に変形
する。
転軸にはピニオン306Aが取付けられ、ピニオン30
6Aと噛合されたラック306Bが筐体301内部に摺
動可能に設けられている。ラック306Bには超音波探
触子304が取付けられており、モータ310を回転す
るとピニオン306Aが回転し、ピニオン306Aと噛
合されたラックがAB方向に移動する。これによりラッ
ク306Bに取付けられた超音波探触子304がAB方
向に走査される。超音波探触子304の移動に伴い、ベ
ローズ状部材330は水封性を維持したまま柔軟に変形
する。
【0041】筐体301の上部には、給水制御弁332
と並んでスキャン制御スイッチ334が取付けられてい
る。スキャン制御スイッチ334はモータ310を制御
する不図示のモータ制御回路と接続されており、スキャ
ン制御スイッチ334を操作することによりモータ31
0が回転を始め、超音波探触子304の走査が開始され
る。
と並んでスキャン制御スイッチ334が取付けられてい
る。スキャン制御スイッチ334はモータ310を制御
する不図示のモータ制御回路と接続されており、スキャ
ン制御スイッチ334を操作することによりモータ31
0が回転を始め、超音波探触子304の走査が開始され
る。
【0042】開口301bを被検体の検査面で塞ぐよう
にして筐体301を被検体に接触させ、下部水室DPへ
の給水を開始すると、間もなく下部水室DPに水が充填
される。給水制御弁332を操作して下部水室DPへの
給水を止めた後、スキャン制御スイッチ334を操作す
ると超音波探触子304の走査が開始される。超音波探
触子304から送出された超音波は、上部水室UP、分
割膜SFおよび下部水室DPを透過して被検体に到達す
る。被検体の表面あるいは内部で反射された超音波は、
往路を逆方向に辿って超音波探触子304において受信
される。超音波探触子304をAB方向に走査しつつ、
電気信号に変換された受信波を処理することにより、第
1の実施の形態と同様に被検体の探傷像を得ることがで
きる。
にして筐体301を被検体に接触させ、下部水室DPへ
の給水を開始すると、間もなく下部水室DPに水が充填
される。給水制御弁332を操作して下部水室DPへの
給水を止めた後、スキャン制御スイッチ334を操作す
ると超音波探触子304の走査が開始される。超音波探
触子304から送出された超音波は、上部水室UP、分
割膜SFおよび下部水室DPを透過して被検体に到達す
る。被検体の表面あるいは内部で反射された超音波は、
往路を逆方向に辿って超音波探触子304において受信
される。超音波探触子304をAB方向に走査しつつ、
電気信号に変換された受信波を処理することにより、第
1の実施の形態と同様に被検体の探傷像を得ることがで
きる。
【0043】第2の実施の形態の検査装置では、第1の
実施の形態と同様、給水制御弁332を筐体301に取
付けているので、下部水室DPの給排水作業が容易に行
える。また、超音波探触子304の走査を制御するスキ
ャン制御スイッチ334が筐体301に取付けられてい
るので、簡単な操作により超音波探触子304の走査を
開始させることができる。したがって、第2の実施の形
態の検査装置では、筐体301を被検体に接触させた後
の動作、すなわち給水開始、給水停止、そして超音波探
触子304の走査に至る一連の動作を作業者の簡単な操
作により行うことができる。
実施の形態と同様、給水制御弁332を筐体301に取
付けているので、下部水室DPの給排水作業が容易に行
える。また、超音波探触子304の走査を制御するスキ
ャン制御スイッチ334が筐体301に取付けられてい
るので、簡単な操作により超音波探触子304の走査を
開始させることができる。したがって、第2の実施の形
態の検査装置では、筐体301を被検体に接触させた後
の動作、すなわち給水開始、給水停止、そして超音波探
触子304の走査に至る一連の動作を作業者の簡単な操
作により行うことができる。
【0044】第2の実施の形態では、超音波探触子30
4の駆動をラック306Bおよびピニオン306Aを用
いて行うようにしているので、駆動機構のサイズを小さ
くすることができ、筐体301をコンパクトにできる。
また、図4に示すように、筐体301の中心線からずれ
た位置に開口301bを形成しているので、被検体の形
状に応じて筐体301の向きを選択することで開口30
1bが被検体に対して接触することができる範囲を広げ
ることができ、これにより被検体の検査可能な検査部位
を拡大させることができる。なお、超音波探触子304
は単素子型の探触子でも、あるいはアレイ型の探触子で
もよいことは当然である。
4の駆動をラック306Bおよびピニオン306Aを用
いて行うようにしているので、駆動機構のサイズを小さ
くすることができ、筐体301をコンパクトにできる。
また、図4に示すように、筐体301の中心線からずれ
た位置に開口301bを形成しているので、被検体の形
状に応じて筐体301の向きを選択することで開口30
1bが被検体に対して接触することができる範囲を広げ
ることができ、これにより被検体の検査可能な検査部位
を拡大させることができる。なお、超音波探触子304
は単素子型の探触子でも、あるいはアレイ型の探触子で
もよいことは当然である。
【0045】発明の実施の形態および請求項の記載にお
いて、筐体101および筐体301が液槽に、超音波探
触子104が超音波送受信装置に、給水管114aが媒
質供給装置に、排水管114bが媒質排出装置に、給水
制御弁132が供給制御手段に、スキャン制御スイッチ
133が駆動制御手段に、モータ110およびボールね
じ106が駆動機構に、モータ310、ピニオン306
Aおよびラック306Bが駆動機構に、スキャン制御ス
イッチ334が駆動制御手段に、下部水室DPが開口側
液室に、それぞれ対応する。
いて、筐体101および筐体301が液槽に、超音波探
触子104が超音波送受信装置に、給水管114aが媒
質供給装置に、排水管114bが媒質排出装置に、給水
制御弁132が供給制御手段に、スキャン制御スイッチ
133が駆動制御手段に、モータ110およびボールね
じ106が駆動機構に、モータ310、ピニオン306
Aおよびラック306Bが駆動機構に、スキャン制御ス
イッチ334が駆動制御手段に、下部水室DPが開口側
液室に、それぞれ対応する。
【0046】
【発明の効果】請求項1に記載の発明では、液槽を分割
膜により分割することにより開口側液室の容量を小さく
することができるので、超音波伝播媒質の漏洩が少な
く、また検査時間を短縮することができる。請求項2に
記載の発明では、供給制御手段を液槽に取付けたので、
開口側液室への給水作業が容易になる。請求項3に記載
の発明では、媒質排出装置を備えるので、開口側液室に
媒質が供給されたか否か確認でき、被検体に残留する水
の量をさらに低減することができる。請求項4に記載の
発明では、給排出制御スイッチを液槽に取付けたので、
開口側液室の媒質の給排出作業が容易になる。請求項5
に記載の発明では、超音波送受信装置を液槽に対して駆
動する駆動機構を備えるので、液槽を移動させないで超
音波探触子を走査することができる。請求項6に記載の
発明では、駆動制御手段を液槽に取付けたので、超音波
探触子の走査の制御が容易になる。
膜により分割することにより開口側液室の容量を小さく
することができるので、超音波伝播媒質の漏洩が少な
く、また検査時間を短縮することができる。請求項2に
記載の発明では、供給制御手段を液槽に取付けたので、
開口側液室への給水作業が容易になる。請求項3に記載
の発明では、媒質排出装置を備えるので、開口側液室に
媒質が供給されたか否か確認でき、被検体に残留する水
の量をさらに低減することができる。請求項4に記載の
発明では、給排出制御スイッチを液槽に取付けたので、
開口側液室の媒質の給排出作業が容易になる。請求項5
に記載の発明では、超音波送受信装置を液槽に対して駆
動する駆動機構を備えるので、液槽を移動させないで超
音波探触子を走査することができる。請求項6に記載の
発明では、駆動制御手段を液槽に取付けたので、超音波
探触子の走査の制御が容易になる。
【図1】本発明による超音波検査装置の第1の実施の形
態を示す図であり、(a)は縦断面図、(b)は(a)
におけるb−b方向から見た下部水室の部分を示す図。
態を示す図であり、(a)は縦断面図、(b)は(a)
におけるb−b方向から見た下部水室の部分を示す図。
【図2】第1の実施の形態の超音波検査装置を示すブロ
ック図。
ック図。
【図3】第1の実施の形態の装置のアレイ型超音波探触
子を示す図。
子を示す図。
【図4】本発明による超音波検査装置の第2の実施の形
態を示す図。
態を示す図。
【図5】従来の全没液浸法を示す断面図である。
【図6】従来の局部液浸法を示す断面図である。
【図7】従来のギャップ法を示す断面図である。
101 筐体 104 超音波探触子 106 ボールねじ 110 モータ 114a 給水管 114b 排水管 132 供給制御弁 133 スキャン制御スイッチ 150 被検体 301 筐体 304 超音波探触子 306A ピニオン 306B ラック 310 モータ 334 スキャン制御スイッチ SF 分割膜 DP 下部水室
フロントページの続き (72)発明者 早坂 民雄 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 森永 泰彦 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (6)
- 【請求項1】 超音波伝搬媒質を介して被検体に向けて
超音波を送出するとともに前記被検体で反射された前記
超音波の情報に基づいて前記被検体の検査を行う超音波
検査装置において、 検査時には前記被検体の被検体面により塞がれる開口が
形成された液槽と、 前記液槽に収納され、前記開口を介して超音波を送受信
する超音波送受信装置と、 前記液槽を前記開口と前記超音波送受信装置との間で分
割する分割膜と、 前記分割膜と前記開口との間に形成された開口側液室へ
前記超音波伝搬媒質を供給する媒質供給装置とを備える
ことを特徴とする超音波検査装置。 - 【請求項2】 前記媒質供給装置を制御する供給制御手
段を前記液槽に取付けたことを特徴とする請求項1に記
載の超音波検査装置。 - 【請求項3】 前記開口側液室から前記媒質を排出する
媒質排出装置をさらに備えることを特徴とする請求項1
に記載の超音波検査装置。 - 【請求項4】 前記開口側液室の前記媒質の供給・排出
を制御する給排出制御スイッチを前記液槽にさらに取付
けたことを特徴とする請求項3に記載の超音波検査装
置。 - 【請求項5】 前記超音波送受信装置を前記液槽に対し
て駆動する駆動機構をさらに備えることを特徴とする請
求項1に記載の超音波検査装置。 - 【請求項6】 前記駆動機構を制御する駆動制御手段を
前記液槽に取付けたことを特徴とする請求項5に記載の
超音波検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23435396A JPH1078419A (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | 超音波検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23435396A JPH1078419A (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | 超音波検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1078419A true JPH1078419A (ja) | 1998-03-24 |
Family
ID=16969678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23435396A Pending JPH1078419A (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | 超音波検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1078419A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011220714A (ja) * | 2010-04-05 | 2011-11-04 | Ihi Inspection & Instrumentation Co Ltd | スポット溶接用監視装置及び接合部評価方法 |
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| JP2025519745A (ja) * | 2022-10-04 | 2025-06-26 | ピーヴィエー テプラ アナリティカル システムズ ゲーエムベーハー | 音響顕微鏡、特に超音波走査型顕微鏡の、少なくとも1つの変換器と1つのレンズとを備えるプローブ用の変換器取付体、および、音響顕微鏡、特に超音波走査型顕微鏡 |
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1996
- 1996-09-04 JP JP23435396A patent/JPH1078419A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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