JPH11242019A - 超音波櫛形プローブ列組立体 - Google Patents
超音波櫛形プローブ列組立体Info
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- JPH11242019A JPH11242019A JP32121698A JP32121698A JPH11242019A JP H11242019 A JPH11242019 A JP H11242019A JP 32121698 A JP32121698 A JP 32121698A JP 32121698 A JP32121698 A JP 32121698A JP H11242019 A JPH11242019 A JP H11242019A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/004—Mounting transducers, e.g. provided with mechanical moving or orienting device
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
- B06B1/0607—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 単純にして頑丈な構造を有し、変換器の過熱
を抑制し、損傷された変換器の交換が可能であり、変換
器の間の距離を変更可能であり、各変換器と物体の表面
とを良好に接続することができる超音波プローブ列組立
体を提供する。 【解決手段】 それぞれ第一及び第二の支持体２４、２
６と、各支持体に取り付けられた超音波変換器２８と、
第一及び第二の支持体の間に配置され物体の一部の周り
を囲繞するよう第一及び第二の支持体が一平面内にて相
対的に枢動することを許すヒンジ接続部（３６、５４、
１０４、１１０、１１８）とを含む複数個のプローブヘ
ッド２２を有する超音波櫛形プローブ列組立体。プロー
ブヘッドは取り外し可能なスペーサ３２により互いに平
行に隔置された位置関係にて互いに固定されており、ヒ
ンジ接続部は実質的に互いに整合されている。
を抑制し、損傷された変換器の交換が可能であり、変換
器の間の距離を変更可能であり、各変換器と物体の表面
とを良好に接続することができる超音波プローブ列組立
体を提供する。 【解決手段】 それぞれ第一及び第二の支持体２４、２
６と、各支持体に取り付けられた超音波変換器２８と、
第一及び第二の支持体の間に配置され物体の一部の周り
を囲繞するよう第一及び第二の支持体が一平面内にて相
対的に枢動することを許すヒンジ接続部（３６、５４、
１０４、１１０、１１８）とを含む複数個のプローブヘ
ッド２２を有する超音波櫛形プローブ列組立体。プロー
ブヘッドは取り外し可能なスペーサ３２により互いに平
行に隔置された位置関係にて互いに固定されており、ヒ
ンジ接続部は実質的に互いに整合されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、材料の超音波検査
に係り、更に詳細には物体中に超音波を発生する超音波
櫛形プローブ列組立体に係る。
に係り、更に詳細には物体中に超音波を発生する超音波
櫛形プローブ列組立体に係る。
【０００２】
【従来の技術】超音波は一般に材料中の不連続部や他の
欠陥の位置を特定したり、材料の特性を検査したり、距
離を測定するために使用されている。従来の超音波検査
に於いては、物体を逐一検査する際に縦波、即ち剪断波
が使用される。最近になって超音波被きょう波法が開発
された。例えば１９９３年２月に発行された「Material
s Evaluation」の第３０７頁に記載された「Ultrasonic
Guided Wave Inspection Concepts for Steam Generat
or Tubing」を参照されたい。この超音波被きょう波法
に於いては、物体の一つの位置に超音波を発射し、超音
波は物体の境界により案内される状態にて物体内の比較
的長い距離の範囲を伝播する。物体中の欠陥は案内され
る超音波を反射するので、反射された超音波を受信し監
視することにより欠陥を同定しその位置を特定すること
ができる。
欠陥の位置を特定したり、材料の特性を検査したり、距
離を測定するために使用されている。従来の超音波検査
に於いては、物体を逐一検査する際に縦波、即ち剪断波
が使用される。最近になって超音波被きょう波法が開発
された。例えば１９９３年２月に発行された「Material
s Evaluation」の第３０７頁に記載された「Ultrasonic
Guided Wave Inspection Concepts for Steam Generat
or Tubing」を参照されたい。この超音波被きょう波法
に於いては、物体の一つの位置に超音波を発射し、超音
波は物体の境界により案内される状態にて物体内の比較
的長い距離の範囲を伝播する。物体中の欠陥は案内され
る超音波を反射するので、反射された超音波を受信し監
視することにより欠陥を同定しその位置を特定すること
ができる。
【０００３】超音波被きょう波法には、例えば物体の全
断面及び全長に亘り同時に検査することができること、
従来の超音波プローブを位置決めし割り出すための複雑
で高価な装置が不要であること、或る種の欠陥に対する
感度が高いことの如く、他の超音波検査法に勝る幾つか
の利点がある。
断面及び全長に亘り同時に検査することができること、
従来の超音波プローブを位置決めし割り出すための複雑
で高価な装置が不要であること、或る種の欠陥に対する
感度が高いことの如く、他の超音波検査法に勝る幾つか
の利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】超音波櫛形プローブの
設計パラメータには、大きさ、形状、周波数、周波数帯
域、接続装置の如きパラメータがある。現在使用されて
いるプローブは特定の用途に合わせて設計され製造され
ている。これらのプローブは一般に物体上に固定される
二つの部材を含み、各部材には複数個の超音波変換器が
固定されている。現在得られる櫛形プローブに於ける一
つの問題点は、それらが脆弱であり損傷を受け易いとい
うことである。用途によっては高いエネルギが使用さ
れ、また変換器に使用される圧電材料の効率が悪いこと
により、エネルギの一部が熱として消散せしめられる。
この熱はプローブ内に熱応力を発生し、その熱応力によ
り超音波変換素子が損傷されることがある。従来のプロ
ーブに於いては、一つの変換素子が損傷すると、プロー
ブ全体を交換する必要がある。
設計パラメータには、大きさ、形状、周波数、周波数帯
域、接続装置の如きパラメータがある。現在使用されて
いるプローブは特定の用途に合わせて設計され製造され
ている。これらのプローブは一般に物体上に固定される
二つの部材を含み、各部材には複数個の超音波変換器が
固定されている。現在得られる櫛形プローブに於ける一
つの問題点は、それらが脆弱であり損傷を受け易いとい
うことである。用途によっては高いエネルギが使用さ
れ、また変換器に使用される圧電材料の効率が悪いこと
により、エネルギの一部が熱として消散せしめられる。
この熱はプローブ内に熱応力を発生し、その熱応力によ
り超音波変換素子が損傷されることがある。従来のプロ
ーブに於いては、一つの変換素子が損傷すると、プロー
ブ全体を交換する必要がある。
【０００５】また現在得られる櫛形プローブに於ける他
の一つの問題点は、変換器の間の間隔が一定であり、そ
の間隔を変更することができないということである。従
ってプローブ列は特定の動作モードに合わせて形成され
る。被きょう波の用途に於いては、現在得られる構造の
場合には各被きょう波モード毎に個別のプローブ列が使
用される必要がある。
の一つの問題点は、変換器の間の間隔が一定であり、そ
の間隔を変更することができないということである。従
ってプローブ列は特定の動作モードに合わせて形成され
る。被きょう波の用途に於いては、現在得られる構造の
場合には各被きょう波モード毎に個別のプローブ列が使
用される必要がある。
【０００６】現在得られる櫛形プローブに於ける更に他
の一つの問題点は、表面が完全には平滑でない物体に対
しプローブが接続されなければならないことである。現
在得られるプローブ列は剛固であるので、一つの変換素
子が物体の表面の高い点に接触すると、他の変換素子と
物体の表面との間に間隙が生じる。場合によってはこれ
らの間隙に接続材料を充填することができるが、変換器
と物体とが直接接触することが好ましい。
の一つの問題点は、表面が完全には平滑でない物体に対
しプローブが接続されなければならないことである。現
在得られるプローブ列は剛固であるので、一つの変換素
子が物体の表面の高い点に接触すると、他の変換素子と
物体の表面との間に間隙が生じる。場合によってはこれ
らの間隙に接続材料を充填することができるが、変換器
と物体とが直接接触することが好ましい。
【０００７】
【発明の概要】本発明は、単純にして頑丈な構造を有
し、変換器の過熱を抑制し、損傷された変換器の交換が
可能であり、変換器の間の距離を変更可能であり、各変
換器と物体の表面とを良好に接続することができる超音
波プローブ列組立体を提供するものである。一般に、本
発明の列組立体はそれぞれ第一及び第二の支持体を含む
複数個のプローブヘッドを含んでいる。各支持体には変
換器が取り付けられている。第一及び第二の支持体はそ
れらが一平面内にて相対的に枢動するようヒンジ接続さ
れている。プローブヘッドは互いに平行に隔置された位
置関係にて互いに接続されており、ヒンジ接続部は実質
的に互いに整合されている。プローブヘッドはそれらの
間の距離を変更し得るよう取り外し可能なスペーサによ
り互いに分離されていることが好ましい。
し、変換器の過熱を抑制し、損傷された変換器の交換が
可能であり、変換器の間の距離を変更可能であり、各変
換器と物体の表面とを良好に接続することができる超音
波プローブ列組立体を提供するものである。一般に、本
発明の列組立体はそれぞれ第一及び第二の支持体を含む
複数個のプローブヘッドを含んでいる。各支持体には変
換器が取り付けられている。第一及び第二の支持体はそ
れらが一平面内にて相対的に枢動するようヒンジ接続さ
れている。プローブヘッドは互いに平行に隔置された位
置関係にて互いに接続されており、ヒンジ接続部は実質
的に互いに整合されている。プローブヘッドはそれらの
間の距離を変更し得るよう取り外し可能なスペーサによ
り互いに分離されていることが好ましい。
【０００８】本発明の構造によれば、各プローブヘッド
を交換することができ、種々の被きょう波モードを達成
し得るようプローブヘッドの間隔を変更することができ
る。また相互に独立のプローブヘッド及びスペーサを使
用することにより、熱の蓄積が低減され、変換器が熱的
損傷を受ける虞れや熱応力により列組立体が損傷される
虞れが低減される。
を交換することができ、種々の被きょう波モードを達成
し得るようプローブヘッドの間隔を変更することができ
る。また相互に独立のプローブヘッド及びスペーサを使
用することにより、熱の蓄積が低減され、変換器が熱的
損傷を受ける虞れや熱応力により列組立体が損傷される
虞れが低減される。
【０００９】本発明の列組立体は各プローブヘッドが被
検査物体の一部を囲繞する状態にて被検査物体上に取り
付けられる。各プローブヘッドは被検査物体の表面の凹
凸を良好に受け入れ、変換器と物体とが良好に接触す
る。
検査物体の一部を囲繞する状態にて被検査物体上に取り
付けられる。各プローブヘッドは被検査物体の表面の凹
凸を良好に受け入れ、変換器と物体とが良好に接触す
る。
【００１０】かくして本発明の列組立体によれば、物体
の超音波被きょう波検査のための単純にして頑丈な装置
が得られる。本発明の列組立体は熱的損傷や熱応力に対
する耐久性に優れ、損傷した変換器を容易に交換するこ
とができ、変換器の間の間隔を調節することができ、変
換器と被検査物体の表面とを良好に接触させることがで
きる。
の超音波被きょう波検査のための単純にして頑丈な装置
が得られる。本発明の列組立体は熱的損傷や熱応力に対
する耐久性に優れ、損傷した変換器を容易に交換するこ
とができ、変換器の間の間隔を調節することができ、変
換器と被検査物体の表面とを良好に接触させることがで
きる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照しつつ、本
発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。
発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００１２】本発明に従って構成された櫛形プローブ列
組立体が図１乃至図４に於いて符号２０にて全体的に示
されている。プローブ列組立体２０は複数個のプローブ
ヘッド２２を含んでいる。各プローブヘッド２２は第一
の支持体２４及び第二の支持体２６を含んでいる。第一
の支持体２４及び第二の支持体２６は一平面内にて相対
的に枢動し得るよう一端にてヒンジ接続されている。ま
た第一の支持体２４及び第二の支持体２６にはそれぞれ
変換器２８が設けられている。第一及び第二の支持体の
間に延在する締結要素３０が物体の周りに支持体を固定
し、各変換器２８を物体の表面に密に接触した状態に保
持するようになっている。
組立体が図１乃至図４に於いて符号２０にて全体的に示
されている。プローブ列組立体２０は複数個のプローブ
ヘッド２２を含んでいる。各プローブヘッド２２は第一
の支持体２４及び第二の支持体２６を含んでいる。第一
の支持体２４及び第二の支持体２６は一平面内にて相対
的に枢動し得るよう一端にてヒンジ接続されている。ま
た第一の支持体２４及び第二の支持体２６にはそれぞれ
変換器２８が設けられている。第一及び第二の支持体の
間に延在する締結要素３０が物体の周りに支持体を固定
し、各変換器２８を物体の表面に密に接触した状態に保
持するようになっている。
【００１３】図１乃至図４に示されている如く、プロー
ブヘッド２２はヒンジ接続部が実質的に互いに整合され
た状態にて互いに平行に隔置された積層体として配列さ
れている。互いに隣接するプローブヘッド２２の間には
スペーサ３２が配置されていることが好ましい。これら
のスペーサは、プローブヘッド２２の間の間隔、より詳
細にはプローブヘッドに配置された変換器２８の間隔を
変更し得るよう、後に説明する如く交換可能であること
が好ましい。
ブヘッド２２はヒンジ接続部が実質的に互いに整合され
た状態にて互いに平行に隔置された積層体として配列さ
れている。互いに隣接するプローブヘッド２２の間には
スペーサ３２が配置されていることが好ましい。これら
のスペーサは、プローブヘッド２２の間の間隔、より詳
細にはプローブヘッドに配置された変換器２８の間隔を
変更し得るよう、後に説明する如く交換可能であること
が好ましい。
【００１４】図５に最もよく示されている如く、第一の
支持体２４及び第二の支持体２６は互いに他に対し鏡像
の関係にある。第一の支持体２４は実質的に半円形のハ
ウジング３４を含み、ハウジング３４はその前端及び後
端より突出するタブ３６及び３８と、ハウジングの内周
縁に近接して一方の面に設けられた半円形のリセス４０
とを有している。ハウジング３４は剛固であり且つ軽量
でありしかも容易に機械加工可能なアルミニウムにて形
成されていることが好ましい。ハウジング３４のリセス
４０と同一の側面には実質的にＴ形の切欠き４２が形成
されている。切欠き４２のＴ形の脚部の下端は半円形の
リセス４０と連通している。二つの半径方向の通路（図
示せず）がハウジング３４の外周縁よりＴ形の上端まで
延在している。これらの通路には後述の如くプローブヘ
ッドとの電気的接続を行うためのコネクタ４８及び５０
が取り付けられている。
支持体２４及び第二の支持体２６は互いに他に対し鏡像
の関係にある。第一の支持体２４は実質的に半円形のハ
ウジング３４を含み、ハウジング３４はその前端及び後
端より突出するタブ３６及び３８と、ハウジングの内周
縁に近接して一方の面に設けられた半円形のリセス４０
とを有している。ハウジング３４は剛固であり且つ軽量
でありしかも容易に機械加工可能なアルミニウムにて形
成されていることが好ましい。ハウジング３４のリセス
４０と同一の側面には実質的にＴ形の切欠き４２が形成
されている。切欠き４２のＴ形の脚部の下端は半円形の
リセス４０と連通している。二つの半径方向の通路（図
示せず）がハウジング３４の外周縁よりＴ形の上端まで
延在している。これらの通路には後述の如くプローブヘ
ッドとの電気的接続を行うためのコネクタ４８及び５０
が取り付けられている。
【００１５】同様に、第二の支持体２６は実質的に半円
形のハウジング５２を含み、ハウジング５２はその前端
及び後端より突出するタブ５４及び５６と、ハウジング
の内周縁に近接して一方の面に設けられた半円形のリセ
ス５８とを有している。ハウジング５２はハウジング３
４と同様アルミニウムにて形成されていることが好まし
い。ハウジング５２のリセス５８と同一の側面には実質
的にＴ形の切欠き６０が形成されている。切欠き６０の
Ｔ形の脚部の下端は半円形のリセス５８と連通してい
る。二つの半径方向の通路６２及び６４がハウジング５
２の外周縁よりＴ形の上端まで延在している。これらの
通路６２及び６４にはそれぞれ後述の如くプローブヘッ
ドとの電気的接続を行うためのコネクタ６６及び６８が
取り付けられている。
形のハウジング５２を含み、ハウジング５２はその前端
及び後端より突出するタブ５４及び５６と、ハウジング
の内周縁に近接して一方の面に設けられた半円形のリセ
ス５８とを有している。ハウジング５２はハウジング３
４と同様アルミニウムにて形成されていることが好まし
い。ハウジング５２のリセス５８と同一の側面には実質
的にＴ形の切欠き６０が形成されている。切欠き６０の
Ｔ形の脚部の下端は半円形のリセス５８と連通してい
る。二つの半径方向の通路６２及び６４がハウジング５
２の外周縁よりＴ形の上端まで延在している。これらの
通路６２及び６４にはそれぞれ後述の如くプローブヘッ
ドとの電気的接続を行うためのコネクタ６６及び６８が
取り付けられている。
【００１６】それぞれ第一のハウジング３４及び第二の
ハウジング５２に設けられたリセス４０及び５８内には
音波減衰材料よりなる半円体７０及び７２が配置されて
いる。音波減衰材料は、例えばアメリカ合衆国マサチュ
ーセッツ州、レキシントン、ヘイデン・アヴェニュー５
５所在のGrace Specialty Polymerより販売されている
エポキシ樹脂２０５７及び触媒９の如きエポキシ樹脂又
はエポキシ樹脂複合材料であることが好ましい。半円体
７０はその内縁に近接して一方の面に設けられた半円形
の溝７４と、外縁より半円形の溝７４まで半径方向に延
在する溝７６とを有し、溝７６はＴ形の切欠き４２と整
合されている。同様に半円体７２はその内縁に近接して
一方の面に設けられた半円形の溝７８と、外縁より半円
形の溝７８まで半径方向に延在する溝８０とを有し、溝
８０はＴ形の切欠き６０と整合されている。
ハウジング５２に設けられたリセス４０及び５８内には
音波減衰材料よりなる半円体７０及び７２が配置されて
いる。音波減衰材料は、例えばアメリカ合衆国マサチュ
ーセッツ州、レキシントン、ヘイデン・アヴェニュー５
５所在のGrace Specialty Polymerより販売されている
エポキシ樹脂２０５７及び触媒９の如きエポキシ樹脂又
はエポキシ樹脂複合材料であることが好ましい。半円体
７０はその内縁に近接して一方の面に設けられた半円形
の溝７４と、外縁より半円形の溝７４まで半径方向に延
在する溝７６とを有し、溝７６はＴ形の切欠き４２と整
合されている。同様に半円体７２はその内縁に近接して
一方の面に設けられた半円形の溝７８と、外縁より半円
形の溝７８まで半径方向に延在する溝８０とを有し、溝
８０はＴ形の切欠き６０と整合されている。
【００１７】変換器２８は圧電材料にて形成され半円形
の導電体８６及び８８に電気的に接続された半円形のス
トリップ８２及び８４であることが好ましい。圧電材料
はアメリカ合衆国ヴァージニア州、アーリントン所在の
Office of Naval Researchの材料部（コード番号１１３
１）のウォラス・アーデン・スミスにより著わされた
「The Application of 1-3 Piezocomposites in Acoust
ic Transducers」に記載されている如きＰＺＴ（チタン
酸ジルコニウム酸鉛）であることが好ましい。複合材料
は切り目付け及び湾曲変形加工によりストリップの形態
に切断され、半円形に形成されてよく、また複合材料は
十分に湾曲変形可能に形成されてもよい。導電体８６及
び８８は銅クラッドの導電体ストリップを有する従来の
ガラス繊維製回路板材料よりなる半円形の部材であるこ
とが好ましい。銅クラッド及び圧電材料にはんだ付けさ
れた導線（図示せず）が導電体８６及び８８をそれぞれ
圧電ストリップ８２及び８４に電気的に接続している。
の導電体８６及び８８に電気的に接続された半円形のス
トリップ８２及び８４であることが好ましい。圧電材料
はアメリカ合衆国ヴァージニア州、アーリントン所在の
Office of Naval Researchの材料部（コード番号１１３
１）のウォラス・アーデン・スミスにより著わされた
「The Application of 1-3 Piezocomposites in Acoust
ic Transducers」に記載されている如きＰＺＴ（チタン
酸ジルコニウム酸鉛）であることが好ましい。複合材料
は切り目付け及び湾曲変形加工によりストリップの形態
に切断され、半円形に形成されてよく、また複合材料は
十分に湾曲変形可能に形成されてもよい。導電体８６及
び８８は銅クラッドの導電体ストリップを有する従来の
ガラス繊維製回路板材料よりなる半円形の部材であるこ
とが好ましい。銅クラッド及び圧電材料にはんだ付けさ
れた導線（図示せず）が導電体８６及び８８をそれぞれ
圧電ストリップ８２及び８４に電気的に接続している。
【００１８】圧電ストリップ８２、８４及びそれらに対
応する導電体８６、８８はそれぞれ半円体７０及び７２
に形成された溝７４及び７８内に配置されている。変換
器２８はその場に於いて成形された重合体製の被包材９
０により対応する支持体に固定されている。被包材はア
メリカ合衆国マサチューセッツ州、レキシントン、ヘイ
デン・アヴェニュー５５所在のGrace Specialty Polyme
rより販売されているエポキシ樹脂２０５７及び触媒９
であってよい。被包材は硬化した後にハウジングの面と
同じ高さの平滑な面になるよう機械加工されてよい。
応する導電体８６、８８はそれぞれ半円体７０及び７２
に形成された溝７４及び７８内に配置されている。変換
器２８はその場に於いて成形された重合体製の被包材９
０により対応する支持体に固定されている。被包材はア
メリカ合衆国マサチューセッツ州、レキシントン、ヘイ
デン・アヴェニュー５５所在のGrace Specialty Polyme
rより販売されているエポキシ樹脂２０５７及び触媒９
であってよい。被包材は硬化した後にハウジングの面と
同じ高さの平滑な面になるよう機械加工されてよい。
【００１９】図4及び図５に示されている如く、各第一
の支持体２４は三つの孔９２、９４、９６を有してい
る。孔９２はタブ３６に設けられており、孔９４は実質
的にハウジング３４の円弧部の中央に設けられており、
孔９６は実質的にタブ３８に設けられている。同様に、
各第二の支持体２６は三つの孔９８、１１０、１０２を
有している。孔９８はタブ５４に設けられており、孔１
００は実質的にハウジング５２の円弧部の中央に設けら
れており、孔１０２は実質的にタブ５６に設けられてい
る。
の支持体２４は三つの孔９２、９４、９６を有してい
る。孔９２はタブ３６に設けられており、孔９４は実質
的にハウジング３４の円弧部の中央に設けられており、
孔９６は実質的にタブ３８に設けられている。同様に、
各第二の支持体２６は三つの孔９８、１１０、１０２を
有している。孔９８はタブ５４に設けられており、孔１
００は実質的にハウジング５２の円弧部の中央に設けら
れており、孔１０２は実質的にタブ５６に設けられてい
る。
【００２０】図４に最もよく示されている如く、プロー
ブヘッド２２は互いに平行に隔置された位置関係に配列
されている。ボルト１０４が第一の支持体２４に設けら
れ互いに整合された孔９２を貫通して延在し、ボルト１
０６が互いに整合された孔９４を貫通して延在し、ボル
ト１０８が互いに整合された孔９６を貫通して延在して
いる。またボルト１１０が第二の支持体２６に設けられ
互いに整合された孔９８を貫通して延在し、ボルト１１
２が互いに整合された孔１００を貫通して延在し、ボル
ト１１４が互いに整合された孔１０２を貫通して延在し
ている。ボルト１０４、１０６、１０８の端部に取り付
けられたナット１１６が支持体２４及びスペーサ３２を
互いに一体的に保持している。同様に、ボルト１１０、
１１２、１１４の端部に取り付けられたナット１１６が
支持体２６及びスペーサ３２を互いに一体的に保持して
いる。スペーサ３２はナイロンにて形成されていること
が好ましい。
ブヘッド２２は互いに平行に隔置された位置関係に配列
されている。ボルト１０４が第一の支持体２４に設けら
れ互いに整合された孔９２を貫通して延在し、ボルト１
０６が互いに整合された孔９４を貫通して延在し、ボル
ト１０８が互いに整合された孔９６を貫通して延在して
いる。またボルト１１０が第二の支持体２６に設けられ
互いに整合された孔９８を貫通して延在し、ボルト１１
２が互いに整合された孔１００を貫通して延在し、ボル
ト１１４が互いに整合された孔１０２を貫通して延在し
ている。ボルト１０４、１０６、１０８の端部に取り付
けられたナット１１６が支持体２４及びスペーサ３２を
互いに一体的に保持している。同様に、ボルト１１０、
１１２、１１４の端部に取り付けられたナット１１６が
支持体２６及びスペーサ３２を互いに一体的に保持して
いる。スペーサ３２はナイロンにて形成されていること
が好ましい。
【００２１】ボルト１０４及び１１０はリンク１１８を
貫通して延在し、リンク１１８はボルトを一体的に保持
し、これによりボルト１０４により枢支された第一の支
持体をボルト１１０により枢支された第二の支持体２６
にヒンジ接続している。
貫通して延在し、リンク１１８はボルトを一体的に保持
し、これによりボルト１０４により枢支された第一の支
持体をボルト１１０により枢支された第二の支持体２６
にヒンジ接続している。
【００２２】締結要素３０が第一の支持体２４のタブ３
８と対応する第二の支持体２６のタブ５６との間に延在
し、これにより第一及び第二の支持体を物体の周りに固
定し、変換器２８を物体の表面に接触した状態に保持す
るようになっている。
８と対応する第二の支持体２６のタブ５６との間に延在
し、これにより第一及び第二の支持体を物体の周りに固
定し、変換器２８を物体の表面に接触した状態に保持す
るようになっている。
【００２３】作動 作動に於いては、櫛形プローブ列組立体が複数個のプロ
ーブヘッド２２と、所期の被きょう波モードに適した変
換器間隔を達成するよう選定された複数個のスペーサ３
２を用いて組立てられる。第一の支持体２４に取り付け
られたコネクタ４８、５０及び第二の支持体２６に取り
付けられたコネクタ６６、６８が互いにデージーチェー
ン接続される。列組立体２０は締結要素３０を用いて各
プローブヘッド２２を被検査物体の周りに固定すること
により被検査物体上に固定される。各プローブヘッド２
２の第一の支持体２４及び第二の支持体２６が物体の表
面に密に当接するに十分な自由度が列組立体に存在し、
これにより各変換器２８が物体の表面に密に近接した状
態に保持される。
ーブヘッド２２と、所期の被きょう波モードに適した変
換器間隔を達成するよう選定された複数個のスペーサ３
２を用いて組立てられる。第一の支持体２４に取り付け
られたコネクタ４８、５０及び第二の支持体２６に取り
付けられたコネクタ６６、６８が互いにデージーチェー
ン接続される。列組立体２０は締結要素３０を用いて各
プローブヘッド２２を被検査物体の周りに固定すること
により被検査物体上に固定される。各プローブヘッド２
２の第一の支持体２４及び第二の支持体２６が物体の表
面に密に当接するに十分な自由度が列組立体に存在し、
これにより各変換器２８が物体の表面に密に近接した状
態に保持される。
【００２４】以上に於いては本発明を特定の実施形態に
ついて詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限
定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の
実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであ
ろう。
ついて詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限
定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の
実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであ
ろう。
【図１】本発明に従って構成された櫛形プローブ列組立
体の上方より見た斜視図である。
体の上方より見た斜視図である。
【図２】櫛形プローブ列組立体の下方より見た斜視図で
ある。
ある。
【図３】櫛形プローブ列組立体の前方より見た斜視図で
ある。
ある。
【図４】櫛形プローブ列組立体の分解斜視図である。
【図５】櫛形プローブ列組立体を構成するプローブヘッ
ドの一つを示す分解斜視図である。
ドの一つを示す分解斜視図である。
２０…櫛形プローブ列組立体 ２２…プローブヘッド ２４…第一の支持体 ２６…第二の支持体 ２８…変換器変換器 ３２…スペーサ ３４、５２…ハウジング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェイムズ エヌ バーシンガー アメリカ合衆国 18414 ペンシルヴァニ ア州 ダルトン リリー レイク ロード 405
Claims (25)
- 【請求項１】物体の表面に取り付けられ物体に超音波信
号を与える超音波櫛形プローブ列組立体にして、少なく
とも二つのプローブヘッドを含み、各プローブヘッドは
変換器を有し、前記プローブヘッドは実質的に互いに平
行に隔置された位置関係にて互いに固定されていること
を特徴とする超音波櫛形プローブ列組立体。 - 【請求項２】互いに隣接するプローブヘッドを分離して
それらの相対位置を決定する取り外し可能なスペーサを
含んでいることを特徴とする請求項１に記載の超音波櫛
形プローブ列組立体。 - 【請求項３】各プローブヘッドは第一及び第二の支持体
を含み、各支持体に変換器が配置されていることを特徴
とする請求項１に記載の超音波櫛形プローブ列組立体。 - 【請求項４】物体の表面に取り付けられ物体に超音波信
号を与える超音波櫛形プローブ列組立体にして、物体の
表面上に延在するよう構成された第一及び第二の支持体
と、各支持体に配置された超音波変換器と、前記第一及
び第二の支持体の間に設けられ前記第一及び第二の支持
体が一平面内にて相対的に枢動することを許すヒンジ接
続部とを含み、前記支持体は実質的に互いに平行に隔置
された位置関係にて互いに固定され、前記ヒンジ接続部
は実質的に互いに整合されていることを特徴とする超音
波櫛形プローブ列組立体。 - 【請求項５】前記第一及び第二の支持体の間に延在し前
記変換器が物体に超音波を伝達する状態に保持されるよ
う前記支持体を物体の表面に対し付勢する締結要素を含
んでいることを特徴とする請求項４に記載の超音波櫛形
プローブ列組立体。 - 【請求項６】互いに隣接する前記支持体の間に配置され
たスペーサを含んでいることを特徴とする請求項４に記
載の超音波櫛形プローブ列組立体。 - 【請求項７】互いに隣接する前記第一の支持体の間に配
置されたスペーサと、互いに隣接する前記第二の支持体
の間に配置されたスペーサとを含んでいることを特徴と
する請求項６に記載の超音波櫛形プローブ列組立体。 - 【請求項８】各支持体を物体の一部の周りに固定する締
結要素を含んでいることを特徴とする請求項７に記載の
超音波櫛形プローブ列組立体。 - 【請求項９】物体の表面に取り付けられ物体に超音波信
号を与える超音波櫛形プローブ列組立体にして、少なく
とも二つのヘッドを含み、各ヘッドは一平面内にて相対
的に枢動し物体の一部を囲繞するよう互いにヒンジ接続
された第一及び第二の支持体と、各支持体に配置された
変換器とを含み、前記ヘッドは実質的に互いに平行に隔
置された位置関係にて互いに固定されており、前記ヒン
ジ接続部は実質的に互いに整合されていることを特徴と
する超音波櫛形プローブ列組立体。 - 【請求項１０】互いに隣接する前記ヘッドの間に配置さ
れたスペーサを含んでいることを特徴とする請求項９に
記載の超音波櫛形プローブ列組立体。 - 【請求項１１】互いに隣接する前記ヘッドの前記第一の
支持体の間に配置されたスペーサと、互いに隣接する前
記ヘッドの前記第二の支持体の間に配置されたスペーサ
とを含んでいることを特徴とする請求項９に記載の超音
波櫛形プローブ列組立体。 - 【請求項１２】各ヘッドを物体の一部の周りに固定する
締結要素を含んでいることを特徴とする請求項９に記載
の超音波櫛形プローブ列組立体。 - 【請求項１３】四つのプローブヘッドが設けられている
ことを特徴とする請求項９に記載の超音波櫛形プローブ
列組立体。 - 【請求項１４】物体の円筒形の表面に取り付けられ物体
に超音波信号を与え物体より復帰信号を受ける超音波櫛
形プローブ列組立体にして、それぞれ互いに対向する凹
状の内面を有する第一及び第二の支持体と、前記第一及
び第二の支持体の間に配置され前記第一及び第二の支持
体が一平面内にて相対的に枢動することを許すヒンジ接
続部と、各支持体の内面に取り付けられた超音波変換器
とを含む複数個のプローブヘッドと、各プローブヘッド
に設けられ前記第一及び第二の支持体を物体の周りに互
いに固定し前記超音波変換器をそれが物体に超音波を伝
達し得る状態に保持する締結要素とを含み、前記プロー
ブヘッドは互いに平行に隔置された位置関係にて互いに
固定されており、前記ヒンジ接続部は実質的に互いに整
合されていることを特徴とする超音波櫛形プローブ列組
立体。 - 【請求項１５】互いに隣接する前記プローブヘッドの間
に配置されたスペーサを含んでいることを特徴とする請
求項１４に記載の超音波櫛形プローブ列組立体。 - 【請求項１６】互いに隣接する前記プローブヘッドの前
記第一の支持体の間に配置されたスペーサと、互いに隣
接する前記プローブヘッドの前記第二の支持体の間に配
置されたスペーサとを含んでいることを特徴とする請求
項１５に記載の超音波櫛形プローブ列組立体。 - 【請求項１７】前記スペーサは前記プローブヘッドの間
に取り外し可能に固定されていることを特徴とする請求
項１６に記載の超音波櫛形プローブ列組立体。 - 【請求項１８】四つのプローブヘッドが設けられている
ことを特徴とする請求項１６に記載の超音波櫛形プロー
ブ列組立体。 - 【請求項１９】前記ヒンジ接続部は前記第一の支持体及
び前記第一の支持体の間の前記スペーサを貫通して延在
する少なくとも一つの細長い締結要素と、前記第二の支
持体及び前記第二の支持体の間の前記スペーサを貫通し
て延在する少なくとも一つの細長い締結要素と、前記締
結要素を互いに固定するリンクとを含んでいることを特
徴とする請求項１７に記載の超音波櫛形プローブ列組立
体。 - 【請求項２０】物体に超音波検査信号を与える方法にし
て、 それぞれ第一及び第二の支持体と、前記第一及び第二の
支持体の間に配置され前記第一及び第二の支持体が相対
的に枢動することを許すヒンジ接続部と、前記支持体に
取り付けられた超音波変換器とを含む複数個のプローブ
ヘッドを含み、前記プローブヘッドは互いに平行に隔置
された位置関係にて列状に配列されており、前記ヒンジ
接続部は実質的に互いに整合された超音波櫛形プローブ
列組立体を用意する工程と、 各プローブヘッドの前記支持体を枢動させて前記支持体
を物体に当接した状態に固定し、前記超音波変換器をそ
れが物体に超音波を伝達する状態に保持する工程と、を
含んでいることを特徴とする方法。 - 【請求項２１】物体に超音波検査信号を与える方法にし
て、 それぞれ第一及び第二の支持体と、前記第一及び第二の
支持体の間に配置され前記第一及び第二の支持体が相対
的に枢動することを許すヒンジ接続部と、前記支持体に
取り付けられた超音波変換器とを含む複数個のプローブ
ヘッドを含み、前記プローブヘッドは互いに平行に隔置
された位置関係にて列状に配列されており、前記ヒンジ
接続部は実質的に互いに整合された超音波櫛形プローブ
列組立体を用意する工程と、 各プローブヘッドの前記支持体を物体に当接した状態に
固定し、前記超音波変換器をそれが物体に超音波を伝達
する状態に保持する工程と、を含んでいることを特徴と
する方法。 - 【請求項２２】物体に超音波信号を与える方法にして、 互いに平行に隔置された位置関係にて配列された複数個
のプローブヘッドを含み、各プローブヘッドは一平面内
にて相対的に枢動するようヒンジ接続された第一及び第
二の支持体と、各支持体に配置された超音波変換器とを
含む組立体を物体の周りに固定する工程であって、互い
に隣接する前記プローブヘッドの間にスペーサを配置す
ることにより前記プローブヘッドを互いに平行な位置関
係に固定する工程と、 互いに隣接する前記プローブヘッドの間の距離に均等に
分割可能な波長にて前記変換器により物体に超音波を与
える工程と、を含んでいることを特徴とする方法。 - 【請求項２３】物体に超音波信号を与える方法にして、 それぞれ一平面内にて相対的に枢動するようヒンジ接続
された第一及び第二の支持体を含む複数個のプローブヘ
ッド、複数個のスペーサ、各プローブヘッドに取り付け
られた超音波変換器であって、前記スペーサは互いに隣
接する前記プローブヘッドに配置された前記超音波変換
器を前記超音波信号の偶数の波長に相当する距離隔置す
る大きさに設定されたプローブヘッド、スペーサ、超音
波変換器より超音波櫛形プローブ列組立体を組立てる工
程と、 各プローブヘッドを物体の周りに固定する工程と、 物体に超音波信号を与える工程と、を含んでいることを
特徴とする方法。 - 【請求項２４】超音波櫛形プローブ列を組立てる方法に
して、実質的に互いに平行に隔置されたプローブヘッド
の列を形成するよう、変換器が配置された複数個のプロ
ーブヘッドをそれらの間に取り外し可能なスペーサが配
置された状態にて固定する工程を含んでいることを特徴
とする方法。 - 【請求項２５】前記スペーサは互いに隣接するヘッドに
配置された前記変換器を超音波信号の偶数の波長に対応
する距離隔置する大きさに設定されていることを特徴と
する請求項２４に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US97946197A | 1997-11-26 | 1997-11-26 | |
| US979461 | 1997-11-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11242019A true JPH11242019A (ja) | 1999-09-07 |
Family
ID=25526902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32121698A Pending JPH11242019A (ja) | 1997-11-26 | 1998-11-12 | 超音波櫛形プローブ列組立体 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0919987A2 (ja) |
| JP (1) | JPH11242019A (ja) |
| CN (1) | CN1232180A (ja) |
| CA (1) | CA2250534A1 (ja) |
| TW (1) | TW373066B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100691164B1 (ko) * | 2005-08-02 | 2007-03-09 | 주식회사 파이컴 | 프로브 카드 조립체 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8043221B2 (en) | 2007-08-17 | 2011-10-25 | General Electric Company | Multi-headed imaging probe and imaging system using same |
| US9532768B2 (en) | 2007-08-17 | 2017-01-03 | General Electric Company | Multi-headed imaging probe and imaging system using same |
| CN103743824B (zh) * | 2014-01-14 | 2015-12-30 | 国家电网公司 | 用于砼杆焊缝超声波检测的环形固定器工具 |
| CN104062360B (zh) * | 2014-07-11 | 2016-08-17 | 云南大学 | 三频双斜探头超声植物茎干成分检测装置 |
| CN104749258B (zh) * | 2015-03-19 | 2017-05-31 | 暨南大学 | 用于管件检测的超声导波探头阵列固定装置 |
| CN109342566B (zh) * | 2018-11-22 | 2023-09-22 | 江苏方天电力技术有限公司 | 一种基于超声导波的盆式绝缘子缺陷检测定位装置及方法 |
| CN110487155B (zh) * | 2019-08-02 | 2021-04-06 | 西安工业大学 | 线阵测头及接触式直齿圆柱齿轮齿面点云的获取方法 |
| DE102021112809B4 (de) * | 2021-05-18 | 2025-04-17 | Physik Instrumente (PI) GmbH & Co KG | Positioniervorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer solchen Positioniervorrichtung zur Vorhersage von Defekten |
| CN113820396B (zh) * | 2021-09-16 | 2024-03-22 | 哈尔滨工程大学 | 一种密集阵列管道中管道相贯面的缺陷检测设备 |
-
1998
- 1998-10-30 CA CA 2250534 patent/CA2250534A1/en not_active Abandoned
- 1998-11-06 EP EP19980630065 patent/EP0919987A2/en active Pending
- 1998-11-12 JP JP32121698A patent/JPH11242019A/ja active Pending
- 1998-11-23 CN CN 98122623 patent/CN1232180A/zh active Pending
- 1998-11-25 TW TW087119553A patent/TW373066B/zh active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100691164B1 (ko) * | 2005-08-02 | 2007-03-09 | 주식회사 파이컴 | 프로브 카드 조립체 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2250534A1 (en) | 1999-05-26 |
| TW373066B (en) | 1999-11-01 |
| EP0919987A2 (en) | 1999-06-02 |
| CN1232180A (zh) | 1999-10-20 |
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