JPS5910871Y2 - 超音波プロ−ブ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は温度変化並びに高圧に対しても機能的な影響が
少く、強度的、液密的にも十分耐えられ、かつ液体の汚
染に対しても洗滌容易な超音波プローブに関する。

超音波プローブも多方面に応用されるようになり、それ
らの機能にも苛酷な条件下で使用可能なものが要求され
るようになった。

一例としてタンカーの油槽に海水を入れバラストとして
利用することもあるが、最近は公害的規制から直接船外
に放棄出来ない。

そこで一旦スロツプタンクに移し、油木を或程度分離さ
せてから油木混合比が規定以下の部分のみ船外に放棄す
る。

その際該スロツプタンク中のどのレベルにはどの位の油
木濃度のものがあるかを知る一つの方法として超音波界
面計を使用する。

これは超音波プローブを一定検出距離をとって向い合せ
、一方に送信々号を送ると超音波が間の液体を通して他
方に伝達されるが、間の海水と油の混合比率により減衰
率が異るので、予め既知の油木混合比液の減衰データを
知っておれば検出中の液体の油木混合比を知ることが出
来る。

従ってプローブを深度方向に移動するか、予め深度方向
に複数組のプローブを設置しておいて船外に放棄すべき
レベルを検知し、これにより海水汚染を防止している。

ところがスロツプタンクに使用される超音波プローブに
は油水の木頭による圧力、船の動揺による水撃、油によ
る要部汚染を洗滌するための噴流の衝撃などかなりの高
圧がかかる。

（２５ｋｇ−ｆ／ｃｍ３程度）また温度変化も激しい。

（０〜８０゜Ｃ）ところが従来の探傷用超音波プローブ
類似のものでは振動子を液圧や摩擦による外力や外部か
らの液体洩れを防止するために前面にはエポキシ樹脂な
どの接着剤によるコーティングを施こしてあるが、強度
的に高圧に耐えられないばかりでなく、強度変化による
隣接異種材質の部品の膨脹収縮により、部品間に剥離に
よるすきまを生じて液密も保てなくなるという欠点があ
る。

また上記のコーティングは油などで汚染されると界面計
の感度を阻害するので時々洗滌の要があるが、単なる水
の噴流では汚れが落ち難く、蒸気または熱湯噴流による
洗滌が必要となる。

なお振動子の後面はソフトダンプ効来る持たせるため発
泡性シリコンゴムなどの充てん剤を適度の厚さに流し込
み、さらにその後方は防水と同軸ケーブルを含む導線の
固定の目的で接着剤を本体内に詰めている。

ところが該接着剤は温度変化が大きいとこれが膨脹収縮
して充てん剤および振動子への圧迫程度を変えるので振
動子の感度に大きな影響をおよぼすので不都合である。

本考案は上記の従来の超音波プローブの欠点を除くため
、高圧に対して十分な強度を持ち、がっ振動子と共に振
動可能な前面板の後方に振動子をはり付け、該前面板を
Ｏリングなどのシールを介して前面板押え板で本体に取
付け、さらに振動子の後方に温度で弾性が変らない材質
の発泡性シリコンゴムなどの充てん剤を適度の厚さに流
し込み、その後方には空間部を設けることにより、高圧
に耐え、また温度変化が大きくとも液密が破壊されず、
かつ安定した感度の超音波プローブを提供することを目
的とするものである。

なお、前記の前面板に不活性物質を用いて噴流水により
容易に洗滌可能な超音波プローブ子提供することも目白
勺とするもので゛ある。

以下図面について説明する。

第１図は従来の超音波プローブの軸方向断面図で振動子
１を保持体２に接着剤ではり付け、さらに該保持体２を
本体３にはり付けると共に本体３の前方にある中心孔３
ａの前方をエポキシ樹脂などの接着剤を流し込み、本体
前面と共削りにより平らに仕上げてコーティング４を形
或する。

また振動子１の後面及び前面には導線５，６が溶接され
、本体３の電線孔３Ｃに入り、かつ抜け止め鉄線７で止
められた同軸ケーブル８の二線に電気的に接続されてい
る。

一方、振動子の後方はソフトダンパとして発泡性シリコ
ンゴムなどの充てん剤９を適宜の厚さに流し込み、さら
にその後方の本体３の中心孔３ｂ部分に接着剤１０を流
し込んで本体３後部の液密を保つと共に同軸ケーブルや
導線を固定してなる構造の超音波ブローブである。

しかし、エポキシ樹脂などの接着剤からなるコーティン
グ４は２５ｋｇ−ｆ／ｃｍ２の高圧には耐えられず破壊
する。

また温度変化が０〜８０’ Ｃもあり、これが繰返され
ると本体３、保持体２は同一材質としてもコーティング
４や振動子１はそれぞれ膨脹係数の異る材質なのでコー
ティング４の外径部と本体３の中心孔３ａとの間が剥離
したり、コーティング４の後面と保持体２および振動子
１との間および振動子１と保持体２との間などが剥離し
て液体が侵入し機能を失う欠点がある。

さらに接着剤１０が膨脹収縮すると充てん剤９を介して
振動子１におよぼす加圧力が変化して感度に影響をおよ
ぼす欠点もある。

また、コーティング４は油などで汚染されると感度低下
を来すので適宜洗滌する必要があるが、材質がエボキシ
樹脂系の接着剤で活性材質なのでスロップタンク内では
蒸気か熱湯の噴流を吹付けないと容易に汚れが落ちない
欠点がある。

次にこれらの欠点を改善した本考案の超音波プローブを
第２図の実施例で説明する。

振動子１１は前面板１２に接着剤ではり付けられ、該前
面板１２を本体１３にＯリング１４を介して前面板押え
板１５、ねじ１６により取付けられる。

また振動子１１の後面および前面には導線１８， １９
が溶接され、本体１３後面に取付けられたターミナル２
０に電気的に接続される。

一方振動子１１の後方、本体１３の中心孔１３ａ内には
温度で弾性が変らない材質の発泡性シリコンゴムなどの
充てん剤を流し込みソフトダンパとすると共に導線１８
．１９の固定の役もする。

また充てん剤１７とターミナル２０の間の本体１３の中
心孔１３ｂ内は空間２１として残す。

なお、２２は超音波界面計として使用した場合のブロー
ブアームの先端取付部２３と本体−１３との間に入れて
外部からの液体の侵入を防ぐパッキンであり、１３ Ｃ
は本体１３に設けられた取付孔である。

次にその作用効果につき説明する。

先づ高圧（約２５ｋｇ−ｆ／ｃｍ２）に対しては前面板
１２に強度的に十分な厚さを持たせば破壊しない。

さらに厚さを半波長の整数倍にしておけば感度もそこな
わない。

また、液密に対してはＯリング１４があるので高圧液に
耐えられるばかりでなく、温度変化が太き＜ （０〜
８０゜Ｃ）周りの部品が膨脹収縮しても十分追従して接
触し外部からの液体の侵入を防止する。

（本例ではパッキンとしてＯリングを用いたが、撓み性
のあるものならパッキンとしての機能を果すことが出来
る。

）なお、接着剤は振動子１１と前面板１２とのはり付け
に一カ所のみ使用されているが、これは両者の膨脹係数
がほぼ同じである上に平面状の接着面であり、他の部品
の膨脹収縮には影響されないので、温度の繰返し変化の
試験でもそれが剥離したことはない。

一方、振動子１１の後方はソフトダンパとして充てん剤
１７を設けて振動の急変に対して過度の振巾をおさえる
ことは公知であり、かつ大巾な温度変化に対しても感度
に影響を与えないように材質として温度変化による弾性
係数の変化の少い発泡性シリコンゴムを使用するとよい
ことも一般に知られているが、その後方を空間２１とし
て空けておくことが本案の一つの特徴で、従来この部分
にあった接着剤による充てん物の温度変化による膨脹収
縮により充てん剤および振動子に対する圧迫度合の変化
が感度に影響したが、本案では空間２１を設けてあるの
で、かかる欠点は除去された。

なお、前面板１２にアルミナ磁器などの不活性材を用い
ると油などで表面が汚染されても水の噴流により容易に
除去されるので、スロツプタンク中での掃除が簡単であ
り、さらに被検物が介在しても水の噴流による汚染の除
去が可能となる。

以上の説明から明らかなようにこの考案の超音波プロー
ブはタンカーのスロツプタンクなどのような苛酷な使用
条件下、即ち高圧もかかりまた温度変化が大きく、かつ
その繰返しの激しいところに使用しても、破壊したり液
体が内部に侵入したり、感度が変化したりする恐れがな
い。

さらに前面板に不活性材を使用すれば水の噴流で容易に
汚染の洗滌が出来るばかりでなく被検液が介在しても洗
滌可能な超音波プローブを得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の超音波プローブの軸方向の断面図、第２
図は本考案の超音波プローブの一実施例の軸方向の咀剥
図である。 １，１１・・・振動子、２・・・保持体、３，１３・・
・本体、３ ａ， ３ ｂ， １３ ａ， １３ ｂ・
・・中心孔、４・・・コーティング、５， ６， １
８， １９・・・導線、９，１７・・・充てん剤、１０
・・・接着剤、１２・・・前面板、１４・・・ＯＩＪン
グ、１５・・・前面板押え板、２０・・・ターミナル、
２１・・・空間。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 振動子と、該振動子の前面にはり付けられた不活性材料
   よりなる前面板と、該前面板をＯＩＪングなどの可撓性
   パッキンを介して本体に固定する前面板押え板と、前記
   振動子の後方部の本体中心孔部に該振動子と接して充て
   んされた撓み性が大きく温度で弾性が変わらない材質の
   ソフトダンパと、該ダンパの後方部にある自由な空間部
   とを具備したことを特徴とする超音波プローブ。