JPS5958358A - 電磁音響トランスデユ−サ - Google Patents
電磁音響トランスデユ−サInfo
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- JPS5958358A JPS5958358A JP16923282A JP16923282A JPS5958358A JP S5958358 A JPS5958358 A JP S5958358A JP 16923282 A JP16923282 A JP 16923282A JP 16923282 A JP16923282 A JP 16923282A JP S5958358 A JPS5958358 A JP S5958358A
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- JP
- Japan
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- magnet
- high frequency
- frequency current
- coil
- wound
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- 241000020719 Satsuma Species 0.000 claims 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000123069 Ocyurus chrysurus Species 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
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- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/24—Probes
- G01N29/2412—Probes using the magnetostrictive properties of the material to be examined, e.g. electromagnetic acoustic transducers [EMAT]
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は例えば配管等のη′Ｆ、７１ａ：性（（゛ｑ
奄都利全探偏する探傷装置の電磁追番トランスデー−ザ
に関する。
奄都利全探偏する探傷装置の電磁追番トランスデー−ザ
に関する。
し°０えば水道配管等の細管にイｆ、在する欠陥を超竹
彼で探傷するには、第１図に７Ｊ＜すようなトランスデ
ユーサを用いて超音波全発生させている。
彼で探傷するには、第１図に７Ｊ＜すようなトランスデ
ユーサを用いて超音波全発生させている。
このトランスデューサ−：レリえば仮数の永久磁石１１
ａＴ１１ｂ、・・・を１単位として、それぞれの磁石１
１ ａ ｒ １ ｌ ｂ ＋・・・の上下極性が相反す
るように配列し、この１単位とする両心イ１１−の周囲
に商周波箪流全流ずコイル１２を巻長して（Ｉη成して
いる０ すなわち第２図に示すように、コイル１２に茜周波電流
ｒｈ？ｆ：流すと、このコイルＪ２に接する細管１３に
は渦電流Ｌ＋Ｉ２＋・・・が発生するもので、とのｌｆ
’、’Ｍ屯流Ｉ、＋ Ｉ２ ｒ ”’Ｆよ（厳君１１ａ
＋１１ｂ＋・・・によりそれぞれ細管１３内面に対して
垂直で周期的に変化しで生じるようになる磁界Ｂｌ＋Ｂ
２＋・・・との相カー作用によシローレンツカＦ＋ 、
Ｆ２ ＋・・・を発生させる。このローレンツ力Ｆ Ｉ
＋ Ｆ２＋・・・は上記磁界Ｂ＋、Ｂ□、・・・の周
期と同周ＪＣＪＪで変化するもので、このローレンツカ
フ 、 Ｆ２ ＋・・・の方向変化に対応するように細
管１３にはＳｔ（彼と呼ばれる超名波（板波）が発生す
る。
ａＴ１１ｂ、・・・を１単位として、それぞれの磁石１
１ ａ ｒ １ ｌ ｂ ＋・・・の上下極性が相反す
るように配列し、この１単位とする両心イ１１−の周囲
に商周波箪流全流ずコイル１２を巻長して（Ｉη成して
いる０ すなわち第２図に示すように、コイル１２に茜周波電流
ｒｈ？ｆ：流すと、このコイルＪ２に接する細管１３に
は渦電流Ｌ＋Ｉ２＋・・・が発生するもので、とのｌｆ
’、’Ｍ屯流Ｉ、＋ Ｉ２ ｒ ”’Ｆよ（厳君１１ａ
＋１１ｂ＋・・・によりそれぞれ細管１３内面に対して
垂直で周期的に変化しで生じるようになる磁界Ｂｌ＋Ｂ
２＋・・・との相カー作用によシローレンツカＦ＋ 、
Ｆ２ ＋・・・を発生させる。このローレンツ力Ｆ Ｉ
＋ Ｆ２＋・・・は上記磁界Ｂ＋、Ｂ□、・・・の周
期と同周ＪＣＪＪで変化するもので、このローレンツカ
フ 、 Ｆ２ ＋・・・の方向変化に対応するように細
管１３にはＳｔ（彼と呼ばれる超名波（板波）が発生す
る。
つまりＩｌ、ＩＩＩ肯１３に場等の欠陥が存イＥする場
合１超廿漱は傷の存在する位置で反射されるようになり
、この反射波は上記トランスデユーサにより）吐気信号
に変換されて検出されるものである。
合１超廿漱は傷の存在する位置で反射されるようになり
、この反射波は上記トランスデユーサにより）吐気信号
に変換されて検出されるものである。
しかし、このように構成されたトランスデ、−ザでＱよ
、Ｉｌ、ｌＩＩ管１３に発生ずるＭｉ ’Ｒ？波は主に
管軸方向Ｘに対して伝播するものであるため、１ソリえ
は隅等の欠陥が細管１３の円周方向Ｙに対して存在して
いる揚台、超音波は仰天に伝播され正確な反射ｄヅを帰
還させるようになる。したがって、これ吉Ｃ」、逆に欠
陥が管軸方向Ｘに幻して存在している場合には、超音波
を円周方向Ｙに伝播させることが困難であるため、−に
記反射阪は正確に帰還されない状ｊ１焦となり、充分な
作ｉ、’＝ｓ感１隻を（４４ることかできない。
、Ｉｌ、ｌＩＩ管１３に発生ずるＭｉ ’Ｒ？波は主に
管軸方向Ｘに対して伝播するものであるため、１ソリえ
は隅等の欠陥が細管１３の円周方向Ｙに対して存在して
いる揚台、超音波は仰天に伝播され正確な反射ｄヅを帰
還させるようになる。したがって、これ吉Ｃ」、逆に欠
陥が管軸方向Ｘに幻して存在している場合には、超音波
を円周方向Ｙに伝播させることが困難であるため、−に
記反射阪は正確に帰還されない状ｊ１焦となり、充分な
作ｉ、’＝ｓ感１隻を（４４ることかできない。
この発明は」−記のような問題点を）ヂｒ決するために
なされたもので、例えば水道配”１７等の細管を超音波
採湯する際に、探傷される欠陥が管軸方向に対して存在
するような場合でも充分な採傷検出感展を得ることが可
能となる電磁■刹ｉトランスデユーサを提供することを
目的とする。
なされたもので、例えば水道配”１７等の細管を超音波
採湯する際に、探傷される欠陥が管軸方向に対して存在
するような場合でも充分な採傷検出感展を得ることが可
能となる電磁■刹ｉトランスデユーサを提供することを
目的とする。
すなわちこの発明に係る′屯４篩−１ｆ−Ｒ″トランス
デー−サは、同一のｌｌｌ１ｌＩ線に対して周囲方向に
交互に４ｄに性を異ならせ一定ピッチでら旋状に巻回さ
れるように形成した複数の４１餞イ」と、この・１コえ
数の４ｉ＋ａ石それぞれに対応して巻装設〉【された１
ソリ１周波１、ｔＩ、流コイルと全具備したものである
。
デー−サは、同一のｌｌｌ１ｌＩ線に対して周囲方向に
交互に４ｄに性を異ならせ一定ピッチでら旋状に巻回さ
れるように形成した複数の４１餞イ」と、この・１コえ
数の４ｉ＋ａ石それぞれに対応して巻装設〉【された１
ソリ１周波１、ｔＩ、流コイルと全具備したものである
。
以下図面によりこの発明の−′−ヅこ施列を説明する。
第３図全展開その（１゛４成を示すもので、それぞれ異
なった（１バ性をイＪする）＞１１えば６本の桿状の磁
石２０ａ〜２ Ｏｆを、円柱コア２１の周囲前曲に対し
て、そのＮ極およびＳ ４ｉｊ＼が同一のピッチＴｍで
交互にら旋状に、１１２ぶように巻回し、このそれぞれ
の＜］Ｊ、’＆石２θａ〜２０１群の」−面および隣接
する１直石２０ｈ〜２Ｏｆそれぞねの溝とに沿って高周
波重罰、コイル２２を巻装して円柱状に一体化して、構
成する。
なった（１バ性をイＪする）＞１１えば６本の桿状の磁
石２０ａ〜２ Ｏｆを、円柱コア２１の周囲前曲に対し
て、そのＮ極およびＳ ４ｉｊ＼が同一のピッチＴｍで
交互にら旋状に、１１２ぶように巻回し、このそれぞれ
の＜］Ｊ、’＆石２θａ〜２０１群の」−面および隣接
する１直石２０ｈ〜２Ｏｆそれぞねの溝とに沿って高周
波重罰、コイル２２を巻装して円柱状に一体化して、構
成する。
上記円柱コア２１に巻回するそれぞれの磁石２０ａ〜、
２０ ｆは、第４図（ａ）に示すようなストリップ状の
がム磁イー」２３を用いるか、またＣ１：第４図（ｂ）
に示すような小形磁わ２４を１白列に並べて用いるかし
２で形成するもので、このようなゴム磁石２３もしく
ｒａｔ小形４＋＋Ｃ石２４でなる磁気回路に巻装される
コイル２２１ｆＪ１、第５図に第３図全展開して示すよ
うにピッチＴＯの巻装状１報でなり、この巻装しプこコ
イル２２に高周波市１派Ｉｈケ供六５１）するようにし
てなる。
２０ ｆは、第４図（ａ）に示すようなストリップ状の
がム磁イー」２３を用いるか、またＣ１：第４図（ｂ）
に示すような小形磁わ２４を１白列に並べて用いるかし
２で形成するもので、このようなゴム磁石２３もしく
ｒａｔ小形４＋＋Ｃ石２４でなる磁気回路に巻装される
コイル２２１ｆＪ１、第５図に第３図全展開して示すよ
うにピッチＴＯの巻装状１報でなり、この巻装しプこコ
イル２２に高周波市１派Ｉｈケ供六５１）するようにし
てなる。
ここでそれぞれの＋ｌＪ、ｔｃ石２０ａ〜２０ ｆのピ
ッチＴｎ旨およびコイル２２の巻装ピッチ′１゛Ｏは次
式全６ｊ〜足する間１ｔｉ°・ろに設定する。
ッチＴｎ旨およびコイル２２の巻装ピッチ′１゛Ｏは次
式全６ｊ〜足する間１ｔｉ°・ろに設定する。
Ｔｍ−λ／２
Ｔｏ−λ／４
１−Ｊ ｊ、λｔよ発生する超音波の波長である。
すなわちこのように構成される磁気回１！＋６において
、第６図にその表面の一部分を展開して示すように、磁
気回路の表面周囲には、それぞれの（＋ｄイ」２０ａ〜
２０ｄの磁気作用によシビッチ１゛０で方向が９０°変
化する磁界Ｂｌ−Ｂ７が発生するようになる。
、第６図にその表面の一部分を展開して示すように、磁
気回路の表面周囲には、それぞれの（＋ｄイ」２０ａ〜
２０ｄの磁気作用によシビッチ１゛０で方向が９０°変
化する磁界Ｂｌ−Ｂ７が発生するようになる。
第７図１はこの磁気回路を１ｆｔＩＩ官１３内に挿入し
プこ」わ合に、と（＜６図のＡ−Ａ而に対応した部分の
細管１３の斜断面２５全示すもので、つまり（磁気回路
によシ加えられた磁界Ｂ１〜Ｂ７に対してコイル２２に
置局Ｖ電流Ｉｈを流づと、斜断面２５ｅトハコイル２２
と平行にして吊）１′屯ｉＡＩ、■１〜■７が発生ずイ
）。
プこ」わ合に、と（＜６図のＡ−Ａ而に対応した部分の
細管１３の斜断面２５全示すもので、つまり（磁気回路
によシ加えられた磁界Ｂ１〜Ｂ７に対してコイル２２に
置局Ｖ電流Ｉｈを流づと、斜断面２５ｅトハコイル２２
と平行にして吊）１′屯ｉＡＩ、■１〜■７が発生ずイ
）。
このｎ１°ｈ’ｌｉ、 ＋’ｉｉｉ； Ｉ ＋ 〜Ｉ
７は磁界１３．−Ｂ７との相仏作用に、１リピツチ′１
゛ｏで力量が（ｒ ｏ ０ｃ化するローレンツ力ｒ；’
、 ”Ｆ７′ｌＫ：う６生さＶるもので、このローレン
ツ力ｌｉ’ Ｉ−Ｆ ７が２ Ｔｍ周期で有する破６３
４で示す」：すな方向性に伴なって斜断面２５には＋Ｉ
イｉ音波Ｓ ｔｔ （板波）が発生し、”Ｑ ８図に示
すようにボｌｌｌ官１３に対ｌ〜てヘリカル状に半無限
的に伝Ｎｉされるようになる。
７は磁界１３．−Ｂ７との相仏作用に、１リピツチ′１
゛ｏで力量が（ｒ ｏ ０ｃ化するローレンツ力ｒ；’
、 ”Ｆ７′ｌＫ：う６生さＶるもので、このローレン
ツ力ｌｉ’ Ｉ−Ｆ ７が２ Ｔｍ周期で有する破６３
４で示す」：すな方向性に伴なって斜断面２５には＋Ｉ
イｉ音波Ｓ ｔｔ （板波）が発生し、”Ｑ ８図に示
すようにボｌｌｌ官１３に対ｌ〜てヘリカル状に半無限
的に伝Ｎｉされるようになる。
以上のようにこの発明によれば、同一の軸線に対して周
囲方向に交互に極性’ｃ Ｊ’ｉ’＜ ｆｚらせ一定ピ
ッチでら旋状に巻回される」、うに形成した複数のイａ
石と、この置数の磁石それぞれに対応して＠４〜設定さ
れた高周波電流コイルと全具備するように［７たので、
＃Ｉｌｌ管に利してヘリカル状に伝１１１１する超音波
を発生させることができる。すなわち卸ｌ管の９″Ｉ’
１Ｍ＋１方向に沿って超音波が回転して伝播すること
により、例えはひび割れ等の欠陥が細管の円周方向に存
在する場合のみならず、管軸方向に存在するような場合
でも、超旨波は効果的に伝播されて反射されるようにな
る。し７プこがって上記のような欠ｔｆｉｉｔが＋Ｉ′
ｌｌｌ ’ｉ’？の如何なる位ＩＶシにイＩ在しても、
充分な」二←偏検１「ｌ／へ度を・得ることがｉＪｊ能
となり、細骨におりるＩＩ！Ｊ ＞ｒ波探１易のイδ耕
件ＶＪ、’ イ＋ｉＬ実に向上するものである。
囲方向に交互に極性’ｃ Ｊ’ｉ’＜ ｆｚらせ一定ピ
ッチでら旋状に巻回される」、うに形成した複数のイａ
石と、この置数の磁石それぞれに対応して＠４〜設定さ
れた高周波電流コイルと全具備するように［７たので、
＃Ｉｌｌ管に利してヘリカル状に伝１１１１する超音波
を発生させることができる。すなわち卸ｌ管の９″Ｉ’
１Ｍ＋１方向に沿って超音波が回転して伝播すること
により、例えはひび割れ等の欠陥が細管の円周方向に存
在する場合のみならず、管軸方向に存在するような場合
でも、超旨波は効果的に伝播されて反射されるようにな
る。し７プこがって上記のような欠ｔｆｉｉｔが＋Ｉ′
ｌｌｌ ’ｉ’？の如何なる位ＩＶシにイＩ在しても、
充分な」二←偏検１「ｌ／へ度を・得ることがｉＪｊ能
となり、細骨におりるＩＩ！Ｊ ＞ｒ波探１易のイδ耕
件ＶＪ、’ イ＋ｉＬ実に向上するものである。
４図間のＩ’ｌｉｊ Ｊｌ’−なｉ見切第１図は従来の
トランデー−ザを示す図、第２図ｔよ−」二記トランス
デューザにより発生ずる超音波を説明する図、第３図は
この発明の一実３ｍ１り０に係る屯修音Ｈｉ＋：（ｌ−
ランスデュ、−サを示す図、第４図（ａ） ＩＩＩ Ｊ
： Ｎ１実す瓜し月においてイ１１″１イ」として１月
いることのできるゴムイ厳君を示ず図、弔４図（ｂ）は
上ｉｉ「： ：寿ＭＱ ！＋’ｌにおいて〈軽石として
用いるととのできる小形砕石を示す図、第５ ｌ二？Ｉ
＆、Ｊ、上記実施列において巻装されたコイルを展開
して７トず図、第６図は上６己実旋１夕１１においてそ
の表門のｌ用〜分を展開して示ず図、ξｎ７図ｔ：ｊ、
」−記火１ｊｉ＋酉ｉ□すにおいて発生ずる超音波を説
明する図、第８図は」−記実施列において汀１管に伝播
さｊ″しるｌ１ｉｉ音波を示す図°である。
トランデー−ザを示す図、第２図ｔよ−」二記トランス
デューザにより発生ずる超音波を説明する図、第３図は
この発明の一実３ｍ１り０に係る屯修音Ｈｉ＋：（ｌ−
ランスデュ、−サを示す図、第４図（ａ） ＩＩＩ Ｊ
： Ｎ１実す瓜し月においてイ１１″１イ」として１月
いることのできるゴムイ厳君を示ず図、弔４図（ｂ）は
上ｉｉ「： ：寿ＭＱ ！＋’ｌにおいて〈軽石として
用いるととのできる小形砕石を示す図、第５ ｌ二？Ｉ
＆、Ｊ、上記実施列において巻装されたコイルを展開
して７トず図、第６図は上６己実旋１夕１１においてそ
の表門のｌ用〜分を展開して示ず図、ξｎ７図ｔ：ｊ、
」−記火１ｊｉ＋酉ｉ□すにおいて発生ずる超音波を説
明する図、第８図は」−記実施列において汀１管に伝播
さｊ″しるｌ１ｉｉ音波を示す図°である。
Ｉ ａ −ＩＩ（ｌ’ｔ’ｔ、２０ ａ 〜２０ ｆ
−＝ ｊＨ？ｉ石、２ Ｊ −・・円柱コア、２２・・
°高周ｅ市、ｒＡｉ：コイル。
−＝ ｊＨ？ｉ石、２ Ｊ −・・円柱コア、２２・・
°高周ｅ市、ｒＡｉ：コイル。
出Ｉｌ：！ｉ１人複代１月１人 ）ｐ、’Ｑ！ Ｊ−
６ｉｊ ？−１１武）Ｊｈ 第２図 第３図 ＩＩ４図 （ａ） （ｂ） 第５図 ｈ
６ｉｊ ？−１１武）Ｊｈ 第２図 第３図 ＩＩ４図 （ａ） （ｂ） 第５図 ｈ
Claims (1)
- 同−のり相線に対して周囲方向に交互に極性を異ならせ
一定ピッチでら旋状に巻回されるように形成した薩数の
磁石と、この・包数のイ賊石それぞれに対応して巻装設
＞ピされた高周波電流コイルと４其１＋ｉｆｉ したこ
とを特徴とする′１８．磁−１６響トランスデューザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16923282A JPS5958358A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | 電磁音響トランスデユ−サ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16923282A JPS5958358A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | 電磁音響トランスデユ−サ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5958358A true JPS5958358A (ja) | 1984-04-04 |
| JPH0215018B2 JPH0215018B2 (ja) | 1990-04-10 |
Family
ID=15882676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16923282A Granted JPS5958358A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | 電磁音響トランスデユ−サ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5958358A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6267447A (ja) * | 1985-09-20 | 1987-03-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | チユ−ブ軸方向欠陥検出方法およびその装置 |
| GB2471387A (en) * | 2009-06-26 | 2010-12-29 | Tdw Delaware Inc | Pipeline inspection tool with oblique magnetizer |
| CN101936949A (zh) * | 2009-06-26 | 2011-01-05 | Tdw达拉威公司 | 具有双螺旋电磁声换能器传感器阵列的管线检查工具 |
| US8319494B2 (en) | 2009-06-26 | 2012-11-27 | Tdw Delaware Inc. | Pipeline inspection tool with double spiral EMAT sensor array |
-
1982
- 1982-09-28 JP JP16923282A patent/JPS5958358A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6267447A (ja) * | 1985-09-20 | 1987-03-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | チユ−ブ軸方向欠陥検出方法およびその装置 |
| GB2471387A (en) * | 2009-06-26 | 2010-12-29 | Tdw Delaware Inc | Pipeline inspection tool with oblique magnetizer |
| CN101936949A (zh) * | 2009-06-26 | 2011-01-05 | Tdw达拉威公司 | 具有双螺旋电磁声换能器传感器阵列的管线检查工具 |
| US8319494B2 (en) | 2009-06-26 | 2012-11-27 | Tdw Delaware Inc. | Pipeline inspection tool with double spiral EMAT sensor array |
| US8653811B2 (en) | 2009-06-26 | 2014-02-18 | Tdw Delaware Inc. | Pipeline inspection tool with oblique magnetizer |
| GB2471387B (en) * | 2009-06-26 | 2014-02-19 | Tdw Delaware Inc | Pipeline inspection tool with oblique magnetizer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0215018B2 (ja) | 1990-04-10 |
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