JPS6027853A - 超音波探傷装置 - Google Patents
超音波探傷装置Info
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- JPS6027853A JPS6027853A JP58136176A JP13617683A JPS6027853A JP S6027853 A JPS6027853 A JP S6027853A JP 58136176 A JP58136176 A JP 58136176A JP 13617683 A JP13617683 A JP 13617683A JP S6027853 A JPS6027853 A JP S6027853A
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- Japan
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- ultrasonic wave
- electrodes
- ultrasonic
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- vibrator
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-
- 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
- G01N29/221—Arrangements for directing or focusing the acoustical waves
-
- 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
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
- G10K11/30—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using refraction, e.g. acoustic lenses
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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１例えば、船体等の金属性構造部材を超首波
で探傷する扇状走置（セクタースキャン］万式の超音波
探傷装置に関する。
で探傷する扇状走置（セクタースキャン］万式の超音波
探傷装置に関する。
例えば船体溶接部内部の溶接状態を超音波で探傷するに
は、第１図に示すような、アレイ式センサＩＩを用いた
扇状走査映像装置が使用される。上記アレイ式センサＩ
Ｉは、横１列に整列したｍ数の振動子電極（ニレメン）
、）Ｚ２ａ。
は、第１図に示すような、アレイ式センサＩＩを用いた
扇状走査映像装置が使用される。上記アレイ式センサＩ
Ｉは、横１列に整列したｍ数の振動子電極（ニレメン）
、）Ｚ２ａ。
Ｚ２ｂ・・・を１藺えるもので、この振動子電極１２ａ
。
。
１２ｂ・・・それぞれをパルス発生回路１３からのパル
ス信号で励振することにより被検査体１４内に超音波Ｉ
５を伝搬させる。ここで、この超音波１５の被検査体１
４に対する入射角度θは。
ス信号で励振することにより被検査体１４内に超音波Ｉ
５を伝搬させる。ここで、この超音波１５の被検査体１
４に対する入射角度θは。
アレイ式センサＩＫの振動子電極１２ ａ 、 １２ｂ
・・・それぞれを励振するタイミング、つまり、パルス
発生回路Ｉ３によるパルス信号の発生タイミングをコン
トロール回路ｚ６で制御するととにより設定されるもの
で、この超音波１５の入射角度θを矢印ａで示すように
順次変更して走査することにより、被検査体Ｘ４内部を
扇状に探傷している。
・・・それぞれを励振するタイミング、つまり、パルス
発生回路Ｉ３によるパルス信号の発生タイミングをコン
トロール回路ｚ６で制御するととにより設定されるもの
で、この超音波１５の入射角度θを矢印ａで示すように
順次変更して走査することにより、被検査体Ｘ４内部を
扇状に探傷している。
この場合、被検査体１４を走査して帰還される超音波１
５は、上記入射角度θと同じ角度で再び振動子電極１２
ａ ｓ Ｉ ２ ｂ・・・に受信されるもので、この受
信信号を増幅回路１７％、（介して増幅し、受信信号遅
延回路１８で上記振動子宵ｈｌ！Ｚ Ｊ ａ ＠ Ｉ
２ ｂ・・・の励振タイミングに対しして遅延する。こ
の遅延時間の制御はコントロール回路１６により行なわ
れるもので、との延遅制御後の受信信号を加算回路Ｚ９
で合１戊することにより、探傷超音波全検出している。
５は、上記入射角度θと同じ角度で再び振動子電極１２
ａ ｓ Ｉ ２ ｂ・・・に受信されるもので、この受
信信号を増幅回路１７％、（介して増幅し、受信信号遅
延回路１８で上記振動子宵ｈｌ！Ｚ Ｊ ａ ＠ Ｉ
２ ｂ・・・の励振タイミングに対しして遅延する。こ
の遅延時間の制御はコントロール回路１６により行なわ
れるもので、との延遅制御後の受信信号を加算回路Ｚ９
で合１戊することにより、探傷超音波全検出している。
すなわち１例えば被検査体１４内に欠陥部が生じている
場合には、表示装置向、２０には、第２図で示ターよう
な、欠陥ｔｊｌＳを空白域２１で示しだ検査断面像が表
示されるものである。
場合には、表示装置向、２０には、第２図で示ターよう
な、欠陥ｔｊｌＳを空白域２１で示しだ検査断面像が表
示されるものである。
しかしこのように構成される走査映像装置では、超音波
１５を発生するアレイ式センサＩＩの振動子電極１２ａ
、１２ｂが、平凹状に描１列に整列配置されているので
、被検査体１４の表面にはこの振動子電極１２ａ、１２
ｂ’ｆれぞれを一様に接触させるだけの平面ｍ］４山を
必Ｑとする。すなわち１例えば被検査体１４の超音波入
射角が曲率を何している場合や、非′縮に狭い場合には
、被検査体Ｉ４に対して超音波１５を充分入射させるの
は非常に困難となり、検ｉ体Ｉ４内部を扇状に走査する
のは不可能となる、また、被検査体Ｉ４に対する超音波
入射角θの制御が廐雑であり好ましくない。
１５を発生するアレイ式センサＩＩの振動子電極１２ａ
、１２ｂが、平凹状に描１列に整列配置されているので
、被検査体１４の表面にはこの振動子電極１２ａ、１２
ｂ’ｆれぞれを一様に接触させるだけの平面ｍ］４山を
必Ｑとする。すなわち１例えば被検査体１４の超音波入
射角が曲率を何している場合や、非′縮に狭い場合には
、被検査体Ｉ４に対して超音波１５を充分入射させるの
は非常に困難となり、検ｉ体Ｉ４内部を扇状に走査する
のは不可能となる、また、被検査体Ｉ４に対する超音波
入射角θの制御が廐雑であり好ましくない。
この発明は上記のような問題点に鑑みなされたもので１
例えば超音波入射面が非常に狭い場合でも、入射角制御
が這雑化することなく、簡単かつ正確な範囲で扇状走査
することが可能となる超音波探傷装置を提供することを
目的とする。
例えば超音波入射面が非常に狭い場合でも、入射角制御
が這雑化することなく、簡単かつ正確な範囲で扇状走査
することが可能となる超音波探傷装置を提供することを
目的とする。
すなわちこの発明に係る超音波探傷装置は。
−万の面に円弧面を有するくさび部材と、このくさび部
材の円弧面の面上全体に接触して載置される音響レンズ
と、この音響レンズの面上に上記くさび部材の円弧方向
に直譬七で配列される慢数の振動子電極と、この複数の
振動子電極それぞれを順次選択し励振する手段と、上記
複数の振動子電極により順次受信される信号ｋ ＪＩＢ
次選択して加算する手段とを具備し、上記振動子電極の
励振時に、上記音響レンズを介して放射される超音波？
、上記くさび部材の円弧面に対問する面の一部分に集中
させるようにしたものである。
材の円弧面の面上全体に接触して載置される音響レンズ
と、この音響レンズの面上に上記くさび部材の円弧方向
に直譬七で配列される慢数の振動子電極と、この複数の
振動子電極それぞれを順次選択し励振する手段と、上記
複数の振動子電極により順次受信される信号ｋ ＪＩＢ
次選択して加算する手段とを具備し、上記振動子電極の
励振時に、上記音響レンズを介して放射される超音波？
、上記くさび部材の円弧面に対問する面の一部分に集中
させるようにしたものである。
以下図面によりこの発明の一実施例を説明する。
第３図はその構成を示すもので、この探傷装置はアレイ
式センサ３Ｉを備えている。第４図はこのアレイ式セン
サ３１ｆｔ示すもので、このセンナ３Ｉはかまぼこ状の
くさび部材３２を喘えている。このくさび部材３２はそ
の上面に円弧面３３を有するもので、との円弧面３３の
面上には音響レンズ３４を載置する。この旨響レンズ３
４は、上記円弧面３３の面上全体に接触するように設定
されるもので、この音響レンズの面上には、複数の振動
子電極３５ａ 、３５ｂ・・・を配列する。この振動子
電極３５ａ、３６ｂ・・・は、上記くさび部材の円弧方
向に直角にして配列設定されるもので、この振動子′５
極３５ａ。
式センサ３Ｉを備えている。第４図はこのアレイ式セン
サ３１ｆｔ示すもので、このセンナ３Ｉはかまぼこ状の
くさび部材３２を喘えている。このくさび部材３２はそ
の上面に円弧面３３を有するもので、との円弧面３３の
面上には音響レンズ３４を載置する。この旨響レンズ３
４は、上記円弧面３３の面上全体に接触するように設定
されるもので、この音響レンズの面上には、複数の振動
子電極３５ａ 、３５ｂ・・・を配列する。この振動子
電極３５ａ、３６ｂ・・・は、上記くさび部材の円弧方
向に直角にして配列設定されるもので、この振動子′５
極３５ａ。
３５ｂ、・・・の背面周囲には、ダンパ材３６を設は外
囲器３２で包囲する。
囲器３２で包囲する。
そして、このアレイ式センナ３Ｉの振動子電極３５ａ、
３５ｂ、・・・には、それぞれ第３図における複数のパ
ルス発生回路４１ａ、４１ｂＮ・・・を接続する。この
パルス発生回路４１ａ。
３５ｂ、・・・には、それぞれ第３図における複数のパ
ルス発生回路４１ａ、４１ｂＮ・・・を接続する。この
パルス発生回路４１ａ。
４１ｂ、・・・は、それぞれｍ数の振動子電極３５ａ３
５ｂ、・・・に対してパルス（１号を供給し、そのそれ
ぞれの電極３５ａ、３５ｂｈ・・・を励振Ｕ＆Ｕするも
ので、このパルス発生回路４１ａ。
５ｂ、・・・に対してパルス（１号を供給し、そのそれ
ぞれの電極３５ａ、３５ｂｈ・・・を励振Ｕ＆Ｕするも
ので、このパルス発生回路４１ａ。
ａ ｒ ｂ ＠・・・にはチャンネル選択回路４２を接
続し、上記複数の振動子電極Ｊ ５ ａ ＠ ３５ ｂ
＋・・・それぞれの励振順序を選択する。
続し、上記複数の振動子電極Ｊ ５ ａ ＠ ３５ ｂ
＋・・・それぞれの励振順序を選択する。
また、上自己アレイ式センサ３Ｉの振動子電極３６ｍ、
３５ｂ、・・・には、それぞれ複数の増幅回路４３ｍ、
４３ｂ、・・・を介して受信チャンネル選択回路４４を
接続する。この受信チャンネル選択回路４４は、上記複
数の振動子電極３５ａｊ ５ ｂ 、 ・・・から増幅
器４３ ｍ 、 ４３ ｂ 、 ・・・を介して供給さ
れる受信信号を、上記チャンネル選択１路４２による励
振順序に対応して１１１ｉ１次選択するもので、この受
信チャンネル選択回路４４には、加算回路Ｉ９を介して
表示装置２ｏを接続する。そして、上記それぞれのチャ
ンネル選択回路４２および４４には、コントロール回ｂ
ｌ＆４５を接続し、それぞれの選択順序全制御するよう
にして構成する。
３５ｂ、・・・には、それぞれ複数の増幅回路４３ｍ、
４３ｂ、・・・を介して受信チャンネル選択回路４４を
接続する。この受信チャンネル選択回路４４は、上記複
数の振動子電極３５ａｊ ５ ｂ 、 ・・・から増幅
器４３ ｍ 、 ４３ ｂ 、 ・・・を介して供給さ
れる受信信号を、上記チャンネル選択１路４２による励
振順序に対応して１１１ｉ１次選択するもので、この受
信チャンネル選択回路４４には、加算回路Ｉ９を介して
表示装置２ｏを接続する。そして、上記それぞれのチャ
ンネル選択回路４２および４４には、コントロール回ｂ
ｌ＆４５を接続し、それぞれの選択順序全制御するよう
にして構成する。
すなわち、このように構成される探傷装置において、超
音波探傷を行なう場合には、ます。
音波探傷を行なう場合には、ます。
コントロール回路４５により１例えば３つのパルス発生
回路４１ａ〜４１ｃを選択し、アレイ式センサ３１の３
つの振動子電極３５ａ〜３５Ｃのみを励振駆動する。こ
れにより、３つの振動子電極３５ａ〜３５ｃは第５図（
Ａ）に示すように超音波１５を発生し、彼横査体ｌイに
対して放射伝搬させるもので、この場合、上口１振動子
電極３５ａ〜３５ｃからの超音波１５は、音響レンズ３
４を介して屈折し、くさび部材３２の円弧面３３に対向
する面の中心部Ａから集中して放射されるようになる。
回路４１ａ〜４１ｃを選択し、アレイ式センサ３１の３
つの振動子電極３５ａ〜３５Ｃのみを励振駆動する。こ
れにより、３つの振動子電極３５ａ〜３５ｃは第５図（
Ａ）に示すように超音波１５を発生し、彼横査体ｌイに
対して放射伝搬させるもので、この場合、上口１振動子
電極３５ａ〜３５ｃからの超音波１５は、音響レンズ３
４を介して屈折し、くさび部材３２の円弧面３３に対向
する面の中心部Ａから集中して放射されるようになる。
そして、このくさび部材３２の中心Ｈ１ｉ Ａから被＋
ｌｋ”体１４Ｖｃ入射した超諺音波１５は、矢印Ｘで示
すような選択電極範囲に比例した放射範囲で伝搬される
ようになる。この後、被検査体Ｉ４から反射帰還される
超音波１５は、再びくさひ部材３２の中心部Ａを介して
それぞれの振動子゛電極３５ ａ〜３５ｃに受信され、
第３図における増幅器４３ａ〜４３ｃを介して受信チャ
ンネル選択回路４４に供給される。
ｌｋ”体１４Ｖｃ入射した超諺音波１５は、矢印Ｘで示
すような選択電極範囲に比例した放射範囲で伝搬される
ようになる。この後、被検査体Ｉ４から反射帰還される
超音波１５は、再びくさひ部材３２の中心部Ａを介して
それぞれの振動子゛電極３５ ａ〜３５ｃに受信され、
第３図における増幅器４３ａ〜４３ｃを介して受信チャ
ンネル選択回路４４に供給される。
次に、コントロール回路４５は２回目のパルス発生回路
４１ｂ〜４１ｄ群を選択設定し、前回とはＩ振動子電極
３５ａだけずらした範囲の振動子電極３５ｂ〜３５ｄを
励振駆動する。これにより、第５図ω）に示すように、
振動子電極３５ｂ〜３５ｄから音響レンズ３４およびく
さび部材３２の中心部Ａを介して放射される超音波１５
は、被検査体Ｚ４に対して前回とは一定角［Ｙだけずれ
た方間に伝搬するようになる。
４１ｂ〜４１ｄ群を選択設定し、前回とはＩ振動子電極
３５ａだけずらした範囲の振動子電極３５ｂ〜３５ｄを
励振駆動する。これにより、第５図ω）に示すように、
振動子電極３５ｂ〜３５ｄから音響レンズ３４およびく
さび部材３２の中心部Ａを介して放射される超音波１５
は、被検査体Ｚ４に対して前回とは一定角［Ｙだけずれ
た方間に伝搬するようになる。
この後、被検量体１４から反射帰還される超音波Ｘ５は
、上記放射時と同様にして、再び中心部人を介してそれ
ぞれの振動子電極３５ｂ〜・３５ｄに受信され、第３図
において対応する増幅器４３ｂ〜４３ｄを介して受信チ
ャンネル選択回路４４に供給される、 つまり、このように慢数の振動予電ｍ ３５ ａ ＃３
５ｂ、・・・を順次一定数ずつ選択して励振駆動するこ
とにより、被検査体１４はくさび部材３２の中心部Ａを
放射点とする超自汲１５により扇状に走査されるように
なる。そして＋＋＝仄、受信チャンネル選択回路４４に
供給される超音波１５の反射受信信号は、加算回路１９
で合成され前記第２図で示したような＠査断面像として
表示装置２０に表示出力されるようになる。
、上記放射時と同様にして、再び中心部人を介してそれ
ぞれの振動子電極３５ｂ〜・３５ｄに受信され、第３図
において対応する増幅器４３ｂ〜４３ｄを介して受信チ
ャンネル選択回路４４に供給される、 つまり、このように慢数の振動予電ｍ ３５ ａ ＃３
５ｂ、・・・を順次一定数ずつ選択して励振駆動するこ
とにより、被検査体１４はくさび部材３２の中心部Ａを
放射点とする超自汲１５により扇状に走査されるように
なる。そして＋＋＝仄、受信チャンネル選択回路４４に
供給される超音波１５の反射受信信号は、加算回路１９
で合成され前記第２図で示したような＠査断面像として
表示装置２０に表示出力されるようになる。
したがって、このように構成される探傷装置によれは、
複数の振動子電極３５ ａ ＊ Ｊ ５ ｂ ＊・・・
から発生する超音波Ｚ５は、すべて音響レンズ３４を介
して屈折し、くさび部材３２の中心部Ａから集中して放
射されるようになるので。
複数の振動子電極３５ ａ ＊ Ｊ ５ ｂ ＊・・・
から発生する超音波Ｚ５は、すべて音響レンズ３４を介
して屈折し、くさび部材３２の中心部Ａから集中して放
射されるようになるので。
例えば被検査体１４の超音波１５入射而が非常に狭いよ
うな場合でも、被＋に量体１４の内部を正確な扇状範囲
で走ｉできるようになる。また。
うな場合でも、被＋に量体１４の内部を正確な扇状範囲
で走ｉできるようになる。また。
従来、ｎ１１記第１図において必要とした受信信号遅延
回路１８等を不要にすることができるため。
回路１８等を不要にすることができるため。
装置全体の構成が複雑化することばない。
以上のようにこの発明によれば１例えば被検査体の超音
波入射面が非常に狭い場合や曲率を有してν）るような
場合でも、入射角制御が用雑化することなく、簡単且つ
正確な範囲で被検査体内部を扇状走査するととが可能と
なる。これにより、との探傷装置の用途範囲は大きく広
がるようになる。
波入射面が非常に狭い場合や曲率を有してν）るような
場合でも、入射角制御が用雑化することなく、簡単且つ
正確な範囲で被検査体内部を扇状走査するととが可能と
なる。これにより、との探傷装置の用途範囲は大きく広
がるようになる。
第１図は従来のプレイ式センサを用いた扇状走査映像装
置を示す構成図、第２図は上記映像装置の表示装置の表
示状態を示す図、第３図はこの発明の一英施例に係る超
音波探傷装置を示す構成図、第４図は上記探傷装置のア
レイ式センサを示す図、第５１翰および（ロ）はそれぞ
れ上記探傷装にのアレイ式センサによる超音波の放射伝
搬状態を示す図である。 １９・・・加算油路、２０・・・表示装置、３１・・・
アレイ式センサ、３２・・・くさび部材、３３・・・円
弧面、３４・・・音響レンズ、３５ａ、３５ｂ・・・振
動子′冷極、４１ａ、４１ｂ・・・パルス発生回路。
置を示す構成図、第２図は上記映像装置の表示装置の表
示状態を示す図、第３図はこの発明の一英施例に係る超
音波探傷装置を示す構成図、第４図は上記探傷装置のア
レイ式センサを示す図、第５１翰および（ロ）はそれぞ
れ上記探傷装にのアレイ式センサによる超音波の放射伝
搬状態を示す図である。 １９・・・加算油路、２０・・・表示装置、３１・・・
アレイ式センサ、３２・・・くさび部材、３３・・・円
弧面、３４・・・音響レンズ、３５ａ、３５ｂ・・・振
動子′冷極、４１ａ、４１ｂ・・・パルス発生回路。
Claims (1)
- 一方の面に円弧面を有するくさび部材と、このくさび部
材の円弧部の面上全体に接触して載置される音響レンズ
と、この音響レンズの面上に上記くさび部材の円弧方向
に直角にして配列される反数の振動子電極と、この重数
の振動子電極それぞれをＩＩＩＩＩ１次選択し励振する
手段と、上記曳数の振動子′電極により受信される信号
を順次選択して加算する手段とを具備し、上記振動子電
極の励振時に、上記音響レンズを介して放射される超音
波を、上記くさび部材の円弧面ＶＬ対向する面の一部分
に集中させることを特徴とする超音波探傷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58136176A JPS6027853A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | 超音波探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58136176A JPS6027853A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | 超音波探傷装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6027853A true JPS6027853A (ja) | 1985-02-12 |
Family
ID=15169101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58136176A Pending JPS6027853A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | 超音波探傷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6027853A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61129159U (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-13 | ||
| JPS62194217U (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-10 | ||
| WO2007125500A3 (en) * | 2006-05-02 | 2008-01-10 | Koninkl Philips Electronics Nv | Method and apparatus for elevation focus control of acoustic waves |
| US20150075278A1 (en) * | 2005-01-10 | 2015-03-19 | Gems Sensors, Inc. | Fluid level detector |
-
1983
- 1983-07-26 JP JP58136176A patent/JPS6027853A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61129159U (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-13 | ||
| JPS62194217U (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-10 | ||
| US20150075278A1 (en) * | 2005-01-10 | 2015-03-19 | Gems Sensors, Inc. | Fluid level detector |
| WO2007125500A3 (en) * | 2006-05-02 | 2008-01-10 | Koninkl Philips Electronics Nv | Method and apparatus for elevation focus control of acoustic waves |
| US7957219B2 (en) | 2006-05-02 | 2011-06-07 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method and apparatus for elevation focus control of acoustic waves |
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