JPS6064251A - 多重トランスジユ−サ超音波プロ−ブ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、サイズの異なるトランスジユーザを備えた超
音波多重トランスジユーザプローブに係シ特に機械部品
の非破壊検査に使用されるものである。

数多くの超音波多重トランスジューザブローブが知らり
、ている。これらは全て、同じ形の同じサイズのトラン
スジユーザから形成されている。例示的な意味で、第１
図は周知のプローブを概略的に示している。例えばこれ
は、２つの部分３ａと３ｂを継ぎ合わせて単一部分３を
形成するための溶接部２の検査またｅよテス）Ｋ使用す
ることを意図したもので／！５る。第１図のプローブは
、送・受信超音波トランスジュー−リー５がＭ個配置さ
れた線状ストリップ４から成っておシ、トランスジユー
ザ５は検査されるべき部分３の方を向いている。

ストリップ４は部分３の表面６に関して傾斜しておシ、
溶接部２はそれに対して垂直となっている。

ストリップ４は、当該ストリップのＭ個並ｎされたトラ
ンスジューサ゛の群９を活性化するための手段７に電気
的に接続されており、トランスジユーザをまず超音波送
信機として機能させ、次に超音波受イ「機として機能さ
せるようになっている。前記の群は次に整数、例えば１
に等しい数のトランスジューサずつ変位されて、ストリ
ップ４全体を走査し、こうして部分３を深さ方向に、従
って溶接部２の高さ全域に亘って検査する。群の活性化
および変位を可能にしている手段７は、部分３の体積表
示手段８に電気的に接続されている。

トランスジューサ５は全部同一サイズである。

つまり同一の受信・送信帯域＠（ストリップの長手方向
に見て）を有しているということである。

ｍ個のトランスジユーザの群は、その群を措成している
トランスジューサのツーイズのｍ倍のサイズをもつ単一
のトランスシュータに等しい。ストリップ４のトランス
ジューサ５の活性化は、部分３の表面６から一番遠いト
ランスジユーザから始まって、その表面に最も近いトラ
ンスジューサへと続いて行く、という様に行なわれる。

第１図はｍ個の一トランス：）ユーザの群９により送信
された音響ビーム１００幅が、深さｐと共に増加するこ
とを示している。ｍ個のトランスジユーザの群９は、各
々の活性化に続いて一定の歩調で変位されて行くため、
欠陥個所１１（この場合では溶接部２の）に替響ビーム
１ｏが届く回数に対応する冗長レンジは、深度ｐと共に
増大する。

それ故第１図のプローブは、部分３の検査をするに当た
って速度が遅くなるという欠点をもつ。

深度ｐが増すに伴なって、群９の要素の数Ｉｎとその群
の前進あるいは変位歩調とを同時に増加することによっ
て、よシ高い検査速度を得るべく、一定の冗長率、すな
わち深さに関係なく一定の冗長率を維持し得る多重トラ
ンスジューザブローブを考え出すことは可能である。だ
がこのような多重トランスジューサプローブでは、非常
に複雑な電子制御手段を必要とするという欠点をもっこ
とになる。

本発明の目的は、前述のような欠点を克服することであ
る。

従って本発明は、被検査物のいろいろな深さＫある点に
向かって超音波ビームを送信するための、および／また
はこれらの点に対して当てられた超音波ビームに応答し
て当該点から発せられる超音波ビームを受信するための
超音波プローブに特に関係するものであｐ、この稗音波
プローグは、被検査物の方に向りて少なくとも１列にＭ
個並１召された送信および／または受信用超音波トラン
スジューサと、Ｍ個のトランスジユーザの中の並置され
たトランスジューサｍ個から形成される少なくとも１つ
の群を活性化し、活性化に続いてＴｎ個のトランスジュ
ーサから形成される各群を一定方向に、整数のトランス
ジユーザずつ変位するための手段とから成っており、前
記Ｍ個のトランスジユーザは異なるサイズを有すると共
に、各列にそのサイズに従って単調形式で配置されてお
り、その“サイズは実質的に深さと無関係である既知の
冗長率で被検査物を走査するように定めらｉｔている。

「超音波ビームを送信および／または受信するための超
音波プローブ」という用語は、超音波ビームの送信機能
と受信機能の２つのうち、少なくともどちらか１つを有
するプローブを意味すると理解される。

「送信用および／または受信用超音波トランスジューサ
」という用語は、超音波送信機能と受信機能の２つのう
ち、少なくともどちらか１つを有するトランスジュー４
ノを意味すると理解される。

「送信用および／ｉたけ受信用超音波トランスジユーザ
のサイズ」という用語は、前記トランスノユー−リの、
それの門する列の長手方向に沿う各送信および／またｔ
」、受信帯域の大きさを意味すると理解される。

「そのサイズに従って単調形式で配置されたトランスジ
ュー−リ」という用語は、トランスジュー゛す゛がその
サイズの減少または増加に従って配置されていることを
意味すると理解される。

超音波ビームの拡散は、それを送信するトランスジユー
ザのサイズに比例し、そのためその列に沿ってトランス
ジューサのサイズが変化して行くことによって、深さと
共に超音波ビームの幅が増加するのを補償することが可
能となる。

深さとは無関係である一定の冗長率で被検査物の検査が
できるように定められた、いろいろなサイズの超音波ト
ランスジューサを使用することにより、単純な、従って
費用のかからない電子制御手段を使いながらも、従来の
多重トランスジューサプローブで得られる速度を十分上
回る最適検査速度を獲得することが可能となる。その上
、一定の検査品質、つまシ一定の冗長率を得るためにも
、本発明によるプローブでは必要なトランスジューサが
はるかに少なくなシ、その結果既知のプローブの場合よ
りも行なわれるべき測定の数もはるかに少なくなシ、こ
れに相応して分析率が上昇する。

さらにまた本発明によるプローブは、全てのトランスジ
ューサが同一サイズである既知のプローブに比較して信
号対雑音比も、良くガっている（送信の場合、この比は
一次送信ローブにより伝播されたエネルギー対二次送信
ローブにより伝播されたエネルギーの比に対応する）。

本発明による超音波プローブの特別の実施態様によると
、Ｍ個のトランスジューサは送信・受信用トランスジユ
ーザであシ、ｍ個のトランスジユーザーの活性化はその
後に受信が続く送信から構成されておシ、活性化および
変位手段がこの活性化を、列の中の最小のトランスジユ
ーザから始める、Ｌうに行なうと共に、列の中の最大の
トランスジュー−リに向かって変位を行なうため、プロ
ーブは「送信・受信方式」とも呼ばれるエコ一方式に従
って被検査物を検査することが可能となっている。

別の５！！施態様によれば、Ｍ個のトランスジューサは
送信・受信用トランスジユーザであり、活性化および変
位手段がｍ個のトランスジユーザから成る群の活性化を
、列の中の最小のトランスジューサから、前記ｍ個のト
ランスジユーザを送信機として機能させながら実施した
後、他のｍ個のトランスジユーザから成る別の群の活性
化を列の中の最大のトランスジユーザから、これら他の
ｍ個のトランスジューサを受信機として機能させながら
行ない、前記群の変位を列の最大トランスジユーザに向
かって行なうと共に、前記他群の変位を列の最小トラン
スジユーザに向かって行なう。こうしてプローブは、タ
ンデム方式に従って被検査物を検査することを可能にし
ている。

さらに別の箱別実施態様によれば、Ｍ個のトランスジユ
ーザの列の数が２に等しく、一方の列が送信機トランス
ジューサから、他方が受信機トランスジューサから形成
されておシ、前記の列は互いに平行に、かつ被検査物の
両側で互いに向き合つている一方、一方の最大トランス
ジユーザが他方の最小トランスジユーザに向き合うよう
に互いに関して方向付けらｙｔており、さらにｍ個の送
信機トランスジユーザの群の活性化を、対応する列の最
小トランスジユーザから行なった後、引き続き別のｍ個
の受信機トランスジューサの群の活性化を他方の列の最
大トランスジユーザから行なうために、また前記送信機
トランスジューサ群の変位を対応する列の最大トランス
ジューサに向がって行なうと共Ｋ、他方の前記受信機ト
ランスジユーザ群の変位を他方列の最小トランスジュー
サに向かって行なうために、活性化および変位手段が備
えられておシ、こうしてプローブはトランスミッション
方式による被検査物の検査を可能にしている。

さら区別の実ＭＪＪ態様によると、Ｍ個のトランスジユ
ーザから成る列の数が２つに等しく、そのうち１つは送
信機トランスジューサから、他方が受信機トランスジュ
ーサから形成されておシ、前記２列も互いに関して傾斜
している一方、これらの列は被検査物の同じ側に配置さ
れ、かつそれぞれの最小トランスジューサが互いに向き
合い、前記最小トランスジューサの方から拡がるように
構成されており、ｍ個の送信機トランスジユーザから成
る群を、対応する列の最小トランスジユーザから活性化
した後ｍ個の受信機トランスジューサから成る別の群を
、対応する列の最小トランスジユーザから活性化して行
くために、！、た前記群と前記別杯とをそれぞれの列の
最大トランスジユーザに向かって変位して行くために活
性化および変位手段が設けられておシ、こうしてプロー
ブは「分離送、受信方式」とも呼ばれる反射方式に従っ
て、被検査物の検査を行なうことが可能となっている。

前記特別実施態様の第１型式のものによれば、活性化お
よび変位手段がｍ個のトランスジューサから成る各群の
トランスジューサを同時に活性化する。

前記特別実施態様の第２の型式によれば、活性化および
変位手段は、ｍ個のトランスジユーザから成る各群のト
ランスジューサを、その列における前記−１ｐ団の位置
に関係のない活性化遅延をもって、トランスジユーザの
何れか１つから連続的かつ漸進的ＩＩ古性化する。

本発明による超音波プローブの好適′ｆＪ、特色によれ
ば、各列にあるＭ個のトランスジユーザのサイズは等差
数列を形成する。

最後に、本発明の別の実施態様によれば、ｍ個ノドラン
スジューサから成る各群はある整数のトランスジユーザ
ずつ変位されて行くが、その整数がｍの数を上回るもの
であシ、各群により送信される、および／　ｉ　ｋは前
記群により受信される超音波ビームのサイズが深度と関
係のないものとなるように、活性化および変位手段は、
活性化を行なう毎に数ｍを変化させる働きをする。

この最後に挙げた実＃Ｉ態様では、トランスジューサの
電子的制御手段は、一定数ｍの活性トランスジューサを
用いて動作する本発明によるプローブに用いられる制御
手段よりわずかに７７１死になるが、それでも一定の冗
長率を維持するためにはトランスジューサの数ｍが深度
と共に変化することが必要なばかυか、ｍ個のトランス
ジューサの群の変位も深度と共に変化することも必要と
なる先行技術プローブの電子制御手段よシは、やはり簡
単なものである。

（以下余白） 以下、添伺図面葡参照しながら、本発明について非制限
的な実施態様に関してより詳細に説明する。

第２図は本発明による超音波プローブの実施態様で、「
エコー」方式によって部分３の検査を可能にするものを
概略的に示している。このプロー；＃ｔＭＩＩｌｉｌの
超音波送受信トランスジューサ１３の線状ストリップま
たは列１２と、ストリップ１２の制御手段１４とから成
っており、この手段は部分３用の体積表示手段８に接続
されている。

トランスジューサ１３は互いに相違しており等差級数を
形成するサイズを有している。トランスジューサ】３ｅ
よストリップ１２上に次第にサイズが大きくなるように
配列されており、ストリップ１２は第１番目にある最小
トランスジューサ１３゜が部分３から最も遠くなるよう
に、図示されていない支持体によって、部分３に則して
傾斜するよう保持されている。

ストリップ１２用の制御手段１４は、Ｒ４ｆｌ？ｊのト
ランスジューサのうちｍ個の並置されたトランスジュー
サから成る群１５を、ストリップ１２の最小トランスジ
ューサから活性化し、各活性化に続いて群１５を整数の
トランスジユーザずつ、例えばトランスジューサ１つず
つ最大トランスジューサの方向に、当該ス）　ＩＪツゾ
の全トランスジューサがこうして活性化され終わるまで
変位していく働きをする。言い換えると、例えばｍを３
とすれば、ストリップ１２の第１、第２、第３トランス
ジユーサで構成される１つめのトランスジューサ群が活
性化される。これらのトランスジューサは超音波ビーム
を部分３に供給するべく送信機とされ、その後部分３に
欠陥１６があればそこから発せられるエコーを受信する
べく受信機とされる。

次にストリップ１２の第２、第３、第４トランスジユー
サで形成される２番目のトランスジューサ群が活性化さ
れ、以後同様に続く。

そのサイズが等差級数を形成しているトランスジューサ
が、深度と関係のない冗長率で部分３を検査することを
可能にしていることが証明される。

超音波ビームの直径ｄ（６ｄｌｌのドロップに対し）が
、下記の関係式によって、問題とされる点の深さｐと開
運づけられる。

ｄ＝λ（Ｋｔ＋４ｐ）／Ｄ　（１） 式中、λ、Ｋｘ、　Ｋｘ、Ｄはそれぞれ、超音波ビーム
の波長、定数、別の定数、そしてｍ　１ｌｉｌのトラン
スジユーザの群に同等のトランスジューサの入射面の大
きさを指示している。トランスジューサ１つずつの前記
群の変位ΔＸについて考えた場合、第１近似値： Δに＝１）７ｍ の式がたてられる。　（２） ストリップ１２により決定される軸ＸＫＧってΔＸが漸
進することにより、痒さの漸進がΔｐ＝ＫａΔＸ（３） のように導かれる。式（３）中のに３は定数である。オ
ーバ２ツゾ率が一定とい５条件は、 ΔＩ）　＝　Ｋ４　ｄ　（４１ であること全必要とする。式（４）中、Ｋ４は定数であ
る。以上に述べた関係式（１）〜（４）から、Ｄ２＝Ｋ
ｉｍＪ　ＣＫｓ十に＊ｐ）／に３ｆ５１の式をたてるこ
とが可能となる。

関係式（５）の微分により、ｍ個のトランスジューサか
ら成る群と同等のトランスジユーザの寸法りの変化ΔＤ
を得ることが可能となる： ΔＤ　＝　Ｋｚ　Ｋ４／λ　（６） この変化量ΔＤは、ストリップ１２内でｌｌｆｉ位ｎ＋
ｍにあるトランスジューサのサイズΔＸｎ＋□と、前記
ストリップ内で順位ｎにある！・ランスジューサのサイ
ズΔＸｎとの開の差に等しい。よってストリップ内で順
位ｎにあるトランスジューサのサイズは ΔＸ　ｎ　＝ａｌ　＋ｎ　ａ鵞　（７１となる。式中ａ
ｌとａ：は定数である。式（７）は、Δｘｎ＝Δｘ＋十
（ｎ　１）ａ２（８）とすることもできる。この式は、
そのサイズが等差級数を形成しているトランスジューサ
により一定の冗長率、すなわち深さと関係のない冗長率
を得ることが可能となることを示すものでちる。トラン
スジユーザのサイズは深さと共に増大するが、それによ
って超音波ビームのサイズは、第１図に関して説明した
先行技術プローブにより生まれるｉ’ｄ４音波ビームの
サイズより、増大のしかたが遅くなるのである。

式（７）の定Ｈａｌとａｌは、部分３の形状およびその
部分に関するストリップ１２の位置の関数として決定で
きる。

サイズの異なるトランスジューサを有するストリップ１
２は、上２ミック製のストリップから形成することがで
き、その中にダイヤモンドソーまたはワイヤソーを用い
て所定の間隔で切れ目を入れてトランスジューサを形成
するようにし、またそれらを互いに電気的、機械的に絶
縁する。例えば周波数Ｉ　Ｍ　Ｈｚの時、１群当り６に
等しい同一数ｎのトランスジューサと、同一の深度零位
に対する超音波ビーム寸法７．５団で深度２５０闘をカ
バーするためには、第１図に示した周知のプローブでは
、長さ５閏のトランスジューサ５４個のストリップと、
４８の制御または検査ステップが必要である。超音波ビ
ームの直径は深度２５０　ＭＭにおいて５４關となるが
、第２図に示すような本発明に拠るプローブの場合、そ
の長さが５〜１３．４ａｍの範囲である３２個の要素の
ストリップと、２６の制御１ＩＩＩまたは検査ステップ
しか必要でなく、深度２５０朧におけるビーム直径は２
０間である。

この例からも、本発明が先行技術に比較して相当の進歩
在そもたらすものであることは、非常に明白となってい
る。

第２図に関して説明しんプローブは、無焦点プローブと
して動作することができ、制御手段１４は各活性化の間
、群１５のトランスジューサ１３を同時に活性化するよ
うに働く。

第３図は、ｍ個のトランスジューサの群１５に同等のト
ランスジューサが焦点合わせされる場合を示している。

この時制御手段１４は、群１５のトランスジューサをそ
の中の１つから継続的かつ漸進的に活性化するために備
えられている。例えば、奇数ｍのトランスジューサ、例
えば５飼のトランスジューサを有する群１５の一定の位
置に関し、群１５の中央トランスジューサに対応する信
号と前記群の中の他のトランスジユーザの信号との間に
、中央トランスジューサから陥れるに従って増大する遅
延が尋人され、これらの遅延もトランスジユーザに対し
対称的となっている。第３図は、群１５の一定位置に等
しいセグメン）ＡＢとＡ／Ｂ／と、前記群１５の別の位
置に等しいセグメン）ＡＩＢ、とＡ’ｌ　Ｂ’４とで最
大遅延ヲ示している。そのサイズが等差数数的に大きく
なるトランスジューサの場合について考えると、群１５
の中央トランスジューサから最も遠いトランスジューザ
ニ対応する最大遅延Δは、深さと関係のないことが証明
できる。遅延ｌ全一定に保つ時、トランスシューサス）
　ＩＪツブ１２内の群１５の位置と関係なく、焦点Ｆの
深度は活性化されたトランスジユーザのサイズと共に、
すなわち群１５が最大送信機に向かって変位されるに従
って増加して行く。屈折は計算に乗算係数を導入するだ
けであるため、第３図では屈折が抽象化されている。

第４図は、「タンデム」方式によって部分３を検査する
ことを可能にする本発明による超音波プ四−ブの、別の
実施態様を概略的に示している。

第４図のプローブは、制御手段１４を除いて、第２図に
関連して説明したものと同じように構成されている。第
４図のプローブの制御手段１４は、ｍ個のトランスジュ
ーサの群１７を、これらｍ１固のトランスジューサ全送
信機として動作することにより、ストリップ１２の最小
トランスジューサから活性化し、それに続いて別のｍ個
のトランス９ニー−９−（７）群］、　８　ｆ：、前記
別のｍ個のトランスジューサ金型イ、１ＪｔＪＱとして
機能させながら、ストリップ１２の最大トランスジュー
サから活性化する働きをすると共に、群１７をストリッ
プの最大トランスジューサに向かって変位し、群１８を
ストリップの最小トランスジューサに向かって変位する
働きをする。換言すれば、例えばｍが３に等しい場合、
制御手段？′Ｊ、ストリップの小さい方から３つの最初
のトランスジューサ１３１．１３２．１３３を送信機と
して、同じストリップの最後３つのトランスジユーザ１
３Ｍ、、１３Ｍ−１，１３Ｍ全受信機として活性化する
。次に例えばトランスシュ〜す１つずつの変位と共に、
順位２，３．４のトランスジユーザが送信機として活性
化され、順位Ｎ−３、Ｎ−２、Ｎ−１のトランスジュー
サが受信機として活性化される。このようにストリップ
の最後３つのトランスジューサが送信機として活性化さ
れ、最初３つのトランスジユーザが受信機として活性化
され終わるまで続けられる。トランスジユーザ群１７の
一定位置で超音波ビームの送信が行なわれ、これが部分
３に伝播して、前記部分の表面６に垂直な欠陥個所１６
があればそれに反射した後、次に部分３の底部１９に反
射し、次に別のトランスジューサ群１８により遮断され
て、それにより欠陥１６を検出することが可能になる。

第５図は所謂「トランスミッションｊ方式によって部分
３金検出することを可能にする本発明による超音波プロ
ーブの別の実施態様を概略的に示している。第５図の超
音波プローブは、超音波トランスジューサ１３の線状ス
トリップまたは列２０と、もう１つの線状ストリップま
たは列２１とから成り、これら２つのス）　ＩＪツゾは
第２図に関連して説明したストリップエ２と同一である
が、ただし例外としてこの場合では、ストリップ２ｏの
トランスジューサが超音波送信後として機能し。

イ１（（方のストリップ２１のトランスジューサは超音
ｅ受信１茂として機Ｉ７１：する。ストリップ２ｏが部
分３の一方の側に配置されて、前記トランスジユーザは
部分３の方に向けられ、兼だ図示されていない支持体上
に、部分３に関して整列するように装着されており、ス
トリップ２ｏの最小トランスジユーザが部分３から最も
遠くなるようになっている。他方のストＩＪツブ２１は
部分３の他方の側に配置され、そのトランスジューサも
部分３の方に向けられる。この他方ストリップ２１は、
ストリップ２１の最大トランスジューサがストリップ２
゜の最小トランスジュー゛す゛と向き合うように、スト
リップ２０と互いに平行に、図示されていない支持体上
に装着されている。

第５図に示すプローブも首だ、ストリップ２゜のｍ個の
送信トランスジユーザの群２２全その最小のトランスジ
ユーザから活性化し、その後他方のストリップ２１０ｍ
Ｈの受信トランスジユーザの群２３をその最大のトラン
スシユ〜°丈から活性化すると共に、群２２のス）　Ｉ
Ｊツブ２ｏの最大トランスジューサに向かっての変位と
、他方の群２３のストリップ２１の最小トランスジユー
ザに向かっての変位を行なうだめの制御手段１４から成
っている。換言すれば、例えば数ｍが３であるとき、ス
トリップ２０の小さい方から最初の３つのトランスジュ
ーサで形成される群２２と、他方のストリップ２１の大
きい方から３つのトランスジューサで形成される群２３
とがまず活性化され、次に各々の群が同じ数のトランス
ジューサ、例えばトランスジューサ１つずつ変位される
。その後ストリップ２０と２１それぞれの、続く３つの
トランスジューサが活性化され、仁うして同じ動作が繰
返される。トランスジューサ群２２！−１２３の一定の
位置において、超音波ビーム２４が群２２により送信さ
れて部分３の中に伝播し、部分３の中で欠陥部１６に遭
遇する。欠陥部１６は、群２２により送信されるビーム
２４と他方の受信トランスジューサ群２３の壁間受信図
との共通領域にある場合に検出され、制御手段１４に接
続された表示手段８上で観察される。

第６図ｅよ、所謂「反射」方式により部分３の検査を可
能にする、本発明による超音波プローブの別の実施態様
全イｑ略的１ｃ示している。第６図のプローブは、第５
Ｎに関連して説明したストリップ２゜とストリップ２１
とから成るが、これらは異なる方法で配置される。スト
リップ２ｏと２１のトランスジユーザは、それぞれ超音
波送信機と超音波受信機として動作する。

２つのストリップ２ｏと２１は部分３の同じ側に配置さ
れ、それらが部分３に門してそれらの最小トランスジュ
ーサが部分３がら最も遠くなるように傾斜する様に、ま
たストリップ２ｏと２１のそれぞれの平面がそれらの間
に鈍角αを形成し、２つのス）　ＩＪツブはその最小ト
ランスジューサから小さい鋭角βで散開する様に、図示
されていない支持体上に装着されている。第６図の超音
波プローブもまた、ｍ個の送信トランスジューサ群２２
をストリップ２０の最小トランスジユーザから活性化し
、その後ｍ個の受信トランスジューサ群２３を他方のス
トリップ２１の最小トランスジューサから活性化すると
共に、群２２と他方の群２３をそれぞれのス）　ＩＪツ
ブの最大トランスジユーザに向かって変位して行くため
の制御手段１４かも成っている。

換言すれば、数ｍが例えば３であるとき、各ストリップ
の小さい方から最初の３つのトランスジューサからそれ
ぞれ形成される群２２と２３がまず活性化され１次にこ
れらの群が対応するストリップ内で例えばトランスジュ
ーサ１つずつ、２つのストリップのそれぞれの最後３つ
のトランスジューサが活性化されるまで、変位されて行
く。それぞれＭ個の送信トランスジューサと受信トラン
スジユーザの群２２と２３が一定位置に来た時、超音波
ビームが群２２によシ送信されて部分３の中に伝播され
、その部分３の中で超音波ビームは２つのス）　ＩＪツ
ブ２０と２１のそれぞれの平面を２分する平面に居する
欠陥部１６に遭遇すると、その上でビームが反射されて
受信トランスジユーザの群２３の方向に向かい、それに
より欠陥部の検出が可能となる。その後欠陥部は制御手
段１４Ｖｃ接続された表示手段８によって観察される。

第４図から第６図に示されたプローブにおいて、それぞ
れｍ　１１６１のトランスジューサの群に同等のトラン
スジューサは、焦点合わせされたトランスジューサであ
り得ることはりＩ］白である。その上、第２図から第６
図に関して説明したプローブについては、ｍ個のトラン
スジユーザの各群がその数のトランスジユーザずつ変位
されるところの整数は数ｍｆ超えても良く、この時制御
手段は、ｍ個の送信トランスジューサの群により送信さ
れる超音波ビームが深度と関わりなく一定の幅を保つよ
うに、活性化する毎に数ｍｆ変化させる働きをすること
になる。

以上述べた実施態様では、活性化されたトランスジュー
サの数ｍは、送信と受信に関して同じである。本発明は
また、この数が異なる場合についてもカバーしており、
送信と受信について異なる直径のビームを獲得すること
を可能にするものである。

さらに、ここに記載した全ての実施１Ｍ様において、ト
ランスジューサの走査は最小トランスジューサから最大
トランスジューサへと行なわれる。

但し本発明はその走査方向が逆の場合、あるいは方向が
周期的に変わる場合についてもカバーしている。それは
本発明が被検査部分を走査する方法に関するものではな
く、ビームのサイズに関するものだからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は先行技術の超音波多重トランスジューサプロー
ブの概略図で、 第２図は、「エコー」方式による部分の検査を可能にす
る本発明による特別実施態様のれ略図で、第３図は本発
明において、焦点合わせしたトランスジューサを使用す
る可能性についての説明図で、 第４図から第６図は、本発明による超音波プローブの他
の実施態様で、それぞれ「タンデム」方式、「トランス
ミッション」方式、「反射ｊ方式によシ部分の検査を可
能にするものを示している図である。 ３・・・被検査部分、４．１２．２０．２１・・・スト
リップ、５．１３・・・トランスジューサ、７．１４・
・・活性化および変［ｉ７’手段、８・・・体積表示手
段、９，１５・・・送受信トランスジューサ群、１１．
１６・・・欠陥側Ｆｙ１．１７．２２・・・送信トラン
スジューサ群、１８．２３・・・受信トランスジューサ
群。 代理人弁理士今　村　元

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）被検査物のいろいろな深度の点に向けて超　（２
   ）音波ビームを送信するための、および／またはそれに
   与えられた他の超音波ビームに応答してこれらの点から
   超音波ビームを受信するだめの超音波プローブであって
   、被検査物に向けて少なくとも１列にＭ個並置された送
   信および／または受信超音波トランスジューサと、前記
   Ｍ個のトランスジューサの中からｍ個並置されたトラン
   スジューサから成る少なくとも１つの群を活性化し、活
   性化の後ｍ個のトランスジューサの各群を一定方向に整
   数　（３）のトランスジューサずつ変位するだめの手段
   とから成り、前記Ｍ個のトランスジューサは異なるサイ
   ズを有し、かつそのサイズに従つて各々の列の中に単調
   形式で配置されており、サイズは被検査物を既知の冗長
   率で走査するように決定されて実質的に深度と無関係で
   あることを特徴とする超音波プローブ。 Ｍ個のトランスジューサが送受信トランスジューサであ
   シ、ｍ個のトランスジューサの活性「ヒがその後に受信
   が続く送信で構成されておシ、活性化および変位手段が
   この活性化を、列の中υ最小トランスジューサから行な
   うと共に列の中の最大トランスジューサに向かっての変
   位を行なうことによって、プローブがエコ一方式による
   物体検査を可能にしてい・ることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の超音波プローブ。 Ｍ（ｌｌｆｆｉのトランスジューサが送受信トランスジ
   ューサであシ、活性化および変位手段がｍ個のトランス
   ジューサの群の活性化を前記１ｎ個のトランスジューサ
   を送信機として機能させながら列の最小トランスジュー
   サから行ない、その後別（７）　ｍ　個のトランスジュ
   ーサの群の活性化をこれらｍ個のトランスジューサを受
   信機として機能させながら列の最大トランスジューサか
   ら行ない、さらに前記第１群の変位を列の最大トランス
   ジユーザに向かって行なうと共に前記別群の変位を列の
   最小トランスジューサに向かって行ない、こうして当該
   プローブがタンデム方式による物体検査を可能にしてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の超音
   波プローブ。 （４）Ｍ個のトランスジューサの列の数が２つであり、
   一方の列が送信トランスジユーザで、他方の列が受信ト
   ランスジユーザで形成されておシ、前記列は互いに平行
   で被検査物の各々の側で互いに向き合っており、かつ一
   方の列の最大トランスジユーザが他方列の最小トランス
   ジューサと向き合うように互いに関して方向付けられて
   おシ、ｍ個の送信トランスジュー−リの群の活性化を、
   対応する列の最小トランスジューサから行ない、それに
   引き続いて別のｍ個の受信トランスジューサの群の活性
   化を他方の列の最大トランスジューサから行なうために
   、また前記第１群の変位を対応する列の最大トランスジ
   ューサに向かって行なうと共に、前記別群の変位を他方
   の列の最小トランスジユーザに向かって行なうために活
   性化および変位手段が（ｉｆｉｆえられておシ、こうし
   て当該ゾローブがトランスミッション方式による物体検
   査を可能にしていることを特徴とする特１１’Ｆ請求の
   範囲第１項に記載の超音波プローブ。 （５）Ｍ個のトランスジユーザの列の数が２つであシ、
   一方の列が送信トランスジユーザで、他方の列が受信ト
   ランスジューサで形成′ｃ！れており、前記２列は互い
   に関して傾斜している一方、被検査物の同じ側にそれぞ
   れの最小トランスジューサが互いに向き合うように配置
   されて前記最小トランスジユーザの方から末広形に拡が
   っておシ、ｍ個の送信トランスジユーザの群の活性化を
   、対応する列の最小トランスジューサから行なった後、
   別のｍ個の受信トランスジューサの活性化を他方の列の
   最小トランスジユーザから行なうために、オた前記第１
   群と前記別群の変位をそれぞれの最大トランスジューサ
   から行なうために活性化および変位手段が備えられてお
   り、こうして当該ゾローブが反射方式による物体検査を
   可能にしていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の超音波プローブ。 （６）活性化および変位手段がｍ個のトランスジユーザ
   の各群を同時に活性化することを特徴とする特許 ブ。 （７）活性化および変位手段がｍ個のトランスジユーザ
   の各群を、前記群のその列における位置とは無関係であ
   る活性化遅延をもって継続的かつ漸進的に活性化するこ
   とを０徴とする特許請求の範囲第１項に記載の超音波プ
   ローブ。 （８）各列のＭ個のトランスジューサのサイズが等差級
   数を形成していることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の超音波プローブ。 されおよび／または前記群により受信される超音波ビー
   ムが深度に無関係であるサイズを有するように活性化お
   よび変位手段が活性化ごとに数ｍを変化させることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の超音波プローブ
   。