JPS6070352A - 電磁超音波トランスデュ−サ - Google Patents
電磁超音波トランスデュ−サInfo
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- JPS6070352A JPS6070352A JP58178898A JP17889883A JPS6070352A JP S6070352 A JPS6070352 A JP S6070352A JP 58178898 A JP58178898 A JP 58178898A JP 17889883 A JP17889883 A JP 17889883A JP S6070352 A JPS6070352 A JP S6070352A
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- JP
- Japan
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- coils
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- permanent magnet
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 13
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000011295 pitch Substances 0.000 abstract 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 241000220317 Rosa Species 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
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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- General Physics & Mathematics (AREA)
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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、例えば船体等の金属性構造部材を探傷する
探傷装置のi+i磁超音波トランスデーーサに関する。
探傷装置のi+i磁超音波トランスデーーサに関する。
例えは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(a)に示すようなトランスデー−サを用い
て超音波を発生させている。このトランスデユーサには
例えばコ字状の永久磁石11が用いられるもので、この
磁石11のN極とS極との間には磁界の生じる方向と直
角にした複数の直線部分を有するコイル12を配置して
構成している。
は、第1図(a)に示すようなトランスデー−サを用い
て超音波を発生させている。このトランスデユーサには
例えばコ字状の永久磁石11が用いられるもので、この
磁石11のN極とS極との間には磁界の生じる方向と直
角にした複数の直線部分を有するコイル12を配置して
構成している。
すなわち同図(b)に示すように、このコイル12に高
周波電流工、を流すと、上記船体溶接部に相当する被検
査体13には渦電流■1〜I7が発生するもので、この
渦電流11〜■7は永久磁石1ノにより被検査体13の
内部にN極からS極方向に向けて生じるようになる磁束
B、〜B7との相互作用によシローレンツカFl〜F7
を発生する。このローレンツ力F1〜F7は上記渦電流
11〜■7に伴なってコイルノ2の間隔Toで方向が縦
波状に1800変化するもので、このローレンツ力Fl
−F7の方向変化に対応するように被検査体13の内部
には超音波が発生する。
周波電流工、を流すと、上記船体溶接部に相当する被検
査体13には渦電流■1〜I7が発生するもので、この
渦電流11〜■7は永久磁石1ノにより被検査体13の
内部にN極からS極方向に向けて生じるようになる磁束
B、〜B7との相互作用によシローレンツカFl〜F7
を発生する。このローレンツ力F1〜F7は上記渦電流
11〜■7に伴なってコイルノ2の間隔Toで方向が縦
波状に1800変化するもので、このローレンツ力Fl
−F7の方向変化に対応するように被検査体13の内部
には超音波が発生する。
ここで超音波が合成波面14を形成し伝播する方向θは
、 を満足するような角度に設定される。
、 を満足するような角度に設定される。
また上記のようなコ字型の永久磁石1ノを使用するもの
の他に、第2図(、)に示すように両側端面にNおよび
S極を有する長方形状の永久磁石15を用いるトランス
デー−サが考えられている。そしてこの磁石15のN極
に対面して直線部が横切るコイル12を配置して構成し
ている。
の他に、第2図(、)に示すように両側端面にNおよび
S極を有する長方形状の永久磁石15を用いるトランス
デー−サが考えられている。そしてこの磁石15のN極
に対面して直線部が横切るコイル12を配置して構成し
ている。
すなわち第2図(b)に示すように、このトランスデユ
ーサはローレンツ力F1〜F8を横波状に180°変化
して発生するもので、この横波状のローレンツ力F、〜
F8によシ上記と同様の伝播方向θで超音波の合成波面
14を形成している。
ーサはローレンツ力F1〜F8を横波状に180°変化
して発生するもので、この横波状のローレンツ力F、〜
F8によシ上記と同様の伝播方向θで超音波の合成波面
14を形成している。
ここで、超音波の合成波面14は、上記第1図および第
2図の倒れの場合においても、θ方向たけでなく破線で
示すような一θ方向にも形成されるものである。
2図の倒れの場合においても、θ方向たけでなく破線で
示すような一θ方向にも形成されるものである。
つまり被検翁体13の内部に傷等が存在する場合、超音
波は傷の存在する位置で反射されるようになシ、この反
射波は上述したのと逆の過程でトランスデー−サによシ
ミ気信号に変換され検出されるものである。
波は傷の存在する位置で反射されるようになシ、この反
射波は上述したのと逆の過程でトランスデー−サによシ
ミ気信号に変換され検出されるものである。
しかしながら、このようなトランスデユーサでは、超音
波の合成波面14がθ方向および一〇方向共に形成され
てしまうため、例えばこのトランスデー−サで超音波探
傷を行なう場合には、検出欠陥部がθまたは−θの何れ
方向に存在しているのかを判定できないを同時に、探傷
領域外にも超音波が伝播するようになシ、誤判定を招く
恐れがある。
波の合成波面14がθ方向および一〇方向共に形成され
てしまうため、例えばこのトランスデー−サで超音波探
傷を行なう場合には、検出欠陥部がθまたは−θの何れ
方向に存在しているのかを判定できないを同時に、探傷
領域外にも超音波が伝播するようになシ、誤判定を招く
恐れがある。
この為、例えば第3図(a)および(b)に示すように
、超音波をθ方向にのみ伝播させる構成のトランスデ−
−サが考えられている。すなわち、このトランスデー−
ザは、複数に分割した高周波電流コイル16a〜16d
を備えるもので、このぞれぞれのコイル16a〜16d
に流れる高周波電流■H1〜■H4を、一定時間間隔も
で遅延制御することによシ、1方向(θ方向)にのみ超
音波の合成波面14を形成するようにしている。つまシ
、この場合、超音波の入射角(伝播方向)をθ、音速1
vとすれは、コイルJ6bTは2T−s石θ/■、コイ
ル16cでは4T−6Inθ/■、コイル16dでは6
T−slnθ/■となシ、θ方向にのみ超fi波の合成
波面14が形成されるものである。
、超音波をθ方向にのみ伝播させる構成のトランスデ−
−サが考えられている。すなわち、このトランスデー−
ザは、複数に分割した高周波電流コイル16a〜16d
を備えるもので、このぞれぞれのコイル16a〜16d
に流れる高周波電流■H1〜■H4を、一定時間間隔も
で遅延制御することによシ、1方向(θ方向)にのみ超
音波の合成波面14を形成するようにしている。つまシ
、この場合、超音波の入射角(伝播方向)をθ、音速1
vとすれは、コイルJ6bTは2T−s石θ/■、コイ
ル16cでは4T−6Inθ/■、コイル16dでは6
T−slnθ/■となシ、θ方向にのみ超fi波の合成
波面14が形成されるものである。
しかしこのように複数に分割した高周波電流コイル16
a〜16dに流ず高周波電流IH1〜工H4それぞれを
、一定時間間隔tで遅延制御したのでは、上記コイル1
6a〜16dそれぞれに対応する数たりの複数の電流送
信装置および受信装置がt髪となり、このトランスデー
−サの全体構成か松雑大型化してしまう。
a〜16dに流ず高周波電流IH1〜工H4それぞれを
、一定時間間隔tで遅延制御したのでは、上記コイル1
6a〜16dそれぞれに対応する数たりの複数の電流送
信装置および受信装置がt髪となり、このトランスデー
−サの全体構成か松雑大型化してしまう。
この発明は上記のような問題点に入みなされたもので、
複数に分割した高周波電流コイルに対して、ぞt′1そ
れ別々の送イムあよひ受信装置を必りとすることなく、
簡ヰな構成で超音波を一方向にのみ伝播させることがで
きるようになる電磁超音波]・ランステ゛ユーサを提供
することを目的とJる。
複数に分割した高周波電流コイルに対して、ぞt′1そ
れ別々の送イムあよひ受信装置を必りとすることなく、
簡ヰな構成で超音波を一方向にのみ伝播させることがで
きるようになる電磁超音波]・ランステ゛ユーサを提供
することを目的とJる。
すなわちこの発明に係る霜磁超音波トランスデーーサは
、被検面に対して垂直または平行な磁界を生じさせる磁
気回路と、この磁気回路が生じさせる磁界の方向と面角
にして一定ピッチで配列され直列に接続される複数の高
周波電流コイルと、この複数の高周波電流コイルそれぞ
れの接続部とその終端部との間に介在される複数のコン
デンサとを具備し、上記それぞれの高周波電流コイルと
コンデンサとの値を用定の関係に設定するようにしたも
のである。
、被検面に対して垂直または平行な磁界を生じさせる磁
気回路と、この磁気回路が生じさせる磁界の方向と面角
にして一定ピッチで配列され直列に接続される複数の高
周波電流コイルと、この複数の高周波電流コイルそれぞ
れの接続部とその終端部との間に介在される複数のコン
デンサとを具備し、上記それぞれの高周波電流コイルと
コンデンサとの値を用定の関係に設定するようにしたも
のである。
以下図m1によシこの発明の一実施例を眩・、明する。
第4図はその構成を示すもので、このトランスデユーサ
は、例えは両側端面にNおよびS極を有する長方形状の
永久磁石21を備えている。
は、例えは両側端面にNおよびS極を有する長方形状の
永久磁石21を備えている。
この永久磁石21は、被検査体の表面に対して垂白な方
向に磁界B音生じさせるもので、この磁石2ノによシ生
じる磁界Bの方向と直角にして、一定ピツチTで複動に
分割した高周波電流コイルし1〜L4を配列し、そのそ
れぞれを直列に接続する。そして、この複数の高周波電
流コイルし1〜L4それぞれの接続部とその終端部との
間には、並列にして複数のコンデンサC1〜C3を介在
し、さらに上記コイルし1〜L4の終端側には、反射防
止用抵抗Rを接続して構成する。
向に磁界B音生じさせるもので、この磁石2ノによシ生
じる磁界Bの方向と直角にして、一定ピツチTで複動に
分割した高周波電流コイルし1〜L4を配列し、そのそ
れぞれを直列に接続する。そして、この複数の高周波電
流コイルし1〜L4それぞれの接続部とその終端部との
間には、並列にして複数のコンデンサC1〜C3を介在
し、さらに上記コイルし1〜L4の終端側には、反射防
止用抵抗Rを接続して構成する。
ここで、第5図は上記複数の高周波電流コイルL1〜L
4 iよび複数のコンデンサC1〜C3、そして、抵抗
Rそれぞれの回路構成を示すもので、この複数のコイル
L1〜L4、コンデンサC1−c3、抵抗Rそれぞれの
値を次のような所定の関係に醗定する。
4 iよび複数のコンデンサC1〜C3、そして、抵抗
Rそれぞれの回路構成を示すもので、この複数のコイル
L1〜L4、コンデンサC1−c3、抵抗Rそれぞれの
値を次のような所定の関係に醗定する。
L2=L3 =L4= −・= Ln、 = L −=
1式し+ = Ln = L/ 2 ・= 2式2T
−廊θ/V = ’rc ・・・3式R−Jロ扉−・・
・4式 但し、■ 音速 すなわちこのように構成されるトランスデユーサにおい
ては、上記第5図における高周波電流コイルL1〜L4
、コンデンサC1〜C3および抵抗Rそれぞれから々る
回路網は、第6図に示すような等価回路に置き換えられ
るようになる。ここで、破線A−Cで囲んで示すような
、それぞれの回路網は、すべて第7図に示すような集中
定数系による定に型遅延回路網となる。この場合、各コ
イルLz/2に流れるそれぞれの電流i1とi2との間
には、次のような時間差tdが生じるようになる。
1式し+ = Ln = L/ 2 ・= 2式2T
−廊θ/V = ’rc ・・・3式R−Jロ扉−・・
・4式 但し、■ 音速 すなわちこのように構成されるトランスデユーサにおい
ては、上記第5図における高周波電流コイルL1〜L4
、コンデンサC1〜C3および抵抗Rそれぞれから々る
回路網は、第6図に示すような等価回路に置き換えられ
るようになる。ここで、破線A−Cで囲んで示すような
、それぞれの回路網は、すべて第7図に示すような集中
定数系による定に型遅延回路網となる。この場合、各コ
イルLz/2に流れるそれぞれの電流i1とi2との間
には、次のような時間差tdが生じるようになる。
td≧J琵−・・・5弐
つtJ)、上記第4図および第5図におけるそれぞれの
コイルL、〜L4に流れる電流IIN〜■H4には、必
然的に上記5式における時間差tdが生じるようになり
、前記第3図(b)におけ、る場合と同様の渦電流■!
〜■8および横波状のローレンツ力F、〜F8が、被検
査体I3内に生じるようになる。
コイルL、〜L4に流れる電流IIN〜■H4には、必
然的に上記5式における時間差tdが生じるようになり
、前記第3図(b)におけ、る場合と同様の渦電流■!
〜■8および横波状のローレンツ力F、〜F8が、被検
査体I3内に生じるようになる。
すなわち、前述したように、高周波電流コイルL1〜L
4に流れるそれぞれの高周波電流工H1〜IH4が、一
定時間間隔tで遅延制御源れることによシ、超音波は前
記第3図(b)における場合と同様にしてθ方向にのみ
伝播するようになシ、千の方向にのみ超音波の合成波面
14を形成するようになる。この場合、複数のコイルL
1〜L4列の終端に、反射防止用抵抗Rを接続したこと
により、再度、コイルL1〜L4に電流が肪起されるよ
うなことはない。
4に流れるそれぞれの高周波電流工H1〜IH4が、一
定時間間隔tで遅延制御源れることによシ、超音波は前
記第3図(b)における場合と同様にしてθ方向にのみ
伝播するようになシ、千の方向にのみ超音波の合成波面
14を形成するようになる。この場合、複数のコイルL
1〜L4列の終端に、反射防止用抵抗Rを接続したこと
により、再度、コイルL1〜L4に電流が肪起されるよ
うなことはない。
したがってこのように構成されるトランスデー−−ザに
よれは、複数の高周波電流コイルL1〜L4とコンデン
ザ自〜C3とを組み合わせた、北朝的簡単な回路構成で
、確実に超音波を一方向θにのみ伝播させることができ
るようになる。
よれは、複数の高周波電流コイルL1〜L4とコンデン
ザ自〜C3とを組み合わせた、北朝的簡単な回路構成で
、確実に超音波を一方向θにのみ伝播させることができ
るようになる。
尚、上記実施例では、長方形状の永久磁石2ノにより、
被検査体130表面に対して、垂直方向に磁界Bを生じ
させるようにしたが、例えば第8図(a)および(b)
に示すようK、長方形状の永久磁石21の両側端面にヨ
ーク22h、22bを設け、被検査体130表面に対し
て、平行方向に磁界Bf生じさせるようにしてもよい。
被検査体130表面に対して、垂直方向に磁界Bを生じ
させるようにしたが、例えば第8図(a)および(b)
に示すようK、長方形状の永久磁石21の両側端面にヨ
ーク22h、22bを設け、被検査体130表面に対し
て、平行方向に磁界Bf生じさせるようにしてもよい。
この場合、薔検査体13内には細波状のローレンツ力F
1〜F8が発生するようになるもので、この縦波状のロ
ーレンツ力Fl−FBにより上記実施例と同様の伝播方
向θに超音波の合成波面14が形成されるようになる。
1〜F8が発生するようになるもので、この縦波状のロ
ーレンツ力Fl−FBにより上記実施例と同様の伝播方
向θに超音波の合成波面14が形成されるようになる。
以上のようにこの発明によれば、複数の高周波電流コイ
ルに対して、それぞれ別々の送信および受信装置を必要
とすることなく、複数のコンデンサとの簡単な組み合わ
せ構成で超音波を一方向にのみ伝播させることが可能と
なる。これによシ、トランスデユーサの全体構成が複雑
大型化することなく、探傷領域に正確に対応した超音波
探傷を行なうことができる。
ルに対して、それぞれ別々の送信および受信装置を必要
とすることなく、複数のコンデンサとの簡単な組み合わ
せ構成で超音波を一方向にのみ伝播させることが可能と
なる。これによシ、トランスデユーサの全体構成が複雑
大型化することなく、探傷領域に正確に対応した超音波
探傷を行なうことができる。
第1図および第2図はそれぞれ従来のトランスデー−サ
を説明する図、第3図(a)および(b)はそれぞれ超
音波を一方向にのみ伝播させるトランスデー−サを示す
構成図およびその超音波の伝播状態を示す図、第4図は
この発明の一実施例に係る電磁超音波トランスデユーサ
を示す構成図、第5図は上記1.磁超音波トランスデー
ーサの高周波電流コイルとコンデンサとの組み合わせを
示す回路構成図、第6図は上記第5図におV)る回路網
を等価して示す回路構成図、第7図は上記第6図におけ
る等価回路に対応する定に型遅延回路網を示す図、第8
図はこの発明の他の実施例を示す図である。 13・・・被検査体、14・・・超音波の合成波面、2
1 ・・・永久磁石、22 a 、 22 b−ヨーク
、Ll〜L4・・・高周波電流コイル、自〜C3・・コ
ンデンサ。 出願人復桟理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 (a) (b) 第2図 (a) 第3図 (a) 第4図 第6図 A B C
を説明する図、第3図(a)および(b)はそれぞれ超
音波を一方向にのみ伝播させるトランスデー−サを示す
構成図およびその超音波の伝播状態を示す図、第4図は
この発明の一実施例に係る電磁超音波トランスデユーサ
を示す構成図、第5図は上記1.磁超音波トランスデー
ーサの高周波電流コイルとコンデンサとの組み合わせを
示す回路構成図、第6図は上記第5図におV)る回路網
を等価して示す回路構成図、第7図は上記第6図におけ
る等価回路に対応する定に型遅延回路網を示す図、第8
図はこの発明の他の実施例を示す図である。 13・・・被検査体、14・・・超音波の合成波面、2
1 ・・・永久磁石、22 a 、 22 b−ヨーク
、Ll〜L4・・・高周波電流コイル、自〜C3・・コ
ンデンサ。 出願人復桟理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 (a) (b) 第2図 (a) 第3図 (a) 第4図 第6図 A B C
Claims (1)
- 被検面に対して垂直または平行な磁界を生じさせる磁気
回路と、この磁気回路が生じさせる磁界の方向と直角に
して一定ピッチで配列され偉効に接続される複数の高周
波電流コイルと、この複数の高周波電流コイルそれぞれ
の接続部とその終端部上の間にそれぞれ介在される複数
のコンデンサとを具備し、上記それぞれの高周波電流コ
イルとコンデンサとの値を所定の関係に設定したことを
特徴とするm、磁超脩波トランスデューザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58178898A JPS6070352A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 電磁超音波トランスデュ−サ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58178898A JPS6070352A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 電磁超音波トランスデュ−サ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6070352A true JPS6070352A (ja) | 1985-04-22 |
Family
ID=16056615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58178898A Pending JPS6070352A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 電磁超音波トランスデュ−サ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6070352A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003078998A1 (en) * | 2002-03-15 | 2003-09-25 | Pii Limited | Elecromagnetic acoustic transducer |
| KR101066247B1 (ko) | 2009-08-04 | 2011-09-20 | 서울대학교산학협력단 | 멀티 루프 코일을 구비하는 판재용 비접촉식 트랜스듀서 |
| CN103582804A (zh) * | 2011-03-31 | 2014-02-12 | 瑞士罗森股份有限公司 | 声学流速计 |
| CN105004797A (zh) * | 2015-07-24 | 2015-10-28 | 广州彩磁信息技术有限公司 | 基于恒定电磁源机动变频感应场的物体检测方法与装置 |
| JP2016121949A (ja) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | 株式会社神戸製鋼所 | 電磁超音波センサ |
-
1983
- 1983-09-27 JP JP58178898A patent/JPS6070352A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003078998A1 (en) * | 2002-03-15 | 2003-09-25 | Pii Limited | Elecromagnetic acoustic transducer |
| KR101066247B1 (ko) | 2009-08-04 | 2011-09-20 | 서울대학교산학협력단 | 멀티 루프 코일을 구비하는 판재용 비접촉식 트랜스듀서 |
| CN103582804A (zh) * | 2011-03-31 | 2014-02-12 | 瑞士罗森股份有限公司 | 声学流速计 |
| JP2016121949A (ja) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | 株式会社神戸製鋼所 | 電磁超音波センサ |
| CN105004797A (zh) * | 2015-07-24 | 2015-10-28 | 广州彩磁信息技术有限公司 | 基于恒定电磁源机动变频感应场的物体检测方法与装置 |
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