JPS62249056A - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
- Publication number
- JPS62249056A JPS62249056A JP61092580A JP9258086A JPS62249056A JP S62249056 A JPS62249056 A JP S62249056A JP 61092580 A JP61092580 A JP 61092580A JP 9258086 A JP9258086 A JP 9258086A JP S62249056 A JPS62249056 A JP S62249056A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- wedge
- ring
- ultrasonic wave
- soft rubber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of 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】
〔腫業上の利用分野〕
この発明は板材、管材、棒材等の内部、又は表面に存在
する欠陥を非破壊で検査する超音波探傷用の超音波探触
子に関するものでろる。
する欠陥を非破壊で検査する超音波探傷用の超音波探触
子に関するものでろる。
第３図は例えば超音波探傷法（昭和４９年日刊工業新聞
社発行）：二示された従来のタイヤ探触子を示す断面図
であり、第３図＜ａ＞ｒｘ横断面図、第３図（ｂ）は後
方断面図でるる。
社発行）：二示された従来のタイヤ探触子を示す断面図
であり、第３図＜ａ＞ｒｘ横断面図、第３図（ｂ）は後
方断面図でるる。
図において（１）は超音波を送受する振動子。
（２）は水、油等の液体の超音波伝播媒体、（３）は振
動子（１）を固定する固定部材、（４）は回転体。
動子（１）を固定する固定部材、（４）は回転体。
（５）は回転体（４）表面に取付けられ、超音波伝播媒
体（２）′をため込むためのゴム製タイヤ、 ｔ８１ｆ
ｌタイヤ（５）を回転体（４）に固定し、かつ超音波伝
播媒体（２）のシールを行うシールリング、 （１）ｕ
板材、棒材等の試験体である。
体（２）′をため込むためのゴム製タイヤ、 ｔ８１ｆ
ｌタイヤ（５）を回転体（４）に固定し、かつ超音波伝
播媒体（２）のシールを行うシールリング、 （１）ｕ
板材、棒材等の試験体である。
従来の超音波探触子は上記のように構成されており、試
験体（７）表面に所定の角度で超音波が送受信されるよ
うに、振動子ｆｌｌが固定部材（３）（二取付けられて
いる。又、上記回転体（４）の表面に取付けられたタイ
ヤ（５）は試験体（７１表面に当接し、試験体（７）が
移動することにより上記タイヤ（５）が力を受け、上記
タイヤ（５）を固定している回転体（４）が回転するし
くみになっている。この方式による超音波探触子は高速
探傷に耐え得るようＣニタイヤ（５）が耐摩耗性のめる
丈夫なゴム材料で構成されているために、上記タイヤ（
５）と試験体（７）表面との間には超音波の伝播効率を
高めるために超音波伝播媒体（２）を使用する必要がめ
った。
験体（７）表面に所定の角度で超音波が送受信されるよ
うに、振動子ｆｌｌが固定部材（３）（二取付けられて
いる。又、上記回転体（４）の表面に取付けられたタイ
ヤ（５）は試験体（７１表面に当接し、試験体（７）が
移動することにより上記タイヤ（５）が力を受け、上記
タイヤ（５）を固定している回転体（４）が回転するし
くみになっている。この方式による超音波探触子は高速
探傷に耐え得るようＣニタイヤ（５）が耐摩耗性のめる
丈夫なゴム材料で構成されているために、上記タイヤ（
５）と試験体（７）表面との間には超音波の伝播効率を
高めるために超音波伝播媒体（２）を使用する必要がめ
った。
上記のようにタイヤ（５）と試験体（７）表面との間に
、超音波伝播媒体（２）を使用した場合には、探傷試験
終了後（二後処理として、試験体（７）表面に付着した
超音波伝播媒体（２）を除去、清掃しなければならなく
、試験効率を著しく低下させる問題がめった。
、超音波伝播媒体（２）を使用した場合には、探傷試験
終了後（二後処理として、試験体（７）表面に付着した
超音波伝播媒体（２）を除去、清掃しなければならなく
、試験効率を著しく低下させる問題がめった。
さらに、超音波探触子内部にため込まれた超音波伝播媒
体（２）は水、油等の液体であるため（二、超音波の減
衰が少なく、シたがって超音波が上記超音波伝播媒体（
２）中を長い間伝播し続けること（二なる。この現象は
、送信パルスや表面エコーの後方にノイズエコーとして
発生し、試験体（７）中の超音波探触子が接した近傍で
未探傷領域を増大させろ問題がめったこの発明は上記問
題点を解決するためになされたもので、超音波探触子と
試験体との間に超音波伝播媒体を使用せずに、超音波を
試験体に効率良く伝播嘔せる超音波探触子を得ることを
目的とする。
体（２）は水、油等の液体であるため（二、超音波の減
衰が少なく、シたがって超音波が上記超音波伝播媒体（
２）中を長い間伝播し続けること（二なる。この現象は
、送信パルスや表面エコーの後方にノイズエコーとして
発生し、試験体（７）中の超音波探触子が接した近傍で
未探傷領域を増大させろ問題がめったこの発明は上記問
題点を解決するためになされたもので、超音波探触子と
試験体との間に超音波伝播媒体を使用せずに、超音波を
試験体に効率良く伝播嘔せる超音波探触子を得ることを
目的とする。
この発明による超音波探触子は超音波の拡散を防止する
ための曲面形振動子をアクリル等のプラスチック楔止に
取付け、上記プラスチック侯を円柱状の固定部材に取付
σ、上記円柱状の固定部材の周囲Ｃニアクリル等のプラ
スチック製のリングを設け、上記リングの周囲にショア
ー妓度で加以下の軟質ゴムタイヤを取付けたものである
。
ための曲面形振動子をアクリル等のプラスチック楔止に
取付け、上記プラスチック侯を円柱状の固定部材に取付
σ、上記円柱状の固定部材の周囲Ｃニアクリル等のプラ
スチック製のリングを設け、上記リングの周囲にショア
ー妓度で加以下の軟質ゴムタイヤを取付けたものである
。
この発明（二おいては、軟質ゴムが極めて柔かいために
試験体表面に凹凸、変形かめっても、試験体表面への密
着性を確保でき、空気層をなくすることができるので、
超音波探触子と試験体表面との間Ｃ二超音波伝播媒体を
使用しなくても超音波を試験体こ二安定に、効率良く入
射させることが可能となる。又、超音波探傷試験終了後
の後処理としての超音波伝播媒体の除去、清掃も不用と
なり、試験効率を大幅に改善できる。さらに超音波探触
子内部の超音波伝播媒体として適度に超音波の減衰かめ
るプラスチック製の僕を使用し、上記楔の形状を工夫す
ることにより表面エコーの後方に発生するノイズエコー
な著しく低減させることが可能となる。
試験体表面に凹凸、変形かめっても、試験体表面への密
着性を確保でき、空気層をなくすることができるので、
超音波探触子と試験体表面との間Ｃ二超音波伝播媒体を
使用しなくても超音波を試験体こ二安定に、効率良く入
射させることが可能となる。又、超音波探傷試験終了後
の後処理としての超音波伝播媒体の除去、清掃も不用と
なり、試験効率を大幅に改善できる。さらに超音波探触
子内部の超音波伝播媒体として適度に超音波の減衰かめ
るプラスチック製の僕を使用し、上記楔の形状を工夫す
ることにより表面エコーの後方に発生するノイズエコー
な著しく低減させることが可能となる。
ＷＩ１図にこの発明の一実施例を示す断面図であり、第
１図（ａ）は横断面図、第１図（ｂ）は後方断面図でめ
る。
１図（ａ）は横断面図、第１図（ｂ）は後方断面図でめ
る。
図において（１）は超音波の拡散を防止するために曲率
を設けた曲面部−子、（２）は水、油等の超音波伝播媒
体、（３１は円柱状で曲面振動子（１）を収納した固定
部材、（４）は固定部材（３）の周囲を回転する回転体
、 （７）ＩＩ；ｍ試験体、（８）は曲面振動子（１１
を固定し、収束超音波を伝播させるプラスチック製の楔
、（９）は喫（８）の外周を回転し、かつ回転体（二取
付けられたプラスチック製のリング、１１Ｇはリング（
９）の外周（二巻き付灯られたシ１ア硬度加以下の軟質
ゴムタイヤ。
を設けた曲面部−子、（２）は水、油等の超音波伝播媒
体、（３１は円柱状で曲面振動子（１）を収納した固定
部材、（４）は固定部材（３）の周囲を回転する回転体
、 （７）ＩＩ；ｍ試験体、（８）は曲面振動子（１１
を固定し、収束超音波を伝播させるプラスチック製の楔
、（９）は喫（８）の外周を回転し、かつ回転体（二取
付けられたプラスチック製のリング、１１Ｇはリング（
９）の外周（二巻き付灯られたシ１ア硬度加以下の軟質
ゴムタイヤ。
ａｕは固定部材（３）と回転体（４）との間の回転機構
と、超音波伝播媒体（２）のシールを兼ねたベアリング
式のシール部材でおる。
と、超音波伝播媒体（２）のシールを兼ねたベアリング
式のシール部材でおる。
又、第２図は曲面４ｓｉ勤子から発生した超音波が試験
体迄二伝播する状態を示す図でるる。
体迄二伝播する状態を示す図でるる。
図において（１１は曲面撮動子、 （７１ｒ！試験体。
（８）は楔、αＧは軟質ゴムタイヤ、θｌは曲面拡動子
（１１の中心から発生した超音波の角度、Ｕｚは曲面撮
動子（１）の中心から発生した超音波が試験体（７）中
を伝播する角度、０３は曲面振動子（１１の上潮から発
生した超音波の角度、０４に曲面振動子１１）の上端か
ら発生した超音波が試験体（７）中を伝播する角１支＋
Ｏ５は曲面振動子＜１）の下端から発生した超音波の
角度、θ６は曲面撮動子（１１の下端から発生した超音
波が試験体（７１中を伝播する角度でるる。
（１１の中心から発生した超音波の角度、Ｕｚは曲面撮
動子（１）の中心から発生した超音波が試験体（７）中
を伝播する角度、０３は曲面振動子（１１の上潮から発
生した超音波の角度、０４に曲面振動子１１）の上端か
ら発生した超音波が試験体（７）中を伝播する角１支＋
Ｏ５は曲面振動子＜１）の下端から発生した超音波の
角度、θ６は曲面撮動子（１１の下端から発生した超音
波が試験体（７１中を伝播する角度でるる。
上記のように構成された超音波探触子においては１曲面
振動子（１）の上端から発生する超音波の角度Ｑ３を平
板振動子に比較して小さくできる。又、当面振動子（１
）の下端から発生する超音波の角度Ｕ５は平板像動子に
比較して大きくできる特徴かめる。すなわち、軟質ゴム
タイヤａ１の音速は試験体（７）の音速の約％程度のた
めに、上記軟質ゴムタイヤ（１０から試験体（７）中へ
超音波が伝播する時にスネルの法則により約３倍に拡散
し、受信感度が低下するのを防止できる。又、 楔（８
１及びリング（９）の超音波が伝播する部分は曲率を有
しているために、この曲率による超音波の拡散も防止で
きるさらに１曲面振動子（１）を固定している楔（８）
はアクリル樹脂等から成るプラスチック製であるため、
音響インピーダンスが軟質ゴムタイヤσ１の音響インピ
ーダンスに近く、さら（二回転体（４）に取付けられた
リング（９）も楔と同材質程度のものを使用すれば、超
音波の伝播効率が高くなる。又、上記契（８）は適度の
減衰を有していることと、固体であることからや喫（８
）内部で発生する不要な超音波成分を散乱。
振動子（１）の上端から発生する超音波の角度Ｑ３を平
板振動子に比較して小さくできる。又、当面振動子（１
）の下端から発生する超音波の角度Ｕ５は平板像動子に
比較して大きくできる特徴かめる。すなわち、軟質ゴム
タイヤａ１の音速は試験体（７）の音速の約％程度のた
めに、上記軟質ゴムタイヤ（１０から試験体（７）中へ
超音波が伝播する時にスネルの法則により約３倍に拡散
し、受信感度が低下するのを防止できる。又、 楔（８
１及びリング（９）の超音波が伝播する部分は曲率を有
しているために、この曲率による超音波の拡散も防止で
きるさらに１曲面振動子（１）を固定している楔（８）
はアクリル樹脂等から成るプラスチック製であるため、
音響インピーダンスが軟質ゴムタイヤσ１の音響インピ
ーダンスに近く、さら（二回転体（４）に取付けられた
リング（９）も楔と同材質程度のものを使用すれば、超
音波の伝播効率が高くなる。又、上記契（８）は適度の
減衰を有していることと、固体であることからや喫（８
）内部で発生する不要な超音波成分を散乱。
吸収させる構造も簡単に作ることができる。
又、リング（９）の外周面上に取付けられた軟質ゴムタ
イヤＱｌは、音響゛インピーダンスが。
イヤＱｌは、音響゛インピーダンスが。
水、油等の超音波伝播媒体（２）の音響インピーダンス
と同程度であることと、シ町ア硬度でに以下という柔か
さがリング（９）と軟質ゴムタイヤσ１との界面、ある
いは軟質ゴムタイヤ０１と試験体（７）との界面での密
着性を良くする条件となる。
と同程度であることと、シ町ア硬度でに以下という柔か
さがリング（９）と軟質ゴムタイヤσ１との界面、ある
いは軟質ゴムタイヤ０１と試験体（７）との界面での密
着性を良くする条件となる。
例えば軟質ゴムタイヤＱｌの硬度を変化させた時の超音
波の往復通過率の実測例を表１に示す。
波の往復通過率の実測例を表１に示す。
表１は従来の超音波探触子で油を超音波伝播媒体（２）
として使用したデータを規準として。
として使用したデータを規準として。
相対値で示しである。尚０周波数は５ ＭＢ２でるる。
表１
従来の超音波探触子における感度余裕値から、軟質ゴム
タイヤＱ（Ｉを取付けた超音波探触子の感度低下量を求
めると、垂直探触子で（９）ｄＢ、斜角探触子で１５ｄ
Ｂまでが限界となるために１表１のデータから軟質ゴム
タイヤＵ〔の硬度はシファ硬度で加以下でなければなら
ない。
タイヤＱ（Ｉを取付けた超音波探触子の感度低下量を求
めると、垂直探触子で（９）ｄＢ、斜角探触子で１５ｄ
Ｂまでが限界となるために１表１のデータから軟質ゴム
タイヤＵ〔の硬度はシファ硬度で加以下でなければなら
ない。
この発明は以上説明したように９曲面撮動子を円柱状固
定部材に内装させたことにより、試験体内部で超音波が
拡散するのを防止できる。又、リングの外周面にショア
硬度２０以下の軟質ゴムタイヤを取付けることにより。
定部材に内装させたことにより、試験体内部で超音波が
拡散するのを防止できる。又、リングの外周面にショア
硬度２０以下の軟質ゴムタイヤを取付けることにより。
水、油等の超音波伝播媒体を、超音波探触子と試験体と
の間に使用しないで超音波探傷試験が可能となる効果が
ろろ。
の間に使用しないで超音波探傷試験が可能となる効果が
ろろ。
第１図はこの発明による超音波探触子の横断面図、第１
図（ｂ）は後方断面図、第２図は曲面振動子から発生し
た超音波が試験体に伝播する状態を示す図、第３図（ａ
）は従来のタイヤ探触子の横断面図、第３図（ｂ）は後
方断面図である。 図において、（１）は曲面振動子、（２）は超音波伝播
媒体、（３）は固定部材、 （４）ｉ固定体、（８）は
喫。 （９）にリング、 ＤＩは軟質ゴムタイヤでおる。 尚、各図中同一符号は［司−又は相当部分を示す。
図（ｂ）は後方断面図、第２図は曲面振動子から発生し
た超音波が試験体に伝播する状態を示す図、第３図（ａ
）は従来のタイヤ探触子の横断面図、第３図（ｂ）は後
方断面図である。 図において、（１）は曲面振動子、（２）は超音波伝播
媒体、（３）は固定部材、 （４）ｉ固定体、（８）は
喫。 （９）にリング、 ＤＩは軟質ゴムタイヤでおる。 尚、各図中同一符号は［司−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 板材、管材、棒材等の欠陥を非破壊で検査する超音波探
傷装置用の超音波探触子において、超音波を収束させる
目的の曲率を有する曲面振動子と、上記曲面振動子を固
定する楔とを円弧の一部として収納した円柱状の固定部
材と、上記固定部材の円周面に外接するプラスチック製
のリングを備えた回転体と、上記リングと試験体が当接
するリングの外周面上に、ショア硬度で２０以下の硬度
を有する軟質ゴムタイヤとを具備させたことを特徴とす
る超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61092580A JPS62249056A (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61092580A JPS62249056A (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | 超音波探触子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62249056A true JPS62249056A (ja) | 1987-10-30 |
| JPH0364833B2 JPH0364833B2 (ja) | 1991-10-08 |
Family
ID=14058365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61092580A Granted JPS62249056A (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62249056A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63256U (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-05 | ||
| JPH0267958A (ja) * | 1988-09-02 | 1990-03-07 | Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp | 超音波探触子 |
| JPH06102261A (ja) * | 1991-04-19 | 1994-04-15 | Just Kenkyusho:Kk | タイヤ型超音波探触子 |
| US7360427B2 (en) | 2002-09-10 | 2008-04-22 | The University Of Bristol | Coupling element with varying wall thickness for an ultrasound probe |
-
1986
- 1986-04-22 JP JP61092580A patent/JPS62249056A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63256U (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-05 | ||
| JPH0267958A (ja) * | 1988-09-02 | 1990-03-07 | Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp | 超音波探触子 |
| JPH06102261A (ja) * | 1991-04-19 | 1994-04-15 | Just Kenkyusho:Kk | タイヤ型超音波探触子 |
| US7360427B2 (en) | 2002-09-10 | 2008-04-22 | The University Of Bristol | Coupling element with varying wall thickness for an ultrasound probe |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0364833B2 (ja) | 1991-10-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |