JPS63210770A - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
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- JPS63210770A JPS63210770A JP4449787A JP4449787A JPS63210770A JP S63210770 A JPS63210770 A JP S63210770A JP 4449787 A JP4449787 A JP 4449787A JP 4449787 A JP4449787 A JP 4449787A JP S63210770 A JPS63210770 A JP S63210770A
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Landscapes
- 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】
［産業上の利用分野］
この発明は例えば超音波探傷装置ならびに超音波計測装
置などの被検材や測定媒体に接触しセンサとして用いら
れる超音波探触子に関するものである。
置などの被検材や測定媒体に接触しセンサとして用いら
れる超音波探触子に関するものである。
［従来の技術］
超音波探触子の超音波の送波ならびに受波が行われる開
口面は、手動又は自動走査により被検材表面を摺動した
りまたは測定媒体に接触して使用される。上記開口面に
は電気−音響変換素子の被検材との接触による損傷なら
びに上記電気−音響変換素子への測定媒体の浸入を保護
するため開口面にクサビ又は遅延材を設け、通常アクリ
ル系樹脂が広く用いられているが、アクリル系樹脂は超
音波探触子が被検材の鋼材表面を摺動するとき、摩耗に
よりその寸法が変化して超音波探触子の性能が変わるの
で、クサビ及び遅延材は所定寸法を確保するためそれを
補修するか又は超音波探触子の交換が行われている。
口面は、手動又は自動走査により被検材表面を摺動した
りまたは測定媒体に接触して使用される。上記開口面に
は電気−音響変換素子の被検材との接触による損傷なら
びに上記電気−音響変換素子への測定媒体の浸入を保護
するため開口面にクサビ又は遅延材を設け、通常アクリ
ル系樹脂が広く用いられているが、アクリル系樹脂は超
音波探触子が被検材の鋼材表面を摺動するとき、摩耗に
よりその寸法が変化して超音波探触子の性能が変わるの
で、クサビ及び遅延材は所定寸法を確保するためそれを
補修するか又は超音波探触子の交換が行われている。
またアクリル系樹脂の変形温度は９０’Ｃ程度で超音波
探触子の測定媒体への適用湿度の限界値が低いため、高
い温度の被検材や測定媒体の超音波計測においてはその
性能が維持できず、応用分野が制限されて必ずしも最適
ではない。
探触子の測定媒体への適用湿度の限界値が低いため、高
い温度の被検材や測定媒体の超音波計測においてはその
性能が維持できず、応用分野が制限されて必ずしも最適
ではない。
［発明が解決しようとする問題点］
上記のような従来の超音波探触子では、その電気−音響
変換素子の電極の損傷保護ならびに内部への測定媒体の
侵入を保護するクサビ及び遅延材にアクリル系樹脂が用
いられているが、これらは被検材として例えば鋼材の表
面全般に厘り摺動を行うと、摩耗のためその厚さが著し
く減少し、その寸法、形状の変化により被検材内への超
音波ビームの入射位置が偏移してビーム路程が変わり、
欠陥位置の検出に誤差が生じたり、遅延量が変わって距
離−感度特性が変化して欠陥の大きざが異なり性能劣化
が著しくなる。超音波探触子はクサビや遅延材が所定寸
法以上摩耗すると初期の性能が確保できないので、その
寸法修正のため同一材料による補修を行うか又は超音波
探触子の交換か行われる。
変換素子の電極の損傷保護ならびに内部への測定媒体の
侵入を保護するクサビ及び遅延材にアクリル系樹脂が用
いられているが、これらは被検材として例えば鋼材の表
面全般に厘り摺動を行うと、摩耗のためその厚さが著し
く減少し、その寸法、形状の変化により被検材内への超
音波ビームの入射位置が偏移してビーム路程が変わり、
欠陥位置の検出に誤差が生じたり、遅延量が変わって距
離−感度特性が変化して欠陥の大きざが異なり性能劣化
が著しくなる。超音波探触子はクサビや遅延材が所定寸
法以上摩耗すると初期の性能が確保できないので、その
寸法修正のため同一材料による補修を行うか又は超音波
探触子の交換か行われる。
また被検材が加熱されていたり、測定媒体の温度か９０
’Ｃ以上になるとアクリル系樹脂の変形又は膨張による
超音波探触子の性能変化やフサビヤ遅延材のはく離が生
じて使用不能になるという問題点かあった。
’Ｃ以上になるとアクリル系樹脂の変形又は膨張による
超音波探触子の性能変化やフサビヤ遅延材のはく離が生
じて使用不能になるという問題点かあった。
この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、超音波探触子が手動又は自動走査により被検材表面
を摺動するとき、クサビ及び遅延材の摩耗による寸法修
正のための補修又は超音波探触子の交換のそれぞれの期
間か延長でき、高い温度の被検材及び測定媒体について
も超音波探傷ならびに超音波計測が行える超音波探触子
を得ることを目的とする。
で、超音波探触子が手動又は自動走査により被検材表面
を摺動するとき、クサビ及び遅延材の摩耗による寸法修
正のための補修又は超音波探触子の交換のそれぞれの期
間か延長でき、高い温度の被検材及び測定媒体について
も超音波探傷ならびに超音波計測が行える超音波探触子
を得ることを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
この発明は係る超音波探触子は、電気−音響変換素子の
前面にポリイミド系樹脂を主成分とするクサビ又は遅延
材を設けることでおる。
前面にポリイミド系樹脂を主成分とするクサビ又は遅延
材を設けることでおる。
［作用］
この発明においては、クサビ又は遅延材が手動又は自動
走査により被検材としての鋼材表面のｌ習動に対する耐
摩耗性に優れ、且つ熱的変形温度の高い材料のポリイミ
ド系樹脂を用いることにより、超音波探触子は被検材内
の欠陥検出を行う超音波探傷において、クサビや遅延材
の摩耗による寸法変化が小さいので長期間安定した性能
が得られ、更に高い温度の被検材や測定媒体に対しても
十分な精度で測定することができる。
走査により被検材としての鋼材表面のｌ習動に対する耐
摩耗性に優れ、且つ熱的変形温度の高い材料のポリイミ
ド系樹脂を用いることにより、超音波探触子は被検材内
の欠陥検出を行う超音波探傷において、クサビや遅延材
の摩耗による寸法変化が小さいので長期間安定した性能
が得られ、更に高い温度の被検材や測定媒体に対しても
十分な精度で測定することができる。
［実施例］
本発明の一実施例を添付図面を参照して詳細に説明する
。第１図は例えばこの発明の一実施例を示す斜角探触子
の断面図であり、図においてユは斜角探触子、６は電気
−音響変換を行う圧電振動子、７は圧電振動子６の超音
波放射面に設けられるクサビ、９はケース、１０はコネ
クタ、１２は被検材、１３は接触媒体である。
。第１図は例えばこの発明の一実施例を示す斜角探触子
の断面図であり、図においてユは斜角探触子、６は電気
−音響変換を行う圧電振動子、７は圧電振動子６の超音
波放射面に設けられるクサビ、９はケース、１０はコネ
クタ、１２は被検材、１３は接触媒体である。
従来の斜角探触子は上記のとおり構成され、斜角探触子
ユは圧電振動子６の超音波放射面に、被検材１２の表面
摺動によるその電極の損傷防止ならびに被検材１２表面
に用いられるグリセリン、油、グリースなど高粘性流体
よりなる接触媒体１３ヤ測定媒体などの侵入を保護する
ためポリイミド系樹脂のクサビ７か設けられている。
ユは圧電振動子６の超音波放射面に、被検材１２の表面
摺動によるその電極の損傷防止ならびに被検材１２表面
に用いられるグリセリン、油、グリースなど高粘性流体
よりなる接触媒体１３ヤ測定媒体などの侵入を保護する
ためポリイミド系樹脂のクサビ７か設けられている。
ポリイミド系樹脂は線状高分子から成る熱硬化性樹脂で
機械加工性が良く、従来クサビ７に用いられたアクリル
系樹脂と比較すると、変形温度は３６０’Ｃ程度（約４
倍）、線膨張係数は１／２程度である。耐摩耗性は非常
に優れた材料で内燃機関などの回転部の軸受に用いられ
摩耗率は１／′２以下であり長期間の使用に耐える。
機械加工性が良く、従来クサビ７に用いられたアクリル
系樹脂と比較すると、変形温度は３６０’Ｃ程度（約４
倍）、線膨張係数は１／２程度である。耐摩耗性は非常
に優れた材料で内燃機関などの回転部の軸受に用いられ
摩耗率は１／′２以下であり長期間の使用に耐える。
ポリイミド系樹脂の超音波特性は、その材質の縦波超音
波の音速は２４００ｍ／ｓ （アクリル２７２０ｍ／ｓ
＞ 斜角探触子ユを用いた被検材１２としての鋼材（横波音
速 ３２３０ｍ／ｓ＞に対する入射角θ、と屈折角θ０
の関係はスネルの法則からＶｌ ＝ Ｖ２ ＳｉｎθＨＳｉｎθ０ ここで ｖｌ ：クサビ中の縦波音速 ｖ２ ：被検材中の横波音速 鋼中横波による斜角探触子ユの屈折角（θ０）を７０°
とするとポリイミド系樹脂では入射角θ１＝４４°１７
−となる。
波の音速は２４００ｍ／ｓ （アクリル２７２０ｍ／ｓ
＞ 斜角探触子ユを用いた被検材１２としての鋼材（横波音
速 ３２３０ｍ／ｓ＞に対する入射角θ、と屈折角θ０
の関係はスネルの法則からＶｌ ＝ Ｖ２ ＳｉｎθＨＳｉｎθ０ ここで ｖｌ ：クサビ中の縦波音速 ｖ２ ：被検材中の横波音速 鋼中横波による斜角探触子ユの屈折角（θ０）を７０°
とするとポリイミド系樹脂では入射角θ１＝４４°１７
−となる。
クサビ７の内部における音速か鋼材の音速に近いとき入
射角（θｉ）が大きくなるので圧電振動子６のクサビ７
への取付角度が垂直に近くなる。従って、クサビ７の超
音波ビーム路程が長くなりクサビ７はその寸法が大きい
ことが要求される。
射角（θｉ）が大きくなるので圧電振動子６のクサビ７
への取付角度が垂直に近くなる。従って、クサビ７の超
音波ビーム路程が長くなりクサビ７はその寸法が大きい
ことが要求される。
例えばクサビ７がアクリル系樹脂のときその音速は２７
２０ｍ／Ｓでおり、同一屈折角（θｏ）７０°に対し入
射角（θｉ）は５２゜３°と大きくなり、圧電振動子６
は被検材１２の摺動面に対してポリイミド系樹脂を用い
た時より角度が増加して超音波ビーム路程が長くなる。
２０ｍ／Ｓでおり、同一屈折角（θｏ）７０°に対し入
射角（θｉ）は５２゜３°と大きくなり、圧電振動子６
は被検材１２の摺動面に対してポリイミド系樹脂を用い
た時より角度が増加して超音波ビーム路程が長くなる。
またクサビ７の材質の音速がポリイミド系樹脂の音速２
４００ＴｒＬ／Ｓより小さいと、入射角が小さくなり圧
電振動子６は被検材１２の摺動面に近く配置され、クサ
ビ７の表面からの維エコーが増加して信号対雑音比が劣
化する。従って、入射角θＩは４５°近傍がクサビ７内
の超音波ビーム路程ならびにその寸法が最こし適当にな
るので、斜角探触子ユのクサビ７材料としてポリイミド
系樹脂の音速２４００ｍ／Ｓは鋼材に対して適切な値で
おる。また超音波ビーム伝播における往復透過率はアク
リル系樹脂と何等遜色かない。
４００ＴｒＬ／Ｓより小さいと、入射角が小さくなり圧
電振動子６は被検材１２の摺動面に近く配置され、クサ
ビ７の表面からの維エコーが増加して信号対雑音比が劣
化する。従って、入射角θＩは４５°近傍がクサビ７内
の超音波ビーム路程ならびにその寸法が最こし適当にな
るので、斜角探触子ユのクサビ７材料としてポリイミド
系樹脂の音速２４００ｍ／Ｓは鋼材に対して適切な値で
おる。また超音波ビーム伝播における往復透過率はアク
リル系樹脂と何等遜色かない。
斜角探触子ユは被検材１２内の欠陥検出または溶接部の
欠陥検出などの斜角探傷ならびに流体の流量測定などに
用いられる。
欠陥検出などの斜角探傷ならびに流体の流量測定などに
用いられる。
第２図にはこの発明の伯の実施例を示す分割探触子の断
面図であり、図において、６．７．９．１０は上記実施
例と同一であり、２は分割探触子、１１は２組の圧電撮
動子６−１．６−２及びクサビ７−１．７−２の相互間
の音響結合を抑制する音響遮蔽材であり、それぞれの圧
電撮動子６−１．６−２に接続されるコネクタ１０−１
．１０−２は２個設けられている。
面図であり、図において、６．７．９．１０は上記実施
例と同一であり、２は分割探触子、１１は２組の圧電撮
動子６−１．６−２及びクサビ７−１．７−２の相互間
の音響結合を抑制する音響遮蔽材であり、それぞれの圧
電撮動子６−１．６−２に接続されるコネクタ１０−１
．１０−２は２個設けられている。
例えば圧電振動子６−１から放射される超音波ビームは
クサビ７−１、被検材１２、クサビ７−２の伝播経路を
経て圧電振動子６−２に受波される。分割探触子２は超
音波探傷や超音波厚さ計測などに用いられ、上記と同様
に被検材１２の表面に接触媒体１３を介在し接触させて
使用する。
クサビ７−１、被検材１２、クサビ７−２の伝播経路を
経て圧電振動子６−２に受波される。分割探触子２は超
音波探傷や超音波厚さ計測などに用いられ、上記と同様
に被検材１２の表面に接触媒体１３を介在し接触させて
使用する。
第３図はこの発明の他の実施例を示す垂直探触子の断面
図であり、図において、６．９．１０は上記従来例と同
一でおり、旦は垂直探触子、８は圧電振動子６を保護す
る遅延材８であり、垂直探触子旦の放射する超音波ビー
ムは遅延材８を経て被検材１２の表面と垂直方向に放射
される。このとき遅延材８は超音波ビームの伝播時間の
遅延に係わり、被検材１２表面からの反射信号と被検材
１２内の欠陥よりの反射信号の分離が容易になる。垂直
探触子ユは超音波探傷ならびに超音波計測に用いられる
。
図であり、図において、６．９．１０は上記従来例と同
一でおり、旦は垂直探触子、８は圧電振動子６を保護す
る遅延材８であり、垂直探触子旦の放射する超音波ビー
ムは遅延材８を経て被検材１２の表面と垂直方向に放射
される。このとき遅延材８は超音波ビームの伝播時間の
遅延に係わり、被検材１２表面からの反射信号と被検材
１２内の欠陥よりの反射信号の分離が容易になる。垂直
探触子ユは超音波探傷ならびに超音波計測に用いられる
。
上記のとおり、クサビ７及び遅延材８にポリイミド系樹
脂を用いることにより、超音波探触子は被検材１２表面
の摺動に対する耐摩耗性は２倍以上の寿命が得られるの
で、超音波探触子の交換ならびにその補修期間が延長さ
れて経済的効果や作業効率が向上できる。更に変形温度
が３倍以上改善し、膨張係数も１／２以下になるので、
従来使用困難でめった加熱された鋼材や高い温度の測定
媒体への超音波探傷及び超音波計測の応用分野が著しく
拡大できる。
脂を用いることにより、超音波探触子は被検材１２表面
の摺動に対する耐摩耗性は２倍以上の寿命が得られるの
で、超音波探触子の交換ならびにその補修期間が延長さ
れて経済的効果や作業効率が向上できる。更に変形温度
が３倍以上改善し、膨張係数も１／２以下になるので、
従来使用困難でめった加熱された鋼材や高い温度の測定
媒体への超音波探傷及び超音波計測の応用分野が著しく
拡大できる。
［発明の効果］
この発明は以上説明したとおり、斜角探触子及び分割探
触子のクサビならびに垂直探触子の遅延材にポリイミド
系樹脂を用いる簡単な構造により、 超音波探触子の基本操作である被検材の表面摺動に対し
、内燃機関の回転部軸受などに用いられる耐摩耗性の優
れた材料が適用できるので、クサビ及び遅延材の耐摩耗
性が著しく向上し、その寸法変化も小さくなるので超音
波探触子の寿命な、らびにフサビヤ遅延材の補修期間が
著しく増加される。従って、超音波探傷や超音波計測が
経済的に行え且つ作業効率も向上できる。
触子のクサビならびに垂直探触子の遅延材にポリイミド
系樹脂を用いる簡単な構造により、 超音波探触子の基本操作である被検材の表面摺動に対し
、内燃機関の回転部軸受などに用いられる耐摩耗性の優
れた材料が適用できるので、クサビ及び遅延材の耐摩耗
性が著しく向上し、その寸法変化も小さくなるので超音
波探触子の寿命な、らびにフサビヤ遅延材の補修期間が
著しく増加される。従って、超音波探傷や超音波計測が
経済的に行え且つ作業効率も向上できる。
更に、ポリイミド系樹脂は変形温度が高く、膨張係数も
従来品の１／２以下でおり、温度の高い被検材や測定媒
体の超音波探傷や超音波計測においてもその性能が損わ
れることがないので、従来適用が制限されていた分野に
おいても本発明が応用できる。従って、広い分野に亙り
正確な探傷や計測及び品質管理などが行えるという効果
がある。
従来品の１／２以下でおり、温度の高い被検材や測定媒
体の超音波探傷や超音波計測においてもその性能が損わ
れることがないので、従来適用が制限されていた分野に
おいても本発明が応用できる。従って、広い分野に亙り
正確な探傷や計測及び品質管理などが行えるという効果
がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す斜角探触子の断面図
、第２図はこの発明の他の実施例を示す分割探触子の断
面図、第３図はこの発明の他の実施例を示す垂直探触子
の断面図である。 図において、ユは斜角探触子、２は分割探触子、旦は垂
直探触子、６．６−１．６−２は圧電振動子、７．７−
１．７−２はクサビ、８は遅延材、９はケース、１０．
１０−１．１０−２はコネクタ、１１は音響遮蔽板、１
２は被検材、１３は接触媒質である。 なあ、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 特許出願人 株式会社 東 京 計 器第１図 第２図 第３図 手続補正書 １、事件の表示 特願昭６２−４４４９７＠ ２、発明の名称 超音波探触子 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都大田区南蒲田２丁目１６番４６号〒 １４
４ 電話 東京０３ （７３２）２１１１ 以 上 補正図面 第１図
、第２図はこの発明の他の実施例を示す分割探触子の断
面図、第３図はこの発明の他の実施例を示す垂直探触子
の断面図である。 図において、ユは斜角探触子、２は分割探触子、旦は垂
直探触子、６．６−１．６−２は圧電振動子、７．７−
１．７−２はクサビ、８は遅延材、９はケース、１０．
１０−１．１０−２はコネクタ、１１は音響遮蔽板、１
２は被検材、１３は接触媒質である。 なあ、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 特許出願人 株式会社 東 京 計 器第１図 第２図 第３図 手続補正書 １、事件の表示 特願昭６２−４４４９７＠ ２、発明の名称 超音波探触子 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都大田区南蒲田２丁目１６番４６号〒 １４
４ 電話 東京０３ （７３２）２１１１ 以 上 補正図面 第１図
Claims (1)
- ポリイミド系樹脂を主成分とするクサビ又は遅延材の何
れか一方を有することを特徴とする超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4449787A JPS63210770A (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4449787A JPS63210770A (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 超音波探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63210770A true JPS63210770A (ja) | 1988-09-01 |
Family
ID=12693189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4449787A Pending JPS63210770A (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63210770A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01128160U (ja) * | 1988-02-25 | 1989-09-01 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51117681A (en) * | 1975-04-08 | 1976-10-15 | Nippon Steel Corp | Supersonic waves probe for high temperature use |
-
1987
- 1987-02-27 JP JP4449787A patent/JPS63210770A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51117681A (en) * | 1975-04-08 | 1976-10-15 | Nippon Steel Corp | Supersonic waves probe for high temperature use |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01128160U (ja) * | 1988-02-25 | 1989-09-01 |
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