JP2000287298A - Method and element for acoustic emission detection - Google Patents

Method and element for acoustic emission detection

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JP2000287298A
JP2000287298A JP11087570A JP8757099A JP2000287298A JP 2000287298 A JP2000287298 A JP 2000287298A JP 11087570 A JP11087570 A JP 11087570A JP 8757099 A JP8757099 A JP 8757099A JP 2000287298 A JP2000287298 A JP 2000287298A
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film
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable detection of acoustic emission in a wide band and acoustic emission of a high frequency by forming a sensor which receives the acoustic emission by a macromolecular piezoelectric body and detecting the acoustic emission by an electric signal to be obtained from this piezoelectric body. SOLUTION: A sensor 1 is formed by a shield case 2 of a cylindrical shape whose upper face is closed and which has an opening at a lower face, a shield ring 3 of a cylindrical shape, a macromolecular electric film 6 which is virtually circular and to which electrodes 4 and 5 consisting of gold leaves both on the upper and lower sides are stuck respectively, protection films 7 and 8 which are laminated on outer faces of the electrodes 4 and 5, a first lead wire 9, a second lead wire 10, and a transmission cable 11. The transmission cable 11 is combined to an AE signal processor. Thus, an electric signal which can be obtained in accordance with acoustic emission the sensor 1 senses is processed and the acoustic emission is detected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アコースティック
エミションの検出方法および検出素子に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and a device for detecting acoustic emission.

【0002】[0002]

【従来の技術】アコースティックエミション(AE)
は、固体の変形(破壊を含む)に伴って解放されるエネ
ルギーが音響パルスとなって伝搬する現象として知られ
ている。この音響パルスは、10MHz以上の高周波数
を有する場合もある。
2. Description of the Related Art Acoustic emission (AE)
Is known as a phenomenon in which energy released due to deformation (including destruction) of a solid propagates as an acoustic pulse. This acoustic pulse may have a high frequency of 10 MHz or more.

【0003】例えば、「センサ技術」1987年10月
号(Vol.7.No.11)「圧電型AEセンサの原
理と超小型センサの適用例」、あるいは、「計測技
術」’96増刊号107−111頁第3章「設備診断技
術と適用事例」の「AEによる最近の設備診断例」に
は、この現象を検知することにより対象の固体の状況を
把握する手法が開発され、一部は実用化され、その効果
も、品質管理に貢献しているとされ、評価されているこ
とが記載されている。
For example, “Sensor Technology”, October 1987 (Vol. 7, No. 11), “Principles of Piezoelectric AE Sensors and Application Examples of Ultra-Small Sensors”, or “Measurement Technology” '96 Special Issue 107 -In "Recent Equipment Diagnosis Examples by AE" in Chapter 3 "Equipment Diagnosis Technology and Application Examples" on page 111, a method was developed to grasp the state of the target object by detecting this phenomenon. It is stated that it has been put to practical use and its effects are also considered to have contributed to quality control and have been evaluated.

【0004】一方、用途が広がるにつれて、検出すべき
アコースティックエミションによっては、広帯域および
/または20MHz以上の高周波のセンサが必要とな
り、このようなアコースティックエミションの検出手法
の開発が要望され始めた。
[0004] On the other hand, as applications have expanded, depending on the acoustic emission to be detected, a sensor having a wide band and / or a high frequency of 20 MHz or more is required, and development of a method for detecting such an acoustic emission has been demanded.

【0005】他方、従来の開発され、あるいは、実用化
されている圧電型AEセンサは、その検出素子がセラミ
ックス(アルミナ、PZTなど)圧電体からなるもので
あり、その検出可能な周波数の上限が1MHz乃至2M
Hzであり、それがため、前記要望を満足するには不十
分であった。
[0005] On the other hand, in a conventional piezoelectric AE sensor developed or put into practical use, its detecting element is made of a ceramic (alumina, PZT, etc.) piezoelectric material, and the upper limit of the detectable frequency is limited. 1MHz to 2M
Hz, which was insufficient to satisfy the above demand.

【0006】また、用途が広がるにつれて、アコーステ
ィックエミションを検出する被検出体の表面形状が、平
坦面ではなく、二種以上の平面の組合せあるいは曲面で
ある場合も増えてきており、非平坦面を有する、例え
ば、円柱状あるいは円錐状の棒状体、あるいは、椀状凸
面あるいは凹面を有する、被検出体に容易に対応できる
センサが必要となり、このようなアコースティックエミ
ションの検出素子の開発が要望され始めた。
[0006] Further, as applications have expanded, the surface shape of an object to be detected for acoustic emission has been increasing not only in a flat surface but also in a combination of two or more planes or a curved surface. For example, a sensor having a cylindrical or conical rod-shaped body, or a bowl-shaped convex or concave surface, which can easily cope with an object to be detected is required, and development of a detection element for such an acoustic emission is desired. Began to be.

【0007】上述の通り、従来の圧電型AEセンサは、
その検出素子がセラミックス(アルミナ、PZTなど)
圧電体からなるものであるため、センサのアコースティ
ックエミションの感知面を被検出体の曲面に適合させる
ことが困難であり、それがため、前記要望を満足するに
は不十分であった。
As described above, the conventional piezoelectric AE sensor is
The detecting element is ceramics (alumina, PZT, etc.)
Since it is made of a piezoelectric material, it is difficult to make the acoustic emission sensing surface of the sensor conform to the curved surface of the object to be detected, which is insufficient to satisfy the above demand.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来の問題点を解消し、上記要望を満足させるアコース
ティックエミションの検出方法および検出素子を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method and an element for detecting an acoustic emission which solve the above-mentioned conventional problems and satisfy the above-mentioned needs.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るアコースティックエミションの検出方法
の構成は、次の通りである。
Means for Solving the Problems The configuration of an acoustic emission detection method according to the present invention for achieving the above object is as follows.

【0010】高分子圧電膜と、該高分子圧電体の両面に
設けられた電極、これら電極のそれぞれに結合されたリ
ード線と、前記2つの電極のそれぞれの外面を覆って設
けられた保護膜とからなる検出素子を用い、前記保護膜
の一方をアコースティックエミションの被検出体に対向
せしめて、前記高分子圧電体にてアコースティックエミ
ションを検出してなるアコースティックエミションの検
出方法。
[0010] A polymer piezoelectric film, electrodes provided on both surfaces of the polymer piezoelectric body, lead wires connected to each of these electrodes, and a protective film provided to cover the outer surface of each of the two electrodes. A method for detecting acoustic emission, wherein one of the protective films is made to face an object to be subjected to acoustic emission by using the detection element comprising: and the acoustic emission is detected by the piezoelectric polymer.

【0011】この本発明によれば、広帯域のアコーステ
ィックエミションの検出が可能となり、また、従来の技
術に比べより高周波数のアコースティックエミションの
検出が可能となる。
According to the present invention, it is possible to detect acoustic emission in a wide band, and it is also possible to detect acoustic emission at a higher frequency than in the prior art.

【0012】被検出体の表面の形状が平坦面でない場合
は、この本発明において、検出素子を全体として可撓性
を有する構造とし、この可撓性を利用して、検出素子を
被検出体の表面形状に沿わせて用いるのが、アコーステ
ィックエミションの検出精度を高める上で、好ましい。
When the surface of the object to be detected is not a flat surface, in the present invention, the detecting element has a flexible structure as a whole, and the flexibility of the detecting element is utilized by utilizing the flexibility. It is preferable to use in conformity with the surface shape in order to increase the detection accuracy of acoustic emission.

【0013】また、この発明において、高分子圧電体
は、フッ化ビニリデン65乃至95モル%と三フッ化エ
チレン35乃至5モル%との共重合体からなる圧電体で
あることが、アコースティックエミションの検出精度を
高める上で、好ましい。
Further, in the present invention, it is preferable that the high-molecular piezoelectric material is a piezoelectric material composed of a copolymer of 65 to 95 mol% of vinylidene fluoride and 35 to 5 mol% of ethylene trifluoride. It is preferable from the viewpoint of increasing the detection accuracy of.

【0014】上記目的を達成するための本発明に係るア
コースティックエミションの検出素子の構成は、次の通
りである。
The structure of the acoustic emission detecting element according to the present invention for achieving the above object is as follows.

【0015】高分子圧電膜と、該高分子圧電膜の両面に
設けられた薄層電極と、これら電極の一端にそれぞれに
結合されたリード線と、前記2つの電極のそれぞれの外
面を覆って設けられた薄層保護膜と、これら保護膜の一
方の外面を覆って設けられた導電性材料からなる可撓性
を有する薄層シールド部材とからなり、前記保護膜の他
方をアコースティックエミションの受信面とする可撓性
を有するアコースティックエミションの検出素子。
A polymer piezoelectric film, thin-layer electrodes provided on both sides of the polymer piezoelectric film, lead wires respectively connected to one ends of these electrodes, and an outer surface of each of the two electrodes. A thin protective film provided, and a flexible thin shield member made of a conductive material provided to cover one outer surface of these protective films, and the other of the protective films is made of acoustic emission. An acoustic emission detection element having flexibility as a receiving surface.

【0016】この本発明によれば、広帯域のアコーステ
ィックエミションの検出が可能となり、また、従来の技
術に比べより高周波数のアコースティックエミションの
検出が可能となり、更に、被検出体の表面が平坦面でな
い場合においても、アコースティックエミションの精度
良い検出が可能となる。
According to the present invention, it is possible to detect acoustic emission in a wide band, to detect acoustic emission at a higher frequency than in the prior art, and to further flatten the surface of the object to be detected. Even if it is not a surface, it is possible to detect acoustic emission with high accuracy.

【0017】また、この発明において、高分子圧電体
は、フッ化ビニリデン65乃至95モル%と三フッ化エ
チレン35乃至5モル%との共重合体からなる圧電体で
あることが、アコースティックエミションの検出精度を
高める上で、好ましい。
Further, in the present invention, it is preferable that the polymer piezoelectric material is a piezoelectric material composed of a copolymer of 65 to 95 mol% of vinylidene fluoride and 35 to 5 mol% of ethylene trifluoride. It is preferable from the viewpoint of increasing the detection accuracy of.

【0018】なお、この共重合体からなる圧電体自体
は、特公昭63−18869号公報に開示されている。
また、この共重合体の単結晶膜からなる圧電体自体は、
特開平8−36917号公報に開示されている。
Incidentally, the piezoelectric material itself made of this copolymer is disclosed in Japanese Patent Publication No. 63-18869.
Also, the piezoelectric body itself consisting of a single crystal film of this copolymer is:
It is disclosed in JP-A-8-36917.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】図面を参照しながら、本発明に係
るアコースティックエミションの検出方法および検出素
子の実施の形態を説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of an acoustic emission detection method and a detection element according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0020】図1は、本発明を実施するために用いられ
るセンサの一例の縦断面図であり、図2は、図1に示さ
れたセンサの下面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an example of a sensor used to carry out the present invention, and FIG. 2 is a bottom view of the sensor shown in FIG.

【0021】図1および2において、センサ1は、上面
が閉塞され下面に開口を有する円筒状のシールドケース
2、円筒状のシールドリング3、上下両面に金箔からな
る電極4、5がそれぞれ貼着された実質的に円形の高分
子圧電膜6、電極4、5の外面にそれぞれ貼着された保
護膜7、8、第1のリード線9、第2のリード線10、
送信ケーブル11とで形成されている。
1 and 2, a sensor 1 has a cylindrical shield case 2 having a closed upper surface and an opening on a lower surface, a cylindrical shield ring 3, and electrodes 4 and 5 made of gold foil on both upper and lower surfaces. A protective film 7, 8, a first lead wire 9, a second lead wire 10, which are respectively adhered to the outer surfaces of the substantially circular polymer piezoelectric film 6, the electrodes 4, 5,
The transmission cable 11 is formed.

【0022】高分子圧電膜6は、上下2枚の保護膜7、
8で封止され、保護膜7、8は、その外方において接合
され、その接合の外周端部は、シールドリング3の下端
面に貼着されている。このようにして、シールドケース
2の下面の開口は、高分子圧電膜6により塞がれてい
る。
The polymer piezoelectric film 6 includes upper and lower protective films 7,
The protective films 7 and 8 are sealed outside, and the outer peripheral end of the joint is attached to the lower end surface of the shield ring 3. Thus, the opening on the lower surface of the shield case 2 is closed by the polymer piezoelectric film 6.

【0023】シールドケース2およびシールドリング3
の一部には、ケース2の外周面とリング3の内周面間に
おいて、送信ケーブル11が連絡する連絡部(ケーブル
挿入孔あるいはコネクタ装着孔)12が設けられてい
る。
Shield case 2 and shield ring 3
A communication portion (cable insertion hole or connector mounting hole) 12 with which the transmission cable 11 communicates is provided between the outer peripheral surface of the case 2 and the inner peripheral surface of the ring 3.

【0024】また、シールドケース2およびシールドリ
ング3の一部には、ケース2の外周面とリング3の内周
面間を貫通する空気流通孔13が設けられている。
An air flow hole 13 penetrating between the outer peripheral surface of the case 2 and the inner peripheral surface of the ring 3 is provided in a part of the shield case 2 and the shield ring 3.

【0025】更に、シールドケース2の一部には、腔1
4が穿設され、この腔14の下方は、シールドケース2
の下面にて、外方に解放されており、その上方は、空気
流通孔13に解放されている。腔14は、シールドケー
ス2の内壁とシールドリング3の外壁とに囲まれた横断
面が半円形の空間である。
Further, a part of the shield case 2 includes a cavity 1.
4 is bored, and below the cavity 14 is a shield case 2
Is open to the outside at the lower surface thereof, and the upper part thereof is open to the air circulation hole 13. The cavity 14 is a space having a semicircular cross section surrounded by the inner wall of the shield case 2 and the outer wall of the shield ring 3.

【0026】第1のリード線9は、その一端が電極5に
接合され、保護膜7、8の接合部を通り、その端部から
シールドケース2の腔14中に延び、更に空気流通孔1
3からシールドケース2の内腔15に入り、その他端に
て、シールドケース2の内面に接合されている。
The first lead wire 9 has one end joined to the electrode 5, passes through the joint between the protective films 7 and 8, extends from the end into the cavity 14 of the shield case 2, and further has the air circulation hole 1.
3, it enters the lumen 15 of the shield case 2, and is joined to the inner surface of the shield case 2 at the other end.

【0027】第2のリード線10は、その一端が電極4
に接合され、第1のリード線9と同様にして、シールド
ケース2の内腔15に入り、その他端にて、シールドケ
ース2の連絡部12に至り、直接あるいはコネクタを介
して、同軸ケーブルからなる送信ケーブル11のシグナ
ル線に連結されている。また、シールドケース2と送信
ケーブル11のグランド線とは、連結線16にて連結さ
れている。
One end of the second lead wire 10 is connected to the electrode 4.
In the same manner as the first lead wire 9, enters the lumen 15 of the shield case 2, and reaches the communication end 12 of the shield case 2 at the other end, and directly or via a connector from the coaxial cable. The transmission cable 11 is connected to a signal line. The shield case 2 and the ground line of the transmission cable 11 are connected by a connection line 16.

【0028】この送信ケーブル11は、公知のAEシグ
ナルプロセッサ(図示せず)に結合され、これにより、
センサ1が感知するアコースティックエミションに応じ
て得られる電気信号が処理され、アコースティックエミ
ションが検出される。
This transmission cable 11 is coupled to a known AE signal processor (not shown),
An electric signal obtained in accordance with the acoustic emission sensed by the sensor 1 is processed, and the acoustic emission is detected.

【0029】図1に示した態様は、高分子圧電膜6は、
これをλ/2モードで駆動するものである。図示はしな
いが、高分子圧電膜6の背面に適切な吸収材あるいは反
射板を位置せしめることにより、高分子圧電膜6をλ/
4モードで駆動することも可能である。
In the embodiment shown in FIG. 1, the polymer piezoelectric film 6
This is driven in the λ / 2 mode. Although not shown, an appropriate absorbing material or a reflecting plate is located on the back surface of the polymer piezoelectric film 6 so that the polymer piezoelectric film 6 has a λ /
It is also possible to drive in four modes.

【0030】図3は、本発明を実施するために用いられ
るセンサの一例の縦断面図であり、図4は、図3に示さ
れたセンサの上面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of an example of a sensor used to carry out the present invention, and FIG. 4 is a top view of the sensor shown in FIG.

【0031】図3および4において、センサ21は、実
質的に円形の高分子圧電膜22の下面に、金箔からなる
下方薄層電極23が貼着され、該電極23の下面に、下
方薄層保護膜24が貼着され、前記高分子圧電膜22の
上面に、金箔からなる上方薄層電極25が貼着され、該
電極25の上面に、上方薄層保護膜26が貼着され、更
に、該上方薄層保護膜26の上面を覆って導電性材料か
らなる可撓性を有する薄層シールド部材27が設けら
れ、前記下方電極23の一端に第1のリード線28が結
合され、前記上方電極25の一端に第2のリード線29
が結合されることにより、形成されている。
3 and 4, the sensor 21 has a lower electrode 23 made of a gold foil adhered to the lower surface of a substantially circular polymer piezoelectric film 22, and a lower thin electrode formed on the lower surface of the electrode 23. A protective film 24 is adhered, an upper thin-layer electrode 25 made of gold foil is adhered on the upper surface of the polymer piezoelectric film 22, and an upper thin-layer protective film 26 is adhered on the upper surface of the electrode 25. A flexible thin shield member 27 made of a conductive material is provided so as to cover the upper surface of the upper thin protective film 26, and a first lead wire 28 is coupled to one end of the lower electrode 23; A second lead wire 29 is connected to one end of the upper electrode 25.
Are formed by bonding.

【0032】これら第1のリード線28と第2のリード
線29とは、公知のAEシグナルプロセッサ(図示せ
ず)に結合され、これにより、センサ21が感知するア
コースティックエミションに応じて得られる電気信号が
処理され、アコースティックエミションが検出される。
The first lead 28 and the second lead 29 are coupled to a known AE signal processor (not shown), so that they are obtained according to the acoustic emission detected by the sensor 21. The electrical signal is processed and acoustic emission is detected.

【0033】この構造のセンサ21においては、高分子
圧電膜22、下方および上方電極23、25、ならび
に、下方および上方保護膜24、26の合計の厚みを、
0.5mm以下に設計することが可能である。
In the sensor 21 having this structure, the total thickness of the polymer piezoelectric film 22, the lower and upper electrodes 23 and 25, and the lower and upper protective films 24 and 26
It can be designed to be 0.5 mm or less.

【0034】導電性材料からなる可撓性を有する薄層シ
ールド部材27としては、金属の細線、例えば、線径が
約0.05mm乃至0.5mmのスズメッキされた銅の
細線、にて形成された編物、織物、あるいは、不織布か
らなるしなやかなメッシュタイプのシートが好ましく用
いられる。
The flexible thin shield member 27 made of a conductive material is formed of a thin metal wire, for example, a thin tin-plated copper wire having a wire diameter of about 0.05 mm to 0.5 mm. A flexible mesh type sheet made of a knitted fabric, a woven fabric, or a nonwoven fabric is preferably used.

【0035】この構造によれば、センサ21は、全体と
して可撓性を有するため、被検出体の表面が平坦面でな
い場合であっても、この可撓性を利用して、センサ21
を被検出体の当該表面に沿わせて位置せしめることが可
能となる。
According to this structure, since the sensor 21 has flexibility as a whole, even if the surface of the object to be detected is not flat, the sensor 21 can take advantage of this flexibility.
Can be positioned along the surface of the object to be detected.

【0036】従来のセラミックス圧電体を用いたアコー
スティックエミションの検出においては、事前にセラミ
ックス圧電体を被検出体の表面形状に合わせて成形した
場合は別にして、このようなことは困難であった。
In conventional acoustic emission detection using a ceramic piezoelectric body, this is difficult except when the ceramic piezoelectric body is previously formed in accordance with the surface shape of the object to be detected. Was.

【0037】[0037]

【実施例】次に、本発明に係るアコースティックエミシ
ョンの検出方法の実施例および比較実施例示す。
EXAMPLES Next, examples of the method for detecting acoustic emission according to the present invention and comparative examples will be described.

【0038】[実施例]図1に示されたセンサ1と同様
の構造からなり、次の要件に基づくセンサ1が作成され
た。
Example A sensor 1 having the same structure as the sensor 1 shown in FIG. 1 was manufactured based on the following requirements.

【0039】シールドケース2:真鍮製であり、外径が
22mm、下面から上面までの高さが10mm、内径が
16mm、内腔15の高さが8mmとされ、連結部1
2、空気流通孔13および腔14が設けられている。
The shield case 2 is made of brass, has an outer diameter of 22 mm, a height from the lower surface to the upper surface of 10 mm, an inner diameter of 16 mm, and a height of the inner cavity 15 of 8 mm.
2, an air flow hole 13 and a cavity 14 are provided.

【0040】シールドリング3:真鍮製であり、外径が
16mm、内径が15mm、高さが8mmとされ、連結
部12および空気流通孔13が設けられている。
The shield ring 3 is made of brass, has an outer diameter of 16 mm, an inner diameter of 15 mm, and a height of 8 mm, and is provided with a connecting portion 12 and an air flow hole 13.

【0041】高分子圧電膜6:ポリフッ化ビニリデン8
0モル%と三フッ化エチレン20モル%とからなる共重
合体で形成された厚さ60μmの高分子圧電膜が、接着
剤(エポキシ樹脂)を介して8枚積層され、その上面お
よび下面に、それぞれ厚さ1000オングストロームの
金からなる電極4、5が貼着されてなる。この高分子圧
電膜6の直径は、12.4mmとされた。なお、高分子
圧電膜の積層枚数を減らすことにより、20MHz以上
の高周波が検出可能なAEセンサを作成することができ
る。
Polymer piezoelectric film 6: polyvinylidene fluoride 8
Eight 60 μm-thick polymer piezoelectric films formed of a copolymer of 0 mol% and 20 mol% of ethylene trifluoride are laminated via an adhesive (epoxy resin), and are laminated on the upper and lower surfaces thereof. And electrodes 4 and 5 made of gold each having a thickness of 1000 angstroms. The diameter of the polymer piezoelectric film 6 was 12.4 mm. By reducing the number of laminated polymer piezoelectric films, an AE sensor capable of detecting a high frequency of 20 MHz or more can be manufactured.

【0042】保護膜7、8:厚さ12.50μmのポリ
イミドフィルムからなる。この保護膜7、8は、電極
4、5のそれぞれの外面に貼着された。これら保護膜
7、8の外径は、シールドリング3の外径16mmと実
質的に同じとされた。この保護膜7、8が接合され一体
化された外周部は、シールドリング3の下端面に、接着
剤(エポキシ樹脂)を介して接合された。
Protective films 7, 8: A polyimide film having a thickness of 12.50 μm. The protective films 7 and 8 were attached to the outer surfaces of the electrodes 4 and 5, respectively. The outer diameter of these protective films 7 and 8 was substantially the same as the outer diameter of the shield ring 3 of 16 mm. The outer peripheral portion where the protective films 7 and 8 were joined and integrated was joined to the lower end surface of the shield ring 3 via an adhesive (epoxy resin).

【0043】送信ケーブル11:長さ1mの直径2.2
mm、50Ω系の同軸ケーブルが用いられ、一端は、第
1のリード線9および第2のリード線10に電気的に接
続され、他端には、コネクタ(図示せず)が取り付けら
れた。
Transmission cable 11: 1 m long and 2.2 diameter
mm, 50Ω series coaxial cable was used, one end was electrically connected to the first lead wire 9 and the second lead wire 10, and the other end was fitted with a connector (not shown).

【0044】振動数応答分析器(Frequency Response A
nalyzer)(5090FRA)が用いられ、分析器の基
準器の上に、センサ1が、センサ1の高分子圧電膜6側
が基準器の上面に接する形で載置され、基準器が駆動さ
れ、このセンサ1が出力する信号が収録された。
A frequency response analyzer (Frequency Response A)
nalyzer) (5090FRA) is used, and the sensor 1 is mounted on the reference device of the analyzer so that the polymer piezoelectric film 6 side of the sensor 1 is in contact with the upper surface of the reference device, and the reference device is driven. The signal output from the sensor 1 was recorded.

【0045】この収録された結果が、図5のチャートに
示される。
The recorded result is shown in the chart of FIG.

【0046】ここで、従来のセラミックス圧電体を用い
たAEセンサの場合、センサを基準器の上面に載置し、
マグネットあるいは強力な接着剤を使用して強固に取り
付けないと正確な振動伝達がなされない欠点を有してい
た。しかるに、本発明に係る高分子圧電体を用いたAE
センサの場合、センサを基準器の上面に載置し、単に粘
着性のテープ(ガムテープ)で保持するのみで、適切に
駆動するAEセンサとして用いることができ、これは、
従来のセラミックス圧電体を用いたAEセンサには見ら
れない利点である。また、本発明に係る高分子圧電体を
用いたAEセンサの場合、それ自体が、従来のセラミッ
クス圧電体に比べ遥かにフレキシブルであるため、音響
伝達面との間に、高分子からなるゲル状の音響カプラン
トを介在させることにより、音響伝達面への接触圧を小
さくすることが可能である。
Here, in the case of a conventional AE sensor using a ceramic piezoelectric body, the sensor is mounted on the upper surface of a reference device,
Unless it is firmly attached using a magnet or a strong adhesive, accurate vibration transmission cannot be achieved. However, an AE using the polymer piezoelectric substance according to the present invention
In the case of a sensor, the sensor can be used as an appropriately driven AE sensor simply by placing the sensor on the top of the standard and simply holding it with an adhesive tape (gum tape).
This is an advantage not seen in the AE sensor using the conventional ceramic piezoelectric material. Further, in the case of the AE sensor using the polymer piezoelectric substance according to the present invention, the AE sensor itself is much more flexible than the conventional ceramic piezoelectric substance. By interposing the acoustic couplant, it is possible to reduce the contact pressure on the acoustic transmission surface.

【0047】[比較例]広帯域型として一般に市販され
ている圧電体がセラミックスからなるAEセンサ(AE
−900F2)が用いられ、実施例の場合と同様にし
て、このセンサが出力する信号が収録された。
Comparative Example An AE sensor (AE) in which a piezoelectric material generally commercially available as a broadband type is made of ceramics
-900F2) was used, and the signal output from this sensor was recorded in the same manner as in the example.

【0048】この収録された結果が、図6のチャートに
示される。
The recorded result is shown in the chart of FIG.

【0049】これら図5と図6のチャートにおけるそれ
ぞれの波形の比較から、本発明に係るアコースティック
エミションの検出方法によれば、従来技術では達成でき
なかった極めて広帯域で波形が平坦なアコースティック
エミションを検出することが可能であることが分かる。
From the comparison of the respective waveforms in the charts of FIGS. 5 and 6, according to the method for detecting acoustic emission according to the present invention, an acoustic emission having a flat waveform over an extremely wide band, which cannot be achieved by the prior art. Can be detected.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明によれば、従来技術では達成でき
なかった極めて広帯域で波形が平坦なアコースティック
エミションを検出することが可能となる。また、高分子
圧電体の厚みを、膜の積層枚数を選択することにより、
調製し、20MHz以上の高周波域のアコースティック
エミションを検出する可能となる。また、検出素子は、
全体として可撓性を有するため、被検出体の表面が平坦
面でない場合でも、当該表面に沿って検出素子を載置で
きるため、アコースティックエミションの検出精度が保
証される。
According to the present invention, it is possible to detect an acoustic emission having a flat waveform over an extremely wide band, which cannot be achieved by the prior art. Also, by selecting the thickness of the polymer piezoelectric body, by selecting the number of laminated films,
It is possible to detect the acoustic emission in a high frequency range of 20 MHz or more after the preparation. Also, the detection element is
Since it has flexibility as a whole, even when the surface of the object to be detected is not a flat surface, the detection element can be mounted along the surface, so that the detection accuracy of acoustic emission is guaranteed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係るアコースティックエミションの
検出方法に好ましく用いられる高分子圧電体からなるセ
ンサの一例の縦断面図。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an example of a sensor made of a polymer piezoelectric material that is preferably used in an acoustic emission detection method according to the present invention.

【図2】 図1に示されたセンサの下面図。FIG. 2 is a bottom view of the sensor shown in FIG. 1;

【図3】 本発明に係る可撓性を有するアコースティッ
クエミションの検出素子の一例の縦断面図。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of an example of a flexible acoustic emission detection element according to the present invention.

【図4】 図3に示されたセンサの上面図。FIG. 4 is a top view of the sensor shown in FIG. 3;

【図5】 実施例におけるセンサの特性を示すチャー
ト。
FIG. 5 is a chart showing characteristics of a sensor according to the embodiment.

【図6】 実施例におけるセンサの特性を示すチャー
ト。
FIG. 6 is a chart showing characteristics of a sensor according to the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:センサ 2:シールドケース 3:シールドリング 4:電極 5:電極 6:高分子圧電膜 7:保護膜 8:保護膜 9:第1のリード線 10:第2のリード線 11:送信ケーブル 12:連絡部 13:空気流通孔 14:腔 15:内腔 16:連結線 21:センサ 22:高分子圧電膜 23:下方薄層電極 24:下方薄層保護膜 25:上方薄層電極 26:上方薄層保護膜 27:薄層シールド部材 28:第1のリード線 29:第2のリード線 1: Sensor 2: Shield Case 3: Shield Ring 4: Electrode 5: Electrode 6: Polymer Piezoelectric Film 7: Protective Film 8: Protective Film 9: First Lead Wire 10: Second Lead Wire 11: Transmission Cable 12 : Connection part 13: Air flow hole 14: Cavity 15: Lumen 16: Connection line 21: Sensor 22: Polymer piezoelectric film 23: Lower thin layer electrode 24: Lower thin layer protective film 25: Upper thin layer electrode 26: Upper Thin protective film 27: Thin shield member 28: First lead wire 29: Second lead wire

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高分子圧電膜と、該高分子圧電体の両面
に設けられた電極、これら電極のそれぞれに結合された
リード線と、前記2つの電極のそれぞれの外面を覆って
設けられた保護膜とからなる検出素子を用い、前記保護
膜の一方をアコースティックエミションの被検出体に対
向せしめて、前記高分子圧電体にてアコースティックエ
ミションを検出してなるアコースティックエミションの
検出方法。
1. A polymer piezoelectric film, electrodes provided on both surfaces of the polymer piezoelectric body, lead wires connected to each of these electrodes, and an outer surface of each of the two electrodes. A method for detecting acoustic emission, wherein a detection element comprising a protective film is used, one of the protective films is opposed to a target to be subjected to acoustic emission, and the acoustic emission is detected by the polymer piezoelectric material.
【請求項2】 前記検出素子が全体として可撓性を有
し、該可撓性を利用して該検出素子を前記被検出体の表
面形状に沿わせて用いてなる請求項1に記載のアコース
ティックエミションの検出方法。
2. The detection device according to claim 1, wherein the detection element has flexibility as a whole, and the detection element is used along the surface shape of the object to be detected by utilizing the flexibility. Acoustic emission detection method.
【請求項3】 前記高分子圧電体が、フッ化ビニリデン
65乃至95モル%と三フッ化エチレン35乃至5モル
%との共重合体からなる圧電体である請求項1あるいは
2に記載のアコースティックエミションの検出方法。
3. The acoustic material according to claim 1, wherein the polymer piezoelectric material is a piezoelectric material comprising a copolymer of 65 to 95 mol% of vinylidene fluoride and 35 to 5 mol% of ethylene trifluoride. Emission detection method.
【請求項4】 高分子圧電膜と、該高分子圧電膜の両面
に設けられた薄層電極と、これら電極の一端にそれぞれ
に結合されたリード線と、前記2つの電極のそれぞれの
外面を覆って設けられた薄層保護膜と、これら保護膜の
一方の外面を覆って設けられた導電性材料からなる可撓
性を有する薄層シールド部材とからなり、前記保護膜の
他方をアコースティックエミションの受信面とする可撓
性を有するアコースティックエミションの検出素子。
4. A polymer piezoelectric film, thin-layer electrodes provided on both surfaces of the polymer piezoelectric film, lead wires respectively connected to one ends of these electrodes, and an outer surface of each of the two electrodes. A thin protective film provided over the protective film and a flexible thin shield member made of a conductive material provided over one outer surface of the protective film. Acoustic emission detection element having flexibility as a receiving surface of an application.
【請求項5】 前記高分子圧電膜が、フッ化ビニリデン
65乃至95モル%と三フッ化エチレン35乃至5モル
%との共重合体からなる圧電膜である請求項4に記載の
アコースティックエミションの検出素子。
5. The acoustic emission according to claim 4, wherein the polymer piezoelectric film is a piezoelectric film made of a copolymer of 65 to 95 mol% of vinylidene fluoride and 35 to 5 mol% of ethylene trifluoride. Detection element.
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