JP2014215154A - 超音波検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】被検体を載せる試料台の下面に残存する気泡を除去し、効率良い検査ができる透過式の超音波検査装置を提供する。
【解決手段】超音波検査装置100は、水5を収容する水槽19と、水槽19内に配置され、被検体1を載せる試料台2と、上下方向に対向して配置され、被検体1に向けて超音波を照射する第1超音波探触子3および被検体を透過した超音波を受信する第2超音波探触子4と、を有し、試料台2の下面23側に親水性被膜が形成されている。
【選択図】図1
【解決手段】超音波検査装置100は、水5を収容する水槽19と、水槽19内に配置され、被検体1を載せる試料台2と、上下方向に対向して配置され、被検体1に向けて超音波を照射する第1超音波探触子3および被検体を透過した超音波を受信する第2超音波探触子4と、を有し、試料台2の下面23側に親水性被膜が形成されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、超音波検査装置に関し、より詳しくは、超音波伝達用媒質としての水中において超音波により非破壊で被検体内部を測定し、その被検体についての探査映像等を表示したり或いは内部欠陥についての合否を判定したりする超音波検査装置に関する。
超音波検査装置は、被検体に向けて超音波を照射し、被検体から反射または透過してくる超音波を受信することを繰返しながら走査して、受信した超音波の強弱を画像化する。超音波検査装置は、被検体の各部の音響インピーダンスにより被検体から反射または透過してくる超音波の強弱が異なる性質を利用して、被検体内部の状態を非破壊で検査することができる。
超音波は気体には伝わりにくい性質があるため、超音波検査装置では、一般的には水を超音波伝達用媒質として用い、被検体および超音波探触子を水浸させて検査が行われる。
本技術分野の背景技術として、特開2002−296247号公報(特許文献1)がある。この公報には、「水槽内に対向配置した超音波送信子及び超音波受信子の間に金属帯を通し、該金属帯を介して超音波送信子及び超音波受信子間で超音波ビームの送受信を行い、金属帯の内部欠陥を検出する……」と記載されている(要約参照)。
本技術分野の背景技術として、特開2002−296247号公報(特許文献1)がある。この公報には、「水槽内に対向配置した超音波送信子及び超音波受信子の間に金属帯を通し、該金属帯を介して超音波送信子及び超音波受信子間で超音波ビームの送受信を行い、金属帯の内部欠陥を検出する……」と記載されている(要約参照)。
超音波は気体には伝わりにくいという性質があるため、被検体に気泡が付着すると、気泡付着部の被検体内部の検査ができないという問題がある。さらには、超音波検査後に検査結果において気泡が確認された場合には、気泡を除去後に再度検査を実施する必要があり、非常に効率が悪いという問題がある。
かかる問題を解決するために、特許文献1に記載の技術は、金属帯の内部欠陥を検出するに当たり、金属帯と超音波送信子との間隙、並びに金属帯と超音波受信子との間隙のそれぞれに向けて、気泡が除去された水を供給するようにしている。これにより、気泡の影響が排除されるため、超音波探傷による内部欠陥の検出を正確に行うことができる。
しかしながら、超音波を被検体に透過させて検査を行う透過式の超音波検査装置において、被検体を載せる試料台を水槽内に配置した構造の場合には、以下の問題が生じる。すなわち、被検体や試料台を水中に浸漬させる際に空気を巻き込み、試料台の下面に気泡が残存してしまうおそれがある。この場合、試料台の下面に残存する気泡は、水流により飛ばされたとしてもすぐに試料台の下面の別の場所に再付着してしまうおそれがあり、また、気泡が小さい場合にはそもそも水流では飛ばされにくいため、除去することが難しい。このため、試料台の下面に残存する気泡により、被検体を透過する超音波を受信することができなくなるという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、被検体を載せる試料台の下面に残存する気泡を除去し、効率良い検査ができる透過式の超音波検査装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る超音波検査装置は、水を収容する水槽と、前記水槽内に配置され、被検体を載せる試料台と、上下方向に対向して配置され、被検体に向けて超音波を照射する第1超音波探触子および被検体を透過した超音波を受信する第2超音波探触子と、を有し、前記試料台の下面側に親水性被膜が形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、被検体を載せる試料台の下面に残存する気泡を除去し、効率良い検査ができる透過式の超音波検査装置を提供することができる。
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、以下に示す図面において、同一の部材または相当する部材には同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。また、部材のサイズおよび形状は、説明の便宜のため、変形または誇張して模式的に表す場合がある。
なお、以下に示す図面において、同一の部材または相当する部材には同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。また、部材のサイズおよび形状は、説明の便宜のため、変形または誇張して模式的に表す場合がある。
〔第1実施形態〕
まず、図1および図2を参照して、本発明の第1実施形態に係る超音波検査装置100について説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。図2は、図1に示される試料台の部分拡大縦断面図である。
まず、図1および図2を参照して、本発明の第1実施形態に係る超音波検査装置100について説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。図2は、図1に示される試料台の部分拡大縦断面図である。
図1に示すように、本発明の第1実施形態に係る超音波検査装置100は、超音波伝達用媒質としての水5中において超音波により非破壊で被検体1内部を測定し、その被検体1についての探査映像等を表示したり或いは内部欠陥についての合否を判定したりする超音波検査装置である。
超音波検査装置100は、水5を収容する水槽19と、水槽19内に配置され、被検体1を載せる試料台2と、上下方向(Z方向)に対向して配置される第1超音波探触子3および第2超音波探触子4とを有している。第1超音波探触子3は被検体1に向けて超音波を照射するものであり、第2超音波探触子4は被検体1を透過した超音波を受信するものである。被検体1、試料台2、第1超音波探触子3、および第2超音波探触子4は、超音波検査時には、水槽19内の水5中に浸漬される。
試料台2は、平板形状を呈しており、水槽19内において図示しない支持部材により支持されて水平に配置されている。第1超音波探触子3および第2超音波探触子4は、被検体1を間に挟み得るように上下にそれぞれ配置されており、図示しない駆動装置により、一体となって水平方向に移動可能に構成されている。試料台2の形状は、矩形板形状に限定されるものではなく、例えば円板形状であってもよい。また、水槽19の形状は、矩形箱に限定されるものではなく、例えば有底円筒形状であってもよい。
図2に示すように、試料台2は、基板21と親水性被膜22とを備えている。すなわち、試料台2の下面23側に、基板21よりも親水性の高い親水性被膜22が形成されている。基板21の厚さは、被検体1を載せた場合に安定的に支持可能な剛性を確保できる厚さ、例えば2〜10mm程度の厚さに設定されている。一方、親水性被膜22は、表面が親水性を有していれば足りるため、その厚さは特に限定されない。ここで、親水性被膜22は、表面の水接触角が、90度以下であることが好ましく、60度以下であることがより好ましい。
試料台2の基板21の材料としては、ここではアクリル等の樹脂が使用されるが、これに限定されるものではなく、例えばガラス、金属等が使用され得る。また、親水性被膜22としては、ここではシリカ系のガラス製膜が使用されるが、これに限定されるものではなく、例えばニトロセルロース、酢酸セルロース(CA)、ポリアミド(PA)等の被膜が使用され得る。親水性被膜22の形成方法としては、コーティング剤を塗布する方法、フィルムを貼り付ける方法、真空蒸着により酸化チタンをコーティングする方法、酸素プラズマで表面を酸化させる方法等があるが、いずれの方法によっても、同様の効果を得ることができる。
次に、前記したように構成された超音波検査装置100の作用について説明する。
まず、水槽19内の水5中に配置される試料台2上に、検査対象となる被検体1が手動または自動により載置される。そして、被検体1内部の検査のために、第1超音波探触子3および第2超音波探触子4が、試料台2に対して水平移動させられて、被検体1上を走査する。
まず、水槽19内の水5中に配置される試料台2上に、検査対象となる被検体1が手動または自動により載置される。そして、被検体1内部の検査のために、第1超音波探触子3および第2超音波探触子4が、試料台2に対して水平移動させられて、被検体1上を走査する。
超音波検査装置100は、被検体1の各部の音響インピーダンスにより被検体1を透過後の超音波の強弱が異なる性質を利用して、受信した超音波の強弱を画像化する。これにより、被検体1内部の状態を非破壊で検査することができる。
本実施形態では、試料台2の下面23側に親水性被膜22が形成されているため、例えば被検体1内部の検査のための第1超音波探触子3および第2超音波探触子4の移動動作により、水槽19内の水5が攪拌させられ、試料台2の下面23に気泡が残存していたとしても容易に除去される。これは、親水性被膜22の形成により、試料台2の下面23は、水5に対する濡れ性が良くなり、気泡が残存し難くなるためである。これにより、気泡付着部の被検体1内部の検査ができないという事態を回避することができる。
すなわち、本実施形態によれば、被検体1を載せる試料台2の下面23に残存する気泡を除去し、効率良い検査ができる超音波検査装置100を提供することができる。
すなわち、本実施形態によれば、被検体1を載せる試料台2の下面23に残存する気泡を除去し、効率良い検査ができる超音波検査装置100を提供することができる。
なお、試料台2の上面24側にも親水性被膜が形成されていてもよい。このような構成によれば、試料台2の上面24に残存する気泡も容易に除去される。
〔第2実施形態〕
次に、図3および図4を参照して、本発明の第2実施形態に係る超音波検査装置について、前記した第1実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。図3は、本発明の第2実施形態に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。図4は、図3に示されるノズル付近の拡大斜視図である。
次に、図3および図4を参照して、本発明の第2実施形態に係る超音波検査装置について、前記した第1実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。図3は、本発明の第2実施形態に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。図4は、図3に示されるノズル付近の拡大斜視図である。
図3に示すように、第2実施形態に係る超音波検査装置は、試料台2の下面23側に水5を噴出する噴出部としてのノズル6を有している。また、第2実施形態に係る超音波検査装置は、水槽19内の水5を循環させるためのポンプ8と、ノズル6に送る水5の圧力を調整する圧力調整器9とを備えている。水槽19内とポンプ8とは配管25を介して接続され、ポンプ8とノズル6とは配管26を介して接続されている。圧力調整器9は、例えば配管26の途中に設置されている。
図4に示すように、ノズル6は、先端側が閉塞された円管形状を呈しており、円筒面61を有している。円筒面61には、ノズル6の軸方向に並んだ複数の噴出孔7が形成されている。噴出孔7は、試料台2の下面23側に水5を噴出することができる位置、具体的には、円筒面61の頂部62に対して円周方向に角度θ1(噴出角度θ1)だけ図3中のX方向右側、すなわち試料台2側に傾斜した角度位置に形成されている。
このような第2実施形態では、ポンプ8を動作させることにより、ノズル6に設けられた噴出孔7から水5を噴出する。水5を試料台2の下面23に向かって噴出することにより、試料台2の下面23に沿う水流が発生し、より効率良く下面23に残存する気泡を吹き飛ばして除去することができる。しかも、試料台2の下面23側には、第1実施形態と同様に親水性被膜22が形成されているため、吹き飛ばした気泡が試料台2に再付着し難くなる。そして、ノズル6の動作後には、被検体1内部の検査のために、第1超音波探触子3および第2超音波探触子4が、試料台2に対して水平移動させられて、被検体1上を走査する。
なお、水の噴出角度θ1、噴出孔7の直径D、ピッチPおよび個数N、試料台2の下面23とノズル6との上下方向(Z方向)の間隔d、ノズル6の全長Lは、実験的に最適な値に設定すればよく、特に限定されるものではない。また、ノズル6からの水5の噴出速度は、噴出孔7の直径Dによっても調整できるが、圧力調整器9によって調整が可能である。
図3に示すように、ノズル6は、ここでは試料台2に対して奥行き方向(Y方向)に平行に配置されているが、これに限定されるものではなく、横方向(X方向)に平行に配置されていてもよい。
また、ノズル6は、試料台2に対して移動可能に構成されていてもよい。このような構成によれば、試料台2の下面23の広範囲にわたって確実に水5を噴出することができ、より一層効率良く下面23に残存する気泡を吹き飛ばして除去することができる。
図5は、ノズルの移動を説明するための外観斜視図である。図5に示すように、ノズル6の移動時には、第1超音波探触子3および第2超音波探触子4は、例えば試料台2の端部の所定の退避位置まで水平移動させられる。これにより、ノズル6と第1超音波探触子3および第2超音波探触子4との干渉を回避することができる。
なお、図5では、ノズル6は、奥行き方向(Y方向)に平行に配置され、上下方向(Z方向)位置を固定して横方向(X方向)にスライド移動できるように構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、ノズル6は、横方向(X方向)に平行に配置され、上下方向位置を固定して奥行き方向(Y方向)にスライド移動できるように構成されていてもよい。また、ノズル6を任意の位置に動かすことができるように構成してもよい。さらに、ノズル6を追加的に、試料台2の上面24側に水5を噴出することができる位置に設置してもよい。このような構成によれば、試料台2の上面24や被検体1に付着している気泡をも吹き飛ばして除去することができる。
〔第3実施形態〕
次に、図6を参照して、本発明の第3実施形態に係る超音波検査装置について、前記した第2実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。図6は、本発明の第3実施形態に係る超音波検査装置を模式的に示す縦断面図である。
次に、図6を参照して、本発明の第3実施形態に係る超音波検査装置について、前記した第2実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。図6は、本発明の第3実施形態に係る超音波検査装置を模式的に示す縦断面図である。
図6に示すように、第3実施形態に係る超音波検査装置は、試料台2の下面23側に存在する流体を吸引する吸引部としてのノズル10をさらに有している点で、図3に示す第2実施形態に係る超音波検査装置と相違しているが、他は同様である。
このような第3実施形態によれば、ノズル6から水5を噴出して水流11を発生させ、水流11により吹き飛ばした気泡を水5とともに吸引用のノズル10から吸引することにより、より確実に気泡を試料台2の下面23から除去することができる。
また、ノズル6は、試料台2に対して移動可能に構成されていてもよい。この場合、図7に示すように、ノズル6の移動時には、第1超音波探触子3および第2超音波探触子4は、ノズル6と第1超音波探触子3および第2超音波探触子4との干渉を回避可能な退避位置まで水平移動させられる。
図6および図7に示すように、吸引用のノズル10は、試料台2の端部に設置されており、水流11により吹き飛ばされた気泡を試料台2の端部で吸引するようになっている。ただし、図8に示すように、噴出用のノズル6と吸引用のノズル10とを対向するように近接させて配置し、吸引用のノズル10が、試料台2に対して噴出用のノズル6と連動して移動可能に構成されてもよい。このような構成によれば、水流11により吹き飛ばされた気泡を直ちに吸引することができ、より一層確実に気泡を試料台2の下面23から除去することができる。
この場合、図9に示すように、ノズル6およびノズル10の移動時には、第1超音波探触子3および第2超音波探触子4は、ノズル6およびノズル10と第1超音波探触子3および第2超音波探触子4との干渉を回避可能な退避位置まで水平移動させられる。
〔第4実施形態〕
次に、図10および図11を参照して、本発明の第4実施形態に係る超音波検査装置について、前記した第1実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。図10は、本発明の第4実施形態に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。図11は、図10に示されるノズル付近の拡大斜視図である。
次に、図10および図11を参照して、本発明の第4実施形態に係る超音波検査装置について、前記した第1実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。図10は、本発明の第4実施形態に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。図11は、図10に示されるノズル付近の拡大斜視図である。
図10に示すように、第4実施形態に係る超音波検査装置は、試料台2の下面側に存在する流体を吸引する吸引部としてのノズル30を有している。また、第4実施形態に係る超音波検査装置は、水槽19内の水5を循環させるためのポンプ8と、ノズル30からの水5の圧力を調整する圧力調整器9とを備えている。水槽19内とポンプ8とは配管25を介して接続され、ポンプ8とノズル30とは配管26を介して接続されている。圧力調整器9は、例えば配管26の途中に設置されている。
図11に示すように、ノズル30は、先端側が閉塞された円管形状を呈しており、円筒面31を有している。円筒面31には、長手方向がノズル30の軸方向に平行な略長方形の吸引孔32が形成されている。吸引孔32は、試料台2の下面23側に存在する流体を吸引することができる位置、具体的には、円筒面31の頂部33に対して円周方向に角度θ2(吸引角度θ2)だけ図10中のX方向右側、すなわち試料台2側に傾斜した角度位置に形成されている。
このような第4実施形態では、ポンプ8を動作させることにより、ノズル30に設けられた吸引孔32から、試料台2の下面23側に存在する流体である気泡および水5を吸引する。吸引孔32から気泡を吸引することにより、より効率良く下面23に残存する気泡を除去することができる。しかも、試料台2の下面23側には、第1実施形態と同様に親水性被膜22が形成されているため、下面23から離れた気泡が試料台2に再付着し難くなる。そして、ノズル30の動作後には、被検体1内部の検査のために、第1超音波探触子3および第2超音波探触子4が、試料台2に対して水平移動させられて、被検体1上を走査する。
なお、吸引角度θ2、吸引孔32の幅Wおよび長さL1、試料台2の下面23とノズル30との上下方向(Z方向)の間隔d、ノズル30の全長Lは、実験的に最適な値に設定すればよく、特に限定されるものではない。
図10に示すように、ノズル30は、ここでは試料台2に対して奥行き方向(Y方向)に平行に配置されているが、これに限定されるものではなく、横方向(X方向)に平行に配置されていてもよい。
また、ノズル30は、試料台2に対して移動可能に構成されていてもよい。このような構成によれば、試料台2の下面23の広範囲にわたって確実に気泡を吸引することができ、より一層効率良く下面23に残存する気泡を除去することができる。
図12は、ノズルの移動を説明するための外観斜視図である。図12に示すように、ノズル30の移動時には、第1超音波探触子3および第2超音波探触子4は、例えば試料台2の端部の所定の退避位置まで水平移動させられる。これにより、ノズル30と第1超音波探触子3および第2超音波探触子4との干渉を回避することができる。
なお、第4実施形態は、ノズル30が吸引用のノズルとして使用されている点で、ノズル6が噴出用のノズルとして使用される第2実施形態と相違しているが、他は同様の構成となっている。ここで、第4実施形態の図11における略長方形を呈する吸引孔32の代わりに、第2実施形態の図4に示すような複数の孔が形成されていてもよい。一方、第2実施形態の図4における複数の噴出孔7の代わりに、第4実施形態の図11に示すような略長方形を呈する孔が形成されていてもよい。
〔第5実施形態〕
次に、図13〜図15を参照して、本発明の第5実施形態に係る超音波検査装置について、前記した第1実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。図13は、本発明の第5実施形態に係る超音波検査装置を模式的に示す縦断面図である。図14は、ブラシの移動を説明するための外観斜視図である。図15は、ワイパの例を示す拡大図である。
次に、図13〜図15を参照して、本発明の第5実施形態に係る超音波検査装置について、前記した第1実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。図13は、本発明の第5実施形態に係る超音波検査装置を模式的に示す縦断面図である。図14は、ブラシの移動を説明するための外観斜視図である。図15は、ワイパの例を示す拡大図である。
図13に示すように、第5実施形態に係る超音波検査装置は、試料台2の下面23に接触して移動可能なワイパとしてのブラシ13を有している。図13および図15(a)に示すように、ブラシ13は、円柱形状を呈するバー部材20の上部に、軸方向に並んで立設されている。ブラシ13の材料としては、ここではナイロン等の樹脂が使用されるが、これに限定されるものではなく、例えば動物の毛等が使用され得る。
このような第5実施形態では、ブラシ13を試料台2の下面23に直接接触させ、バー部材20を試料台2に対して平行に水平移動させることにより、気泡を払い除けて除去することができる。しかも、試料台2の下面23側には、第1実施形態と同様に親水性被膜22が形成されているため、払い除けられた気泡が試料台2に再付着し難くなる。そして、ブラシ13付きのバー部材20の動作後には、被検体1内部の検査のために、第1超音波探触子3および第2超音波探触子4が、試料台2に対して水平移動させられて、被検体1上を走査する。
図13に示すように、ブラシ13付きのバー部材20は、奥行き方向(図13の紙面に垂直な方向)に平行に配置され、上下方向(Z方向)位置を固定して横方向(X方向)にスライド移動できるように構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、ブラシ13付きのバー部材20は、横方向(X方向)に平行に配置され、上下方向(Z方向)位置を固定して奥行き方向にスライド移動できるように構成されていてもよい。
図14に示すように、ブラシ13付きのバー部材20の移動時には、第1超音波探触子3および第2超音波探触子4は、例えば試料台2の端部の所定の退避位置まで水平移動させられる。これにより、ブラシ13付きのバー部材20と第1超音波探触子3および第2超音波探触子4との干渉を回避することができる。
次に、ワイパの変形例について説明する。
図15(b)に示すように、ワイパとして、ブラシ13の代わりに、例えばゴム製の掻き落し部材15がバー部材20の上部に立設されていてもよい。このような構成によっても、同様の効果を得ることができる。
図15(b)に示すように、ワイパとして、ブラシ13の代わりに、例えばゴム製の掻き落し部材15がバー部材20の上部に立設されていてもよい。このような構成によっても、同様の効果を得ることができる。
また、図15(c)に示すように、試料台2の下面23に接触可能なブラシ13が、吸引用のノズル30aの上部に立設されていてもよい。図15(c)に示す吸引用のノズル30aは、先端側が閉塞された円管形状を呈しており、円筒面31を有している。円筒面31には、ノズル30aの軸方向に沿って吸引孔14が形成されている。吸引孔14は、長手方向がノズル30aの軸方向に平行な略長方形の一つの孔であってもよいし、ノズル30aの軸方向に並んだ複数の孔であってもよい。このような構成によれば、ブラシ13により払い除けられた気泡を直ちに吸引することができ、より一層確実に気泡を試料台2の下面23から除去することができる。
また、図15(d)に示すように、ブラシ13は、吸引用の円管形状を呈するノズル30bの上部に立設され、ノズル30bの円筒面31上の円周方向におけるブラシ13の両側に、吸引孔14aがそれぞれ形成されていてもよい。このような構成によれば、ブラシ13により気泡が払い除けられる側に吸引孔14aが形成されているため、吸引孔14aから気泡をより確実に吸引することができる。
また、図15(e)に示すように、ブラシ13は、吸引用の四角管形状を呈するノズル30cの上面34に立設され、ノズル30cの上面34上の周方向におけるブラシ13の両側に、吸引孔14bがそれぞれ形成されていてもよい。このような構成によれば、吸引孔14bが試料台2の下面23に接近するため、吸引孔14bから気泡をさらに確実に吸引することができる。
さらには、図15(f)に示すように、ブラシ13は、吸引用の四角管形状を呈するノズル30dの上面34に形成された凹部35内に立設され、ノズル30dの上面34上の周方向におけるブラシ13の両側に、吸引孔14cがそれぞれ形成されていてもよい。このような構成によれば、吸引孔14cが試料台2の下面23にさらに接近するため、吸引孔14cから気泡をさらに確実に吸引することができる。
〔第6実施形態〕
次に、図16および図17を参照して、本発明の第6実施形態に係る超音波検査装置について、前記した第2実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。図16は、本発明の第6実施形態に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。図17は、図16に示されるノズル付近の拡大斜視図である。
次に、図16および図17を参照して、本発明の第6実施形態に係る超音波検査装置について、前記した第2実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。図16は、本発明の第6実施形態に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。図17は、図16に示されるノズル付近の拡大斜視図である。
図16に示すように、第6実施形態に係る超音波検査装置は、試料台2からの気泡の除去を行う気泡除去エリア28と、超音波検査時に試料台2が移動させられる移動先である検査エリア29を有している。試料台2は、例えばレール(図示せず)上に支持されており、手動または自動により、気泡除去エリア28から検査エリア29までC方向に移動可能となっている。
また、第6実施形態に係る超音波検査装置は、試料台2の下面23側に水5を噴出する噴出部としてのノズル6を有しており、第6実施形態では、ノズル6は、気泡除去エリア28の検査エリア29側に配置されている。
図17に示すように、ノズル6の円筒面61に形成された噴出孔7は、円筒面61の頂部62に対して円周方向に角度θ3(噴出角度θ3)だけ図16中のX方向左側、すなわち気泡除去エリア28にセットされた試料台2側に傾斜した角度位置に形成されている。
このような第6実施形態では、ポンプ8を動作させることにより、ノズル6に設けられた噴出孔7から水5を噴出する。水5を気泡除去エリア28にセットされた試料台2の下面23に向かって噴出することにより、試料台2の下面23に沿う水流が発生し、より効率良く下面23に残存する気泡を吹き飛ばして除去することができる。このとき、ノズル6が気泡除去エリア28の検査エリア29側に配置されているため、検査エリア29と反対側に気泡を吹き飛ばすことができ、検査エリア29における超音波検査に悪影響を与えることはない。しかも、試料台2の下面23側には、第1実施形態と同様に親水性被膜22が形成されているため、吹き飛ばした気泡が試料台2に再付着し難くなる。
そして、ノズル6の動作後には、被検体1を載せた試料台2が検査エリア29までC方向に移動させられる。続いて、第1超音波探触子3は、検査エリア29に移動させられた試料台2上の被検体1に向けて超音波を照射し、被検体1内部の検査のために、第1超音波探触子3および第2超音波探触子4が、試料台2に対して水平移動させられて、被検体1上を走査する。
なお、水の噴出角度θ3、噴出孔7の直径D、ピッチPおよび個数N、試料台2の下面23とノズル6との上下方向(Z方向)の間隔d、ノズル6の全長Lは、実験的に最適な値に設定すればよく、特に限定されるものではない。
この第6実施形態によれば、検査エリア29における超音波検査の実施中に、気泡除去エリア28にて次の被検体1の気泡除去作業を実施することができる。また、気泡除去された試料台2に載置された被検体1は、超音波伝達用媒質である水5中から外に出すことなく、水5中を検査エリア29まで移動させられるため、非常に効率よく、超音波検査を実施することが可能となる。
図16に示すように、ノズル6は、ここでは試料台2に対して奥行き方向(Y方向)に平行に配置されているが、これに限定されるものではなく、横方向(X方向)に平行に配置されていてもよい。
また、ノズル6は、試料台2に対して移動可能に構成されていてもよい。例えば図16の場合、ノズル6は、奥行き方向(Y方向)に平行に配置され、上下方向(Z方向)位置を固定して横方向(X方向)にスライド移動できるように構成され得る。そして、ノズル6は、気泡除去エリア28の検査エリア29側(初期位置)から図16中のX方向左側に移動させられて気泡の除去が行われた後、初期位置に戻る。このような構成によれば、気泡除去エリア28にセットされた試料台2の下面23の広範囲にわたって確実に水5を噴出することができ、より一層効率良く下面23に残存する気泡を検査エリア29と反対側に吹き飛ばして除去することができる。
また、第6実施形態の気泡除去エリア28において試料台2の下面23から気泡を除去する構成としては、前記した第1実施形態から第5実施形態のいずれの構成が適用されてもよい。
図18は、本発明の第6実施形態の変形例に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。
図18に示す第6実施形態の変形例では、ノズル6は、気泡除去エリア28の検査エリア29側と反対側に配置されている。そして、ノズル6の円筒面61に形成された噴出孔7は、図16に示す超音波検査装置と同様に、円筒面61の頂部に対して円周方向に角度θ3(図17参照)だけ図18中のX方向左側(図18では試料台2と反対側)に傾斜した角度位置に形成されている。
図18に示す第6実施形態の変形例では、ノズル6は、気泡除去エリア28の検査エリア29側と反対側に配置されている。そして、ノズル6の円筒面61に形成された噴出孔7は、図16に示す超音波検査装置と同様に、円筒面61の頂部に対して円周方向に角度θ3(図17参照)だけ図18中のX方向左側(図18では試料台2と反対側)に傾斜した角度位置に形成されている。
第6実施形態の変形例の場合、ノズル6は、奥行き方向(Y方向)に平行に配置され、上下方向(Z方向)位置を固定して横方向(X方向)にスライド移動できるように構成される。そして、ノズル6は、気泡除去エリア28の検査エリア29と反対側(初期位置)から図16中のX方向右側に移動させられて気泡の除去が行われた後、初期位置に戻る。このような第6実施形態の変形例によっても、気泡除去エリア28にセットされた試料台2の下面23の広範囲にわたって確実に水5を噴出することができ、より一層効率良く下面23に残存する気泡を検査エリア29と反対側に吹き飛ばして除去することができる。
〔第7実施形態〕
次に、図19を参照して、本発明の第7実施形態に係る超音波検査装置について、前記した第6実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。図19は、本発明の第7実施形態に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。
次に、図19を参照して、本発明の第7実施形態に係る超音波検査装置について、前記した第6実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。図19は、本発明の第7実施形態に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。
図19に示すように、第7実施形態に係る超音波検査装置は、試料台2に載せる前の被検体1に向けて水を噴出する第2噴出部としてのノズル17をさらに有している点で、図16に示す第6実施形態に係る超音波検査装置と相違している。ノズル17は、試料台2の下面23側に水5を噴出する噴出用のノズル6とは別に設置されるものであるが、その構成はノズル6と同様である。ノズル17は、配管27を介してポンプ8と接続されており、配管27の途中に圧力調整器9が設置されている。
第7実施形態では、空気中から水5中に被検体1を浸漬させる際に巻き込むことによって被検体1に付着している気泡が、別に設けられた噴出用のノズル17から水を噴出して水流を発生させることにより除去されてから、試料台2に被検体1が載せられる。
このような第7実施形態によれば、被検体1のみならず試料台2に付着する気泡をより減少させることができる。また、事前に被検体1から気泡を除去するためのノズル17を別に設置することにより、前記した第1実施形態から第6実施形態において説明した試料台2についての気泡除去作業自体を軽減することができる。また、ノズル17を第1実施形態から第6実施形態の各構成と組み合わせて使用することで、より確実に気泡を除去することができる。
図20は、本発明の第7実施形態の変形例に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。
図20に示す第7実施形態の変形例は、図18に示す第6実施形態の変形例に対して、試料台2に載せる前の被検体1に向けて水を噴出する第2噴出部としてのノズル17を付加したものである。この第7実施形態の変形例でも、空気中から水5中に被検体1を浸漬させる際に巻き込むことによって被検体1に付着している気泡が、別に設けられた噴出用のノズル17から水を噴出して水流を発生させることにより除去されてから、試料台2に被検体1が載せられる。したがって、被検体1のみならず試料台2に付着する気泡をより減少させることができる。
図20に示す第7実施形態の変形例は、図18に示す第6実施形態の変形例に対して、試料台2に載せる前の被検体1に向けて水を噴出する第2噴出部としてのノズル17を付加したものである。この第7実施形態の変形例でも、空気中から水5中に被検体1を浸漬させる際に巻き込むことによって被検体1に付着している気泡が、別に設けられた噴出用のノズル17から水を噴出して水流を発生させることにより除去されてから、試料台2に被検体1が載せられる。したがって、被検体1のみならず試料台2に付着する気泡をより減少させることができる。
以上、本発明について実施形態に基づいて説明したが、本発明は前記した実施形態や変形例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、一方の実施形態の構成の一部を他方の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、一方の実施形態の構成に他方の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
例えば、第1超音波探触子3および第2超音波探触子4の設置位置は、上下逆であってもよい。また、試料台2を第1超音波探触子3および第2超音波探触子4に対して水平移動させることで、第1超音波探触子3および第2超音波探触子4が被検体1上を走査するように構成することも可能である。
1 被検体
2 試料台
3 第1超音波探触子
4 第2超音波探触子
5 水
6 噴出用のノズル(噴出部)
10 吸引用のノズル(吸引部)
13 ブラシ(ワイパ)
15 掻き落し部材(ワイパ)
17 噴出用のノズル(第2噴出部)
19 水槽
22 親水性被膜
23 下面
29 検査エリア
30,30a〜30d 吸引用のノズル(吸引部)
100 超音波検査装置
2 試料台
3 第1超音波探触子
4 第2超音波探触子
5 水
6 噴出用のノズル(噴出部)
10 吸引用のノズル(吸引部)
13 ブラシ(ワイパ)
15 掻き落し部材(ワイパ)
17 噴出用のノズル(第2噴出部)
19 水槽
22 親水性被膜
23 下面
29 検査エリア
30,30a〜30d 吸引用のノズル(吸引部)
100 超音波検査装置
図3に示すように、第2実施形態に係る超音波検査装置は、試料台2の下面23に向かって水5を噴出する噴出部としてのノズル6を有している。また、第2実施形態に係る超音波検査装置は、水槽19内の水5を循環させるためのポンプ8と、ノズル6に送る水5の圧力を調整する圧力調整器9とを備えている。水槽19内とポンプ8とは配管25を介して接続され、ポンプ8とノズル6とは配管26を介して接続されている。圧力調整器9は、例えば配管26の途中に設置されている。
図6に示すように、第3実施形態に係る超音波検査装置は、試料台2の下面23側に存在する流体、を吸引する吸引部としてのノズル10をさらに有している点で、図3に示す第2実施形態に係る超音波検査装置と相違しているが、他は同様である。
図10に示すように、第4実施形態に係る超音波検査装置は、試料台2の下面側に存在する流体、を吸引する吸引部としてのノズル30を有している。また、第4実施形態に係る超音波検査装置は、水槽19内の水5を循環させるためのポンプ8と、ノズル30からの水5の圧力を調整する圧力調整器9とを備えている。水槽19内とポンプ8とは配管25を介して接続され、ポンプ8とノズル30とは配管26を介して接続されている。圧力調整器9は、例えば配管26の途中に設置されている。
また、第6実施形態に係る超音波検査装置は、試料台2の下面23に向かって水5を噴出する噴出部としてのノズル6を有しており、第6実施形態では、ノズル6は、気泡除去エリア28の検査エリア29側に配置されている。
図19に示すように、第7実施形態に係る超音波検査装置は、試料台2に載せる前の被検体1に向けて水を噴出する第2噴出部としてのノズル17をさらに有している点で、図16に示す第6実施形態に係る超音波検査装置と相違している。ノズル17は、試料台2の下面23に向かって水5を噴出する噴出用のノズル6とは別に設置されるものであるが、その構成はノズル6と同様である。ノズル17は、配管27を介してポンプ8と接続されており、配管27の途中に圧力調整器9が設置されている。
Claims (12)
- 水を収容する水槽と、
前記水槽内に配置され、被検体を載せる試料台と、
上下方向に対向して配置され、被検体に向けて超音波を照射する第1超音波探触子および被検体を透過した超音波を受信する第2超音波探触子と、を有し、
前記試料台の下面側に親水性被膜が形成されていることを特徴とする超音波検査装置。 - 前記試料台の下面側に水を噴出する噴出部を有することを特徴とする請求項1に記載の超音波検査装置。
- 前記噴出部は、前記試料台に対して移動可能に構成されていることを特徴とする請求項2に記載の超音波検査装置。
- 前記試料台の下面側に存在する流体を吸引する吸引部を有することを特徴とする請求項1に記載の超音波検査装置。
- 前記試料台の下面側に存在する流体を吸引する吸引部を有することを特徴とする請求項2に記載の超音波検査装置。
- 前記試料台の下面側に存在する流体を吸引する吸引部を有することを特徴とする請求項3に記載の超音波検査装置。
- 前記吸引部は、前記試料台に対して移動可能に構成されていることを特徴とする請求項4に記載の超音波検査装置。
- 前記吸引部は、前記試料台に対して前記噴出部と連動して移動可能に構成されていることを特徴とする請求項6に記載の超音波検査装置。
- 前記試料台の下面に接触して移動可能なワイパを有することを特徴とする請求項1に記載の超音波検査装置。
- 前記試料台の下面に接触可能なワイパが、前記吸引部に設置されていることを特徴とする請求項7に記載の超音波検査装置。
- 検査時に前記試料台が移動させられる検査エリアを有し、
前記第1超音波探触子は、前記検査エリアに移動させられた前記試料台上の被検体に向けて超音波を照射することを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の超音波検査装置。 - 前記試料台に載せる前の被検体に向けて水を噴出する第2噴出部を有することを特徴とする請求項11に記載の超音波検査装置。
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