JP2023015806A - 超音波検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】超音波検査装置において、送信部と受信部との間における被検体の搬送の態様に関わらず、受信部に到達する回折波を低減できるようにする。
【解決手段】超音波検査装置1は、超音波Wを送信する送信部10と、送信部10に対して間隔をあけて位置し、超音波Wを受信する受信部20と、超音波Wを減衰させる減衰部材30と、を備える。減衰部材30は、送信部10と受信部20との間に位置し、送信部10と受信部20との間を通過する被検体100の縁部103に接触する接触部31を有する。接触部31は、送信部10及び受信部20の配列方向の任意の位置において送信部10と受信部20との間を通る被検体100の縁部103を包み込むように形成されている。
【選択図】図1
【解決手段】超音波検査装置1は、超音波Wを送信する送信部10と、送信部10に対して間隔をあけて位置し、超音波Wを受信する受信部20と、超音波Wを減衰させる減衰部材30と、を備える。減衰部材30は、送信部10と受信部20との間に位置し、送信部10と受信部20との間を通過する被検体100の縁部103に接触する接触部31を有する。接触部31は、送信部10及び受信部20の配列方向の任意の位置において送信部10と受信部20との間を通る被検体100の縁部103を包み込むように形成されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、超音波検査装置に関する。
従来、被検体に向けて超音波を送信する送信部、及び、被検体を透過した超音波を受信する受信部を有し、受信部に対する超音波の受信状況を解析することで、被検体内部の欠陥を検出する超音波検査装置がある。このような超音波検査装置において、超音波を送信部から被検体のうち縁に近い部分(被検体の縁部)に向けて送信すると、超音波が被検体の縁の外側に回り込んで受信部に到達する回折波が生じることがある。受信部が被検体を透過しない回折波を受信すると、被検体内部の欠陥を正しく検出できないことがある。
これに対し、特許文献1には、回折波を遮蔽するための遮蔽部材(規制部)を、被検体(検査対象物)と送信部との間や、被検体と受信部との間に設けた超音波検査装置が開示されている。特許文献1の超音波検査装置では、遮蔽部材により、受信部に到達する回折波の低減を図っている。
ところで、このような超音波検査装置では、送信部と受信部との間において、送信部及び受信部が並ぶ方向(配列方向)に対して交差する方向に被検体を搬送しながら、被検体内部の欠陥を検出することがある。また、被検体の搬送の方法によっては、送信部と受信部との間を通る被検体の搬送の軌跡が、直線状ではなく曲線状となったり、送信部及び受信部の配列方向に対して直交せずに傾斜したりする。このため、被検体が送信部と受信部との間を通過する際に、送信部及び受信部の配列方向における被検体の位置が変化してしまう。このように被検体の位置が変化すると、特許文献1の遮蔽部材を設けても、送信部及び受信部の配列方向における遮蔽部材と被検体との相対的な位置が変化してしまうため、回折波が受信部に届きやすくなってしまう。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、送信部と受信部との間における被検体の搬送の態様に関わらず、受信部に到達する回折波を低減できる超音波検査装置を提供することを目的とする。
本発明の第一の態様は、超音波を送信する送信部と、前記送信部に対して間隔をあけて位置し、前記超音波を受信する受信部と、前記超音波を減衰させる減衰部材と、を備え、前記減衰部材は、前記送信部と前記受信部との間に位置し、前記送信部と前記受信部との間を通過する被検体の縁部に接触する接触部を有し、前記接触部は、前記送信部及び前記受信部の配列方向の任意の位置において前記送信部と前記受信部との間を通る前記被検体の縁部を包み込むように形成されている超音波検査装置である。
本発明によれば、送信部と受信部との間における被検体の搬送の態様に関わらず、受信部に到達する回折波を低減することができる。
〔第一実施形態〕
以下、図1~5を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
図1,2に示すように、本実施形態の超音波検査装置1は、超音波Wを用いて被検体100における欠陥の検査を行う。本実施形態の被検体100は、二つの部材101を重ねて接合したものであり、例えば包装容器などを構成する。被検体100における欠陥は、例えば接合された二つの部材101の剥離部分である。
以下、図1~5を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
図1,2に示すように、本実施形態の超音波検査装置1は、超音波Wを用いて被検体100における欠陥の検査を行う。本実施形態の被検体100は、二つの部材101を重ねて接合したものであり、例えば包装容器などを構成する。被検体100における欠陥は、例えば接合された二つの部材101の剥離部分である。
超音波検査装置1は、送信部10と、受信部20と、減衰部材30と、を備える。送信部10及び受信部20は、互いに間隔をあけて位置する。送信部10及び受信部20は、ベース部5に固定される。これにより、送信部10と受信部20との間隔が保持される。
送信部10は、受信部20に向けて超音波Wを送信する。超音波Wは、送信部10の送信面10aから送信される。本実施形態の送信面10aは平坦面である。このため、送信部10の送信面10aから送信された超音波Wは、収束することなく、被検体100に向けて伝播する。受信部20は、送信部10に対して間隔をあけて位置し、送信部10から送信された超音波Wを受信する。受信部20は、送信部10の送信面10aに対向し、超音波Wを受信する受信面20aを有する。本実施形態の受信面20aは、平坦面である。
送信部10は、受信部20に向けて超音波Wを送信する。超音波Wは、送信部10の送信面10aから送信される。本実施形態の送信面10aは平坦面である。このため、送信部10の送信面10aから送信された超音波Wは、収束することなく、被検体100に向けて伝播する。受信部20は、送信部10に対して間隔をあけて位置し、送信部10から送信された超音波Wを受信する。受信部20は、送信部10の送信面10aに対向し、超音波Wを受信する受信面20aを有する。本実施形態の受信面20aは、平坦面である。
図面では、送信部10及び受信部20の配列方向をX軸方向で示している。X軸正方向は、超音波Wの主な送信方向を示している。また、送信部10及び受信部20の配列方向に直交し、被検体100が送信部10と受信部20との間を通る主な方向をY軸方向で示している。また、これらX軸方向及びY軸方向に直交する方向をZ軸方向で示している。
被検体100が送信部10と受信部20との間を通る際、被検体100を構成する二つの部材101は主に送信部10及び受信部20の配列方向(X軸方向)に並ぶ。送信部10と受信部20との間を通る被検体100は、Z軸正方向に向けて延びている。以下の説明では、被検体100の延長方向(Z軸正方向)の先端部分を、被検体100の縁部103と呼ぶ。
減衰部材30は、送信部10から送信された超音波Wを減衰させて受信部20に到達させないようにするための部材である。減衰部材30は、送信部10と受信部20との間に位置する接触部31を有する。接触部31は、送信部10と受信部20との間を通過する被検体100の縁部103に接触する。接触部31は、送信部10及び受信部20の配列方向の任意の位置において送信部10と受信部20との間を通る被検体100の縁部103を包み込むように形成されている。本実施形態の接触部31は、送信部10と受信部20との間を通る被検体100の縁部103が接触部31の内部に進入するように形成されている。以下、本実施形態の減衰部材30について、具体的に説明する。
本実施形態の減衰部材30は、ベース33と、ベース33から延びて接触部31を構成する多数の毛34と、を備えるブラシである。本実施形態において、減衰部材30のベース33は、送信部10及び受信部20を固定したベース部5と一体に形成されている。ベース33は、例えばベース部5と別個に形成されてもよい。多数の毛34は、ナイロン樹脂等からなり、弾性的に撓み変形可能に形成されている。多数の毛34は、ベース33のうち送信面10aと受信面20aとの間の領域側に向く面33a(以下、ベース面33aと呼ぶ)から、当該領域に向けてX軸方向に交差する方向に延びている。
ベース面33aは、送信面10aと受信面20aとの間の領域の外側に位置する。多数の毛34は、ベース面33aから主にZ軸負方向(すなわち被検体100の延長方向と逆向きの方向)に延び、送信面10aと受信面20aとの間の領域に入り込んでいる。Z軸方向における多数の毛34の長さは、Z軸方向における送信面10a及び受信面20aの寸法よりも十分に小さい。このため、多数の毛34は、送信面10aと受信面20aとの間の領域のうち、Z軸方向におけるベース面33a側の領域にのみ配置される。
本実施形態において、図3に示す多数の毛34のピッチPは、送信部10から送信される超音波Wの波長以下となっている。
本実施形態において、図3に示す多数の毛34のピッチPは、送信部10から送信される超音波Wの波長以下となっている。
減衰部材30の接触部31は、例えば図2,4,5に示すように、Y軸方向において送信部10及び受信部20の両端から外側に張り出していてよい。
以上のように構成される本実施形態の超音波検査装置1では、図1,2に示すように、被検体100が送信部10と受信部20との間を主にY軸正方向に通るように搬送される。この際、送信部10から送信されて被検体100を透過した超音波W1(すなわち透過波)を、受信部20において受信して解析することで、被検体100における欠陥を検査することができる。
被検体100が送信部10と受信部20との間を通る際には、被検体100の縁部103が接触部31の内部に進入することで、被検体100の縁部103が接触部31によって包み込まれる。具体的には、被検体100の縁部103が多数の毛34の間に進入する。このとき、被検体100に接触した毛34は、被検体100に押されて弾性的に撓み変形する。すなわち、被検体100に接触した毛34は、これらの毛34に外力が作用していない基準状態から変形する。一方、被検体100が送信部10と受信部20との間から抜け出した後には、多数の毛34が弾性復帰して基準状態に戻る。
以上説明したように、第一実施形態の超音波検査装置1によれば、被検体100が送信部10と受信部20との間を通る際には、被検体100の縁部103が送信部10と受信部20との間に設けられた減衰部材30の接触部31によって包み込まれる。このため、図1に示すように、外側を回り込もうとする超音波W2(すなわち回折波)を減衰部材30において減衰させて、受信部20に到達することを抑制できる。
また、第一実施形態の超音波検査装置1では、減衰部材30の接触部31は、送信部10及び受信部20の配列方向の任意の位置において送信部10と受信部20との間を通る被検体100の縁部103を包み込むように形成されている。具体的に、接触部31は、被検体100の縁部103が接触部31の内部に進入するように形成されていることで、送信部10及び受信部20の配列方向の任意の位置において被検体100の縁部103を包み込むことができる。このため、被検体100が送信部10と受信部20との間を通過する際に、送信部10及び受信部20の配列方向における被検体100の位置が変化しても、被検体100の縁部103を減衰部材30の接触部31によって包み込むことができる。したがって、送信部10と受信部20との間における被検体100の搬送の態様に関わらず、受信部20に到達する回折波を低減することができる。
ここで、送信部10と受信部20との間における被検体100の搬送の態様の例について、図4,5を参照して説明する。
被検体100は、例えば図4に示すように、Z軸方向から見て、送信部10と受信部20との間を通る被検体100の搬送の軌跡T1が円弧状となるように搬送されることがある。例えば、被検体100がZ軸方向を中心軸として回転する搬送装置(ロータリー搬送装置)によって搬送される場合に、被検体100の搬送の軌跡T1が図4に示したような円弧状となることがある。また、被検体100は、例えば図5に示すように、Z軸方向から見て、送信部10と受信部20との間を通る被検体100の搬送の軌跡T2がY軸方向に対して傾斜するように搬送されることがある。送信部10と受信部20との間を通る被検体100の搬送の軌跡T1,T2が、円弧状であったり、Y軸方向に対して傾斜したりする場合には、被検体100が通過する過程において、送信部10及び受信部20の配列方向における被検体100の位置が変化する。
被検体100は、例えば図4に示すように、Z軸方向から見て、送信部10と受信部20との間を通る被検体100の搬送の軌跡T1が円弧状となるように搬送されることがある。例えば、被検体100がZ軸方向を中心軸として回転する搬送装置(ロータリー搬送装置)によって搬送される場合に、被検体100の搬送の軌跡T1が図4に示したような円弧状となることがある。また、被検体100は、例えば図5に示すように、Z軸方向から見て、送信部10と受信部20との間を通る被検体100の搬送の軌跡T2がY軸方向に対して傾斜するように搬送されることがある。送信部10と受信部20との間を通る被検体100の搬送の軌跡T1,T2が、円弧状であったり、Y軸方向に対して傾斜したりする場合には、被検体100が通過する過程において、送信部10及び受信部20の配列方向における被検体100の位置が変化する。
また、図5に例示するように、送信部10と受信部20との間を通る被検体100の搬送の軌跡T3がY軸方向に平行する場合であっても、被検体100を搬送する搬送装置の精度が低い場合には、送信部10及び受信部20の配列方向における被検体100の通過位置にバラツキが生じることもある。
本実施形態の超音波検査装置1では、上記した様々な被検体100の搬送の態様であっても、被検体100の縁部103を減衰部材30の接触部31によって包み込むことができるため、受信部20に到達する回折波を低減することができる。
本実施形態の超音波検査装置1では、上記した様々な被検体100の搬送の態様であっても、被検体100の縁部103を減衰部材30の接触部31によって包み込むことができるため、受信部20に到達する回折波を低減することができる。
また、第一実施形態の超音波検査装置1では、減衰部材30の接触部31が、多数の毛34によって構成されている。そして、送信部10と受信部20との間を通る被検体100の縁部103は、送信部10及び受信部20の配列方向における任意の位置において多数の毛34の間に進入することができる。これにより、送信部10及び受信部20の配列方向における被検体100の位置に関わらず、被検体100の縁部103を確実に接触部31の内部に進入させることができる。すなわち、接触部31は被検体100の縁部103を確実に包み込むことができる。
また、接触部31を構成する多数の毛34によって、被検体100の縁部103の外側を回り込もうとする超音波W2を散乱させることができる。したがって、当該超音波W2を減衰させて、受信部20に到達する回折波を低減することができる。
また、接触部31を構成する多数の毛34によって、被検体100の縁部103の外側を回り込もうとする超音波W2を散乱させることができる。したがって、当該超音波W2を減衰させて、受信部20に到達する回折波を低減することができる。
また、第一実施形態の超音波検査装置1では、多数の毛34のピッチPが超音波Wの波長以下である。これにより、多数の毛34の間に進入した被検体100の縁部103の外側を回り込もうとする超音波W2を、多数の毛34によってより確実に散乱させることができる。したがって、当該超音波W2をより効果的に減衰させて、受信部20に到達する回折波をさらに低減することができる。
〔第二実施形態〕
次に、図6を参照して本発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態においては、第一実施形態と同様の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。
次に、図6を参照して本発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態においては、第一実施形態と同様の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。
図6に示すように、第二実施形態の超音波検査装置1Dは、第一実施形態と同様に、送信部10と、受信部20と、減衰部材30Dと、を備える。本実施形態の減衰部材30Dは、第一実施形態と同様に、送信部10から送信された超音波W(図1参照)を減衰させて受信部20に到達させないようにするための部材である。また、減衰部材30Dは、第一実施形態と同様に、送信部10と受信部20との間を通る被検体100の縁部103が内部に進入するように形成された接触部31Dを有する。
ただし、本実施形態の減衰部材30Dは、ベース33と、ベース33から延びて接触部31Dを構成する複数のシート部材35Dを有する。シート部材35Dは、例えば布やフィルムなどのように可撓性を有するシート状の部材である。複数のシート部材35Dは、ベース33のベース面33aから送信面10aと受信面20aとの間の領域に向けてZ軸負方向に延びる。具体的に、本実施形態の超音波検査装置1Dは、ベース33のベース面33aが下方に向くように配置される。これにより、複数のシート部材35Dは、自重によってベース面33aから下方(Z軸負方向)に延びるように吊り下げられている。これにより、複数のシート部材35Dが送信面10aと受信面20aとの間の領域に入り込んでいる。
図6に例示する構成において、複数のシート部材35Dは、それぞれY軸方向に延びるようにベース33に取り付けられる。また、複数のシート部材35Dは、X軸方向に間隔をあけて配列されている。
図6に例示する構成において、複数のシート部材35Dは、それぞれY軸方向に延びるようにベース33に取り付けられる。また、複数のシート部材35Dは、X軸方向に間隔をあけて配列されている。
各シート部材35Dには、スリット351Dが形成されている。スリット351Dは、各シート部材35Dの延長方向(Z軸負方向)の先端部分に形成されており、シート部材35Dの先端部分を複数に分割する。これにより、各シート部材35Dの複数の先端部分が互いに独立して動いたり撓み変形したりすることができる。
図6に例示する構成では、各シート部材35Dに複数のスリット351Dが形成されている。これにより、スリット351Dによって互いに独立して動くことが可能な同一のシート部材35Dの複数の先端部分が、Y軸方向に並んでいる。
図6に例示する構成では、各シート部材35Dに複数のスリット351Dが形成されている。これにより、スリット351Dによって互いに独立して動くことが可能な同一のシート部材35Dの複数の先端部分が、Y軸方向に並んでいる。
本実施形態の超音波検査装置1Dでは、第一実施形態と同様に、被検体100が送信部10と受信部20との間を主にY軸正方向に通るように搬送される際に、送信部10から送信された超音波Wが被検体100を透過した上で受信部20において受信することで、被検体100における欠陥を検査することができる。
被検体100が送信部10と受信部20との間を通る際には、被検体100の縁部103が接触部31Dの内部に進入することで、被検体100の縁部103が接触部31Dによって包み込まれる。具体的には、被検体100の縁部103が複数のシート部材35Dの間や、各シート部材35Dの隣り合う先端部分の間に進入する。このとき、被検体100に接触したシート部材35D(特に先端部分)は、例えば被検体100に押されて撓み変形する。すなわち、被検体100に接触したシート部材35Dは、当該シート部材35Dに外力が作用していない基準状態から変形する。一方、被検体100が送信部10と受信部20との間から抜け出した後には、シート部材35Dが自重によって基準状態に戻る。
以上説明したように、第二実施形態の超音波検査装置1Dによれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
また、第二実施形態の超音波検査装置1Dでは、減衰部材30Dの接触部31Dが、ベース33から吊り下げられた複数のシート部材35Dによって構成されている。また、複数のシート部材35Dは送信部10及び受信部20の配列方向に間隔をあけて並んでいる。これにより、送信部10と受信部20との間を通る被検体100の縁部103は、送信部10及び受信部20の配列方向における任意の位置において複数のシート部材35Dの間に進入することができる。このため、送信部10及び受信部20の配列方向における被検体100の位置に関わらず、被検体100の縁部103を確実に接触部31Dの内部に進入させることができる。すなわち、接触部31Dは被検体100の縁部103を確実に包み込むことができる。
また、接触部31Dを構成する複数のシート部材35Dによって、被検体100の縁部103の外側を回り込もうとする超音波W2(図1参照)を反射させたり散乱させたりすることができる。したがって、当該超音波Wを減衰させて、受信部20に到達する回折波を低減することができる。
また、第二実施形態の超音波検査装置1Dでは、減衰部材30Dの接触部31Dが、ベース33から吊り下げられた複数のシート部材35Dによって構成されている。また、複数のシート部材35Dは送信部10及び受信部20の配列方向に間隔をあけて並んでいる。これにより、送信部10と受信部20との間を通る被検体100の縁部103は、送信部10及び受信部20の配列方向における任意の位置において複数のシート部材35Dの間に進入することができる。このため、送信部10及び受信部20の配列方向における被検体100の位置に関わらず、被検体100の縁部103を確実に接触部31Dの内部に進入させることができる。すなわち、接触部31Dは被検体100の縁部103を確実に包み込むことができる。
また、接触部31Dを構成する複数のシート部材35Dによって、被検体100の縁部103の外側を回り込もうとする超音波W2(図1参照)を反射させたり散乱させたりすることができる。したがって、当該超音波Wを減衰させて、受信部20に到達する回折波を低減することができる。
第二実施形態において、複数のシート部材35Dは、例えばそれぞれX軸方向に延びるようにベース33に取り付けられ、Y軸方向に間隔をあけて配置されてもよい。
〔第三実施形態〕
次に、図7を参照して本発明の第三実施形態について説明する。第三実施形態においては、第一実施形態と同様の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。
次に、図7を参照して本発明の第三実施形態について説明する。第三実施形態においては、第一実施形態と同様の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。
図7に示すように、第二実施形態の超音波検査装置1Eは、第一実施形態と同様に、送信部10と、受信部20と、減衰部材30Eと、を備える。本実施形態の減衰部材30Eは、第一実施形態と同様に、送信部10から送信された超音波W(図1参照)を減衰させて受信部20に到達させないようにするための部材である。また、減衰部材30Eは、第一実施形態と同様に、送信部10及び受信部20の配列方向(X軸方向)の任意の位置において送信部10と受信部20との間を通る被検体100の縁部103を包み込むように形成された接触部31Eを有する。
ただし、本実施形態の接触部31Eは、送信部10と受信部20との間を通る被検体100の縁部103を包み込むように基準状態から変形し、被検体100の縁部103が送信部10と受信部20との間から抜け出した後に基準状態に復帰するように形成されている。接触部31Eの基準状態は、接触部31Eに外力が作用していない状態を意味する。以下、本実施形態の減衰部材30Eについて、具体的に説明する。
本実施形態の減衰部材30Eは、ベース33と、ベース33に取り付けられて接触部31Eを構成するシート部材35Eを有する。シート部材35Eは、例えば布やフィルムなどのように可撓性を有するシート状の部材である。シート部材35Eの両端35E1は、ベース33のベース面33aに固定されている。図7においては、シート部材35Eの両端35E1がX軸方向に間隔をあけて並んでいる。ベース面33aに固定されたシート部材35Eの両端35E1の間隔は、X軸方向におけるシート部材35Eの長さよりも小さい。このため、シート部材35Eの両端35E1の間の部位35E2(以下、中間部位35E2と呼ぶ)は、弛んだ状態となる。ここで、本実施形態の超音波検査装置1Eは、第二実施形態と同様に、ベース33のベース面33aが下方(Z軸負方向)に向くように配置される。これにより、シート部材35Eの中間部位35E2は、自重によってベース面33aから下方に垂れ下がった状態でX軸方向に延び、送信面10aと受信面20aとの間の領域に入り込んでいる。
本実施形態の超音波検査装置1Eでは、第一実施形態と同様に、被検体100が送信部10と受信部20との間を主にY軸正方向に通るように搬送される際に、送信部10から送信された超音波Wが被検体100を透過した上で受信部20において受信することで、被検体100における欠陥を検査することができる。
被検体100が送信部10と受信部20との間を通る際には、接触部31Eが基準状態から変形することで、被検体100の縁部103が接触部31Eによって包み込まれる。具体的に、被検体100が送信部10と受信部20との間を通る際には、被検体100の縁部103が弛んでいるシート部材35Eの中間部位35E2の一部を上方(Z軸正方向)に押し上げることで、当該中間部位35E2の一部が基準状態から変形する。中間部位35E2の一部が変形した状態では、中間部位35E2のうち被検体100の縁部103の周囲の部分が、自重によって被検体100の縁部103を囲むように被検体100の上端から下方(Z軸負方向)に垂れ下がる。これにより、被検体100の縁部103がシート部材35Eによって包み込まれる。一方、被検体100が送信部10と受信部20との間から抜け出した後(すなわち中間部位35E2から離れた後)には、押し上げられていた中間部位35E2の一部が自重によって下方に下がることで基準状態に復帰する。
以上説明したように、第三実施形態の超音波検査装置1Eによれば、減衰部材30Eの接触部31Eが、送信部10及び受信部20の配列方向の任意の位置において送信部10と受信部20との間を通る被検体100の縁部103を包み込むように形成されている。具体的に、接触部31Eは、被検体100の縁部103を包み込むように基準状態から変形し、被検体100の縁部103が接触部31Eから離れたときに基準状態に復帰するように形成されている。これにより、被検体100が送信部10と受信部20との間を通過する際に、送信部10及び受信部20の配列方向における被検体100の位置が変化しても、被検体100の縁部103を減衰部材30Eの接触部31Eによって包み込むことができる。したがって、送信部10と受信部20との間における被検体100の搬送の態様に関わらず、受信部20に到達する回折波を低減することができる。
また、第三実施形態の超音波検査装置1Eにおいて、減衰部材30Eの接触部31Eは、中間部位35E2が下方に垂れ下がるように両端35E1をベース33に固定したシート部材35Eによって構成されている。このため、送信部10と受信部20との間を通る被検体100の縁部103は、送信部10及び受信部20の配列方向における任意の位置においてシート部材35Eの中間部位35E2の一部を上方に押し上げることができる。これにより、被検体100の縁部103を接触部31Eによって確実に包み込むことができる。
また、接触部31Eを構成するシート部材35Eによって、被検体100の縁部103の外側を回り込もうとする超音波W2(図1参照)を反射させたり散乱させたりすることができる。したがって、当該超音波W2を減衰させて、受信部20に到達する回折波を低減することができる。
また、接触部31Eを構成するシート部材35Eによって、被検体100の縁部103の外側を回り込もうとする超音波W2(図1参照)を反射させたり散乱させたりすることができる。したがって、当該超音波W2を減衰させて、受信部20に到達する回折波を低減することができる。
第三実施形態において、ベース33のベース面33aに固定されるシート部材35Eの両端35E1は、少なくともベース面33aに沿う方向に間隔をあけて並んでいればよく、例えばY軸方向に間隔をあけて並んでもよい。
第三実施形態において、減衰部材30Eの接触部31Eは、両端35E1がベース33に固定されたシート部材35Eを複数有してもよい。
〔第四実施形態〕
次に、図8を参照して本発明の第四実施形態について説明する。第四実施形態においては、第三実施形態と同様の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。
次に、図8を参照して本発明の第四実施形態について説明する。第四実施形態においては、第三実施形態と同様の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。
図8に示すように、第四実施形態の超音波検査装置1Fは、第三実施形態と同様に、送信部10と、受信部20と、減衰部材30Fと、を備える。本実施形態の減衰部材30Fは、第三実施形態と同様に、送信部10から送信された超音波W(図1参照)を減衰させて受信部20に到達させないようにするための部材である。また、減衰部材30Fは、第三実施形態と同様に、送信部10と受信部20との間を通る被検体100の縁部103を包み込むように基準状態から変形し、被検体100の縁部103が送信部10と受信部20との間から抜け出した後に基準状態に復帰するように形成された接触部31Fを有する。
ただし、本実施形態の減衰部材30Fは、ベース33と、ベース33に取り付けられて接触部31Fを構成する弾性体36Fを有する。弾性体36Fは、例えばゴムやスポンジなどのように弾性変形可能なブロック状の部材である。弾性体36Fの弾性率は、被検体100の弾性率よりも小さいことが好ましい。弾性体36Fは、ベース33のベース面33aに固定されている。この状態において、弾性体36Fは、ベース面33aからZ軸負方向に延びて送信面10aと受信面20aとの間の領域に入り込んでいる。
弾性体36Fは、送信部10と受信部20との間を通る被検体100の縁部103に接触する接触面36Faを有する。接触面36Faは、Z軸負方向(すなわち被検体100の延長方向と逆向きの方向)に向けられている。図8において、接触面36FaはZ軸方向に直交する平坦面に形成されているが、これに限ることはなく、Z軸方向に対して傾斜してもよいし、曲面に形成されてもよい。
弾性体36Fは、送信部10と受信部20との間を通る被検体100の縁部103に接触する接触面36Faを有する。接触面36Faは、Z軸負方向(すなわち被検体100の延長方向と逆向きの方向)に向けられている。図8において、接触面36FaはZ軸方向に直交する平坦面に形成されているが、これに限ることはなく、Z軸方向に対して傾斜してもよいし、曲面に形成されてもよい。
本実施形態の超音波検査装置1Fでは、第一実施形態と同様に、被検体100が送信部10と受信部20との間を主にY軸正方向に通るように搬送される際に、送信部10から送信された超音波Wが被検体100を透過した上で受信部20において受信することで、被検体100における欠陥を検査することができる。
被検体100が送信部10と受信部20との間を通る際には、接触部31Fが基準状態から変形することで、被検体100の縁部103が接触部31Fによって包み込まれる。具体的に、被検体100が送信部10と受信部20との間を通る際には、被検体100の縁部103が弾性体36Fの接触面36Faの一部の領域に押し付けられることで、押し付けられた弾性体36Fの部位が基準状態から弾性的に圧縮変形する。該当する弾性体36Fの部位が圧縮変形した状態では、弾性体36Fのうち被検体100の縁部103の周囲に位置する部分が、被検体100の縁部103を囲む。これにより、被検体100の縁部103が弾性体36Fによって包み込まれる。一方、被検体100が送信部10と受信部20との間から抜け出した後(すなわち弾性体36Fから離れた後)には、圧縮変形していた弾性体36Fの部分が弾性体36Fの弾性力によって基準状態に復帰する。
以上説明したように、第四実施形態の超音波検査装置1Fによれば、第三実施形態と同様の効果を奏する。
また、第四実施形態の超音波検査装置1Fでは、減衰部材30Fの接触部31Fが、弾性体36Fによって構成されている。このため、送信部10と受信部20との間を通る被検体100の縁部103は、送信部10及び受信部20の配列方向における任意の位置において弾性体36Fの一部に押し付けられることで、当該弾性体36Fの一部を弾性的に圧縮変形させることができる。これにより、被検体100の縁部103を接触部31Fによって確実に包み込むことができる。
また、接触部31Fを構成する弾性体36Fによって、被検体100の縁部103の外側を回り込もうとする超音波W2(図1参照)を反射させたり散乱させたりすることができる。したがって、当該超音波W2を減衰させて、受信部20に到達する回折波を低減することができる。
また、第四実施形態の超音波検査装置1Fでは、減衰部材30Fの接触部31Fが、弾性体36Fによって構成されている。このため、送信部10と受信部20との間を通る被検体100の縁部103は、送信部10及び受信部20の配列方向における任意の位置において弾性体36Fの一部に押し付けられることで、当該弾性体36Fの一部を弾性的に圧縮変形させることができる。これにより、被検体100の縁部103を接触部31Fによって確実に包み込むことができる。
また、接触部31Fを構成する弾性体36Fによって、被検体100の縁部103の外側を回り込もうとする超音波W2(図1参照)を反射させたり散乱させたりすることができる。したがって、当該超音波W2を減衰させて、受信部20に到達する回折波を低減することができる。
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
本発明において、接触部31,31D,31E,31Fは、少なくとも送信部10及び受信部20の配列方向において送信面10aと受信面20aとの間に位置していればよい。このため、接触部31,31D,31E,31Fは、送信面10aと受信面20aとの間の領域に配置されることに限らず、例えばZ軸方向において当該領域の外側に配置されてもよい。
本発明において、送信部10は、例えば、送信部10の送信面10aから送信される超音波Wを点状あるいは線状に収束するように形成されてもよい。この場合、受信部20は、例えば収束された点状あるいは線状の超音波Wを受信してもよいし、収束した後に扇状または球面状に広がった超音波Wを受信してもよい。
本発明において、送信部10は、例えば送信部10の送信面10aから離れるにしたがって扇状、球面状に広がるように超音波Wを送信してもよい。
1,1D,1E,1F…超音波検査装置、10…送信部、20…受信部、30,30D,30E,30F…減衰部材、31,31D,31E,31F…接触部、33…ベース、34…毛、100…被検体、103…縁部、P…毛34のピッチ、W…超音波
Claims (5)
- 超音波を送信する送信部と、前記送信部に対して間隔をあけて位置し、前記超音波を受信する受信部と、前記超音波を減衰させる減衰部材と、を備え、
前記減衰部材は、前記送信部と前記受信部との間に位置し、前記送信部と前記受信部との間を通過する被検体の縁部に接触する接触部を有し、
前記接触部は、前記送信部及び前記受信部の配列方向の任意の位置において前記送信部と前記受信部との間を通る前記被検体の縁部を包み込むように形成されている超音波検査装置。 - 前記接触部は、前記送信部と前記受信部との間を通る前記被検体の縁部が前記接触部の内部に進入するように形成されている請求項1に記載の超音波検査装置。
- 前記減衰部材は、ベースと、前記ベースから延びて前記接触部を構成する多数の毛と、を有するブラシであり、
前記被検体の縁部は、前記多数の毛の間に進入する請求項2に記載の超音波検査装置。 - 前記多数の毛のピッチは、前記超音波の波長以下である請求項3に記載の超音波検査装置。
- 前記接触部は、前記送信部と前記受信部との間を通る前記被検体の縁部を包み込むように基準状態から変形し、かつ、前記被検体の縁部が前記送信部と前記受信部との間から抜け出した後に前記基準状態に復帰する請求項1に記載の超音波検査装置。
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