JP3070475B2

JP3070475B2 - 超音波探触子

Info

Publication number: JP3070475B2
Application number: JP8075669A
Authority: JP
Inventors: 正樹山野
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 2000-07-31
Anticipated expiration: 2016-03-29
Also published as: JPH09264884A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば厚み測定に
用いる超音波探触子に係り、特に高炉、転炉等の工業用
炉の鉄皮内側にライニングされた耐火煉瓦の残存厚みを
高精度に測定するための超音波探触子に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば高炉の鉄皮内側には、通常、耐火
煉瓦がライニングされている。この耐火煉瓦のうち高炉
炉底部の耐火煉瓦は常に溶銑にさらされているので、高
炉操業にともなって徐々に損耗してゆき、火入れ時には
２ｍ以上もあった耐火煉瓦の厚みが十数年後の吹き止め
時には３００ｍｍ程度にまで減少している場合がある。

【０００３】耐火煉瓦の残存厚みの推移を高炉操業中に
精度良く測定し、高炉の余命を的確に推定することは、
溶銑による鉄皮の溶損あるいは溶銑の流出等の重大事故
防止及び高炉資産の有効活用のために非常に重要であ
る。このため、耐火煉瓦の残存厚みを測定する方法が従
来より種々提案されてきた。

【０００４】このうち最も簡単な方法としては、高炉の
鉄皮表面をハンマー等にて打撃し、この打撃によって発
生した弾性波が耐火煉瓦中を伝搬し、炉心側表面で反射
して再び鉄皮表面まで戻ってくる往復時間を測定し、予
め求めてある耐火煉瓦中の弾性波の伝搬速度と往復時間
とから耐火煉瓦の厚みを測定する方法が挙げられる。

【０００５】この方法は、装置構成及び測定データより
耐火煉瓦の厚みを算出する処理内容が極めて簡単であ
り、任意の場所にて測定できるという利点を有している
が、主として次の２つの欠点があるので、現在のところ
実用化には至っていない。

【０００６】鉄皮を直接打撃するので、打撃による
振動エネルギーの殆どが鉄皮自身の振動エネルギーとし
て消費され、耐火煉瓦中を伝搬する弾性波に変換される
効率が極めて低い。このため、耐火煉瓦内を伝搬・反射
する弾性波の振動に比べて鉄皮自身の振動の方が大きい
場合が多く、耐火煉瓦中を伝搬する弾性波を鉄皮表面で
検出することが非常に困難である。

【０００７】鉄皮と耐火煉瓦との間は、通常はスタ
ンプ材と呼ばれる不定形耐火物にて埋められているが、
操業中にこのスタンプ材が鉄皮もしくは耐火煉瓦から剥
離したり、ずり落ちたりする場合がある。このような場
合には、鉄皮と耐火煉瓦との間に空隙が生じるので、い
くら鉄皮表面を打撃しても耐火煉瓦内に弾性波を伝える
ことは困難である。

【０００８】そこで、この方法にある欠点を解決し、耐
火煉瓦の厚みを精度良く測定するために、例えば特開昭
４９−５０９６１号，特開昭５８−２７００２号やＴＤ
Ｒ（Time Domain Response）法等が提案されている。

【０００９】このうち、特開昭４９−５０９６１号は、
工業炉用煉瓦の厚みを炉外より非破壊的に測定する方法
において、可聴周波の正弦波加振力を被測定煉瓦に印加
してその機械インピーダンスを測定し、その機械インピ
ーダンスのピーク値から煉瓦の厚みを測定する方法であ
る。

【００１０】また、特開昭５８−２７００２号は、鉄皮
内側に配設された耐火煉瓦の厚みを測定する方法におい
て、鉄皮の一部に開孔を形成し、この開孔から金属棒を
挿入して金属棒の他端を耐火煉瓦もしくはスタンプ材に
直結させ、金属棒の一端を打撃することで効率よく耐火
煉瓦中に弾性波を発生させ、弾性波が耐火煉瓦中の往復
に要する時間を測定し、往復時間と耐火煉瓦中の弾性波
の伝搬速度から耐火煉瓦の厚みを測定する方法である。

【００１１】また、ＴＤＲ法は、炉壁の厚さ方向に埋設
した相互に絶縁された金属同軸線もしくは金属平行線に
電位パルスを印加し、電位パルスの金属導線の先端から
の反射時間を測定することで金属導線長さ及び炉壁厚さ
を求める方法である。

【００１２】しかしながら、特開昭４９−５０９６１号
に記載の方法では、可聴周波の正弦波加振力を被測定煉
瓦に加えてその機械インピーダンスのピーク値を求める
ためには、十分大きな加振力を印加する必要があると同
時に加振力の周波数を所定の範囲で掃引する必要がある
ので、装置構成が極めて複雑で大型になるという欠点を
有している。

【００１３】また、特開昭５８−２７００２号に記載の
方法では、測定箇所の鉄皮を開孔し、耐火煉瓦もしくは
スタンプ材と金属棒とを直結させる必要があるので、測
定作業が極めて煩雑であり、測定に要する時間・費用は
膨大なものとなる。また、金属棒の一端をハンマー等で
打撃して耐火煉瓦中に弾性波を発生させているので、一
般に耐火煉瓦中を伝搬する弾性波の波長がかなり長くな
り、波長の１／４程度と推定される耐火煉瓦厚さの測定
精度が悪くなると同時に耐火煉瓦中に存在する亀裂の検
出能が低くなる。さらに、耐火煉瓦もしくはスタンプ材
と金属棒との結合状態及びハンマーによる金属棒の打撃
状態（打撃強度、打撃位置等）を常に一定に保つことが
困難であり、測定結果の再現性に乏しい。

【００１４】また、ＴＤＲ法では、炉壁の厚さを測定す
るためには、予め測定箇所に金属導線を埋設しておく必
要があるので、高炉火入れ前に金属導線を埋設した場所
に測定箇所が限定されると同時に、十数年間にわたる高
炉操業中に金属導線の絶縁等の不良が発生した場合、以
後その場所での測定が不可能になるという欠点がある。

【００１５】このような従来の方法に対して、打撃法と
比較して超音波のように比較的周波数の高い（２０ＫＨ
ｚ以上）弾性波を、耐火煉瓦内に効率良く伝搬させるこ
とができれば、優れた測定再現性及び測定精度で耐火煉
瓦の厚みを測定することができる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような比較的周波数の高い弾性波を鉄皮上から耐火煉
瓦に伝搬させようとしても、鉄皮とスタンプ材及びスタ
ンプ材と耐火煉瓦の界面におけるエネルギー損失によっ
て効率的に弾性波を伝搬させることが困難である。加え
て、鉄皮内部での多重反射や乱反射信号がノイズ信号と
なるので、耐火煉瓦の炉心側表面からの微弱な反射信号
を検出するのが困難である。

【００１７】一方、鉄皮やスタンプ材に開孔を設け、耐
火煉瓦に直接弾性波を伝搬させれば、上記したような問
題は生じないが、強度上の関係から開孔は可能な限り小
さく設ける必要がある。他方、超音波探触子から耐火煉
瓦内部に送信される超音波エネルギーは超音波探触子の
直径の２乗に比例するので、耐火煉瓦の炉心側表面から
の反射信号をＳＮ比良く検出するためには、探触子径を
開孔部に挿入可能な限り大きくすることが望ましい。こ
のため、開孔内への超音波探触子の挿入時、超音波探触
子の外周面が開孔の内周面に当接したり、また、その先
端面を耐火煉瓦の表面に押しつけた際、超音波探触子の
先端の一部が耐火煉瓦の表面に片当たりしたりする。こ
の状態でさらに超音波探触子を押しつけても、超音波探
触子の先端と耐火煉瓦との滑り摩擦抵抗が大きいことに
より、超音波探触子を耐火煉瓦の表面に追従させること
が困難である。

【００１８】本発明は、鉄皮やスタンプ材に設けた開孔
への挿入及び探触子先端部の耐火煉瓦表面への追従を容
易かつ高精度に行える超音波探触子を提供することを目
的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の超音波探触子は、超音波探触子の外周
面と、鉄皮側から穿孔した開孔内における耐火物やコン
クリートあるいはスタンプ材の内周面との接触摩擦抵抗
を抑制しつつ超音波探触子を保持する機構を設けてい
る。そして、このような機構により、超音波探触子を開
孔内に挿入した時には、仮に超音波探触子の外周面が耐
火物やコンクリートあるいはスタンプ材の内周面に接触
した場合であっても、これらの接触摩擦抵抗が抑制され
る。また、非破壊検査時には、この機構によって超音波
探触子は前記内周面に安定保持されると同時に、この保
持機構を支点として超音波探触子の首振り揺動を可能と
して、容易かつ安定して探触子先端部を開孔部奥端の露
出面に追従可能とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の超音波探触子は、その先
端側の外周面に、これと鉄皮側から穿孔した開孔内にお
ける前記耐火物やコンクリートあるいはスタンプ材の内
周面との接触摩擦抵抗を抑制しつつ超音波探触子を保持
する機構を設けたものである。

【００２１】また、超音波探触子の先端面に、非破壊検
査すべき耐火物又はコンクリートと音響インピーダンス
が近似した所定厚さの耐熱樹脂を張設することにより、
超音波探触子から発信された超音波が、超音波探触子と
耐火物又はコンクリートの境界部で反射することを抑制
し、効率的に耐火物又はコンクリート内に伝搬させるこ
とができると同時に、耐火物又はコンクリートあるいは
スタンプ材表面の温度によって振動子が破壊されるのを
防止する。

【００２２】その先端面を耐火煉瓦の表面に押しつけた
際、超音波探触子の先端の一部が耐火煉瓦の表面に片当
たりしたりする。この状態でさらに超音波探触子を押し
つけても、超音波探触子の先端と耐火煉瓦との滑り摩擦
抵抗が大きいことにより、超音波探触子を耐火煉瓦の表
面に追従させることが困難である。これを防止するため
に、超音波探触子の先端部外周面に滑り摩擦抵抗抑制機
構を設けることで、超音波探触子の先端面と開孔内奥端
に露出した耐火物やコンクリートあるいはスタンプ材の
表面との当接を確実かつ良好ならしめることができる。

【００２３】また、開孔内奥端に露出した耐火物やコン
クリートあるいはスタンプ材の表面に対する超音波探触
子の押しつけを治具等を用いて行う際には、超音波探触
子の後端面に、その保持機構を支点として超音波探触子
の先端側を首振り揺動を容易に安定して可能とするため
の接触摩擦抵抗抑制機構を設けることで、超音波探触子
の先端面と開孔内奥端の耐火物やコンクリートあるいは
スタンプ材の表面との当接をより確実かつ良好に行うこ
とができる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の超音波探触子を図１〜図９に
示す実施例に基づいて説明する。図１〜図４は本発明の
超音波探触子の第１〜第４実施例の説明図、図５は耐熱
樹脂厚さの決定指針例を示す図、図６は本発明の超音波
探触子を用いて耐火物の厚みを測定する装置のブロック
図、図７は図６の装置を用いて耐火物の厚みを測定した
際の受信超音波の信号の一例を示す図、図８は２つの超
音波探触子を用いて耐火物の厚みを測定する場合の超音
波の伝搬挙動を説明する図、図９は図８の場合における
測定波形例を示す図である。

【００２５】図１〜図４及び図６，図８において、１は
高炉の鉄皮、２はスタンプ材３を介して鉄皮１の内側に
積層された耐火煉瓦、４は前記耐火煉瓦２の厚みを測定
するに際し、耐火煉瓦２に超音波を発信する本発明の超
音波探触子である。

【００２６】この超音波探触子４は、厚みを測定しよう
とする耐火煉瓦２の近傍の鉄皮１とスタンプ材３に設け
た、直径が４０〜２００ｍｍ程度の開孔１ａ・３ａ内に
おける鉄皮１，スタンプ材３の内周面と、その先端側の
外周面との接触摩擦抵抗を抑制しつつ超音波探触子４を
保持する機構、例えば図１及び図４では支持球面４ａ
を、また、図２及び図３では球面軸受け４ｂを設けたも
のである。

【００２７】加えて、図１〜図４に示す実施例では、表
面温度が１００〜３００℃程度である高温の耐火煉瓦２
の厚みを測定するために、超音波探触子４の先端面に、
耐火煉瓦２と音響インピーダンスが近似した（約２．５
×１０⁶Kg/m²s ）、所定厚さの耐熱樹脂５を張設したも
のを開示している。この耐熱樹脂５は、耐火煉瓦２の厚
みを測定している間、耐火煉瓦２の表面に接触しても変
形等を起こさず、裏面に張り付けた超音波振動子が動作
不良を生じる温度まで上昇しない材質、例えばポリアミ
ド樹脂，高密度ポリエチレン樹脂，ポリスチレン樹脂等
を選択する。

【００２８】また、前記耐熱樹脂５は、耐熱樹脂５と耐
火煉瓦２の境界において超音波の反射を抑制し、効率良
く超音波を耐火煉瓦２内部に伝搬させるとともに、耐熱
樹脂５の内部での多重反射及び乱反射に起因するノイズ
信号を抑制することをも目的として、その厚みが決定さ
れる。

【００２９】従来からも超音波探触子の先端に樹脂を張
設し、被検査材の厚み測定や内部欠陥検査を実施する例
があったが、この場合の樹脂厚みは、樹脂内部での超音
波の往復伝搬時間が被検査材内部での往復伝搬時間より
も長くなるように設定している。

【００３０】これに対し、本発明の場合には、測定しよ
うとする耐火煉瓦２の厚みが５００〜２０００ｍｍ程度
もあるので、上記した従来の条件を満足させるために
は、耐熱樹脂５の厚みは少なくとも５００ｍｍ程度必要
となるが、これでは、超音波探触子４が非常に大きくな
って、可搬性，操作性に劣る。また、耐熱樹脂５内部で
の超音波の減衰増加及び樹脂内部での乱反射信号ノイズ
の発生に伴うＳＮ比の低下等の問題が生じる。

【００３１】従って、本発明では、耐火煉瓦２の反射
信号のＳＮ比が耐熱樹脂５を張設しない場合のＳＮ比に
比べて所定のレベル以下に低下しないこと、耐火煉瓦
２の厚みを測定中に、耐火煉瓦２の表面に接触していて
も変形等を起こさず、その裏面に張り付けた超音波振動
子が動作不良を生じる温度まで上昇しないこと、という
条件を満足させるためには、張設する耐熱樹脂５の厚み
は３０〜１００ｍｍの範囲で良好であることを実験の結
果確認している（図５参照）。

【００３２】また、図２，図３に示す実施例では、超音
波探触子４（耐熱樹脂５）の先端面にウレタンゴム等の
軟質ゴム６を張設したものを開示している。この実施例
のように、軟質ゴム６を張設すれば、接触媒質なしでも
十分に超音波を耐火煉瓦２内に伝搬できる。

【００３３】この場合、超音波探触子４の先端面を直接
耐火煉瓦２の表面に接触させるので、超音波探触子４の
先端部外周面に滑り摩擦抵抗抑制機構、例えば図２に示
す実施例では超音波探触子４の前方にエアーを噴射する
エアーベアリング４ｃを、また、図３に示す実施例では
ボールベアリング４ｄを設置し、超音波探触子４の先端
面と開孔１ａ，３ａ内奥端の耐火煉瓦２の表面との当接
を確実かつ良好に行えるようにしている。

【００３４】耐火煉瓦２の表面に対する超音波探触子４
の先端面の当接を、作業者が手動で行う場合には前記滑
り摩擦抵抗抑制機構のみを設置すればよいが、押さえ器
具７を用いて行う場合には、超音波探触子４の後端面
に、前記球面軸受け４ｂを支点として超音波探触子４の
先端側を首振り揺動可能となすための接触摩擦抵抗抑制
機構、例えば図２に示す実施例では押さえ器具７との接
触面に取り付けたエアーベアリング４ｅを、また、図３
に示す実施例ではスラストベアリング４ｆを設置するこ
とで、超音波探触子４の先端面と開孔１ａ，３ａ内奥端
の耐火煉瓦２の表面との当接が、より確実かつ良好に行
えることになる。

【００３５】超音波探触子４（耐熱樹脂５）の先端面に
軟質ゴム６を張設せず、接触媒質を介して超音波探触子
４の先端面を耐火煉瓦２の表面に接触させるものでは、
前記したような滑り摩擦抵抗抑制機構や接触摩擦抵抗抑
制機構は必ずしも必要ではないが、超音波探触子４（耐
熱樹脂５）の先端面に軟質ゴム６を張設しない場合で
も、滑り摩擦抵抗抑制機構や接触摩擦抵抗抑制機構を設
置してもよい。図１は滑り摩擦抵抗抑制機構（ボールベ
アリング４ｄ）と接触摩擦抵抗抑制機構（スラストベア
リング４ｆ）の両者を、また、図４は接触摩擦抵抗抑制
機構（二軸リニアガイド４ｇ）を設置したものを開示し
ている。

【００３６】上記したような構成の本発明の超音波探触
子４を用いて耐火煉瓦２の厚みを測定する場合には、厚
みを測定しようとする耐火煉瓦２の近傍の鉄皮１とスタ
ンプ材３に、直径が４０〜２００ｍｍ程度の開孔１ａ・
３ａを設けて耐火煉瓦２の表面を露出させた後、この開
孔１ａ・３ａ内に超音波探触子４を挿入する。

【００３７】この超音波探触子４の挿入時、図２や図３
に示すような、先端に軟質ゴム５を張設し、接触媒質な
しでも十分に超音波を耐火煉瓦２内に伝搬可能な場合に
は、超音波探触子４を直接耐火煉瓦２の表面に接触させ
るが、図１や図４に示すような、先端に軟質ゴム５を張
設しない場合には、接触媒質を介して超音波探触子４を
耐火煉瓦２の表面に接触させる。なお、接触媒質として
は、耐火煉瓦２の表面温度（通常１００〜３００℃程
度）でも気化せず、超音波を十分に伝搬可能なものであ
れば、特に制限はない。

【００３８】そして、この超音波探触子４の挿入時、支
持球面４ａや球面軸受け４ｂ等の保持機構によって、開
孔１ａ，３ａ内における鉄皮１，スタンプ材３の内周面
と、超音波探触子４の先端側の外周面との接触摩擦抵抗
は抑制され、かつ、挿入後には超音波探触子４は安定し
た状態で保持される。また、図２や図３に示すような、
先端に軟質ゴム５を張設したものでは、エアーベアリン
グ４ｃやボールベアリング４ｄ等の滑り摩擦抵抗抑制機
構と、エアーベアリング４ｅやスラストベアリング４ｆ
又は二軸リニアガイド４ｇ等の接触摩擦抵抗抑制機構の
作用によって、前記球面軸受け４ｂを支点として超音波
探触子４の先端側を首振り揺動させつつ挿入できるの
で、押さえ器具７を用いた場合でも、超音波探触子４の
先端面を開孔１ａ，３ａ内奥端の耐火煉瓦２の表面に、
確実かつ良好に接触することができる。

【００３９】上記したように、超音波探触子４の先端を
耐火煉瓦２の表面に接触させた後、パルサー８から所定
のパルス電圧を印加して超音波探触子４から５０〜１０
０ＫＨｚの超音波を発生させ、接触媒質又は軟質ゴム６
を介して耐火煉瓦２内に伝搬させる。超音波は耐火煉瓦
２内を伝搬して炉芯側の表面にて反射したものが超音波
探触子４によって検出される。

【００４０】受信された超音波は、信号増幅器９にて増
幅され、バンドパスフィルター１０により高炉操業時に
発生する低周波雑音成分等を除去した後、Ａ／Ｄ変換器
１１にてＡ／Ｄ変換されて信号処理器１２に入力され
る。信号処理器１２では、平均化処理部１２ａにて所定
回数の加算平均を行い、Ｓ／Ｎを向上された受信超音波
に対し、厚み測定部１２ｂにて以下の処理を実施して耐
火煉瓦２の厚みを測定する。

【００４１】すなわち、受信された炉芯側の耐火煉瓦２
の表面からの反射信号の到達時間から超音波探触子４の
先端に張設した耐熱樹脂５又は耐熱樹脂５と軟質ゴム６
内を超音波が往復伝搬するのに要する時間を差し引いた
後、予め求めておいた耐火煉瓦２内での超音波の伝搬速
度と前記到達時間差の１／２との積を算出することで、
耐火煉瓦２の厚みを求めることができる。なお、図６に
示す測定装置における超音波探触子４によって受信され
た超音波の信号の一例を図７に示す。

【００４２】図６に示す装置では、超音波の送信・受信
を同一の超音波探触子４で行っているが、図８に示すよ
うに、超音波の受信を開孔１ａの近傍に配置した他の超
音波探触子４’によって行ってもよい。但し、この場合
には、超音波探触子４から送信された超音波は、耐熱樹
脂５を介して耐火煉瓦２内を伝搬し、炉芯側の表面にて
反射した後、スタンプ材３及び鉄皮１を介して他の超音
波探触子４’で受信される。しかし、図８に示す装置で
は受信された超音波の信号は図９（ａ）に示すように、
ただ一つの反射信号からなっているので、この受信信号
からだけでは耐火煉瓦２の厚みを測定することはできな
い。

【００４３】従って、図８に示す装置の場合には、図９
（ｂ）に示す超音波探触子４の超音波の送信タイミング
信号と、図９（ａ）に示す超音波探触子４’の超音波の
受信信号との到着時間差を求めた後、予め別の手段によ
って求めておいたスタンプ材３及び鉄皮１の通過に要す
る時間を前記到着時間より差し引いて耐火煉瓦２内を往
復するのに要した時間を求める必要がある。

【００４４】本説明では、高炉の鉄皮１内側にライニン
グされた耐火煉瓦２の厚みを測定する場合の実施例につ
いて説明したので、超音波探触子４の先端に耐熱樹脂５
を張設したものを開示したが、鉄道トンネルの鉄皮裏側
のコンクリート厚みを測定する場合等には、耐熱樹脂を
張設する必要はない。

【００４５】また、本実施例では、保持機構として、支
持球面４ａや球面軸受け４ｂを開示したが、同様の作用
をなすものであれば、これらに限るものではない。ま
た、同様に、滑り摩擦抵抗抑制機構として、エアーベア
リング４ｃやボールベアリング４ｄを開示したが、同様
の作用をなすものであれば、テフロン樹脂等の摩擦抵抗
の小さな材料で作製したリング等でも良い。さらに、同
様に、接触摩擦抵抗抑制機構として、エアーベアリング
４ｅ，スラストベアリング４ｆ等を開示したが、同様の
作用をなすものであれば、テフロン樹脂等の摩擦抵抗の
小さな材料で作製した板でも良い。

【００４６】また、本実施例を用いた厚み測定では、鉄
皮１及びこれと耐火煉瓦２間に介設されたスタンプ材３
の一部に、耐火煉瓦２に至る深さの開孔１ａ・３ａを設
けたものについて説明したが、スタンプ材３の性状が良
好な場合には、鉄皮１のみ貫通する開孔１ａを設け、本
発明の超音波探触子４の先端をスタンプ材３の表面に接
触させるようにしてもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の超音波探
触子は、その先端側の外周面に、これと鉄皮側から穿孔
した開孔内における前記耐火物やコンクリートあるいは
スタンプ材の内周面との接触摩擦抵抗を抑制しつつ超音
波探触子を保持する機構を設けたので、超音波探触子を
開孔内に挿入した時には、仮に超音波探触子の外周面が
耐火物やコンクリートあるいはスタンプ材の内周面に接
触した場合であっても、これらの接触摩擦抵抗が抑制さ
れ、円滑な挿入が可能となる。また、非破壊検査時に
は、この機構によって超音波探触子は前記内周面に安定
した状態で保持される。

【００４８】また、使用箇所が高温の場合には、超音波
探触子の先端面に、非破壊検査すべき耐火物又はコンク
リートと音響インピーダンスが近似した所定厚さの耐熱
樹脂を張設すれば、超音波探触子から発信された超音波
が、超音波探触子と耐火物又はコンクリートの境界部で
反射することを抑制できて、効率的に耐火物又はコンク
リート内に伝搬させることができると同時に、耐火物又
はコンクリートあるいはスタンプ材表面の温度によって
振動子が破壊されるのを防止できる。

【００４９】また、超音波探触子の先端部外周面に滑り
摩擦抵抗抑制機構を設けることで、超音波探触子の先端
面と開孔内奥端に露出した耐火物やコンクリートあるい
はスタンプ材の表面との当接を確実かつ良好ならしめる
ことができる。

【００５０】また、開孔内奥端に露出した耐火物やコン
クリートあるいはスタンプ材の表面に対する超音波探触
子の押しつけを治具等を用いて行う際には、超音波探触
子の後端面に、その保持機構を支点として超音波探触子
の先端側を首振り揺動可能となすための接触摩擦抵抗抑
制機構を設けることで、超音波探触子の先端面と開孔内
奥端の耐火物やコンクリートあるいはスタンプ材の表面
との当接をより確実かつ良好ならしめることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の超音波探触子の第１実施例の説明図で
ある。

【図２】本発明の超音波探触子の第２実施例の説明図で
ある。

【図３】本発明の超音波探触子の第３実施例の説明図で
ある。

【図４】本発明の超音波探触子の第３実施例の説明図で
ある。

【図５】耐熱樹脂厚さの決定指針例を示す図である。

【図６】本発明の超音波探触子を用いて耐火物の厚みを
測定する装置のブロック図である。

【図７】図６の装置を用いて耐火物の厚みを測定した際
の受信超音波の信号の一例を示す図である。

【図８】２つの超音波探触子を用いて耐火物の厚みを測
定する場合の超音波の伝搬挙動を説明する図である。

【図９】図８の場合における測定波形例を示す図であ
り、（ａ）は受信した超音波を、（ｂ）は超音波の送信
タイミング信号を示す。

【符号の説明】

１鉄皮１ａ開孔２耐火煉瓦３スタンプ材３ａ開孔４超音波探触子４ａ支持球面４ｂ球面軸受け４ｃエアーベアリング４ｄボールベアリング４ｅエアーベアリング４ｆスラストベアリング４ｇ二軸リニアベアリング５耐熱樹脂６軟質ゴム

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】鉄皮内側に設けられた耐火物やコンクリ
ートを非破壊検査するために使用する超音波探触子にお
いて、超音波探触子の外周面に、この外周面と、鉄皮側
から穿孔した開孔内の内周面との接触摩擦抵抗を抑制し
つつ超音波探触子を保持する機構を設けたことを特徴と
する超音波探触子。
【請求項２】超音波探触子の先端面に、非破壊検査す
べき耐火物又はコンクリートと音響インピーダンスが近
似した耐熱樹脂を張設したことを特徴とする請求項１記
載の超音波探触子。
【請求項３】超音波探触子の先端部外周面に、超音波
探触子の先端面と開孔内奥端に露出した耐火物やコンク
リート等の表面との当接を確実かつ良好ならしめるため
の滑り摩擦抵抗抑制機構を設けたことを特徴とする請求
項１又は２記載の超音波探触子。
【請求項４】超音波探触子の後端面に、超音波探触子
に押し付け力を作用させた時、その保持機構を支点とし
て超音波探触子を首振り揺動可能となすための接触摩擦
抵抗抑制機構を設けたことを特徴とする請求項３記載の
超音波探触子。