JP3540139B2 - 携帯用非破壊検査装置 - Google Patents

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    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/06Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
    • G01N29/0609Display arrangements, e.g. colour displays

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯用非破壊検査装置に関し、特に、使い易い携帯用超音波探傷器等の実現に適した装置およびその関連構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
非破壊検査装置の一例として超音波探傷器が知られている。超音波探傷器は、探触子から被検体に対して超音波媒体を通して超音波を出射し、反射作用で被検体から戻ってきたエコーを検出し、被検体の内部の傷を探し出す検査装置である。超音波探傷器を使用形態で区別すると、設置型と携帯型に区別できる。設置型の超音波探傷器では、本来大型の装置であって、装置本体は特定場所に設置され、この装置に被検体をセットして検査を行う。携帯型の超音波探傷器では、検査者が装置を検査場所に運んで検査を行う。すなわち超音波探傷器は検査者に携帯され、例えば建造物等の大型の被検体を検査すべく現場に持ち運んでその場で検査が行われる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来の超音波探傷器では、製品としての装置構成では、設置型か携帯型かのいずれか一方であり、両方の使用形態に対応できる装置はなかった。しかしながら、超音波探傷器のユーザからは、被検体に応じて設置型と携帯型に併用できる超音波探傷器が切に望まれていた。かかる構成は、超音波探傷器に限らず、非破壊検査装置に一般的に求められているものである。
【0004】
本発明の目的は、上記の問題を解決することにあり、設置型と携帯型の各装置に選択して使用でき、一台で二役に対応できる超音波探傷器等の非破壊検査装置を提供することにある。
【0005】
本発明の他の目的は、設置型と携帯型を選択して使用できる非破壊検査装置に適した検査装置と、その検査装置に適した支持筐体と、その組合せ(携帯用検査装置)を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明に非破壊検査装置等は、上記の目的を達成するため、次のように構成される。
【0007】
本発明に係る第1の非破壊検査装置(請求項1に対応)は、上記目的を達成するために、着脱自在な検査装置本体とこれを取付け・支持する支持筐体からなり、この支持筐体は検査装置本体取付け部と重心安定化部を備え、重心安定化部は支持筐体の底部またはそれに近い部分に設けられ、例えば通常検査では検査装置本体と支持筐体を合体して設置型として使用し、狭い場所や高い場所等での特殊検査では検査装置本体を支持筐体から分離し携帯型として単独で使用するように構成される。設置型として用いるときには合体させ、携帯型で用いるときには分離させることにより、一台の装置で二役の働きを持たせることが可能である。支持筐体を分離自在とし、合体時には従来の装置と同様に安定に設置して測定・検査を行うことができる。設置型で使用されるときには設置状態が安定となるように、支持狂態の底部またはそれに近い部分に重心安定化部が設けられる。
【0008】
本発明に係る第2の非破壊検査装置(請求項2に対応)は、上記第1の発明構成において、検査装置本体は入出力部と信号処理部と表示部と操作部を備えてなることを特徴とする。検査装置本体は、それ自体で測定・検査が可能であり、測定に必要な機能部分をすべて備えている。他方、支持筐体は、設置型で使用されるときに、検査装置本体と合体されるものであり、そのため、検査装置本体を取り付けるための取付け部を備えることは必須である。
【0009】
本発明に係る第3の非破壊検査装置(請求項3に対応)は、上記第1または第2の発明構成において、支持筐体に電源を設けることが好ましい。この電源は支持筐体側に設けるのであるから、電力供給能力の高い比較的大型のものを設けることができる。
【0010】
本発明に係る第4の非破壊検査装置(請求項4に対応)は、上記第3の発明構成において、検査装置本体と支持筐体の間に、支持筐体内の電源と検査装置本体内の電気回路部とを接続する電源ライン接続端子を設けるように構成される。支持筐体に設けられた電源は、設置型の使用の際、検査装置本体に内蔵される信号処理部等の電気回路部を駆動するための電源として用いられる。その際、検査装置本体の電気回路部と電源を接続するための接続端子が境界部に設けられる。この接続端子は、通常、支持筐体における上記の検査装置本体取付け部に配置される。
【0011】
本発明に係る第5の非破壊検査装置(請求項5に対応)は、上記第3の発明構成において、上記電源が重心安定化部を兼ねることが好ましい。支持筐体に設けられる電源は大型の重量のあるものを使用できるので、前述の重心安定化部として併用することができる。
【0012】
本発明に係る第6の非破壊検査装置(請求項6に対応)は、上記第1または第2の発明構成において、分離して使用される検査装置本体に対して専用電源を設けるように構成される。検査装置本体が支持筐体から分離され、単独で携帯用として使用される場合には、構成上で専用電源を用意することが必要である。
【0013】
本発明に係る第7の非破壊検査装置(請求項7に対応)は、上記第6の発明構成において、上記専用電源は外部電源であることを特徴とする。専用電源は外付けで利用することが好ましい。
【0014】
本発明に係る第8の非破壊検査装置(請求項8に対応)は、上記第1または第2の発明構成において、検査装置本体に内蔵電源を設けたことを特徴とする。専用電源は検査装置本体に内蔵させることも可能である。この場合には、分離時は勿論のこと、合体時であっても装置本体に内蔵された専用電源を用いることができる。
【0015】
本発明に係る第9の非破壊検査装置(請求項9に対応)は、上記の各発明構成において、支持筐体に、外部機器に対して信号ラインによる接続を行うインターフェースを設けたことを特徴とする。パソコン等の他の外部機器と接続して測定データを転送し、データ処理やデータ管理を行う通常の使用態様としては設置型で使用するのが一般的である。そこで、外部機器との接続では、支持筐体側にインターフェースを設け、信号振分け部や各種の接続端子を設けるように構成することが好ましい。検査装置本体内に設けられた信号処理部は、保存する測定データ等を、支持筐体に設けたインターフェースを経由して外部機器に転送する。
【0016】
本発明に係る第10の非破壊検査装置(請求項10に対応)は、上記第4または第9の発明構成において、検査装置本体と支持筐体の間に信号ライン接続端子を設けたことを特徴とする。検査装置本体に設けられた信号処理部等からのデータをインターフェースを経由して外部機器に転送する構成を採用する場合には、構成上で着脱自在な関係にある検査装置本体と支持筐体の境界部に信号ライン接続端子が設けられることになる。
【0017】
本発明に係る第11の非破壊検査装置(請求項11に対応)は、上記第10の発明構成において、検査装置本体と支持筐体の間に電源ラインと信号ラインの共通接続端子を設けるように構成される。電源ラインの接続端子と信号ラインの接続端子を共通接続端子として構成すると、検査装置本体と支持筐体の合体・分離の扱いが簡単となり、取扱い性が向上する。この場合には、検査装置本体側の電源ラインと信号ラインは束ねられ、1つの共通の電気ケーブルとして構成されることになる。
【0018】
本発明に係る第12の非破壊検査装置(請求項12に対応)は、上記の各発明構成において、検査装置本体は超音波探傷器であることが好ましい。
【0019】
本発明に係る検査装置取付け用支持筐体は、着脱自在な検査装置本体を取り付ける取付け部が設けられ、下部に重心安定化部を備えるように構成される。この支持筐体は、通常は携帯型で使用される検査装置に対して用意することにより、当該検査装置を設置型での使用も可能とする。
【0021】
本発明に係る他の携帯用非破壊検査装置(請求項13に対応)は、上記の各構成において、上記検査装置本体は横長の操作・表示面を有することを特徴としている。
【0023】
本発明に係る他の携帯用非破壊検査装置(請求項14に対応)は、上記の各構成において、上記検査装置本体取付け部は開口凹所であり、検査装置本体は開口凹所に嵌め込まれて固定されることを特徴とする。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【0025】
図1は、本発明に係る携帯用非破壊検査装置の代表的実施形態として携帯用超音波探傷器を示している。この携帯用超音波探傷器10は、超音波を利用した検査を行う装置本体11と、装置本体11を設置型として使用する時に当該装置本体を取付けて支持し、据え置くための支持筐体12とから構成される。この超音波探傷器10は、本来携帯型(ポータブル)の製品として作製されたものであるが、併せて、装置本体11に対して着脱自在な支持筐体12と組み合わせることにより、状況に応じて設置型としても使用できるように作られている。この観点から名称として「携帯用超音波探傷器」と呼ぶことにする。この実施形態では、携帯用超音波探傷器について説明するが、携帯用非破壊検査装置はこれに限定されるものではなく、測定原理の異なる他の検査装置にも適用できる。
【0026】
図1では、携帯用超音波探傷器10の装置構成の特徴が明らかになるように、装置本体11と支持筐体12が合体された状態の外観斜視図(A)と、装置本体11と支持筐体12が分離された状態のそれぞれの外観斜視図(B),(C)とが示されている。斜視図(A)は設置型の使用状態を示し、斜視図(B)は携帯型の使用状態を示す。設置型の使用では、通常、机上に設置されて使用される。また携帯型の使用では、実際には、装置本体11はショルダベルト等によって検査・測定者に携帯され、検査・測定が必要とされる被検体の場所(狭い場所や高い場所等)に運搬される。図1では、携帯用超音波探傷器10が装置本体11と支持筐体12が分離できる構造を有していることを明らかにするために、当該構造の概略を示している。
【0027】
支持筐体12は例えば金属板を用いて箱状に形成され、装置本体を支持するのに必要な強度を備えている。支持筐体12は図1(C)に示すごとく手前部分に開口部13が形成されている。開口部13は、装置本体11を取り付けるための箇所であり、凹所として形成されている。開口部13は底壁14を有し、底壁14を境にしてその奥に内部空間が形成される。この内部空間の支持筐体12の底部に近い部分に電源15(図6と図7にて破線で示す)が設けられている。電源15は、装置本体11と支持筐体12を合体して設置型で使用するときに、装置本体11に内蔵される電気回路部に電力を供給するためのものである。また電源15は所要の重量を有し、装置本体11と支持筐体12を合体して設置型で使用する場合に、支持筐体12を立てて設置したりあるいは傾斜させて設置するときに、その設置状態を安定化させるためのおもりとしての役割を有する。なお、おもりとしては、電源以外の別のものを用いることもできる。支持筐体12の両側壁の間には、開口部13に近い箇所で回転自在に取り付けられた取手16が設けられている。この取手16は、装置本体11と支持筐体12を合体させ、支持筐体12を傾斜させて設置するときに支柱としての働きを有している。
【0028】
図2〜図4に、分離状態の単独の装置本体11すなわち超音波探傷器部分の一例を示す。装置本体11の正面部には液晶で作られた表示部21が設けられる。表示部21の液晶として例えばTFTを利用し、好ましくは横長に形成され、カラー大画面として作られる。表示部21には測定で得られたエコー波等が表示される。表示部21の周囲には、測定の際に用いられる各種の複数の操作キー22、電源スイッチ23、ブザー24、LED25、入力端子26、出力端子27などが設けられている。装置本体11の上部には携帯用バンドを取り付けるための掛止部28が両側の2箇所に設けられている。装置本体11の後ろ側には背面部11bが形成されている。背面部11bには電気回路部が内蔵されている。背面部11bの上部には電源ラインと信号ラインが含まれた電気ケーブル29の一端29aが接続されている。電気ケーブル29で電源ラインと信号ラインは束ねられ、共通ケーブルとして使用される。電気ケーブル29の他端29bは、装置本体11が単独のときにはフリーの状態にあり、装置本体11が支持筐体12に取り付けられるときには支持筐体12側の開口部13の奥に設けられた接続端子(コネクタ)30に接続される。接続端子30は電源ラインと信号ラインの共通コネクタとして使用される。電気ケーブル29は1本とし、共通コネクタである接続端子30を利用するため、支持筐体12に対して装置本体11を合体するとき、支持筐体12から装置本体11を分離するときの取扱いが簡便となる。
【0029】
装置本体11の背面部11bと前面部11aの境界部には段差31が形成されている。装置本体11が支持筐体12に取り付けられるときには、背面部11bのみが開口部13の中に挿入され、開口部13の縁は前面部11aの背面周囲に当たる。支持筐体12の開口部に嵌め込まれた装置本体11は、ネジ32等で支持筐体12に固定される。装置本体11の背面部11bの両側面にネジ32と螺合する2つのネジ孔33が形成されている。背面部11bの後ろ側下部には支持フレーム34が取り付けられている。支持フレーム34は、両端が背面部11bの両側部に回転自在に取り付けられる。支持フレーム34は、単独状態の装置本体11を立てるときに破線34′のように開いて利用される。縁部35は支持フレーム34の回転角度を定める。
【0030】
装置本体11の背面部11bに内蔵される電気回路部では、メイン基板上に各機能を実現する回路部が設けられている。電気回路部の構成の一例が図8に示される。また装置本体11を支持筐体12に取り付けて設置型として使用するとき、上記電気ケーブル29の接続端子29bは前述の通り支持筐体13に設けられた接続端子30に接続される。支持筐体12には後述されるサブ基板43(図7に示す)が内蔵されている。設置型で使用する場合、装置本体11の電気回路部は、電気ケーブル29を介して支持筐体12内に設けられた電源15から電力を投入され、それにより動作する。
【0031】
一方、超音波探傷器部分である装置本体11を支持筐体12から分離させ、単独で携帯型として使用するときには装置本体11に対して専用電源、例えば専用のバッテリ(蓄電池)37を付設することが必要となる。当該バッテリ37は外部に設けて電源ライン38で給電することもできるし、装置本体11に内蔵させることもできる。外部に設けられたバッテリ37は例えばベルトで検査者に固定される。
【0032】
装置本体11を携帯型として単独で使用する場合には、図1に示すごとく、上記専用バッテリ37が付設されると共に、入力端子26に探触子36が接続される。
【0033】
図5〜図7に、装置本体11と支持筐体12が合体した状態の一例を示す。前述の通り、装置本体11は支持筐体12の開口部13に嵌め込まれ、ネジ32で固定されている。設置型で使用する時には、図6に示す通り、取手16を取付け部16aの回りに回転させ状態Aで使用する。合体した状態で持ち運ぶ時には、取手16を状態Bにして使用する。図6および図7において破線で示される15は支持筐体12の底部に設けられた前述の電源である。また図6に示す通り支持筐体12の一方の側面部に開閉自在な蓋部41を設けている。蓋部41はボタン42を押すことによりヒンジ41aの回りに回転して開かれる。蓋部41に対応する箇所には前述のサブ基板43が設けられる。サブ基板43には、装置本体11に内蔵される電気回路部と外部機器と接続するためのインターフェース44が設けられている。このインターフェース44には信号振分け部が含まれる。蓋部41を開くと、サブ基板43に固定された、各種の外部機器に接続するために複数の接続端子45が設けられている。これらの接続端子45には、データ処理用の外部コンピュータ、ビデオプリンタ、Bスコープを実現するための距離測定器等が接続される。インターフェース44における上記信号振分け部は、装置本体11内の電気回路部から送られる測定信号を各接続端子45へ振り分ける働きを有する。
【0034】
図8は超音波探傷器のシステム構成を示すブロック図である。このシステム構成では、装置本体11が支持筐体12に取り付けられ、電気ケーブル29の一端29bが共通コネクタである接続端子30に接続された状態にある。従って装置本体11のメイン基板51と支持筐体12のサブ基板43とは電気回路的に接続された状態にある。支持筐体12内に設けられた上記電源15から、電源ライン53と接続端子30と電気ケーブル29内の電源ライン54とを経由して、メイン基板51に対して電力が投入される。電源15からの電力はサブ基板43にも投入される。装置本体11が支持筐体12から分離されるときには、メイン基板51の電力供給源として電源15を使用することはできない。この場合には前述した専用バッテリ37が用いられる。
【0035】
メイン基板51には、超音波探傷器として検査・測定を行う電気回路部が設けられる。当該電気回路部は、超音波の発信・受信を行うサブCPU61を含む。サブCPU61から出力された超音波出射信号はパルサ62に与えられ、パルサ62は探触子36に対してパルス信号を出力する。探触子36は圧電素子を含み、パルス信号を超音波に変換する。当該超音波は被検体52の内部に出射される。被検体52の内部に欠陥があると、そこで欠陥エコーが発生し、探触子36に戻る。欠陥エコーは探触子36で電気的エコー信号に変換される。このエコー信号はレシーバ63に供給される。レシーバ63では、サブCPU61の制御信号を受けてゲイン等が設定され、エコー信号が受信される。レシーバ63で受信されたエコー信号(波形信号)はA/D変換器64でアナログ信号からディジタル信号に変換され、波形メモリ65に保存される。一方、複数のキースイッチ22を通して入力される操作信号はサブCPU61に入力される。各種のキースイッチ22を操作することによって測定に関する各種の指示をサブCPU61に与えることができる。複数のキースイッチ22による指示内容としては、例えばゲインの設定、パルスやゲートの位置、ゲート幅、波形の拡大、ピーク保持、表示部21の画面表示内容の変更等がある。またサブCPU61は、必要に応じてブザー24や発光表示部(LED等)25を駆動し、測定操作者にメッセージを提供する。
【0036】
上記電気回路部はさらに測定データを演算・処理するメインCPU66が含まれている。メインCPU66に対して、タイミングコントローラ67、フラッシュメモリ68、DRAM69、TFTコントローラ70が設けられている。メインCPU66は、波形メモリ65に記憶された測定波形データを処理して得た画像信号および制御信号を作成し、TFTコントローラ70に送る。TFTコントローラ70は画像信号および制御信号、すなわち画像表示のための出力信号S3に基づいて表示部21の画像内容を制御する。表示部21は液晶表示部であり、バックライト21aを備えている。バックライト21aの駆動信号はサブCPU61から提供されている。またメインCPU66は別に測定データに関する信号S1を出力する。
【0037】
メインCPU66から出力される信号S1とTFTコントローラ70から出力されるコンポジット出力信号S2は、電気ケーブル29内の信号ライン71と接続端子30と信号ライン72を通してサブ基板43に送ることができる。サブ基板43における複数の接続端子45の各々に例えばパソコン74やビデオプリンタ75が接続されているときには、サブ基板43に送られた信号S1,S2は、インターフェース44内の信号振分け部73によって振り分けられ、信号S1はパソコン74に送られ、信号S2はビデオプリンタ75に送られる。
【0038】
前述の実施形態では、合体時に装置本体11を動作させるための電源を支持筐体12側に設けたが、小型高性能の電源を予め装置本体11に内蔵することもできる。この場合は、合体・分離のいずれの場合でも当該内蔵電源が使用されることになる。支持筐体12では、電源15に代わる他のおもり(重心安定化部)が設けられる。また電気ケーブル29は電源ラインと信号ラインの共通ケーブルとして構成し、接続端子30は共通コネクタとして構成したが、本発明はこれに限定されるものではない。電源ラインと信号ラインを別々にすることもできる。
【0039】
上記実施形態では支持筐体12は超音波探傷の検査装置本体11の専用の支持器具として説明したが、従来存在する各種の携帯用検査装置に付加して設置型での測定を可能にする支持筐体として、それ自体で単独の支持器具として発明を把握することもできる。
【0040】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明によれば、次のような効果を奏する。
【0041】
超音波探傷器等の非破壊検査装置において、検査装置本体を本来携帯用のものとして作製し、これに対して着脱自在の関係を有する支持筐体を装備することによって、合体させることにより設置型として通常に使用し、分離させることにより携帯型として特殊の場所での測定・検査を行うことができる。従って、実用性が高く、現場の要望に沿う非常に製品価値が高い非破壊検査装置を実現することができる。また当該構成によって一台の装置で設置型装置と携帯型装置の二役の役割を果たし、コストの低減を達成し、使用勝手が非常に良好となる。
【0042】
検査装置本体は携帯型での使用を行えるようにするために軽量に作られており、一方、支持筐体と合体させて使用するときには、支持筐体におもりを設けることによって、設置型装置としての安定性を達成している。また電源を支持筐体に設けることにより、当該電源を上記おもりとして使用し、構成を簡単化することができる。
【0043】
検査装置本体とその支持筐体を分離または合体できる構成において、電源ラインと信号ラインの構成で共通の電気ケーブルと接続端子を用いるようにしたため、電気回路部の構成の観点から分離と合体を容易に行うことができる。
【0044】
検査装置本体は、支持筐体の正面部に形成された開口凹所に嵌め込んだり、当該開口凹所から取り外すだけで、上記分離・合体を行えるので、取扱いが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の代表的実施形態である携帯用超音波探傷器を示し、超音波探傷器部分と筐体部分を合体したものの外観斜視図(A)と、これを超音波探傷器部分および筐体部分に分離したときの各々の単独の外観斜視図(B),(C)である。
【図2】超音波探傷器部分の正面図である。
【図3】超音波探傷器部分の側面図である。
【図4】超音波探傷器部分の平面図である。
【図5】超音波探傷器部分と筐体部分を合体したものの正面図である。
【図6】超音波探傷器部分と筐体部分を合体したものの側面図である。
【図7】超音波探傷器部分と筐体部分を合体したものの平面図である。
【図8】超音波探傷器のシステム構成を示す構成図である。
【符号の説明】
10 携帯用超音波探傷器
11 装置本体
12 支持筐体
13 開口部
14 底壁
15 電源
16 取手
21 表示部
22 操作キー
23 電源スイッチ
29 電気ケーブル
30 接続端子
36 探触子
37 バッテリ
43 サブ基板
44 インターフェース
51 メイン基板

Claims (14)

  1. 着脱自在な検査装置本体と支持筐体からなり、この支持筐体は検査装置本体取付け部と重心安定化部を備え、前記重心安定化部は前記支持筐体の底部またはそれに近い部分に設けられ、或る態様の検査では前記検査装置本体と前記支持筐体を合体して設置型として使用し、他の態様の検査では検査装置本体を支持筐体から分離し携帯型として単独で使用することを特徴とする携帯用非破壊検査装置。
  2. 前記検査装置本体は入出力部と信号処理部と表示部と操作部を備えてなることを特徴とする請求項1記載の携帯用非破壊検査装置。
  3. 前記支持筐体に電源を設けたことを特徴とする請求項1または2記載の携帯用非破壊検査装置。
  4. 前記検査装置本体と前記支持筐体の間に、前記支持筐体内の前記電源と前記検査装置本体内の電気回路部とを接続する電源ライン接続端子を設けたことを特徴とする請求項3記載の携帯用非破壊検査装置。
  5. 前記電源が重心安定化部を兼ねることを特徴とする請求項3記載の携帯用非破壊検査装置。
  6. 分離して使用される前記検査装置本体に対して専用電源を設けたことを特徴とする請求項1または2記載の携帯用非破壊検査装置。
  7. 前記専用電源は外部電源であることを特徴とする請求項6記載の携帯用非破壊検査装置。
  8. 前記検査装置本体に内蔵電源を設けたことを特徴とする請求項1または2記載の携帯用非破壊検査装置。
  9. 前記支持筐体に、各種の外部機器に対して信号ラインによる接続を可能にするインターフェースを設けたことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の携帯用非破壊検査装置。
  10. 前記検査装置本体と前記支持筐体の間に信号ライン接続端子を設けたことを特徴とする請求項4または9記載の携帯用非破壊検査装置。
  11. 前記検査装置本体と前記支持筐体の間に電源ラインと信号ラインの共通接続端子を設けたことを特徴とする請求項10記載の携帯用非破壊検査装置。
  12. 前記検査装置本体は超音波探傷器であることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の携帯用非破壊検査装置。
  13. 前記検査装置本体は横長の操作・表示面を有することを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の携帯用非破壊検査装置。
  14. 前記検査装置本体取付け部は開口凹所であり、前記検査装置本体は前記開口凹所に嵌め込まれて固定されることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の携帯用非破壊検査装置。
JP33113597A 1997-11-14 1997-11-14 携帯用非破壊検査装置 Expired - Fee Related JP3540139B2 (ja)

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