JP3650509B2

JP3650509B2 - Ultrasonic probe and its use

Info

Publication number: JP3650509B2
Application number: JP16282497A
Authority: JP
Inventors: 哲哉芦田; 博石橋
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 1997-06-19
Filing date: 1997-06-19
Publication date: 2005-05-18
Anticipated expiration: 2017-06-19
Also published as: JPH1114607A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物質表面から内部に超音波を大きな屈折角で入射させ、また、物質内部からの超音波を受信するための超音波プローブおよびその用途に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被検査物内へ表面から超音波を入射し、深層で反射させるか裏面へ通過させて受信し、該被検査物の内部の観測や計測などを行なう方法がある。このような方法は、例えば、金属の溶接部の探傷や、電力ケーブルの劣化診断などに用いられている。
【０００３】
被検査物中に超音波を入射し受信するために該被検査物の表面に配置される器具として、超音波プローブがある。超音波プローブは、超音波振動子を被検査物の表面へ配置し得るように内蔵する送信用、受信用のヘッドである。超音波プローブは、一般には送信用、受信用共に同一構造であり、超音波振動子は超音波の発生素子、検出素子として用いられる。ここでは、超音波プローブの問題点を、超音波を入射させる方を代表として説明する。
【０００４】
超音波には縦波と横波とがあるが、被検査物内へ超音波を入射する場合、固体、液体、気体の全ての物質中を伝搬し、減衰が少ないという点から、通常、縦波が用いられている。縦波は、疎密波とも呼ばれ、波動の伝搬方向と振動方向とが一致する進行波である。従って、従来の超音波プローブには、縦波の超音波を発生させて送り出す縦波用振動子が組み込まれている。
【０００５】
被検査物内への超音波の入射方向は、被検査物の表面に垂直な方向への入射（垂直入射）や、被検査物の表面の法線と角度をなす方向への入射（斜角入射）など目的に応じて様々であるが、斜角入射には次の問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
被検査物内へ超音波を斜角入射させる場合には、超音波振動子と被検査物との間にディレーチップ（緩衝材、シューとも呼ばれる）を介在させた斜角入射用の超音波プローブが用いられる。図４は、従来の斜角入射用の超音波プローブの構造例および使用例を示す図である。ディレーチップ１２は、縦波用振動子１１と被検査物１３の表面との間に介在させて設けられるクサビ形状の部材であって、これによって縦波用振動子１１の振動面は被検査物１３の表面に対し角度をなして保持される。ディレーチップの材料には、実用的には、アクリル樹脂やポリイミド、ポリスチレンなどの高分子材料が用いられる。
【０００７】
図４に示すように、縦波用振動子１１とディレーチップ１２とからなる斜角入射用プローブを用いて被検査物１３の表層１３ａ内へ超音波Ｗを斜角入射し、次層１３ｂとの界面で超音波を反射させ、入射位置から離れた表層表面（図示せず）において受信する場合を考える。
【０００８】
被検査物の表層が金属である場合、ディレーチップ（高分子材料）中の超音波の伝搬速度Ｖ１よりも、表層（金属）中の超音波の伝搬速度Ｖ２の方が速い。従って、図４（ａ）に示すように、表層表面の法線ｙと超音波Ｗとのなす角度を入射角θ１、屈折角θ２とすると、θ１＜θ２となる。このことは、スネルの法則で知られる次式の関係で説明される。
（ｓｉｎθ１）／Ｖ１＝（ｓｉｎθ２）／Ｖ２
即ち、縦波用振動子１１から発せられた超音波Ｗは、ディレーチップ１２から被検査物の表層１３ａへ入射する際において、表層表面のより離れた位置に向かうように屈折し、これによって、入射位置から離れた位置に向けての送信が容易となる。
【０００９】
ところが、被検査物の表層も高分子材料である場合、その材料の種類によっては、ディレーチップ中の超音波の伝搬速度Ｖ１よりも、表層中の超音波の伝搬速度Ｖ２のほうが遅い場合がある。例えば、被検査物が電力ケーブルである場合、表層の材料にはポリエチレンやポリ塩化ビニルなど有機材料が用いられており、ディレーチップがアクリル製の場合にはＶ1 ＞Ｖ２となる。従って、図４（ｂ）に示すように、θ１＞θ２となる。即ち、縦波用振動子１１から発せられた超音波Ｗは、ディレーチップ１２から被検査物の表層１３ａへ入射する際において、自体の深層直下方向により近づく方向に屈折する。図４（ｂ）から明らかなとおり、表層中へ入射した超音波Ｗは、次層との界面で鋭角に反射し、入射位置の近傍に戻ってくるので、入射位置から離れた位置に向けての送信は困難（不可能）となる。
【００１０】
この問題は受信の場合でも同様である。即ち、図４（ｂ）の様にＶ1 ＞Ｖ２の場合、被検査物中を伝搬してくる縦波の超音波が、大きな入射角をもってディレーチップに到達したときには、縦波の超音波はディレーチップ内には入射できず縦波用振動子による検出はできないのである。
【００１１】
本発明の課題は、上記問題を解決し、被検査物の材料がディレーチップの材料よりも超音波伝搬速度の遅い材料であっても、より大きな屈折角をもって被検査物中に斜角入射させることができ、また、被検査物中を伝搬してくる超音波が大きな入射角をもってディレーチップ面に到達しても、ディレーチップ内に入射させることができ受信できる超音波プローブを提供し、その好ましい用途を示すことである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の特徴を有するものである。
（１）横波の超音波を発する横波用振動子に、この横波用振動子と被検査物との間に介在するようにディレーチップが取り付けられた構造を有し、▲１▼前記横波の超音波をＷ１とし、ディレーチップ中におけるＷ１の伝搬速度をＶ１とし、▲２▼ディレーチップと被検査物と界面において、前記Ｗ１と互いにモード変換される関係にある被検査物中の縦波の超音波をＷ２とし、該Ｗ２の被検査物中における伝搬速度をＶ２とするとき、Ｖ１＜Ｖ２となるように、ディレーチップの材料が被検査物の材料に対して選択されてなるものである超音波プローブ。
【００１３】
（２）被検査物の材料が電力ケーブルの被覆層に用いられる有機材料であって、ディレーチップによって形成される、横波用振動子の振動面と被検査物の表面とのなす角度が、１０度〜８５度である上記（１）記載の超音波プローブ。
【００１４】
（３）上記（１）または（２）に記載の超音波プローブを、被検査物の表面の送信位置、受信位置に配置される送信用、受信用の超音波プローブとして有し、
▲１▼送信用の超音波プローブは、横波用振動子からディレーチップ中に横波の超音波を発し、この横波の超音波をディレーチップと被検査物との界面において縦波の超音波にモード変換し、この縦波の超音波を受信用の超音波プローブに直接向けて被検査物中に入射し得るものであり、
▲２▼受信用の超音波プローブは、前記送信用の超音波プローブから直線的に到達した前記縦波の超音波を、被検査物とディレーチップとの界面において横波の超音波にモード変換してディレーチップ中に入射させ、この横波の超音波を横波用振動子にて受信し得るものである、超音波の送受信装置。
【００１５】
（４）被検査物の表面が、平面、または送信位置と受信位置とを結ぶ直線を含む曲面であって、上記送信用の超音波プローブから受信用の超音波プローブに直線的に到達する縦波の超音波が、被検査物の表面に沿って直線的に伝搬するものである上記（３）記載の装置。
【００１６】
（５）▲１▼送信から受信までの所要時間Ｔを計測する時間計測手段と、▲２▼送信用、受信用の超音波プローブ間の直線距離Ｌと前記Ｔとから被検査物中での超音波の伝搬速度Ｌ／Ｔの値を算出する計算手段とが、さらに設けられた上記（３）記載の装置。
【００１７】
（６）上記（１）または（２）に記載の超音波プローブを用い、横波用振動子がディレーチップ中に発した横波の超音波を、ディレーチップと被検査物との界面において縦波の超音波にモード変換してこれを被検査物中に入射させて送信することを特徴とする超音波の送信方法。
【００１８】
（７）上記（１）または（２）に記載の超音波プローブを用い、被検査物中を伝搬してくる縦波の超音波を、被検査物とディレーチップとの界面において横波の超音波にモード変換してこれをディレーチップ中に入射させて横波用振動子で受信することを特徴とする超音波の受信方法。
【００１９】
（８）上記（６）記載の超音波の送信方法と、上記（７）記載の超音波の受信方法とを用いる超音波の送受信方法であって、被検査物の表面が、平面、または送信位置と受信位置とを結ぶ直線を含む曲面であり、送信用の超音波プローブから受信用の超音波プローブまで被検査物中を伝搬する縦波の超音波を、被検査物の表面に沿って直線的に伝搬させることを特徴とする超音波の送受信方法。
【００２０】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明による超音波プローブの構造を説明すると共に、送信方法、受信方法を説明する。
図１は、本発明の超音波プローブが被検査物に装着され、送信している状態を示す断面図である。同図のように、本発明の超音波プローブＡは、横波の超音波を発生させる横波用振動子１にディレーチップ２が取り付けられた構造を有する。ディレーチップ２は、横波用振動子１と被検査物Ｂとの間に介在するように取り付けられており、これによって横波用振動子１の振動面は被検査物Ｂの表面に対し角度をなして保持される。同図の例では、横波用振動子１とディレーチップ２とはハウジング３に収納されており、リード線４が外部の駆動回路（図示せず）に接続されている。以下、横波の超音波を「横波」、縦波の超音波を「縦波」と呼ぶ。横波は、波の振動方向と進行方向とが垂直な進行波である。図中、ｙは被検査物の表面の法線または垂線である。
【００２１】
このような構造とすることによって、横波用振動子１から発せられる横波Ｗ１（太い破線の矢印）は、ディレーチップ２中を通過し、ディレーチップ２と被検査物Ｂとの界面Ｓに入射角θ１で到達する。横波Ｗ１は、界面Ｓにおいて一部がモード変換されて縦波Ｗ２（太線の矢印）となり被検査物中に入射する。縦波／横波のモード変換は、２つの物質が接触する界面を通過する際、その界面において生じる現象である。横波Ｗ１のうちモード変換されなかった残部は横波のままＷ３（細い破線の矢印）として入射する。このとき、ディレーチップと被検査物との材料の組み合わせが図４（ｂ）で説明したような組み合わせの場合であっても、縦波Ｗ２の屈折角θ２を、前記横波Ｗ１の入射角θ１よりも大きいものとすることが可能となる。従って、従来よりも大きな屈折角をもって、より離れた受信用プローブに向けて、縦波Ｗ２を斜角入射できることになる。θ１＜θ２とし得る理由を次に説明する。
【００２２】
固体中を超音波が伝搬する場合、横波の伝搬速度は縦波の伝搬速度の約６０％程度であり、横波は縦波よりも充分に遅い。本発明の超音波プローブおよび送信方法、受信方法では、横波が縦波よりも充分遅いことに着目し、この関係を積極的に利用するため横波用振動子を用いている。さらに、ディレーチップと被検査物との界面を超音波が通過する場合、超音波の一部がモード変換（横波／縦波の変換）されるという現象に着目し、この現象を積極的に利用している。
【００２３】
横波用振動子から発せられた横波Ｗ１のディレーチップ中での伝搬速度をＶ１とし、横波Ｗ１が界面Ｓでモード変換されて発生した縦波Ｗ２の被検査物中での伝搬速度をＶ２とする。このとき従来技術において問題とした（伝搬速度の速いアクリル、伝搬速度の遅いポリエチレン）のような材料の組み合わせであったとしても、アクリル中の横波の伝搬速度Ｖ１と、ポリエチレン中の縦波の伝搬速度Ｖ２とではＶ１＜Ｖ２となり、スネルの法則で説明されるように、横波の入射角θ１＜縦波の屈折角θ２となり得るのである。
【００２４】
本発明で用いる横波用振動子は、（横波の超音波／他のエネルギー）変換素子であって、送信用としては横波の超音波を発生し得るものであればよく、受信用としては横波の超音波を電気信号など何らかの信号に変換し得るものであればよい。横波用振動子は、通常は、横波の超音波と電気エネルギー等とを可逆的に変換し得るものであるから、送信用と受信用には同一のものを用いてよい。また、好ましい送信や受信を行なうために、送信用と受信用には、振動面の面積、変換効率、感度、入出力など、互いに異なる仕様の横波用振動子を用いてもよい。
横波用振動子で発生させる横波の周波数は、特に限定されないが、０．５ＭＨｚ〜５ＭＨｚ程度が望ましい。
【００２５】
ディレーチップは、公知のものを用いてよく、横波用振動子が装着されるクサビ状の勾配部分を有し、公知の機能と同様、横波用振動子の振動面と被検査物の表面とが角度をなすようにこれらの間に介在し得るものであればよい。勾配部分の面と被検査物の表面とのなす角度は、図１における横波Ｗ１の入射角θ１となるものであり、ディレーチップと被検査物との材料の組み合わせや、必要な入射角度にもよるが、１０度〜８５度が汎用である。
【００２６】
ディレーチップの材料と被検査物の材料との組み合わせは、（横波Ｗ１のディレーチップ中での伝搬速度Ｖ１）＜（縦波Ｗ２の被検査物中での伝搬速度Ｖ２）となるように選択するのが好ましいが、横波用振動子を用いたことによって、一般のディレーチップと一般の有機材料からなる表層を有する被検査物であれば充分にＶ１＜Ｖ２となり、被検査物の選択の幅が広がる。有機材料からなる表層を有する被検査物としては、電力ケーブルの他、パイプ、ホース、シート材、壁材・床材などの表面材、などが例示される。
【００２７】
本発明の超音波プローブは、横波用振動子とディレーチップとの構成を最小限の構成とするものであるが、これに対してモールドやハウジング、電気回路など、付帯的なものは自由に加えてよい。
【００２８】
本発明の超音波プローブを一対で用いることによって、超音波を大きな角度で斜角入射でき、またそれを受信し得る好ましい送受信装置を構成することができる。例えば、本発明の出願人は、先に「超音波の伝搬速度の測定方法およびその装置」（特願平９−１１２３３３号）を出願している（以下、先の出願）。先の出願の発明は、垂直法と斜角法とで得られるＴ、ｔ、Ｌからなる式Ｌ／（ｔ²−Ｔ²）^1/2の値を、被検査物の表層中における超音波の伝搬速度とするものである。垂直法では、被検査物中に表層表面から垂直に内部直下方向へ超音波を入射し、表層と次層との界面で反射させて発信位置で受信し、発信から受信までの所要時間Ｔを計測する。斜角法では、前記超音波を、表層表面の発信手段から斜角入射し、表層と次層との界面で反射させて、発信位置から距離Ｌだけ離れた表層表面上の受信手段にて受信し、発信から受信までの所要時間ｔを得る。本発明の送受信装置は、先の出願の発明における斜角法を実施するための装置として、また伝搬速度の測定装置を構成するための送受信装置として好ましいものである。
【００２９】
また、本発明の超音波プローブを一対で用いた送受信装置は、送信側では被検査物に入射した縦波の屈折角が従来の超音波プローブの場合に比べて充分大きく、また受信側でも、従来不可能であった大きな入射角で到達した縦波をディレーチップ中に取り込むことができる。従って、表層と次層との界面での反射を利用した従来の斜角法とは異なり、送信用の超音波プローブから受信用の超音波プローブへ、縦波を直線的に一度も反射させず直接到達させる送受信方法、および送受信装置の構成が可能となる。これを図２、図３に示して次に説明する。
【００３０】
図２は、断面円形の電力ケーブルを被検査物とした場合を示す図である。この電力ケーブルの表層はポリ塩化ビニルからなる。送信用の超音波プローブＡ１と受信用の超音波プローブＡ２とは、電力ケーブルの表面に長手方向に配置されている。同図の例では、送信用の超音波プローブＡ１において、横波Ｗ１１がモード変換されて電力ケーブルの表層に入射した縦波Ｗ２の屈折角を９０度となるようにディレーチップの傾斜角度が調整されている。これによって、縦波Ｗ２は、送信位置から受信位置まで、被検査物の表面に沿って直線的に伝搬することができる。受信位置に到達した縦波Ｗ２は、受信用の超音波プローブＡ２のディレーチップと被検査物との界面で一部が横波Ｗ１２にモード変換されてディレーチップ内に入射し、横波用振動子で信号に変換される。
【００３１】
図２の例における被検査物の表面は、円柱の曲面を呈するものであるが、他に平面や、円錐の曲面を呈するものであってもよく、送信位置と受信位置とを結ぶ直線を含むような面であればよい。
【００３２】
図３は、図２と同じ断面円形の電力ケーブルを被検査物とした図であるが、送信用の超音波プローブＡ１と、受信用の超音波プローブＡ２とは、電力ケーブルの外周を巡る方向に配置されている。図中のｙ１、ｙ２は、送信位置、受信位置における被検査物表面の法線である。同図の例では、送信用の超音波プローブＡ１において、横波Ｗ１１がモード変換されて電力ケーブルの表層に入射した縦波Ｗ２の屈折角θ２１を６０〜８０度程度の大きな角度となるようにディレーチップの傾斜角度が調整されている。これによって、縦波Ｗ２は、送信位置から受信位置まで、表層Ｂ１と次層Ｂ２との界面に接することなく、直線的に伝搬し到達することができる。受信用の超音波プローブＡ２においても、大きな入射角θ２２で被検査物中を伝搬してきた縦波Ｗ２を横波Ｗ１２にモード変換し受信することができる。
【００３３】
これら図２、図３に示す送受信の方法および送受信装置を利用することによって、被検査物中の超音波の伝搬速度を高精度にかつ容易に測定することが可能となる。例えば、電力ケーブルを被検査物としたとき、従来の超音波プローブでは、２つの超音波プローブ間で超音波を直接伝搬させることは上記屈折角の問題から不可能であったので、垂直法などによって表層中の超音波の伝搬時間を測定し、カタログ等に記載の表層の厚みと伝搬時間とから伝搬速度を算出していた。このような従来の方法では、表層の厚み寸法の公差が大きいために、現物の寸法がカタログ設計値と大きく異なる場合があり、算出された伝搬速度も誤差の大きなものとなっていた。
【００３４】
しかし、図２、図３に示す送受信の方法および送受信装置によれば、送信位置と受信位置との直線距離（図３では弦の長さ）Ｌを高い精度で容易に直読でき、伝搬時間Ｔを計測して、高い精度の伝搬速度Ｌ／Ｔが容易に得られる。即ち、本発明による送受信方法および送受信装置は、被検査物中における超音波の伝搬速度の測定方法、測定装置として用いることができる。ディレーチップ中の伝搬時間に関する誤差は必要に応じて補正すればよい。
【００３５】
本発明の送受信装置を、超音波の伝搬速度の測定装置とするには、前記Ｔを計測する時間計測手段、Ｌ／Ｔを算出する計算手段などを、自動または手動の装置として任意に付与してよい。一例としては、横波用振動子を振動させるための回路と、受信側の横波用振動子からの信号を増幅する回路とがコンピュータによって制御されるよう接続され、該コンピュータによってＴが計測され、Ｌ／Ｔが算出される構成が挙げられる。
【００３６】
本発明の送受信方法および送受信装置を、被検査物中における超音波の伝搬速度の測定方法、測定装置として用いることによって、有機材料を被検査物としてその劣化診断を行なうことができるようになる。有機材料中を伝搬する超音波の伝搬速度は、該材料の劣化（＝破断伸び率の変化）に伴って変化するという現象が知られているので、求められた伝搬速度を破断伸び率に対応させて、被検査物の劣化が推定されるのである。本発明によって得られる伝搬速度は、Ｌ、Ｔ共に直接的な計測値から算出されるものであり、精度が高い。従って、これをもとにした材料の劣化診断も精度の高いものとなる。
【００３７】
劣化診断の被検査物としては、前記したように有機材料からなる表層を有する被検査物が挙げられる。なかでも電力ケーブルは、シースや絶縁層に、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレンプロピレンゴム等が用いられたものが対象となる。特に、布設状態にある電力ケーブルに対しては、被覆層の劣化診断を非破壊、高精度で行なうことが求められるので、本発明は特に有用なものとなる。
【００３８】
【実施例】
本実施例では、電力ケーブルを被検査物とし、図１で説明した本発明の超音波プローブを１対用いて図２の装置を構成し、１対の超音波プローブ間での直接的な送受信を行った。さらに、超音波の伝搬時間とプローブ間の距離を実際に計測して被覆層中の超音波の伝搬速度を算出した。
【００３９】
電力ケーブルの表層は、軟質ポリ塩化ビニルからなるシースである。
ディレーチップの材料はアクリル、横波用振動子が装着される面と電力ケーブル表面とのなす角度（＝横波の入射角θ１）は５０度とした。
１対の超音波プローブは、電力ケーブルの長手中心軸と平行に配置した。
【００４０】
図２の装置において、周波数１ＭＨｚの横波の超音波を送信用の超音波プローブＡ１から送信したところ、受信用の超音波プローブＡ２で受信したことを確認した。また、この超音波の送受信中において、伝搬経路中に、表層から幅０．５ｍｍ、深さ１ｍｍの切り込みを入れることによって、送信が途絶えることを確認した。このことから、この送受信が、電力ケーブルの表層表面に沿った超音波の直線的な到達によるものであって、内部での反射によって到達したものでないことがわかった。
【００４１】
〔伝搬速度の算出〕
送信位置と受信位置との距離Ｌを計測し、Ｌ＝３ｍｍを得た。また、発信から受信までの所要時間Ｔを計測し、Ｔ＝１．６１μｓを得た。これらの計測結果Ｌ、Ｔ、から、シース中の超音波の伝搬速度１８６０ｍ／ｓｅｃを得た。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によって、被検査物の材料がディレーチップの材料よりも超音波伝搬速度の遅い材料であっても、より大きな屈折角をもって被検査物中に斜角入射させることができ、また、被検査物中を伝搬してくる超音波が大きな入射角をもってディレーチップ面に到達しても、ディレーチップ内に入射させることができ受信できるようになった。また、モード変換された縦波の屈折角を９０度まで大きくすることもでき、この縦波を被検査物の表面に沿って受信位置へ直線的に伝搬させることができるようになり、被検査物の表面の２点間において、直接的な送受信が可能となった。
これによって、例えば、電力ケーブルを被検査物とする場合には、カタログ値を参照していた従来の方法に比べて、破壊的に調べた場合の値からのバラツキは小さくなり、超音波の伝搬速度と破断伸び率との関係から得られる表層の劣化（＝破断伸び率の変化）の診断の精度をより向上させることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の超音波プローブの一例を模式的に示す図である。
【図２】本発明の送受信装置の構成例を示す図である。
【図３】本発明の送受信装置の他の構成例を示す図である。
【図４】従来の斜角入射用の超音波プローブの構造例および使用例を示す図である。
【符号の説明】
Ａ超音波プローブ
Ｂ被検査物
Ｗ１横波
Ｗ２縦波
１横波用振動子
２ディレーチップ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ultrasonic probe for making an ultrasonic wave incident from the surface of a substance into the inside at a large refraction angle and receiving the ultrasonic wave from the inside of the substance and its use.
[0002]
[Prior art]
There is a method in which an ultrasonic wave is incident on the inspected object from the front surface, reflected by a deep layer or passed through the back surface, and received to observe and measure the inside of the inspected object. Such a method is used, for example, for flaw detection of metal welds and diagnosis of deterioration of power cables.
[0003]
There is an ultrasonic probe as an instrument placed on the surface of an inspection object in order to receive and receive ultrasonic waves in the inspection object. The ultrasonic probe is a transmission / reception head that incorporates an ultrasonic transducer so as to be disposed on the surface of an object to be inspected. In general, an ultrasonic probe has the same structure for both transmission and reception, and an ultrasonic transducer is used as an ultrasonic generation element and a detection element. Here, the problem of the ultrasonic probe will be described with the incident of ultrasonic waves as a representative.
[0004]
There are two types of ultrasonic waves: longitudinal waves and transverse waves. When an ultrasonic wave is incident into an object to be inspected, it propagates through all substances such as solids, liquids, and gases, and is usually longitudinal. Is used. The longitudinal wave is also called a sparse / dense wave, and is a traveling wave in which the wave propagation direction and the vibration direction coincide. Accordingly, a conventional ultrasonic probe incorporates a longitudinal wave transducer that generates and transmits longitudinal ultrasonic waves.
[0005]
The incident direction of the ultrasonic wave into the inspection object is incident in a direction perpendicular to the surface of the inspection object (perpendicular incidence) or in a direction that makes an angle with the normal line of the surface of the inspection object (oblique angle). Incidence) varies depending on the purpose, but oblique incidence has the following problems.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
When making an oblique incidence of ultrasonic waves into the inspection object, an oblique angle incidence ultrasonic probe in which a delay chip (also referred to as a buffer material or a shoe) is interposed between the ultrasonic transducer and the inspection object. Is used. FIG. 4 is a diagram showing a structural example and a usage example of a conventional ultrasonic probe for oblique incidence. The delay chip 12 is a wedge-shaped member provided between the longitudinal wave vibrator 11 and the surface of the inspection object 13, and the vibration surface of the longitudinal wave vibrator 11 thereby causes the inspection object to be inspected. It is held at an angle with respect to the 13 surfaces. As a material for the delay chip, a polymer material such as acrylic resin, polyimide, or polystyrene is practically used.
[0007]
As shown in FIG. 4, an ultrasonic wave W is obliquely incident into the surface layer 13a of the object 13 to be inspected using the oblique incidence probe composed of the longitudinal wave transducer 11 and the delay chip 12, and the next layer 13b. Let us consider a case in which ultrasonic waves are reflected at the interface and received on the surface of the surface layer (not shown) away from the incident position.
[0008]
When the surface layer of the object to be inspected is a metal, the ultrasonic wave propagation velocity V2 in the surface layer (metal) is faster than the ultrasonic wave propagation velocity V1 in the delay chip (polymer material). Therefore, as shown in FIG. 4A, when the angle formed between the normal y on the surface of the surface layer and the ultrasonic wave W is an incident angle θ1 and a refraction angle θ2, θ1 <θ2. This is explained by the relationship of the following equation known from Snell's law.
(Sin θ1) / V1 = (sin θ2) / V2
That is, when the ultrasonic wave W emitted from the longitudinal wave vibrator 11 is incident on the surface layer 13a of the object to be inspected from the delay chip 12, the ultrasonic wave W is refracted toward a more distant position on the surface of the surface layer. Transmission toward a position away from the incident position is facilitated.
[0009]
However, when the surface layer of the object to be inspected is also a polymer material, the ultrasonic wave propagation velocity V2 in the surface layer may be slower than the ultrasonic wave propagation velocity V1 in the delay chip depending on the type of the material. . For example, when the object to be inspected is a power cable, an organic material such as polyethylene or polyvinyl chloride is used for the material of the surface layer, and when the delay chip is made of acrylic, V1> V2. Therefore, as shown in FIG. 4B, θ1> θ2. That is, when the ultrasonic wave W emitted from the longitudinal wave vibrator 11 is incident on the surface layer 13a of the object to be inspected from the delay chip 12, the ultrasonic wave W is refracted in a direction closer to the direction immediately below its own deep layer. As is clear from FIG. 4B, the ultrasonic wave W that has entered the surface layer is reflected at an acute angle at the interface with the next layer and returns to the vicinity of the incident position. Transmission becomes difficult (impossible).
[0010]
This problem is the same in the case of reception. That is, when V1> V2 as shown in FIG. 4B, when the longitudinal ultrasonic wave propagating through the inspection object reaches the delay chip with a large incident angle, the longitudinal ultrasonic wave is delayed. It cannot enter the chip and cannot be detected by a longitudinal wave vibrator.
[0011]
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and even if the material of the object to be inspected is a material whose ultrasonic wave propagation speed is slower than that of the delay chip material, oblique incidence is made into the object to be inspected with a larger refraction angle. In addition, an ultrasonic probe capable of receiving and receiving the ultrasonic wave propagating through the inspected object even when it reaches the delay chip surface with a large incident angle can be provided. It is a preferred use.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has the following features.
(1) It has a structure in which a delay chip is attached to a transverse wave vibrator that emits a transverse wave ultrasonic wave so as to be interposed between the transverse wave vibrator and an object to be inspected. The sound wave is W1, the propagation speed of W1 in the delay chip is V1, and (2) the superposition of the longitudinal wave in the inspection object that is mode-converted with W1 at the interface between the delay chip and the inspection object. When the sound wave is W2 and the propagation speed of W2 in the inspection object is V2, the delay chip material is selected with respect to the inspection object material so that V1 <V2. Acoustic probe.
[0013]
(2) The material of the object to be inspected is an organic material used for the coating layer of the power cable, and the angle formed by the vibration surface of the transverse wave vibrator formed by the delay chip and the surface of the object to be inspected is 10 The ultrasonic probe according to the above (1), which has a degree of 85 to 85 degrees.
[0014]
(3) The ultrasonic probe according to the above (1) or (2) is provided as an ultrasonic probe for transmission and reception disposed at the transmission position and reception position of the surface of the inspection object,
(1) An ultrasonic probe for transmission emits a transverse wave ultrasonic wave from a transverse wave transducer into a delay chip, and this transverse wave ultrasonic wave is converted into a longitudinal wave ultrasonic wave at the interface between the delay chip and the object to be inspected. The longitudinal ultrasonic wave can be directly directed to the receiving ultrasonic probe and incident on the inspection object.
(2) The reception ultrasonic probe mode-converts the longitudinal ultrasonic wave that has reached linearly from the transmission ultrasonic probe into a transverse ultrasonic wave at the interface between the inspection object and the delay chip. An ultrasonic transmission / reception device that can be incident on a delay chip and receive the transverse ultrasonic waves by a transverse wave transducer.
[0015]
(4) The surface of the object to be inspected is a flat surface or a curved surface including a straight line connecting the transmission position and the reception position, and is a vertical line that linearly reaches the reception ultrasonic probe from the transmission ultrasonic probe. The apparatus according to the above (3), wherein the ultrasonic wave propagates linearly along the surface of the inspection object.
[0016]
(5) (1) Time measuring means for measuring a required time T from transmission to reception; (2) Linear distance L between the transmission and reception ultrasonic probes and the T from the T in the object to be inspected The apparatus according to (3), further comprising calculation means for calculating a value of the ultrasonic propagation velocity L / T.
[0017]
(6) Using the ultrasonic probe according to the above (1) or (2), the ultrasonic wave of the transverse wave generated in the delay chip by the transverse wave transducer is converted into a longitudinal wave at the interface between the delay chip and the object to be inspected. A method for transmitting ultrasonic waves, characterized in that the mode is converted into ultrasonic waves, and the light is incident on an inspection object and transmitted.
[0018]
(7) Using the ultrasonic probe according to the above (1) or (2), the longitudinal ultrasonic wave propagating in the inspection object is converted into a transverse wave ultrasonic wave at the interface between the inspection object and the delay chip. A method of receiving an ultrasonic wave, characterized in that the mode is converted into an incident wave, incident on a delay chip, and received by a transverse wave transducer.
[0019]
(8) An ultrasonic transmission / reception method using the ultrasonic transmission method according to (6) and the ultrasonic reception method according to (7), wherein the surface of the object to be inspected is flat or transmitted. A curved surface including a straight line connecting the position and the reception position, and longitudinal ultrasonic waves propagating in the inspection object from the transmission ultrasonic probe to the reception ultrasonic probe are transmitted along the surface of the inspection object. An ultrasonic transmission / reception method characterized by propagating linearly.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, the structure of the ultrasonic probe according to the present invention will be described, and a transmission method and a reception method will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state in which the ultrasonic probe of the present invention is mounted on an inspection object and transmitting. As shown in the figure, the ultrasonic probe A of the present invention has a structure in which a delay chip 2 is attached to a transverse wave transducer 1 that generates transverse ultrasonic waves. The delay chip 2 is attached so as to be interposed between the transverse wave vibrator 1 and the inspection object B, whereby the vibration surface of the transverse wave vibrator 1 forms an angle with respect to the surface of the inspection object B. Held. In the example of the figure, the transverse wave vibrator 1 and the delay chip 2 are housed in a housing 3, and the lead wire 4 is connected to an external drive circuit (not shown). Hereinafter, the transverse ultrasonic wave is referred to as “transverse wave”, and the longitudinal ultrasonic wave is referred to as “longitudinal wave”. A transverse wave is a traveling wave in which the vibration direction and traveling direction of the wave are perpendicular. In the figure, y is the normal or perpendicular of the surface of the object to be inspected.
[0021]
With this structure, the transverse wave W1 (thick dashed arrow) emitted from the transverse wave vibrator 1 passes through the delay chip 2 and is incident on the interface S between the delay chip 2 and the inspection object B. It reaches at θ1. A part of the transverse wave W1 undergoes mode conversion at the interface S to become a longitudinal wave W2 (thick line arrow) and enters the inspection object. Longitudinal / transverse wave mode conversion is a phenomenon that occurs at the interface between two substances when they pass through. The remaining portion of the transverse wave W1 that has not undergone mode conversion enters the transverse wave as W3 (thin broken arrow). At this time, even if the combination of the material of the delay chip and the object to be inspected is the combination as described in FIG. 4B, the refraction angle θ2 of the longitudinal wave W2 is determined from the incident angle θ1 of the transverse wave W1. Can also be made large. Therefore, the longitudinal wave W2 can be incident at an oblique angle toward a receiving probe farther away with a larger refraction angle than in the past. The reason why θ1 <θ2 can be satisfied will be described next.
[0022]
When an ultrasonic wave propagates through a solid, the propagation speed of a transverse wave is about 60% of the propagation speed of a longitudinal wave, and the transverse wave is sufficiently slower than the longitudinal wave. In the ultrasonic probe, transmission method, and reception method of the present invention, attention is paid to the fact that the transverse wave is sufficiently slower than the longitudinal wave, and a transverse wave vibrator is used to actively utilize this relationship. Furthermore, paying attention to the phenomenon that when ultrasonic waves pass through the interface between the delay chip and the object to be inspected, part of the ultrasonic waves undergoes mode conversion (transverse wave / longitudinal wave conversion), and this phenomenon is actively used. doing.
[0023]
The propagation speed of the transverse wave W1 generated from the transverse wave vibrator in the delay chip is V1, and the propagation speed of the longitudinal wave W2 generated by the mode conversion of the transverse wave W1 at the interface S is V2. . At this time, even if it is a combination of materials such as a problem (acryl with a high propagation speed and polyethylene with a low propagation speed) in the prior art, the propagation speed V1 of the transverse wave in the acrylic and the propagation of the longitudinal wave in the polyethylene At the velocity V2, V1 <V2, and as explained by Snell's law, the incident angle θ1 of the transverse wave can be smaller than the refraction angle θ2 of the longitudinal wave.
[0024]
The transducer for transverse waves used in the present invention is a (transverse ultrasonic wave / other energy) conversion element that can generate transverse ultrasonic waves for transmission, and for transverse waves. What is necessary is just to be able to convert ultrasonic waves into some signal such as an electrical signal. Since the transverse wave transducer is normally capable of reversibly converting transverse ultrasonic waves and electrical energy, the same transducer may be used for transmission and reception. In order to perform preferred transmission and reception, transverse wave vibrators having different specifications such as vibration surface area, conversion efficiency, sensitivity, and input / output may be used for transmission and reception.
The frequency of the transverse wave generated by the transverse wave vibrator is not particularly limited, but is preferably about 0.5 MHz to 5 MHz.
[0025]
As the delay chip, a known chip may be used, which has a wedge-shaped gradient portion on which the transverse wave vibrator is mounted. Like the known function, the vibration surface of the transverse wave vibrator and the surface of the object to be inspected are What is necessary is just to be able to intervene between these so as to form an angle. The angle formed between the surface of the gradient portion and the surface of the inspection object is the incident angle θ1 of the transverse wave W1 in FIG. 1, and the combination of the material of the delay chip and the inspection object and the required incident angle However, 10 to 85 degrees is general purpose.
[0026]
The combination of the material of the delay chip and the material of the inspection object is selected so that (propagation speed V1 of the transverse wave W1 in the delay chip) <(propagation speed V2 of the longitudinal wave W2 in the inspection object). However, if an inspection object having a surface layer made of a general delay chip and a general organic material is used by using the transverse wave vibrator, V1 <V2 is sufficient, and the selection range of the inspection object is wide. spread. Examples of the inspection object having a surface layer made of an organic material include power cables, pipes, hoses, sheet materials, surface materials such as wall materials and floor materials, and the like.
[0027]
The ultrasonic probe of the present invention has a minimum configuration of the transverse wave transducer and the delay chip. However, incidental items such as a mold, a housing, and an electric circuit are freely added. It's okay.
[0028]
By using a pair of the ultrasonic probes of the present invention, it is possible to construct a preferable transmission / reception apparatus capable of receiving ultrasonic waves at an oblique angle with a large angle and receiving them. For example, the applicant of the present invention has previously applied for “Method and apparatus for measuring ultrasonic wave propagation velocity” (Japanese Patent Application No. 9-112333) (hereinafter referred to as the previous application). In the invention of the previous application, the value of the expression L / (t ² −T ² ) ^1/2 consisting of T, t, and L obtained by the vertical method and the oblique angle method is used as the ultrasonic wave in the surface layer of the inspection object. The propagation speed of In the vertical method, ultrasonic waves are incident on the inspection object vertically from the surface of the surface layer in the direction directly below the inside, reflected at the interface between the surface layer and the next layer, received at the transmission position, and the time T required from transmission to reception is calculated. measure. In the oblique angle method, the ultrasonic wave is incident at an oblique angle from the transmitting means on the surface of the surface layer, reflected at the interface between the surface layer and the next layer, and received by the receiving means on the surface of the surface layer separated by a distance L from the transmitting position. And the required time t from transmission to reception is obtained. The transmission / reception apparatus of the present invention is preferable as an apparatus for carrying out the oblique angle method in the invention of the previous application and as a transmission / reception apparatus for configuring a propagation velocity measuring apparatus.
[0029]
Further, in the transmission / reception apparatus using a pair of the ultrasonic probes of the present invention, the refraction angle of the longitudinal wave incident on the inspection object is sufficiently large on the transmission side as compared with the case of the conventional ultrasonic probe, and also on the reception side, Longitudinal waves that have reached a large incident angle, which was impossible before, can be taken into the delay chip. Therefore, unlike the conventional oblique angle method using reflection at the interface between the surface layer and the next layer, the longitudinal wave is never reflected linearly from the transmitting ultrasonic probe to the receiving ultrasonic probe. The direct transmission / reception method and the configuration of the transmission / reception apparatus can be realized. This will be described next with reference to FIGS.
[0030]
FIG. 2 is a diagram illustrating a case where a power cable having a circular cross section is used as an inspection object. The surface layer of this power cable is made of polyvinyl chloride. The ultrasonic probe A1 for transmission and the ultrasonic probe A2 for reception are arranged in the longitudinal direction on the surface of the power cable. In the example of the figure, in the transmission ultrasonic probe A1, the tilt angle of the delay chip is adjusted so that the transverse wave W11 is mode-converted and the refraction angle of the longitudinal wave W2 incident on the surface layer of the power cable is 90 degrees. ing. Thereby, the longitudinal wave W2 can be propagated linearly along the surface of the inspection object from the transmission position to the reception position. The longitudinal wave W2 that has reached the reception position is partly converted into a transverse wave W12 at the interface between the delay tip of the receiving ultrasonic probe A2 and the object to be inspected, and is incident on the delay tip. Converted to a signal.
[0031]
The surface of the object to be inspected in the example of FIG. 2 has a cylindrical curved surface, but may be a flat surface or a conical curved surface, and includes a straight line connecting the transmission position and the reception position. Such a surface may be used.
[0032]
FIG. 3 is a diagram in which a power cable having the same cross-sectional shape as that of FIG. 2 is used as an object to be inspected. The ultrasonic probe A1 for transmission and the ultrasonic probe A2 for reception are directions around the outer periphery of the power cable. Is arranged. In the figure, y1 and y2 are normal lines of the surface of the inspection object at the transmission position and the reception position. In the example of the figure, in the transmission ultrasonic probe A1, the transverse wave W11 is mode-converted, and the refraction angle θ21 of the longitudinal wave W2 incident on the surface layer of the power cable is delayed so as to be a large angle of about 60 to 80 degrees. The tilt angle of the tip is adjusted. Accordingly, the longitudinal wave W2 can be propagated and reached linearly from the transmission position to the reception position without contacting the interface between the surface layer B1 and the next layer B2. Also in the ultrasonic probe A2 for reception, the longitudinal wave W2 propagating through the inspection object with a large incident angle θ22 can be converted into a transverse wave W12 and received.
[0033]
By using the transmission / reception method and the transmission / reception apparatus shown in FIGS. 2 and 3, it is possible to easily measure the propagation speed of the ultrasonic wave in the inspection object with high accuracy. For example, when a power cable is used as an object to be inspected, the conventional ultrasonic probe cannot directly propagate an ultrasonic wave between two ultrasonic probes because of the problem of the refraction angle. Was used to measure the propagation time of ultrasonic waves in the surface layer, and the propagation velocity was calculated from the thickness and propagation time of the surface layer described in a catalog or the like. In such a conventional method, since the tolerance of the thickness dimension of the surface layer is large, the actual dimension may be greatly different from the catalog design value, and the calculated propagation speed has a large error.
[0034]
However, according to the transmission / reception method and transmission / reception apparatus shown in FIGS. 2 and 3, the linear distance (string length in FIG. 3) L between the transmission position and the reception position can be easily and directly read with high accuracy, and the propagation time T , And a highly accurate propagation speed L / T can be easily obtained. That is, the transmission / reception method and transmission / reception apparatus according to the present invention can be used as a method and a measurement apparatus for measuring the propagation speed of ultrasonic waves in an inspection object. An error relating to the propagation time in the delay chip may be corrected as necessary.
[0035]
In order to make the transmission / reception apparatus of the present invention an ultrasonic propagation velocity measurement apparatus, a time measurement means for measuring T, a calculation means for calculating L / T, and the like are arbitrarily provided as automatic or manual apparatuses. It's okay. As an example, a circuit for vibrating a transverse wave vibrator and a circuit for amplifying a signal from the transverse wave vibrator on the receiving side are connected to be controlled by a computer, T is measured by the computer, L Examples include a configuration in which / T is calculated.
[0036]
By using the transmission / reception method and the transmission / reception apparatus of the present invention as a method and apparatus for measuring the propagation speed of ultrasonic waves in an object to be inspected, it becomes possible to perform deterioration diagnosis using an organic material as the object to be inspected. The propagation speed of ultrasonic waves propagating in organic materials is known to change with the deterioration of the material (= change in elongation at break), so the required propagation speed corresponds to the elongation at break. Thus, the deterioration of the inspection object is estimated. The propagation velocity obtained by the present invention is calculated from direct measurement values for both L and T, and has high accuracy. Therefore, the material deterioration diagnosis based on this is also highly accurate.
[0037]
Examples of the inspection object for deterioration diagnosis include the inspection object having a surface layer made of an organic material as described above. In particular, the power cables are those in which polyvinyl chloride, polyethylene, ethylene propylene rubber or the like is used for the sheath or the insulating layer. In particular, the present invention is particularly useful for a power cable in a laid state, since it is required to perform a deterioration diagnosis of a coating layer with high accuracy.
[0038]
【Example】
In the present embodiment, the power cable is used as an object to be inspected, and the apparatus of FIG. 2 is configured using a pair of the ultrasonic probes of the present invention described in FIG. 1, and direct transmission / reception between the pair of ultrasonic probes is performed. Went. Furthermore, the propagation speed of the ultrasonic wave in the coating layer was calculated by actually measuring the propagation time of the ultrasonic wave and the distance between the probes.
[0039]
The surface layer of the power cable is a sheath made of soft polyvinyl chloride.
The material of the delay chip was acrylic, and the angle (= incident angle θ1 of the transverse wave) formed by the surface on which the transverse wave vibrator was mounted and the surface of the power cable was 50 degrees.
A pair of ultrasonic probes was placed parallel to the longitudinal central axis of the power cable.
[0040]
In the apparatus shown in FIG. 2, when a transverse ultrasonic wave having a frequency of 1 MHz was transmitted from the ultrasonic probe A1 for transmission, it was confirmed that the ultrasonic wave was received by the ultrasonic probe A2 for reception. Further, during the transmission / reception of this ultrasonic wave, it was confirmed that the transmission was interrupted by making a cut of 0.5 mm in width and 1 mm in depth from the surface layer in the propagation path. From this, it was found that this transmission / reception was due to the linear arrival of ultrasonic waves along the surface layer surface of the power cable, and not due to internal reflection.
[0041]
[Calculation of propagation velocity]
The distance L between the transmission position and the reception position was measured, and L = 3 mm was obtained. Further, the required time T from transmission to reception was measured, and T = 1.61 μs was obtained. From these measurement results L and T, an ultrasonic wave propagation speed of 1860 m / sec in the sheath was obtained.
[0042]
【The invention's effect】
According to the present invention, even when the material of the object to be inspected is a material having a slower ultrasonic wave propagation speed than the material of the delay chip, it can be incident obliquely into the object to be inspected with a larger refraction angle. Even if an ultrasonic wave propagating in an object reaches the delay chip surface with a large incident angle, it can be incident on the delay chip and received. Further, the refraction angle of the longitudinal wave subjected to mode conversion can be increased up to 90 degrees, and this longitudinal wave can be propagated linearly along the surface of the object to be received to the receiving position. Direct transmission and reception became possible between two points on the surface of the object.
As a result, for example, when a power cable is used as an object to be inspected, the variation from the value when destructively examined is smaller than that of the conventional method referring to the catalog value, and the propagation of ultrasonic waves is reduced. It has become possible to further improve the accuracy of diagnosis of surface layer deterioration (= change in elongation at break) obtained from the relationship between speed and elongation at break.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of an ultrasonic probe of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a transmission / reception apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating another configuration example of the transmission / reception apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a structural example and a usage example of a conventional ultrasonic probe for oblique incidence.
[Explanation of symbols]
A Ultrasonic probe B Inspected object W1 Transverse wave W2 Longitudinal wave 1 Transducer for transverse wave 2 Delay chip

Claims

A transverse wave vibrator that emits a transverse wave ultrasonic wave has a structure in which a delay chip is attached so as to be interposed between the transverse wave vibrator and the object to be inspected. And the propagation speed of W1 in the delay chip is V1, and (2) the longitudinal wave ultrasonic wave in the inspection object which is in a mode-converted relationship with W1 at the interface between the delay chip and the inspection object is W2. And when the propagation velocity of W2 in the inspection object is V2,
An ultrasonic probe in which the material of the delay chip is selected with respect to the material of the object to be inspected so that V1 <V2.

The material of the object to be inspected is an organic material used for the coating layer of the power cable, and the angle formed by the vibration surface of the transverse wave vibrator formed by the delay chip and the surface of the object to be inspected is 10 to 85 degrees. The ultrasonic probe according to claim 1, which is a degree.

The ultrasonic probe according to claim 1 or 2 is provided as a transmission position on a surface of an object to be inspected, an ultrasonic probe for transmission or reception disposed at a reception position,
(1) An ultrasonic probe for transmission emits a transverse wave ultrasonic wave from a transverse wave transducer into a delay chip, and this transverse wave ultrasonic wave is converted into a longitudinal wave ultrasonic wave at the interface between the delay chip and the object to be inspected. The longitudinal ultrasonic wave can be directly directed to the receiving ultrasonic probe and incident on the inspection object.
(2) The reception ultrasonic probe mode-converts the longitudinal ultrasonic wave that has reached linearly from the transmission ultrasonic probe into a transverse ultrasonic wave at the interface between the inspection object and the delay chip. An ultrasonic transmission / reception device that can be incident on a delay chip and receive the transverse ultrasonic waves by a transverse wave transducer.

The surface of the object to be inspected is a plane or a curved surface including a straight line connecting the transmission position and the reception position, and the supersonic wave of the longitudinal wave that linearly reaches the reception ultrasonic probe from the transmission ultrasonic probe. The apparatus according to claim 3, wherein the sound wave propagates linearly along the surface of the object to be inspected.

(1) Time measuring means for measuring a required time T from transmission to reception, and (2) a linear distance L between the transmission and reception ultrasonic probes and the T, and the ultrasonic wave in the inspection object. The apparatus according to claim 3, further comprising calculation means for calculating a value of the propagation velocity L / T.

Using the ultrasonic probe according to claim 1, the transverse wave ultrasonic wave generated in the delay chip by the transverse wave transducer is mode-converted into a longitudinal wave ultrasonic wave at an interface between the delay chip and the inspection object. A method of transmitting ultrasonic waves, which is transmitted by being incident on an inspection object.

Using the ultrasonic probe according to claim 1 or 2, the longitudinal ultrasonic wave propagating in the inspection object is mode-converted into a transverse ultrasonic wave at the interface between the inspection object and the delay chip. Is received in a delay chip after being incident on a delay chip.

An ultrasonic transmission / reception method using the ultrasonic transmission method according to claim 6 and the ultrasonic reception method according to claim 7, wherein the surface of the object to be inspected is a plane, or a transmission position and a reception position. A longitudinal wave that propagates through the inspection object from the transmitting ultrasonic probe to the receiving ultrasonic probe is linearly propagated along the surface of the inspection object. And a method of transmitting and receiving ultrasonic waves.