JP5193950B2 - Ultrasonic probe - Google Patents
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Description
本発明は、各種構造物の超音波検査に用いる超音波探触子に係り、特に超音波探触子と被検査体の間にギャップを設け、ここに水を充填して超音波検査を行う水ギャップ方式の超音波探触子に関する。 The present invention relates to an ultrasonic probe used for ultrasonic inspection of various structures, and in particular, a gap is provided between an ultrasonic probe and an object to be inspected, and ultrasonic inspection is performed by filling water therein. The present invention relates to a water gap type ultrasonic probe.
各種構造物の超音波探傷を行うに当たり、水ギャップを介して探傷を行うものの一例として特開平9−318606号公報に記載のものが知られている。この公知例では探触子の底面にギャップを設け、ここに接触媒質を溜めて超音波検査を実施する。 Japanese Patent Laid-Open No. 9-318606 discloses an example of performing flaw detection through a water gap when performing ultrasonic flaw detection on various structures. In this known example, a gap is provided on the bottom surface of the probe, and a contact medium is accumulated therein to perform ultrasonic inspection.
このギャップ法においては超音波探触子と被検査体の間隙中に接触媒質である水を充満させておくことが探傷性能を確保する上で重要であるが、実際問題としては充満状態を維持することが困難であり、充満状態が崩れると超音波が被検査体中に伝達されず探傷性能が低下するという問題がある。 In this gap method, it is important to fill the contact medium with water in the gap between the ultrasonic probe and the object to be inspected in order to ensure the flaw detection performance. When the full state is broken, there is a problem that the ultrasonic wave is not transmitted into the inspection object and the flaw detection performance is deteriorated.
公知例では、この問題の解決のために超音波探触子と被検査体の間のギャップに接触媒質としての水を供給し続けているが、接触面から漏洩することを避けられないためにギャップの外周部から空気を供給してギャップ内に水を保持し超音波の伝達を確保しようとしている。公知例では、このためにギャップの外周部の部材に空気供給口と空気排出口を設け、供給口からの空気で接触媒質である水をギャップ内に閉じ込めるとともに、導入された空気を空気排出口から排出させるように構成している。 In the known example, water as a contact medium is continuously supplied to the gap between the ultrasonic probe and the object to be inspected in order to solve this problem, but it is unavoidable that leakage occurs from the contact surface. Air is supplied from the outer periphery of the gap to keep water in the gap and to ensure transmission of ultrasonic waves. In the known example, an air supply port and an air discharge port are provided in the member on the outer peripheral portion of the gap for this purpose, and water as a contact medium is confined in the gap by the air from the supply port, and the introduced air is air-discharged. It is made to discharge from.
しかしながら、ギャップ内部への水の供給と、外周部からの空気の供給ならびに排出のバランスを図ることは困難であり、空気がギャップ内に混入して超音波の伝達に影響を与えるという新たな問題を引き起こす。 However, it is difficult to balance the supply of water to the inside of the gap and the supply and discharge of air from the outer periphery, and this is a new problem that affects the transmission of ultrasonic waves because air enters the gap. cause.
以上のことから本発明においては、前記従来技術におけるギャップ法の問題を解決して簡便な装置で安定した超音波の伝達を可能にした超音波検査ができる超音波探触子を提供するものである。 In view of the above, the present invention provides an ultrasonic probe capable of performing ultrasonic inspection that solves the problem of the gap method in the prior art and enables stable ultrasonic transmission with a simple apparatus. is there.
上記課題を達成するために、
下面に振動子を備える超音波探触子本体と、該超音波探触子の周囲に設けられたスカート部分とからなり、スカート部分下面は超音波探触子本体下面よりも低位置にあって被検査体と当接し、超音波探触子本体とスカート部分と被検査体とで囲まれたギャップ部分に第一の水供給路から水を供給、充填して超音波探傷を行う超音波探触子において、
前記スカート部分に第二の水供給路を設けるとともに、第二の水供給路の噴射口部分を被検査体との当接面側周囲に設けた。
To achieve the above tasks,
It consists of an ultrasonic probe main body having a transducer on the lower surface and a skirt portion provided around the ultrasonic probe, and the lower surface of the skirt portion is at a lower position than the lower surface of the ultrasonic probe main body. An ultrasonic probe that abuts the object to be inspected and supplies and fills the gap between the ultrasonic probe body, the skirt, and the object to be inspected by supplying and filling water from the first water supply path. In the tentacle
While providing the 2nd water supply path in the said skirt part, the injection-portion part of the 2nd water supply path was provided in the contact surface side periphery with a to-be-inspected object.
本発明によれば、超音波検査をギャップ法で実施する場合の超音波探触子と被検査体表面との接触面における接触媒質の途切れによる超音波の送受信不良を起こすことがなくなるため、安定した超音波検査ができる。 According to the present invention, when ultrasonic inspection is performed by the gap method, ultrasonic transmission / reception failure due to interruption of the contact medium at the contact surface between the ultrasonic probe and the surface of the object to be inspected is prevented. Ultrasonic inspection is possible.
更に、スカートが磨耗した場合はスカートを交換することができる構造としたことから、超音波探触子の寿命を非常に長くできた。 In addition, since the skirt can be replaced when the skirt is worn, the life of the ultrasonic probe can be greatly extended.
以下、本発明について説明する。 The present invention will be described below.
図1は、本発明の超音波探触子の実施例1の断面図を示している。超音波探触子本体1には、その上部に接栓2、下部に振動子3、内部に接触媒質供給路4bが設けられる。また、超音波探触子1の外周部にはスカート5が着脱可能に設けられ、スカート内部にも接触媒質供給路4aが設けられる。このスカートは超音波探触子の損傷を防ぐために超音波探触子に設置されて使用される。
FIG. 1 shows a cross-sectional view of
本発明の超音波探触子は概略以上のような部材で構成されるが、ここで超音波探触子本体1の下部に設けられた振動子3の設置高さは、外周部のスカート5の底面よりも高い位置とされる。このために、本発明の超音波探触子が被検査体7の上に設置された状態では、外周部のスカート5と超音波探触子本体1と被検査体7で囲まれた領域にギャップ部分10が形成される。検査状態においては、ギャップ部分10に、超音波探触子本体1の内部に設けられた接触媒質供給路4bと、外周部のスカート5の内部に設けられた接触媒質供給路4aから水が供給される。 本発明の装置では、ギャップ部分10に水が充満された状態で超音波探触子本体1の振動子3に接栓2を介して電圧が供給され、振動が与えられて超音波8が接触媒質6を介して被検査体7に伝達される。
The ultrasonic probe of the present invention is composed of the above-described members. Here, the installation height of the
図1において、スカート部分5に設けられた接触媒質供給路4aは、供給路4a1とくびれ部4a2と下部が広がった開口部4a3とから構成されており、図1の断面図では供給路4a1内を手前から奥に(あるいはその逆方向に)水が流れていて、くびれ部4a2を経由して開口部4a3から水がギャップ部分10の方向と外側に向かって分流して流れる。
In FIG. 1, a contact
図2は、図1のスカート部分5の底面図とA-A断面図を示しており、同図(a)の底面図と同図(b)のA-A断面図から明らかなように、スカート部分5の四辺に供給路4a1が形成されて水が供給され、くびれ部4a2で水圧を高められて、開口部4a3から排出される。
FIG. 2 shows a bottom view and an AA sectional view of the
また、A-A断面図から明らかなように、スカート部分は被検査体が配管である場合等に配管の曲面に密着するように中央部分を外側部分よりも薄くする等の工夫がされている。なお、超音波探触子本体1の内部に設けられた接触媒質供給路4bについては、振動子3の外側の超音波発生作用を妨げない位置に設けられ、ギャップ部分10内に水を充満させる主たる水供給源となる。
Further, as apparent from the AA sectional view, the skirt portion is devised such that the central portion is thinner than the outer portion so as to be in close contact with the curved surface of the piping when the object to be inspected is a piping. . Note that the contact
図3は、上記の構成を採用した結果としてギャップ部分10に供給される水の流路を示している。接触媒質は超音波探触子とスカート部分から供給され、またスカート部分からの噴射の圧力により接触媒質が保持され、超音波探触子と被検査体の間に十分に接触媒質を保持することが可能となる。このように、本発明においては、スカート5の被検査体7との接触面の4辺に連続的にノズル形状の噴射口4a3を設け、接触媒質6を供給するとともに、接触媒質6の噴射の圧力によって超音波探触子1と被検査体7との間隙内に接触媒質6を保持させることにより、安定した超音波の送受信を可能にした。
FIG. 3 shows a flow path of water supplied to the
図4は、スカート部分5と超音波探触子本体1とを組み合わせたときの概観図を示しており、図2(a)の底面部分を上にしたときの概観図である。また、図5は図4の概観図のときに水供給路4aと4bの配置関係を示す透視図である。
FIG. 4 shows an overview when the
なお、前記図1中の超音波探触子用スカート5は汎用探触子におけるくさびにも使用されている材質であるアクリル樹脂(あるいはポリエーテルイミド樹脂またはポリイミド樹脂やポリスチレン樹脂)で製作することで被検査体7に傷等をつけることがなく、スカート部分5がある程度磨耗したら交換することができる。このためには、スカート部分5を超音波探触子本体1に対して着脱自在に構成しておくことが有利であり、具体的な着脱機構については種々採用し得る。本発明では、着脱機構そのものにポイントがあるわけではないので詳細な説明を省略する。
The
また、スカート部分5の形状は被検査体の表面形状、すなわち配管等の曲率形状に合わせることで、ガタつきをなくすことができるため、接触面で接触媒質が漏れ出すことなく超音波の送受信の安定した超音波検査が実現できた。
The shape of the
図6は本発明の実施例2を示しており、図3と対比して明らかなように振動子3と被検査体7の間に形成されるギャップ部分10に接触媒質6である水を供給する供給路ならびに噴射口4bをスカート5の中に形成した点において相違する。つまり、この実施例では2つの供給路(図6の例では4aと4b)をともにスカート部分に設けている。
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. As is clear from FIG. 3, water as a
この実施例に拠れば、超音波探触子内部に接触媒質供給路といった余計な構造物がないので、接栓1から振動子3に電気信号を伝達しやすい、超音波探触子を製造しやすいといった特徴がある。この実施例に拠れば、内部に水供給路を備えない一般的な超音波探触子の使用も可能となる。
According to this embodiment, since there is no extra structure such as a contact medium supply path inside the ultrasonic probe, an ultrasonic probe that easily transmits an electrical signal from the
本発明は、各種構造物の超音波検査に用いる超音波探触子として利用することができる。 The present invention can be used as an ultrasonic probe used for ultrasonic inspection of various structures.
1 超音波探触子
2 接栓
3 振動子
4 噴射口
5 スカート部分
6 接触媒質
7 被検査体
8 超音波
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記スカート部分に第二の水供給路を設け、第二の水供給路の噴射口部分を、前記スカート部分が被検査体と当接する面側の前記ギャップ部分の周囲に連続して設けたことを特徴とする超音波探触子。 It consists of an ultrasonic probe main body having a transducer on the lower surface and a skirt portion provided around the ultrasonic probe main body, and the lower surface of the skirt portion is positioned lower than the lower surface of the ultrasonic probe main body. Ultrasonic inspection is performed by supplying water from the first water supply path to the gap portion surrounded by the ultrasonic probe main body, the skirt portion, and the inspection object, and filling and filling the gap. In the acoustic probe,
A second water supply passage is provided in the skirt portion, and an injection port portion of the second water supply passage is continuously provided around the gap portion on the surface side where the skirt portion contacts the object to be inspected. Ultrasonic probe characterized by
スカート部分の被検査体との当接面の形状を被検査体の曲率等に適合した形状とすることを特徴とする超音波探触子。 The ultrasonic probe according to claim 1,
An ultrasonic probe characterized in that the shape of the contact surface of the skirt with the object to be inspected is adapted to the curvature of the object to be inspected.
前記スカート部分に設ける噴射口は、開口部分がノズル形状とされたことを特徴とする超音波探触子。 The ultrasonic probe according to claim 1,
The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the jet port provided in the skirt portion has a nozzle shape in the opening portion.
前記スカート部分は超音波探触子本体に対して着脱可能に設けられることを特徴とする超音波探触子。 The ultrasonic probe according to claim 1,
The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the skirt portion is detachably provided to the ultrasonic probe main body.
前記スカート部分に設けられる水供給路は複数の水供給路で構成されることを特徴とする超音波探触子。 The ultrasonic probe according to claim 1,
The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the water supply path provided in the skirt portion includes a plurality of water supply paths.
前記第一の水供給路は超音波探触子本体内に形成されたことを特徴とする超音波探触子。 The ultrasonic probe according to claim 1,
The ultrasonic probe, wherein the first water supply path is formed in an ultrasonic probe main body.
前記第一の水供給路はスカート部分に形成されたことを特徴とする超音波探触子。 The ultrasonic probe according to claim 1,
The ultrasonic probe, wherein the first water supply path is formed in a skirt portion.
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