JP5372875B2 - アレイ探触子を用いた超音波探傷方法及び装置 - Google Patents
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Description
X=X′+W(T)×sinθ
Y=Y′
Z=Z′+W(T)×cosθ
X′:入射点403のX座標
Y′:入射点403のY座標
Z′:入射点403のZ座標
W(T):超音波の片道伝播路程(W(T)=C×T/2)
C:被検査体中を伝搬する超音波の音速
T:受信信号の伝搬時間
θ:被検体中の屈折角
θCR=sin-1(Cw/Cs)
Cw:液体中の縦波音速
Cs:被検体中の横波音速
Xin=X0+D×tanθ
Zin=0
Tin=(D/cosθ)/Cw
Ts=T−Tin
Cw:液体中の縦波音速
Xd(T)=Ts×Cr/2=(T−Tin)×Cr/2
Yd=Y0
Zd=0
Cr:被検体のレイリー波音速
D=Tw×Cw/2
θ1=sin-1(sinθ2×Cw/Cv)
Cw:液体中の縦波音速
Cv:被検体中の音速(縦波または横波)
T1=(D/cosθ1)/Cw
T2=T−T1
Cw:液体中の縦波音速
Xd(T)=T2×Cv/2×sinθ2
Yd=Y0
Zd(T)=T2×Cv/2×cosθ2
102 被検体
103 送受信部
104 表示部
105 入射点
105B 表面波
Claims (4)
- 2次元配列された圧電素子を有するアレイ探触子と、
前記アレイ探触子内の一部である圧電素子群における各素子にディレイパターンを与えて、超音波の伝搬方向をフェーズドアレイ方式により動作させて、被検体に超音波を送受信する送受信部と、
前記送受信部から供給された受信信号に基づいて前記被検体の検査画像を表示する表示部と、
を備えた超音波探傷装置において、
前記被検体への前記超音波の入射点を、前記アレイ探触子で用いる圧電素子の使用する素子群を切り替えて、前記超音波の伝搬方向と被検体の法線方向とが形成する超音波伝搬面の面外に、電子的に移動させる手段と、
前記被検体の表面からの反射波の伝播時間と前記超音波の音速に基づいて前記被検体の表面の形状を測定する手段と、
前記入射点で発生した表面波が前記被検体を伝播して超音波反射源で反射して受信された前記受信信号とに基づいて、前記入射点から超音波反射源との間の距離を算出する計算機を備え、前記入射点の移動量を第一の二次元座標の一つの座標軸とし、前記入射点から超音波反射源との間の距離をもう一つの座標軸として前記被検体の表面の検査画像を二次元画像にて前記表示部に表示させる手段と、
前記入射点から被検体の深層方向に入射した超音波の受信信号に基づいて超音波反射源の座標を求める計算機を備え、前記入射点の移動量を第二の二次元座標の一つの座標軸とし、前記被検体の体積検査の検査画像を二次元画像にて前記表示部に表示させる手段と、
を備えたことを特徴とするアレイ探触子を用いた超音波探傷装置。 - 請求項1において、前記送受信部は、前記アレイ探触子から発信した超音波の前記アレイ探触子と前記被検体の間の伝播距離から前記アレイ探触子と前記被検体の間の距離を算出する計算機を備え、前記入射点の移動量を二次元座標の一つの座標軸とし、前記アレイ探触子と前記被検体の間の距離をもう一つの座標軸として前記アレイ探触子と前記被検体表面との間の断面画像を二次元画像にて前記表示部に表示させる手段を備えたことを特徴とするアレイ探触子を用いた超音波探傷装置。
- 超音波探傷装置のアレイ探触子内の一部である圧電素子群における各素子にディレイパターンを与えて、超音波の伝搬方向をフェーズドアレイ方式により動作させて、前記アレイ探触子から超音波を被検体に対して送受信し、前記送受信結果に基づいて前記超音波探傷装置の表示部に検査画像を表示する超音波探傷方法において、
前記超音波の前記被検体への入射点を、前記被検体に設定した多次元座標軸の内、前記超音波の伝搬方向と前記被検体の法線方向とに対して角度を有して設定した一つの次元の座標軸沿いに、前記使用する圧電素子群を変えることで移動させ、
前記被検体へのアレイ探触子から発信角度0度の超音波或いは前記斜角超音波の前記被検体表面からの伝搬時間及び超音波の縦波音速から算出される被検体表面までの伝搬距離と、前記入射点の移動量に基づいて、前記被検体表面形状を測定する形状測定を行い、
前記入射点の移動量と、前記入射点で発生した表面波が前記被検体を伝播して超音波反射源で反射して受信された前記受信信号とに基づいて、前記入射点の移動量を一つの座標軸にとり、前記入射点から前記超音波反射源までの距離をもう一つの座標軸にとって前記被検体の表面の検査画像を第一の二次元座標にて表示し、
前記入射点の移動量を一つの座標軸として、前記被検体の体積検査の検査画像を第二の二次元画像として表示する体積検査を行うことを特徴とするアレイ探触子を用いた超音波探傷方法。 - 請求項3に記載の超音波探傷方法において、
前記被検体の検査を、前記被検体表面の形状測定のステップと、前記表面波による被検体表面の表面検査のステップと、前記被検体内部の体積検査のステップの3つのステップとを、前記形状測定のステップ,表面検査のステップ,体積検査のステップの順で実施して行うことを特徴とするアレイ探触子を用いた超音波探傷方法。
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JP2012058112A JP2012058112A (ja) | 2012-03-22 |
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