JP5405686B1 - 超音波検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被検体を載せる試料台の下面に残存する気泡を除去し、効率良い検査ができる透過式の超音波検査装置を提供する。
【解決手段】超音波検査装置１００は、水５を収容する水槽１９と、水槽１９内に配置され、被検体１を載せる試料台２と、上下方向に対向して配置され、被検体１に向けて超音波を照射する第１超音波探触子３および被検体を透過した超音波を受信する第２超音波探触子４と、を有し、試料台２の下面２３側に親水性被膜が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、超音波検査装置に関し、より詳しくは、超音波伝達用媒質としての水中において超音波により非破壊で被検体内部を測定し、その被検体についての探査映像等を表示したり或いは内部欠陥についての合否を判定したりする超音波検査装置に関する。

超音波検査装置は、被検体に向けて超音波を照射し、被検体から反射または透過してくる超音波を受信することを繰返しながら走査して、受信した超音波の強弱を画像化する。超音波検査装置は、被検体の各部の音響インピーダンスにより被検体から反射または透過してくる超音波の強弱が異なる性質を利用して、被検体内部の状態を非破壊で検査することができる。

超音波は気体には伝わりにくい性質があるため、超音波検査装置では、一般的には水を超音波伝達用媒質として用い、被検体および超音波探触子を水浸させて検査が行われる。
本技術分野の背景技術として、特開２００２−２９６２４７号公報（特許文献１）がある。この公報には、「水槽内に対向配置した超音波送信子及び超音波受信子の間に金属帯を通し、該金属帯を介して超音波送信子及び超音波受信子間で超音波ビームの送受信を行い、金属帯の内部欠陥を検出する……」と記載されている（要約参照）。

特開２００２−２９６２４７号公報

超音波は気体には伝わりにくいという性質があるため、被検体に気泡が付着すると、気泡付着部の被検体内部の検査ができないという問題がある。さらには、超音波検査後に検査結果において気泡が確認された場合には、気泡を除去後に再度検査を実施する必要があり、非常に効率が悪いという問題がある。

かかる問題を解決するために、特許文献１に記載の技術は、金属帯の内部欠陥を検出するに当たり、金属帯と超音波送信子との間隙、並びに金属帯と超音波受信子との間隙のそれぞれに向けて、気泡が除去された水を供給するようにしている。これにより、気泡の影響が排除されるため、超音波探傷による内部欠陥の検出を正確に行うことができる。

しかしながら、超音波を被検体に透過させて検査を行う透過式の超音波検査装置において、被検体を載せる試料台を水槽内に配置した構造の場合には、以下の問題が生じる。すなわち、被検体や試料台を水中に浸漬させる際に空気を巻き込み、試料台の下面に気泡が残存してしまうおそれがある。この場合、試料台の下面に残存する気泡は、水流により飛ばされたとしてもすぐに試料台の下面の別の場所に再付着してしまうおそれがあり、また、気泡が小さい場合にはそもそも水流では飛ばされにくいため、除去することが難しい。このため、試料台の下面に残存する気泡により、被検体を透過する超音波を受信することができなくなるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、被検体を載せる試料台の下面に残存する気泡を除去し、効率良い検査ができる透過式の超音波検査装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る超音波検査装置は、水を収容する水槽と、前記水槽内に配置され、被検体を載せる試料台と、上下方向に対向して配置され、被検体に向けて超音波を照射する第１超音波探触子および被検体を透過した超音波を受信する第２超音波探触子と、を有し、前記試料台の下面側に親水性被膜が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、被検体を載せる試料台の下面に残存する気泡を除去し、効率良い検査ができる透過式の超音波検査装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。 図１に示される試料台の部分拡大縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。 図３に示されるノズル付近の拡大斜視図である。 ノズルの移動を説明するための外観斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る超音波検査装置を模式的に示す縦断面図である。 ノズルの移動を説明するための縦断面図である。 吸引用のノズルと噴出用のノズルとが連動して移動可能に構成された超音波検査装置を模式的に示す縦断面図である。 吸引用のノズルおよび噴出用のノズルの移動を説明するための縦断面図である。 本発明の第４実施形態に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。 図１０に示されるノズル付近の拡大斜視図である。 ノズルの移動を説明するための外観斜視図である。 本発明の第５実施形態に係る超音波検査装置を模式的に示す縦断面図である。 ブラシの移動を説明するための外観斜視図である。 （ａ）〜（ｆ）はワイパの例を示す拡大図である。 本発明の第６実施形態に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。 図１６に示されるノズル付近の拡大斜視図である。 本発明の第６実施形態の変形例に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。 本発明の第７実施形態に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。 本発明の第７実施形態の変形例に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、以下に示す図面において、同一の部材または相当する部材には同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。また、部材のサイズおよび形状は、説明の便宜のため、変形または誇張して模式的に表す場合がある。

〔第１実施形態〕
まず、図１および図２を参照して、本発明の第１実施形態に係る超音波検査装置１００について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。図２は、図１に示される試料台の部分拡大縦断面図である。

図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る超音波検査装置１００は、超音波伝達用媒質としての水５中において超音波により非破壊で被検体１内部を測定し、その被検体１についての探査映像等を表示したり或いは内部欠陥についての合否を判定したりする超音波検査装置である。

超音波検査装置１００は、水５を収容する水槽１９と、水槽１９内に配置され、被検体１を載せる試料台２と、上下方向（Ｚ方向）に対向して配置される第１超音波探触子３および第２超音波探触子４とを有している。第１超音波探触子３は被検体１に向けて超音波を照射するものであり、第２超音波探触子４は被検体１を透過した超音波を受信するものである。被検体１、試料台２、第１超音波探触子３、および第２超音波探触子４は、超音波検査時には、水槽１９内の水５中に浸漬される。

試料台２は、平板形状を呈しており、水槽１９内において図示しない支持部材により支持されて水平に配置されている。第１超音波探触子３および第２超音波探触子４は、被検体１を間に挟み得るように上下にそれぞれ配置されており、図示しない駆動装置により、一体となって水平方向に移動可能に構成されている。試料台２の形状は、矩形板形状に限定されるものではなく、例えば円板形状であってもよい。また、水槽１９の形状は、矩形箱に限定されるものではなく、例えば有底円筒形状であってもよい。

図２に示すように、試料台２は、基板２１と親水性被膜２２とを備えている。すなわち、試料台２の下面２３側に、基板２１よりも親水性の高い親水性被膜２２が形成されている。基板２１の厚さは、被検体１を載せた場合に安定的に支持可能な剛性を確保できる厚さ、例えば２〜１０ｍｍ程度の厚さに設定されている。一方、親水性被膜２２は、表面が親水性を有していれば足りるため、その厚さは特に限定されない。ここで、親水性被膜２２は、表面の水接触角が、９０度以下であることが好ましく、６０度以下であることがより好ましい。

試料台２の基板２１の材料としては、ここではアクリル等の樹脂が使用されるが、これに限定されるものではなく、例えばガラス、金属等が使用され得る。また、親水性被膜２２としては、ここではシリカ系のガラス製膜が使用されるが、これに限定されるものではなく、例えばニトロセルロース、酢酸セルロース（ＣＡ）、ポリアミド（ＰＡ）等の被膜が使用され得る。親水性被膜２２の形成方法としては、コーティング剤を塗布する方法、フィルムを貼り付ける方法、真空蒸着により酸化チタンをコーティングする方法、酸素プラズマで表面を酸化させる方法等があるが、いずれの方法によっても、同様の効果を得ることができる。

次に、前記したように構成された超音波検査装置１００の作用について説明する。
まず、水槽１９内の水５中に配置される試料台２上に、検査対象となる被検体１が手動または自動により載置される。そして、被検体１内部の検査のために、第１超音波探触子３および第２超音波探触子４が、試料台２に対して水平移動させられて、被検体１上を走査する。

超音波検査装置１００は、被検体１の各部の音響インピーダンスにより被検体１を透過後の超音波の強弱が異なる性質を利用して、受信した超音波の強弱を画像化する。これにより、被検体１内部の状態を非破壊で検査することができる。

本実施形態では、試料台２の下面２３側に親水性被膜２２が形成されているため、例えば被検体１内部の検査のための第１超音波探触子３および第２超音波探触子４の移動動作により、水槽１９内の水５が攪拌させられ、試料台２の下面２３に気泡が残存していたとしても容易に除去される。これは、親水性被膜２２の形成により、試料台２の下面２３は、水５に対する濡れ性が良くなり、気泡が残存し難くなるためである。これにより、気泡付着部の被検体１内部の検査ができないという事態を回避することができる。
すなわち、本実施形態によれば、被検体１を載せる試料台２の下面２３に残存する気泡を除去し、効率良い検査ができる超音波検査装置１００を提供することができる。

なお、試料台２の上面２４側にも親水性被膜が形成されていてもよい。このような構成によれば、試料台２の上面２４に残存する気泡も容易に除去される。

〔第２実施形態〕
次に、図３および図４を参照して、本発明の第２実施形態に係る超音波検査装置について、前記した第１実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。図３は、本発明の第２実施形態に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。図４は、図３に示されるノズル付近の拡大斜視図である。

図３に示すように、第２実施形態に係る超音波検査装置は、試料台２の下面２３に向かって水５を噴出する噴出部としてのノズル６を有している。また、第２実施形態に係る超音波検査装置は、水槽１９内の水５を循環させるためのポンプ８と、ノズル６に送る水５の圧力を調整する圧力調整器９とを備えている。水槽１９内とポンプ８とは配管２５を介して接続され、ポンプ８とノズル６とは配管２６を介して接続されている。圧力調整器９は、例えば配管２６の途中に設置されている。

図４に示すように、ノズル６は、先端側が閉塞された円管形状を呈しており、円筒面６１を有している。円筒面６１には、ノズル６の軸方向に並んだ複数の噴出孔７が形成されている。噴出孔７は、試料台２の下面２３側に水５を噴出することができる位置、具体的には、円筒面６１の頂部６２に対して円周方向に角度θ_１（噴出角度θ_１）だけ図３中のＸ方向右側、すなわち試料台２側に傾斜した角度位置に形成されている。

このような第２実施形態では、ポンプ８を動作させることにより、ノズル６に設けられた噴出孔７から水５を噴出する。水５を試料台２の下面２３に向かって噴出することにより、試料台２の下面２３に沿う水流が発生し、より効率良く下面２３に残存する気泡を吹き飛ばして除去することができる。しかも、試料台２の下面２３側には、第１実施形態と同様に親水性被膜２２が形成されているため、吹き飛ばした気泡が試料台２に再付着し難くなる。そして、ノズル６の動作後には、被検体１内部の検査のために、第１超音波探触子３および第２超音波探触子４が、試料台２に対して水平移動させられて、被検体１上を走査する。

なお、水の噴出角度θ_１、噴出孔７の直径Ｄ、ピッチＰおよび個数Ｎ、試料台２の下面２３とノズル６との上下方向（Ｚ方向）の間隔ｄ、ノズル６の全長Ｌは、実験的に最適な値に設定すればよく、特に限定されるものではない。また、ノズル６からの水５の噴出速度は、噴出孔７の直径Ｄによっても調整できるが、圧力調整器９によって調整が可能である。

図３に示すように、ノズル６は、ここでは試料台２に対して奥行き方向（Ｙ方向）に平行に配置されているが、これに限定されるものではなく、横方向（Ｘ方向）に平行に配置されていてもよい。

また、ノズル６は、試料台２に対して移動可能に構成されていてもよい。このような構成によれば、試料台２の下面２３の広範囲にわたって確実に水５を噴出することができ、より一層効率良く下面２３に残存する気泡を吹き飛ばして除去することができる。

図５は、ノズルの移動を説明するための外観斜視図である。図５に示すように、ノズル６の移動時には、第１超音波探触子３および第２超音波探触子４は、例えば試料台２の端部の所定の退避位置まで水平移動させられる。これにより、ノズル６と第１超音波探触子３および第２超音波探触子４との干渉を回避することができる。

なお、図５では、ノズル６は、奥行き方向（Ｙ方向）に平行に配置され、上下方向（Ｚ方向）位置を固定して横方向（Ｘ方向）にスライド移動できるように構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、ノズル６は、横方向（Ｘ方向）に平行に配置され、上下方向位置を固定して奥行き方向（Ｙ方向）にスライド移動できるように構成されていてもよい。また、ノズル６を任意の位置に動かすことができるように構成してもよい。さらに、ノズル６を追加的に、試料台２の上面２４側に水５を噴出することができる位置に設置してもよい。このような構成によれば、試料台２の上面２４や被検体１に付着している気泡をも吹き飛ばして除去することができる。

〔第３実施形態〕
次に、図６を参照して、本発明の第３実施形態に係る超音波検査装置について、前記した第２実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。図６は、本発明の第３実施形態に係る超音波検査装置を模式的に示す縦断面図である。

図６に示すように、第３実施形態に係る超音波検査装置は、試料台２の下面２３側に存在する流体、を吸引する吸引部としてのノズル１０をさらに有している点で、図３に示す第２実施形態に係る超音波検査装置と相違しているが、他は同様である。

このような第３実施形態によれば、ノズル６から水５を噴出して水流１１を発生させ、水流１１により吹き飛ばした気泡を水５とともに吸引用のノズル１０から吸引することにより、より確実に気泡を試料台２の下面２３から除去することができる。

また、ノズル６は、試料台２に対して移動可能に構成されていてもよい。この場合、図７に示すように、ノズル６の移動時には、第１超音波探触子３および第２超音波探触子４は、ノズル６と第１超音波探触子３および第２超音波探触子４との干渉を回避可能な退避位置まで水平移動させられる。

図６および図７に示すように、吸引用のノズル１０は、試料台２の端部に設置されており、水流１１により吹き飛ばされた気泡を試料台２の端部で吸引するようになっている。ただし、図８に示すように、噴出用のノズル６と吸引用のノズル１０とを対向するように近接させて配置し、吸引用のノズル１０が、試料台２に対して噴出用のノズル６と連動して移動可能に構成されてもよい。このような構成によれば、水流１１により吹き飛ばされた気泡を直ちに吸引することができ、より一層確実に気泡を試料台２の下面２３から除去することができる。

この場合、図９に示すように、ノズル６およびノズル１０の移動時には、第１超音波探触子３および第２超音波探触子４は、ノズル６およびノズル１０と第１超音波探触子３および第２超音波探触子４との干渉を回避可能な退避位置まで水平移動させられる。

〔第４実施形態〕
次に、図１０および図１１を参照して、本発明の第４実施形態に係る超音波検査装置について、前記した第１実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。図１０は、本発明の第４実施形態に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。図１１は、図１０に示されるノズル付近の拡大斜視図である。

図１０に示すように、第４実施形態に係る超音波検査装置は、試料台２の下面側に存在する流体、を吸引する吸引部としてのノズル３０を有している。また、第４実施形態に係る超音波検査装置は、水槽１９内の水５を循環させるためのポンプ８と、ノズル３０からの水５の圧力を調整する圧力調整器９とを備えている。水槽１９内とポンプ８とは配管２５を介して接続され、ポンプ８とノズル３０とは配管２６を介して接続されている。圧力調整器９は、例えば配管２６の途中に設置されている。

図１１に示すように、ノズル３０は、先端側が閉塞された円管形状を呈しており、円筒面３１を有している。円筒面３１には、長手方向がノズル３０の軸方向に平行な略長方形の吸引孔３２が形成されている。吸引孔３２は、試料台２の下面２３側に存在する流体を吸引することができる位置、具体的には、円筒面３１の頂部３３に対して円周方向に角度θ_２（吸引角度θ_２）だけ図１０中のＸ方向右側、すなわち試料台２側に傾斜した角度位置に形成されている。

このような第４実施形態では、ポンプ８を動作させることにより、ノズル３０に設けられた吸引孔３２から、試料台２の下面２３側に存在する流体である気泡および水５を吸引する。吸引孔３２から気泡を吸引することにより、より効率良く下面２３に残存する気泡を除去することができる。しかも、試料台２の下面２３側には、第１実施形態と同様に親水性被膜２２が形成されているため、下面２３から離れた気泡が試料台２に再付着し難くなる。そして、ノズル３０の動作後には、被検体１内部の検査のために、第１超音波探触子３および第２超音波探触子４が、試料台２に対して水平移動させられて、被検体１上を走査する。

なお、吸引角度θ_２、吸引孔３２の幅Ｗおよび長さＬ１、試料台２の下面２３とノズル３０との上下方向（Ｚ方向）の間隔ｄ、ノズル３０の全長Ｌは、実験的に最適な値に設定すればよく、特に限定されるものではない。

図１０に示すように、ノズル３０は、ここでは試料台２に対して奥行き方向（Ｙ方向）に平行に配置されているが、これに限定されるものではなく、横方向（Ｘ方向）に平行に配置されていてもよい。

また、ノズル３０は、試料台２に対して移動可能に構成されていてもよい。このような構成によれば、試料台２の下面２３の広範囲にわたって確実に気泡を吸引することができ、より一層効率良く下面２３に残存する気泡を除去することができる。

図１２は、ノズルの移動を説明するための外観斜視図である。図１２に示すように、ノズル３０の移動時には、第１超音波探触子３および第２超音波探触子４は、例えば試料台２の端部の所定の退避位置まで水平移動させられる。これにより、ノズル３０と第１超音波探触子３および第２超音波探触子４との干渉を回避することができる。

なお、第４実施形態は、ノズル３０が吸引用のノズルとして使用されている点で、ノズル６が噴出用のノズルとして使用される第２実施形態と相違しているが、他は同様の構成となっている。ここで、第４実施形態の図１１における略長方形を呈する吸引孔３２の代わりに、第２実施形態の図４に示すような複数の孔が形成されていてもよい。一方、第２実施形態の図４における複数の噴出孔７の代わりに、第４実施形態の図１１に示すような略長方形を呈する孔が形成されていてもよい。

〔第５実施形態〕
次に、図１３〜図１５を参照して、本発明の第５実施形態に係る超音波検査装置について、前記した第１実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。図１３は、本発明の第５実施形態に係る超音波検査装置を模式的に示す縦断面図である。図１４は、ブラシの移動を説明するための外観斜視図である。図１５は、ワイパの例を示す拡大図である。

図１３に示すように、第５実施形態に係る超音波検査装置は、試料台２の下面２３に接触して移動可能なワイパとしてのブラシ１３を有している。図１３および図１５（ａ）に示すように、ブラシ１３は、円柱形状を呈するバー部材２０の上部に、軸方向に並んで立設されている。ブラシ１３の材料としては、ここではナイロン等の樹脂が使用されるが、これに限定されるものではなく、例えば動物の毛等が使用され得る。

このような第５実施形態では、ブラシ１３を試料台２の下面２３に直接接触させ、バー部材２０を試料台２に対して平行に水平移動させることにより、気泡を払い除けて除去することができる。しかも、試料台２の下面２３側には、第１実施形態と同様に親水性被膜２２が形成されているため、払い除けられた気泡が試料台２に再付着し難くなる。そして、ブラシ１３付きのバー部材２０の動作後には、被検体１内部の検査のために、第１超音波探触子３および第２超音波探触子４が、試料台２に対して水平移動させられて、被検体１上を走査する。

図１３に示すように、ブラシ１３付きのバー部材２０は、奥行き方向（図１３の紙面に垂直な方向）に平行に配置され、上下方向（Ｚ方向）位置を固定して横方向（Ｘ方向）にスライド移動できるように構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、ブラシ１３付きのバー部材２０は、横方向（Ｘ方向）に平行に配置され、上下方向（Ｚ方向）位置を固定して奥行き方向にスライド移動できるように構成されていてもよい。

図１４に示すように、ブラシ１３付きのバー部材２０の移動時には、第１超音波探触子３および第２超音波探触子４は、例えば試料台２の端部の所定の退避位置まで水平移動させられる。これにより、ブラシ１３付きのバー部材２０と第１超音波探触子３および第２超音波探触子４との干渉を回避することができる。

次に、ワイパの変形例について説明する。
図１５（ｂ）に示すように、ワイパとして、ブラシ１３の代わりに、例えばゴム製の掻き落し部材１５がバー部材２０の上部に立設されていてもよい。このような構成によっても、同様の効果を得ることができる。

また、図１５（ｃ）に示すように、試料台２の下面２３に接触可能なブラシ１３が、吸引用のノズル３０ａの上部に立設されていてもよい。図１５（ｃ）に示す吸引用のノズル３０ａは、先端側が閉塞された円管形状を呈しており、円筒面３１を有している。円筒面３１には、ノズル３０ａの軸方向に沿って吸引孔１４が形成されている。吸引孔１４は、長手方向がノズル３０ａの軸方向に平行な略長方形の一つの孔であってもよいし、ノズル３０ａの軸方向に並んだ複数の孔であってもよい。このような構成によれば、ブラシ１３により払い除けられた気泡を直ちに吸引することができ、より一層確実に気泡を試料台２の下面２３から除去することができる。

また、図１５（ｄ）に示すように、ブラシ１３は、吸引用の円管形状を呈するノズル３０ｂの上部に立設され、ノズル３０ｂの円筒面３１上の円周方向におけるブラシ１３の両側に、吸引孔１４ａがそれぞれ形成されていてもよい。このような構成によれば、ブラシ１３により気泡が払い除けられる側に吸引孔１４ａが形成されているため、吸引孔１４ａから気泡をより確実に吸引することができる。

また、図１５（ｅ）に示すように、ブラシ１３は、吸引用の四角管形状を呈するノズル３０ｃの上面３４に立設され、ノズル３０ｃの上面３４上の周方向におけるブラシ１３の両側に、吸引孔１４ｂがそれぞれ形成されていてもよい。このような構成によれば、吸引孔１４ｂが試料台２の下面２３に接近するため、吸引孔１４ｂから気泡をさらに確実に吸引することができる。

さらには、図１５（ｆ）に示すように、ブラシ１３は、吸引用の四角管形状を呈するノズル３０ｄの上面３４に形成された凹部３５内に立設され、ノズル３０ｄの上面３４上の周方向におけるブラシ１３の両側に、吸引孔１４ｃがそれぞれ形成されていてもよい。このような構成によれば、吸引孔１４ｃが試料台２の下面２３にさらに接近するため、吸引孔１４ｃから気泡をさらに確実に吸引することができる。

〔第６実施形態〕
次に、図１６および図１７を参照して、本発明の第６実施形態に係る超音波検査装置について、前記した第２実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。図１６は、本発明の第６実施形態に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。図１７は、図１６に示されるノズル付近の拡大斜視図である。

図１６に示すように、第６実施形態に係る超音波検査装置は、試料台２からの気泡の除去を行う気泡除去エリア２８と、超音波検査時に試料台２が移動させられる移動先である検査エリア２９を有している。試料台２は、例えばレール（図示せず）上に支持されており、手動または自動により、気泡除去エリア２８から検査エリア２９までＣ方向に移動可能となっている。

また、第６実施形態に係る超音波検査装置は、試料台２の下面２３に向かって水５を噴出する噴出部としてのノズル６を有しており、第６実施形態では、ノズル６は、気泡除去エリア２８の検査エリア２９側に配置されている。

図１７に示すように、ノズル６の円筒面６１に形成された噴出孔７は、円筒面６１の頂部６２に対して円周方向に角度θ_３（噴出角度θ_３）だけ図１６中のＸ方向左側、すなわち気泡除去エリア２８にセットされた試料台２側に傾斜した角度位置に形成されている。

このような第６実施形態では、ポンプ８を動作させることにより、ノズル６に設けられた噴出孔７から水５を噴出する。水５を気泡除去エリア２８にセットされた試料台２の下面２３に向かって噴出することにより、試料台２の下面２３に沿う水流が発生し、より効率良く下面２３に残存する気泡を吹き飛ばして除去することができる。このとき、ノズル６が気泡除去エリア２８の検査エリア２９側に配置されているため、検査エリア２９と反対側に気泡を吹き飛ばすことができ、検査エリア２９における超音波検査に悪影響を与えることはない。しかも、試料台２の下面２３側には、第１実施形態と同様に親水性被膜２２が形成されているため、吹き飛ばした気泡が試料台２に再付着し難くなる。

そして、ノズル６の動作後には、被検体１を載せた試料台２が検査エリア２９までＣ方向に移動させられる。続いて、第１超音波探触子３は、検査エリア２９に移動させられた試料台２上の被検体１に向けて超音波を照射し、被検体１内部の検査のために、第１超音波探触子３および第２超音波探触子４が、試料台２に対して水平移動させられて、被検体１上を走査する。

なお、水の噴出角度θ_３、噴出孔７の直径Ｄ、ピッチＰおよび個数Ｎ、試料台２の下面２３とノズル６との上下方向（Ｚ方向）の間隔ｄ、ノズル６の全長Ｌは、実験的に最適な値に設定すればよく、特に限定されるものではない。

この第６実施形態によれば、検査エリア２９における超音波検査の実施中に、気泡除去エリア２８にて次の被検体１の気泡除去作業を実施することができる。また、気泡除去された試料台２に載置された被検体１は、超音波伝達用媒質である水５中から外に出すことなく、水５中を検査エリア２９まで移動させられるため、非常に効率よく、超音波検査を実施することが可能となる。

図１６に示すように、ノズル６は、ここでは試料台２に対して奥行き方向（Ｙ方向）に平行に配置されているが、これに限定されるものではなく、横方向（Ｘ方向）に平行に配置されていてもよい。

また、ノズル６は、試料台２に対して移動可能に構成されていてもよい。例えば図１６の場合、ノズル６は、奥行き方向（Ｙ方向）に平行に配置され、上下方向（Ｚ方向）位置を固定して横方向（Ｘ方向）にスライド移動できるように構成され得る。そして、ノズル６は、気泡除去エリア２８の検査エリア２９側（初期位置）から図１６中のＸ方向左側に移動させられて気泡の除去が行われた後、初期位置に戻る。このような構成によれば、気泡除去エリア２８にセットされた試料台２の下面２３の広範囲にわたって確実に水５を噴出することができ、より一層効率良く下面２３に残存する気泡を検査エリア２９と反対側に吹き飛ばして除去することができる。

また、第６実施形態の気泡除去エリア２８において試料台２の下面２３から気泡を除去する構成としては、前記した第１実施形態から第５実施形態のいずれの構成が適用されてもよい。

図１８は、本発明の第６実施形態の変形例に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。
図１８に示す第６実施形態の変形例では、ノズル６は、気泡除去エリア２８の検査エリア２９側と反対側に配置されている。そして、ノズル６の円筒面６１に形成された噴出孔７は、図１６に示す超音波検査装置と同様に、円筒面６１の頂部に対して円周方向に角度θ_３（図１７参照）だけ図１８中のＸ方向左側（図１８では試料台２と反対側）に傾斜した角度位置に形成されている。

第６実施形態の変形例の場合、ノズル６は、奥行き方向（Ｙ方向）に平行に配置され、上下方向（Ｚ方向）位置を固定して横方向（Ｘ方向）にスライド移動できるように構成される。そして、ノズル６は、気泡除去エリア２８の検査エリア２９と反対側（初期位置）から図１６中のＸ方向右側に移動させられて気泡の除去が行われた後、初期位置に戻る。このような第６実施形態の変形例によっても、気泡除去エリア２８にセットされた試料台２の下面２３の広範囲にわたって確実に水５を噴出することができ、より一層効率良く下面２３に残存する気泡を検査エリア２９と反対側に吹き飛ばして除去することができる。

〔第７実施形態〕
次に、図１９を参照して、本発明の第７実施形態に係る超音波検査装置について、前記した第６実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。図１９は、本発明の第７実施形態に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。

図１９に示すように、第７実施形態に係る超音波検査装置は、試料台２に載せる前の被検体１に向けて水を噴出する第２噴出部としてのノズル１７をさらに有している点で、図１６に示す第６実施形態に係る超音波検査装置と相違している。ノズル１７は、試料台２の下面２３に向かって水５を噴出する噴出用のノズル６とは別に設置されるものであるが、その構成はノズル６と同様である。ノズル１７は、配管２７を介してポンプ８と接続されており、配管２７の途中に圧力調整器９が設置されている。

第７実施形態では、空気中から水５中に被検体１を浸漬させる際に巻き込むことによって被検体１に付着している気泡が、別に設けられた噴出用のノズル１７から水を噴出して水流を発生させることにより除去されてから、試料台２に被検体１が載せられる。

このような第７実施形態によれば、被検体１のみならず試料台２に付着する気泡をより減少させることができる。また、事前に被検体１から気泡を除去するためのノズル１７を別に設置することにより、前記した第１実施形態から第６実施形態において説明した試料台２についての気泡除去作業自体を軽減することができる。また、ノズル１７を第１実施形態から第６実施形態の各構成と組み合わせて使用することで、より確実に気泡を除去することができる。

図２０は、本発明の第７実施形態の変形例に係る超音波検査装置を一部破断して模式的に示す外観斜視図である。
図２０に示す第７実施形態の変形例は、図１８に示す第６実施形態の変形例に対して、試料台２に載せる前の被検体１に向けて水を噴出する第２噴出部としてのノズル１７を付加したものである。この第７実施形態の変形例でも、空気中から水５中に被検体１を浸漬させる際に巻き込むことによって被検体１に付着している気泡が、別に設けられた噴出用のノズル１７から水を噴出して水流を発生させることにより除去されてから、試料台２に被検体１が載せられる。したがって、被検体１のみならず試料台２に付着する気泡をより減少させることができる。

以上、本発明について実施形態に基づいて説明したが、本発明は前記した実施形態や変形例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、一方の実施形態の構成の一部を他方の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、一方の実施形態の構成に他方の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

例えば、第１超音波探触子３および第２超音波探触子４の設置位置は、上下逆であってもよい。また、試料台２を第１超音波探触子３および第２超音波探触子４に対して水平移動させることで、第１超音波探触子３および第２超音波探触子４が被検体１上を走査するように構成することも可能である。

１ 被検体
２ 試料台
３ 第１超音波探触子
４ 第２超音波探触子
５ 水
６ 噴出用のノズル（噴出部）
１０ 吸引用のノズル（吸引部）
１３ ブラシ（ワイパ）
１５ 掻き落し部材（ワイパ）
１７ 噴出用のノズル（第２噴出部）
１９ 水槽
２２ 親水性被膜
２３ 下面
２９ 検査エリア
３０，３０ａ〜３０ｄ 吸引用のノズル（吸引部）
１００ 超音波検査装置

Claims (12)

1. 水を収容する水槽と、
   前記水槽内に配置され、被検体を載せる試料台と、
   上下方向に対向して配置され、被検体に向けて超音波を照射する第１超音波探触子および被検体を透過した超音波を受信する第２超音波探触子と、を有し、
   前記試料台の下面側に親水性被膜が形成されていることを特徴とする超音波検査装置。
2. 前記試料台の下面に向かって水を噴出する噴出部を有することを特徴とする請求項１に記載の超音波検査装置。
3. 前記噴出部は、前記試料台に対して移動可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の超音波検査装置。
4. 前記試料台の下面側に存在する流体、を吸引する吸引部を有することを特徴とする請求項１に記載の超音波検査装置。
5. 前記試料台の下面側に存在する流体、を吸引する吸引部を有することを特徴とする請求項２に記載の超音波検査装置。
6. 前記試料台の下面側に存在する流体、を吸引する吸引部を有することを特徴とする請求項３に記載の超音波検査装置。
7. 前記吸引部は、前記試料台に対して移動可能に構成されていることを特徴とする請求項４に記載の超音波検査装置。
8. 前記吸引部は、前記試料台に対して前記噴出部と連動して移動可能に構成されていることを特徴とする請求項６に記載の超音波検査装置。
9. 前記試料台の下面に接触して移動可能なワイパを有することを特徴とする請求項１に記載の超音波検査装置。
10. 前記試料台の下面に接触可能なワイパが、前記吸引部に設置されていることを特徴とする請求項７に記載の超音波検査装置。
11. 検査時に前記試料台が移動させられる検査エリアを有し、
    前記第１超音波探触子は、前記検査エリアに移動させられた前記試料台上の被検体に向けて超音波を照射することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の超音波検査装置。
12. 前記試料台に載せる前の被検体に向けて水を噴出する第２噴出部を有することを特徴とする請求項１１に記載の超音波検査装置。

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