JP5536792B2 - 部材を超音波検査するための平面探触子ヘッド、デバイス及び方法 - Google Patents

部材を超音波検査するための平面探触子ヘッド、デバイス及び方法 Download PDF

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Description

本発明は、探触子と、少なくとも1つの水インレットを有する少なくとも1つのプレフローチェンバと、該探触子、少なくとも1つのプレフローチェンバ及び少なくとも1つのプレフローチェンバから下流にあるフローチェンバを受け容れるための基礎体部と、を備えた水フリージェットテクノロジーによって超音波信号を検査対象の平面部材に結合させるための平面探触子であって、該フローチェンバはスロット形状の水アウトレット開口部を通って平面探触子の下側表面まで延びており、平面探触子の下側表面と検査対象部材の表面エリアとの間に水フローが形成されており、探触子は少なくとも1つのフロー及び/またはプレフローチェンバの外部に自由にアクセス可能な方式で着脱可能に配列されており、かつ放出/受信素子を有する探触子の横表面はフローチェンバの内側壁区画を形成している平面探触子に関するものであり、またさらには探触子、少なくとも1つのプレフローチェンバ並びにスロット形状の水アウトレット開口部を通って平面探触子の下側表面まで延びるフローチェンバを受け容れるための基礎体部を有する平面探触子を備えた水フリージェットテクノロジーによって平面部材を超音波検査するためのデバイスであって、平面探触子の下側表面と検査対象部材の表面の間に水フローが形成されており、平面探触子は保持用デバイスを介してガントリロボットなどの運搬機械と組み合わせ可能であると共にこれによってこれを部材に沿って検査方向に移動させることが可能であり、平面探触子は保持用デバイス内で検査方向に対する横方向に走る軸の周りに旋回装着されているデバイスに関するものであり、またさらには部材を超音波検査するための方法に関するものである。
冒頭で言及したタイプの平面探触子はWO−A−2008/106535に記載されている。この平面探触子は、特に構造のエッジを検査するように設計されたものであり、またハウジングに接続させると共にテーパ付きのフローチェンバの上方に配列させた線形アレイトランスジューサを備える。このテーパ付きのフローチェンバは、線形アレイトランスジューサを構造のエッジの上に位置決めした場合に線形アレイトランスジューサと検査対象構造の間にある液体結合媒質向けのスロットを形成する。フローチェンバの下側表面は検査対象構造の表面に直に接して配置される。さらに平面探触子はその長手方向軸の周りでリテイナーに対してピボット式に装着されている。
超音波探触子に関するモジュール式の設計は、検査対象部材に対して水フリージェットテクノロジーによる結合を可能としたEP−A−0164168で知ることができる。
この実施形態の場合にそのフローチェンバは、フローチェンバの下側表面が小さい表面積を有するようにスロット形状の水アウトレット開口部の方向にテーパを付けている。
US−B−4,507,969は超音波液体ジェット探触子に関するものである。この探触子はさらに、少なくとも1つの水インレットを有するプレフローチェンバ、並びに少なくとも1つの水アウトレット開口部の下流側にある1つのフローチェンバを備える。このフローチェンバは、円錐台の形状をした外部表面上に設計されており、この際に下側表面は円形の表面となるように設計されている。
US−B−7,234,353では、部材の内部構造を検査するための超音波センサに関する無流体の音響結合について記載している。これによれば、制御可能な運搬デバイスなどの自動位置決めデバイスによって超音波トランスジューサが位置決めされる。
さらに別の超音波探触子配列が例えばWO 2006/122798 A1に記載されている。これは、ジェットノズル内にオーバーフローするプレフロー及びフィルタチェンバを備えており、この際に探触子がプレフローまたはフィルタチェンバにより囲繞されると共に水を周りに流している。
この配列は実際に優秀なフロー特性を特徴とするものであるが、探触子の交換が高費用となると共に、接続のためにフィルタまたはプレフローチェンバの分解を伴う。
WO−A−2008/106535
例えば探触子配列が検査対象の平面部材の上側表面上に置かれてこれに沿って動かされるようなプレートなどの平面部材に対する超音波検査などある種の用途では、探触子の重量も重要となり、このため軽量な探触子配列や良好な摺動特性が必要とされている。
これに基づくと本発明の基礎となる課題は、さらに平面部材に対する超音波検査を簡略化できるように冒頭で言及したタイプの平面探触子を開発することである。
この課題は、その部材に沿った平面延長部が部材に沿った基礎体部の平面延長部より大きいような部材側の平面探触子の下側表面を形成する摺動プレートと平面探触子が接続されていること、並びにこの摺動プレートがスロット形状の水アウトレット開口部を有することによって本発明に従って解決されよう。
従来技術と比較して、下側表面を拡大させた摺動プレートを通じて検査対象部材の表面上の平面探触子の支持用表面が拡大され、これにより水フリージェットテクノロジーを用いて摺動プレートの下側表面と検査対象部材の表面の間に水クッションを形成することが可能となり、その上で平面探触子が支えると共にこれにより検査対象部材の上を容易に移動可能となる。
大きな支持用表面に基づくと、平面探触子を重力補償デバイスと一緒に使用することが可能となる。
切り抜き穴やボア穴などの製作関連の貫通孔を有する平面部材を超音波検査するために、摺動プレートは基礎体部の基礎エリアの上方に突き出ていると共に、その寸法は検査方向で及び/または検査対象部材の検査方向に対する横方向で貫通孔のサイズ寸法と比べてより大きくしている。
基礎体部は好ましくは本質的にU字形状となるように設計されており、短い側壁要素がその長さに関する相対する端部までそこから延びる基礎プレートであって、該基礎プレート内でその長手方向軸に沿って放出/受信素子を有する探触子の下側表面を受け容れるための好ましくはスロット形状の開口部が導入されている基礎プレートと、両側をスロット形状の開口部と平行に走るボア穴などの好ましくは一連の貫通孔であって、独立でありかつ基礎プレートの上側表面に対して封止可能となったプレフローチェンバが貫通孔の各連に対して専用となっており、その各ケースにおいてフローチェンバの内部輪郭を形成する中間要素が基礎プレートの下側表面に沿って側壁要素間に配列されており、またこの中間要素は基礎プレートと平行に走る摺動プレート上に固定可能であると共に基礎体部に対して締結可能である貫通孔と、を備える。
スロット形状の開口部に沿って配列させた一連の貫通孔を通してさらに、このコンパクト設計を用いた小型の水チェンバによる無乱流のフローが達成される。
さらに、平面探触子の設計は個々の要素に関する単純な設計により特徴付けされる。したがって、短い時間内での低コストの変更を実現することが可能である。モジュール式の設計によってメンテナンスが簡略化される。
好ましい一実現形態ではその平面探触子は、独立に設計されたプレフローチェンバ同士の間に配列される。
これらのプレフローチェンバは四角形の形状とすると共に、好ましくはチェンバ空間を形成し下側表面上に導入されたミリング部並びに水接続を受け容れるために上側表面内に導入された少なくとも1つの貫通孔を備えたプラスチック材料から成る。プレフローチェンバは好ましくは、スロット形状の開口部と平行に走るボア穴がプレフローチェンバのチェンバ空間内に出るように開くようにして基礎プレートの上側表面の上にねじなどの締結要素を介してねじ留めすることが可能である。
無乱流のフローを達成するために、ボア穴がボア穴のエリア内のフローチェンバ輪郭の傾斜角度に本質的に対応する基礎体部の基礎プレート内のアングルブラケット内に装着されている。
この好ましい実現形態では、フローチェンバの輪郭が2つの相対する中間要素によって形成されている。したがってこの中間要素の交換によって、容易な方式でのフローチェンバの輪郭変更が可能となり、これにより基礎体部並びに摺動プレート及びプレフローチェンバを交換する必要がない。
摺動プレートと検査対象部材の間の動的圧力を回避するために、検査対象部材と対面する摺動プレートの下側表面上にスロット形状のミル加工(milled−out)部分が形成されるようにしている。
これによらずに、過剰な水がすでにプレフローチェンバ前で排出可能となるように、水供給コンジット内にオーバーフローバルブを配列させることが可能である。
保持用デバイス内の探触子配列のカルダンサスペンションを通じて、探触子配列が検査対象部材の輪郭に受動的に追随可能であるという利点が達成される。従来技術ではその周知の探触子が重過ぎかつ柔軟性がなさ過ぎるために、これを実現可能とし得なかった。
摺動プレートはその最上部に窪みを有しており、この内部にピボットピンによって基礎体部が受け容れられ、これにより摺動プレートの下側表面の近くにピボットピンがまたしたがって回転軸が来るようになる。これによって低重心での回転が実現される。
さらに本課題は、平面部材を超音波検査するためのデバイスであって、平面探触子の下側表面がスロット形状の水アウトレット開口部を有する摺動プレートによって形成されかつ摺動プレートが基礎体部の基礎エリアの上方に突き出ていること、並びに平面探触子はY方向の長手方向にまた好ましくは検査方向に走る軸の周りで振動する重力補償デバイスとして設計された保持用デバイスを介して装着されており、これにより該平面探触子は摺動プレートの下側表面と表面エリアの間に形成された水摺動クッション上を滑走すること、としたデバイスによって解決される。
検査対象部材の検査方向での貫通孔のサイズ寸法と比べてその寸法がより大きい表面積を有する拡大させた摺動プレートを通じて、持続可能な(sustainable)水クッションの生成が促進され、これにより重力補償デバイスと連携した平面探触子の動作が可能となる。したがって従来技術と比較した場合、重力補償デバイスにより表面変動の補償が可能であるため、凸凹の表面エリア(該当する場合)を有する大規模部材を高費用のプログラミング作業を伴うことなく検査することが可能であるという利点が実現される。
好ましい一実現形態の場合では探触子配列の側壁は、X軸の周りで探触子配列の保持用デバイスと組み合わせることが可能なピボットピンを受け容れるためのモールディングを有するようにしている。したがって、探触子配列のX軸の周りでの回転運動が可能である一方、重力補償デバイスによってY方向に関しては長手方向運動が得られる。
さらに本発明は、摺動プレートと接続した平面探触子を用いて水ジェットテクノロジーによって超音波信号を結合させることによって製作関連の平面貫通孔を有する部材を検査するための方法であって、摺動プレートの平面延長部は、その幅(B)が製作関連の貫通孔の通常の延長部と比べてより大きい検査方向に対する横方向での延長部を有するかつ/または製作関連の貫通孔の通常の延長部と比べてより大きい検査長手方向での延長部を有するような方式で設計されている方法に関するものである。
好ましくは、摺動プレートを有する探触子は検査対象部材の上でフロート状態にあり、かつ摺動プレートの下側表面は既存の水クッション上に装着されている。
本方法は、上に記載した平面探触子及び/または上に記載したデバイスやその特徴を用いて実現されることが好ましい。
より具体的には本発明の利点及び特徴は、本特許請求の範囲、これらそれ自体及び/またはこれらの組み合わせから理解される特徴からだけではなく、図面から理解される好ましい実現形態に関する以下の説明からも得られよう。
探触子配列を3次元で表した図である。 図1に関する断面像である。 探触子配列の側面像である。 図1による探触子配列の上面像である。 重力補償デバイスを3次元で表した図である。 摺動プレートが検査対象部材の貫通孔のエリアにある平面探触子の斜視図である。 摺動プレートが検査対象部材のエッジのエリアにある平面探触子の斜視図である。 摺動プレートの底面図である。
図1は、本ケースにおいて平面探触子として設計された本発明による探触子配列10の3次元像を表している。探触子配列10は、探触子12と、2つのプレフローチェンバ14、16と、基礎体部18と、2つのフローチェンバ要素20、22並びに摺動プレート24と、を備えたモジュール式設計を有する。
基礎体部18は、真鍮などの金属材料から製作することが好ましい。基礎体部18は、長手方向エッジ27、28が横方向エッジ30、32と比較してより長くなるように設計された本質的に矩形の基礎プレート26を有する。側壁要素34、36は、基礎プレート24の長手方向延長部と比べてより短くなるように設計されており、短い側の横方向エッジ30、32から延び出ている。
図2及び3から、フローチェンバ要素20、22は、そのそれぞれの内側表面38、40が結合されてフローチェンバ42の本質的に漏斗形状の輪郭を形成しており、側壁要素34、36の間を延びていることが理解できよう。フローチェンバ要素20、22の外側辺44、46は基礎プレート26の長手方向エッジ27、28と面一である。
フローチェンバ要素20、22は、摺動プレート24を介して基礎体部18に対して固定されている。摺動プレート24は水アウトレットを形成するスロット形状の開口部50を有する。
摺動プレート24は、プラスチック成形部品として設計されると共に、側壁要素34、36の間を延びかつ後者に密に押し当てて位置させた第1の上側区画52と、基礎プレート26の表面エリアを少なくとも有する下側区画54と、を備える。
摺動プレート24と検査対象部材の間の水圧の過荷重を防止するために、摺動プレート48の下側表面56上にスロット58、60を導入している。
基礎プレート26の長手方向中心線62に沿って、スロット形状の開口部が導入されており、この上に同じく長手方向に整列させて図4に示すように探触子12を配列させている。これに関して、探触子12の下側表面64はフローチェンバ42の壁面の一区画を形成している。探触子12は、スロット形状の開口部62に沿って走る溝66内に配列させていると共に、ねじ68などの締結要素を介して基礎体部18と一体にねじ留めされている。フローチェンバ42内まで延びるボア穴など両方の辺に連なって配列させた貫通孔70、72は、スロット形状の開口部62と平行に走っている。このケースでは貫通孔70、72の上に、プレフローチェンバ14、16のうちの一方が配列されており、これが探触子12と平行に延びると共にねじなどの締結要素74を介して基礎プレート26と接続されている。
プレフローチェンバ14、16はさらにプラスチック成形部品から設計されていると共に、その上側表面76上に水インレットを接続させることが可能な接続部78を有している。プレフローチェンバ要素14、16の下側表面80内には、チェンバ空間82、84を形成するミル加工部分が導入されている。各ケースにおいて貫通孔70、72はチェンバ空間82、84のうちの一方の内部に開いている。
平面部材に対する全自動式超音波検査の場合では、平面探触子として設計された探触子10を図5に従って重力補償デバイス100内で動作させている。この重力補償デバイスは、ガントリロボット(図示せず)などの運搬デバイスと強固に結合させることが可能な基礎プレート12を備える。基礎プレート102の上側表面から、互いに平行な間隔で配列させたガイドシリンダ104、106が延びている。ガイドシリンダ104、106内にはガイドロッド108、110を装着し、これによりこれらを軸方向に変位させることが可能である。先ず、基礎プレート102の下面を延びるガイドロッド110、108の下側端部が接続用ブロック112を介して連結される。接続用ブロックから、探触子10を作用位置に保持する保持用要素114、116が出ている。この過程において保持用要素114、116は、探触子配列10の基礎体部12と互いにねじ留めするなどして結合させることが可能である。
第2には、基礎プレートの上側に延びるガイドロッド110、108の上側端部120、122もまた、コネクタ要素124を介して互いに接続させている。コネクタ要素124は、第1のガイドローラー126及び第2のガイドローラー128(図示せず)を介してガイドされた閉鎖ストリップ130と接続されている。さらにこのストリップ130は重力つりあいおもり132と結合させており、この重力つりあいおもり132はガイドロッド134、136に沿って探触子10の動きと反対方向に摺動式にガイドされている。ガイドロッド134、136の端部は回転軸を介して互いに接続されており、この回転軸上においてガイドロッド間の回転位置で円周方向に第1のガイドローラー126が装着されている。第2のガイドローラー128は基礎プレート102内で回転位置で装着されている。
さらに基礎プレート100上には探触子10を動作位置に調整するために、空気式のシリンダ138のプランジャロッド140が接続用ブロック112と接続されるように好ましくはガイドロッド110、108の間に空気式のシリンダ138が設けられている。
引き続き、図5に示したデカルト座標系を参照することにする。保持用要素114、116の間に配列させた探触子配列10は座標系のX軸に沿って(すなわち、運動方向(Z軸)に対する横方向に)走る軸140の周りにピボット式に装着されている。この目的のために、基礎体部18内にレセプタクル142、144が導入されており、各ケースではこの中でピボットピン146が受け容れられて、これを保持用要素114、116と接続させることが可能である。したがって、カルダンサスペンションが実現され、これにより探触子配列10は検査対象部品の輪郭に受動式に追随することが可能である。従来技術では、周知の探触子配列が重過ぎること並びに柔軟性がなさ過ぎるためにこれが不可能であった。
図6は、基礎体部(26)の表面積より大きな表面積を有する摺動プレート152が設けられる点において図1〜5に従った実現形態と異なる平面探触子150の実現形態とした重力補償デバイス100を表している。具体的には摺動プレート52は、貫通孔154またはエッジ156のオーバーランによって摺動プレート152の下側表面156の少なくとも1つの区画が検査対象部材の上側表面158上に支えられるような寸法設定を有する。
これにより、特に重力補償デバイス100を用いた場合に、部材160の上側表面158上の支持が保証され、また摺動プレート152の下側表面156と上側表面158の間に常に水クッションが形成されることが保証される。
さらに、摺動プレート152に対する大規模設計によれば平面探触子150を支持する水クッションの低い水圧での形成が実現される。この接続において、伝播方向に配列させた摺動プレートの下側表面156上を走る溝とプレフローチェンバとフローチェンバの間で多数の開口部を介して本質的に形成されかつ水の均一分布を保証する無乱流フローとによって支持効果が得られる。
従来技術(すなわち、「水クッション」を確立するのに適さない支持用表面が小さい平面探触子)と比較して、この平面探触子は特に重力補償デバイス100と連携させたときに、検査配列を表面エリア上でより容易にまたしたがってより迅速に移動可能であり、このため検査を全体としてより迅速に実施可能であるという利点を有する。これに加えて、探触子のカルダンサスペンションと重力補償デバイス100の連携に基づいて、本探触子は多くの自由度で移動可能であり、これにより検査対象部材の表面エリア158にある凸凹、波うちその他に対する補償を、配列をガイドするガントリロボットを(必要な場合であっても)プログラムし直すことを必要とせずに実施可能でなる。
図8は、摺動プレート152の下側表面156の斜視図を表している。スロット形状の水アウトレット開口部62は中心軸140に沿って走っており、一方この中心軸140を通って超音波を水フローによって検査対象部材160に結合させており、またこれによって摺動プレート152を支えている水クッションを生成するための水フローが生成される。さらに、水アウトレット開口部162、164、166、168が設けられており、これを通過させて摺動プレートの下側表面156と部材160の表面エリア158の間に水を流している。
水アウトレット開口部162〜168は、チャンネルを介してプレフローチェンバ14、16と接続させている。
摺動プレート152は検査方向の長さLが100mm≦L≦200mmの範囲(好ましくは、L=160mm)であり、また検査方向に対する横方向の幅Bが200mm≦B≦300mmの範囲(好ましくは、B=230mm)であることが好ましい。スロット形状の水アウトレット開口部62は、検査方向に対する横方向の延長部BSが50≦BS≦100mmの範囲(好ましくは、75mm)であり、また検査方向の延長部LSは4mm≦LS≦10mmの範囲(好ましくは、LS=6mm)である。
摺動プレート152の寸法設定に関しては、長さLを貫通孔154の最大長手方向延長部より大きくしかつ/または幅Bを貫通孔154の検査方向に対する横方向の延長部より大きくすることによって、摺動プレート152がオーバーランした場合であっても後者が下側表面156を有する少なくとも1つの区画によって検査対象部材の表面エリア158上に支持するようにしている。
図7によれば摺動プレート152はその上面に窪み170を有しており、この中にピボットピン146によって基礎体部12が受け容れられている。したがって、平面探触子の旋回特性を向上させるために回転軸から摺動プレート152の下側表面156までの距離を最小限としている。
10 探触子配列
12 探触子
14 プレフローチェンバ
16 プレフローチェンバ
18 基礎体部
20 フローチェンバ要素
22 フローチェンバ要素
24 摺動プレート
26 基礎プレート
27 長手方向エッジ
28 長手方向エッジ
30 横方向エッジ
32 横方向エッジ
34 側壁要素
36 側壁要素
38 内側表面
40 内側表面
42 フローチェンバ
44 外側辺
46 外側辺
48 摺動プレート
50 スロット形状の開口部
54 下側区画
56 下側表面
58 スロット
60 スロット
63 長手方向軸
64 探触子の下側表面
66 溝
68 ねじ
70 貫通孔
72 貫通孔
74 ねじ、締結要素
76 上側表面
78 接続
80 プレフローチェンバ要素の下側表面
82 チェンバ空間
84 チェンバ空間
100 重力補償デバイス
102 基礎プレート
104 ガイドシリンダ
106 ガイドシリンダ
108 ガイドロッド
110 ガイドロッド
112 接続用ブロック
114 保持用要素
116 保持用要素
120 ガイドロッドの上側端部
122 ガイドロッドの上側端部
124 コネクタ要素
126 第1のガイドローラー
128 第2のガイドローラー
130 閉鎖ストリップ
132 重力つりあいおもり
134 ガイドロッド
136 ガイドロッド
140 軸
142 レセプタクル
144 レセプタクル
146 ピボットピン
150 平面探触子
152 摺動プレート
154 貫通孔
156 摺動プレートの下側表面
158 検査対象部材の上側表面
160 部材
162 水アウトレット開口部
164 水アウトレット開口部
166 水アウトレット開口部
168 水アウトレット開口部
170 窪み

Claims (15)

  1. 水ジェットテクノロジーによって超音波信号を検査対象の平面部材(160)に結合させるための探触子装置(10)であって、
    少なくとも1つの水インレット(78)を有する少なくとも1つのプレフローチェンバ(14、16)と、
    少なくとも1つのプレフローチェンバ(14、16)の下流に位置し、スロット形状の水アウトレット開口部(50)を通って探触子装置(10)の下側表面(56)まで延びるフローチェンバ(42)と、
    前記フローチェンバ及び前記少なくとも1つのプレフローチェンバ(14、16)のうちの少なくとも1つの外部に自由にアクセス可能な方式で着脱可能に配列された探触子(12)と、
    探触子(12)を受け容れるための基礎体部(28)と、
    前記スロット形状の水アウトレット開口部(50)を有し、部材(160)に沿ったその平面延長部が部材(160)に沿った基礎体部(28)の平面延長部より大きいような探触子装置(10)の前記下側表面(56、156)を、前記部材側に形成する摺動プレート(24、153)と、
    を備え、
    探触子装置(10)の前記下側表面(56)と検査対象の前記部材(160)の表面エリアとの間に水フローが形成される、
    探触子装置(10)。
  2. 前記摺動プレート(24、152)は製作関連手法における検査対象部材(160)の検査方向での長さ(L)が検査方向で部材(160)が示す貫通孔(154)の延長部と比べてより大きいこと、かつ/または前記摺動プレート(24)は部材(160)の検査方向に対する横方向の幅(B)が1つまたは各貫通孔(154)の検査方向に対する横方向の延長部と比べてより大きい、
    請求項1に記載の探触子装置。
  3. 前記摺動プレート(24)は100mm≦L≦200mmの範囲の好ましくは160mmの長さ(L)、200mm≦B≦300mmの範囲の好ましくは230mmの幅(B)、並びに5mm≦D≦20mmの範囲の厚さ(D)を有する、請求項1または2に記載の探触子装置。
  4. 前記摺動プレート(24)はその下側表面(56、156)の上を検査方向に走る検査対象部材(160)と対面したスロット形状のミル加工部分(58)を有する、請求項1から3のいずれかに記載の探触子装置。
  5. 前記スロット形状の水アウトレット開口部(62)は、検査方向に対する横方向で50mm≦LS≦100mmの範囲の好ましくはLS=75の長さ(LS)並びに検査方向で4mm≦BS≦10mmの範囲の好ましくはBS=6mmの幅(BS)を有する、請求項1から4のいずれかに記載の探触子装置。
  6. 摺動プレートの下側表面(156)内に配置され、前記少なくとも1つのプレフローチェンバを介して水供給コンジットと接続させた別の水アウトレット開口部(162、164、166、168)を備える、請求項1から5のいずれかに記載の探触子装置。
  7. 前記基礎体部(18)は基礎プレート(26)を備え、U字形状となるように本質的に設計されており、
    短い側壁要素(36、38)が基礎プレート(26)から基礎プレート(26)の長さに対する相対する端部まで延び、
    基礎プレート(26)が、
    基礎プレート(26)の長手方向軸(63)に沿って、探触子(12)の下側表面(64)を受け容れるように構成された、スロット形状の開口部(62)と、
    スロット形状の開口部(62)の両側と平行に配置された貫通孔(70、72)と
    を備え、
    前記貫通孔は、基礎プレート(26)の上側表面まで前記少なくとも1つのプレフローチェンバ(14、16)内を延び、かつ前記少なくとも1つのプレフローチェンバ(14、16)と接続され、
    基礎プレート(26)の下側表面上の側壁要素(36、38)間に、基礎プレート(26)の長手方向辺(27、28)の方向に、2つのチェンバ要素(44、46)が配置され、
    該2つのチェンバ要素(44、46)は、基礎プレートと平行に走る摺動プレートの上側に固定可能であり、かつ基礎体部に締結可能である、
    請求項1から6のいずれかに記載の探触子装置。
  8. 2つのプレフローチェンバ(14、16)を備え、
    前記探触子(12)は、該2つのプレフローチェンバ(14、16)の間に配列されている、
    請求項1から7のいずれかに記載の探触子装置。
  9. 前記少なくとも1つのプレフローチェンバ(14、16)は、プラスチック材料からなる四角形状を有し、
    前記少なくとも1つのプレフローチェンバ(14、16)は、
    前記少なくとも1つのプレフローチェンバ(14、16)の下側表面(82)上に導入されたチェンバ空間(82、84)を形成するミリング部と、
    水接続(78)を受け容れるために前記少なくとも1つのプレフローチェンバ(14、16)の上側表面(76)内に導入された接続部と、
    を備え、
    スロット形状の開口部の両側に配置された貫通穴(70、72)がプレフローチェンバ(14、16)のチェンバ内に出るように、前記少なくとも1つのプレフローチェンバが締結要素を介して基礎プレート(26)の上側表面上にねじ留め可能である、
    請求項7に記載の探触子装置。
  10. 前記貫通穴(70、72)のエリア内のフローチェンバ輪郭(38、40)の傾斜角度と本質的に対応した貫通穴(70、72)が、基礎体部の基礎プレート(26)内のアングルブラケット内に装着されている、請求項7に記載の探触子装置。
  11. 探触子装置が保持用デバイス(100)内に旋回装着され、
    探触子装置の長手方向の軸(140)の周りにカルダン式に配列されている、
    請求項1から10のいずれかに記載の探触子装置。
  12. 前記基礎体部(12)はピボットピン(146)用のレセプタクル(144、146)を有し、これによって探触子装置(10)を保持用デバイス(100)と組み合わることが可能である、請求項11に記載の探触子装置。
  13. 前記摺動プレート(56、156)はピボットピン(46)の摺動プレート(152)の下側表面(156)までの距離を短縮させる窪み(170)を有する、請求項12に記載の探触子装置。
  14. 探触子配列を備える、水ジェットテクノロジーによって平面部材を超音波検査するためのデバイスであって、前記探触子配列が、
    少なくとも1つの水インレット(78)を有する少なくとも1つのプレフローチェンバ(14、16)と、
    少なくとも1つのプレフローチェンバ(14、16)の下流に位置し、スロット形状の水アウトレット開口部(50)を通って探触子配列(10)の下側表面(56)まで延びるフローチェンバ(42)と、
    前記フローチェンバ及び前記少なくとも1つのプレフローチェンバ(14、16)のうちの少なくとも1つの外部に自由にアクセス可能な方式で着脱可能に配列された探触子(12)であって、横表面(64)に放出/受信素子を有し、かつフローチェンバ(42)の内側壁区画を形成する探触子(12)と、
    探触子(12)を受け容れるための基礎体部(28)と、
    前記スロット形状の水アウトレット開口部(50)を有し、部材(160)に沿ったその平面延長部が部材(160)に沿った基礎体部(28)の平面延長部より大きいような探触子配列(10)の前記下側表面(56、156)を、前記部材側に形成する摺動プレート(24、153)と、
    を備え、
    探触子配列(10)の前記下側表面(56)と検査対象の前記部材(160)の表面エリアとの間に水フローが形成され、
    探触子配列(10)は、保持用デバイス(100)を介して運搬機械と組み合わせ可能であり、かつ保持用デバイス(100)内で検査方向に対する横方向に走る軸(140)の周りに旋回装着され、
    探触子配列(10)は、前記部材に沿って検査方向に移動させることが可能であり、
    摺動プレート(24、152)は、基礎体部(26)の基礎エリアの上方に突き出ており、
    探触子配列(10)は、摺動プレート(24)の下側表面(56)と前記部材の表面エリア(158)との間に形成された水摺動クッション上を滑走する、
    デバイス。
  15. 摺動プレート(24)の前記下側表面(56)の少なくとも一部は、摺動プレート(24)が検査対象の前記部材の上方を走る際に、前記部材の前記表面エリア上に支えられる、請求項14に記載のデバイス。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8650958B2 (en) * 2006-02-02 2014-02-18 The Boeing Company Thin-film ultrasonic probe having a flexible membrane
DE102008037517A1 (de) * 2008-11-03 2010-05-27 Ge Sensing & Inspection Technologies Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ultraschallprüfung eines Bauteils
CN103472132A (zh) * 2013-09-27 2013-12-25 保定天威集团有限公司 一种用于钢板超声波探伤的方法及便携装置
JP5650339B1 (ja) * 2014-02-06 2015-01-07 株式会社日立パワーソリューションズ 超音波検査装置
US9664652B2 (en) * 2014-10-30 2017-05-30 The Boeing Company Non-destructive ultrasonic inspection apparatus, systems, and methods
US9746447B2 (en) 2014-10-30 2017-08-29 The Boeing Company Apparatuses, systems, and methods for inspecting a component
DE102015102786A1 (de) * 2015-02-26 2016-09-01 Salzgitter Mannesmann Forschung Gmbh Vorrichtung zur Ultraschallprüfung von Prüfkörpern, insbesondere aus Metall
GB2591131A (en) * 2020-01-17 2021-07-21 Dolphitech As Ultrasound coupling shoe
CN113680704B (zh) * 2021-10-25 2021-12-28 南通福美新材料有限公司 一种超声波检测导热系数检测设备

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS474586B1 (ja) * 1968-04-30 1972-02-08
JPS5091585U (ja) * 1973-12-20 1975-08-01
US4165649A (en) * 1975-02-13 1979-08-28 Southwest Research Institute Apparatus and method for ultrasonic inspection of highly attenuative materials
JPS5893866U (ja) * 1981-12-21 1983-06-25 株式会社富士電機総合研究所 超音波探傷用探触子
US4472975A (en) * 1982-01-11 1984-09-25 Tac Technical Instrument Corporation Ultrasonic transducer coupler for flaw detection systems
US4507969A (en) * 1983-03-15 1985-04-02 Martin Marietta Corporation Ultrasonic liquid jet probe
US4558598A (en) * 1984-06-07 1985-12-17 The Boeing Company Ultrasonic linear array water nozzle and method
JPH0524053Y2 (ja) * 1988-12-06 1993-06-18
US5123281A (en) * 1990-04-20 1992-06-23 General Dynamics Corporation Ultrasonic testing device
DE4026458A1 (de) * 1990-08-17 1992-02-20 Mannesmann Ag Us-pruefvorrichtung
US5469744A (en) * 1994-06-16 1995-11-28 Iowa State University Research Foundation Inc. Apparatus for acoustically inspecting a workpiece
US5567881A (en) 1995-05-05 1996-10-22 Mcdonnell Douglas Corporation Method and apparatus for inspecting a structural part having surface irregularities
JPH10142206A (ja) * 1996-11-13 1998-05-29 Hitachi Constr Mach Co Ltd 超音波検査装置
US6298727B1 (en) * 1999-10-18 2001-10-09 Sierra Matrix, Inc. Apparatus for acoustic inspection of a workpiece in arbitrary scanning orientations
EP1319947A1 (en) * 2001-12-14 2003-06-18 Ultrasonic Scientific Limited Acoustical Cell for Material Analysis
US6948369B2 (en) 2002-02-06 2005-09-27 Applied Metrics, Inc. Methods for ultrasonic inspection of spot and seam resistance welds in metallic sheets and a spot weld examination probe system (SWEPS)
US6940212B2 (en) * 2002-02-08 2005-09-06 Metscan Technologies, Llc (A Georgia Limited Liability Corporation) Non-fluid acoustic coupling
US7151645B2 (en) * 2003-09-23 2006-12-19 Seagate Technology Llc Interleaved repeatable runout estimation
US7021143B2 (en) * 2003-12-11 2006-04-04 General Motors Corporation Cylindrically-rotating ultrasonic phased array inspection method for resistance spot welds
US7284434B1 (en) 2004-11-02 2007-10-23 Fleming Marvin F Rigid-contact dripless bubbler (RCDB) apparatus for acoustic inspection of a workpiece in arbitrary scanning orientations
DE102005022729B4 (de) * 2005-05-18 2022-01-20 Baker Hughes Digital Solutions Gmbh Verfahren und Prüfkopfanordnung zur Ankopplung von Ultraschallsignalen an ein zu prüfendes Bauteil mittels Wasserfreistrahltechnik
FR2891910B1 (fr) 2005-10-10 2007-12-28 Eads Ccr Groupement D Interet Dispositif de controle d'une piece par ultrasons
US7637163B2 (en) * 2006-02-02 2009-12-29 The Boeing Company Thin-film ultrasonic probe
US8650958B2 (en) * 2006-02-02 2014-02-18 The Boeing Company Thin-film ultrasonic probe having a flexible membrane
US8336384B2 (en) * 2006-02-02 2012-12-25 The Boeing Company Ultrasonic probe
US7571649B2 (en) * 2007-02-28 2009-08-11 The Boeing Company Probe for inspection of edges of a structure
US8087298B1 (en) * 2009-03-10 2012-01-03 Sandia Corporation Ultrasonic probe deployment device for increased wave transmission and rapid area scan inspections

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