JP6081028B1 - 超音波測定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明に係る実施の形態1である超音波測定装置1の概略構成を示す図である。この超音波測定装置1は、柱状構造を有する試験体の表面または内部に存在し得る欠陥部位の性状を超音波を用いて非破壊で測定する機能を有する。図1に示されるように超音波測定装置1は、試験体2に対向して配置されるべきアレイ探触子10と、送受信器20と、アレイ探触子10を図1のX軸方向に沿って移動させるアクチュエータ30とを備えて構成される。
tanαyz=tanα×sinβ (2)
次に、本発明に係る実施の形態2について説明する。本実施の形態は、上記実施の形態1の変形例である。図20は、実施の形態2におけるアレイ探触子12の概略断面図である。本実施の形態の超音波測定装置の構成は、上記アレイ探触子10に代えてアレイ探触子12を有する点を除いて、上記実施の形態1の超音波測定装置1の構成と同じである。
次に、本発明に係る実施の形態3について説明する。図21は、本発明に係る実施の形態3である超音波測定装置1Aの概略構成を示す図である。この超音波測定装置1Aも、柱状構造を有する試験体の表面または内部に存在し得る欠陥部位の性状を超音波を用いて非破壊で測定する機能を有する。図21に示されるように超音波測定装置1Aは、試験体2に対向して配置されるべきアレイ探触子13と、送受信器20Mと、アレイ探触子13を図21のX軸方向に沿って移動させるアクチュエータ32とを備えて構成されている。
次に、本発明に係る実施の形態4について説明する。本実施の形態は、上記実施の形態3の変形例である。図29及び図30は、実施の形態4におけるアレイ探触子15の概略断面図であり、図31は、k番目のサブアレイ探触子15kの概略断面図である。また、図32は、実施の形態4におけるアクチュエータ32A及び駆動機構の概略構成を示す図である。
Claims (6)
- 電気信号によって駆動され超音波ビームを管状試験体中に伝搬させ、かつ、前記管状試験体中を伝搬した超音波を電気信号に変換するアレイ探触子と、
前記アレイ探触子を駆動し、かつ、前記アレイ探触子からの電気信号を受信する送受信器と、
前記アレイ探触子の位置を機械的に制御する制御機構と、
を備え、
前記アレイ探触子は、前記管状試験体に対して配置された状態において前記管状試験体の管軸方向に沿って配列される複数の超音波放射素子を含み、
前記複数の超音波放射素子の各々が、前記管状試験体の管軸方向に対してオフセット角を有するように構成され、
前記送受信器は、前記制御機構に対して前記アレイ探触子の移動情報を伝達し、かつ、前記アレイ探触子に対してビーム制御の指示信号を伝達し、
前記制御機構は、前記移動情報に基いて前記アレイ探触子の位置を移動させ、
前記アレイ探触子は、前記指示信号に基づいて前記超音波ビームの伝搬方向を、前記複数の超音波放射素子の最大放射方向に対して前記オフセット角を相殺する角度だけ傾斜する方向から、前記最大放射方向に対して前記オフセット角に等しい角度だけ傾斜する方向までの範囲内で前記管軸方向に変えることを特徴とする超音波測定装置。 - 前記アレイ探触子は、前記管状試験体の管軸方向に対して複数個のサブアレイ探触子が配列されて構成されることを特徴とする請求項1記載の超音波測定装置。
- 前記送受信器からの指示信号は、前記管軸方向に超音波ビームを広げて探傷する指示を含んでいることを特徴とする請求項2記載の超音波測定装置。
- 電気信号によって駆動され超音波ビームを管状試験体中に伝搬させ、かつ、前記管状試験体中を伝搬した超音波を電気信号に変換するアレイ探触子と、
前記アレイ探触子を駆動し、かつ、前記アレイ探触子からの電気信号を受信する送受信器と、
前記アレイ探触子の位置を機械的に制御する制御機構と、
を備え、
前記アレイ探触子は、前記管状試験体に対して配置された状態において前記管状試験体の管軸方向に直交する方向に沿って配列される複数の超音波放射素子を含み、
前記複数の超音波放射素子の各々が、前記管状試験体の管周方向に対してオフセット角を有するよう構成され、
前記送受信器は、前記制御機構に対して前記アレイ探触子の角度情報を伝達し、かつ、前記アレイ探触子に対してビーム制御の指示信号を伝達し、
前記制御機構は、前記角度情報に基いて前記アレイ探触子の角度を変化させ、
前記アレイ探触子は、前記指示信号に基づいて前記超音波ビームの伝搬方向を、前記超音波放射素子の最大放射方向に対して前記オフセット角を相殺する角度だけ傾斜する方向から、前記最大放射方向に対して、前記オフセット角に等しい角度から所定角度を減じて得た角度だけ傾斜する方向までの範囲内で前記管周方向に変えることを特徴とする超音波測定装置。 - 前記アレイ探触子は、前記管状試験体の管軸方向に対して複数個のサブアレイ探触子が配列されて構成されることを特徴とする請求項4記載の超音波測定装置。
- 前記サブアレイ探触子は、前記管軸方向に超音波ビームを広げる音響レンズを有していることを特徴とする請求項5記載の超音波測定装置。
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