JPH01172750A - 超音波斜角探触子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は板材、管材等の主にＭ接部に存在する欠陥を
検出するための超音波斜角探触子に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は例えは超音波探傷法（餡和４９年　日刊工業新
聞社発行）に示された従来の超音波斜角探触子の断面図
である。

図において、（１）は超音波の送受信を行う振動子。

（２）は上記振動子（１）を固定し、所定の角度で試験
体へ超音波を入射させるための楔、（３）はケース、（
４）は楔（２）内の不要超音波を吸収する吸音材、（５
）は水。

油等の接触媒質、（６）は試験体、（７）は溶接部、（
８）は欠陥である。

従来の超音波探触子は上記のように構成されており、振
動子（１）から発生した超音波は喫（２）に設けられた
角度とスネルの法則により、試験体（６）中で所定の屈
折角を有して伝播する。そして、欠陥（８）−ζ到達後
再び逆の経路で振動子ｆｉｌへ受信される。

又、上記間（２）は一般に有機ガラスから構成されてお
り２弾性がほとんどないため、試験体（６）表面の凹凸
ｔζ対して密着性を確保することはほとんど困難となる
。従って、　［４＋３１と試験体（６）との超音改伝播
効率を同上させるために水や油等の接触媒質（５）を便
って探傷試験を実施する必要があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のよう１ζ楔（２）と試験体（６）との間に液体や
糊状の接触媒質（５）を使用しなければならない超音波
探触子５ζおいては、接触媒質（５）全供給するための
付帯設備（例えばポンプ、タンク、ホース等）が必要ｌ
ζなったり、超音波探触子を保持するホルダーやシュー
・の部分に接触媒質（５）をためるための構造が必要に
なったりし、探傷装置として複雑で。

かつ高価なものとなる問題があった。

又、接触媒質（５）の塗布、除去清掃に時間がかかるた
めに、検査時間の削減ができない問題があった。

この発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
で、同一の超音波斜角探触子の内部に。

それぞれ９０°異なる方向に超音波を発生できるようｌ
ζ振動子を２個設け、超音波斜角探触子の外形形状をタ
イヤ形とし、上記タイヤ形状の超音波斜角探触子の最外
周面上に軟質ゴムを設けることによジ液体や糊状の接触
媒質の塗布、清掃作業を不要とし、検査効率を著しく向
上させた超音波斜角探触子全得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明ｌζよる超音波斜角探触子は、タイヤ形状をし
ており、契止の振動子取付は面が、タイヤの回転方向Ｉ
ζ対して２面設けられ、−力の面に取付けられた振動子
から送受信される超音波の方向は、タイヤの回転力向と
同一で、他方の面に取付けられた振動子から送受信され
る超音波の方向はタイヤの回転方向に直交する方向とし
、上記ｌｌ！！を円柱状の固定部に収納し、上記固定部
の外周面上Ｉζリング状の回転部を設け、さらＩζ上記
回転部の外周面上Ｉζ軟質ゴムを具備させたものである
。

〔作用〕

この発明においては超音波斜角探触子の外形形状をタイ
ヤ形とし、この最外周面上に軟質ゴムを設けているため
、液体や糊状の接触媒質を使用しなくても、軟質ゴムの
弾性が楔と試験体とのすき間を充填することにより音響
結合を確保することが可能となる。

又、超音波斜角探触子の形状がタイヤ形であるため、走
査方向に制限が生じることになるが、タイヤの回転方向
と１回転方向ｌζ直交する方向のそれぞれｌζ超音波を
送受信する撮動子が設けられているため効率的な超音波
探傷試験が可能となる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す超音波斜角探触子の
断面図であシ、第１図（ａｔは横断面図、第１図（ｂ）
は後方断面図である。

図において、　（１ａ）は超音波斜角探触子の走査方向
（回転方向）ｌζ超音波を送受信するための撮動子、　
（１ｂ）は超音波斜角探触子の走査方向（回転方向）と
直交する方向に超音波を送受信するための振動子、　（
２ａ）は上記揚動子（１ａＬ（，１ｂ）を固定し。

所定の方向と角度ｌζ超音波を送受信するための喫。

（９）は上記振動子（１ａ）、（１ｂ）と楔（２ａ）を
収納した円柱状の固定部材、α１は固定部材（９）の外
周面を回転する回転体、（Ｉυは回転体の外周に設けら
れた軟質ゴム、　０３は固定部材（９）と回転体α１と
のすき間を埋める液状媒質、α国は液状媒質α２が外部
にもれ出るのを防止するオイルシールである。

又、第２図はこの発明ＩＣよる超音波斜角探触子の走査
方向と超音波の送受信方向とｍ接部との関係を示した図
である。

図において、　（−（＋は超音波斜角探触子の走査方向
をｍ接部（７）と平行ｌζして、超音波の送受信はｍ接
部（７）と直交させた左右走査、（ロ）は超音波斜角探
触子の走査方向と超音波の送受信方向を同一としてｍ接
部（７）と直交させた前後走査である。

すなわち、ｍ接部の超音波探傷試験は、上記の左右走査
（イ）と前後走査（ロ）の組み合わせを行う事により効
率的Ｉζ検査が行われることｌこなる。

又、第１図に示した超音波斜角探触子では、形状がタイ
ヤ形で、かつ最外周面に軟質ゴムＱυが設けられている
ために、超音波斜角探触子の回転方向の走査は容易であ
るが、これと直交する方向の走査は極めて困難であるた
め、左右走査（イ）と前後走査（ロ）を組み合わせる場
合には超音波斜角探触子の方向を変えることが必要とな
り、力１つその場合でも超音波は常に溶接部に当てる必
要がある。

ここで発明した超音波斜角探触子は、楔（２ａ）上の直
交する２面ｌζ、それぞれ振動子（１ａ）、（１ｂ）を
設けているためｌζ上記条件を満たすことが可能となる
。

又、上記ｍ（２ａ）ｔ−収納した固定部材（９）と回転
体ａ〔とのすき間には液状媒質α２を封入することによ
り、この間の音響結合を確保している。さらＩζ回転体
（ｌＧの最外周部には軟質ゴムが設けられているため、
この弾性が試験体（６）表面の凹凸を完全に充填でき１
回転体（１（ｌと試験体（６）との間の音響結合を確保
している。

尚、軟質ゴムのショア硬度は２０を越えると弾力性が失
なわれ、その結果、試験体（６）表面の凹凸を完全にゴ
ムで充填させる事は困難となり、感度低下が大きくなる
。実験ｌζよると５　ＭＨｚの周波数の場合で硬度が１
５〜２０程度の時は約１０ｄＢ程度の感度低下であるが
、２５程度の硬度では約２５ｄＢ程度の感度低下となる
。

このようにして、液体や糊状の接触媒質（５）ｔ−不要
として、かつ前後走査と左右走査の両方の走査を容易に
した超音波斜角探触子を供給できることが可能となる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したように、超音波斜角探触子の外
形形状をタイヤ形として、内部の楔止には、タイヤの回
転方向と同一方向と、タイヤの回転方向とは直交する方
向との両方に超音波を送受信する振動子をそれぞれ備え
、かつ、超音波斜角探触子の最外周部に軟質ゴムを備え
たことによシ超音波斜角探触子と試験体との間に液体又
は糊状の接触媒質を使用させずに２前後走査と左右走査
を容易に行うことができ、その結果、超音波探傷試験の
効率が大幅に向上できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌはこの発明Ｉζよる超音波斜角探触子の横
断面図、第１図（１）ｌは後方断面図、第２図は超音波
斜角探触子の走査方向と超音波の送受信方向と溶接部と
の関係を示した図、第３図は従来の超音波斜角探触子の
断面図である。 図において、　（１ａ）は探触子の走査方向（回転方向
）に超音波を送受信するための振動子、　（１１））は
探触子の走査方向（回転方向）と直交する方向に超音波
を送受信するための振動子、　（２ａ）は楔、（５）は
接触媒質、（９）は固定部材、α〔は回転体、αυは軟
質ゴム、α２は液状媒質である。 尚、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 超音波斜角探触子において、上記探触子の走査方向に超
   音波を所定の角度で放射させる振動子の取付け面と、走
   査方向と直交する方向に超音波を所定の角度で放射させ
   る振動子の取付け面とを有する楔と、上記楔上の振動子
   取付け面に取付けた振動子と、上記楔を収納した円柱状
   の固定部材と、上記固定部材の円周面に外接するリング
   状の回転体と、上記回転体の外周面上に設けた軟質ゴム
   とを具備させた事を特徴とする超音波斜角探触子。