JPH01295160A - 超音波探傷用探触子および超音波カップリングモニタ方法 - Google Patents
超音波探傷用探触子および超音波カップリングモニタ方法Info
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- JPH01295160A JPH01295160A JP63123918A JP12391888A JPH01295160A JP H01295160 A JPH01295160 A JP H01295160A JP 63123918 A JP63123918 A JP 63123918A JP 12391888 A JP12391888 A JP 12391888A JP H01295160 A JPH01295160 A JP H01295160A
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は鋼溶接部等の超音波探傷における探触子および
カップリングモニタ方法に係り、特に、反射体のない被
検体の斜角探傷に使用する超音波探傷用探触子および超
音波カップリングモニタ方法に関する。
カップリングモニタ方法に係り、特に、反射体のない被
検体の斜角探傷に使用する超音波探傷用探触子および超
音波カップリングモニタ方法に関する。
反射体（欠陥）のない被検体の超音波探傷についての従
来技術における超音波カップリングモニタリングを第４
図および第５図によって説明する。
来技術における超音波カップリングモニタリングを第４
図および第５図によって説明する。
第４図は、探触子２に、探傷用斜角振動子３とは別に、
モニタ用垂直振動子１６を埋め込んでおき、被検体１に
垂直に超音波を入射させ、底面からの反射波を検出して
探触子２のカップリング状態をモニタすることを示す。
モニタ用垂直振動子１６を埋め込んでおき、被検体１に
垂直に超音波を入射させ、底面からの反射波を検出して
探触子２のカップリング状態をモニタすることを示す。
この場合、実際に探傷に用いる斜角入射の音波とモニタ
用音波との入射方向が異なっているため、斜角入射状態
を確実に千二りしているとは言えない。また、垂直入射
の場合、波動が縦波（圧縮波）であるため、音波の入射
が斜角入射に比べて容易であることから、斜角入射によ
る入射状態を忠実にモニタしているとは言い難く、この
方法は間接的なモニタ方法である。
用音波との入射方向が異なっているため、斜角入射状態
を確実に千二りしているとは言えない。また、垂直入射
の場合、波動が縦波（圧縮波）であるため、音波の入射
が斜角入射に比べて容易であることから、斜角入射によ
る入射状態を忠実にモニタしているとは言い難く、この
方法は間接的なモニタ方法である。
第５図は探傷に使用する斜角入射音波を用いてカップリ
ングモニタする方法を示したものであるが、この場合に
は、探触子２に探傷用斜角振動子とともに受波子（モニ
タ用振動子）４を埋め込み、接触媒質５を透過した超音
波の被検体表面からの反射波を捉えて入射状態をモニタ
する。この方法は接触媒質５を透過した超音波が必ず被
検体１に入射されるという前提に基づいた方法であり、
上記第４図の場合と同様に、間接的な確認方法である。
ングモニタする方法を示したものであるが、この場合に
は、探触子２に探傷用斜角振動子とともに受波子（モニ
タ用振動子）４を埋め込み、接触媒質５を透過した超音
波の被検体表面からの反射波を捉えて入射状態をモニタ
する。この方法は接触媒質５を透過した超音波が必ず被
検体１に入射されるという前提に基づいた方法であり、
上記第４図の場合と同様に、間接的な確認方法である。
なお、この方法はモニタ用音波の路程（音波の透過距離
）が被検体の探傷範囲の路程よりも短い場合、欠陥波と
して表われるため、適用被検体の厚さに限界がある。
）が被検体の探傷範囲の路程よりも短い場合、欠陥波と
して表われるため、適用被検体の厚さに限界がある。
上記したように、被検体に反射体（欠陥）がない場合の
斜角探傷におけるカップリングモニタにおいて、従来技
術においては、いずれの場合も、入射状態を間接的にモ
ニタしなければならないという問題があった。
斜角探傷におけるカップリングモニタにおいて、従来技
術においては、いずれの場合も、入射状態を間接的にモ
ニタしなければならないという問題があった。
本発明の目的は、上記従来技術の有していた課題を解消
して、モニタ用超音波を斜角探傷用超音波と同様条件で
入射させ、音波の入射状態をモニタすることができる超
音波探傷用探触子および超音波カップリングモニタ方法
を提供することにある。
して、モニタ用超音波を斜角探傷用超音波と同様条件で
入射させ、音波の入射状態をモニタすることができる超
音波探傷用探触子および超音波カップリングモニタ方法
を提供することにある。
上記目的は、探触子を、斜角探傷用振動子（送受波子）
とともに該振動子と音波入射角を同一にしたカップリン
グモニタ用振動子を配置（埋め込み）した探触子とする
こと、および、探傷器にモニタ用の増幅器を設け、上記
モニタ用振動子によって被検体の結晶粒界からの散乱波
を検出することによって達成することができる。
とともに該振動子と音波入射角を同一にしたカップリン
グモニタ用振動子を配置（埋め込み）した探触子とする
こと、および、探傷器にモニタ用の増幅器を設け、上記
モニタ用振動子によって被検体の結晶粒界からの散乱波
を検出することによって達成することができる。
なお、上記結晶粒界からの散乱波は通常の探傷用振動子
の周波数（２〜４ＭＨｚ）および感度では検出が困難な
ため、さらに高い周波数、例えば１０ＭＨｚの振動子を
使用する。
の周波数（２〜４ＭＨｚ）および感度では検出が困難な
ため、さらに高い周波数、例えば１０ＭＨｚの振動子を
使用する。
同−探触子内に探傷用振動子とともに該振動子と同一の
入射角で設けたモニタ用振動子を用いてモニタを行うこ
とによって、従来技術の手法にみられた間接的なモニタ
に基づく問題点を解消することができる。
入射角で設けたモニタ用振動子を用いてモニタを行うこ
とによって、従来技術の手法にみられた間接的なモニタ
に基づく問題点を解消することができる。
また、振動子周波数と被検体中での波長との間には下式
で示されるような関係があり、被検体中での波長は短く
なる。
で示されるような関係があり、被検体中での波長は短く
なる。
ここで、波長の約１７２までの大きさの反射体は検出が
可能であり、１０ＭＨｚ程度の高い周波数の振動子を使
用し、増幅器により増幅度を上げることによって、被検
体の結晶粒界からの散乱波を捕捉することができる。
可能であり、１０ＭＨｚ程度の高い周波数の振動子を使
用し、増幅器により増幅度を上げることによって、被検
体の結晶粒界からの散乱波を捕捉することができる。
これらのことから、斜角探傷において、反射体、例えば
垂直探傷における底面、からの反射波が得られない場合
でも音波の入射の有無をモニタすることが可能となる。
垂直探傷における底面、からの反射波が得られない場合
でも音波の入射の有無をモニタすることが可能となる。
以下、本発明の超音波探傷用探触子および超音波力ツブ
リングモニタ方法について実施例によって具体的に説明
する。
リングモニタ方法について実施例によって具体的に説明
する。
実施例 １
第１図は被検体１および該被検体１上に接触媒質５を介
して載置した探触子２を示す模式断面図で、探触子２に
探傷用斜角振動子３および該振動子３と同一人射角で配
置されたモニタ用振動子４とが埋め込まれ、一体化され
ていることを示す。
して載置した探触子２を示す模式断面図で、探触子２に
探傷用斜角振動子３および該振動子３と同一人射角で配
置されたモニタ用振動子４とが埋め込まれ、一体化され
ていることを示す。
また、第２図は、振動子を発振させ、また受信波を電気
信号に変換させるためのブロック図で、送信トリガ発生
回路７．７′、送信パルス発生回路８．８′、および、
入力回路９．９′、初段増幅回路１０．１０′、ゲイン
補正回路１１．１１′、増幅回路１２．１２′からなる
ことを示し、なお、符号中ダッシュ（′）のない符号は
探傷用斜角振動子に係り、ダッシュを付した符号はモニ
タ用振動子に係ることを示すものである。ここで、送信
クロックａ、ａ′から送信トリガ発生回路７．７′、送
信パルス発生回路８．８′を介して送信部す、ｂ’に加
えられた電圧によって振動子３．４が超音波を発生し、
反射体から反射した超音波は振動子３．４で再び電圧に
変換され、受信部ｃ、ｃ′から入力回路９．９′、初段
増幅回路１０．１０′、ゲイン補正回路１１．１１′、
増幅回路１２．１２′を介して電圧が増幅され、エコー
信号ｄ、ｄ’を形成する。
信号に変換させるためのブロック図で、送信トリガ発生
回路７．７′、送信パルス発生回路８．８′、および、
入力回路９．９′、初段増幅回路１０．１０′、ゲイン
補正回路１１．１１′、増幅回路１２．１２′からなる
ことを示し、なお、符号中ダッシュ（′）のない符号は
探傷用斜角振動子に係り、ダッシュを付した符号はモニ
タ用振動子に係ることを示すものである。ここで、送信
クロックａ、ａ′から送信トリガ発生回路７．７′、送
信パルス発生回路８．８′を介して送信部す、ｂ’に加
えられた電圧によって振動子３．４が超音波を発生し、
反射体から反射した超音波は振動子３．４で再び電圧に
変換され、受信部ｃ、ｃ′から入力回路９．９′、初段
増幅回路１０．１０′、ゲイン補正回路１１．１１′、
増幅回路１２．１２′を介して電圧が増幅され、エコー
信号ｄ、ｄ’を形成する。
探傷用斜角振動子３で発生した超音波は、被検体１中に
欠陥がある場合には反射波によりエコー信号ｇを与え、
欠陥がない場合には入射角度を保ちながら被検体１中で
反射を繰り返して次第に減衰する。
欠陥がある場合には反射波によりエコー信号ｇを与え、
欠陥がない場合には入射角度を保ちながら被検体１中で
反射を繰り返して次第に減衰する。
一方、モニタ用振動子４で発生した高周波数の超音波は
被検体１中の結晶粒界で反射散乱波６を生じ、該反射散
乱波６は受信部Ｃ′で受信され、増幅回路を経て増幅さ
れ、エコー信号ｄ′を与える。このエコー信号ｄ′が得
られた場合には、接触媒体５を介して被検体１中に超音
波が入射されていることを示し、エコー信号ｄ′が得ら
れない場合には、超音波が被検体１中に入射されていな
いことを示すことになる。
被検体１中の結晶粒界で反射散乱波６を生じ、該反射散
乱波６は受信部Ｃ′で受信され、増幅回路を経て増幅さ
れ、エコー信号ｄ′を与える。このエコー信号ｄ′が得
られた場合には、接触媒体５を介して被検体１中に超音
波が入射されていることを示し、エコー信号ｄ′が得ら
れない場合には、超音波が被検体１中に入射されていな
いことを示すことになる。
実施例 ２
第３図は本発明の超音波カップリングモニタ方法の他の
実施例を説明するための断面模式図で、この場合、探触
子２は探傷用斜角振動子３のみからなるものであること
を示す。
実施例を説明するための断面模式図で、この場合、探触
子２は探傷用斜角振動子３のみからなるものであること
を示す。
ここでのカップリングモニタの方法は、探傷に用いる超
音波の路程すなわち超音波の入射点１３から超音波の反
射点１４までは探傷感度で超音波受信信号を増幅し、点
１４以降の路程の任意の距離の点にゲート１５を設けて
この範囲についてのみ被検体１の結晶粒界からの反射波
６が得られるまで受信信号を増幅するという方法である
。なお、この場合の信号処理は第６図の回路ブロックに
よる。
音波の路程すなわち超音波の入射点１３から超音波の反
射点１４までは探傷感度で超音波受信信号を増幅し、点
１４以降の路程の任意の距離の点にゲート１５を設けて
この範囲についてのみ被検体１の結晶粒界からの反射波
６が得られるまで受信信号を増幅するという方法である
。なお、この場合の信号処理は第６図の回路ブロックに
よる。
この方法によれば、探傷用の超音波をそのままモニタ用
に利用するため、確実に音波の入射をモニタすることが
できる。
に利用するため、確実に音波の入射をモニタすることが
できる。
以上述べてきたように、斜角入射超音波による探傷にお
いて、探触子を本発明構成の超音波探傷用探触子とし、
カップリングモニタ方法を本発明の超音波カップリング
モニタ方法とすることによって、従来技術の有していた
課題を解消して、モニタ用超音波を探傷用超音波と同一
の条件で入射させ、超音波の入射状態をより確実にモニ
タすることのできる超音波探傷用探触子および超音波カ
ップリングモニタ方法を提供することができた。
いて、探触子を本発明構成の超音波探傷用探触子とし、
カップリングモニタ方法を本発明の超音波カップリング
モニタ方法とすることによって、従来技術の有していた
課題を解消して、モニタ用超音波を探傷用超音波と同一
の条件で入射させ、超音波の入射状態をより確実にモニ
タすることのできる超音波探傷用探触子および超音波カ
ップリングモニタ方法を提供することができた。
第１図は本発明の一実施例を示す超音波探傷用探触子を
被検体上に載置した状態と被検体中の超音波の通過経路
を示す模式断面図、第２図は第１図の探触子を動作させ
る回路ブロック図、第３図は本発明の他の実施例を示す
超音波探傷用探触子を被検体上に載置した状態と被検体
中の超音波の通過経路を示す模式断面図、第４図、第５
図は従来技術の探触子を被検体に載置した状態と被検体
中の超音波の通過経路を示す模式断面図、第６図は第４
図、第５図の探触子を動作させる回路ブロック図である
。 １・・・被検体 ２°°探触子３・・・探傷
用斜角振動子 ４・・・モニタ用斜角振動子５・・・接
触媒質 ６・・・結晶粒界からの反射散乱波 ７．７′・・・送信トリガ発生回路 ８．８′・・・送信パルス発生回路 ９．９′・・・入力回路 １０．１０′・・・初段増
幅回路１１．１１′・・・ゲイン補正回路 １２．１２′・・・増幅回路 １３・・・超音波入射
点１４・・・超音波反射点 １５・・・ゲート１６
・・・モニタ用垂直振動子 １７・・・モニタエコー入力回路 １８・・・データコントロール回路 １９・・・モニタエコー増幅回路 ２０・・・メインエコー入力回路 ２１・・・メインエコー増幅回路 ａ、ａ’・・・送信クロック ｂ、ｂ’・・・送信部ｃ
、ｃ′・・・受信部 ｄ、ｄ’・・・エコーｅ・・
・コントロール信号 ｆ・・・モニタエコーｇ・・・メ
インエコー
被検体上に載置した状態と被検体中の超音波の通過経路
を示す模式断面図、第２図は第１図の探触子を動作させ
る回路ブロック図、第３図は本発明の他の実施例を示す
超音波探傷用探触子を被検体上に載置した状態と被検体
中の超音波の通過経路を示す模式断面図、第４図、第５
図は従来技術の探触子を被検体に載置した状態と被検体
中の超音波の通過経路を示す模式断面図、第６図は第４
図、第５図の探触子を動作させる回路ブロック図である
。 １・・・被検体 ２°°探触子３・・・探傷
用斜角振動子 ４・・・モニタ用斜角振動子５・・・接
触媒質 ６・・・結晶粒界からの反射散乱波 ７．７′・・・送信トリガ発生回路 ８．８′・・・送信パルス発生回路 ９．９′・・・入力回路 １０．１０′・・・初段増
幅回路１１．１１′・・・ゲイン補正回路 １２．１２′・・・増幅回路 １３・・・超音波入射
点１４・・・超音波反射点 １５・・・ゲート１６
・・・モニタ用垂直振動子 １７・・・モニタエコー入力回路 １８・・・データコントロール回路 １９・・・モニタエコー増幅回路 ２０・・・メインエコー入力回路 ２１・・・メインエコー増幅回路 ａ、ａ’・・・送信クロック ｂ、ｂ’・・・送信部ｃ
、ｃ′・・・受信部 ｄ、ｄ’・・・エコーｅ・・
・コントロール信号 ｆ・・・モニタエコーｇ・・・メ
インエコー
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、斜角入射超音波による探傷用探触子において、カッ
プリングモニタ用振動子を探傷用振動子と同一角度で同
一の探触子の中に埋め込んだことを特徴とする超音波探
傷用探触子。 ２、上記カップリングモニタ用振動子が探傷用振動子の
周波数よりも２〜５倍高い周波数の振動子であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波探傷用探
触子。 ３、斜角入射超音波による探傷において、カップリング
モニタのモニタ源として被検体の結晶粒界からの散乱波
を用いることを特徴とする超音波カップリングモニタ方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63123918A JPH01295160A (ja) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | 超音波探傷用探触子および超音波カップリングモニタ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63123918A JPH01295160A (ja) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | 超音波探傷用探触子および超音波カップリングモニタ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01295160A true JPH01295160A (ja) | 1989-11-28 |
Family
ID=14872565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63123918A Pending JPH01295160A (ja) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | 超音波探傷用探触子および超音波カップリングモニタ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01295160A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013181812A (ja) * | 2012-03-01 | 2013-09-12 | Yokogawa Electric Corp | クランプオン型超音波流量計 |
-
1988
- 1988-05-23 JP JP63123918A patent/JPH01295160A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013181812A (ja) * | 2012-03-01 | 2013-09-12 | Yokogawa Electric Corp | クランプオン型超音波流量計 |
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