JPH02251754A - 焦点探触子 - Google Patents
焦点探触子Info
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- JPH02251754A JPH02251754A JP1071975A JP7197589A JPH02251754A JP H02251754 A JPH02251754 A JP H02251754A JP 1071975 A JP1071975 A JP 1071975A JP 7197589 A JP7197589 A JP 7197589A JP H02251754 A JPH02251754 A JP H02251754A
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- vibrators
- vibrator
- probe
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- acoustic lens
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Links
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Transducers For 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。
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〕
本発明は、液浸用の焦点探触子に係わり、特に１つの探
触子で異なる複数の周波数を発生させるのに好適な焦点
探触子に関する。
触子で異なる複数の周波数を発生させるのに好適な焦点
探触子に関する。
従来の焦点探触子は、一般に円板形の振動子に平凹型の
音響レンズの平面側を直接接着した構成をしており、振
動子から発する音波を音響レンズにより、被検体の一点
に収束させるいわゆる点集束形の探触子が水浸法で使用
されている。焦点探触子の作動周波数は、−ｍの探触子
と同様に、振動子の有する共振周波数ｆとその振動子の
厚さｔとの積ｆ−ｔで表わされる周波数定数により決ま
る一定の固有の周波数になっている。従って、従来の１
個の探触子にて発生させ得る周波数は、その探触子にお
ける振動子の厚さｔが一定であることから、一種類のみ
の固定された周波数となっていた。
音響レンズの平面側を直接接着した構成をしており、振
動子から発する音波を音響レンズにより、被検体の一点
に収束させるいわゆる点集束形の探触子が水浸法で使用
されている。焦点探触子の作動周波数は、−ｍの探触子
と同様に、振動子の有する共振周波数ｆとその振動子の
厚さｔとの積ｆ−ｔで表わされる周波数定数により決ま
る一定の固有の周波数になっている。従って、従来の１
個の探触子にて発生させ得る周波数は、その探触子にお
ける振動子の厚さｔが一定であることから、一種類のみ
の固定された周波数となっていた。
焦点探触子の作動周波数が固定周波数になっていること
から、その焦点探触子で検査し得る被検体の種類は、焦
点探触子の有する固定周波数にて可能°な狭い範囲に限
定される。このため例えば、非金属材料のように入射超
音波の減衰の大きい材料や林状エコーの発生し易い鋳造
品、或いは厚肉寸法の被検体等を検査する場合は、作動
周波数が低周波の焦点探触子を使用する必要があり、一
方、ファインセラミックスや複合材料、或いは高分解能
を要する薄肉材の被検体等を検査する場合は、比較的高
周波の焦点探触子を使用しなければならない、しかし、
このような使い分けは、周波数の異なる各種の焦点探触
子が多数準備されている場合は、勿論問題なく可能であ
るが、かかる準備は実際には費用の点から実用的ではな
く、一般には検査ニーズの発生に際して所望の周波数の
焦点探触子を購入しているのが現状である。このため購
入の都度、入手までに多くの時間と割高な費用を必要と
する問題点を有していた。
から、その焦点探触子で検査し得る被検体の種類は、焦
点探触子の有する固定周波数にて可能°な狭い範囲に限
定される。このため例えば、非金属材料のように入射超
音波の減衰の大きい材料や林状エコーの発生し易い鋳造
品、或いは厚肉寸法の被検体等を検査する場合は、作動
周波数が低周波の焦点探触子を使用する必要があり、一
方、ファインセラミックスや複合材料、或いは高分解能
を要する薄肉材の被検体等を検査する場合は、比較的高
周波の焦点探触子を使用しなければならない、しかし、
このような使い分けは、周波数の異なる各種の焦点探触
子が多数準備されている場合は、勿論問題なく可能であ
るが、かかる準備は実際には費用の点から実用的ではな
く、一般には検査ニーズの発生に際して所望の周波数の
焦点探触子を購入しているのが現状である。このため購
入の都度、入手までに多くの時間と割高な費用を必要と
する問題点を有していた。
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、１つの探触子
で異なる複数の周波数を発生させることができる焦点探
触子を提供することを目的とする。
で異なる複数の周波数を発生させることができる焦点探
触子を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の焦点探触子は、固有
の共振周波数を有する複数個の振動子を、積層状態にた
がいに密着させてケース内に音響レンズの凹曲面と相対
させて配設し、前記各振動子間を切り替えスイッチを介
して互いに電気的に接続し、該切り替えスイッチの切り
換えにより前記各振動子のうち、１または任意の複数個
を共振可能にする構成にしたものである。
の共振周波数を有する複数個の振動子を、積層状態にた
がいに密着させてケース内に音響レンズの凹曲面と相対
させて配設し、前記各振動子間を切り替えスイッチを介
して互いに電気的に接続し、該切り替えスイッチの切り
換えにより前記各振動子のうち、１または任意の複数個
を共振可能にする構成にしたものである。
焦点探触子を上記のように構成したことにより、切り替
えスイッチを使用してケース内の複数個の振動子のうち
１個のみを共振させ、または任意の複数個（例えばケー
ス内の振動子が３個の場合は２個または３個）を同時に
１体的に共振させることが可能になる。このため、上記
各振動子の使用材料および厚さｔを同一にした場合は、
周波数定数は振動子の数をｎ個とするとｎ種類となり、
同一の焦点探触子で異なるｎ種類の周波数を発生させる
ことが可能になる。
えスイッチを使用してケース内の複数個の振動子のうち
１個のみを共振させ、または任意の複数個（例えばケー
ス内の振動子が３個の場合は２個または３個）を同時に
１体的に共振させることが可能になる。このため、上記
各振動子の使用材料および厚さｔを同一にした場合は、
周波数定数は振動子の数をｎ個とするとｎ種類となり、
同一の焦点探触子で異なるｎ種類の周波数を発生させる
ことが可能になる。
（実施例〕
本発明の１実施例について第１図および第２図を参照し
て説明する０図においてｌａ、ｌｂ。
て説明する０図においてｌａ、ｌｂ。
ｌｃはそれぞれ固有の共振周波数を有する振動子で、使
用材料は例えばジルナマと略称されるジルコン・チタン
酸鉛セラミ・りやポリふ９化ビ＝フデン（ＰＶＤＦ）等
の圧電材料が使用され、１例として周波数が１００ＭＨ
ｚ程度の高周波数では厚さが約２０μ−の薄いものが使
用される。振動子１ａ。
用材料は例えばジルナマと略称されるジルコン・チタン
酸鉛セラミ・りやポリふ９化ビ＝フデン（ＰＶＤＦ）等
の圧電材料が使用され、１例として周波数が１００ＭＨ
ｚ程度の高周波数では厚さが約２０μ−の薄いものが使
用される。振動子１ａ。
ｌｂ、ｌｃの使用材料は通常、計算を簡単にするため同
一にされるが、厚さ寸法は所望の周波数が得られるよう
に任意の寸法に設定可能である。−方、振動子径Ｄ＋、
Ｄｚ、Ｄｓは、被検体８より離れるに従って小径としＤ
Ｉ＞ Ｄ ｔ ＞ Ｄ ３となっている。これは振動
子１ａのみを共振させるような高周波数の場合に、焦点
Ｆにおけるビーム径をできるだけ細く絞り分解能を向上
させるためである。
一にされるが、厚さ寸法は所望の周波数が得られるよう
に任意の寸法に設定可能である。−方、振動子径Ｄ＋、
Ｄｚ、Ｄｓは、被検体８より離れるに従って小径としＤ
Ｉ＞ Ｄ ｔ ＞ Ｄ ３となっている。これは振動
子１ａのみを共振させるような高周波数の場合に、焦点
Ｆにおけるビーム径をできるだけ細く絞り分解能を向上
させるためである。
２ａ、２ｂ、２ｃはクロムおよび金よりなる上部電極で
、振動子１ａ、ｌｂ、ｌｃの上面に接着されており、振
動子１ａ、ｌｂ、ｌｃは上部電極２ａ、２ｂを介して積
層状態にたがいに密着させられている。３は振動子１ａ
の下面に接着されている下部電極である。４は凹曲面４
ａを有する音響レンズで、石英ガラスやエポキシ樹脂等
で形成され、音響レンズ４の平面側には振動子１ａが下
部電極３を介して接着′されている。第１図に示すＬは
音響レンズ４における焦点距離である。５は振動子１ａ
、ｌｂ、ｌｃの背面に取り付けられたダンパで、例えば
エポキシ樹脂にタングステン粉末を混入して形成したも
のを使用し、振動子１ａ。
、振動子１ａ、ｌｂ、ｌｃの上面に接着されており、振
動子１ａ、ｌｂ、ｌｃは上部電極２ａ、２ｂを介して積
層状態にたがいに密着させられている。３は振動子１ａ
の下面に接着されている下部電極である。４は凹曲面４
ａを有する音響レンズで、石英ガラスやエポキシ樹脂等
で形成され、音響レンズ４の平面側には振動子１ａが下
部電極３を介して接着′されている。第１図に示すＬは
音響レンズ４における焦点距離である。５は振動子１ａ
、ｌｂ、ｌｃの背面に取り付けられたダンパで、例えば
エポキシ樹脂にタングステン粉末を混入して形成したも
のを使用し、振動子１ａ。
ｌｂ、ｌｃの音響インピーダンスに近い音響インピーダ
ンスにして不感帯を小さくしている。６は振動子１ａ、
ｌｂ、ｌｃ、音響レンズ４．ダンパ５等を内設している
ケースで、本実施例の場合は円筒形でステンレス製であ
る。７はケース６の外周面に取り付けられている切り換
えスイッチで、上部電極２ａ、２ｂ、２ｃおよび下部電
極３と電気的にそれぞれ接続されている。この接続を上
部電極２ａと下部電極３との接続に切り換えることによ
り振動子１ａのみを共振させ、また、上部電極２ａ、２
ｂと下部電極３との接続に切り換えることにより振動子
１ａ、ｌｂの２個を共振させることができ、さらに上部
電極２ａ、２ｂ、２ｃと下部電極３との接続に切り換え
ると振動子１ａ。
ンスにして不感帯を小さくしている。６は振動子１ａ、
ｌｂ、ｌｃ、音響レンズ４．ダンパ５等を内設している
ケースで、本実施例の場合は円筒形でステンレス製であ
る。７はケース６の外周面に取り付けられている切り換
えスイッチで、上部電極２ａ、２ｂ、２ｃおよび下部電
極３と電気的にそれぞれ接続されている。この接続を上
部電極２ａと下部電極３との接続に切り換えることによ
り振動子１ａのみを共振させ、また、上部電極２ａ、２
ｂと下部電極３との接続に切り換えることにより振動子
１ａ、ｌｂの２個を共振させることができ、さらに上部
電極２ａ、２ｂ、２ｃと下部電極３との接続に切り換え
ると振動子１ａ。
ｌｂ、ｌｃの３個が共振させられるようになっている。
８は被検体で、８ａは被検体８の表面である。
いま、被検体８がファインセラミックスや複合材料、或
いは薄肉材等の場合は、探傷に際して高分解能を要する
から高周波の作動周波数を必要とする。かかる場合には
、切り換えスイッチ７を操作し、前記の如く振動子１ａ
のみが共振するように切り換えて高周波数の焦点探触子
として使用し、反対に減衰の大きい非金属材料や厚肉材
等の場合は、切り換えスイッチ７を振動子１ａ、ｌｂま
たは振動子１ａ、ｌｂ、ｌｃの任意の複数個が共振する
ように切り換えて低周波数側の焦点探触子として使用す
ることが可能になる。これを具体例で示すと、例えば、
振動子１ａ、ｌｂ、ｌｃの厚さ寸法をそれぞれＴ Ｉ、
Ｔ ｚ、 Ｔ ｓとし、Ｔ Ｉ−Ｔ ｔ。
いは薄肉材等の場合は、探傷に際して高分解能を要する
から高周波の作動周波数を必要とする。かかる場合には
、切り換えスイッチ７を操作し、前記の如く振動子１ａ
のみが共振するように切り換えて高周波数の焦点探触子
として使用し、反対に減衰の大きい非金属材料や厚肉材
等の場合は、切り換えスイッチ７を振動子１ａ、ｌｂま
たは振動子１ａ、ｌｂ、ｌｃの任意の複数個が共振する
ように切り換えて低周波数側の焦点探触子として使用す
ることが可能になる。これを具体例で示すと、例えば、
振動子１ａ、ｌｂ、ｌｃの厚さ寸法をそれぞれＴ Ｉ、
Ｔ ｚ、 Ｔ ｓとし、Ｔ Ｉ−Ｔ ｔ。
Ｔ、＝２７．とじて、振動子１ａのみ共振させた場合の
周波数を１００ＭＨｚとすると、周波数定数の関係から
振動子１ａ、ｌｂを共振させた場合は５０ＭＨｚ、振動
子１ａ、ｌｂ、ｌｃを共振させた場合は２５ＭＨｚの周
波数が発生することになる。
周波数を１００ＭＨｚとすると、周波数定数の関係から
振動子１ａ、ｌｂを共振させた場合は５０ＭＨｚ、振動
子１ａ、ｌｂ、ｌｃを共振させた場合は２５ＭＨｚの周
波数が発生することになる。
本発明は、以、上説明したように構成されているので、
１つの焦点探触子で異なる複数の周波数を発生させるこ
とができる、優れた効果を奏する。
１つの焦点探触子で異なる複数の周波数を発生させるこ
とができる、優れた効果を奏する。
第１図は本発明の焦点探触子の１実施例を示す側断面図
、第２図は第１図の振動子部分を示す図である。 １ ａ、 ｌ ｂ、 １ ｃ・・・振動子、２ａ、
２ｂ、２ｃ・・・上部電極、３・・・下部電極、４・・
・音響レンズ、４ａ・・・凹曲面、６・・・ケース、７
・・・切り換えスイッチ。
、第２図は第１図の振動子部分を示す図である。 １ ａ、 ｌ ｂ、 １ ｃ・・・振動子、２ａ、
２ｂ、２ｃ・・・上部電極、３・・・下部電極、４・・
・音響レンズ、４ａ・・・凹曲面、６・・・ケース、７
・・・切り換えスイッチ。
Claims (1)
- １．固有の共振周波数を有する複数個の振動子を、積層
状態にたがいに密着させてケース内に音響レンズの凹曲
面と相対させて配設し、前記各振動子間を切り換えスイ
ッチを介して互いに電気的に接続し、該切り替えスイッ
チの切り換えにより前記各振動子のうち、１または任意
の複数個を共振可能にしたことを特徴とする焦点探触子
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1071975A JPH02251754A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 焦点探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1071975A JPH02251754A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 焦点探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02251754A true JPH02251754A (ja) | 1990-10-09 |
Family
ID=13475974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1071975A Pending JPH02251754A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 焦点探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02251754A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0753723A2 (en) * | 1995-07-05 | 1997-01-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Coordinate input device |
| JP2003061194A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-28 | Fukoku Co Ltd | 圧電トランスデューサおよびその圧電トランスデューサを用いた超音波霧化装置 |
| WO2007013814A2 (en) * | 2005-07-26 | 2007-02-01 | Angelsen Bjoern A J | Dual frequency band ultrasound transducer arrays |
| JP2012015755A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Nec Casio Mobile Communications Ltd | 発振装置および電子機器 |
| US8182428B2 (en) | 2005-07-26 | 2012-05-22 | Surf Technology As | Dual frequency band ultrasound transducer arrays |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59173747A (ja) * | 1983-03-23 | 1984-10-01 | Canon Inc | 複合超音波探触子 |
-
1989
- 1989-03-27 JP JP1071975A patent/JPH02251754A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59173747A (ja) * | 1983-03-23 | 1984-10-01 | Canon Inc | 複合超音波探触子 |
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| EP0753723A3 (en) * | 1995-07-05 | 1997-06-18 | Canon Kk | Coordinate input device |
| US5760346A (en) * | 1995-07-05 | 1998-06-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration sensing device |
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| JP4683256B2 (ja) * | 2001-08-10 | 2011-05-18 | 株式会社フコク | 超音波霧化装置 |
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| EA013166B1 (ru) * | 2005-07-26 | 2010-02-26 | Бьорн А.Й. Ангельсен | Решетки ультразвуковых преобразователей с двумя частотными диапазонами |
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