JPH0244247A - 超音波探触子 - 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、棒材等の内部、又は表面に存在
する欠陥を非破壊で検査する超音波探傷用の超音波探触
子に関するものでるる。

〔従来の技術〕

第２図は例えば超音波探傷法（昭和４９年日刊工業新聞
社発行）に示された従来のタイヤ探触子全示す断面図で
るや、第２図（ａ）は横断面図、第２図（ｂ）は後方断
面図である。

図において（１１は超音波を送受する振動子。

（２）は水、油等の液体の超音波伝播媒体、（３）は振
動子（ＩＩＱ固定する固定部材、（４）は回転体。

（５）は回転体（４）底面に取付けられ、超音波伝播媒
体（２）をため込むためのゴム製タイヤ、（６）はタイ
ヤ（５）を回転体（４）に固定し、かつ超音波伝播媒体
（２）のシールを行うシールリング、（７）は根材、ｌ
Ｉ材等の試験体でるる。

従来の超音波探触子は上記のように構成されており、試
験体（７）表面に所定の角度で超音波が送受信されるよ
うに、振動子（１１が固定部材（３）に取付けられてい
る。又、上記回転体（４）の表面に取付けられたタイヤ
（５）は試験体（７）光面に当接し、試験体（７）が移
動する手により上記タイヤ（５）が力を受け、上記タイ
ヤ（５）全固定している回転体（４）が回転するしくみ
になっている。この方式による超音波探触子は高速探傷
に耐え得るようにタイヤ（５）が耐摩耗性のめる丈夫な
ゴム材料で構成されているために。

上記タイヤ（５）と試験体（７）表面との開には超音波
の伝播効率を高めるために超音波伝播媒体（２１を使用
する必要がめった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のようにタイヤ（５）と試験体（７）表面との間に
、超音波伝播媒体（２）ヲ使用した場合には探傷試験終
了後に後処理として、試験体（７１表面に付着した超音
波伝播媒体（２１を除去、清掃しなければならなく、試
験効率を著しく低下させるおそれがｂった。

さらに、超音波探触子内部にため込まれた超音波伝播媒
体（２）は水、油等の液体であるために、超音波の減衰
が少なく、したがって超音波が上記超音波伝播媒体（２
）中全長い間伝播し続ける事になる。この現象は送信パ
ルスや表面エコーの後方にノイズエコーとして発生し、
試験体（７）中の超音波探触子が接した近傍で未探傷領
域を増大させる問題がおっ友。

この発８Ａは上記の課題を解決するためになされたもの
で、超音波探触子と試験体との間に超音波伝播媒体を使
用せずに、超音波を試験体に効率良く伝播させる超音波
探触子を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明による超音波探触子はノイズエコーの発生を防
止するために振動子全アクリル等のプラスチック製（架
上に取付け、また、超音波伝播媒体全不要とするために
３上記喫の外周に設けられたリングの外周上にショア硬
度で２０以下の軟質ゴムタイヤを取付け、さらに、超音
波探触子内部に密封した超音波伝播媒体が外部に漏れ出
ることを防止するために超音波伝播媒体中に空気袋を設
け、上記空気袋の端は固定部材に設けた貫通孔全通して
外気と接続させたものである。

〔作　用〕

この発明においては軟質ゴムが極めて柔かいために試験
体表面に凹凸、変形かめっても試験体表面への密着性を
確保でき、空気層をなくする事ができるので、超音波探
触子と試験体表面との間に超音波伝播媒体を使用しなく
ても超音波を試験体に安定に、効率良く入射させること
が可能となる。又、超音波探傷試験終了後の後処理とし
ての超音波伝播媒体の除去、清掃も不要となり、試験効
率を大幅に改善できる。さらに超音波探触子内部の超音
波伝播媒体として適度に超音波の減衰がおるプラスチッ
ク製のＰＡを使用し、上記楔の形状を工夫することによ
り表面エコーの後方に発生するノイズエコーを著しく低
減させることが可能となる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図である。

図において、（１）は振動子、（２）は水、油等の液体
の超音波伝播媒体、（３ｒはケースと固定軸が一体とな
った固定部材、（７）は試験体、（８１はｌｕ、　＋９
１は固定部材（３）の外周面をおおうリング、　ｔｌｌ
Ｊはリング（９）の外周に巻きつけられた軟質ゴムタイ
ヤ、ａυは固定部材（３）の側面全おおう側根、α２は
オイルシール、α３は空気袋、ａｅａ空気袋α３と外気
全結合する貫通孔、　ＱＳは固定部材（ｊの固定軸を支
持するホルダー、（６）はシューでるる。

上記のよ’）Ｋｍ成されｆｃ超音波探触子においては、
固定部材（３′）の中に適度の超音波減衰特性を有し、
かつ、喫内エコーの発生しにくい形状をしたプラスチッ
ク製の楔（８）が備えられている。また、上記固定部材
（３ツの周囲には油等の超音波伝播媒体（２）がリング
（９１，側板ＵυそしてオイルシールＱ７ＪＶＣより密
封された状態になっており、を動子（１）から発生した
超音波が喫（８）からリング（９）へ、又はその逆ＫＩ
Ｊング（９）から楔（８）へと伝播する時の効率を高め
ている。また、上記超音波伝播媒体（２）の中に空気袋
α３が備えられ、この空気袋ａ３の端は貫通孔Ｉを通じ
て外気と接続されているため、＠度変化により生じる超
音波伝播媒体（２）の体積変化を吸収し、超音波伝播媒
体が外部に漏れるのを防止している。

さらにリング（９）の外周面上に取付けられた軟質ゴム
メイヤｑＩｌｌＶｉ音番インピーダンスが水油等の超音
波伝播媒体（２）の音響インピーダンスと同程度である
ことと、ショア程度で加以下という柔かさがリング（９
）と軟質ゴムタイヤａαとの界面、あるいは軟質ゴムタ
イヤα〔と試験体（７）との界面での密着性を良くする
信性となる。

例えば軟質ゴムタイヤ０ａの硬度全変化させた時の超音
波の往復通過率の実施例全表１に示す。

衣ｌは従来の超音波探触子で油を超音波伝播媒体（２）
として使用したデータを規準として相対値で示しである
。尚１周波数は５　Ｍｆｌｚである。

表１ 従来の超音波探触子における感度余裕値から軟質ゴムタ
イヤαＧを取付けた超音波探触子の感度低下量を求める
と、垂直探触子で３ＱｄＢ、斜角探触子で１５ｄＢまで
が限界となるために表１のデータから軟質ゴムタイヤＱ
Ｑの硬度はショア硬度で加以下でなければならない。

又、軟質ゴムタイヤ＋１（ｌは円筒状でるるため、試験
体（力の表面に一定の角度で超音波を入射させるために
固定部材（３′）に接合されたホルダーα９を設け、さ
らに上記ホルダー〇５と試験体（７）との間に試験体（
７）の表面形状に合わせ友シュー（１６１全具備させる
ことにより、超音波探触子の加圧力を一定にするととも
に、入射角度を一定し、安定した探傷試験を実施するこ
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プラスチック裂の楔を設
けることによシ虚エコーの発生を防止し、リングの外周
面にショア硬度加以下の軟質ゴムタイヤを設けることに
より水。

油等の超音波伝播媒体を超音波探触子と試験体との間に
使用しないで超音波探傷試験が可能となる。

また、超音波伝播媒体中に設けた空気袋の呼吸作用によ
り超音波探触子内部の超音波伝播媒体が外部に洩れ出る
ことを防止できる。

さらに、固定部材に結合されたホルダーと上記ホルダー
の試験体との対向面にシー−を具備させることにより、
超音波の入射角度の安定度と加圧力差による感度変動を
防止できる効果かめる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による超音波探触子の断面図、第２図
（ａ）は従来のタイヤ探触子の横断面図第２図（ｂ）は
後方断面図である。 図において、（１）は振動子、（２）は超音波伝播媒体
、（３）と０″）は固定部材、（８）は楔、０［Ｉは軟
質ゴムタイヤ、α３は空気袋、　Ｑ４１は貫通孔、１］
９はホルダ、　ｔｔｅはシューでおる。 尚１各図中同−符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 板材や管材等の欠陥を非破壊で検査する超音波探傷装置
   用の超音波探触子において、超音波を送受信する振動子
   と、上記圧電振動子を固定する楔と、上記楔を収納する
   ケースと固定軸が一体となった固定部材と、上記固定部
   材の外周面をおおうリングと、上記固定部材の側面をお
   おい、上記リングと結合する側板と、上記リングと側板
   で密封されたスペースに注入された液体と、上記液体中
   に固定軸の中を通して外気と連ながる空気袋と、上記リ
   ングの外周面上に軟質ゴムタイヤと、上記固定軸を支持
   するホルダーと、上記ホルダーの試験体との対向面にシ
   ューとを具備させた事を特徴とする超音波探触子。