JPH0259661A - 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法の超音波探触
子に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は例えは超音波探傷法（昭和４９年　日刊工業新
聞社発行〕に示され友従米のタイヤ探触子を示す断面図
であジ、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、（１）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（
１）全固定する固定部材、（４）は回転体、（５）は回
転体（４）表面に取付けられ、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）に固足し、かつ超音波伝播媒体（２）のシ
ールを行なうシールリング、（７）は板材、棒材等の試
験体である。

従来の超音波探触子は上記のように構成されておジ、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（１）が固定部材（３）に取付けられてい
る　又、上記回転体（４１の表面に取付けられたタイヤ
（５）は試験体（７）表面に当接し、試験体（７）が移
動する事によフ上記タイヤ（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）が耐摩耗性のある丈夫な
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；表面との間には超音波
の伝播効率を高めるために超音波伝播媒体（２）を使用
する必要があった。

〔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）を使用した場合には、探傷試験終
了後に後処理として、試験体（７１表面に付着し次層音
波伝播媒体（２１ｆ：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問題があった。

さらに、超音波探触子内部に几め込まれた超音波伝播媒
体（２）は水、油等の液体である九めに、超音波の減衰
が少な（、従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次近傍で未探傷領域を
増大させる問題があった。

この発明は上記課題を解決するためになされ次もので、
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楔上
に取付け、また、超音波伝播媒体を不要とする交めに上
記楔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洩れ出るこ
とを防止する次めに固定部材中に空気室を設け、上記空
気室の端は固定部材に設は次頁通孔全通して外気と接続
させ、上記空気室と液体の超音波伝播媒体との境界に弾
性体を設けたものである。

〔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、変形があ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だ安定に、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あるプラスチック製の喫を使用
し、上記喫の形状を工夫する事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事が可能と
なる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す断面囚である。

因において、（１）は振動子、（２）は水、油等の液体
の超音波伝播媒体、（３）はケースと固定軸が一体とな
った固定部材、（７）は試験体、（８）は楔、（９）は
固定部材（３）の外周面をおおうリング、αＧはリング
（９）の外周に巻きつけられた軟質ゴムタイヤ、　ａｌ
ｌは固定部材（３）の側面をおおう側版、α２はオイル
シール。

（１３は弾性体、　＋１４１は空気室σｎと外気を結合
する貫通孔、ａ９は固定部材（３）の固定軸を支持する
ホルダー（１９はシュー、　（１７１は空気室、Ｕはボ
ッティング材である。

上記のように構成され次層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、
欄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）の周囲には油等の超音波伝播媒体（
２）がリング（９）、側板αυ、そしてオイルシールα
りにより密封された状態になっており、振動子（１）か
ら発生し次層音波が喫（８）からリング（９）へ、又は
その逆にリング（９）から’？Ａ　（８１へと伝播する
時の効率を高めている。また、上記固定部材（３）の中
に空気室αηが備えられ、この空気室αηの端は貫通孔
α４１を通じて外気と接続されており、上記空気室αη
と超音波伝播媒体（２）との境界には弾性体ａ３が設け
られているため、温度変化によジ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洩
れるの全防止している。

さらにリング（９）の外周面上に取付けられ比軟質ゴム
タイヤα１は音響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、ショア硬度で２０以下という柔かさがリング（９）
と軟質ゴムタイヤαのとの界面、あるいは軟質ゴムタイ
ヤαｑと試験体（７１との界面での密着性を良くする条
件となる。

例えば軟質ゴムタイヤα１の硬度を変化させた時の超音
波の往復通過率の実測例を表１に示す。

表１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２周波数は５　ＭＨｚ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ＯＧを取付けた超音波探触子の感度低下量金求める
と、垂直探触子で３ＱｔｉＢ、斜角探触子で１５ｄＢ　
までが限界となるために２表１のデータから軟質ゴムタ
イヤα１の硬度はショア硬度で２０以下でなければなら
ない。

又、軟質ゴムタイヤｔｌ［ｌは円筒状であるため、試験
体（７）の表面に一定の角度で超音波を入射させる之め
に固定部材（３）に接合されたホルダーα！１ｌｔ−設
けさらに上記ホルダー（Ｉ５と試験体（７）との間に試
験体（７）の表面形状に合わせ几シューαｅを具備させ
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、入射角度を固定し、安定した探傷試駁を実施するこ
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製の喫全設
けることにより虚エコーの発生全防止しり／グの外周面
にショア硬度２０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、固定部材中に設けた空気室と上記空気室と超音波
伝播媒体との境界に設けた弾性体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九ホルダーと、上記ホルダ
ーの試験体との対向面にシュ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全防止できる効果がある。

【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（ａｔは従来のタイヤ探触子の横断面図、第２図
（１））は後方断面図である。 囚において、（１）は振動子、（２）は超音波伝播媒体
。 （３）と（３ｒは固定部材、（８）は楔、αａｉｌｃ軟
質ゴムタイヤ。 ０は弾性体、（Ｉ４は貫通孔、　ｔｔｓはホルダー、住
ｅはシュー、αＤは空気室である。 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. 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、固定軸が一体となつた同定部材と、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、上記固定部材の
   中に設けられ、かつ、上記固定部材に形成した貫通孔を
   通じて外気と結合する空気室と、上記空気室と上記液体
   との境界に設けられた弾性体と、上記リングの外周面上
   に設けられた軟質ゴムタイヤとを具備させた事を特徴と
   する超音波探触子。