JPH0262961A - 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
子に関するものである。

〔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を示す断面図で
あり、第２図（ａｔは横断面歯、第２図（１））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）
嬬水、油等の液体の超音波伝播媒体、（３）は振動子（
１１を固定する固定部材、（４１社回転体、（５）扛回
転体（４）の表面に取付けられ、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（５１
を回転体（４１に固定し、かつ超音波伝播媒体（２）の
シールを行なうシールリング、（）：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（４）の表面に取付けられ次タイヤ
（５）は試験体（７）表面に当接し、試験体（７）が移
動する事により上記タイヤ（５）が力を受け、上記タイ
ヤ（５）を固定している回転体（４）が回転するしくみ
罠なっている。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）全使用
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（７）表面に付着した超音
波伝播媒体（２）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問題があった。

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、従って超音波が上記超音波伝播媒体（２）中
を長い間伝播し続ける事になる。この現象は送信パルス
や底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之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全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。

〔課題全解決する之めの手段〕

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
止する友めに振動子をアクリル等のプラスチック！Ａ喫
上に取付け、また、超音波伝播媒体を不要とするために
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
探触子内部に入れた超音波伝播媒体が外部に洩れ出るこ
とを防止するために超音波伝播媒体を固定部材に設は次
頁通孔を通して外部に導き、外気に開放された口を有す
る油溜に接続させ友ものである。

〔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あるプラスチック製の楔を使用
し、上記楔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〕

＠ＩＱはＣ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、（３）はケースと固定軸〃５一体と
なった固定部材、（７）は試験体、（８）は喫、（９）
は固定部材（３）の外周面をおおうリング、　ＱＱはリ
ング（９）の外周に巻きつけられた軟質ゴムタイヤ、ａ
ｌｌは固定部材（３）の側面をおおう側板、σ２はオイ
ルシール。

ａ３は外気に開放され九０を有する油溜、α４１は油溜
α３と超音波伝播媒体（２）とをつなぐ貫通孔、ａ９ｈ
固定部材（３）の固定軸を支持するホルダー、αＧはシ
ューである。

上記のように構成された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、
楔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。ま次。

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Ｉそしてオイルシールα２に
より囲まれた状態罠なっており、振動子（１）から発生
した超音波が楔（８）からリング（９）へ、又はその逆
にリング（９）から喫（８）へと伝播する時の効率を高
めている。まえ、上記超音波伝播媒体を固定部材に設け
ｆＣ，貫通孔を通して外部に導き、外気に開放された口
を有する油溜に接続させているため、温度変化によシ生
じる超音波伝播媒体が外部に洩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
タイヤａ１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αＱとの界面、あるいは軟質ゴムタイ
ヤαＧと試験体（７）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ＱＧの硬度を変化させ九時の超音
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９周波数は５　）ＡＦｉｓ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αｌ］ヲ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３０ｄＢ、斜角探触子で
１５ｄＢ　までが限界となるために１表１のデータから
軟質ゴムタイヤα０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αＱ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ために固
定部材（３）に接合されたホルダーａ′Ｊを設けさらに
上記ホルダーα９と試験体（７）との間に試験体（７）
の表面形状に合わせたシュー顛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、安定し几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クラスチック裂の楔を設
けることにより虚エコーの発生を防止しリングの外周面
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、超音波伝播媒体は外気に開放した口を有する油溜
と接続しているため、超音波伝播媒体が体積変化しても
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を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（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、（１１は振動子、（２）は超音波伝播媒体
。 （３）は固定部材、（８）は楔、（９）はリング、αＧ
は軟質ゴムタイヤ、　（１１１は側板、（１３は油溜、
　（＋４１は貫通孔、αシはホルダー、αａｈシューで
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、固定軸が一体となつた固定部材と、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
   で囲まれたスペースに注入された超音波伝播媒体と、上
   記超音波伝播媒体と固定軸の中を通して形成された貫通
   孔とつながる油溜と、上記リングの外周面上に設けられ
   た軟質ゴムタイヤと、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設けられたシュー
   とを具備させた事を特徴とする超音波探触子。