JPH0310071B2 - - Google Patents
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- JPH0310071B2 JPH0310071B2 JP58048336A JP4833683A JPH0310071B2 JP H0310071 B2 JPH0310071 B2 JP H0310071B2 JP 58048336 A JP58048336 A JP 58048336A JP 4833683 A JP4833683 A JP 4833683A JP H0310071 B2 JPH0310071 B2 JP H0310071B2
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- plate
- coil
- transducer
- transmitting
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 6
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- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/24—Probes
- G01N29/2412—Probes using the magnetostrictive properties of the material to be examined, e.g. electromagnetic acoustic transducers [EMAT]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/042—Wave modes
- G01N2291/0427—Flexural waves, plate waves, e.g. Lamb waves, tuning fork, cantilever
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電磁超音波を利用しての試料板の性
状を判定するための板波送受信装置に関するもの
である。
状を判定するための板波送受信装置に関するもの
である。
従来この種の装置として第１図に示すものがあ
つた。図において、１は第１励磁コイル２と第１
鉄心３とから成り第１直流電源４から電流を受け
て磁界を発生する内鉄心形の第１電磁石、５は第
２図ａに示すコイル辺が直列接続された矩形波状
または第２図ｂに示すコイル辺が並列接続された
グリツド状の形状を有しパルサ６からの信号を受
ける振動発生コイルで、上記第１電磁石１および
振動発生コイル５とで送信トランスデユーサ７を
形成している。また、８は第２励磁コイル９と第
２鉄心１０とから成り第２直流電源１１から電流
を受けて上述の第１電磁石１と同方向の磁界を発
生する内鉄心形の第２電磁石、１２は第２図ａ，
ｂに示す何れかの形状を有し増幅器１３を介して
判定器１４に検出信号を送出する振動検出コイル
で、上記第２電磁石８および振動検出コイル１２
とで受信トランスデユーサ１５を形成している。
更に、１６は導電体でなる試料板体で、上記送信
トランスデユーサ７および受信トランスデユーサ
１５とが該試料板体１６上を所定距離離間して設
けられ、その間を矢印１７のように送信トランス
デユーサ７側から受信トランスデユーサ１５側へ
板波１８が伝搬するように構成されている。
つた。図において、１は第１励磁コイル２と第１
鉄心３とから成り第１直流電源４から電流を受け
て磁界を発生する内鉄心形の第１電磁石、５は第
２図ａに示すコイル辺が直列接続された矩形波状
または第２図ｂに示すコイル辺が並列接続された
グリツド状の形状を有しパルサ６からの信号を受
ける振動発生コイルで、上記第１電磁石１および
振動発生コイル５とで送信トランスデユーサ７を
形成している。また、８は第２励磁コイル９と第
２鉄心１０とから成り第２直流電源１１から電流
を受けて上述の第１電磁石１と同方向の磁界を発
生する内鉄心形の第２電磁石、１２は第２図ａ，
ｂに示す何れかの形状を有し増幅器１３を介して
判定器１４に検出信号を送出する振動検出コイル
で、上記第２電磁石８および振動検出コイル１２
とで受信トランスデユーサ１５を形成している。
更に、１６は導電体でなる試料板体で、上記送信
トランスデユーサ７および受信トランスデユーサ
１５とが該試料板体１６上を所定距離離間して設
けられ、その間を矢印１７のように送信トランス
デユーサ７側から受信トランスデユーサ１５側へ
板波１８が伝搬するように構成されている。
なお、第３図ａ〜ｄに板波送受信装置における
板波発生時の磁界、渦電流等の状態を示す。この
中、第３図ａ，ｂは縦波発生法による板波に係わ
り、第３図ｃ，ｄは横波発生法による板波に係わ
る。
板波発生時の磁界、渦電流等の状態を示す。この
中、第３図ａ，ｂは縦波発生法による板波に係わ
り、第３図ｃ，ｄは横波発生法による板波に係わ
る。
第３図ａにおいて、Ｈは第１電磁石１により与
えられ、試料板体１６に対して水平な磁界、Ji
（ｉ＝１、２、３、４）は、４つのコイル辺を有
する第２図ａに示す形状の振動発生コイル５に図
示のようにパルス電流を流したとき試料板体１６
表層部に誘導される渦電流、Fvi（ｉ＝１、２、
３、４）は水平磁界Ｈと渦電流Jiによりフレミン
グの左手の法則に従う方向、即ち、試料板体１６
の垂直方向に図示のように働くローレンツ力で、
該ローレンツ力Fviにより第３図ｂに示すように
板波１８を励振する。
えられ、試料板体１６に対して水平な磁界、Ji
（ｉ＝１、２、３、４）は、４つのコイル辺を有
する第２図ａに示す形状の振動発生コイル５に図
示のようにパルス電流を流したとき試料板体１６
表層部に誘導される渦電流、Fvi（ｉ＝１、２、
３、４）は水平磁界Ｈと渦電流Jiによりフレミン
グの左手の法則に従う方向、即ち、試料板体１６
の垂直方向に図示のように働くローレンツ力で、
該ローレンツ力Fviにより第３図ｂに示すように
板波１８を励振する。
他方、第３図ｃにおいては、第３図ａと異なり
磁界Ｖの方向が図示の如く試料板体１６に垂直で
ある。従つて、振動発生コイル５の通流によつて
誘導される渦電流Ji（ｉ＝１、２、３、４）の方
向が第３図ａと同一であつたとしても、磁界Ｖと
渦電流Jiの方向により向きが定まるローレンツ力
Fhi（ｉ＝１、２、３、４）は第３図ｃに示すよ
うに試料板体１６の平面と平行面上で交互に方向
を変えて表われる。しかして、このローレンツ力
Fhiが第３図ｄに示すような板波１８を励振する
のである。
磁界Ｖの方向が図示の如く試料板体１６に垂直で
ある。従つて、振動発生コイル５の通流によつて
誘導される渦電流Ji（ｉ＝１、２、３、４）の方
向が第３図ａと同一であつたとしても、磁界Ｖと
渦電流Jiの方向により向きが定まるローレンツ力
Fhi（ｉ＝１、２、３、４）は第３図ｃに示すよ
うに試料板体１６の平面と平行面上で交互に方向
を変えて表われる。しかして、このローレンツ力
Fhiが第３図ｄに示すような板波１８を励振する
のである。
なお、このようにして励振された板波１８の代
表的な振動モードとしては、第４図ａに示すよう
な試料板体１６の表裏面の振動が同一なａモー
ド、および、第４図ｂに示すような試料板体１６
の表裏面の振動が対称なｓモードが考えられる。
表的な振動モードとしては、第４図ａに示すよう
な試料板体１６の表裏面の振動が同一なａモー
ド、および、第４図ｂに示すような試料板体１６
の表裏面の振動が対称なｓモードが考えられる。
次に、上述した構成を有する従来の板波送受信
装置の動作について説明する。なお、以下の説明
において板波の送受信を横波発生法を用いて説明
するが、縦波発生法の場合にも同様に説明できる
ことは勿論である。
装置の動作について説明する。なお、以下の説明
において板波の送受信を横波発生法を用いて説明
するが、縦波発生法の場合にも同様に説明できる
ことは勿論である。
板波を励振するために、先ず、第１直流電源４
と第１電磁石１を用いて試料板体１６の板面に対
して垂直方向の静磁界Ｖを発生する。しかる後、
パルサ６よりパルス電流Ｐを振動発生コイル５に
供給すると、振動発生コイル５のコイルピツチＤ
に等しいピツチで、試料板体１６の表層部に渦電
流J1、J2、J3、J4が等間隔で誘導され、フレミン
グの左手の法則に従つてローレンツ力Fhi（ｉ＝
１、２、３、４）が第３図ｃに示す矢印の方向に
発生する。これらローレンツ力の中、ローレンツ
力Fh1とFh2、および、Fh3とFh4はそれぞれ試料
板体１６の組成粒子を圧縮し、他方、ローレンツ
力Fh2のFh3は試料板体１６の組成粒子を引つ張
り、試料板体１６の表層部が伸縮運動して第３図
ｄに破線で示したように振動が惹起される。
と第１電磁石１を用いて試料板体１６の板面に対
して垂直方向の静磁界Ｖを発生する。しかる後、
パルサ６よりパルス電流Ｐを振動発生コイル５に
供給すると、振動発生コイル５のコイルピツチＤ
に等しいピツチで、試料板体１６の表層部に渦電
流J1、J2、J3、J4が等間隔で誘導され、フレミン
グの左手の法則に従つてローレンツ力Fhi（ｉ＝
１、２、３、４）が第３図ｃに示す矢印の方向に
発生する。これらローレンツ力の中、ローレンツ
力Fh1とFh2、および、Fh3とFh4はそれぞれ試料
板体１６の組成粒子を圧縮し、他方、ローレンツ
力Fh2のFh3は試料板体１６の組成粒子を引つ張
り、試料板体１６の表層部が伸縮運動して第３図
ｄに破線で示したように振動が惹起される。
このとき、試料板体１６の厚みが薄いと（例え
ば２mm程度）、送信トランスデユース７が対面し
ない試料板体１６の裏面をも同時に振動し、振動
発生コイル５のコイルピツチＤに等しい波長のａ
モード（第４図ａ）の板波１８となり第１図に示
す矢印１７の方向に伝搬する。なお、振動発生コ
イル５のコイルピツチＤ、試料板体１６の材質、
板厚を一定とし、送信パルス電流Ｐの周波数を変
えると、第４図ａ，ｂに示すａモード、ｓモー
ド、さらには、各種の高次モードの板波を発生・
伝搬させることができる。
ば２mm程度）、送信トランスデユース７が対面し
ない試料板体１６の裏面をも同時に振動し、振動
発生コイル５のコイルピツチＤに等しい波長のａ
モード（第４図ａ）の板波１８となり第１図に示
す矢印１７の方向に伝搬する。なお、振動発生コ
イル５のコイルピツチＤ、試料板体１６の材質、
板厚を一定とし、送信パルス電流Ｐの周波数を変
えると、第４図ａ，ｂに示すａモード、ｓモー
ド、さらには、各種の高次モードの板波を発生・
伝搬させることができる。
他方、板波検出は、板波発生と逆の原理に基づ
き、かつフレミングの右手の法則に従い、送信ト
ランスデユーサ７と同様な構成の受信トランスデ
ユーサにより行なうことができる。
き、かつフレミングの右手の法則に従い、送信ト
ランスデユーサ７と同様な構成の受信トランスデ
ユーサにより行なうことができる。
すなわち、受信トランスデユーサ１５において
は、先ず、第２直流電源１１と第２電磁石８を用
いて直流励磁し、送信側と同様に試料板体１６面
に対し垂直な静磁界Ｖを発生する。この状態にお
いて、振動検出コイル１２に対向する試料板体１
６の部分に板波１８が伝搬してくると、その静磁
界Ｖと振動との相互作用で渦電流が試料板体１６
の表層部に発生し、その渦電流が発生する交番磁
界が振動検出コイル１２と鎖交し、振動検出コイ
ル１２に電流が誘起される。この誘起電流を増幅
器１３で増幅し、その増幅信号に基づいて判定器
１４は伝搬時間、受信信号の大きさを捉える。な
お、試料板体１６が最大振幅で振動したとき、表
層部に発生する渦電流も最大となるので、振動検
出コイル１２のコイルピツチＤを板波の波長に合
わせれば、効率よく板波検出を行なうことができ
る。
は、先ず、第２直流電源１１と第２電磁石８を用
いて直流励磁し、送信側と同様に試料板体１６面
に対し垂直な静磁界Ｖを発生する。この状態にお
いて、振動検出コイル１２に対向する試料板体１
６の部分に板波１８が伝搬してくると、その静磁
界Ｖと振動との相互作用で渦電流が試料板体１６
の表層部に発生し、その渦電流が発生する交番磁
界が振動検出コイル１２と鎖交し、振動検出コイ
ル１２に電流が誘起される。この誘起電流を増幅
器１３で増幅し、その増幅信号に基づいて判定器
１４は伝搬時間、受信信号の大きさを捉える。な
お、試料板体１６が最大振幅で振動したとき、表
層部に発生する渦電流も最大となるので、振動検
出コイル１２のコイルピツチＤを板波の波長に合
わせれば、効率よく板波検出を行なうことができ
る。
しかるに、従来の板波送受信装置は以上のよう
に構成され、板波発生にかかるローレンツ力は試
料板体１６の振動発生コイル対向面近傍の表層部
にしか生じないので、試料板体１６の板厚がある
値（例えば、６mm）以上となると、試料板体１６
の他面が上記振動発生コイル対向面側の振動に同
期しては振動しなくなり、板波が発生し難くなる
という欠点があつた。しかも、板波送受信ができ
たとしても、伝送効率が低く、また、受信信号の
Ｓ／Ｎ比も低く、上述の値以上の板厚に対しては
実用的でないという欠点があつた。
に構成され、板波発生にかかるローレンツ力は試
料板体１６の振動発生コイル対向面近傍の表層部
にしか生じないので、試料板体１６の板厚がある
値（例えば、６mm）以上となると、試料板体１６
の他面が上記振動発生コイル対向面側の振動に同
期しては振動しなくなり、板波が発生し難くなる
という欠点があつた。しかも、板波送受信ができ
たとしても、伝送効率が低く、また、受信信号の
Ｓ／Ｎ比も低く、上述の値以上の板厚に対しては
実用的でないという欠点があつた。
本発明は、叙上の点を鑑みなされたもので、試
料板体を介し相対向する位置に第１および第２の
送信トランスデユーサを設けると共に、同様にし
て、第１および第２の受信トランスデユーサを設
け、板厚の厚い試料板体に対しても確実に板波を
発生でき、しかも、受信信号のＳ／Ｎ比を向上さ
せることができる高性能な試料板の性状を判定す
るための板波送受信装置の提供を目的とする。
料板体を介し相対向する位置に第１および第２の
送信トランスデユーサを設けると共に、同様にし
て、第１および第２の受信トランスデユーサを設
け、板厚の厚い試料板体に対しても確実に板波を
発生でき、しかも、受信信号のＳ／Ｎ比を向上さ
せることができる高性能な試料板の性状を判定す
るための板波送受信装置の提供を目的とする。
以下、本発明の一実施例を第５図について説明
する。図において、１９ａ，１９ｂは試料板体１
６を挟んで対向配置された第１および第２の送信
トランスデユーサで、それぞれ、直流電源装置２
２より電源供給を受ける電磁石２０ａまたは２０
ｂ、および、第１パルサ２３ａまたは第２パルサ
２３ｂよりパルス電流が供給される振動発生コイ
ル２１ａまたは２１ｂから構成されている。な
お、第１送信トランスデユーサ１９ａの電磁石２
０ａと第２送信トランスデユーサ１９ａの電磁石
２０ｂとでは極性が反対となつている。また、２
４ａ，２４ｂは試料板体１６を挟んで対向配置さ
れ上記各送信トランスデユーサと離間して設けら
れた第１および第２の受信トランスデユーサで、
それぞれ、直流電源装置２２より電源供給を受け
る電磁石２５ａまたは２５ｂ、および、検出信号
を増幅器２７ａまたは２７ｂに送出する振動検出
コイル２６ａまたは２６ｂより構成されている。
なお、この受信側においても、第１受信トランス
デユーサ２４ａの電磁石２５ａと第２受信トラン
スデユーサ２４ｂの電磁石２５ｂとは極性が反対
となつている。更にまた、２９は各増幅器２７ａ
および２７ｂからの信号を加算器２８で加算した
のちに受けて試料板体１６の性状を判定する判定
器であり、該判定器２９はまた、制御器３０に指
令を与えるものであり、これにより制御器３０が
直流電源装置２２のオン・オフまた各パルサ２３
ａ，２３ｂの送信タンミング等を制御するように
なされている。
する。図において、１９ａ，１９ｂは試料板体１
６を挟んで対向配置された第１および第２の送信
トランスデユーサで、それぞれ、直流電源装置２
２より電源供給を受ける電磁石２０ａまたは２０
ｂ、および、第１パルサ２３ａまたは第２パルサ
２３ｂよりパルス電流が供給される振動発生コイ
ル２１ａまたは２１ｂから構成されている。な
お、第１送信トランスデユーサ１９ａの電磁石２
０ａと第２送信トランスデユーサ１９ａの電磁石
２０ｂとでは極性が反対となつている。また、２
４ａ，２４ｂは試料板体１６を挟んで対向配置さ
れ上記各送信トランスデユーサと離間して設けら
れた第１および第２の受信トランスデユーサで、
それぞれ、直流電源装置２２より電源供給を受け
る電磁石２５ａまたは２５ｂ、および、検出信号
を増幅器２７ａまたは２７ｂに送出する振動検出
コイル２６ａまたは２６ｂより構成されている。
なお、この受信側においても、第１受信トランス
デユーサ２４ａの電磁石２５ａと第２受信トラン
スデユーサ２４ｂの電磁石２５ｂとは極性が反対
となつている。更にまた、２９は各増幅器２７ａ
および２７ｂからの信号を加算器２８で加算した
のちに受けて試料板体１６の性状を判定する判定
器であり、該判定器２９はまた、制御器３０に指
令を与えるものであり、これにより制御器３０が
直流電源装置２２のオン・オフまた各パルサ２３
ａ，２３ｂの送信タンミング等を制御するように
なされている。
次に、かかる構成を有する図示実施例装置の動
作を第６図ａをも参照してｓモード板波につき説
明する。
作を第６図ａをも参照してｓモード板波につき説
明する。
板波を送受信するにあたつて、制御器３０は指
令信号Saを送出して直流電源装置２２を駆動し、
第１および第２の送信トランスデユーサ１９ａ，
１９ｂ並びに第１および第２の受信トランスデユ
ーサ２４ａ，２４ｂにおける各電磁石２０ａ，２
０ｂ，２５ａ，２５ｂに直流電流を供給させ、試
料板体１６面に垂直な静磁界V1およびV2を与え
させる。
令信号Saを送出して直流電源装置２２を駆動し、
第１および第２の送信トランスデユーサ１９ａ，
１９ｂ並びに第１および第２の受信トランスデユ
ーサ２４ａ，２４ｂにおける各電磁石２０ａ，２
０ｂ，２５ａ，２５ｂに直流電流を供給させ、試
料板体１６面に垂直な静磁界V1およびV2を与え
させる。
しかる後、制御器３０は指令信号Sbを各パル
サ２３ａ，２３ｂに送出する。第１パルサ２３ａ
はこの指令信号Sbに基づき第１振動発生コイル
２１ａにパルス電流を供給する。この通流によ
り、試料板体１６の第１送信トランスデユーサ１
９ａ側（以下、表側と称す）表層部には第６図ａ
に示すような交互に向きを変えた渦電流Jfi（ｉ＝
１〜４）がコイル辺対向部に誘導される。そし
て、この誘導渦電流Jfiと静磁界V1との相互作用
により試料板体１６の水平方向で交互に向きを変
えたローレンツ力Ffi（ｉ＝１〜４）（第６図ａ参
照）が生ずる。また、第２パルサ２３ｂも同様に
上述の指令信号Sbに基づき第２振動発生コイル
２１ｂにパルス電流を供給し、従つて、試料板体
１６の第２送信トランスデユーサ１９ｂ側（以
下、裏側と称す）表層部にも第６図ａに示すよう
な渦電流Jri（ｉ＝１〜４）、および、ローレンツ
力Fri（ｉ＝１〜４）が生ずる。これら表側のロー
レンツ力Ffiと裏側のローレンツ力Friとで対応位
置にあるものは、第６図ａに示すように、対応コ
イル辺が同方向に通流しているので、同方向に働
らき、従つて、試料板体１６は表裏両面近傍部を
含み一様に伸縮し、第６図ｂに示すようなｓモー
ドの板波１８となつて伝搬していく。
サ２３ａ，２３ｂに送出する。第１パルサ２３ａ
はこの指令信号Sbに基づき第１振動発生コイル
２１ａにパルス電流を供給する。この通流によ
り、試料板体１６の第１送信トランスデユーサ１
９ａ側（以下、表側と称す）表層部には第６図ａ
に示すような交互に向きを変えた渦電流Jfi（ｉ＝
１〜４）がコイル辺対向部に誘導される。そし
て、この誘導渦電流Jfiと静磁界V1との相互作用
により試料板体１６の水平方向で交互に向きを変
えたローレンツ力Ffi（ｉ＝１〜４）（第６図ａ参
照）が生ずる。また、第２パルサ２３ｂも同様に
上述の指令信号Sbに基づき第２振動発生コイル
２１ｂにパルス電流を供給し、従つて、試料板体
１６の第２送信トランスデユーサ１９ｂ側（以
下、裏側と称す）表層部にも第６図ａに示すよう
な渦電流Jri（ｉ＝１〜４）、および、ローレンツ
力Fri（ｉ＝１〜４）が生ずる。これら表側のロー
レンツ力Ffiと裏側のローレンツ力Friとで対応位
置にあるものは、第６図ａに示すように、対応コ
イル辺が同方向に通流しているので、同方向に働
らき、従つて、試料板体１６は表裏両面近傍部を
含み一様に伸縮し、第６図ｂに示すようなｓモー
ドの板波１８となつて伝搬していく。
第１および第２の送信トランスデユーサ１９
ａ，１９ｂにより発生した板波１８は試料板体１
６内を伝搬し、受信側の静磁界V2の影響下に到
達すると、その静磁界V2との相互作用により試
料板体１６の表裏両表層部に渦電流を発生させ
る。この各発生渦電流による各交番磁界は、第１
および第２の受信トランスデユーサ２４ａ，２４
ｂの振動検出コイル２６ａおよび２６ｂとそれぞ
れ鎖交し、振動検出コイル２６ａおよび２６ｂに
は各々電流が誘導される。これらの各誘導電流は
それぞれ増幅器２７ａまたは２７ｂで増幅された
後、加算器２８で加えられて判定器２９に送出さ
れる。判定器２９は、この信号に基づき板波１８
の伝搬時間、減衰量を捉え、しかして、試料板体
１６の欠陥の有無、材質等の性状を判定する。な
お、受信の際、振動検出コイル２６ａ，２６ｂに
誘導される電流は、板波波長とコイルピツチが一
致したとき最大にとなるので振動検出コイル２６
ａ，２６ｂを振動発生コイル２２ａ，２２ｂと同
一形状、同一寸法とすることにより効率よく受信
することができる。
ａ，１９ｂにより発生した板波１８は試料板体１
６内を伝搬し、受信側の静磁界V2の影響下に到
達すると、その静磁界V2との相互作用により試
料板体１６の表裏両表層部に渦電流を発生させ
る。この各発生渦電流による各交番磁界は、第１
および第２の受信トランスデユーサ２４ａ，２４
ｂの振動検出コイル２６ａおよび２６ｂとそれぞ
れ鎖交し、振動検出コイル２６ａおよび２６ｂに
は各々電流が誘導される。これらの各誘導電流は
それぞれ増幅器２７ａまたは２７ｂで増幅された
後、加算器２８で加えられて判定器２９に送出さ
れる。判定器２９は、この信号に基づき板波１８
の伝搬時間、減衰量を捉え、しかして、試料板体
１６の欠陥の有無、材質等の性状を判定する。な
お、受信の際、振動検出コイル２６ａ，２６ｂに
誘導される電流は、板波波長とコイルピツチが一
致したとき最大にとなるので振動検出コイル２６
ａ，２６ｂを振動発生コイル２２ａ，２２ｂと同
一形状、同一寸法とすることにより効率よく受信
することができる。
このように、本発明の試料板の性状を判定する
ための板波送受信装置では、試料板体の表裏両面
に対向して送・受信トランスデユーサをそれぞれ
設け、表裏両面にローレンツ力を発生できるの
で、従来に比べて板波の励振力が大きくなる。し
たがつて、検出性能の向上が達成できる。
ための板波送受信装置では、試料板体の表裏両面
に対向して送・受信トランスデユーサをそれぞれ
設け、表裏両面にローレンツ力を発生できるの
で、従来に比べて板波の励振力が大きくなる。し
たがつて、検出性能の向上が達成できる。
なお、上記説明は、ｓモード板波についてであ
るが、ａモード板波も容易に発生・検出させるこ
とができる。即ち、第７図ａ，ｂに示すような互
いに180°位相の異なるパルス電流の中、何れか一
方を第１振動発生コイル２１ａに与え、他方を第
２振動発生コイル２１ｂに与えて第６図ｃに示す
ように対応コイル辺の通流方向を異ならせると、
表裏面で対応する位置のローレンツ力も逆方向に
働き、従つてａモードの板波が発生される。この
ａモード板波の検出では、例えば、第８図に示す
ように、何れか一方の振動検出コイル（図示のも
のは振動検出コイル２６ｂ）と増幅器との接続関
係をｓモードの場合と逆にし、同期信号をとり出
すようにして行なうことを要する。
るが、ａモード板波も容易に発生・検出させるこ
とができる。即ち、第７図ａ，ｂに示すような互
いに180°位相の異なるパルス電流の中、何れか一
方を第１振動発生コイル２１ａに与え、他方を第
２振動発生コイル２１ｂに与えて第６図ｃに示す
ように対応コイル辺の通流方向を異ならせると、
表裏面で対応する位置のローレンツ力も逆方向に
働き、従つてａモードの板波が発生される。この
ａモード板波の検出では、例えば、第８図に示す
ように、何れか一方の振動検出コイル（図示のも
のは振動検出コイル２６ｂ）と増幅器との接続関
係をｓモードの場合と逆にし、同期信号をとり出
すようにして行なうことを要する。
また、上記実施例では、両振動発生コイルに直
線状のミアンダラインコイルを用いたものを示し
たが、第２図ｂに示すグリツド状コイルを用いて
も良く、第９図ａ，ｂに示す曲線状コイルを用い
ても良いことは勿論である。
線状のミアンダラインコイルを用いたものを示し
たが、第２図ｂに示すグリツド状コイルを用いて
も良く、第９図ａ，ｂに示す曲線状コイルを用い
ても良いことは勿論である。
更に、本発明は表裏両面に送・受信トランスデ
ユーサを設置しているが、Ｓ／Ｎ比の良好な範囲
では、何れか片面にかかる送・受信トランスデユ
ーサで探傷等を行なつても良い。
ユーサを設置しているが、Ｓ／Ｎ比の良好な範囲
では、何れか片面にかかる送・受信トランスデユ
ーサで探傷等を行なつても良い。
更にまた、本実施例は、説明の都合上透過法に
適用したものを示したが、本発明は反射法の一探
あるいは二探法に適用し得ることは勿論である。
適用したものを示したが、本発明は反射法の一探
あるいは二探法に適用し得ることは勿論である。
以上のように、本発明によれば、送信トランス
デユーサおよび受信トランスデユーサをそれぞれ
試料板体の表裏両面に設けたので、従来の片面に
依る板波送受信の場合に比べ、同じ板厚ならば板
波の振幅が大きくなりＳ／Ｎ比が向上するという
効果を有し、また、板波の送受信可能な限界板厚
を２倍程度拡大できるという効果を有する。更
に、板波の振動モードの選択を、各振動発生コイ
ルへのパルス電流の位相を異ならせることで容易
に行なうことができるという効果をも有する。
デユーサおよび受信トランスデユーサをそれぞれ
試料板体の表裏両面に設けたので、従来の片面に
依る板波送受信の場合に比べ、同じ板厚ならば板
波の振幅が大きくなりＳ／Ｎ比が向上するという
効果を有し、また、板波の送受信可能な限界板厚
を２倍程度拡大できるという効果を有する。更
に、板波の振動モードの選択を、各振動発生コイ
ルへのパルス電流の位相を異ならせることで容易
に行なうことができるという効果をも有する。
第１図は従来の板波送受信装置を示すブロツク
図、第２図は第１図装置における振動発生・振動
検出コイルの形状を示す概略図、第３図は板波発
生の原理説明図、第４図は板波振動モードの典型
態様を示す説明図、第５図は本発明の一実施例に
よる板波送受信装置を示すブロツク図、第６図は
第５図装置における板波発生原理を説明するため
の原理説明図で、第６図ａ，ｂはｓモード板波の
説明図、第６図ｃ，ｄはａモード板波の説明図、
第７図はａモード板波発生のための各パルス電流
の波形図、第８図はａモード板波受信にかかる各
振動検出コイルと対応増幅器との接続方法を示す
配線図、第９図は振動発生・振動検出コイルの他
の実施例を示す概略図である。 １６……試料板体、１７……伝搬方向、１８…
…板波、１９ａ，１９ｂ……送信トランスデユー
サ、２０ａ，２０ｂ，２５ａ，２５ｂ……電磁
石、２１ａ，２１ｂ……振動発生コイル、２２…
…直流電源装置、２３ａ，２３ｂ……パルサ、２
４ａ，２４ｂ……受信トランスデユーサ、２６
ａ，２６ｂ……振動検出コイル、２７ａ，２７ｂ
……増幅器、２８……加算器、２９……判定器、
３０……制御器。なお、図中、同一符号は同一又
は相当部分を示す。
図、第２図は第１図装置における振動発生・振動
検出コイルの形状を示す概略図、第３図は板波発
生の原理説明図、第４図は板波振動モードの典型
態様を示す説明図、第５図は本発明の一実施例に
よる板波送受信装置を示すブロツク図、第６図は
第５図装置における板波発生原理を説明するため
の原理説明図で、第６図ａ，ｂはｓモード板波の
説明図、第６図ｃ，ｄはａモード板波の説明図、
第７図はａモード板波発生のための各パルス電流
の波形図、第８図はａモード板波受信にかかる各
振動検出コイルと対応増幅器との接続方法を示す
配線図、第９図は振動発生・振動検出コイルの他
の実施例を示す概略図である。 １６……試料板体、１７……伝搬方向、１８…
…板波、１９ａ，１９ｂ……送信トランスデユー
サ、２０ａ，２０ｂ，２５ａ，２５ｂ……電磁
石、２１ａ，２１ｂ……振動発生コイル、２２…
…直流電源装置、２３ａ，２３ｂ……パルサ、２
４ａ，２４ｂ……受信トランスデユーサ、２６
ａ，２６ｂ……振動検出コイル、２７ａ，２７ｂ
……増幅器、２８……加算器、２９……判定器、
３０……制御器。なお、図中、同一符号は同一又
は相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 試料板体表面に対して平行で、且つ試料板体
を挟んで対向配置するコイル辺を有する振動発生
コイルと上記試料板体表面に対して水平または垂
直な磁界を与える磁石機構とを備えた第１及び第
２の送信トランスジユーサと、上記振動発生コイ
ルに対してパルス電流を流すパルサと、上記試料
板体表面に対して平行で、且つ試料板体を挟んで
対向配置するコイルを有する振動検出コイルと上
記試料板表面に対して水平または垂直な磁界を与
える磁石機構とを備えて構成し、上記第１及び第
２の送信トランスジユーサに対し、それぞれ離間
して設けられた第１及び第２の受信トランスジユ
ーサと、該第１及び第２の受信トランスジユーサ
より出力される振動検出信号をそれぞれ増幅する
第１及び第２の増幅器と、各増幅信号を加算する
加算器と、加算出力信号に基づいて試料板体の欠
陥の有無を判定する判定器とを備えたことを特徴
とする試料板体の性状を判定するための板波送受
信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58048336A JPS59173753A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | 試料板体の性状を判定するための板波送受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58048336A JPS59173753A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | 試料板体の性状を判定するための板波送受信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59173753A JPS59173753A (ja) | 1984-10-01 |
| JPH0310071B2 true JPH0310071B2 (ja) | 1991-02-12 |
Family
ID=12800563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58048336A Granted JPS59173753A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | 試料板体の性状を判定するための板波送受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59173753A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5391375B2 (ja) * | 2009-01-28 | 2014-01-15 | 国立大学法人 名古屋工業大学 | 板厚測定方法および板厚測定装置 |
| JP5629481B2 (ja) * | 2010-03-16 | 2014-11-19 | 富士重工業株式会社 | 損傷診断システム |
| JP6777301B2 (ja) * | 2015-03-10 | 2020-10-28 | 日本電気株式会社 | 検査装置及び検査方法 |
-
1983
- 1983-03-23 JP JP58048336A patent/JPS59173753A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59173753A (ja) | 1984-10-01 |
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