JPH03261860A

JPH03261860A - タイヤ型超音波探触子

Info

Publication number: JPH03261860A
Application number: JP2059990A
Authority: JP
Inventors: Koji Ishihara; 石原　耕司; Akira Hagiwara; 明萩原; Tadashi Morimoto; 匡森本; Naoki Kawanishi; 川西　直規
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd; NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp; Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1990-03-13
Filing date: 1990-03-13
Publication date: 1991-11-21
Anticipated expiration: 2014-02-17
Also published as: JP2857908B2

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］本発明は、ガス管、石油タンクあるいは鋼板などの板厚
や腐食状態などを超音波によって連続的に検出するタイ
ヤ型超音波探触子に関するものである。

［従来の技術］ガス管、石油タンクあるいは鋼板などの被検体の板厚や
腐食状態、内部欠陥などを検出する手段として超音波を
使用したものが広く実用に供されており、特に、これら
を連続的に検出するための手段として被検体上を走行す
るタイヤ型超音波探触子が多用されている。

このようなタイヤ型超音波探触子の一例として、特開昭
６２−２８８５６５号公報に開示された発明がある。

この発明は、探触子を内蔵する探触子筐の外周に超音波
の伝播のよいブタジェンゴム又はシリコンゴムからなる
内部タイヤを設け、その外周に油又は水の充填液層を介
して柔軟なブタジェンゴム製の外部タイヤを設けたもの
である。

このように構成したタイヤ型超音波接触子を被検体に接
触させると、ブタジェンゴムの外部タイヤと充填液層と
によってタイヤの表面が自由に変化するので被検体の接
触面が大きくなり、超音波の送受信が容易になる。そし
て、内部タイヤは外部タイヤの形を保存し、また反射波
を接触面に対して角度をもって超音波振動子に入射させ
、被検体の板厚や内部欠陥などを検出する。

［発明が解決しようとする課題］例えば、ガス管の腐食等の欠陥を検査する場合、タイヤ
型超音波探触子は上向き、横向き、下向きなどの全姿勢
による探傷が可能な構造であることが必要である。しか
し、上記のような従来のタイヤ型超音波探触子において
は、上向き又は横向き姿勢の場合、内部タイヤと外部タ
イヤとの間に組立時にタイヤ内に入った気泡が侵入して
超音波が通過できなくなり、測定不能になることがある
。

また、下向きの探傷姿勢の場合であっても、ガス管から
外タイヤが離れたりすると、内部タイヤからの反射波と
、外部タイヤの内面からの反射波が分離してしまい、こ
れによって生しる多重反射波が超音波振動子に入射する
ため、外部タイヤ内面の反射波をガス管の欠陥あるいは
ガス管の底面からの反射波と見誤ることがあり、正確な
測定が困難であった。

このような問題を解決するため、内部タイヤの外周を、
常に外部タイヤの内周面に接触するように僅かに張出し
たものもある。しかしながら、ブタジェンゴムからなる
内部タイヤをこのような形状で均一に製作することは困
難であり、製作ロフトによって張出し量に差が発生する
ことは避けられない。このため、内部タイヤを必要以上
に張出させると、内部タイヤと外部タイヤとの抵触抵抗
が増大し、外部タイヤが回転できなくなるなど、種々問
題があった。

本発明は上記の課題を解決すべくなされたもので、いか
なる姿勢においても中間部材とタイヤ内面とが接触して
離れることがなく、しかもタイヤをスムーズに回転させ
ることのできるタイヤ型超音波探触子を得ることを目的
としたものである。

［課題を解決するための手段］本発明に係るタイヤ型超音波探触子は、固定軸と、ブタ
ジェンゴムからなり前記固定軸のまわりに回転可能にと
りつけられたタイヤと、ブタジェンゴムからなり前記タ
イヤ内に収容されてその外周面が前記タイヤの内周面と
整合する円弧状に形成された中間部材と、振動子面が前
記中間部材に当接して固定され前記固定軸に摺動可能に
連結された超音波振動子と、前記中間部材の外周面を前
記タイヤの内周面に密着させる付勢手段とからなるもの
である。

また、前記付勢手段として、前記固定軸と前記中間部材
の支持手段との間にＯリングを介装したものである。

さらに前記付勢手段として、ばねで圧下され前記中間部
材の支持手段に当接する可動素子を内蔵したプランジャ
を前記固定軸に取付けたものである。

［作用コ被検体に沿ってタイヤ型超音波探触子を走行させ、超音
波振動子から垂直方向に超音波を発射すると、超音波は
中間部材、タイヤを通って被検体内を伝播し、その反射
波は超音波振動子に受信され、これによって被検体の板
厚や内部欠陥などが検出される。

このとき、中間部材の外周面は付勢手段によってタイヤ
の内周面に密着しているので両者の間に気泡が侵入する
おそれがなく、全姿勢による探傷等を正確に行なうこと
ができる。また、タイヤが被検体から離れても、中間部
材の外周面からの反射波とタイヤの内周面からの反射波
が分離することはないので、被検体の欠陥又は被検体の
底面からの反射波と誤認することはない。

［実施例コ第１図（ａ）は本発明実施例の縦断面図、（ｂ）はその
Ｉ−１断面図、（ｃ）は固定軸と中間部材の下面図であ
る。図において、（１）は通過する超音波の減衰がきわ
めて小さいブタジェンゴムからなるリング状のタイヤで
、両側に設けたフランジ（１１）。

（ｌｌａ）と一体向に形成されている。（２）　、　（
２ａ）はねじ〈２１）によりフランジ（１１）、　（ｌ
ｌａ）の両側に結合されたハウジング、（２２）はフラ
ンジ（１ｔ）とハウジング（２）　、　（２ａ）の間に
配設されたＯリングである。

（３）は中央部に長方形のテーブル（３１）を有する固
定軸で、下面には長方形の凹部（３２）が設けられ、中
心部には円形の四部（３３）及び貫通穴（３４）が形成
されている。この固定軸（３）は、軸受（２３）　、　
（２３ａ）及びシール材（２４）　、　（２４ａ）を介
してハウジング（２）。

（２ａ〉に回転自在に取付けられている。

（４）はブダジエンゴムからなる中間部材で、その下面
はタイヤ（１）の内周面に整合する円弧状に形成されて
おり、ホルダ（４１）と一体向に構成されてフレーム（
４２）の下面にねじ（４３）により固定されている。

（５）は超音波振動子で、その振動子面が中間部材（４
）に当接してフレーム（４２）に取付けられ、固定軸（
３）のテーブル（３１）に設けた貫通穴（３４）に摺動
可能に嵌入され、タイヤ（１）の中空部に突出している
。

（６）は固定軸（３）に設けた円形の凹部（３３〉とフ
レーム（４２）とて形成する間隙よりその断面が若干大
径のＯリングで、中間部材（４）とフレーム（４２）と
の結合体を固定軸（３）の凹部（３２）に嵌合する際に
これを圧縮して組立てし、嵌合後はその弾性により中間
部材（４）の外周面を常時タイヤ（１）の内周面に密着
するように付勢している。なお、中間部材（４）の外周
面とタイヤ（１〉の内周面との間には、シリコンオイル
の如き超音波伝達物質の皮膜が形成されている。

次に、上記のように構成した本発明の詳細な説明する。

例えば被検体であるガス管の欠陥を探傷する場合は、ガ
ス管内にこのタイヤ型超音波探触子を入れ、内面に沿っ
て転勤させる。いま、超音波振動子（５〉から垂直方向
に超音波を発射すると、この超音波は中間部材（４）、
超音波伝達物質の皮膜及びタイヤ（１）を通ってガス管
内を伝播し、その反射波は超音波振動子（５）によって
受信され、これによってガス管の欠陥が検出される。

この場合、中間部材（４〉の外周面はＯリング（６）に
付勢されて常時タイヤ（１）の内周面に密着しているの
で、両者の間に気泡が侵入するおそれがなく、上向き、
横向き、下向きなど、全姿勢による探傷を正確に行なう
ことができる。また、仮りにタイヤ（１）がガス管の内
面から離れて走行す・ることがあっても、中間部材（４
）の外周面からの反射波とタイヤ（１）の内周面からの
反射波が従来のように分離することがない。このため分
離したタイヤ（１）の内周面からの反射波を、ガス管の
欠陥又はガス管の底面からの反射波と見誤るおそれはな
い。

第２図（ａ）は本発明の他の実施例の要部を示す断面図
、（ｂ）はその側断面図である。なお、第１図の実施例
と同じ部分には同じ符号を付し、説明を省略する。（７
）は固定軸（３）のテーブル（３１）に設けたねし穴（
３５）に螺入された複数本のプランジャで、その実施例
を第３図に示す。図において、（７ｉ）は中空のねじ体
で、外周にはテーブル（３１）のねじ穴（３５）に螺入
するためのねじ（７２）が設けられており、内周の上部
にはめねじ（７３〉が形成されている。（７４〉はねじ
体（７１）の中空部内に摺動可能に挿入された可動素子
、（７５）はめねじ（７３）に螺入された調整ねじ、（
７６）は可動素子（７４）と調整ねじ（７５）との間に
介装されたばねである。

上記のようなプランジャ（７）を固定軸（３）のテーブ
ル（３１）に設けたねし穴（３５）に螺入し、可動素子
（７４）の先端部をフレーム（４２）に当接して圧下す
れば、フレーム（４２）に結合された中間部材（４）の
外周面はタイヤ（１）の内周面に密着する。なお、タイ
ヤ（１）の内周面に対する中間部材（４）の密着力は、
調整ねじ（７５）により適宜調整することができる。

上記の説明では中間部材（４）のホルダ（４１）とは別
にフレーム（４２）を設け、両者をねじ（４３〉で一体
に結合して固定軸（３）とフレーム（４２）との間に０
リングを配設し、又はプランジャ（７）の可動素子をフ
レーム（４２）に当接させる場合を示したが、ホルダ（
４１）とフレーム（４２）を一体に構成してもよい。

また、上記の実施例では、超音波振動子により被検体に
対して垂直に超音波を送受信するいわゆる垂直型超音波
探触子に本発明を実施した場合を示したが、被検体に対
して斜めに超音波を送受信するいわゆる斜角型超音波探
触子にも本発明を実施することができる。

［発明の効果コ以上の説明から明らかなように、本発明は中間部材の外
周面を付勢手段により常にタイヤの内周面に密着させる
ようにしたので、両者の間に気泡が侵入するおそれがな
く、上向き、横向き、下向き等の全姿勢による板厚や内
部欠陥などを正確に検出することができる。

また、タイヤが被検体から離れても、中間部材の外周面
からの反射波とタイヤの内周面からの反射波が分離する
ことはないので、被検体の欠陥などからの反射波と誤認
することはない等、実施による効果大である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明実施例の縦断面図、（ｂ）はその
Ｉ−１断面図、（Ｃ）は固定軸の下面図、第２図（ａ）
は本発明の他の実施例の要部の断面図、（ｂ）は一部を
断面で示した（ａ）図の側面図、第３図はプランジャの
実施例の断面図である。（１）：タイヤ、（２）、　（２ａ）　：ハウジング、
（３）：固定軸、（４）：中間部材、（５）：超音波振
動子、（６）：０リング、〈７）ニブランジャ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）固定軸と、ブタジエンゴムからなり前記固定軸の
まわりに回転可能にとりつけられたタイヤと、ブタジエ
ンゴムからなり前記タイヤ内に収容されてその外周面が
前記タイヤの内周面と整合する円弧状に形成された中間
部材と、振動子面が前記中間部材に当接して固定され前
記固定軸に摺動可能に連結された超音波振動子と、前記
中間部材の外周面を前記タイヤの内周面に密着させる付
勢手段とからなるタイヤ型超音波探触子。
（２）前記付勢手段は、前記固定軸と前記中間部材の支
持手段との間に介装したＯリングである請求項（１）記
載のタイヤ型超音波探触子。
（３）前記付勢手段は、ばねで圧下され前記中間部材の
支持手段に当接する可動素子を内蔵し前記固定軸に取付
けられたプランジャである請求項（１）記載のタイヤ型
超音波探触子。