JPH0329848A - 局部水浸用探触子 - 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〕 本発明は、超音波探傷方法のうち局部水浸法用の探触子
に係わり、特に、複雑な表面形状を有する被検体、たと
えば航空機の翼などの曲面の探傷に好適な局部水浸用探
触子に関する。

〔従来の技術〕

従来の局部水浸用探触子を第３図を参照して説明する。

図において１は超音波を送信または送受信する探触子で
、図の矢印方向に超音波を放射する。２は探触子１を内
設したスカータで、スカータ２にはスカータ２の内部に
媒質としての水を供給する管３が接続されており、供給
された水は探触子１を水浸するとともに、ノズル２ａよ
り水柱４を形威するように噴出させられ、探触子１より
放射される超音波を水柱４を伝搬経路として図示しない
被検体に伝搬する。５は探触子１に接続された信号伝送
用のケーブルである。

深傷は、ノズル２ａの端面２ｂと被検体との間に間隙を
設け、その間隙から水が噴出する程度に管３から水を供
給し、図示しないホルダーに支持された局部水浸用探触
子を走査して行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記した従来の局部水浸用探触子において、ノズル２ａ
より噴出させて形或する水柱４は、超音波の伝搬経路と
なるため常に層流状態を保ち超音波を安定して伝搬させ
る必要がある。水柱４が層流状態を保つための条件は、
水柱４の流速、ノズル２ａの形状、ノズル２ａの端面２
ｂと被検体との間隔等により決定されるが、このうち特
に端面２ｂと被検体との間隔に大きく影響される。端面
２ｂと被検体との間隔は、約２１―程度から１００ｕ程
度まで種々の寸法が使用されているが、間隔寸法が大き
い場合は、水柱４が正しい層流状態に保たれなくなるた
め、被検体からの反射波を安定して受信することができ
なくなり、２探法による透過法のみにしか適用すること
ができない。また、水柱４を維持するために多量の水の
供給を必要とする問題点があった。一方、間隔寸法が小
さい場合は、水柱４における層流状態はある程度保たれ
るが、被検体が複雑な表面形状をしている場合、例えば
曲面を有している場合などでは局部水浸用探触子を直線
的に走査すると前記間隔寸法が変動し、間隔寸法がさら
に小さくなると走査不能の状態を招来し、反対に間隔寸
法が大きくなると水の供給状態が変化し水柱４における
層流状態が変化して安定した反射波が得られなくなる問
題点を有していた。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、スカータのノ
ズル端面と被検体との間に、その間隔寸法の変動があっ
ても常に安定した水柱を少量の水の供給で形威し、被検
体からの反射波を安定して受信することができる局部水
浸用探触子を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達威するため、本発明の局部水浸用探触子は
、外端面が前記被検体に接触する筒状のガイドを前記ス
カータのノズル部に摺動可能に嵌装し、嵌装されたガイ
ドの外端面の被検体への接触を前記探触子と被検体との
間の距離の変動に追随して保持する追随手段を備える構
威にしたものである。

３ ４ また、前記追随手段はスカータとガイドとの間にばねを
介装し、該ばねの伸縮により追随する構或とすることが
望ましい。

〔作用〕

まず、スカータのノズル部番こ嵌装されているガイドの
外端面を、図示しないホルダーにより被検体表面に軽く
押圧する。この押圧状態でスカータ内に水が供給されス
カータに水を満たして探触子を水浸させる。この場合の
水の供給は、ガイドの外端面と被検体表面との接触面よ
り僅かに水が漏れる程度とし、筒状のガイドおよびスカ
ータ内に超音波の伝搬経路となるほとんど流れのない水
柱を維持する。この状態で探触子より超音波を送信する
と、超音波は前記水柱を介して被検体内に伝搬されるが
、このとき被検体からの反射波は、ガイドおよびスカー
タで形威する流速のきわめて遅い水柱内を伝搬するから
、水柱における層流状態の変化に伴う影響を受けること
なく安定して探触子に受信され、そして深傷が行われる
。つづいて他の面を探傷ずるため走査ずるが、被探傷面
が平面でしかも滑らかな場合は前記状態が保持されて深
傷が継続されるが、被探傷面が平面と曲面との混在する
ような複雑な面や表面あらさの大きい粗面などの場合は
、スカータのノズル端面と被検体表面間の距離が変動す
るため、ガイドの外端面の被検体表面への接触を追随手
段により前記距離の変動に応して追随させ、軽く押圧し
た接触状態を常に保持する。このためガイドおよびスカ
ータで形威される水柱は、ほぼ前記走査開始前と同し状
態が保たれ、探触子における送受信も該水柱内で安定し
て行われ平滑面と同様の探傷を行うことが可能になる。

一方、水柱を維持するためのスカータ内への水の供給は
、ガイドの外端面と被検体表面との接触面より僅かに漏
れる程度に供給するため、水の流失量は少量になる。

また、前記追随手段に、スカータとガイドとの間に介装
したばねを使用することにより、スカータのノズル端面
と被検体表面間の距離の変動への追随は、ばねの伸縮に
より行われる。

５ −６ ？実施例〕 実施例について第ｌ図および第２図を参照して説明する
。図中、第３図と同符号のものは同じもノヲ示す。図に
おいて６は探触子ｌを内設したスカータで、ノズル部６
ａ内に円筒状のガイド７の一端側を摺動可能に■嵌装し
ている。ガイド７の他端側はノズ）ｔ６ａ外に突出して
おり、その突出部の外周にばね８が′逼装されている。

ばね８はガイド７の外端部に設けたつば部とスカータ６
の端面６ａとの間に介装されており、ガイド７の被検体
９の表面９ａに接触する外端面７ａガ被検体表面９ａに
押されることにより短縮するようになっている。外端面
７ａの外周は、走査中の被検体表面９ａとの接触抵抗を
少なくして円滑に摺動し得るように丸味を設けている。

また、ガイド７をノズル部６ａの内周に嵌装したが、ノ
ズル部６ａの外周を加工して該加工部に嵌装するように
してもよい。なおばね８のストロークは被検体９の表面
形状にもよるが、１例としてＬｏｔｍ〜２０１ｍのもの
が使用される。

深傷は、まずガイド７の外端面７ａを被検体表面９ａに
ばね８が僅かにたわむ程度に図示しないホルダーにより
軽く押圧し、この状態で管３よりスカータ６内に探触子
１が浸漬されるように水を満たす。このとき水は、ガイ
ド７およびスカータ６内に超音波の伝搬経路となる流速
のきわめて遅いほとんど流れのない水柱４が形威される
ように、ガイド７の外端面７ａと被検体表面９ａとの接
触面より僅かに水が漏れる程度に供給される。水柱４が
形威されると探触子１より超音波が放射され該超音波は
水柱４を伝搬して被検体９に入射される。被検体９から
の反射波はガイド７およびスカータ６で形威する上記水
柱４を伝搬して乱れることなく安定して探触子１に受信
される。上記探傷の状態は他の面を探傷するため走査し
た場合でも、ガイド外端面７ａが被検体表面９ａ上を摺
動するため同様に保持されるが、走査中、被検体表面９
ａが第２図に示すような曲面になっている場合は特に効
力を発揮する。すなわち、第２図の点線で示す位置から
矢印方向に走査した場合は、被検体表面９ａが走査に伴
って隆起しノズル端面６ｂと被検体表面９ａとの距離が
減少する。このためガイド外端面７ａは被検体表面９，
ａにより押されてばね８をたわませ、さらに走査位置が
移動して反対に距離が増大するとばね８が伸長してガイ
ド外端面７ａを被検体表面９ａに押圧する。このように
前記距離の変動に追随して常に押圧状態を保持すること
ができるから、水柱４を探触子１にて超音波を送受信す
るのに適した安定した状態に常に保つことができ、平滑
面におけると同様に探傷することが可能になった。

そして、水はガイドの外端面７ａと被検体表面９ａとの
接触面より僅かに漏れる程度に供給することでよいから
、水の流失量が少なく従来の大量消費に比べて格段に節
水を図ることができる。

なお、前記実施例においては追随手段にばねを使用した
が、ばねに限定されることなく水圧．油圧または空圧等
を使用する構或としてもよく、さらにゴム等の弾性体を
使用する構成としてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構威されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。

スカータのノズル端面と被検体表面との間に、その間隔
寸法の変動があっても該変動に追随してガイドの外端面
と被検体表面との接触状態を保持する構威にしたから、
超音波の伝搬経路となる水柱を常に安定した状態に形威
することができ、被検体からの反射波を安定して受信す
ることができる。

前記水柱を形或する水は、少量の供給でよいから水の流
失量が少なく従来に比べて格段の節水をすることができ
る。

また、前記距離の変動に対する追随手段にばねを使用す
ることにより、追随手段を簡単な構或とすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す局部水浸用探触子の側
断面図、第２図は曲面に対する走査時の作動を説明する
図である。 第３図は従来の局部水浸用探触子の一例を示す＝９ １０ 側断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、超音波を放射する探触子を内設し、該探触子より放
   射される超音波を被検体に対してノズルより噴出する水
   柱を伝搬経路として伝搬させるスカータとを設けた局部
   水浸用探触子において、外端面が前記被検体に接触する
   筒状のガイドを前記スカータのノズル部に摺動可能に嵌
   装し、嵌装されたガイドの外端面の被検体への接触を前
   記探触子と被検体との間の距離の変動に追随して保持す
   る追随手段を備えたことを特徴とする局部水浸用探触子
   。 ２、スカータとガイドとの間にばねを介装し、該ばねの
   伸縮により探触子と被検体との間の距離の変動に追随す
   る追随手段とした請求項１記載の局部水浸用探触子。