JPH04102007U - 超音波プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は各種プラントの配管等の曲面を有す
る測定物に用いられる超音波プローブに関する。 【構成】 複数の超音波探触子を曲面に沿って当接する
ように探触子本体を測定面方向に出入可能にケーシング
内に配設した超音波プローブであって、ケーシングの測
定面を測定面に沿った曲面とすると共に探触子の測定物
への当接面が測定物の曲率のほぼ中心方向を向くように
構成した超音波プローブとして良好な接触状態を保つよ
うにしたものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は各種プラントの配管等の肉厚測定などに用いる超音波プローブに関 する。

【０００２】

【従来の技術】

図４に配管６に適用した複数の超音波センサを持つ従来の超音波プローブの構 造の１例を示す。超音波による測定は図３に示す超音波探触子をケーシング９に 複数配列して取りつける構造で実施する。探触子は図３に示すようにケーシング ９を板バネ３に取付け、超音波センサ５をバネ４を介してケーシング９に配列さ せるとする。通常、超音波による測定においては、超音波センサ５に信号ケーブ ル７を介して電気パルスを送り超音波を発生させる。超音波センサ５で発生した 超音波は、水や油等の力プラント８と呼ばれる接触媒質を介して配管６に伝えら れる。配管６の内面あるいは内部欠陥等で反射してきた超音波を再び力プラント ８を介して超音波センサ５で受け、電気信号として信号ケーブル７に返す。超音 波プローブは超音波センサ５と力プラント８と配管６の接触状態を安定させるた めに、コイル状に巻いたバネ４を用いて超音波センサ５を配管６に押しつける構 造にしている。複数の超音波センサ５を用いて配管６等の曲率のある面の測定を 行う場合、従来の方法では図４に示す如く超音波センサ５がケーシング９より飛 出す量（ｄｍｍ）の最大値を余裕を持って大きくとっておき、各々の超音波セン サ５が曲面に応じた飛出し量ｄを得ることができるように曲面に沿わせるような 構造にしている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

一般に超音波センサによる測定においては、超音波センサ５と力プラント８と 配管６（即ち、測定対象）との接触状態を一定に保ち、超音波の往来を安定させ て、超音波センサの感度等を一定にしなければ良好な測定結果が得られない。 複数の超音波センサ５を配管曲面に沿わせるため、図４に示す様な従来の方法 では、下記の問題により安定した接触状態が得られないため、良好な測定結果を 得ることが難しい。 （１）配管６に超音波センサ５を押しつける力が、場所により異り、弱い所が ある。この原因は配管曲面にセンサを沿わせるために、超音波プローブの両端で は、ケーシング９から超音波センサ５が飛出す量、ｄが中央に比べ大きくなり、 コイル状バネ４が伸びてしまうためであり、又、押しつける力の向きは図４の図 面上で下方の向きであり、必要とされる曲率面に対し垂直方向即ち、曲率の中心 方向に向っての力は、この間の角度θとするとｃｏｓθ倍されるためである。 （２）超音波センサ５自体の安定性が悪い。 各種曲率の配管に適用しようとすると、配管径の小さいもの程超音波プローブ の両端で超音波センサ５のケーシングより飛出す量ｄ、が大きくなるため超音波 センサの支えが悪くなり、押さえつける力が弱くなることも影響し、傾きやすく なり、安定性が悪くなる。 （３）超音波センサの配管曲面との間にすきまがあきやすい。 超音波センサを押さえつける方向が図４の図面上下方になるため、配管曲面の 中心方向から傾いた方向に超音波センサの状態が拘束されるため、超音波センサ の中央で接触せず、片方の端の点で接触し、他方の端はうき上ってしまうため生 じる。 以上より、超音波センサ５と力プラント８、配管６との接触状態を一定に安定 した状態に保つことが必要とされている。又、各種配管径に合せて超音波プロー ブを個々に作ることは非常にコストがかかる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案はこのような課題を解決するために、超音波センサの配管への押しつけ 機構を配管曲面に対してフレキシブル性をもたせる。一方、複数の超音波探触子 を取付けたケーシング測定面を検査対象となる配管等の曲面に応じて曲率付ケー シングに取付ける構造としたものである。即ち、本考案は、複数の超音波探触子 をバネを用いて曲面に沿って当接するように探触子本体を測定方向に出入可能に ケーシング内に配設した超音波プローブにおいてケーシングの測定面を測定対象 物の面に沿って曲面とすると共に探触子の測定物への当接面が測定物の曲率のほ ぼ中心方向を向くようにせしめてなることを特徴とする超音波プローブを提供す るものである。

【０００５】

【作用】

本考案の超音波プローブは、配管等の曲率に対して、その曲率に応じた曲率付 のケーシングを用いているため、複数の超音波探触媒子を配置した板バネを保持 することで、個々の超音波センサが各々配管等の曲面に対し、曲率の中心方向に 押しつけられる形となり、ケーシングからの超音波センサの飛出量も、各々の超 音波センサについてほぼ一定の適度な値にとることができるため、超音波センサ と配管等の測定物との接触状態を一様な安定した状態に保つことができ、良好な 状態での測定が容易に実現できる。

【０００６】

【実施例】

図１に本考案の超音波プローブの実施例の断面構造図を示す。図２に本考案の 実施例で超音波プローブの全体構造を斜視図で示し、図３に超音波接触子の構造 図を示す。これらの図において超音波探触子２は図３に示すように板バネ３に取 りつけられた曲率付したケーシング１に配列された超音波センサ５、バネ４から なり各種配管６の曲面に板バネ３の弾性変形により沿わせ、各々の超音波センサ ５は曲面の接線と垂直方向に中心に向って力プラント８を介して押さえつけられ る形となっている。この複数の超音波探触子２の取付けられている板バネ３は配 管６の曲面に応じた曲率を持つように作られた曲率付ケーシング１に取付けた曲 面に対し最適の状態で各探触子の保持を行う。 以上により、配管６の接触状態を良好に保ち、測定を行う。又、種種の曲率を 有する配管に対しては同様に対象となる曲率に合った曲率付ケーシングに取替え ることで測定ができる。 上記の実施例によれば、複数の超音波センサ５を一定の力で配管６等の曲面に 押し付けることができ、その押し付ける力を配管６の曲面の中心方向に沿って配 列させることができる良好な接触状態に保つことができ安定な測定が可能となり 、測定不良が減少し大幅な合理化が可能となるものである。

【０００７】

【考案の効果】

本考案による超音波プローブによれば、（１）複数の超音波センサを一度に一 様な一定の力で、配管等曲率のついた面に押しつけることができ、その押しつけ る力の方向を、曲面の中心方向にそろえることができるため、超音波センサと配 管とを良好な接触状態に保つことができ、安定した測定が可能である。又、（２ ）曲率付ケーシングのみを各種曲率の配管に応じて取替えることで安価に、各種 曲率の配管への適用が可能である。従って、このような効果を有する構造である ため安定した測定が可能となり、測定不良等による再測定も減少し、測定時間の 短縮ができる等の大幅な合理化ができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る超音波プローブの断面図
である。

【図２】本考案の実施例に係る超音波プローブの全体構
造を示す斜視図である。

【図３】本考案の実施例に係る超音波探触子の接触図で
ある。

【図４】従来の複数の超音波センサを持つ超音波プロー
ブの断面図である。

【符号の説明】

１ 曲率付ケーシング ２ 超音波探触子 ３ 板バネ ４ バネ ５ 超音波センサ ６ 配管 ８ 力プラント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 正森 滋郎 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の超音波探触子をバネを用いて曲面
   に沿って当接するように探触子本体を測定方向に出入可
   能にケーシング内に配設した超音波プローブにおいて、
   ケーシングの測定面を測定対象物の面に沿って曲面とす
   ると共に探触子の測定物への当接面が測定物の曲率のほ
   ぼ中心方向を向くようにせしめてなることを特徴とする
   超音波プローブ。