JPH04126157U - 超音波探触子の保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 〔目的〕 手で握り、被検査体の表面に接触移動させる
簡易の超音波探触子の保持装置を提供する。 〔構成〕 超音波探触子１をその接触面と面一となる円
板部９の中央に配設すると共に、この超音波探触子１の
周囲で円板部９の上面でなるべく低い位置に球面すべり
軸受１０を設け、この球面すべり軸受１０の外側を掴み
部１１に取付けてなり、超音波探触子１の移動時に球面
すべり軸受１０で傾きは自在で軸方向に圧力と軸に直角
の移動力のみを与え、安定した探傷ができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は探触子を手で被検査体に接触移動させるための超音波探触子の保持 装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に，産業における各種構造物、部分品等において傷の有無を検査すること は、その安全度や寿命の確認のために重要であり、その傷の検査方法の中で特に 超音波探傷方式は広く使用されている。この超音波探傷の最も通常の直接接触方 式としては、探触子を水、油又はグリセリンのような接触媒質の薄膜を経由して 被検査体に接触させて移動させ、その移動範囲の被検査体内部傷を検出するもの であるが、この時探触子を直接手で持ち接触させ移動することが多く、探触子の 接触面が被検査体表面に対して常に薄く一様な接触媒体の厚さを保つことは熟練 者のみに可能である。即ち、超音波探傷のために超音波探触子を人の手で保持し 、被検査体表面に接触させて移動走査する場合、その探触子の接蝕面の前面を被 検査体表面と常に一定の接触媒質の薄膜を存在させるには、操作者の熟練による のが通例である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、超音波探触子を手で持ち、その接触面の前面を被検査体表面に、常に 接触媒質流体の一定厚さの薄膜を保ちつつ、測定したい範囲を移動走査せねばな らず、広い範囲に常にこれを実験することは通常困難であり、それが測定の精度 を低下させる。

【０００４】 更に、接触面と被検査体表面との間に接触媒質流体の一定厚さの薄膜を形成さ せるには、超音波探触子を被検査体表面に対して垂直にし、適当な圧力をもって 押し付けることによるが、超音波探触子を移動させる時にも常に被検査体表面に 垂直でなければならない。もし超音波探触子の接触面の直径６ｍｍのものを使用 して、これが被検査体表面に対して１度傾くと、超音波探触子の接触面と被検査 体との間の間隙には約０．１ｍｍの偏差を生ずる。通常、接触媒質流体の厚さは ０．１ｍｍ単位とするからこの程度の傾きも測定値の感度偏差を生ずる。また、 もし移動中に超音波探触子の接触面と被検査体表面との間の接触媒質流体の膜厚 がゼロに近くなれば、移動中に接触媒質が潤滑材として移動が滑らかで軽かった のが、そのため重くなり、これが超音波探触子の手で保持した点の高さと移動に 要する摩擦力の積によるモーメントとなって、超音波探触子を移動方向に倒す力 となり、これが接触媒質の厚さ不均等を助長し、且つ移動摩擦力を増し、急激に 測定誤差を発生させる。

【０００５】 即ち、図４は超音波探触子１を手２で直接掴んで移動走査する時の力とモーメ ントの関係を示す説明図であり、被検査体表面３には超音波探触子１を押し付け る力４が働き、走査移動の方向を矢印５とすると、移動により発生する摩擦力は 矢印６として示され、この摩擦力が生じた時に超音波探触子１を倒そうとするモ ーメントの高さ成分７が発生する。この場合、実際には被検査体表面３から手２ の指先まででなく，より手首に近い位置の高さに等価的に存在する。８は超音波 探触子１のケーブルを示す。

【０００６】 なお、機械的に超音波探触子をしっかり垂直に保持し、これを適当な圧力で被 検査体表面に押し付けて移動させるものであればこれを解決するが、これには大 掛かりな機構を要し、手で保持し簡易な測定検査となし得ない。

【０００７】 本考案は上記実情に鑑み、超音波探触子本体を保持部に球面すべり軸受で支承 するようにすることで、上記課題を解決する簡易タイプの超音波探触子の保持装 置を提供することを目的としたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、超音波探触子を、その接触面前面の直径の数倍の直径をもつ平坦な 円板部の中央に面一に取付け、その円板部に同心で超音波探触子に周辺に円板の 上面のなるべく低い位置に球面すべり軸受の内側を取付けると共に、球面すべり 軸受の外側に手で掴み易い形の掴み部を取付けてなるものである。

【０００９】

【作用】

上記のように、手により超音波探触子を操作して移動走査する時に、その接触 面前面と被検査体表面の間隔は接触媒質流体による均一厚の薄膜を確保せねばな らないが、この超音波探触子の全面はその直径の数倍の直径をもつ円板部に囲ま れ面一に固定されているため、超音波探触子を被検査体表面に押し付けるのみで 、超音波探触子の接触面は被検査体表面に対して自動的にほぼ均一な間隔を得ら れるのである。更に、円板部は球面すべり軸受をもって掴み部から力を受けるが 、球面すべり軸受構造としたことにより、掴み部に軸方向押し付け力とそれに直 角の円板部を移動させようとする力はそのまま円板部に伝達されるが、掴み部の 前後左右の倒れにはフリーでその力は伝達されない。よって、掴み部を手で掴み 被検査体表面に押し付ければ、掴み部の被検査体表面と垂直性について調整不要 で接触媒質の均一厚さを得る。これを移動走査する時に、仮に接触摩擦力の発生 により超音波探触子に対して横倒モーメントを発生するとして、その力点は球面 すべり軸受の中心であって、超音波探触子の高さよりも低い点にあるので、通常 の手で直接超音波探触子を掴んで操作する時より小さいモーメントとなる上に、 球面すべり軸受により手の掴み方が倒れる方向に向かうことの影響はない。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案を実施例の図面に基づいて説明すれば、次の通りである。

【００１１】 ９は直径３０〜４０ｍｍ程で厚さ５ｍｍとしてなる円板部で、該円板部９の中 央に超音波探触子１を取付ける。この場合、円板部９の下面は平滑で超音波探触 子１の接触面と面一とする。１０は円板部９の上面にあって超音波探触子１のな るべく低い横位置に取付けた球面すべり軸受で、該球面すべり軸受１０は外側を 掴み部１１に取付け、これら全体として保持装置１２となる。この掴み部１１の 形状は取扱い容易にするために上方を細径とした段付き筒状のケース体構造とな っていて、該掴み部１１の下方に円板部９の外周縁が臨んでいるが、図示の構造 に限定されるものでない。また、もし接触媒質流体ａを本装置から自動供給させ る必要のあるときには、掴み部１１の上端側部に流体用タンク１３を取付け、該 タンク１３に充填した接触媒質流体ａを供給する可撓性の供給管１４の下端を、 前記円板部９内に設けた通路管１５に連続し、該通路管１５の先端を下面に臨む 被検査体表面３との間に開けた供給用開口点１６に連絡する。この開口点１６は 超音波探触子１の周辺に密着した点、円板の周辺部等の必要箇所の必要個数を配 設する。場合によっては開口は円板中心に対して同心円状の連続開口としてもよ い。また、必要により円板の周辺にそれぞれ９０度の位置にあるマークを書き、 超音波探触子１の中心位置置を外部から察知できるようにしてもよい。

【００１２】 なお、円板部９はその下面を被検査体表面３に押し付けるが、この時接触媒質 流体に加えられ圧力は、前記押し付け力４を円板部９の接触面断面積で割った値 である。接触媒質流体の厚さは、円板部９の移動中でも一定の出来るだけ薄い値 を保つことが望ましい。そのために押し付け力４を大きくすればよが、円板部９ の接触面断面積を小としてもよい。

【００１３】 しかし、円板部９の直径は前述のように移動中の転倒モーメントを減少させる 重要要素であるので、直径を減じて断面積を減少させるべきでない。そのため、 図２の如く円板部９の面に１個又は複数個の同心円状の溝１７を付け、その直径 は確保しつつ接触面断面積を減少させることがよい。場合により鎖線で示す放射 状の溝１８を必要数設けてもよい。

【００１４】 次にこの作用を説明すると、先ず使用に際し手で保持装置１２の掴み部１１を 握り超音波探触子１を被検査体表面３に押し付け移動させる。即ち、接触媒質の 膜厚が超音波探傷に適当な厚さとなる圧下力で円板部９の下面を被検査体表面３ に押し付けつつ、必要方向に移動させる場合、円板部９は球面すべり軸受１０を もって掴み部１１から力を受けるが、該球面すべり軸受１０で軸方向押し付け力 とそれに直角の円板部９を移動させようとする力をそのまま伝達され、被検査体 表面との垂直性について調整不要で接触媒質の均一厚さを得る。このため、熟練 しない操作者でも僅かな操作要領取得期間できわめて安定した探傷結果を得るこ とができ、且つ個人誤差も小さい。

【００１５】

【考案の効果】

上記のように、本考案の超音波探触子の保持装置は円板部と球面すべり軸受と 掴み部の三点のみで構成し、これに超音波探触子を取付けただけでよく、超音波 探触子の接触面が被検査体表面と均一厚の接触媒質流体の薄膜で対向させること が容易に得られ、非熟練者でも容易に安定した取扱いか可能で、且つ個人誤差の 少ない超音波探傷ができる。特に曲面状の表面をもつ被検査体の探傷にも最適と なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例を示す要部縦断正面図。

【図２】円板部の底面図。

【図３】同断面図。

【図４】従来の超音波探触子の使用状態の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 超音波探触子 ９ 円板部 １０ 球面すべり軸受 １１ 掴み部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波探触子を、その接触面前面の直径
   の数倍の直径をもつ平坦な円板部の中央に面一に取付
   け、その円板部に同心で超音波探触子の周辺に円板の上
   面のなるべく低い位置に球面すべり軸受の内側を取付け
   ると共に、球面すべり軸受の外側に手で掴み易い形の掴
   み部を取付けてなる超音波探触子の保持装置。