JPH0518944A - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
- Publication number
- JPH0518944A JPH0518944A JP16811891A JP16811891A JPH0518944A JP H0518944 A JPH0518944 A JP H0518944A JP 16811891 A JP16811891 A JP 16811891A JP 16811891 A JP16811891 A JP 16811891A JP H0518944 A JPH0518944 A JP H0518944A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- damper
- ultrasonic probe
- ultrasonic
- resin
- powder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超音波探触子において、感度が高く、ダンピ
ング効果が大きく、高分解能の超音波探触子を得る。 【構成】 超音波を送受信する振動子１の片側に、フェ
ライト粉末１１ａを混合した可撓性樹脂１１ｂからな
る、ダンパー１１を形成する。 【効果】 ダンパー背面の凹凸加工を施さなくても不要
振動が発生せず、従来と同様の大きいダンピング効果を
保持しながら感度を向上させることができる。
ング効果が大きく、高分解能の超音波探触子を得る。 【構成】 超音波を送受信する振動子１の片側に、フェ
ライト粉末１１ａを混合した可撓性樹脂１１ｂからな
る、ダンパー１１を形成する。 【効果】 ダンパー背面の凹凸加工を施さなくても不要
振動が発生せず、従来と同様の大きいダンピング効果を
保持しながら感度を向上させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は超音波探傷装置等に用
いられる超音波探触子に関するものである。
いられる超音波探触子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の超音波探触子を示す断面図
である。図において、１は振動子で、両側に電極２を有
する。３は振動子１の片側に設けられた音響整合層で、
音響レンズの場合を含む。４は振動子１の反対側に設け
られたダンパーで、振動子１の残留振動を抑制するため
のものである。ダンパー４は、粉末４ａを混合した樹脂
４ｂからなる。従来は粉末４ａとしてタングステン粉
末、フェライト粉末など、樹脂４ｂとして非可撓性エポ
キシ樹脂が用いられている（例えば特開昭５７−１１３
６９１号）。また粉末４ａとして粒径の異なるタングス
テン粉末を用いる場合に、樹脂４ｂとして可撓性エポキ
シ樹脂を非可撓性エポキシ樹脂と組合せて用いることも
知られているが（例えば特開平２−２１８５０号）、非
可撓性樹脂を少なくすると、減衰が小さくなる旨記載さ
れている。４ｃはダンパー４の背面に形成された凹凸加
工面である。
である。図において、１は振動子で、両側に電極２を有
する。３は振動子１の片側に設けられた音響整合層で、
音響レンズの場合を含む。４は振動子１の反対側に設け
られたダンパーで、振動子１の残留振動を抑制するため
のものである。ダンパー４は、粉末４ａを混合した樹脂
４ｂからなる。従来は粉末４ａとしてタングステン粉
末、フェライト粉末など、樹脂４ｂとして非可撓性エポ
キシ樹脂が用いられている（例えば特開昭５７−１１３
６９１号）。また粉末４ａとして粒径の異なるタングス
テン粉末を用いる場合に、樹脂４ｂとして可撓性エポキ
シ樹脂を非可撓性エポキシ樹脂と組合せて用いることも
知られているが（例えば特開平２−２１８５０号）、非
可撓性樹脂を少なくすると、減衰が小さくなる旨記載さ
れている。４ｃはダンパー４の背面に形成された凹凸加
工面である。
【０００３】次に動作について説明する。上記の超音波
探触子は、振動子１に設けた電極２に外部から電気信号
を印加することによって発生した送信超音波５ａを、音
響整合層３を介して被検体側に送信する。そして被検体
からの反射超音波５ｂを振動子１で受信すると、電極２
に電流が発生し、これにより超音波非破壊探傷を行う。
凹凸加工面４ｃは超音波を散乱させ、反射エコーを防止
する。
探触子は、振動子１に設けた電極２に外部から電気信号
を印加することによって発生した送信超音波５ａを、音
響整合層３を介して被検体側に送信する。そして被検体
からの反射超音波５ｂを振動子１で受信すると、電極２
に電流が発生し、これにより超音波非破壊探傷を行う。
凹凸加工面４ｃは超音波を散乱させ、反射エコーを防止
する。
【０００４】図４は反射超音波５ｂの受信波形を示す。
図において、実線６はダンパー４を有しない場合の波形
であり、反射波の振動が残留振動として残っている。鎖
線７は粉末４ａとしてフェライト粉末を用い、樹脂４ｂ
として非可撓性エポキシ樹脂を用いたダンパー４を有す
る場合の波形、破線８は粉末４ａとしてタングステン粉
末を用い、樹脂４ｂとして可撓性エポキシ樹脂を用いた
ダンパー４を有する場合の波形であり、ダンパー４によ
り残留振動が抑制されている。図４において、破線８と
鎖線７の感度の差は１２ｄＢ、鎖線７と実線６の感度の
差は８ｄＢであり、鎖線７は７振動で減衰が完了するの
に対し、破線８では２．５振動で減衰が完了している。
これらの値は、０．４ＭＨｚ、２ＭＨｚ、５ＭＨｚ、７
ＭＨｚ、１０ＭＨｚの各周波数について同じ結果が得ら
れている。
図において、実線６はダンパー４を有しない場合の波形
であり、反射波の振動が残留振動として残っている。鎖
線７は粉末４ａとしてフェライト粉末を用い、樹脂４ｂ
として非可撓性エポキシ樹脂を用いたダンパー４を有す
る場合の波形、破線８は粉末４ａとしてタングステン粉
末を用い、樹脂４ｂとして可撓性エポキシ樹脂を用いた
ダンパー４を有する場合の波形であり、ダンパー４によ
り残留振動が抑制されている。図４において、破線８と
鎖線７の感度の差は１２ｄＢ、鎖線７と実線６の感度の
差は８ｄＢであり、鎖線７は７振動で減衰が完了するの
に対し、破線８では２．５振動で減衰が完了している。
これらの値は、０．４ＭＨｚ、２ＭＨｚ、５ＭＨｚ、７
ＭＨｚ、１０ＭＨｚの各周波数について同じ結果が得ら
れている。
【０００５】図４から明らかなように、粉末４ａとして
フェライト粉末を用い、樹脂４ｂとして非可撓性エポキ
シ樹脂を用いたダンパー４の場合は、減衰率が小さく、
凹凸加工面４ｃで充分に反射エコーが抑制できない場合
は、背面の反射による不要振動が発生し、受信波形が複
雑になる。また粉末４ａとしてタングステン粉末を用
い、樹脂４ｂとして可撓性エポキシ樹脂を用いたダンパ
ー４の場合は減衰率が大きく、このため残留振動は減衰
し、超音波探傷分解能は増すが、同時に感度が低下す
る。従って従来のダンパー４を有する超音波探触子で
は、高感度かつ高分解能の探触子を得ることは困難であ
る。
フェライト粉末を用い、樹脂４ｂとして非可撓性エポキ
シ樹脂を用いたダンパー４の場合は、減衰率が小さく、
凹凸加工面４ｃで充分に反射エコーが抑制できない場合
は、背面の反射による不要振動が発生し、受信波形が複
雑になる。また粉末４ａとしてタングステン粉末を用
い、樹脂４ｂとして可撓性エポキシ樹脂を用いたダンパ
ー４の場合は減衰率が大きく、このため残留振動は減衰
し、超音波探傷分解能は増すが、同時に感度が低下す
る。従って従来のダンパー４を有する超音波探触子で
は、高感度かつ高分解能の探触子を得ることは困難であ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の超音
波探触子では、ダンピング効果（残留振動を抑制する効
果）を大きくしようとすると感度が落ち、感度を向上さ
せようとすると、ダンピング効果が低下するという相矛
盾する問題点があった。またダンパーに非可撓性樹脂を
用いる場合は、ダンパーの背面で反射エコーが発生する
ので、この不要振動を抑制するために、ダンパーの背面
に凹凸加工面４ｃを形成して、超音波を散乱させる必要
があった。
波探触子では、ダンピング効果（残留振動を抑制する効
果）を大きくしようとすると感度が落ち、感度を向上さ
せようとすると、ダンピング効果が低下するという相矛
盾する問題点があった。またダンパーに非可撓性樹脂を
用いる場合は、ダンパーの背面で反射エコーが発生する
ので、この不要振動を抑制するために、ダンパーの背面
に凹凸加工面４ｃを形成して、超音波を散乱させる必要
があった。
【０００７】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、ダンパー背面に凹凸加工を必要
とせず、またダンピング効果を低下させることなく、高
感度かつ高分解能の超音波探触子を得ることを目的とす
る。
ためになされたもので、ダンパー背面に凹凸加工を必要
とせず、またダンピング効果を低下させることなく、高
感度かつ高分解能の超音波探触子を得ることを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の超音波探触子
は、超音波を送受信する振動子と、この振動子の片側に
超音波振動を吸収するダンパーを備えた超音波探触子に
おいて、ダンパーがフェライト粉末を混合した可撓性樹
脂からなるものである。
は、超音波を送受信する振動子と、この振動子の片側に
超音波振動を吸収するダンパーを備えた超音波探触子に
おいて、ダンパーがフェライト粉末を混合した可撓性樹
脂からなるものである。
【０００９】この発明に使用される可撓性樹脂として
は、ショア式Ｄ型スケールで測定される硬度が４０〜９
０のエポキシ樹脂が好ましい。またこの発明ではフェラ
イト粉末を前記の可撓性樹脂に混合して使用する。この
場合、平均粒径０．５〜１５μのフェライト粉末を混合
比５０〜９０重量％となるように可撓性樹脂に混合する
のが好ましい。
は、ショア式Ｄ型スケールで測定される硬度が４０〜９
０のエポキシ樹脂が好ましい。またこの発明ではフェラ
イト粉末を前記の可撓性樹脂に混合して使用する。この
場合、平均粒径０．５〜１５μのフェライト粉末を混合
比５０〜９０重量％となるように可撓性樹脂に混合する
のが好ましい。
【００１０】
【作用】この発明における超音波探触子は、従来のもの
と同様に、振動子の電極に電気信号を印加して超音波を
発生させて、被検体に送信し、被検体からの反射超音波
を振動子で受信する。このときダンパーは超音波振動を
吸収し、残留振動を減衰させる。この場合、フェライト
粉末と可撓性樹脂からなるダンパーを採用すると、ダン
パーの音響インピーダンスおよび機械的Ｑ値が最適化す
る。このためタングステン粉末と可撓性樹脂からなるダ
ンパーと比較して、ダンピング効果が低下することな
く、感度が高くなる。またダンパーは軟質であるため、
背面に凹凸加工部を形成しなくても、不要振動は発生し
ない。
と同様に、振動子の電極に電気信号を印加して超音波を
発生させて、被検体に送信し、被検体からの反射超音波
を振動子で受信する。このときダンパーは超音波振動を
吸収し、残留振動を減衰させる。この場合、フェライト
粉末と可撓性樹脂からなるダンパーを採用すると、ダン
パーの音響インピーダンスおよび機械的Ｑ値が最適化す
る。このためタングステン粉末と可撓性樹脂からなるダ
ンパーと比較して、ダンピング効果が低下することな
く、感度が高くなる。またダンパーは軟質であるため、
背面に凹凸加工部を形成しなくても、不要振動は発生し
ない。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明す
る。図１は実施例の超音波探触子を示す断面図である。
図において、図３と同一符号は同一部分を示し、１は振
動子、２は電極、３は音響整合層（音響レンズの場合を
含む）、１１はダンパーである。１１ａはダンパー１１
を構成するフェライト粉末で、平均粒径が０．５〜１５
μのものである。１１ｂはフェライト粉末１１ａと混合
した可撓性樹脂で、ショア式Ｄ型スケールで測定される
硬度が４０〜９０のエポキシ樹脂が使用されている。ま
たこのダンパー１１の背面側には凹凸加工面４ｃは形成
されていない。
る。図１は実施例の超音波探触子を示す断面図である。
図において、図３と同一符号は同一部分を示し、１は振
動子、２は電極、３は音響整合層（音響レンズの場合を
含む）、１１はダンパーである。１１ａはダンパー１１
を構成するフェライト粉末で、平均粒径が０．５〜１５
μのものである。１１ｂはフェライト粉末１１ａと混合
した可撓性樹脂で、ショア式Ｄ型スケールで測定される
硬度が４０〜９０のエポキシ樹脂が使用されている。ま
たこのダンパー１１の背面側には凹凸加工面４ｃは形成
されていない。
【００１２】上記の超音波探触子では、図３の超音波探
触子と同様に、振動子１の電極２に電気信号を印加し
て、発生した送信超音波を音響整合層３を介して被検体
側に送信する。そして反射超音波を振動子１で受信する
ことにより、超音波非破壊探傷を行う。このときダンパ
ー１１により残留振動を吸収して減衰させる。
触子と同様に、振動子１の電極２に電気信号を印加し
て、発生した送信超音波を音響整合層３を介して被検体
側に送信する。そして反射超音波を振動子１で受信する
ことにより、超音波非破壊探傷を行う。このときダンパ
ー１１により残留振動を吸収して減衰させる。
【００１３】図２は実施例の超音波探触子による反射超
音波の受信波形を示す。図において、実線１２が実施例
の波形であり、破線８は図４に示す従来の超音波探触子
による波形、すなわち実施例で使用したフェライト粉末
と同等の平均粒径を有するタングステン粉末を可撓性エ
ポキシ樹脂に、実施例と同等量混合して形成されたダン
パー１１を有する超音波探触子による波形を示してい
る。上記の波形は、０．４ＭＨｚ、２ＭＨｚ、５ＭＨ
ｚ、７ＭＨｚ、１０ＭＨｚの各周波数について同じ結果
が得られた。
音波の受信波形を示す。図において、実線１２が実施例
の波形であり、破線８は図４に示す従来の超音波探触子
による波形、すなわち実施例で使用したフェライト粉末
と同等の平均粒径を有するタングステン粉末を可撓性エ
ポキシ樹脂に、実施例と同等量混合して形成されたダン
パー１１を有する超音波探触子による波形を示してい
る。上記の波形は、０．４ＭＨｚ、２ＭＨｚ、５ＭＨ
ｚ、７ＭＨｚ、１０ＭＨｚの各周波数について同じ結果
が得られた。
【００１４】図２から明らかなように、フェライト粉末
１１ａおよび可撓性樹脂１１ｂからなるダンパー１１を
有する超音波探触子は、２．５振動で減衰が完了し、タ
ングステン粉末および可撓性樹脂からなるダンパー１１
を有する超音波探触子と同等のダンピング特性を有して
いるが、感度は約１２ｄＢ向上している。また実施例の
ダンパー１１は、可撓性樹脂を用いるため、背面側に凹
凸加工面４ｃが形成されていなくても、不要振動波形は
発生しない。
１１ａおよび可撓性樹脂１１ｂからなるダンパー１１を
有する超音波探触子は、２．５振動で減衰が完了し、タ
ングステン粉末および可撓性樹脂からなるダンパー１１
を有する超音波探触子と同等のダンピング特性を有して
いるが、感度は約１２ｄＢ向上している。また実施例の
ダンパー１１は、可撓性樹脂を用いるため、背面側に凹
凸加工面４ｃが形成されていなくても、不要振動波形は
発生しない。
【００１５】なお、上記実施例では、可撓性樹脂として
エポキシ樹脂を用いたが、他の可撓性樹脂を用いてもよ
い。
エポキシ樹脂を用いたが、他の可撓性樹脂を用いてもよ
い。
【００１６】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、超音波
探触子のダンパーをフェライト粉末および可撓性樹脂で
形成したので、感度が高くかつダンピング効果が大きく
て、高分解能を有し、背面側の凹凸加工が不要な超音波
探触子が得られる。
探触子のダンパーをフェライト粉末および可撓性樹脂で
形成したので、感度が高くかつダンピング効果が大きく
て、高分解能を有し、背面側の凹凸加工が不要な超音波
探触子が得られる。
【図１】この発明の一実施例による超音波探触子の断面
図である。
図である。
【図２】実施例の超音波探触子による受信波形図であ
る。
る。
【図３】従来の超音波探触子の断面図である。
【図４】従来の超音波探触子の受信波形図である。
１ 振動子 ２ 電極 ３ 音響整合層 ４、１１ ダンパー ４ａ 粉末 ４ｂ 樹脂 ４ｃ 凹凸加工面 ５ａ 送信超音波 ５ｂ 反射超音波 １１ａ フェライト粉末 １１ｂ 可撓性樹脂
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 超音波を送受信する振動子と、この振動
子の片側に超音波振動を吸収するダンパーを備えた超音
波探触子において、ダンパーがフェライト粉末を混合し
た可撓性樹脂からなることを特徴とする超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16811891A JPH0518944A (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16811891A JPH0518944A (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 超音波探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0518944A true JPH0518944A (ja) | 1993-01-26 |
Family
ID=15862188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16811891A Pending JPH0518944A (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0518944A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7000485B2 (en) | 1999-04-01 | 2006-02-21 | Ge Infrastructure Sensing, Inc. | Flow measurement system with reduced noise and crosstalk |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58195891A (ja) * | 1982-05-12 | 1983-11-15 | 株式会社東芝 | 周波数の高い振動の吸収体 |
| JPS62133900A (ja) * | 1985-12-06 | 1987-06-17 | Tokyo Keiki Co Ltd | 超音波センサ用音響減衰材 |
-
1991
- 1991-07-09 JP JP16811891A patent/JPH0518944A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58195891A (ja) * | 1982-05-12 | 1983-11-15 | 株式会社東芝 | 周波数の高い振動の吸収体 |
| JPS62133900A (ja) * | 1985-12-06 | 1987-06-17 | Tokyo Keiki Co Ltd | 超音波センサ用音響減衰材 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7000485B2 (en) | 1999-04-01 | 2006-02-21 | Ge Infrastructure Sensing, Inc. | Flow measurement system with reduced noise and crosstalk |
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