JPH05340935A - タイヤ探触子 - Google Patents

タイヤ探触子

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JPH05340935A
JPH05340935A JP3242947A JP24294791A JPH05340935A JP H05340935 A JPH05340935 A JP H05340935A JP 3242947 A JP3242947 A JP 3242947A JP 24294791 A JP24294791 A JP 24294791A JP H05340935 A JPH05340935 A JP H05340935A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tire
water
gel sheet
probe
inspection
Prior art date
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Pending
Application number
JP3242947A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichi Takeuchi
真一 竹内
Kinuko Kato
衣子 加藤
Ryohei Mogi
良平 茂木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokimec Inc
Original Assignee
Tokimec Inc
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Publication date
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Publication of JPH05340935A publication Critical patent/JPH05340935A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】アスファルト舗装路やコンクリート舗装路等の
土木構造物を超音波を用いて非破壊検査するタイヤ探触
子に関し、荒れた検査対象面をもつアスファルトやコン
クリート舗装路であっても高感度で且つ安定した超音波
による非破壊検査を可能にすることを目的とする。 【構成】検査対象物の上でタイヤを転動しながらタイヤ
内部に配置した超音波探触子の超音波送受信により検査
対象物を非破壊検査するタイヤ探触子であって、検査対
象物に接触する外周面に高分子ゲル状弾性体で形成され
たゲルシートを装着したゴムタイヤと、ゴムタイヤのゲ
ルシート表面と検査面との間に水膜を形成させる水膜形
成手段とを設け、ゲルシート及び水膜を介して検査対象
物との間で超音波を伝搬させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アスファルト舗装路や
コンクリート舗装路等の土木構造物を超音波を用いて非
破壊検査するタイヤ探触子に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、金属材料の非破壊検査の分野にあ
っては、例えば特開昭62−288565号に示される
ように、ゴムタイヤの内部に超音波探触子を水等の媒質
液に浸漬して設け、検査対象となる金属材料の上でゴム
タイヤを転動しながら斜角探傷法により非破壊検査を行
っている。
【0003】この場合、検査対象となる金属材料とゴム
タイヤとの接触を密にすることが超音波の伝播損失を防
いで検出感度を高めるために必要である。そこでタイヤ
の剛性を保つためにタイヤ本体を硬質のウレタンゴム、
シリコンゴム又はブタジエン・ゴムで形成すると共に、
タイヤ本体の外側に軟質のブタジエン・ゴムを設けた2
重のタイヤ構造を使用している。
【0004】一方、土木建築構造物の分野においても、
例えばアスファルト道路の施工後にサンプルを切り出し
て検査を行っているが、サンプルの収集と収集後の補修
に手間がかかることから、超音波を利用した非破壊検査
が考えられている。また施工が済んだアスファルト道路
を連続的に検査するためタイヤ探触子の利用が考えられ
ている。
【0005】この場合、既に実用化され実績も得られて
いる金属材料の非破壊検査に使用されているタイヤ探触
子の技術を利用することが考えられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金属材
料の非破壊検査を目的としたタイヤ探触子の技術を土木
建築構造物の非破壊検査に適用した場合、次の問題があ
る。タイヤ探触子による土木建築構造物の非破壊検査に
おいても、タイヤと検査対象物との接触を密にすること
が検出感度を高めるために必要である。しかし、金属材
料に比べ例えばアスファルトやコンクリートの舗装路面
の凹凸はきわめて大きく、タイヤ本体を硬質ウレタンゴ
ムとし接触側を軟質ウレタンゴムとした2重のタイヤ構
造を使用していも、タイヤ接地面と凹凸の激しい検査対
象面との間に空隙が発生して伝播損失が大きく、またタ
イヤ走行中における空隙の変化も激しいために安定した
検査ができない問題があった。
【0007】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、荒れた検査対象面をもつアスファル
トやコンクリート舗装路であっても高感度で且つ安定し
た超音波による非破壊検査ができるタイヤ探触子を提供
することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は次のように構成する。まず本発明は、検査対象
物の上でタイヤを転動しながらタイヤ内部に配置した超
音波探触子の超音波送受信により検査対象物を非破壊検
査するタイヤ探触子を対象とする。
【0009】このようなタイヤ探触子につき本発明にあ
っては、検査対象物に接触する外周面に高分子ゲル状弾
性体で形成されたゲルシートを装着したゴムタイヤと、
ゴムタイヤのゲルシート表面と検査面との間に水膜を形
成する水膜形成手段とを設け、ゲルシート及び水膜を介
して検査対象物との間で超音波を伝搬させることを特徴
とする。
【0010】ここで水膜形成手段としては、ゴムタイヤ
に装着したゲルシート表面に水を供給する滴下装置と、
滴下装置から供給された水を均してゲルシート表面に水
膜を形成するブラシとを備える。また水膜形成手段とし
ては、ゴムタイヤに装着したゲルシート表面に接触して
連動回転することによりタイヤ表面に水を塗布するフェ
ルトローラと、フェルトローラの一部を水に浸漬させる
水タンクとを備える。
【0011】
【作用】このような構成を備えた本発明のタイヤ探触子
によれば、生体と同等の柔軟さをもつ高分子ゲル状弾性
体で形成したゲルシートをタイヤ剛性を維持するウレタ
ンゴム等のタイヤ本体の接地面に設け、更にタイヤ接地
面と検査面との間に水膜を形成することで、検査面が粗
いアスファルト舗装路面やコンクリート舗装路面などの
土木建築構造物の検査面であっても、ゲルシートの柔軟
性によって従来の軟質ウレタンゴムでは到底実現できな
い検査面に密に接触するなじみ状態が得られ、更に水膜
によって空隙が除かれ、測定感度を大幅に向上できると
共に、タイヤ走行中にあっても安定した測定感度を維持
できる。
【0012】
【実施例】図1は本発明の一実施例を示した実施例構成
図であり、図2に図1のA−A断面図を示す。図1にお
いて、1は装置本体であり、外壁と内壁をもつ下側に開
放した二重構造を有する。装置本体1内にはタイヤ2が
回転自在に設けられている。タイヤ2は下側の部分断面
から明らかなように硬質ウレタンゴムで作られたゴムタ
イヤ3と、ゴムタイヤ3の外周面に装着されて検査面1
6に接触するゲルシート4で構成される。
【0013】ゴムタイヤ3の表面に設けるゲルシート4
としては、ゲル形成物質と溶媒が本質的に化学結合され
たと言う意味を有する一成分系ゲルである高分子ゲルで
形成する。この高分子ゲルは、例えば特願昭63−13
5976号に示される。一例として、本発明のゲルシー
ト4はセグメントポリウレタンゲルを使用する。このセ
グメントポリウレタンゲルはイソシアネート成分,ポリ
オール成分の各々の種類、比率、セグメントの構成を変
えることで多種類のセグメントポリウレタンゲルを得る
ことができるが、一例として次の組成をもったセグメン
トポリウレタンゲルを使用する。
【0014】
【化1】
【0015】ここでポリオールはブロック型、イソシア
ネートはランダム型のプレポリマーである。本発明のゲ
ルシート4は両者をOH/NCO=1.35に配合し、
触媒にジブチル−Sn−ジラウレートを少量添加して、
よく撹拌し、真空中で脱泡して型に注ぎ、再度脱泡して
60℃で10時間反応させることで作ることができる。
【0016】このようにして作られたゲルシート4の音
響特性は次のようになる。 密度; 1.02×103 Kg/m3 音速; 1459m/s 音響インピーダンス; 1.49×106 Kg/m2
s 減衰率; 0.65dB/cm/MHz となる。即ち、音速と音響インピーダンスは水に近い値
を示し、減衰率も比較的低い値となる。
【0017】また、本発明のゲルシート4の物理的な性
質としては、ゲルシートは均質な透明体であり、極めて
柔軟な粘着性をもった弾性体となる。その柔軟性として
は例えば生体のように柔軟である。また、ゲルシート4
は形状復元性と形状を保つ保形性が極めて良く、凹凸の
激しいアスファルトやコンクリート路面等の検査面16
に押し付けても長期間に亘る使用に耐えることができ
る。
【0018】更に、ゲルシート4の表面は粘着性をもっ
ているため、ゴムタイヤ3に対し特別な接着剤を使用す
ることなくその粘着性を利用して直接装着することがで
きる。勿論、取り外しも簡単にできる。表面にゲルシー
ト4を装着したゴムタイヤ3の両側には軸受け部5が装
着される。軸受部5は両端を装置本体1に固定した探触
子取付軸7にベアリング6を介して回転自在に装着され
る。また、ベアリング6の内側にはオイルシール8が装
着され、タイヤ2の内部に充填した水等の媒質液9の漏
れ出しを防いでいる。
【0019】探触子取付軸7の中央には台座10が設け
られ、台座10の下側に送信用超音波探触子11と受信
用超音波探触子12を設けている。また、送信用及び受
信用超音波探触子11,12は検査面16に対し垂直に
設けられており、垂直探傷法により検査対象物の非破壊
検査を行なう。送信用及び受信用超音波探触子11,1
2のそれぞれからは信号線14,15が引き出され、信
号線14は図示しない送信回路に接続され、また信号線
15は図示しない受信回路に接続される。
【0020】装置本体1の下側には左右に補助車輪17
が設けられ、図2から明らかなようにタイヤ2と左右の
補助車輪17によって装置本体1の安定した走行を可能
とする。装置本体1の上部の二重壁構造をもつ部分には
水タンク18が設置されている。水タンク18はキャッ
プ19及びエアブリーザ20を有する。また、水タンク
18の底部からはタイヤ2のゲルシート4を設けた表面
に対し水滴下装置21が設けられ、水タンク18内の水
22をタイヤ2の表面に対し滴下供給している。
【0021】ここで、装置本体1の前進方向を左方向と
すると、水滴下装置21の前方にブラシ23が設けら
れ、水滴下装置21からタイヤ2の表面に垂らした水を
ブラシ23で均し、タイヤ2の表面に水膜24を形成す
るようにしている。タイヤ2の表面に形成された水膜2
4はタイヤ2の回転に伴ってタイヤ2の接地面と検査面
16との間に供給され、ゲルシート4の表面と検査面1
6との間に超音波伝播のための水膜を形成する。
【0022】更に、ブラシ23はタイヤ2の表面に水膜
24を形成すると同時に検査面16に接触してゲルシー
ト4の表面に付着したゴミ等を除去して清掃する機能を
併せて有する。本発明にあっては、検査面16に対しゴ
ムタイヤ3よりゲルシート4及び水膜24を介して超音
波を伝播するため、ゲルシート4の柔軟性により凹凸の
激しい検査面16との間の空隙が無くなるように密着で
きる作用に加え、水膜の形成により僅かに生じた空隙に
ついても水が入り込んで略完全に密着した状態となり、
検査対象物との間の伝播損失を最小限に抑えて検出感度
を高めることができる。
【0023】ここで、ゴムタイヤ3のみ、ゲルシート4
を設けた場合、更に水膜を設けた場合について検出感度
を測定すると、次表1のようになる。
【0024】
【表1】
【0025】この表1の測定結果から明らかなように、
ゲルシート4を設けたことで18.7dBの検出感度の
向上が得られるが、更に水膜を形成したことで25.8
dBの温度向上が実現されている。前記表1の感度はア
スファルト,コンクリートブロックを検査対象として次
式により求めたものである。
【0026】
【数1】
【0027】図3は本発明の他の実施例を示した実施例
構成図であり、装置本体1内の底部に水タンク18を設
置し、水タンク18に対し水膜塗布用フェルトローラ2
5を設置してタイヤ2に接触させ、走行に伴うタイヤ2
の回転で水膜塗布用フェルトローラ15を回して水タン
ク18の水をタイヤ2の表面に塗布して水膜を形成する
ことができる。
【0028】尚、本発明においてタイヤ表面に水膜を形
成するための装置は上記の実施例に限定されず、適宜の
構造を取ることができる。
【0029】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、硬質ウレタンゴムを用いたゴムタイヤの表面に高分
子ゲル状弾性体で形成した極めて柔軟なゲルシートを設
け、更にゲルシート表面と検査面との間に水膜を形成す
るため、検査面が粗いアスファルト舗装路面やコンクリ
ート舗装路面等の土木建築構造物の検査面であっても、
検査面との間の超音波伝播の損失を最小限に抑え、測定
感度を大幅に向上すると共に、タイヤ走行により連続的
な検査を行なっても安定した測定結果を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例構成図
【図2】図1のA−A断面図
【図3】本発明の他の実施例を示した説明図
【符号の説明】
1:装置本体 2:タイヤ 3:ゴムタイヤ 4:ゲルシート 5:軸受部 6:ベアリング 7:探触子取付軸 8:オイルシール 9:媒質液 10:台座 11:送信用超音波探触子 12:受信用超音波探触子 13:音響導波路 14,15:信号線 16:検査面 17:補助車輪 18:水タンク 19:キャップ 20:エアブリーザ 21:水滴下装置 22:水 23:ブラシ 24:水膜 25:水膜形成用フェルトローラ
【手続補正書】
【提出日】平成3年10月25日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0025
【補正方法】変更
【補正内容】
【0025】この表1の測定結果から明らかなように、
ゲルシート4を設けたことで18.7dBの検出感度の
向上が得られるが、更に水膜を形成したことで25.8
dBの感度向上が実現されている。前記表1の感度はア
スファルト,コンクリートブロックを検査対象として次
式により求めたものである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】検査対象物上でタイヤを転動しながらタイ
    ヤ内部に配置した超音波探触子の超音波送受信により検
    査対象物を非破壊検査するタイヤ探触子に於いて、 検査対象物に接触する外周面に、高分子ゲル状弾性体で
    形成されたゲルシートを装着したゴムタイヤと、前記ゲ
    ルシート表面と検査面との間に水膜を形成させる水膜形
    成手段とを設け、ゲルシート及び水膜を介して検査対象
    物との間で超音波を伝搬させることを特徴とするタイヤ
    探触子。
  2. 【請求項2】請求項1記載のタイヤ探触子に於いて、前
    記水膜形成手段は、前記ゴムタイヤに装着したゲルシー
    ト表面に水を供給する滴下装置と、該滴下装置から供給
    された水を均してゲルシート表面に水膜を形成するブラ
    シとを備えたことを特徴とするタイヤ探触子。
  3. 【請求項3】請求項1記載のタイヤ探触子に於いて、前
    記水膜形成手段は、前記ゴムタイヤに装着したゲルシー
    ト表面に接触して連動回転することによりタイヤ表面に
    水を塗布するフェルトローラと、該フェルトローラの一
    部を水に浸漬させる水タンクとを備えたことを特徴とす
    るタイヤ探触子。
JP3242947A 1991-09-24 1991-09-24 タイヤ探触子 Pending JPH05340935A (ja)

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JP3242947A JPH05340935A (ja) 1991-09-24 1991-09-24 タイヤ探触子

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007263578A (ja) * 2006-03-27 2007-10-11 Jfe Engineering Kk 管内検査装置
JP2015100663A (ja) * 2013-11-28 2015-06-04 セイコーエプソン株式会社 超音波プローブおよび超音波画像装置
NO337942B1 (no) * 2014-09-19 2016-07-18 Elop As Ultralydanordning

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