JPH0580037A - タイヤ探触子 - Google Patents

タイヤ探触子

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JPH0580037A
JPH0580037A JP3242946A JP24294691A JPH0580037A JP H0580037 A JPH0580037 A JP H0580037A JP 3242946 A JP3242946 A JP 3242946A JP 24294691 A JP24294691 A JP 24294691A JP H0580037 A JPH0580037 A JP H0580037A
Authority
JP
Japan
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tire
probe
gel sheet
gel
ultrasonic
Prior art date
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Pending
Application number
JP3242946A
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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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0580037A publication Critical patent/JPH0580037A/ja
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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】検査対象物の上でゴム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、ゴ
ムタイヤの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、ゲルシート
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
物の上でゴム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、ゴムタイヤの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、
このゲルシート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。ここでゲルシートを形成す
る高分子ゲル状態弾性体としては、セグメントポリウレ
タンゲルを用いる。
【0010】
【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タイヤ接地面に設けることで、
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、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。
【0011】
【実施例】図1は本発明のタイヤ探触子の一実施例を示
した実施例構成図であり、図2に図1のA−Aを示す。
図1において、1はタイヤ探触子の装置本体であり、装
置本体1の内部にタイヤ2を回転自在に設けている。こ
のタイヤ2は図3及び図4に取り出して示す構造を有し
ている。
【0012】図3及び図4において、タイヤ2はゴムタ
イヤ3とゲルシート4で構成される。ゴムタイヤ3はタ
イヤとしての形を保つための剛性を得るため、例えば硬
質のウレタンゴムで作られている。尚、ゴムタイヤ3の
両側には軸穴部18が形成されている。硬質ウレタンゴ
ムで作られたゴムタイヤ3の検査対象物に対するタイヤ
接地面となる外周面にはゲルシート4が装着されてい
る。
【0013】このゲルシート4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1成分系ゲ
ルである高分子ゲルで作られている。このような高分子
ゲルとしては、例えば特開平1−304109号に開示
された高分子ゲル状弾性体を使用することができる。本
発明のゲルシート4に使用される高分子ゲルの一例とし
ては、セグメントポリウレタンゲルを用いる。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、タイヤ探触子のゲルシート4に用いるセ
グメントポリウレタンの有用な組成としては次のものが
ある。
【0014】
【化1】
【0015】この組成をもつセグメントポリウレタンゲ
ルにおいて、ポリオールはブロック型、イソシアネート
はダーンノブ型のプレポリマーである。この両者をOH
−NCO=1.35に配合し、触媒にジプチル−Sn−
ジラウレートを少量添加し、よく撹拌した後に真空中で
十分に脱泡して型に注ぎ、再度よく脱泡して60℃で1
0時間反応させることで、図3のようにゴムタイヤ3の
外周に装着するゲルシート4を得ることができる。
【0016】このようにして得られたゲルシート4は均
質な透明体であり、極めて柔軟な粘弾性体となり、ゲル
シート4自体の粘着性により特別な接着剤を必要とする
ことなく外周に押し付けるだけで図3に示すゲルシート
4の装着構造を得ることができる。また、ゲルシート4
は形状復元性及び形を保つ保形性が非常に良く、アスフ
ァルト路面やコンクリート路面の凹凸の激しい路面にタ
イヤ2を走行させてゲルシート4が変形を受けても、そ
の形状復元性と保形性により長期間に亘る使用に耐える
ことができる。
【0017】一方、ゲルシート4の超音波伝播による音
響特性は 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、ゲルシート4の音響特性は音速と音響イ
ンピーダンスに関しては水に近い値を示し、減衰率も比
較的低い値となる。
【0018】ここで、図3,4に示すゴムタイヤ3の外
側にゲルシート4を装着したタイヤ構造をもつ本発明の
タイヤ探触子の検出感度をゴムタイヤ3のみの場合と対
比して測定すると、次表1のようになる。
【0019】
【表1】
【0020】ここで、前記表1の感度Sは次式により求
めている。
【0021】
【数1】
【0022】また、前記表1の感度の測定対象として
は、アスファルト・コンクリートブロックを用いてい
る。前記表1から明らかなように、本発明のゲルシート
4を用いたタイヤ探触子にあっては、ゴムタイヤ3のみ
に比べ18.9dBの感度の向上が得られ、ゲルシート
4を使用したことによる顕著な測定感度を測定できるこ
とが確認された。
【0023】次に図1及び図2について、図3,4のタ
イヤ2を用いたタイヤ探触子の構造を説明する。図1に
おいて、装置本体1内に設けられたタイヤ2はゴムタイ
ヤ3の外側にゲルシート4を装着している。ゴムタイヤ
3の両側の軸穴部には軸受部5が装着され、軸受部5に
ベアリング6を介して探触子取付軸7を装着し、探触子
取付軸7の両端は装置本体1に固定されている。また、
ベアリング6の内側にはオイルシール8が設けられ、タ
イヤ2内に充填した水等の媒質液9が外部に漏れ出さな
いようにしている。
【0024】探触子取付軸7の中央部には台座10が取
り付けられ、台座10の下部に送信用超音波探触子11
と受信用超音波探触子12を装着している。更に、送信
用及び受信用超音波探触子11,12からは信号線1
4,15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。
【0025】ここで、送信用超音波探触子11及び受信
用超音波探触子12としては、検査対象がアスファルト
やコンクリート等の密度の低い構造物であることから非
破壊検査に使用する超音波の周波数は例えば30KHz
と十分に低く、低周波専用の超音波探触子を使用してい
る。また、この実施例にあっては、送信用及び受信用超
音波探触子11,12は検査面16に対し垂直に超音波
を送受するように設けられており、垂直探傷法により非
検査物の非破壊検査を行なうことになる。
【0026】このような送信用及び受信用超音波探触子
11,12の取付け方向は、図1のA−A断面を示した
図2から明らかなように、検査面16に対し垂直に位置
している。更に、装置本体1には補助車輪17が左右に
設けられており、装置本体1の安定した走行を可能とし
ている。
【0027】勿論、本発明のタイヤ探触子の構造は図1
及び図2の実施例に限定されず、図3及び図4に示した
タイヤ構造を有するものであれば適宜のタイヤ探触子の
構造とすることができる。
【0028】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、極めて柔軟な高分子ゲル状弾性体で形成したゲルシ
ートをゴムタイヤの外側に設けて検査対象面と接触させ
ることで、検査面が粗いアスアファルトやコンクリート
等の凹凸の激しい検査面であっても、ゲルシートの柔軟
性によって検査面に十分に密着する馴染み状態が得ら
れ、測定感度を大幅に向上できる。
【0029】また、ゲルシートの復元性と保形性により
タイヤ走行をしながら行なう連続測定においても安定し
た測定感度が維持でき、土木、建築構造物の超音波によ
る非破壊検査の作業効率を大幅に向上できる。
【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】図1のタイヤを取り出して示した説明図
【図4】図3の半断面図
【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

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】検査対象物上でゴム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、 前記ゴムタイヤの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、該ゲ
    ルシート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
    記ゲルシートを形成する高分子ゲル状態弾性体としてセ
    グメントポリウレタンゲルを用いたことを特徴とするタ
    イヤ探触子。
JP3242946A 1991-09-24 1991-09-24 タイヤ探触子 Pending JPH0580037A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103076392A (zh) * 2011-09-26 2013-05-01 Ge传感与检测技术有限公司 利用超声对大材料厚度的测试对象无损检查的方法和装置
JP2017530374A (ja) * 2014-09-19 2017-10-12 エロプ・アクティーゼルスカブElop As 超音波信号変換器のための装置、方法およびシステム

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