JPH07306188A - 受信用トランスデューサ - Google Patents

受信用トランスデューサ

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JPH07306188A
JPH07306188A JP9757794A JP9757794A JPH07306188A JP H07306188 A JPH07306188 A JP H07306188A JP 9757794 A JP9757794 A JP 9757794A JP 9757794 A JP9757794 A JP 9757794A JP H07306188 A JPH07306188 A JP H07306188A
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JP
Japan
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diaphragm
optical fiber
laser light
transducer
receiving transducer
Prior art date
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Pending
Application number
JP9757794A
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English (en)
Inventor
Masayuki Takeishi
雅之 武石
Yasuyuki Nagasawa
泰之 長沢
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音波透過特性について考慮する必要がな
く、受信用トランスデューサの移動の自由度を向上で
き、耐熱対策を不要にできる上に、受信用トランスデ
ューサを小型化できる。 【構成】 構造物等から反射してくる超音波ビームを受
信用トランスデューサのダイヤフラム10により受信し
て、同ダイヤフラム10が振動するときに、同ダイヤフ
ラム10の振動をレーザ光により非接触で検出する。即
ち、光学系信号処理装置15からのレーザ光を光ファイ
バー11により伝送して、同光ファイバー11の先端部
からダイヤフラム10へ入射する一方、ここで反射した
レーザ光を再び光ファイバー11により伝送して、光学
系信号処理装置15へ戻し、ここでは、光学系信号処理
装置15からのレーザ光とダイヤフラム10で反射した
レーザ光とのドップラー時系列信号からダイヤフラム1
0の時系列振動を得る一方、得られたダイヤフラム10
の時系列振動を例えば合成処理し、映像化モニタ16へ
送って、映像化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、送信用トランスデュー
サからナトリウム冷却型原子炉のナトリウム中に存在す
る構造部、異物等へ照射して、そこから反射してくる超
音波ビームを受信する受信用トランスデューサに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来の受信用トランスデューサを図3、
図4、図5にそれぞれ示した。図3に示す受信用トラン
スデューサは、金属材等によりなるトランスデューサケ
ース1と、圧電素子2と、圧電素子2をトランスデュー
サケース1側に支持する金属板3と、圧電素子2からト
ランスデューサケース1外の信号処理装置(図示せず)
へ延びた1本のリード線4とにより構成されている。
【0003】図4に示す受信用トランスデューサは、金
属材等によりなるトランスデューサケース1と、複数個
の圧電素子2と、同各圧電素子2をトランスデューサケ
ース1側に支持する金属板3と、上記各圧電素子2から
トランスデューサケース1外の信号処理装置(図示せ
ず)へ延びた複数本のリード線4とにより構成されてい
る。
【0004】図5に示す受信用トランスデューサは、金
属材等によりなるトランスデューサケース1と、複数個
の圧電素子2と、これらの圧電素子2をトランスデュー
サケース1側に支持する金属板3と、上記トランスデュ
ーサケース1内の切換器5と、上記各圧電素子2から同
切換器5へ延びた複数本のリード線4と、上記切換器5
からトランスデューサケース1外の信号処理装置(図示
せず)へ延びた配線6とにより構成されている。
【0005】そして図3〜図5に示す受信用トランスデ
ューサのいずれかと、送信用トランスデューサ(図示せ
ず)とが関節部により屈曲可能なアーム(図示せず)の
先端部に取付けられている。送信用トランスデューサか
らナトリウム冷却型原子炉のナトリウム中に存在する構
造部、異物等を検査するときには、上記アームの屈曲に
より、送信用トランスデューサと受信用トランスデュー
サとを相対移動させながら、超音波を送信用トランスデ
ューサから構造物等(検査対象物)へ照射するととも
に、同構造物等から反射してくる超音波ビームを受信用
トランスデューサの金属板3により受信して、この金属
板3の振動を圧電素子2と電気的な伝送手段(図3、図
4の場合は、リード線4、図5の場合は、リード線4と
切換器5と配線6)とを介して信号処理装置へ送り、こ
こで処理して、映像化モニタにより映像化する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記図3〜図5に示す
従来の受信用トランスデューサでは、圧電素子2と金属
板3とを使用しており、圧電素子2と金属板3との間で
良好な超音波透過特性を得るために種々の工夫を必要と
している。また図4に示す2次元アレイ(マルチ)受信
用トランスデューサでは、金属板3の背面側の複数箇所
に配設した多数の圧電素子2に対応して多数のリード線
4を必要としており、処理装置までの配線経路が屈曲し
難くて、ナトリウム中での受信用トランスデューサの移
動の自由度が少なくなる。
【0007】また図5に示す2次元アレイ(マルチ)受
信用トランスデューサでは、多数のリード線による伝送
を避けるために、多数の圧電素子2と配線6との間に切
換器5を設置しており、受信用トランスデューサが大型
化する上に、切換器5の耐熱対策が必要になる。本発明
は前記の問題点に鑑み提案するものであり、その目的と
する処は、超音波透過特性について考慮する必要がな
く、移動の自由度を向上でき、耐熱対策を不要にで
きる上に、小型化できる受信用トランスデューサを提供
しようとする点にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、送信用トランスデューサからナトリウ
ム冷却型原子炉のナトリウム中に存在する構造部、異物
等へ照射してそこから反射してくる超音波ビームを受信
する受信用トランスデューサにおいて、前記構造物等か
ら反射してくる超音波ビームを受信する金属板等のダイ
ヤフラムと、信号処理装置からのレーザ光を同ダイヤフ
ラムへ伝送するとともにそこで反射するレーザ光を再び
信号処理装置へ戻す光ファイバーとを具えている。
【0009】前記受信用トランスデューサにおいて、1
本の光ファイバーを有し、同光ファイバーの先端部をダ
イヤフラムの背面側の1箇所に配設してもよい。前記受
信用トランスデューサにおいて、複数本の光ファイバー
を有し、同各光ファイバーの先端部をダイヤフラムの背
面側の複数箇所に配設してもよい。前記受信用トランス
デューサにおいて、ダイヤフラムと光ファイバーの先端
部側を支持するファイバー支持板とをトランスデューサ
ケースに取付けてもよい。
【0010】
【作用】本発明の受信用トランスデューサは前記のよう
に構成されており、構造物等から反射してくる超音波ビ
ームを受信用トランスデューサのダイヤフラムにより受
信して、同ダイヤフラムが振動するときに、同ダイヤフ
ラムの振動をレーザ光により非接触で検出する。即ち、
光学系信号処理装置からのレーザ光を光ファイバーによ
り伝送して、同光ファイバーの先端部からダイヤフラム
へ入射する一方、ここで反射したレーザ光を再び光ファ
イバーにより伝送して、光学系信号処理装置へ戻し、こ
こでは、光学系信号処理装置からのレーザ光とダイヤフ
ラムで反射したレーザ光とのドップラー時系列信号から
ダイヤフラムの時系列振動を得る一方、得られたダイヤ
フラムの時系列振動を例えば合成処理し、映像化モニタ
へ送って、映像化する。
【0011】
【実施例】
(第1実施例)次に本発明の受信用トランスデューサを
図1に示す第1実施例により説明すると、14がトラン
スデューサケース、10が同トランスデューサケース1
4の先端部に取付けた金属板等のダイヤフラム、15が
レーザ光源等を有する光学系信号処理装置、16が同信
号処理装置15に接続した映像化モニタ、11が1本の
光ファイバーで、同光ファイバー11は、上記光学系信
号処理装置15から上記トランスデューサケース14内
に入って上記ダイヤフラム10の背面側1箇所へ延びて
おり、同光ファイバー11の先端部と上記ダイヤフラム
10とが非接触で対向している。
【0012】12が上記光ファイバー11を被覆する金
属管等のシース、13が同シース12を介して光ファイ
バー11を上記トランスデューサケース14内に支持す
るファイバー支持板で、本実施例では、受信用トランス
デューサが、ダイヤフラム10と、光ファイバー11
と、シース12と、ファイバー支持板13と、トランス
デューサケース14とより構成されている。
【0013】次に前記図1に示す受信用トランスデュー
サの作用を具体的に説明する。送信用トランスデューサ
からナトリウム冷却型原子炉のナトリウム中に存在する
構造部、異物等を検査するときには、関節部により屈曲
可能なアームの屈曲により、送信用トランスデューサと
受信用トランスデューサとを相対移動させながら、超音
波を送信用トランスデューサから構造物等(検査対象
物)へ照射するとともに、同構造物等から反射してくる
超音波ビームを受信用トランスデューサのダイヤフラム
10により受信して、同ダイヤフラム10が振動すると
きに、同ダイヤフラム10の振動をレーザ光により非接
触で検出する。即ち、光学系信号処理装置15からのレ
ーザ光を光ファイバー11により伝送して、同光ファイ
バー11の先端部からダイヤフラム10へ入射する一
方、ここで反射したレーザ光を再び光ファイバー11に
より伝送して、光学系信号処理装置15へ戻す。
【0014】そしてこの光学系信号処理装置15では、
光学系信号処理装置15からのレーザ光とダイヤフラム
10で反射したレーザ光とのドップラー時系列信号から
ダイヤフラム10の時系列振動を得る一方、得られたダ
イヤフラム10の時系列振動を合成処理し、映像化モニ
タ16へ送って、映像化する。 (第2実施例)次に本発明の受信用トランスデューサを
図2に示す第2実施例により説明すると、14がトラン
スデューサケース、10が同トランスデューサケース1
4の先端部に取付けた金属板等のダイヤフラム、11が
複数本の光ファイバーで、同各光ファイバー11は、光
学系信号処理装置から上記トランスデューサケース14
内に入って上記ダイヤフラム10の背面側複数箇所へ延
びており、同各光ファイバー11の先端部と上記ダイヤ
フラム10とが非接触で対向している。
【0015】13が上記各光ファイバー11の先端部を
上記トランスデューサケース14内に支持するファイバ
ー支持板で、本実施例では、受信用トランスデューサ
が、ダイヤフラム10と、光ファイバー11と、ファイ
バー支持板13と、トランスデューサケース14とより
構成されている。この受信用トランスデューサでも、構
造物等から反射してくる超音波ビームを受信用トランス
デューサのダイヤフラム10により受信して、同ダイヤ
フラム10が振動するときに、同ダイヤフラム10の振
動をレーザ光により非接触で検出する。即ち、光学系信
号処理装置からのレーザ光を各光ファイバー11により
伝送して、同各光ファイバー11の先端部からダイヤフ
ラム10へ入射する一方、ここで反射したレーザ光を再
び各光ファイバー11により伝送して、光学系信号処理
装置15へ戻す。
【0016】そしてこの光学系信号処理装置では、光学
系信号処理装置からのレーザ光とダイヤフラム10で反
射したレーザ光とのドップラー時系列信号からダイヤフ
ラム10の時系列振動を得る一方、得られたダイヤフラ
ム10の時系列振動を合成処理し、映像化モニタ16へ
送って、映像化する。
【0017】
【発明の効果】本発明の受信用トランスデューサは前記
のように構造物等から反射してくる超音波ビームを受信
用トランスデューサのダイヤフラムにより受信して、同
ダイヤフラムが振動するときに、同ダイヤフラムの振動
をレーザ光により非接触で検出する。即ち、光学系信号
処理装置からのレーザ光を光ファイバーにより伝送し
て、同光ファイバーの先端部からダイヤフラムへ入射す
る一方、ここで反射したレーザ光を再び各光ファイバー
により伝送して、光学系信号処理装置へ戻し、ここで
は、光学系信号処理装置からのレーザ光とダイヤフラム
で反射したレーザ光とのドップラ時系列信号からダイヤ
フラムの時系列振動を得るようにしており、ダイヤフラ
ムの振動をレーザ光により非接触で検出するので、前記
従来のように圧電素子と金属板との間の超音波透過特性
について考慮する必要がない。
【0018】また光ファイバーにより光信号を伝送する
ので、電気信号を伝送する場合よりも信号伝送線を細径
化でき、複数本の光ファイバーを使用する場合でも、伝
送経路を屈曲し易くて、受信用トランスデューサの移動
の自由度を向上できる。また光ファイバーにより光信号
を伝送するので、電気ノイズの影響を受けることがなく
て、長距離伝送が可能であり、トランスデューサ内に切
換器等を設置する必要がなくて、耐熱対策を不要にでき
る上に、受信用トランスデューサを小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の受信用トランスデューサの第1実施例
を示す縦断側面図である。
【図2】本発明の受信用トランスデューサの第2実施例
を示す縦断側面図である。
【図3】従来の受信用トランスデューサの一例を示す縦
断側面図である。
【図4】従来の受信用トランスデューサの他の例を示す
縦断側面図である。
【図5】従来の受信用トランスデューサのさらに他の例
を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
10 金属板等のダイヤフラム 11 光ファイバー 12 金属管等のシース 13 ファイバー支持板 14 トランスデューサケース 15 光学系信号処理装置 16 映像化モニタ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信用トランスデューサからナトリウム
    冷却型原子炉のナトリウム中に存在する構造部、異物等
    へ照射してそこから反射してくる超音波ビームを受信す
    る受信用トランスデューサにおいて、前記構造物等から
    反射してくる超音波ビームを受信する金属板等のダイヤ
    フラムと、信号処理装置からのレーザ光を同ダイヤフラ
    ムへ伝送するとともにそこで反射するレーザ光を再び信
    号処理装置へ戻す光ファイバーとを具えていることを特
    徴とした受信用トランスデューサ。
  2. 【請求項2】 1本の光ファイバーを有し、同光ファイ
    バーの先端部を前記ダイヤフラムの背面側の1箇所に配
    設した請求項1記載の受信用トランスデューサ。
  3. 【請求項3】 複数本の光ファイバーを有し、同各光フ
    ァイバーの先端部を前記ダイヤフラムの背面側の複数箇
    所に配設した請求項1記載の受信用トランスデューサ。
  4. 【請求項4】 前記ダイヤフラムと前記光ファイバーの
    先端部側を支持するファイバー支持板とをトランスデュ
    ーサケースに取付けた請求項1乃至3記載の受信用トラ
    ンスデューサ。
JP9757794A 1994-05-11 1994-05-11 受信用トランスデューサ Pending JPH07306188A (ja)

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Effective date: 19991026