JPH08220076A - Ａｅセンサ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ＡＥセンサが常にマグネットホルダ内に収納さ
れ、被測定物に固定と離脱が短時間で簡単に行うことが
でき、ＡＥセンサが好ましい状態で固定することができ
また、電気雑音環境中でも十分測定する事が出来ること
にある。 【構成】ＡＥセンサとマグネットホルダを組み合わせて
使用するＡＥセンサ装置において、第１にＡＥセンサの
外周面にフランジを設けるとともに、ＡＥセンサのフラ
ンジ位置よりも下側のマグネットホルダ内周面にＡＥセ
ンサのフランジを受け止めるストッパを設けること、第
２にマグネットホルダ下部のＡＥセンサと対向する内周
面にＡＥセンサと接触するようにしてＯリングを設ける
こと、第３にマグネットホルダのキャップ部バネの先端
に電気絶縁板を設けたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＡＥ（アコースティック
エミッション）センサとマグネットホルダを組み合わせ
て使用するＡＥセンサ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来ＡＥセンサを被測定物に固定する方
法としては、ＡＥセンサを機械的に押し付けるか、接着
剤により被測定物に接着する方法が一般的に用いられて
いる。機械的に押し付けるにはバネ、ネジ、マグネッ
ト、テープ、ゴムバンド等による冶具が用いられる。冶
具には、雑音を発生しないもの、雑音をＡＥセンサに伝
えないもの、共振しないもの、可動部分がないものを用
い、ＡＥセンサの特性の変化を最小限に抑えることが肝
要である。ＡＥセンサと被測定物の接触面間には音響的
な損失を防ぎ検出感度の安定性と再現性をもたせるため
にカプラントを充填している。

【０００３】被測定物が鉄などの強磁性体の場合は、Ａ
Ｅセンサとマグネットホルダを組み合わせたＡＥセンサ
装置がよく用いられている。ＡＥセンサ装置を使用して
被測定物を測定する場合には次に述べるような作業手順
で行っている。即ち図１２に示すように マグネットホルダ本体２を被測定物３０に取り付け
る。 ＡＥセンサ下部の受波面にカプラントを塗布したＡ
Ｅセンサ１をマグネットホルダに入れる。 マグネットホルダのキャップ２１を本体にねじ込み
ＡＥセンサの固定を完了する。 ＡＥ測定終了後にマグネットホルダのキャップを外
す。 ＡＥセンサを取り外す。 マグネットホルダを人の力で取り外す。 ＡＥセンサ、マグネットホルダ、被測定物に付着し
たカプラント２９を除去する、などである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上の作業手順は工数
が多く煩雑であるので、簡素化するためにはＡＥセンサ
が常にマグネットホルダ内に収納されている状態で被測
定物に固定と離脱が簡単に出来て、かつカプラントの塗
布と除去が簡便な方法が必要である。しかしながら、現
状では被測定物に固定する前にＡＥセンサをマグネット
ホルダ内に収納すると図１１に示すように、ＡＥセンサ
１がキャップのバネ２２によってマグネットホルダ２の
下に過度に押し出されたり、ＡＥセンサの測定線１１の
影響で傾斜してしまいＡＥセンサの状態が不安定になっ
ていた。そのためＡＥセンサ下部の受波面にカプラント
を一点に少量盛り上げるように塗布するのが困難であっ
た。さらにカプラントを塗布したＡＥセンサを被測定物
に固定する際にはセンサ面が被測定物面に平行な状態で
押し付けることが重要であるがこれも困難であった。

【０００５】被測定物にＡＥセンサ装置を固定した時に
おいてもＡＥセンサの音響的な損失を防ぎ検出感度の安
定性を保つために、ＡＥセンサがセンサ中央上部からキ
ャップのバネによって押し付けられる必要がある。しか
しながら、現状ではＡＥセンサとマグネットホルダ内周
との間には自由に動くことの出来る隙間があるので、Ａ
Ｅセンサがマグネットホルダの中央に必ずしも位置する
とは限らなかった。ＡＥセンサの受波面は一般的にセラ
ミックス製であるので被測定物表面から受波面を通して
電気的雑音がＡＥセンサに入ることはない。しかしなが
ら電気的雑音の著しく多い環境では被測定物からマグネ
ットホルダを介してＡＥセンサに雑音が侵入して測定が
出来ない場合があった。測定終了後においては、ＡＥセ
ンサをマグネットホルダ内に収納した状態でマグネット
ホルダ内に付着したカプラントの除去は不可能であっ
た。さらにマグネットホルダを人の力で取り外す際に、
マグネットホルダを垂直に離脱させることが出来ず横に
滑りながら離脱するのでカプラントが被測定物の表面に
広範囲にわたって付着してしまうことが多かった。本発
明は上述した点に鑑みて創案されたもので、その目的と
するところは、これらの欠点を解決することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】つまり、その目的を達成
するための手段は、次の九つの手段を用いる。すなわ
ち、ＡＥセンサとマグネットホルダを組み合わせたＡＥ
センサ装置において、 手段 図１に示すように、ＡＥセンサ１０の外周面に
フランジ１３を設けるとともに、ＡＥセンサのフランジ
位置よりも下側のマグネットホルダ２０の内周面にＡＥ
センサのフランジを受け止めるストッパ２３を設ける。 手段 マグネットホルダ本体２０の下部のＡＥセンサ
と対向する内周面にＡＥセンサと接触するようにオーリ
ング２４を設ける。 手段 マグネットホルダの金属製キャップ２１のバネ
２２の先端に電気絶縁板２６を設ける。

【０００７】手段 図２に示すようにマグネットホル
ダ２０の底面部に放射状の溝２７を少なくとも一箇所以
上設ける。 手段 マグネットホルダの金属製キャップ２１を絶縁
物製キャップに変更する。 手段 マグネットホルダキャップ部２１のバネ２２と
バネ先端の絶縁板２６の代わりに、図３に示すスポンジ
バネ２２ａ或いはゴムバネ２２ｂを用いる。 手段 図４に示すように、ＡＥセンサ１０と対向する
マグネットホルダ２０の内周面に電気絶縁層２８を設け
る。

【０００８】手段 図１に示すようにマグネットホル
ダ２０の外周面に少なくとも一箇所以上の突起部分２５
あるいはへこみ部分を設ける。 手段 図６に示すようにマグネットホルダ本体の形状
は同じで永久磁石を内蔵せずに材質を強磁性体にした磁
性体ホルダ本体２０ａと、その外周にマグネットコイル
２０ｂを組み合わせたもので、外部にマグネットコイル
励磁用の電源ＥとスイッチＳを設ける。

【０００９】

【作用】手段は現状の方法では図１１に示すように、
ＡＥセンサ１をマグネットホルダ２内に収納するとＡＥ
センサがキャップのバネによってマグネットホルダの下
に過度に押し出されたり、ＡＥセンサの測定線１１の影
響で傾斜してしまいＡＥセンサの状態が不安定になるの
を防止するものである。即ち、図１に示すようにＡＥセ
ンサ１０のフランジ１３とマグネットホルダ２０のスト
ッパ２３の位置関係から、ＡＥセンサをマグネットホル
ダ内に収納した後ＡＥセンサがキャップのバネによって
押されてもマグネットホルダの下に過度に押し出された
り、ＡＥセンサの測定線の影響で傾斜してしまうことが
ない。そして、ＡＥセンサ１０とマグネットホルダ２０
との位置関係は安定したものになる。

【００１０】手段は三つの作用がある。即ちＡＥセン
サ装置を被測定物に固定する時、ＡＥセンサ１０がマグ
ネットホルダ２０内の中央に位置するようにすること、
マグネットホルダ２０とＡＥセンサ１０のそれぞれの金
属部分が接触して雑音が侵入するのを防止すること、Ａ
Ｅセンサ下部の受波面に塗布したカプラントがＡＥセン
サを被測定物３０に固定した時にマグネットホルダ２０
内に侵入するのを防止すること、である。手段は電気
的雑音の著しく多い環境でも被測定物からマグネットホ
ルダの金属製キャップ２１とバネ２２を介してＡＥセン
サに雑音が侵入しないようにして測定を円滑に進めるた
めのものである。

【００１１】手段はＡＥセンサ下部の受波面にカプラ
ントの量を必要以上に多く塗布して、ＡＥセンサを被測
定物３０に固定した時にカプラントの逃げ場を確保する
ためのものである。手段はマグネットホルダの絶縁物
製キャップが手段の絶縁板２６の役割を兼ねたもの
で、ＡＥセンサに雑音が侵入しないようにするものであ
る。手段はＡＥセンサを押し付ける力を絶縁性のある
スポンジバネ２２ａ或いはゴムバネ２２ｂを用いること
で、ＡＥセンサに雑音が侵入しないようにするものであ
る。手段は電気的雑音の著しい環境、金属破片などの
多い環境でも被測定物からマグネットホルダを介してＡ
Ｅセンサに雑音が侵入しないようにして測定を円滑に進
めるためである。絶縁層２８があるために金属破片など
の導電性物質がたとえＡＥセンサ装置内に侵入しても、
ＡＥセンサ１０とマグネットホルダ２０は電気的に絶縁
されるので電気的雑音がマグネットホルダ２０を介して
侵入することはない。

【００１２】手段はマグネットホルダ２０を被測定物
３０から離脱させるときは人の力で行っていたものを、
図１０に示すように梃子４０を用いて簡単に行うことが
出来るようになる。手段は磁性体ホルダー本体２０ａ
の外周にマグネットコイル２０ｂを組み合わせたＡＥセ
ンサ装置なので、外部の電源ＥとスイッチＳによって励
磁したい時だけＡＥセンサ装置が被測定物に磁力によっ
て固定することが出来る。そのため手段の突起２５と
梃子４０が不要になる。以下、本発明の一実施例を図面
に基づいて詳述する。

【００１３】

【実施例】図１は本発明に係わるＡＥセンサ装置の一実
施例の縦断面図、図２はマグネットホルダ本体の底面部
に溝を設けた構成図、図３はホルダキャップにスポンジ
バネ・ゴムバネを設けた構成図、図４はマグネットホル
ダ本体の内周面に電気絶縁層を設けた構成図、図５は図
１のセンサ装置に図２、図４の構成要素を追加したＡＥ
センサ装置図、図６は磁性体のホルダ本体の外周にマグ
ネットコイルを設けた構成図、図７はＡＥセンサ装置を
被測定物に使用する説明図、図８はＡＥセンサ装置を非
磁性金属体の被測定物に使用する説明用の斜視図、図９
はＡＥセンサ装置を円柱状の被測定物に使用する説明用
の斜視図、図１０はＡＥセンサ装置を被測定物から離脱
させる時の説明図である。

【００１４】実施例１；本実施例は請求項１と６、手段
，，，に該当するもので、図１に示す本発明に
係わるＡＥセンサ装置の一実施例により説明する。実施
の手順としては、 ＡＥセンサ装置と被測定物３０の表面をきれいにす
る。 ＡＥセンサ１０の下部の受波面にカプラントを中央
の一点に少量盛り上げるように塗布する。 カプラントを塗布したＡＥセンサ１０を被測定物３
０にセンサ受波面が被測定物表面に平行な状態で押し付
けて、図７に示すように固定する。 ＡＥ測定が終了したら図１０に示すように梃子４０
を用いてマグネットホルダ２０の外周面に設けた突起２
５の部分から、ＡＥセンサ装置を被測定物３０から離脱
させる。

【００１５】 ＡＥセンサ１０、マグネットホルダ２
０、被測定物３０に付着したカプラント２９を除去す
る、の５段階からなる。手段のＡＥセンサ１０のフラ
ンジ１３はセンサ製作時に一体にしてもよいし、既にあ
るＡＥセンサに後で取り付けてもよい。そのときフラン
ジ１３の素材は金属でも絶縁体でもどちらでもよい。マ
グネットホルダ２０のストッパ部２３も同様である。手
段の絶縁板２６は厚紙、プラスチックスの薄い板など
を用いるとよい。絶縁板２６を設けることにより従来測
定することができなかった電気雑音環境中でも十分測定
する事が出来る。本実施例での手順マグネットホルダ
の離脱方法はマグネットホルダの外周面に設けた突起部
分を用いたが、へこみ部分を設けてそこに梃子を用いて
も同様である。

【００１６】実施例２；本実施例は実施例１に請求項２
と５、手段，を加えたもので、図５に示す本発明に
係わるＡＥセンサ装置１００の一実施例により説明す
る。実施の手順は実施例１のからまでと同じであ
る。手順においてカプラントの使用量が多すぎる場
合、手順で固定する際に実施例１ではカプラントがオ
ーリング２４とＡＥセンサの間を突破してＡＥセンサ装
置の内部に侵入するおそれがあったが、本実施例では溝
２７を経由してカプラントがＡＥセンサ装置の外部に逃
げて行くので、そのような危惧は不要である。さらにマ
グネットホルダ２０の内周面に絶縁層２８があるために
金属破片などがＡＥセンサ装置内に紛れ込んでも、ＡＥ
センサ１０は電気的に絶縁されているので電気的雑音が
マグネットホルダ２０を介して侵入することはない。上
記のように本実施例は、実施例１よりもさらに使いやす
くなっている。絶縁層２８は市販の絶縁塗料を厚めに塗
布するだけでもよいが、長期使用中に剥離したりする心
配があるので、その上にさらに絶縁シートあるいは絶縁
テープを貼り付けると長期的な使用においてはより信頼
性が増す。

【００１７】実施例３；本実施例は請求項１のマグネッ
トホルダの金属製キャップ２１を絶縁物製キャップに変
更したもので請求項３、手段に該当するものである。
実施例１では絶縁板２６に厚紙、プラスチックスなどを
用いたが、長期の使用の間には破れたり、割れたりする
おそれがあるので、そのようなことが起こらないように
したものである。 実施例４；本実施例は請求項１のマグネットホルダキャ
ップ部２１のバネ２２とバネ先端の絶縁板２６の代わり
に、図３に示すスポンジバネ２２ａ或いはゴムバネ２２
ｂを用いるもので請求項４、手段に該当するものであ
る。本実施例は実施例３と同様に絶縁板２６の厚紙、プ
ラスチックスなどが、長期使用で破れたり、割れたりす
るおそれがあるので、そのようなことが起こらないよう
にしたものである。

【００１８】実施例５；本実施例は図６に示すように、
請求項１のマグネットホルダ本体の形状は同じで永久磁
石を内蔵せずに、材質を強磁性体にした磁性体ホルダー
本体２０ａと、その外周にマグネットコイル２０ｂを組
み合わせたもので請求項７、手段に該当するものであ
る。本実施例の実施手順は基本的に実施例１と同じであ
るが、外部の電源ＥとスイッチＳによって励磁した時だ
けＡＥセンサ装置が被測定物に磁力によって固定するこ
とが出来るところが異なる。即ち手順の後半でマグネ
ットコイルに励磁して固定する。手順で励磁を中止す
ると離脱ができるので手段の突起２５と梃子４０が不
要になる。

【００１９】実施例６；本実施例は図８に示すようにＡ
Ｅセンサ装置１００を非磁性金属体の被測定物に応用す
るものである。この場合は非磁性金属体の被測定物３１
の上に磁性体の補助台３１ａを密着して取り付けること
で、あとは実施例１と同様である。 実施例７；本実施例は図９に示すようにＡＥセンサ装置
１００を円柱状の被測定物に応用するものである。この
場合は円柱状の被測定物３２の上に磁性体の補助台３２
ａを密着して取り付けることで、あとは実施例１と同様
である。

【００２０】

【発明の効果】以上から明らかなように本発明によるＡ
Ｅセンサ装置によれば、ＡＥセンサが常にマグネットホ
ルダ内に収納されている状態なので被測定物に固定と離
脱が短時間で簡単に行うことができる。ＡＥセンサが好
ましい状態で固定することができる。従来測定すること
ができなかった電気雑音環境中でも十分測定する事が出
来る。なおかつカプラントの塗布と除去が簡便に行え
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるＡＥセンサ装置の一実施例の縦
断面図である。

【図２】マグネットホルダ本体の底面部に溝を設けた構
成図である。

【図３】ホルダキャップにスポンジバネ・ゴムバネを設
けた構成図である。

【図４】マグネットホルダ本体の内周面に電気絶縁層を
設けた構成図である。

【図５】図１のセンサ装置に図２，図４の構成要素を追
加したＡＥセンサ装置図である。

【図６】磁性体のホルダ本体の外周にマグネットコイル
を設けた構成図である。

【図７】ＡＥセンサ装置を被測定物に使用する説明図で
ある。

【図８】ＡＥセンサ装置を非磁性金属体の被測定物に使
用する説明用の斜視図である。

【図９】ＡＥセンサ装置を円柱状の被測定物に使用する
説明用の斜視図である。

【図１０】ＡＥセンサ装置を被測定物から離脱させる時
の説明図である。

【図１１】従来のＡＥセンサ装置の縦断面図である。

【図１２】従来のＡＥセンサ装置を被測定物に使用する
説明図である。

【符号の説明】

１００ ＡＥセンサ装置 １ ＡＥセンサ １０ ＡＥセンサ １１ ＡＥセンサ測定線 １２ 測定器 １３ フランジ ２ マグネットホルダ本体 ２０ マグネットホルダ本体 ２０ａ 磁性体ホルダ本体 ２０ｂ マグネットコイル ２１ 金属性キャップ ２２ バネ ２２ａ スポンジバネ ２２ｂ ゴムバネ ２３ ストッパ部 ２４ Ｏリング ２５ 突起 ２６ 絶縁板 ２７ 溝 ２８ 電気絶縁層 ２９ カプラント ３０ 磁性体の被測定物 ３１ 非磁性金属体の被測定物 ３１ａ 磁性体の補助台 ３２ 円柱 ３２ａ 磁性体の補助台 ４０ 梃子 Ｅ 電源 Ｓ スイッチ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＡＥセンサとマグネットホルダを組み合わ
   せて使用するＡＥセンサ装置において、第１にＡＥセン
   サの外周面にフランジを設けるとともに、ＡＥセンサの
   フランジ位置よりも下側のマグネットホルダ内周面にＡ
   Ｅセンサのフランジを受け止めるストッパを設けるこ
   と、第２にマグネットホルダ下部のＡＥセンサと対向す
   る内周面にＡＥセンサと接触するようにしてＯリングを
   設けること、第３にマグネットホルダのキャップ部バネ
   の先端に電気絶縁板を設けることの３点を特徴とするＡ
   Ｅセンサ装置。
2. 【請求項２】マグネットホルダ本体の底面部に放射状の
   溝を少なくとも一箇所以上設けることを特徴とする請求
   項１記載のＡＥセンサ装置。
3. 【請求項３】マグネットホルダの金属製キャップを絶縁
   物製キャップに変更することを特徴とする請求項１記載
   のＡＥセンサ装置。
4. 【請求項４】マグネットホルダキャップ部のバネとバネ
   先端の絶縁板の代わりに、スポンジバネ或いはゴムバネ
   を用いることを特徴とする請求項１記載のＡＥセンサ装
   置。
5. 【請求項５】ＡＥセンサと対向するマグネットホルダの
   内周面に電気絶縁層を設けることを特徴とする請求項１
   記載のＡＥセンサ装置。
6. 【請求項６】マグネットホルダの外周面に少なくとも一
   箇所以上の突起部分あるいはへこみ部分を設けることを
   特徴とする請求項１記載のＡＥセンサ装置。
7. 【請求項７】マグネットホルダ本体を形状は同じで永久
   磁石を内蔵せずに材質を強磁性体にした磁性体ホルダ本
   体と、その外周にマグネットコイルを組み合わせたこと
   を特徴とする請求項１記載のＡＥセンサ装置。