JPH08304055A - 超音波厚さ計のキャリブレーション用試験片 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、水中で船体の板厚を計測するよう
な場合に用いられる超音波厚さ計のキャリブレーション
（目盛定め）のための試験片に関する。 【構成】 この試験片は、その筒状本体１の一端に、従
来の単板状の標準試験片に相当する部分として標準部１
ａをそなえるとともに、同筒状本体１の他端には、セン
サ部保持体５と整合する屈曲型フランジ部１ｂをそなえ
ており、さらに同筒状本体１の内部にはシリコン２が充
填されている。シリコン２の介在により、センサ部４か
ら超音波パルスを発射させるときの振動の影響が防止さ
れ、またシリコン２の充填時にはインピーダンスのマッ
チングが施されるので、センサ部４における受波波形が
改善される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水中で船体の板厚を計
測するような場合に用いられる超音波厚さ計に関し、特
に同厚さ計のキャリブレーション（目盛定め）に用いら
れる試験片の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、超音波厚さ計のキャリブレーショ
ンを行なう際には、図４に示すように、標準試験片01に
カプラント剤03を適量付けて、超音波厚さ計のセンサ部
04における一対の振動素子04ａ，04ｂの上に乗せてか
ら、標準試験片01の厚みを計測することが行なわれてい
る。そして、計測値を標準試験片01の厚さに合わせるよ
うに超音波厚さ計を調整することが行なわれている。す
なわち、キャリブレーション用試験片としては、厚さが
既知の単なる平板としての標準試験片01が用いられてい
る。

【０００３】上述のように一対の振動素子04ａ，04ｂを
そなえてキャリブレーションの行なわれる二探子法で
は、図５(a)，(b)に示すようなエコー信号の観測結果が
得られる。そして、図５(a)に示す時間幅Ｔが標準試験
片01の既知の厚さの２倍に対応することから、超音波厚
さ計のキャリブレーションが行なわれるようになってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図５(a)は
振動素子04ａから発射したパルス信号を同振動素子04ａ
で受信したものを示しているが、標準試験片01からの反
射波は、センサ部04における振動素子04ａがカプラント
剤03のみを介して接触することによる悪影響（すなわち
超音波パルス発射振動が受信時に残ること）を受けるた
め正しい計測ができにくい場合がある。

【０００５】また図５(b)は一方の振動素子04ａから発
射したパルス信号を他方の振動素子04ｂで受信したもの
を示しているが、超音波厚さ計のセンサ部04の直接接触
のため標準試験片01の底面からの反射波がよく伝播され
ておらず、このため正しい計測ができにくくなってい
る。

【０００６】前述のような従来の手段でキャリブレーシ
ョンを施された超音波厚さ計で、船舶の板厚を水中で計
測する場合、図６に示すように、被計測部材としての鋼
板10の表面腐食による凹凸や表面の弯曲などにより、セ
ンサ部04における各振動素子04ａ，04ｂを直接鋼板10に
当てることはできないので、スペーサ６により一定の間
隔Ｄを保つようにして計測しているが、これに伴い次の
ような問題点がある。

【０００７】すなわち、上述のように水中で鋼板10の厚
さを計測する場合、距離Ｄだけ離れた間隔でパルス信号
を発射したり受信したりすることになるため、キャリブ
レーションの際の距離ｄ（図４参照）より大きく離れて
いることになり、このため誤差の出る場合がある。

【０００８】本発明は、上述の諸問題の解消をはかろう
とするもので、超音波厚さ計のキャリブレーションを適
切に行なえるようにするとともに、キャリブレーション
を施された超音波厚さ計の使用時の精度確保にも寄与で
きるようにした、超音波厚さ計のキャリブレーション用
試験片を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
め、本発明の超音波厚さ計のキャリブレーション用試験
片は、所定の板厚を有する標準部を端板として一端にそ
なえたほぼ筒状の本体と、同本体の内部に所定の深さま
で充填されたシリコンとで構成されたことを特徴として
いる。

【００１０】また、本発明の超音波厚さ計のキャリブレ
ーション用試験片は、上記シリコンの深さが、キャリブ
レーションを受ける超音波厚さ計の使用時における同厚
さ計のセンサ部と被計測部材との距離と同一に設定され
ていることを特徴としている。

【００１１】さらに、本発明の超音波厚さ計のキャリブ
レーション用試験片は、上記筒状の本体の他端に、超音
波厚さ計のセンサ部保持体と整合するための屈曲型フラ
ンジ部が形成されていることを特徴としている。

【００１２】

【作用】上述の本発明の超音波厚さ計のキャリブレーシ
ョン用試験片では、所定の板厚を有する標準部を、キャ
リブレーションのため超音波厚さ計のセンサ部と対向さ
せる際に、同センサ部との間にシリコンが介在するの
で、上記センサ部から超音波パルスを発射させるときの
振動の影響が上記標準部に及ばなくなり、これにより検
定が正確に行なわれるようになる。

【００１３】また、上記標準部を端板として有する筒状
の本体にシリコンを充填する際にインピーダンスのマッ
チングを施すことができるので、上記センサ部における
受波波形が改善されるようになる。さらに、上記シリコ
ンの厚さを、上記超音波厚さ計の使用時における同厚さ
計のセンサ部と被計測部材との距離と等しくなるように
設定しておけば、ゲート時間の設定を変える必要がなく
なり、検定精度が向上するようになる。

【００１４】そして、上記標準部を一端に有する筒状本
体の他端に、上記センサ部の保持体と整合するための屈
曲型フランジ部をそなえていると、超音波厚さ計の検定
時に、同厚さ計のセンサ部を上記筒状本体にセットする
操作が簡便かつ精密に行なわれるようになる。

【００１５】

【実施例】以下図面により本発明の一実施例としての超
音波厚さ計のキャリブレーション用試験片について説明
すると、図１は同試験片が超音波厚さ計のセンサ部に装
着された状態を示す縦断面図、図２はその超音波厚さ計
検定時における計測結果を示すグラフ、図３は上記超音
波厚さ計による水中での測定状態を示す説明図である。

【００１６】図１に示すように、本実施例の試験片の筒
状本体１は、従来の単板状の標準試験片に相当する部分
を、所定の板厚を有する標準部１ａとしてそなえてい
る。そして、同標準部１ａを端板として一端にそなえた
筒状本体１の他端には、超音波厚さ計の検定時にそのセ
ンサ部保持体５と整合するための屈曲型フランジ部１ｂ
が形成されている。

【００１７】また筒状本体１の内部にはシリコン２が所
定の深さＤを有するように充填されている。すなわち、
この深さＤは、検定を受けた超音波厚さ計が水中ロボッ
トに搭載されて、図３に示すごとく水中20で船舶の鋼板
10の厚さを計測する際の同鋼板10とセンサ部４との間隔
Ｄと同一に設定されている。

【００１８】シリコン２の筒状本体１への充填は、液体
シリコンを注入し固化させるようにして行なわれるが、
その際、後述の受波波形の改善をはかるため、インピー
ダンスのマッチングについて配慮される。本実施例の試
験片を用いて超音波厚さ計のキャリブレーションを行な
う際には、同厚さ計のセンサ部４における一対の振動素
子４ａ，４ｂがカプラント剤３を介してシリコン２の端
面に装着される。

【００１９】このようにして、振動素子４ａから超音波
のパルスを発射し、そのエコー信号を計測した結果を図
２(a)，(b)に示す。図２(a)は振動素子４ａから発射し
た超音波のパルス信号を同素子４ａで受信したものを示
し、図２(b)は振動素子４ａから発射した超音波のパル
ス信号を他の振動素子４ｂで受信したものを示してい
る。本実施例の試験片を用いると、振動素子４ａからの
送波信号はシリコン２を通過し、標準部１ａで反射して
から再びセンサ部４に戻り受波されるが、上述のシリコ
ン２の介在により、超音波パルス発射の際の振動の悪影
響を受けることがなくなり、図２に示すように、外乱の
ない良好なエコー信号が得られ、同図中の符号Ｔが標準
部１ａの厚さの２倍に対応している。

【００２０】このようにしてキャリブレーションを施さ
れた超音波厚さ計を用いて、図３に示すごとく被計測部
材としての鋼板10の厚さを水中20で計測する場合、セン
サ部保持体５に固着されたスペーサ６により、鋼板10と
センサ部４との間に所定の間隔Ｄが保たれるようになっ
ており、この間隔Ｄは、キャリブレーションのための計
測時のシリコン２の深さＤと同一になっているので、図
２に示すゲート時間の設定を変える必要がなくなり、こ
れにより検定精度を向上させる効果が得られる。

【００２１】上述のように、本実施例の超音波厚さ計の
キャリブレーション用試験片では、所定の板厚を有する
標準部１ａを、キャリブレーションのため超音波厚さ計
のセンサ部４と対向させる際に、同センサ部４との間に
シリコン２が介在するので、センサ部４から超音波パル
スを発射させるときの振動の影響が標準部１ａに及ばな
くなり、これにより検定が正確に行なわれるようにな
る。

【００２２】また、標準部１ａを端板として有する筒状
本体１にシリコン２を充填する際にインピーダンスのマ
ッチングを施すことができるので、センサ部４における
受波波形が改善されるようになる。さらに、シリコン２
の深さを、超音波厚さ計の使用時における同厚さ計のセ
ンサ部４と被計測部材である鋼板10との距離と等しくな
るように設定しておかれるので、ゲート時間の設定を変
える必要がなくなり、検定精度が向上するようになる。

【００２３】そして、上記標準部１ａを一端に有する筒
状本体１の他端に、センサ部４の保持体５と整合するた
めの屈曲型フランジ部１ｂをそなえることにより、超音
波厚さ計の検定時に、同厚さ計のセンサ部４を筒状本体
１にセットする操作が簡便かつ精密に行なわれるように
なる。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の超音波厚
さ計のキャリブレーション用試験片によれば次のような
効果が得られる。 (1) 所定の板厚を有する標準部を、キャリブレーション
のため超音波厚さ計のセンサ部と対向させる際に、同セ
ンサ部との間にシリコンが介在するので、上記センサ部
から超音波パルスを発射させるときの振動の影響が上記
標準部に及ばなくなり、これにより検定が正確に行なわ
れるようになる。 (2) 上記標準部を端板として有する筒状本体へシリコン
を充填する際にインピーダンスのマッチングを施すこと
ができるので、上記センサ部における受波波形が改善さ
れるようになる。 (3) 上記シリコンの厚さを、上記超音波厚さ計の使用時
における同厚さ計のセンサ部と被計測部材との距離と等
しくなるように設定しておくと、ゲート時間の設定を変
える必要がなくなり、検定精度が向上するようになる。 (4) 上記標準部を一端に有する筒状本体の他端に、上記
センサ部の保持体と整合するための屈曲型フランジ部を
そなえていると、超音波厚さ計の検定時に、同厚さ計の
センサ部を上記筒状本体にセットする操作が簡便かつ精
密に行なわれるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の超音波厚さ計のキャリブレーション用
試験片を超音波厚さ計のセンサ部に装着した状態を示す
縦断面図である。

【図２】図１の試験片による検定時の計測結果を示すグ
ラフであり、(a)，(b)図はそれぞれ一対の振動素子の各
受信結果を示すグラフである。

【図３】図１の試験で検定を受けた超音波厚さ計による
水中での測定状態を示す説明図である。

【図４】従来の標準試験片に超音波厚さ計のセンサ部を
装着した状態を示す縦断面図である。

【図５】図４の標準試験片による検定時の計測結果を示
すグラフであり、(a)，(b)図はそれぞれ一対の振動素子
の各受信結果を示すグラフである。

【図６】図４の標準試験片で検定を受けた超音波厚さ計
による水中での測定状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 試験片の筒状本体 １ａ 標準部 １ｂ 屈曲型フランジ部 ２ シリコン ３ カプラント剤 ４ センサ部 ４ａ，４ｂ 振動素子 ５ センサ部保持体 ６ スペーサ 10 被計測部材としての鋼板 20 水中

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の板厚を有する標準部を端板として
   一端にそなえたほぼ筒状の本体と、同本体の内部に所定
   の深さまで充填されたシリコンとで構成されたことを特
   徴とする、超音波厚さ計のキャリブレーション用試験
   片。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の超音波厚さ計のキャリ
   ブレーション用試験片において、上記シリコンの深さ
   が、キャリブレーションを受ける超音波厚さ計の使用時
   における同厚さ計のセンサ部と被計測部材との距離と同
   一に設定されていることを特徴とする、超音波厚さ計の
   キャリブレーション用試験片。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の超音波厚さ計
   のキャリブレーション用試験片において、上記筒状の本
   体の他端に、超音波厚さ計のセンサ部保持体と整合する
   ための屈曲型フランジ部が形成されていることを特徴と
   する、超音波厚さ計のキャリブレーション用試験片。