JPH08304362A - 超音波検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 媒質が漏洩せず、正確な検査ができる超音波
検査装置を提供する。 【構成】 媒質を介して被検体１４に向けて超音波を送
信するとともに反射波の情報により被検体１４の検査を
行う超音波検査装置において、少なくとも一端側が開口
し、媒質が供給される注入通路４、および媒質を排出す
る排出通路５ａ、５ｂを有する液槽１と、液槽１の開口
側を被検体１４に吸着させる吸着装置２と、液槽１の開
口側に設けられ、液槽１を吸着させているときに被検体
１４と液槽１との間の媒質の漏洩を防止するシール部材
３と、注入通路４から媒質を液槽１に供給し、排出通路
から排出する給排装置と、液槽１の内部に備えられて開
口側に向けて超音波を発射する超音波探触子８とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超音波による非破壊
検査、とくに大型構造物の検査に好適な超音波検査装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波を利用した非破壊の検査方法が知
られている。この方法は被検体に超音波を当てて、その
反射波を分析することにより被検体内部の状態を検査す
るものである。このような超音波を用いた検査方法には
超音波探触子を直接被検体に接触させる直接接触法のほ
か、両者を離した状態で検査を行う非接触式の検査方法
がある。

【０００３】従来、非接触式の超音波検査方法として、
図１６に示すように、被検体５１を液槽５２の液中に
沈めて超音波探触子５３で検査する全没液浸法や、図
１７に示すように、液槽５２の底部から水を供給してオ
ーバーフローさせ、液槽５２の上面を移動する被検体５
１を、液槽５２に水没させた超音波探触子５３で検査す
る局部液浸法、図１８に示すように、超音波探触子５
３の周囲に一体に形成した液溜５４の上部から水を供給
しながら被検体５１の上面を移動させて検査するギャッ
プ法が知られている（非破壊検査第３７巻第１２号（１
９８８）、９１９〜９２８頁）。また、図１９に示す
ように、超音波探触子５３に液袋５５を設け、超音波探
触子５３からの超音波を液袋５５内の水を介して被検体
５１に入射させる局部液浸法も知られている（実開平０
２−６７２５９号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
超音波検査方法を大型構造物に適用する場合には以下の
問題がある。まず、直接接触法ではグリセリンや水ガラ
スなどを構造物の検査面に塗布したうえで超音波探触子
を接触させ検査を行うので、作業が煩雑であるととも
に、超音波探触子と被検体間を完全に上述の塗布物質で
満たすことは困難なため、超音波の伝搬が安定せず正確
な検査ができないという問題がある。

【０００５】また、上述の全没液浸法は被検体の全体を
入れる液槽が必要となるため、とくに大型構造物、たと
えば、油圧ショベルのブームの検査には不向きである。

【０００６】さらに、局部液浸法やギャップ法は、被検
体全体を液浸する必要はないため大型構造物にも適用で
きるが、液槽５２と被検体５１のすきまから漏洩する媒
質を回収する手段を講じなければならない。また、残留
応力を測定する場合には、検査面に対し垂直方向に超音
波探触子を移動させる必要があるが、従来の局部液浸法
やギャップ法では移動が不可能であるという問題もあ
る。

【０００７】液袋による局部浸液法では媒質が漏洩する
ことはないが、液袋と媒質間での超音波の反射により正
確な検査ができないという問題がある。すなわち、液袋
を構成する液袋膜と媒質の界面で多重反射が起こり、と
くに、高周波の超音波を用いる場合には多重反射の影響
が無視できず、構造物の正確な検査ができなくなる。

【０００８】本発明の目的は、媒質が漏洩せず、正確な
検査ができる超音波検査装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図１
に対応付けて説明すると、本発明は、媒質を介して被検
体１４に向けて超音波を送信するとともに反射波の情報
により被検体１４の検査を行う超音波検査装置に適用さ
れる。そして、一端側が開口し、媒質が供給される注入
通路４、および媒質を排出する排出通路５ａ、５ｂを有
する液槽１と、液槽１の開口側を被検体１４に吸着させ
る吸着装置２と、液槽１の開口側に設けられ、液槽１を
吸着させているときに被検体１４と液槽１との間の媒質
の漏洩を防止するシール部材３と、注入通路４から媒質
を液槽１に供給し、排出通路５ａ、５ｂから排出する給
排装置１２、１３と、液槽１の内部に備えられて開口側
に向けて超音波を発射する超音波探触子８とを有するこ
とにより上述の目的が達成される。請求項２に記載の発
明は、請求項１記載の超音波検査装置において、液槽１
内で超音波探触子８を走査する走査装置７を設けるもの
である。請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の超
音波検査装置において、探触子８と液槽１の内壁の間に
は媒質を遮断する弾性膜９を設け、注入通路４と排出通
路５ａ、５ｂを弾性膜９により区画された液槽１の開口
側の区画内に形成し、走査装置７を弾性膜９を隔てた開
口と反対側の区画内に設けるものである。請求項４に記
載の発明は、請求項３に記載の超音波検査装置におい
て、排出通路５ａ、５ｂは、液槽１の開口端側に設けら
れた第１の通路５ａと、液槽１の弾性膜９側に設けられ
た第２の通路５ｂとを含み、給排装置１２、１３は、媒
質を供給するポンプ１２と、媒質を排出するポンプ１３
と、第１の通路５ａおよび第２の通路５ｂと排出ポンプ
１３との接続関係を切換える排出経路切換装置１１とを
備えるものである。請求項５に記載の発明は、媒質を介
して被検体１５０に向けて超音波Ｂ１を送信するととも
に反射波の情報により被検体１５０の検査を行う超音波
検査装置に適用される。そして、少なくとも一端側が開
口し、媒質が供給される注入通路１１４ａ、および媒質
を排出する排出通路１１４ｂを有する液槽１０１と、注
入通路１１４ａから媒質を液槽１０１に供給し、排出通
路１１４ｂから排出する給排装置１１５と、液槽１０１
の内部に備えられて開口側に向けて超音波Ｂ１を発射す
る超音波探触子１０４と、液槽１０１内で超音波探触子
１０４を走査する走査装置１０６、１１０とを備えるこ
とにより上述の目的が達成される。請求項６に記載の発
明は、請求項５に記載の超音波検査装置において、探触
子１０４と液槽１０１の内壁の間には媒質を遮断する弾
性膜１３０を設け、注入通路３１４ａと排出通路３１４
ｂを弾性膜１３０により区画された液槽１０１の開口側
の区画内に形成し、走査装置１０６、１１０を弾性膜１
３０を隔てた開口と反対側の区画内に設けるものであ
る。

【００１０】請求項１に記載の発明では、シール部材３
を介し吸着装置２により被検体１４に液槽１を密着させ
る。液槽１を密着させたまま媒質を注入通路４から注入
する。液槽１の開口側はシール部材３により液密状態で
被検体１４に接触するので媒質は液槽側壁と被検体１４
との間の空間に漏洩することなく溜まる。この状態で超
音波探触子８から超音波を発射して検査を行う。請求項
２に記載の発明では、液槽１を被検体１４に密着させた
まま超音波探触子８を走査することができる。請求項３
に記載の発明では、シール部材３を介して吸着装置２に
より被検体１４に液槽１を吸着すると、弾性膜９と液槽
１の側壁と被検体１４との間に閉鎖された液溜め空間が
形成される。したがって、被検体１４の下部面や側面を
検査する場合でも媒質を漏洩させることなく、液槽１を
被検体１４の下部面または側面等に吸着することができ
る。また、弾性膜９は変形可能なため、超音波探触子８
を走査可能に配置した場合にはその走査を妨害しない。
請求項４に記載の発明では、排出経路切換装置１１を液
槽１の向きに応じて切換えることができるため、検査の
向きにかかわらず検査後には排出通路５ａ、５ｂのう
ち、より下方に位置する通路を選択すれば、液槽内部の
媒質がほとんど排出される。請求項５に記載の発明で
は、液槽１０１を被検体１５０に密着させた状態で、液
槽内に注入通路１１４ａを介して媒質を供給できるとと
もに、排出通路を介して媒質が排出される。また、液槽
１０１を被検体１５０に密着させたまま超音波探触子１
０４が走査される。請求項６に記載の発明では、注入通
路３１４ａを介して注入された媒質が弾性膜１３０によ
り遮断され、走査手段１０６、１１０を濡らさない。

【００１１】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が実施の形態に限定されるものではない。

【００１２】

【発明の実施の形態】

−第１の実施の形態− 以下、図１〜図５を参照して、本発明による超音波検査
装置の第１の実施の形態について説明する。図１は第１
の実施の形態の超音波検査装置の全体構成を模式的に示
す断面図である。図１において、側壁１ａ，１ｂとを有
する直方体形状の液槽１は下方に開口し、液槽１の側壁
１ａ，１ｂの下端面には磁石２とＯリング３とが設けら
れている。磁石２は図示する２つの側壁１ａ、１ｂと図
示しない２つの側壁にそれぞれ設けられる。側壁１ａの
下部には注入通路４が設けられる一方、側壁１ａの下端
面近傍で先端が上方を向いたノズル６が側壁１ａを貫通
して設けられている。注入通路４およびノズル６はいず
れも管路１５を介して注入ポンプ１２に接続されてい
る。側壁１ａと対向する側壁１ｂの下部には下部排出通
路５ａが、中央部に中央部排出通路５ｂがそれぞれ設け
られ、いずれも液槽１に取付けられた後述する排出経路
切換装置１１に管路１６および管路１７でそれぞれ接続
されている。排出経路切換装置１１は管路１８を介して
排出ポンプ１３に接続されている。液槽１の上部に設け
られた走査装置７の可動部７ａは液槽１の内部で下向き
に突設され、可動部７ａの下部先端には超音波探触子８
が下向きに取付けられている。また、変形可能で媒質を
通さない弾性膜９が可動部７ａと側壁１ａ，１ｂとの間
に設けられて液槽１の内部は弾性膜９により上下に区画
されている。

【００１３】図２は第１の実施の形態の超音波検査装置
の外観を具体的に示したものである。４つの磁石２が液
槽１の各外壁に取付けられ、ハンドル２ａの操作によっ
て吸着状態と非吸着状態との切換が可能である。液槽１
の上部には互いに直交する３つの方向Ｘ、Ｙ、Ｚに延在
するレール７ｂと、可動部７ａをレール７ｂに沿ってそ
れぞれ３方向に移動するための３つのモータ７ｃとを有
する走査装置７が設けられている。

【００１４】図３は弾性膜９の具体的な断面形状を示す
図である。弾性膜９は下方に向って先細りの蛇腹に形成
されている。したがって、弾性膜９は超音波探触子８の
移動を妨害しないように変形するため、走査装置７を作
動させることにより超音波探触子８を検査面に対し水平
方向にも垂直方向にも自由に走査可能である。また、弾
性膜９は媒質が浸透せず媒質を洩すこともない高分子材
料を成形したもので、上下端でそれぞれ液槽１の側壁１
ａ、１ｂおよび可動部７ａと液密状態で接続され、媒質
を洩すような間隙はない。

【００１５】図４は排出経路切換装置１１の構造を示す
断面図である。排出経路切換装置１１は、排出通路５ａ
に管路１６で接続されたポート１１ａと、排出通路５ｂ
に管路１７で接続されたポート１１ｂと、排出ポンプ１
３に管路１８で接続されたポート１１ｃと、上下にスラ
イド可能に設けられたスプール１１ｄとからなる。スプ
ール１１ｄの一部は細く形成されランド部１１ｅを構成
している。同図において、スプール１１ｄは自重により
下方にスライドした状態を示し、ポート１１ｂとポート
１１ｃとがランド部１１ｅを介して接続され、ポート１
１ａは塞がれた状態にある。この状態では排出通路５ｂ
と排出ポンプ１３とが接続され排出通路５ａは遮断され
ている。スプール１１ｄを上方にスライドした場合に
は、排出通路５ａと排出ポンプ１３とが接続され排出通
路５ｂは遮断される。

【００１６】上述のように構成された第１の実施の形態
の超音波検査装置を用いて構造物の検査をする場合につ
いて以下に説明する。図５は構造物１４の上面を検査す
る場合の状態を示す断面図である。排出経路切換装置１
１は実際には液槽１と一体に取付けられているが同図で
は説明のため便宜上分離拡大して表示している。

【００１７】まず、検査面が平坦な構造物１４に液槽１
の側壁１ａ，１ｂの下端面を磁石２により吸着させる。
検査面が平坦なので液槽１のＯリング３は構造体１４に
密着する。このとき排出経路切換装置１１のスプール１
１ｄは自重で下方にスライドした状態になるので、上述
のように排出通路５ｂは排出ポンプ１３と接続され排出
通路５ａは排出経路切換装置１１により遮断される。

【００１８】次に走査装置７を作動させ、図６に示すよ
うに、超音波探触子８をノズル６の先端の上部の位置に
設定し、注入ポンプ１２と排出ポンプ１３とを作動させ
る。注入ポンプ１２を作動させることにより注入通路４
から液槽１の内部に媒質が注入され液面は上昇を続け
る。液面が排出通路５ｂにまで達すると媒質、例えば水
が排出ポンプ１３により吸引されるため排出通路５ｂの
高さ以上に液面が上昇することはない。上述のようにＯ
リング３は構造体１４に密着しているため、側壁１ａ，
１ｂの下端面と構造体１４とはすきまなく密着され媒質
が漏洩することはない。

【００１９】また、上述のように注入ポンプ１２はノズ
ル６と接続されているので注入ポンプ１２を作動させる
とノズル６からも媒質が噴出する。図６に示すように、
噴出した媒質はノズル６の先端の上部にある超音波探触
子８に衝突し、超音波探触子８の先端に付着した気泡を
除去する。

【００２０】排出通路５ｂまで媒質を満たした状態のま
まで走査装置７を作動させて超音波探触子８を走査し、
所定範囲の検査をすることができる。上述の弾性膜９は
変形可能な構造をしているため、超音波探触子８の走査
を妨害することはなく、検査面と水平方向だけでなく検
査面に垂直方向にも超音波探触子８を移動させることが
できる。

【００２１】つぎに、検査が終了した後に媒質を液槽１
から排出する方法について説明する。排出時には注入ポ
ンプ１２の作動を止め排出ポンプ１３のみを作動させ
る。続いてスプール１１ｄを上に引き上げ、排出経路切
換装置１１を切り換える。これにより、排出通路５ａと
排出ポンプ１３とが接続されるため媒質が液槽１から排
出される。排出通路５ａは側壁１ｂの下部に設けられて
いるため、液槽内にほとんど媒質は残留することなく排
出される。この後、ハンドル２ａを非吸着状態として検
査装置を被検体から取り外し、次の検査部位へ移動す
る。

【００２２】次に、構造体１４の下面を検査する場合に
ついて説明する。まず、図７に示すように、検査面が平
坦な構造物１４に液槽１の側壁１ａ，１ｂの下端面を磁
石２により吸着させる。検査面が平坦なので液槽１のＯ
リング３は構造体１４に密着し、このとき、磁石２の吸
引力により検査装置は構造物に固定され落下することは
ない。また、排出経路切換装置１１のスプール１１ｄは
自重で下方にスライドした状態になるので、上述のよう
に排出通路５ａは排出ポンプ１３と接続され排出通路５
ｂは排出経路切換装置１１により遮断される。

【００２３】この状態で注入ポンプ１２を作動させて、
注入通路４から液槽１の内部に媒質を注入すると、弾性
膜９を液槽１の底にして液面は上昇を続ける。上述のよ
うに弾性膜９は媒質を通さず、また液槽１に液密に設け
られているため媒質が漏れることはなく、液面は上昇を
続ける。液面が排出通路５ａの液槽内部口５ｉｎにまで
達すると媒質が排出ポンプ１３により吸引される。しか
し、排出通路５ａの液槽内部口は側壁１ａの上部に取付
けられて構造体１４に極く接近した位置にあるので、媒
質の表面張力により媒質は構造体１４に接触する。ま
た、排出通路５ａの液槽内部口５ｉｎが構造体１４の表
面近くにあるので、媒質が内部口５ｉｎに吸込まれる際
に構造体１４の表面付近に媒質の流れを作り出す。した
がって、構造体１４の表面に気泡が留ることはなく、媒
質は速やかに排出通路５ａから排出される。

【００２４】また、上述のように注入ポンプ１２はノズ
ル６と接続されているので注入ポンプ１２を作動させる
とノズル６からも媒質が噴出する。噴出する媒質はノズ
ル６の先端の上部にある超音波探触子８に衝突するので
超音波探触子８の先端に付着した気泡を除去する。

【００２５】内部口５ｉｎまで媒質を満たした状態のま
まで走査装置７を作動させて超音波探触子８を走査し、
所定範囲の検査をする。上述したとおり、弾性膜９は変
形可能な構造をしているため、超音波探触子８の走査を
妨害することはない。

【００２６】つぎに、検査が終了した後に媒質を液槽１
から排出する方法について説明する。排出時には注入ポ
ンプ１２の作動を止め排出ポンプ１３のみを作動させ
る。続いてスプール１１ｄを上に引き上げ排出経路切換
装置１１を切り換える。これにより排出通路５ｂと排出
ポンプ１３とが接続されるため媒質が排出される。排出
通路５ｂは側壁１ｂの弾性膜９の取付け部分のすぐ上に
設けられているため、媒質はほとんど残留することなく
排出される。

【００２７】第１の実施の形態ではシール部材としてＯ
リング３を使用した場合について説明したが、図８に示
すようなシール部材３Ａ、３Ｂを用いることもできる。
シール部材３Ａは断面が逆Ｔ字形状を呈し、液槽１の溝
１ｃに基部３Ａａが嵌合し、シール部３Ａｂは液槽１の
下端面から突出する。磁石２により検査装置を被検体１
４に吸着すると、シール部３Ａｂが変形して液槽１の内
部が封止されて媒質の漏洩が防止される。図８（ｂ）の
シール部材３Ｂはシール部３Ｂｂの内部を空洞にして変
形性を高めたものである。シール部材３Ａや３Ｂによれ
ば、検査面に多少の凹凸があってもシール部の変形によ
り確実に封止状態を得ることができる。とくにシール部
材３Ｂは３Ａに比べてより大きい凹凸の面に対応でき
る。なお、これらシール部材３Ａ、３Ｂの材質としては
変形可能で検査面と容易に密着するゴム材料が望まし
い。

【００２８】図９は、以上で説明した検査装置６０で油
圧ショベルのブーム７０を検査する様子を示す図であ
る。図９の（ａ）は（ｂ）のｂ−ｂ断面図を示す。ブー
ム７０の上板７１の上面に検査装置６０が磁石２により
装着され、上板７１と補強板７２の溶接部７３を探傷す
る。

【００２９】また、第１の実施の形態では、液槽１を検
査面に吸着する吸着装置として磁石を用いたが、磁石の
代りに真空吸着装置を用いてもよい。真空吸着装置は側
壁１ａ、１ｂの内部に設けてもよいし側壁１ａ、１ｂの
外側に設けてもよい。

【００３０】−第２の実施の形態− 図１０〜図１４を用いて、本発明による超音波検査装置
の第２の実施の形態について説明する。図１０に示すよ
うに、下方に向けて開口された筐体１０１の開口端１０
２にはパッキング１０３が取付けられ、被検体１５０と
開口端１０２とはパッキング１０３を介して水封的に接
触している。筐体１０１の中央部には筐体内部を上下に
区画する区画板１０１Ａが設けられ、区画板１０１Ａで
区画された下方の空間は水室１０１Ｂを構成している。
水室１０１Ｂの内部には、振動素子１０４ａおよびレン
ズ１０４ｂを備える超音波探触子１０４が筐体１０１の
開口に向けて取付けられ、超音波探触子１０４は超音波
ビームＢ１を筐体１０１の開口に向けて送出する。超音
波探触子１０４はＹ軸方向に延設されたガイドレール１
０５に沿って摺動可能に取付けられるとともに、超音波
探触子１０４に形成された雌ねじ１０４ｃは筐体１０１
に回転可能に取付けられた雄ねじ１０６と螺合してい
る。

【００３１】雄ねじ１０６は水封的に筐体１０１の側壁
に貫通して取付けられ、雄ねじ１０６の先端にはプーリ
１０７が取付けられている。一方、区画板１０１Ａの上
方にはモータ１１０が、筐体１０１を貫通して設けられ
たモータ１１０の回転軸１１１の先端にはプーリ１０９
がそれぞれ取付けられ、これらプーリ１０７および１０
９にはベルト１０８が掛け回されている。

【００３２】モータ１１０の回転はプーリ１０９、ベル
ト１０８およびプーリ１０７を介して雄ねじ１０６に伝
達され、雄ねじ１０６の回転に伴って雄ねじ１０６に螺
合した超音波探触子１０４がＹ方向に摺動される。モー
タ１１０にはモータ１１０の回転角が読取るエンコーダ
１１２が取付けられ、エンコーダ１１２の出力信号１１
２Ａから超音波探触子１０４のＹ座標が算出される。

【００３３】図１０および図１１に示すように、水室１
０１Ｂの上部には給水管１１４ａが、水室１０１Ｂの下
部には排水管１１４ｂが、それぞれ筐体１０１の壁面を
貫通して取付けられ、給水管１１４ａおよび排水管１１
４ｂは筐体１０１の外部の給排水装置１１５と接続され
ている。給排水装置１１５は、ポンプ１１６、弁１１７
ａ、１１７ｂ、１１７ｃ、１１７ｄおよび水槽１１８を
備え、弁１１７ａ〜１１７ｃを開けた状態でポンプ１１
６を作動させることにより、給水管１１４ａを介して水
槽１１８の水が水室１０１Ｂに向けて供給される。弁１
１７ｂ〜１１７ｃを開けて弁１１７ａを閉じた状態でポ
ンプ１１６を作動させることにより、排水管１１５を介
して水室１０１Ｂの水が水槽１１８に排出される。排水
時には必ずしもポンプ１１６を作動させる必要はなく、
弁１１７ａおよび１１７ｃを開けることにより筐体１０
１よりも低い位置に設けられた水槽１１８に排水するよ
うにしてもよい。

【００３４】図１０および図１２に示すように、超音波
探触子１０４は信号線１１９を介して筐体１０１の外部
に設けられた超音波送受信機１２０と接続されている。
超音波送受信機１２０の送信部１２１から出力された送
信パルス１２１Ａは超音波探触子１０４の振動素子１０
４ａに入力され、超音波探触子１０４の受信信号１０４
Ａは超音波送受信機１２０の受信部１２２に入力され
る。さらに受信部１２２の出力信号１２２Ａおよびモー
タ１１０の回転角を読取るエンコーダ１１２の信号１１
２Ａは信号表示部１２３に入力され、探傷画像１２４が
表示される。

【００３５】被検体１５０は、スポット溶接部１５３で
接合された金属板１５１と金属板１５２とからなり、超
音波探触子１０４から発した超音波ビームＢ１がスポッ
ト溶接部１５３の深さで焦点を結ぶように、被検体１５
０と超音波探触子１０４の距離が調節されている。

【００３６】以上のように構成された第２の実施の形態
の超音波検査装置を用い、被検体１５０のスポット溶接
部１５３の周辺を探傷する場合の手順について説明す
る。まず筐体１０１の開口端１０２を被検体１５０の表
面に密着させる。次に、給排水装置１１５を作動させて
水室１０１Ｂに水を充填させる。水室１０１Ｂへの給水
により超音波探触子１０４と被検体１５０の間隙が水に
より満たされるので、この状態で超音波送受信機１２０
を作動させ超音波ビームＢ１を送出すると、超音波ビー
ムＢ１が被検体中に伝搬する。図１３に示すように、Ａ
位置にある超音波探触子１０４から被検体１５０に入射
した超音波ビームＢ１は金属板１５１と金属板１５２の
境界１５４で反射され反射ビームＢ２となる。反射ビー
ムＢ２は被検体１５０中および水中を超音波ビームＢ１
と逆向きに伝播し、超音波探触子１０４で受信される。
超音波探触子１０４で受信されたビームＢ２の信号は超
音波送受信機１２０で処理されて、探傷画像１２４が信
号表示部１２３により表示される。

【００３７】第２の実施の形態の超音波検査装置では、
モータ１１０を回転することで超音波探触子１０４をＹ
方向に走査することができるため、図１３に示すよう
に、筐体１を被検体１５０に密着させた状態のまま超音
波探触子１０４をＹ方向に駆動し、超音波探触子１０４
をＢ位置まで移動させることが可能である。超音波探触
子１０４を走査するに際して筐体１０１の全体を移動さ
せる必要がなく、水室１０１Ｂの水を入替える時間も不
要となるので、被検体１５０の周辺を濡らすことなく迅
速に探傷をすることができる。なお、超音波探触子１０
４がＢ位置にある場合とＡ位置にある場合とでは探傷波
形が異なったものとなるので、Ｂ位置に対応するＹ座標
にスポット溶接部１５３が存在することが判る。

【００３８】探傷部位を変える場合には、再び給排水装
置１１５を作動させて水室１０１Ｂの水を排出した後、
筐体１０１を次の探傷位置に移動する。このように水室
１０１Ｂの水を排出することにより、被検体１５０や装
置類を不用意に濡らすことなく探傷部位を移動させるこ
とができる。次の探傷位置で筐体１０１を被検体１５０
に密着させた後、再び水室１０１Ｂを水で満たし、探傷
を行なう。

【００３９】第２の実施の形態ではレンズ１０４を備え
た超音波探触子１０４を用いているが、このような探触
子に代えて、図１４に示すようなアレイ探触子２０４を
用いることもできる。アレイ探触子２０４には多数の微
小な超音波送受信素子２０４ａが配列して設けられ、超
音波送受信動作を行なう一定面積の素子群２０４ＸがＸ
方向に順次移動するように電子的な切換えを行なうこと
により、超音波ビームＢ３がＸ方向に走査される。この
ようなアレイ探触子２０４を使用し、超音波探触子１０
４と同様にアレイ探触子２０４を機械的にＹ方向に走査
させるようにすると、筐体自体を移動させずに超音波ビ
ームＢ３の２次元走査が可能となる。２次元走査により
例えばアレイ探触子２０４の信号に基づいてＣスコープ
表示を行なえば、スポット溶接部の溶着の状況などが、
２次元的な画像として表示される。

【００４０】−第３の実施の形態− 図１５を用いて、本発明による超音波検査装置の第３の
実施の形態について説明する。第２の実施の形態と同一
の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。超
音波探触子１０４の側面には取付部材１３１が周状に取
付けられ、取付け部材１３１と筐体１０１の下段の内部
との間には柔軟で伸縮性に富み、かつ水密性のベローズ
状部材１３０が水封的に取付けられている。したがっ
て、筐体１０１内部はベローズ状部材１３０により上下
に水封的に区画された状態となっている。ベローズ状部
材１３０よりも下方の空間は水室１０１Ｃを構成し、取
付部材１３１に貫通して取付けられた給水管３１４ａを
介して水が供給される。また、筐体１０１の下部には筐
体１０１の壁面を貫通して排水管３１４ｂが取付けら
れ、水室１０１Ｃの水は排水管３１４ｂを介して排出さ
れる。

【００４１】第３の実施の形態の装置では、ベローズ状
部材１３０の上方には水が侵入しないため、超音波探触
子１０４の取付部１３１よりも上方の部分、超音波探触
子１０４から引出される信号線１１９および超音波探触
子１０４を駆動するための雄ねじ１０６の水封処置が不
要となるとともに、水室の容積が第２の実施の形態と比
較して縮減されるので充填する水の量が少なくて済むと
いう利点がある。

【００４２】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、液槽を
被検体にシール部材を介し密着させたまま媒質を注入、
排出するようにしたので、局部液浸法を採用しても従来
のように媒質回収手段を用いることなく、また、超音波
探触子と被検体との間に多重反射を起こさせるような液
袋膜などを介在させることなく、超音波検査を行うこと
ができる。請求項２に記載の発明によれば、液槽を被検
体に密着させたまま超音波探触子を走査できるので、媒
質が漏洩しない。請求項３に記載の発明によれば、被検
体の下面または側面を検査するに際し弾性膜が媒質を遮
り外部へ漏洩させないので、上面の検査と同様、媒質の
漏洩なしに超音波検査を行うことができる。請求項４に
記載の発明によれば、液槽の開口端側に設けられた第１
の通路と、液槽の弾性膜側に設けられた第２の通路と、
媒質を供給するポンプと、媒質を排出するポンプと、第
１の通路および第２の通路と排出ポンプとの接続関係を
切換える排出経路切換装置１１とを設けたので、検査後
にはより下方にある通路を選択することができ、検査面
の向きにかかわらず選択した通路からほとんどの媒質を
排出することができる。したがって媒質を漏洩させずに
次の検査位置に液槽を移動することができる。請求項５
に記載の発明によれば、媒質を注入通路から供給し排出
通路から排出するとともに、液槽内で超音波探触子を走
査するようにしているので、媒質を漏洩することなく超
音波による検査を行なうことができる。請求項６に記載
の発明によれば、探触子と液槽の内壁の間に媒質を遮断
する弾性膜を設けたので、走査手段を媒質から遮断する
ことができる。また、媒質の使用量を減らすことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の超音波検査装置を模式的に
示す断面図である。

【図２】図１の超音波検査装置をより具体的に示す外観
図である。

【図３】図１の弾性膜の形状をより具体的に示す断面図
である。

【図４】第１の実施の形態の装置の排出経路切換装置を
示す断面図である。

【図５】第１の実施の形態の装置により構造体の上面を
検査する状態を示す断面図である。

【図６】第１の実施の形態の装置のノズルの機能を説明
する検査装置の部分拡大図である。

【図７】第１の実施の形態の装置により構造体の下面を
検査する状態を示す断面図である。

【図８】第１の実施の形態の装置のシール部材の別実施
例を示す断面図である。

【図９】第１の実施の形態の装置によりブームを検査す
る状態を示す図である。

【図１０】本発明による超音波検査装置の第２の実施の
形態を示す図である。

【図１１】第２の実施の形態の装置の給排水動作を示す
図である。

【図１２】第２の実施の形態の装置の超音波送受信機お
よび信号表示部の接続関係を示す図である。

【図１３】第２の実施の形態の装置の超音波探触子をＹ
方向に走査する場合を説明する図である。

【図１４】アレイ探触子を示す図である。

【図１５】本発明による超音波検査装置の第３の実施の
形態を示す図である。

【図１６】従来の全没液浸法を示す断面図である。

【図１７】従来の局部液浸法を示す断面図である。

【図１８】従来のギャップ法を示す断面図である。

【図１９】従来の局部液浸法の別の例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 液槽 ２ 磁石 ３ Ｏリング ４ 注入通路 ５ａ 排出通路 ５ｂ 排出通路 ７ 走査装置 ８ 超音波探触子 ９ 弾性膜 １１ 排出経路切換装置 １４ 被検体 １０１ 筐体 １０４ 超音波探触子 １０６ 雄ねじ １１０ モータ １１４ａ 給水管 １１４ｂ 排水管 １１５ 給排水装置 １３０ ベローズ状部材 １５０ 被検体 ３１４ａ 給水管 ３１４ｂ 排水管

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 媒質を介して被検体に向けて超音波を送
   信するとともに反射波の情報により前記被検体の検査を
   行う超音波検査装置において、 少なくとも一端側が開口し、前記媒質が供給される注入
   通路、および媒質を排出する排出通路を有する液槽と、 前記液槽の前記開口側を前記被検体に吸着させる吸着装
   置と、 前記液槽の前記開口側に設けられ、前記液槽を吸着させ
   ているときに前記被検体と前記液槽との間の前記媒質の
   漏洩を防止するシール部材と、 前記注入通路から前記媒質を前記液槽に供給し、排出通
   路から排出する給排装置と、 前記液槽の内部に備えられて前記開口側に向けて超音波
   を発射する超音波探触子とを有することを特徴とする超
   音波検査装置。
2. 【請求項２】 前記超音波探触子を走査する走査装置を
   設けたことを特徴とする請求項１に記載の超音波検査装
   置。
3. 【請求項３】 前記探触子と前記液槽の内壁の間には前
   記媒質を遮断する弾性膜が設けられ、前記注入通路と排
   出通路は前記弾性膜により区画された液槽の前記開口側
   の区画内に形成され、前記走査装置は前記弾性膜を隔て
   た前記開口と反対側の区画内に設けられていることを特
   徴とする請求項２に記載の超音波検査装置。
4. 【請求項４】 前記排出通路は、前記側壁の開口端側に
   設けられた第１の通路と、前記側壁の前記弾性膜側に設
   けられた第２の通路とを含み、 前記給排装置は、前記媒質を供給するポンプと、前記媒
   質を排出するポンプと、前記第１の通路および前記第２
   の通路と前記排出ポンプとの接続関係を切換える排出経
   路切換装置とを備えることを特徴とする請求項３に記載
   の超音波検査装置。
5. 【請求項５】 媒質を介して被検体に向けて超音波を送
   信するとともに反射波の情報により前記被検体の検査を
   行う超音波検査装置において、 少なくとも一端側が開口し、前記媒質が供給される注入
   通路、および媒質を排出する排出通路を有する液槽と、 前記注入通路から前記媒質を前記液槽に供給し、排出通
   路から排出する給排装置と、 前記液槽の内部に備えられて前記開口側に向けて超音波
   を発射する超音波探触子と、 前記液槽内で前記超音波探触子を走査する走査装置とを
   備えることを特徴とする超音波検査装置。
6. 【請求項６】 前記探触子と前記液槽の内壁の間には前
   記媒質を遮断する弾性膜が設けられ、前記注入通路と排
   出通路は前記弾性膜により区画された液槽の前記開口側
   の区画内に形成され、前記走査装置は前記弾性膜を隔て
   た前記開口と反対側の区画内に設けられていることを特
   徴とする請求項５に記載の超音波検査装置。