JPH0989851A - 超音波探触子 - Google Patents

超音波探触子

Info

Publication number
JPH0989851A
JPH0989851A JP7265032A JP26503295A JPH0989851A JP H0989851 A JPH0989851 A JP H0989851A JP 7265032 A JP7265032 A JP 7265032A JP 26503295 A JP26503295 A JP 26503295A JP H0989851 A JPH0989851 A JP H0989851A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flaw detection
detection surface
ultrasonic probe
ultrasonic
plastic material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7265032A
Other languages
English (en)
Inventor
Takaharu Nakamura
敬治 中村
Yuji Nishi
雄司 西
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.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP7265032A priority Critical patent/JPH0989851A/ja
Publication of JPH0989851A publication Critical patent/JPH0989851A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 探傷面に凹凸があってもスムーズに走査で
き、空間を開けること無く密着させて高精度な探傷がで
きる超音波探触子を提供すること。 【解決手段】 振動子25が接着されるプラスチック材
21を探傷面側に開口部22が形成された中空に形成
し、この中に音響インピーダンスが高い流動体31を充
填して弾性シート30で覆う。これにより、探傷面Tに
凹凸があっても流動体31と弾性シート30によってこ
れに倣うように変形させて密着状態で超音波Uを入射さ
せることができ、スムーズな走査ができるようになり、
空間を開けること無く密着させて高精度な探傷ができる
ようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、超音波を照射し
て内部欠陥を検出する超音波探傷に用いられる超音波探
触子に関し、探傷面に凹凸があっても密着させて高精度
の探傷を可能としたり、曲率のある探傷面でも超音波の
拡がりを防止して高精度な探傷ができるようにしたもの
である。
【0002】
【従来の技術】超音波探傷法は超音波探触子から送信さ
れた超音波を探傷面に塗られた接触媒質を介して試験材
に入射し、欠陥からの反射エコーを捕らえて内部欠陥を
検出する方法であり、試験材を破壊すること無く探傷が
できる非破壊検査法として広く利用されている。
【0003】この超音波探傷による非破壊検査法は、例
えば原子炉プラントの安全性の確保のため定期的な検査
などにも利用され、ノズル(円管状)と原子炉圧力容器
の胴部(円筒状)との溶接部などの検査に用いられてい
る。
【0004】このような溶接部の検査に用いられている
超音波探触子は、例えば図4(a),(b)に示すよう
に、アクリル樹脂などのくさび形のプラスチック材1の
下端面2を探傷面Tへの接触面とし、一方の傾斜面3に
振動子(超音波振動子)4を接着し、他方の傾斜面5に
は吸音材6が取付けられており、振動子4の背部に接栓
7が設けられて探傷装置8に接続されている。
【0005】そして、超音波探傷する場合には、例えば
図5に示すように、自動探傷装置10に超音波探触子9
を取付け、くさび形のプラスチック材1の接触面2を探
傷面Tに接触媒質を介して接触させ、傾斜面3に取付け
た振動子4から送信される超音波Uを試験材の探触面T
に斜めに入射させて探傷を行うようにしており、必要に
応じてくさび形のプラスチック材1の傾斜面3の角度の
異なる超音波探触子9を用いて探傷するようにしてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この超音波
探触子9では、探傷する場合に、プラスチック材1の接
触面2を試験材の探傷面Tに密着させる必要があるが、
探傷面に多少の凹凸があったり、溶接部Wなどがあると
超音波探触子9をスムーズに走査することが出来なかっ
たり、凹凸のため超音波探触子9が密着せず、空間が生
じて探傷面Tに超音波Uを入射できなくなって探傷検査
ができなくなってしまうという問題がある。
【0007】また、配管の外周面を探傷する場合には、
図6に示すように、探傷面Tが円弧面となっているた
め、探傷面Tの両側で超音波Uが外側に図中角度θL で
示す方向に屈折して波面が広がり、超音波Uの拡散減衰
が生じてしまう。
【0008】このため内部欠陥があっても欠陥からの反
射エコーが低く、欠陥を見落とす恐れがあるという問題
がある。
【0009】この発明は、かかる従来技術に鑑みてなさ
れたもので、探傷面に凹凸があってもスムーズに走査で
きるとともに、空間を開けること無く密着させることが
でき、高精度な探傷ができる超音波探触子を提供しよう
とするものである。
【0010】また、この発明は、探傷面が円弧などの曲
率をもつ場合でも超音波を拡散させずに大きな反射エコ
ーを得て高精度な探傷することができる超音波探触子を
提供しようとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
この発明の請求項1記載の超音波探触子は、振動子が接
着されるプラスチック材を探傷面側が開口した中空に形
成する一方、このプラスチック材の中空部に音響インピ
ーダンスが高い流動体を充填するとともに、このプラス
チック材の探傷面側の開口部を探傷面の凹凸に対応して
変形可能な弾性シートで覆ったことを特徴とするもので
ある。
【0012】この発明の請求項1記載の超音波探触子に
よれば、振動子が接着されるプラスチック材を探傷面側
が開口した中空に形成し、この中に音響インピーダンス
が高い流動体を充填して弾性シートで覆うようにしてお
り、探傷面に凹凸があっても流動体と弾性シートによっ
てこれに倣うように変形させて密着状態で超音波を入射
させることができ、スムーズな走査ができるようにな
り、空間を開けること無く密着させて高精度な探傷がで
きるようになる。
【0013】また、この発明の請求項2記載の超音波探
触子は、振動子を探傷面の形状に対応して超音波の進行
方向に垂直な断面における偏向角が0度ないしほぼ0度
となる形状に形成したことを特徴とするものである。
【0014】また、この発明の請求項2記載の超音波探
触子によれば、振動子を探傷面の形状に対応して超音波
の進行方向に垂直な断面における偏向角が0度ないしほ
ぼ0度となる形状に形成するようにしており、曲率のあ
る探傷面に対して超音波の拡散減衰を無くし、大きな反
射エコーを得て高精度の探傷ができるようにしている。
【0015】さらに、この発明の請求項3記載の超音波
探触子は、請求項1の構成に加え、前記プラスチック材
に接着される前記探触子を探傷面の形状に対応して超音
波の進行方向に垂直な断面における偏向角が0度ないし
ほぼ0度となる形状に形成したことを特徴とするもので
ある。
【0016】さらに、この発明の請求項3記載の超音波
探触子によれば、プラスチック材の中空部に流動体を充
填するとともに弾性シートで覆うようにし、このプラス
チック材に取付けられる探触子を探傷面の形状に対応し
て超音波の進行方向に垂直な断面における偏向角が0度
ないしほぼ0度となる形状に形成するようにしており、
曲率のある探傷面に対しても反射エコーを大きくでき、
しかもムーズな走査ができ、空間を開けること無く密着
させて高精度な探傷ができるようになる。
【0017】また、この発明の請求項4記載の超音波探
触子は、請求項2または3の構成に加え、前記探傷面が
管体の外周面であり、前記振動子を管体の外周面の曲率
に合せた形状に形成したことを特徴とするものである。
【0018】また、この発明の請求項4記載の超音波探
触子によれば、請求項2または3の構成に加え、前記曲
率のある探傷面が管体の外周面であっても、前記振動子
を管体の外周面の曲率に合せた形状に形成するようにし
て、反射エコーを大きくでき、しかもムーズな走査がで
き、空間を開けること無く密着させて高精度な探傷がで
きるようになる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づき詳細に説明する。図1(a),(b)はこの
発明の超音波探触子の一実施の形態にかかる縦断面図お
よび同図(a)のB−B断面図である。
【0020】この超音波探触子20は、アクリル樹脂な
どの中空のくさび形のプラスチック材21を備えてお
り、その下端部の探傷面T側に開口部22が形成してあ
り、くさび形の2つの傾斜面23,24のうち一方の傾
斜面23に振動子(超音波振動子)25を接着し、他方
の傾斜面24には吸音材26が取付けられており、振動
子25の背部に接栓27が設けられて探傷装置28に接
続されている。
【0021】また、この超音波探触子20のくさび形の
プラスチック材21の中空部には、音響インピーダンス
が高い流動体であるシリコンやグリセリン等が充填され
るが、このため傾斜面23の下端部に孔が開けられて側
面の注入口29に連通されている。そして、くさび形の
プラスチック材21の開口部22を覆うように薄いゴム
等の弾性シート30が配置され、プラスチック材21及
び吸音材26の周囲に水密状態で取付けられる。
【0022】この薄いゴムの弾性シート30を取付けた
状態で、この弾性シート30を上にし、プラスチック材
21と弾性シート30との間に隙間を明けて空気を排出
できるようにしておき、注入口29からシリコンやグリ
セリン等の音響インピーダンスが高い流動体31を注入
し、プラスチック材21の開口部22より上方の弾性シ
ート30で覆われた部分まで空気を混入させずに充填し
て膨らんだ状態にし、注入口29を閉じるとともに、弾
性シート30で密閉状態にする。
【0023】このような超音波探触子20では、弾性シ
ート30で密閉されたプラスチック材21の開口部22
を下側にすると、中空部および弾性シート30で覆われ
た部分にまで音響インピーダンスが高いシリコンやグリ
セリン等の流動体31が充填された状態になり、しかも
弾性シート30で覆われた部分を変形させることができ
るようになる。
【0024】したがって、この超音波探触子20を用い
て超音波探傷する場合には、例えば既に説明した図5の
自動探傷装置10の超音波探触子9の替わりに取付けて
使用される。
【0025】そして、図1に示すように、くさび形のプ
ラスチック材21の開口部22を覆う弾性シート30を
探傷面Tに接触媒質を介して接触させ、傾斜面23に取
付けた振動子25から送信される超音波Uを試験材の探
傷面Tに斜めに入射させて探傷を行う。
【0026】この超音波探傷の際、探傷面Tに凹凸があ
ったり溶接部Wがあると、これまでの超音波探触子9で
は密着させることが出来なくなるが、この超音波探触子
20では、プラスチック材21の内部にシリコンやグリ
セリン等の流動体31が充填され、しかも弾性シート3
0で覆ってあるので、流動体31と弾性シート30が凹
凸や溶接部Wに倣って変形することができ、密着状態を
保持しながらスムーズに走査することができる。
【0027】これにより、探傷面Tに凹凸や溶接部Wな
どがあっても超音波探触子20の振動子25からの超音
波を試験材に偏向させることなく入射することができ、
高精度に探傷検査を行うことができる。
【0028】なお、プラスチック材21の振動子25が
取付けられる傾斜面23の角度を変えることで、試験材
への超音波Uの偏向角度を変え超音波探傷を行うことが
できる。
【0029】次に、探傷面Tが曲率を持つ場合でも超音
波探傷を行うことができる超音波探触子の一実施の形態
について、図2(a),(b)により説明する。
【0030】この超音波探触子40は、探傷面Tとして
管体Pの外周面を対象とするものであり、中空でくさび
形のプラスチック材41の傾斜面42が管体Pの外周面
の曲率に合わせて円弧状に形成されるとともに、振動子
43も管体Pの外周面の曲率に合わせて円弧状に形成し
て接着してある。
【0031】この振動子43の円弧状の曲率は、振動子
43の円弧の両端部から探傷面Tに入射される超音波U
が管体Pの外周面に対して超音波の進行方向に垂直な断
面における偏向角が0度ないし製作誤差などを考慮した
ほぼ0度となるように定められ、これに対応する円弧状
に傾斜面42の曲率も定められている。
【0032】なお、これら以外の構成は、既に説明した
図1の超音波探触子20と同一であるので、同一部分に
同一番号を記して説明は省略する。
【0033】このような超音波探触子40を用いて管体
Pの外周面を探傷面Tとして超音波探傷を行うと、図3
に示すように、振動子43の円弧の両端部から探傷面T
に入射される超音波Uが管体Pの外周面に対して超音波
の進行方向に垂直な断面における偏向角を0度ないしほ
ぼ0度として入射することができ、超音波Uが外側に角
度θL で示す方向に屈折(偏向)されて拡散減衰するこ
と(図6参照)がなく、内部欠陥がある場合の反射エコ
ーも平坦面の探傷の場合と同じ大きさで得ることがで
き、これまでのように内部欠陥を見落とすこともなくな
る。
【0034】さらに、この超音波探触子40では、プラ
スチック材41の中空部に流動体31を充填するととも
に、弾性シート31で覆ってあるので、探傷面Tに凹凸
や溶接部Wがあってもスムーズに走査することができる
とともに、常に密着した状態にすることができるなど、
超音波探触子20と同一の効果も奏する。
【0035】なお、プラスチック材41を従来例と同様
に中実として傾斜面42及び振動子43を管体Pの探傷
面Tの曲率に合わせた円弧状に形成して超音波の進行方
向に垂直な断面における偏向角が0度ないしほぼ0度と
なるようにした超音波探触子とすれば、凹凸のない管体
Pの外周面の超音波探傷を超音波を外側に屈折させて拡
散減衰することなく、内部欠陥がある場合の反射エコー
も平坦面の探傷の場合と同じ大きさで得ることができ、
これまでのように内部欠陥を見落とすこともなくなる。
【0036】また、プラスチック材41の傾斜面42及
び振動子43を探傷面Tの曲率に合わせた円弧状に形成
して超音波の進行方向に垂直な断面における偏向角が0
度ないしほぼ0度となるようにした超音波探触子40の
探傷面Tとしては、管体Pに限らず、圧力容器のような
円筒体等の曲率のある探傷面に広く適用することができ
る。
【0037】
【発明の効果】以上、実施の形態とともに具体的に説明
したようにこの発明の請求項1記載の超音波探触子によ
れば、振動子が接着されるプラスチック材を探傷面側が
開口した中空に形成し、この中に音響インピーダンスが
高い流動体を充填して弾性シートで覆うようにしたの
で、探傷面に凹凸があっても流動体と弾性シートによっ
てこれに倣うように変形させて密着状態で超音波を入射
させることができ、スムーズな走査ができるとともに、
空間を開けること無く密着させて高精度な超音波探傷が
できる。
【0038】また、この発明の請求項2記載の超音波探
触子によれば、振動子を探傷面の形状に対応して超音波
の進行方向に垂直な断面における偏向角が0度ないしほ
ぼ0度となる形状に形成するようにしたので、曲率のあ
る探傷面に対して超音波の拡散減衰を無くし、大きな反
射エコーを得て高精度の探傷ができ、内部欠陥の見落と
しをなくすことができる。
【0039】さらに、この発明の請求項3記載の超音波
探触子によれば、プラスチック材の中空部に流動体を充
填するとともに弾性シートで覆うようにし、このプラス
チック材に取付けられる探触子を探傷面の形状に対応し
て超音波の進行方向に垂直な断面における偏向角が0度
ないしほぼ0度となる形状に形成するようにしたので、
曲率のある探傷面に対しても反射エコーを大きくでき、
しかもムーズな走査ができるとともに、空間を開けるこ
と無く密着させて高精度な超音波探傷ができる。
【0040】また、この発明の請求項4記載の超音波探
触子によれば、請求項2または3の構成に加え、前記曲
率のある探傷面が管体の外周面であっても、前記振動子
を管体の外周面の曲率に合せた形状に形成するようにし
たので、反射エコーを大きくでき、しかもムーズな走査
ができるとともに、空間を開けること無く密着させて高
精度な探傷ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の超音波探触子の一実施の形態にかか
る縦断面図および同図(a)のB−B断面図である。
【図2】この発明の超音波探触子の他の一実施の形態に
かかる縦断面図および同図(a)のB−B断面図であ
る。
【図3】この発明の超音波探触子の他の一実施の形態に
よる超音波の入射状態の説明図である。
【図4】従来の超音波探触子の縦断面図および同図
(a)のB−B断面図である。
【図5】超音波探触子による自動探傷の説明図である。
【図6】従来の超音波探触子による超音波の入射状態の
説明図である。
【符号の説明】
10 自動探傷装置 T 探傷面 W 溶接部 U 超音波 P 管体 20 超音波探触子 21 プラスチック材 22 開口部 23,24 傾斜面 25 振動子 26 吸音材 27 接栓 28 探傷装置 29 注入口 30 弾性シート 31 流動体 40 超音波探触子 41 プラスチック材 42 円弧状の傾斜面 43 円弧状の振動子

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 振動子が接着されるプラスチック材を探
    傷面側が開口した中空に形成する一方、このプラスチッ
    ク材の中空部に音響インピーダンスが高い流動体を充填
    するとともに、このプラスチック材の探傷面側の開口部
    を探傷面の凹凸に対応して変形可能な弾性シートで覆っ
    たことを特徴とする超音波探触子。
  2. 【請求項2】 振動子を探傷面の形状に対応して超音波
    の進行方向に垂直な断面における偏向角が0度ないしほ
    ぼ0度となる形状に形成したことを特徴とする超音波探
    触子。
  3. 【請求項3】 前記プラスチック材に接着される前記探
    触子を探傷面の形状に対応して超音波の進行方向に垂直
    な断面における偏向角が0度ないしほぼ0度となる形状
    に形成したことを特徴とする請求項1記載の超音波探触
    子。
  4. 【請求項4】 前記探傷面が管体の外周面であり、前記
    振動子を管体の外周面の曲率に合せた形状に形成したこ
    とを特徴とする請求項2または3記載の超音波探触子。
JP7265032A 1995-09-19 1995-09-19 超音波探触子 Pending JPH0989851A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7265032A JPH0989851A (ja) 1995-09-19 1995-09-19 超音波探触子

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7265032A JPH0989851A (ja) 1995-09-19 1995-09-19 超音波探触子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0989851A true JPH0989851A (ja) 1997-04-04

Family

ID=17411647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7265032A Pending JPH0989851A (ja) 1995-09-19 1995-09-19 超音波探触子

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0989851A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008190968A (ja) * 2007-02-02 2008-08-21 Toshiba Corp 超音波探傷装置および同探傷方法
JP2010145372A (ja) * 2008-12-22 2010-07-01 Toshiba Corp 超音波プローブ、プローブ着脱用移動台車、プローブ設置位置探索用移動台車、超音波プローブ着脱システム、および超音波プローブの取付方法
JP2011214952A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Toshiba Corp 構造物の振動監視装置および監視方法
CN104422734A (zh) * 2013-08-29 2015-03-18 首都航天机械公司 适用于超声相控阵探头的自适应曲率密封耦合楔块
JP2018066684A (ja) * 2016-10-20 2018-04-26 大日本印刷株式会社 Aeセンサ取付治具
WO2022024190A1 (ja) * 2020-07-27 2022-02-03 株式会社日立ハイテク 超音波振動子ホルダ、容器、並びにこれらを用いた分析システム

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008190968A (ja) * 2007-02-02 2008-08-21 Toshiba Corp 超音波探傷装置および同探傷方法
JP2010145372A (ja) * 2008-12-22 2010-07-01 Toshiba Corp 超音波プローブ、プローブ着脱用移動台車、プローブ設置位置探索用移動台車、超音波プローブ着脱システム、および超音波プローブの取付方法
JP2011214952A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Toshiba Corp 構造物の振動監視装置および監視方法
CN104422734A (zh) * 2013-08-29 2015-03-18 首都航天机械公司 适用于超声相控阵探头的自适应曲率密封耦合楔块
JP2018066684A (ja) * 2016-10-20 2018-04-26 大日本印刷株式会社 Aeセンサ取付治具
WO2022024190A1 (ja) * 2020-07-27 2022-02-03 株式会社日立ハイテク 超音波振動子ホルダ、容器、並びにこれらを用いた分析システム
JPWO2022024190A1 (ja) * 2020-07-27 2022-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5767410A (en) Lamb wave ultrasonic probe for crack detection and measurement in thin-walled tubing
JPH04221758A (ja) ボルト用超音波検査装置とボルト用超音波検査プローブの運転方法
KR101878273B1 (ko) 초음파 탐침
JPH0989851A (ja) 超音波探触子
JPH05215734A (ja) 垂直方向すき間の限られた円筒体用の超音波プローブ
CN205691552U (zh) 一种换热器管板角焊缝超声波自动检测装置
Long et al. Further development of a conformable phased array device for inspection over irregular surfaces
JPH07244028A (ja) 球状被検体の超音波探傷装置およびその方法
JPH08240570A (ja) 六角穴付き締結ボルトの検査方法
JPH0267958A (ja) 超音波探触子
JP3350491B2 (ja) 自動超音波探傷装置
JP2001083123A (ja) 局部水浸式超音波プローブ及びこれを備えた超音波検査装置
JP3693282B2 (ja) 溶接部の探傷方法
JPH08292176A (ja) 超音波探触子
JP3030132B2 (ja) 弁シート面の漏洩診断法
JPH0513465B2 (ja)
JPH0364833B2 (ja)
JPH09318605A (ja) 超音波表面sh波による溶接部の検査法
KR100441757B1 (ko) 용접부에 대한 초음파 다중 스캐닝 탐상장치
JP2001074702A (ja) タンクの検査方法
JPH0618485A (ja) 鋼管の超音波斜角探傷方法
JP2001041938A (ja) 超音波プローブ
JPH0326958A (ja) 管体の超音波探傷方法
JPH09318606A (ja) 超音波探触子
JPS63142256A (ja) 超音波探傷方法