JPH10206399A - 耐熱型アコースティックエミッションセンサ - Google Patents
耐熱型アコースティックエミッションセンサInfo
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- JPH10206399A JPH10206399A JP608297A JP608297A JPH10206399A JP H10206399 A JPH10206399 A JP H10206399A JP 608297 A JP608297 A JP 608297A JP 608297 A JP608297 A JP 608297A JP H10206399 A JPH10206399 A JP H10206399A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】熱歪による圧電素子の剥離や破壊が起こらない
耐熱性に優れたＡＥセンサを提供する。 【解決手段】センサ収納ケース１の底板内面と圧電素子
４の下端電極部との間に第１の導電性材料２ａを敷設す
ると共に、圧電素子４の上端電極部に第２の導電性材料
２ｂを敷設し、第２の導電性材料２ｂの上面に電極取り
出し板９と該電極取り出し板９をセンサ収納ケース１と
絶縁させるための絶縁材料１０とを重ね、電極取り出し
板９と絶縁材料１０を介して締結機構５ａ,５ｂにより
第１の導電性材料２ａ及び第２の導電性材料２ｂを含む
圧電素子４をセンサ収納ケース１の底板内面に圧接する
ように構成することにより、温度の高い環境下でも使用
に耐え、信頼性の高い耐熱型ＡＥセンサを提供すること
ができる。
耐熱性に優れたＡＥセンサを提供する。 【解決手段】センサ収納ケース１の底板内面と圧電素子
４の下端電極部との間に第１の導電性材料２ａを敷設す
ると共に、圧電素子４の上端電極部に第２の導電性材料
２ｂを敷設し、第２の導電性材料２ｂの上面に電極取り
出し板９と該電極取り出し板９をセンサ収納ケース１と
絶縁させるための絶縁材料１０とを重ね、電極取り出し
板９と絶縁材料１０を介して締結機構５ａ,５ｂにより
第１の導電性材料２ａ及び第２の導電性材料２ｂを含む
圧電素子４をセンサ収納ケース１の底板内面に圧接する
ように構成することにより、温度の高い環境下でも使用
に耐え、信頼性の高い耐熱型ＡＥセンサを提供すること
ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラント、例えば
原子力発電所プラント等における配管及びバルブ等の使
用機器を検査するためのアコースティックエミッション
センサに係り、特に高温及び放射線環境下で使用するア
コースティックエミッションセンサに関するものであ
る。
原子力発電所プラント等における配管及びバルブ等の使
用機器を検査するためのアコースティックエミッション
センサに係り、特に高温及び放射線環境下で使用するア
コースティックエミッションセンサに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】アコースティックエミッションセンサ
（Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎセンサで、以
下、ＡＥセンサと略す）は、配管及びバルブ等の材料内
部に亀裂や割れが発生する時に出す弾性波を検知するセ
ンサである。通常、弾性波を検知する圧電素子を収納ケ
ース内に固定するには、合成樹脂系の接着剤が用いられ
ており、その耐熱温度は約８０℃である。
（Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎセンサで、以
下、ＡＥセンサと略す）は、配管及びバルブ等の材料内
部に亀裂や割れが発生する時に出す弾性波を検知するセ
ンサである。通常、弾性波を検知する圧電素子を収納ケ
ース内に固定するには、合成樹脂系の接着剤が用いられ
ており、その耐熱温度は約８０℃である。
【０００３】また、特開昭５２−１９０９４号公報及び
特開昭５８−９９１００号公報に記載されているよう
に、圧電素子と電極線との接合には半田付けによる接合
方法が提案されている。
特開昭５８−９９１００号公報に記載されているよう
に、圧電素子と電極線との接合には半田付けによる接合
方法が提案されている。
【０００４】上記２つの従来技術のうち、特開昭５２−
１９０９４号公報は、圧電素子のキューリー温度（１９
０℃）以下で半田付けするものである。また、特開昭５
８−９９１００号公報は、圧電素子を短時間で接合する
ことを目的とし、分極した圧電素子を低融点（１４３
℃）半田で直接接合しているものである。
１９０９４号公報は、圧電素子のキューリー温度（１９
０℃）以下で半田付けするものである。また、特開昭５
８−９９１００号公報は、圧電素子を短時間で接合する
ことを目的とし、分極した圧電素子を低融点（１４３
℃）半田で直接接合しているものである。
【０００５】
【発明が解決しょうとする課題】しかしながら、上記従
来技術は、前述した温度８０℃より高い半田の溶融点温
度までは使用できるが、半田接合時の熱歪が残留応力と
して発生し、ＡＥセンサの製造過程や使用中に、圧電素
子の接合部の剥離や圧電素子が破壊する等の問題が発生
していた。
来技術は、前述した温度８０℃より高い半田の溶融点温
度までは使用できるが、半田接合時の熱歪が残留応力と
して発生し、ＡＥセンサの製造過程や使用中に、圧電素
子の接合部の剥離や圧電素子が破壊する等の問題が発生
していた。
【０００６】本発明の目的は、熱歪による圧電素子の剥
離や破壊が起こらない耐熱性に優れたＡＥセンサを提供
することにある。
離や破壊が起こらない耐熱性に優れたＡＥセンサを提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、圧電素子が組み込まれたセンサ収納ケー
スの底部を被検知物に接触させ、前記被検知物から発生
する弾性波を検出する耐熱型アコースティックエミッシ
ョンセンサにおいて、前記センサ収納ケースの底板内面
と前記圧電素子の下端電極部との間に第１の導電性材料
を敷設すると共に、前記圧電素子の上端電極部に第２の
導電性材料を敷設し、前記第２の導電性材料の上面に電
極取り出し板と該電極取り出し板を前記センサ収納ケー
スと絶縁させるための絶縁材料とを重ね、前記電極取り
出し板と前記絶縁材料とを介して締結機構により前記第
１の導電性材料及び前記第２の導電性材料を含む前記圧
電素子を前記センサ収納ケースの底板内面に圧接するよ
うに構成されていることを特徴とする。
に、本発明は、圧電素子が組み込まれたセンサ収納ケー
スの底部を被検知物に接触させ、前記被検知物から発生
する弾性波を検出する耐熱型アコースティックエミッシ
ョンセンサにおいて、前記センサ収納ケースの底板内面
と前記圧電素子の下端電極部との間に第１の導電性材料
を敷設すると共に、前記圧電素子の上端電極部に第２の
導電性材料を敷設し、前記第２の導電性材料の上面に電
極取り出し板と該電極取り出し板を前記センサ収納ケー
スと絶縁させるための絶縁材料とを重ね、前記電極取り
出し板と前記絶縁材料とを介して締結機構により前記第
１の導電性材料及び前記第２の導電性材料を含む前記圧
電素子を前記センサ収納ケースの底板内面に圧接するよ
うに構成されていることを特徴とする。
【０００８】また、本発明の他の特徴として、前記セン
サ収納ケースを一方の電極とし、前記電極取り出し板を
他方の電極とし、それぞれ前記センサ収納ケースに設け
られた耐熱型同軸ケーブルに接続するように構成されて
いることにある。
サ収納ケースを一方の電極とし、前記電極取り出し板を
他方の電極とし、それぞれ前記センサ収納ケースに設け
られた耐熱型同軸ケーブルに接続するように構成されて
いることにある。
【０００９】また、本発明の他の特徴として、前記第１
の導電性材料及び前記第２の導電性材料は、融点が高く
柔軟性のある金属であることにある。
の導電性材料及び前記第２の導電性材料は、融点が高く
柔軟性のある金属であることにある。
【００１０】また、本発明の他の特徴として、前記締結
機構は、前記圧接する手段として圧縮バネを用いること
にある。
機構は、前記圧接する手段として圧縮バネを用いること
にある。
【００１１】本発明によれば、センサ収納ケースの底板
内面と圧電素子の下端電極部との間に第１の導電性材料
を敷設すると共に、圧電素子の上端電極部に第２の導電
性材料を敷設し、第２の導電性材料の上面に電極取り出
し板と該電極取り出し板をセンサ収納ケースと絶縁させ
るための絶縁材料とを重ね、電極取り出し板と絶縁材料
を介して締結機構により第１の導電性材料及び第２の導
電性材料を含む圧電素子をセンサ収納ケースの底板内面
に圧接するように構成する。
内面と圧電素子の下端電極部との間に第１の導電性材料
を敷設すると共に、圧電素子の上端電極部に第２の導電
性材料を敷設し、第２の導電性材料の上面に電極取り出
し板と該電極取り出し板をセンサ収納ケースと絶縁させ
るための絶縁材料とを重ね、電極取り出し板と絶縁材料
を介して締結機構により第１の導電性材料及び第２の導
電性材料を含む圧電素子をセンサ収納ケースの底板内面
に圧接するように構成する。
【００１２】このように、圧電素子の接合方法に接着剤
や半田付け等を用いない圧接方式を採用することによ
り、高温環境下で使用されても、圧電素子に熱歪等によ
る変な負荷がかからず、圧電素子の接合部の剥離や圧電
素子の破壊を防止することができる。
や半田付け等を用いない圧接方式を採用することによ
り、高温環境下で使用されても、圧電素子に熱歪等によ
る変な負荷がかからず、圧電素子の接合部の剥離や圧電
素子の破壊を防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例に係る耐
熱型ＡＥセンサを、図を用いて説明する。図１は、本発
明の一実施例に係る耐熱型ＡＥセンサの全体の構成断面
を示す。図１に示すように、耐熱型ＡＥセンサは、セン
サ収納ケース１と、圧電素子４と、第１の導電性材料２
ａと、第２の導電性材料２ｂと、締結機構５ａ,５ｂ
と、耐熱型同軸ケーブル８とで構成されている。
熱型ＡＥセンサを、図を用いて説明する。図１は、本発
明の一実施例に係る耐熱型ＡＥセンサの全体の構成断面
を示す。図１に示すように、耐熱型ＡＥセンサは、セン
サ収納ケース１と、圧電素子４と、第１の導電性材料２
ａと、第２の導電性材料２ｂと、締結機構５ａ,５ｂ
と、耐熱型同軸ケーブル８とで構成されている。
【００１４】圧電素子４は、上下の電極部に密着性の優
れた第１の導電性材料２ａ、第２の導電性材料２ｂを敷
設し、センサ収納ケース１と電極取り出し板９の間に挟
まれた状態で、緩み止め防止付の締結機構５ａ,５ｂに
よって、第１の導電性材料２ａ,第２の導電性材料２ｂ
と圧接密着させられている。
れた第１の導電性材料２ａ、第２の導電性材料２ｂを敷
設し、センサ収納ケース１と電極取り出し板９の間に挟
まれた状態で、緩み止め防止付の締結機構５ａ,５ｂに
よって、第１の導電性材料２ａ,第２の導電性材料２ｂ
と圧接密着させられている。
【００１５】第１の導電性材料２ａ、第２の導電性材料
２ｂは、耐熱・耐放射線性に優れた金属で融点が高く柔
軟性のある材料が用いられている。例えば金、白金、
銀、銅等が用いられる。
２ｂは、耐熱・耐放射線性に優れた金属で融点が高く柔
軟性のある材料が用いられている。例えば金、白金、
銀、銅等が用いられる。
【００１６】締結機構５ａ,５ｂで締結した電極取り出
し板９が締結機構５ａ,５ｂを介してセンサ収納ケース
１と導通しないように、絶縁材料１０を締結機構５ｂと
電極取り出し板９の間に挟むことにより絶縁している。
し板９が締結機構５ａ,５ｂを介してセンサ収納ケース
１と導通しないように、絶縁材料１０を締結機構５ｂと
電極取り出し板９の間に挟むことにより絶縁している。
【００１７】耐熱型同軸ケーブル８は、センサ収納ケー
ス１と蓋６を介して一方の電極とし、他方の電極は電極
取り出し板９に溶接により固定する。この時、電極取り
出し板９に溶接した電極線をセンサ収納ケース１と絶縁
するために、絶縁材料１０及び締結機構５ａ,５ｂの中
心に孔を設けて、電極線が接触しないようにする。
ス１と蓋６を介して一方の電極とし、他方の電極は電極
取り出し板９に溶接により固定する。この時、電極取り
出し板９に溶接した電極線をセンサ収納ケース１と絶縁
するために、絶縁材料１０及び締結機構５ａ,５ｂの中
心に孔を設けて、電極線が接触しないようにする。
【００１８】また、耐熱型同軸ケーブル８は、センサ収
納ケース１の蓋６に溶接されたパイプ固定機構７により
固定される。耐熱型同軸ケーブル８の先端のコネクタ１
１は、ＡＥ診断装置（図示せず）に接続されている。
納ケース１の蓋６に溶接されたパイプ固定機構７により
固定される。耐熱型同軸ケーブル８の先端のコネクタ１
１は、ＡＥ診断装置（図示せず）に接続されている。
【００１９】図２は、本発明の他の実施例に係わる耐熱
型ＡＥセンサの全体の構成断面を示す。図２に示すよう
に、図１の耐熱型同軸ケーブル８の代りに耐熱型２心同
軸ケーブル２０を用い、センサ収納ケース１の底面と圧
電素子４の下部に敷設された導電性材料２ａとの間に、
絶縁材料１０ｂと電極取り出し板９ｂを設けている。
型ＡＥセンサの全体の構成断面を示す。図２に示すよう
に、図１の耐熱型同軸ケーブル８の代りに耐熱型２心同
軸ケーブル２０を用い、センサ収納ケース１の底面と圧
電素子４の下部に敷設された導電性材料２ａとの間に、
絶縁材料１０ｂと電極取り出し板９ｂを設けている。
【００２０】そして、電極取り出し板９ｂから一方の電
極を、電極取り出し板９ａから他方の電極を取り出し、
耐熱型２心同軸ケーブル２０に接続する。これにより、
平衡型の耐熱型ＡＥセンサを構成することができる。
極を、電極取り出し板９ａから他方の電極を取り出し、
耐熱型２心同軸ケーブル２０に接続する。これにより、
平衡型の耐熱型ＡＥセンサを構成することができる。
【００２１】図３は、本発明の更に他の実施例に係わる
耐熱型ＡＥセンサの全体の構成断面を示す。図３に示す
ように、圧電素子４は、圧接機構により、第１の導電性
材料２ａ、第２の導電性材料２ｂを介してセンサ収納ケ
ース１に圧接されている。圧接機構は、圧縮バネ１２と
絶縁性のあるバネ押え３ａ,３ｂで構成されている。バ
ネ押え３ａは、電極取り出し板９に埋め込む形で取り付
けてあり、他方は蓋６で押えている。電極の取り出し
は、図１に示す接続方式と同じくコネクタ１１を介して
ＡＥ診断装置（図示せず）に接続される。
耐熱型ＡＥセンサの全体の構成断面を示す。図３に示す
ように、圧電素子４は、圧接機構により、第１の導電性
材料２ａ、第２の導電性材料２ｂを介してセンサ収納ケ
ース１に圧接されている。圧接機構は、圧縮バネ１２と
絶縁性のあるバネ押え３ａ,３ｂで構成されている。バ
ネ押え３ａは、電極取り出し板９に埋め込む形で取り付
けてあり、他方は蓋６で押えている。電極の取り出し
は、図１に示す接続方式と同じくコネクタ１１を介して
ＡＥ診断装置（図示せず）に接続される。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、温度の高い環境下でも
使用に耐え、信頼性の高い耐熱型ＡＥセンサを提供する
ことができる。
使用に耐え、信頼性の高い耐熱型ＡＥセンサを提供する
ことができる。
【図１】本発明の一実施例に係る耐熱型ＡＥセンサの全
体の構成断面図である。
体の構成断面図である。
【図２】本発明の他の実施例に係る耐熱型ＡＥセンサの
全体の構成断面図である。
全体の構成断面図である。
【図３】本発明の更に他の実施例に係る耐熱型ＡＥセン
サの全体の構成断面図である。
サの全体の構成断面図である。
１…センサ収納ケース、２ａ…第１の導電性材料、２ｂ
…第２の導電性材料、３ａ,３ｂ…バネ押え、４…圧電
素子、５ａ,５ｂ…締結機構、６…蓋、７…パイプ固定
機構、８…耐熱型同軸ケーブル、９,９ａ,９ｂ…電極取
り出し板、１０,１０ａ,１０ｂ…絶縁材料、１１…コネ
クタ、１２…圧縮バネ、２０…耐熱型２心同軸ケーブル
…第２の導電性材料、３ａ,３ｂ…バネ押え、４…圧電
素子、５ａ,５ｂ…締結機構、６…蓋、７…パイプ固定
機構、８…耐熱型同軸ケーブル、９,９ａ,９ｂ…電極取
り出し板、１０,１０ａ,１０ｂ…絶縁材料、１１…コネ
クタ、１２…圧縮バネ、２０…耐熱型２心同軸ケーブル
Claims (5)
- 【請求項１】圧電素子が組み込まれたセンサ収納ケース
の底部を被検知物に接触させ、前記被検知物から発生す
る弾性波を検出する耐熱型アコースティックエミッショ
ンセンサにおいて、 前記センサ収納ケースの底板内面と前記圧電素子の下端
電極部との間に第１の導電性材料を敷設すると共に、前
記圧電素子の上端電極部に第２の導電性材料を敷設し、
前記第２の導電性材料の上面に電極取り出し板と該電極
取り出し板を前記センサ収納ケースと絶縁させるための
絶縁材料とを重ね、前記電極取り出し板と前記絶縁材料
とを介して締結機構により前記第１の導電性材料及び前
記第２の導電性材料を含む前記圧電素子を前記センサ収
納ケースの底板内面に圧接するように構成されているこ
とを特徴とする耐熱型アコースティックエミッションセ
ンサ。 - 【請求項２】請求項１において、前記センサ収納ケース
を一方の電極とし、前記電極取り出し板を他方の電極と
し、前記センサ収納ケースに設けられた耐熱型同軸ケー
ブルにそれぞれ接続するように構成されていることを特
徴とする耐熱型アコースティックエミッションセンサ。 - 【請求項３】請求項１において、前記第１の導電性材料
及び前記第２の導電性材料は、融点が高く柔軟性のある
金属であることを特徴とする耐熱型アコースティックエ
ミッションセンサ。 - 【請求項４】請求項３において、前記第１の導電性材料
及び前記第２の導電性材料は、金箔であることを特徴と
する耐熱型アコースティックエミッションセンサ。 - 【請求項５】請求項１において、前記締結機構は、前記
圧接する手段として圧縮バネを用いることを特徴とする
耐熱型アコースティックエミッションセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP608297A JPH10206399A (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 耐熱型アコースティックエミッションセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP608297A JPH10206399A (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 耐熱型アコースティックエミッションセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10206399A true JPH10206399A (ja) | 1998-08-07 |
Family
ID=11628636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP608297A Pending JPH10206399A (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 耐熱型アコースティックエミッションセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10206399A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7152482B2 (en) | 2002-10-01 | 2006-12-26 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | Piezoelectric sensor and input device including same |
| JP2008256423A (ja) * | 2007-04-03 | 2008-10-23 | Ihi Inspection & Instrumentation Co Ltd | 高温用超音波探触子及びその製造方法 |
| JP2009150670A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Nippon Steel Corp | 耐火物の厚み測定用端子 |
| JP2014074635A (ja) * | 2012-10-04 | 2014-04-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 超音波センサ |
-
1997
- 1997-01-17 JP JP608297A patent/JPH10206399A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7152482B2 (en) | 2002-10-01 | 2006-12-26 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | Piezoelectric sensor and input device including same |
| JP2008256423A (ja) * | 2007-04-03 | 2008-10-23 | Ihi Inspection & Instrumentation Co Ltd | 高温用超音波探触子及びその製造方法 |
| JP2009150670A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Nippon Steel Corp | 耐火物の厚み測定用端子 |
| JP2014074635A (ja) * | 2012-10-04 | 2014-04-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 超音波センサ |
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