JPS58221161A - 電磁音響トランスデユ−サ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は細管の超音波探傷等に用いられる電磁音智トラ
ンスデ、−サに関する。

従来、細管内に挿入して超音波探傷を行なう電磁音饗ト
ランスデユーサ（ＥＭＡＴ）として第１図に示す構造の
ものが知られている。このトランスデユーサは、上下の
極性が互に反対となるように配列した例えば５つの永久
磁石１・・・にコイル２・・・を巻装して構成されてい
る。このトランスデユーサは、コイル２に高周波電流を
流すと、このコイル２に接する細管４に渦電流ｅが発生
する。一方、永久磁石１・・・から細管４内面に対して
垂直で周期的に変化する磁束Ｂが加えられ、前記渦電流
ｅとの相互作用によシローレンツカＦが発生する。こう
したローレンツ力Ｆは磁束周期と同じ周期で変化し、こ
の力Ｆによシ細管４にＳＨ波と呼にれる超音波（板波）
が発生する。

そして、この超音波を上述した場合と逆のプロセスで電
気信号に変換して検出することにより、細管４を探傷す
る。

この場合トランスデユーサは、細管軸方向に超音波が発
生伝播するため、細管４０円周方向の欠陥に対しては超
音波がよく反射されて帰ってくる。従って円周方向欠陥
の欠陥検出性が高いが、軸方向の欠陥に対しては検出性
が低い問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、コイルをスノ臂イラル状に巻装するこ
とによシ、軸方向欠陥に対して高い検出性を有する電磁
音舎トランスデューサを得んとするものである。

す々わち、本発明は軸方向に磁化された円盤状又はリン
グ状磁石を、円盤状又はリング状コアを介して極性が向
い合うように順次配列して円柱状体を形成し、同円柱状
体の外周面又は内周面にコイルをスパイラル状に巻装し
てなる電磁音脣トランスデユーサである。

以下本発明を図示する実施例を８照して説明する。

＃！３図〜第１０図は本発明に係るトランスデユーサの
一実施例を示す。このトランスデユーサは、第３図及び
第４図に示すように軸方向に磁化された円盤状の磁石１
１（永久磁石又は電磁石）を円盤状コア１２を介して極
性が向い合うように順次配列して円柱状体１３を形成し
ている。この円柱状体１３は、この配列によυｔＩｉ界
が周期的に変化するようになっている。更に円柱状体１
３の外周面にはコイル１４がスパイラル状に巻装されて
いる。このコイル１４は、第６図に示すようにスパイラ
ルに伝播する板波の伝播方向Ａをθとすると、巻線方向
が軸方向に対しθとなるように巻かれている。１ｆＣ発
生密度を上げるためにコイル１４を平行に必要本数だけ
巻装する。この場合各コイル１４はすべて並列に接続さ
れている。

次にこのトランスデユーサを細管に挿入して動作させた
ときの超音波の発生状況を示す、細管１５の内表面には
第７図に示すよりにコイル１４に流れる高周波電流によ
シ渦電流ｅが生じ、又第８図に示すように展開面に垂直
又は平行な方向の磁界Ｂが生じる。そして第９図（第７
図のＩＸ−ＩＸ断面）に示すように一定の周期で変化す
る磁界Ｂと紙面に直角な方向に流れる渦電流ｅの相互作
用によｐ１周期的に方向が変化する力Ｆが発生する。こ
の力Ｆによシ上記板波Ｗが発生し、第７図の渦電流の方
向と直角な方向に伝播する。すなわち板波Ｗが細管壁を
スフ９イラル状に伝播する。

このトランスデユーサによれは、スノ’？イラル状に板
波Ｗが伝播するので、例えば第１０図のように細管１５
の軸方向に欠陥りがあれば反射され、この反射波を同様
なトランスデユーサを用いて検出することによシ欠陥り
の検出が可能となる。

次に第１１図〜第１３図に示す他の実施例につき説明す
る。

このトランスデー−サは、第１１図及び第１２図に示す
ように軸方向に磁化されたリング状磁石２ノ（永久磁石
又は電磁石）をリング状コア２２を介して極性が向い合
うように順次配列して、軸方向に貫通する孔２３ｈを有
する円柱状体２３を形成している。この円柱状体２３の
外周面にはコイル２４がスパイラル状に巻装されている
。この場合コイル２４は、円柱状体２３の先端部まで巻
装した後、孔２３＆を通って基端部まで戻され、更に円
柱状体２３の外周面に巻装される。このトランスデユー
サによれば１本の巻線で外面全体に複数個スパイラル状
にコイルを巻くことができる。

このトランスデユーサも先の実施例と同様、５− スパイラル状に板波Ｗが伝播し、軸方向欠陥があればそ
の反射波を検出して欠陥の検出が可能となる。

更に細管の外面から超音波を発生させるトランスデユー
サについて説明する。第１４図に示すトランスデユーサ
は、軸方向に磁化されたリング状磁石２１（永久磁石又
は電磁石）をリング状コア２２を介して極性が向い合う
ように順次配列して、中心軸に孔２３ａを有する円柱状
体２３を形成し、この孔２３ａの内面にコイル２４をス
パイラル状に巻装したものである。

このトランスデユーサによれば、細管を孔内に挿入する
ことによシ、細管の外面から超音波が発生する。仁の場
合上述した実施例と同様に軸方向欠陥を検出することが
できる。

第１５図は他のトランスデユーサ−サを示す。このトラ
ンスデー−サは、軸方向に磁化されたリング状磁石２１
（永久磁石又は電磁石）をリング状コア２２を介して極
性が向い合うように順次配列して軸方向の孔２３１を有
する円柱状体６− ２３を形成し、この孔２３ａ内壁にコイル２４をスパイ
ラル状に巻装している。この場合コイル２４は、円柱状
体２３の先端部まで巻装した後外周面を通って基端部ま
で戻され、更に孔２３ａ内壁に巻装される。このトラン
スデー−ザによれば１本の巻線で内面全体に複数回スパ
イラル状にコイルを巻くことができる。

以上説明したように本発明によればコイルをスパイラル
状に巻装することによシ軸方向欠陥に対して高い検出性
を有することができる顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

Ｍ　ｌ　図ｉ１に来のトランスデユーサの斜視図、第２
図は同作用説明図、第３図〜第１０図は本発明の一実施
例を示し、第３図はトランスデユーサの円柱状体の正面
図、第４図は同側面図、第５図はトランスデユーサの正
面図、第６図はトランスデユーサの展開図、第７図は細
管を展開した状態で示すトランスデユーサの作用説明図
、第８図は細管を断面した状態で示すトランスデユーサ
の作用説明図、第９図は第７図のＩＸ−ＩＸ線に沿う断
面図で示すトランスデー−サの作用説明図、第１０図は
細管の軸方向欠陥の検出を示す図、第１１図〜第１３図
は本発明の他の実施例を示し、第１１図はトランスデユ
ーサの円柱状体の正面図、第１２図は同側面図、第１３
図はトランスデユーサの正面図、第１４図及び第１５図
はそれぞれ異なる他の実施例を示すトランスデー−サの
正面図である。 １１．２１・・・磁石、１２．２２・・・コア、１３゜
２３・・・円柱状体、２３ａ・・・孔、１４．２４・・
・コイル、１５・・・細管。 出願人復代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第６図 第８図 第９図 Ｕ 第１１図　　　　　　　第１２図 第１３図 第１４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 軸方向に磁化された円盤状又はリング状磁石を、円盤状
   又はリング状コアを介して極性が向い合うように順次配
   列して円柱状体を形成し、同円柱状体の外周面又は内周
   面にコイルをスノｆイラル状に巻装してなる電磁音響ト
   ランスデユーサ。