JPS582744A - 超音波変換子 - Google Patents
超音波変換子Info
- Publication number
- JPS582744A JPS582744A JP56101868A JP10186881A JPS582744A JP S582744 A JPS582744 A JP S582744A JP 56101868 A JP56101868 A JP 56101868A JP 10186881 A JP10186881 A JP 10186881A JP S582744 A JPS582744 A JP S582744A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- generating coil
- density
- outside
- magnetic field
- coil
- 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
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/24—Probes
- G01N29/2412—Probes using the magnetostrictive properties of the material to be examined, e.g. electromagnetic acoustic transducers [EMAT]
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、電気磁気的に超音波を発生または検出する
超音波変換子の指向特性の改良に関するものである。
超音波変換子の指向特性の改良に関するものである。
従来この種の超音波変換子として第１図に示すものがあ
った。図において、１は鉄心、２は鉄心１に巻回した磁
界発生用コイル、３は鉄心ｌの下面に配設した発生コイ
ルで、第２図に示すように補巻状に等間隔に巻かれてい
る。４は超音波が発生させられる導電性の被検査材であ
る。
った。図において、１は鉄心、２は鉄心１に巻回した磁
界発生用コイル、３は鉄心ｌの下面に配設した発生コイ
ルで、第２図に示すように補巻状に等間隔に巻かれてい
る。４は超音波が発生させられる導電性の被検査材であ
る。
次に動作・について説明する。磁界発生用コイル２に直
流を流すと、被検査材４０表面近傍に第１図Ｂのような
磁界、が発生する。一方、発生コイル３に図の１のよう
な電流を流すと被検査材４の表面近傍に渦電流りが発生
する。この渦電流Ｉと磁界Ｂとの相互作用によりＦのよ
うな力が働く。これは横波として伝播してゆく。この横
波の超音波の音源は＃１ソ発生コイル３に向い合った被
検査材４の表面で、発生コイル３と同寸法のピストン運
動をする□音源と見なすことができる。このような音源
の指向特性は第３図に示すように主ロープＭの他に副ロ
ープＳが発生する。なお、上記説明では超音波の発生に
ついて述べたが、超音波の検出は逆の原理によυ□行・
なわれる。上記のように゛従来の超音波変換子は指向特
性上、副ロープが発生して被検査材の正しい探傷等がで
きない欠点があった。
流を流すと、被検査材４０表面近傍に第１図Ｂのような
磁界、が発生する。一方、発生コイル３に図の１のよう
な電流を流すと被検査材４の表面近傍に渦電流りが発生
する。この渦電流Ｉと磁界Ｂとの相互作用によりＦのよ
うな力が働く。これは横波として伝播してゆく。この横
波の超音波の音源は＃１ソ発生コイル３に向い合った被
検査材４の表面で、発生コイル３と同寸法のピストン運
動をする□音源と見なすことができる。このような音源
の指向特性は第３図に示すように主ロープＭの他に副ロ
ープＳが発生する。なお、上記説明では超音波の発生に
ついて述べたが、超音波の検出は逆の原理によυ□行・
なわれる。上記のように゛従来の超音波変換子は指向特
性上、副ロープが発生して被検査材の正しい探傷等がで
きない欠点があった。
この発明は、上記のよ、うな従来のものの欠点を除去す
るためになされたもので、発止コイルの巻き密度を内側
では密にし、外側では粗に巻くことｋよシ、副ロープの
小さい指向特性を向上し九超音波変換子を提供すること
を目的としている。
るためになされたもので、発止コイルの巻き密度を内側
では密にし、外側では粗に巻くことｋよシ、副ロープの
小さい指向特性を向上し九超音波変換子を提供すること
を目的としている。
以下この発明の一実施例を図について説明する。
第４図において、１は鉄心、２は鉄心ＩＫ巻回し九磁界
発生用コイル、４は超音波が発生させられる導電性の被
検査材で、上記従来のものと同じである。３＆は鉄心１
の下面に配設した発生コイルであって、この発生コイル
３ａは第５図に示すように渦巻状に巻かれているが、内
側では密に巻かれ、外側では粗くなるように巻き密度を
変えている。
発生用コイル、４は超音波が発生させられる導電性の被
検査材で、上記従来のものと同じである。３＆は鉄心１
の下面に配設した発生コイルであって、この発生コイル
３ａは第５図に示すように渦巻状に巻かれているが、内
側では密に巻かれ、外側では粗くなるように巻き密度を
変えている。
第７図はこの発明による指向特性を示したもので、Ｍは
主ロープ、−Ｓは副ロープである。
主ロープ、−Ｓは副ロープである。
次にこの発明の動作について説明するが、その前に従来
のものの指向特性の副ロープＳが大きい原因について説
明する。従来のものは発生コイル３０巻き密度が均一で
あるため、コイル３に゛電流量を流すと被検査材４の表
面近傍に発生する渦電流の密度も発生コイルに対向した
部分では一様である。また磁界Ｂも一様である。従って
被検査材４の表面に生じる力Ｆも一様であるので、ピス
トン運動する音源となって理論的に副ロープＳが発生す
る。
のものの指向特性の副ロープＳが大きい原因について説
明する。従来のものは発生コイル３０巻き密度が均一で
あるため、コイル３に゛電流量を流すと被検査材４の表
面近傍に発生する渦電流の密度も発生コイルに対向した
部分では一様である。また磁界Ｂも一様である。従って
被検査材４の表面に生じる力Ｆも一様であるので、ピス
トン運動する音源となって理論的に副ロープＳが発生す
る。
ところでこの発明のものは、発生コイル３＆の巻き密度
が第５図に示すように内側では密にし、外側では粗に巻
かれで−ｂるので発生コイル３８に電流量を流すと、・
渦電流の密度は内側ＩＩが外１ｌｌＩφよシ大きくなる
。一方、磁界Ｂは一様である。し九がって被検査材表面
に生ずる力Ｆａ内内偵Ｉの方が外＠梅よシ大きくなる。
が第５図に示すように内側では密にし、外側では粗に巻
かれで−ｂるので発生コイル３８に電流量を流すと、・
渦電流の密度は内側ＩＩが外１ｌｌＩφよシ大きくなる
。一方、磁界Ｂは一様である。し九がって被検査材表面
に生ずる力Ｆａ内内偵Ｉの方が外＠梅よシ大きくなる。
この“分布は第６図のようになる。第６図の分布形状は
発生コイル３ａの巻き方の密度分布によって変化させる
ことができる。
発生コイル３ａの巻き方の密度分布によって変化させる
ことができる。
超音波振動子の分野においては中心部よシ周辺部の方を
弱く振動すると副ロープを抑制することが知られておシ
、さらに副ロープを最小にする励振分布が求められてい
る。したがってこの発明によれば中心部よシ周辺部の方
が被検査材表面に働く力が小さいために、従来のものよ
り副ローブが小さくなる。この様子を第７図に示す。ま
た、発生コイル３ａの巻き密度が内側から外側に向って
粗くなる割合を適切に定めれば、理論上置も副ロープの
小さい指向特性を得ることができる。
弱く振動すると副ロープを抑制することが知られておシ
、さらに副ロープを最小にする励振分布が求められてい
る。したがってこの発明によれば中心部よシ周辺部の方
が被検査材表面に働く力が小さいために、従来のものよ
り副ローブが小さくなる。この様子を第７図に示す。ま
た、発生コイル３ａの巻き密度が内側から外側に向って
粗くなる割合を適切に定めれば、理論上置も副ロープの
小さい指向特性を得ることができる。
なお、実施例では超音波の発生について示したが、検出
の場合も同様の原理によって実施できる。
の場合も同様の原理によって実施できる。
また、実施例では磁界Ｂが被検査材表面と垂直で横波を
発生するモードの場合について示したが、どのようなモ
ードの場合にも適用できる。さらに磁界Ｂを用いない縦
波の発生についても適用可能であるＣ、また発生コイル
は円形の場合を示したが用途に応じて他の形状にしても
よく、磁界Ｂを発生させるのに電磁石の他永久磁石であ
ってもよい。
発生するモードの場合について示したが、どのようなモ
ードの場合にも適用できる。さらに磁界Ｂを用いない縦
波の発生についても適用可能であるＣ、また発生コイル
は円形の場合を示したが用途に応じて他の形状にしても
よく、磁界Ｂを発生させるのに電磁石の他永久磁石であ
ってもよい。
以上のようにこの発明によれば、被検査材の表面に渦電
流を発生または検出する発生コイルの巻き密度を内側で
社密にし、外伸では粗く巻くようにしたことによって１
、副ジープの小さい指向特性を得ることができ、これに
よシ外部装置の付加なしに被検査材の超音波振動子の計
測の確度を高めることができる効果がある。
流を発生または検出する発生コイルの巻き密度を内側で
社密にし、外伸では粗く巻くようにしたことによって１
、副ジープの小さい指向特性を得ることができ、これに
よシ外部装置の付加なしに被検査材の超音波振動子の計
測の確度を高めることができる効果がある。
第１図は従来の電磁的超音波変換子の説明図、第２図は
同じく発生コイルの平面図、第３図は同じく指向特性図
、第４図はこの発明による超音波変換子の説明図、第５
図は発生コイルの平面図。 第６図は被検査材表面に働く力の分布図、第７図は指向
特性図である。 １・・・鉄心、２・・・磁界発生用コイル、３ｍ・・・
発生コイル、４・・・被検査材。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 蔦 野 信 − 第３図 − 第５図 第６図 第７図 手続補正書（１尭） 特許庁長官殿 ３、補正をする者 ５、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄 ６、補正の内容 本願特許請求の範囲の記載を別紙の通）訂正致しオす。 Ｌ 添付書類の目鍮 （１） 訂正特許請求の範囲 １通以
上 導電性表面を有する被検査材の表面に磁界を与えるマグ
ネットと、上記被検査材の表面に渦電流を発生または検
出ｔｌヱ並土とを具備した電磁的超音波変換子において
、上記発生コイルの巻き密度を、コイルの内側で紘密に
外側では粗になるように巻装しであることを特徴とする
超音波変換子。
同じく発生コイルの平面図、第３図は同じく指向特性図
、第４図はこの発明による超音波変換子の説明図、第５
図は発生コイルの平面図。 第６図は被検査材表面に働く力の分布図、第７図は指向
特性図である。 １・・・鉄心、２・・・磁界発生用コイル、３ｍ・・・
発生コイル、４・・・被検査材。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 蔦 野 信 − 第３図 − 第５図 第６図 第７図 手続補正書（１尭） 特許庁長官殿 ３、補正をする者 ５、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄 ６、補正の内容 本願特許請求の範囲の記載を別紙の通）訂正致しオす。 Ｌ 添付書類の目鍮 （１） 訂正特許請求の範囲 １通以
上 導電性表面を有する被検査材の表面に磁界を与えるマグ
ネットと、上記被検査材の表面に渦電流を発生または検
出ｔｌヱ並土とを具備した電磁的超音波変換子において
、上記発生コイルの巻き密度を、コイルの内側で紘密に
外側では粗になるように巻装しであることを特徴とする
超音波変換子。
Claims (1)
- 導電性表面を有する被検・音材の表面に磁界を与えるマ
グネットと、上記被検査材の表面に渦電流を発生または
検出する発生コイルとを具備した電磁的超音波変換子に
おいて、上記発生コイルの巻き密度を、コイルの内偵で
は密に外側では粗になるように巻装しであることを特徴
とする超音波変換子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56101868A JPS582744A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 超音波変換子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56101868A JPS582744A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 超音波変換子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS582744A true JPS582744A (ja) | 1983-01-08 |
Family
ID=14311962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56101868A Pending JPS582744A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 超音波変換子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS582744A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06138098A (ja) * | 1992-10-29 | 1994-05-20 | Nippon Steel Corp | 電磁超音波トランスデューサ |
| JP2013090237A (ja) * | 2011-10-20 | 2013-05-13 | Mitsubishi Electric Corp | 電磁超音波探触子および電磁超音波探傷装置 |
-
1981
- 1981-06-30 JP JP56101868A patent/JPS582744A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06138098A (ja) * | 1992-10-29 | 1994-05-20 | Nippon Steel Corp | 電磁超音波トランスデューサ |
| JP2013090237A (ja) * | 2011-10-20 | 2013-05-13 | Mitsubishi Electric Corp | 電磁超音波探触子および電磁超音波探傷装置 |
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