JPS5832160A - 電磁超音波探傷装置 - Google Patents
電磁超音波探傷装置Info
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- JPS5832160A JPS5832160A JP56129636A JP12963681A JPS5832160A JP S5832160 A JPS5832160 A JP S5832160A JP 56129636 A JP56129636 A JP 56129636A JP 12963681 A JP12963681 A JP 12963681A JP S5832160 A JPS5832160 A JP S5832160A
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- transmitting
- probe
- electromagnetic ultrasonic
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- 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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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】
この発明は電磁超音波探傷装置の改良に関する。
従来、電磁超音波探傷装置は、第１図に示す構成になっ
ていた。この第１図における２０は電磁超音波送受信装
置、２１は電磁超音波送受信装置２０より出力される受
信信号を増幅する増幅器、２２は、増幅器２１の出力信
号を処理する信号処理装置である。
ていた。この第１図における２０は電磁超音波送受信装
置、２１は電磁超音波送受信装置２０より出力される受
信信号を増幅する増幅器、２２は、増幅器２１の出力信
号を処理する信号処理装置である。
電磁超音波送受信装置２０は、たとえば第２図のように
構成されている。この第２図の１は直流高電圧電源、２
はコンデンサ 、３はコンデンサ２に充電するだめの抵
抗、４は制動用抵抗である。
構成されている。この第２図の１は直流高電圧電源、２
はコンデンサ 、３はコンデンサ２に充電するだめの抵
抗、４は制動用抵抗である。
抵抗３とコンデンサ２の接続点Ｐ１は制御用抵抗４、ス
イッチ６を介して超音波発生用コイル５に接続されてい
る。超音波発生用コイル５は鉄心８の下端に設けられて
おり、この鉄心８には励ｉコイル９が巻装されている。
イッチ６を介して超音波発生用コイル５に接続されてい
る。超音波発生用コイル５は鉄心８の下端に設けられて
おり、この鉄心８には励ｉコイル９が巻装されている。
スイッチ４は制御装置４により開閉制御されるようにな
っている。
っている。
超音波発生用コイル５は被検材１０に対向しており、こ
の被検材１０の反対側には検出コイル１３が対向してい
る。検出コイル１３は鉄心１１の下端に配設されており
、鉄心１１には励磁コイル１２が巻装されている。励磁
コイル９と１２には直流電源１４から励磁されるように
なっており、また、検出コイル１３には受信信号出力端
子１５が接続されている。
の被検材１０の反対側には検出コイル１３が対向してい
る。検出コイル１３は鉄心１１の下端に配設されており
、鉄心１１には励磁コイル１２が巻装されている。励磁
コイル９と１２には直流電源１４から励磁されるように
なっており、また、検出コイル１３には受信信号出力端
子１５が接続されている。
なお、１６は送信用探触子であり、鉄心８、励磁コイル
９、超音波発生用コイル５とで構成され、また受信用探
触子１７は鉄心１１、励磁コイル１２および検出コイル
１３とにより構成されている。
９、超音波発生用コイル５とで構成され、また受信用探
触子１７は鉄心１１、励磁コイル１２および検出コイル
１３とにより構成されている。
このような電磁超音波送受信装置の動作は、すでに周知
であるが簡単に説明する。コンデンサ２に抵抗器３を通
して、高電圧電源１より充電されている状態のときに、
制御装置７によってスイッチ６を閉じれば、コンデンサ
２め電荷は、制御抵抗器４、超音波発生用コイル５を通
り放電される。
であるが簡単に説明する。コンデンサ２に抵抗器３を通
して、高電圧電源１より充電されている状態のときに、
制御装置７によってスイッチ６を閉じれば、コンデンサ
２め電荷は、制御抵抗器４、超音波発生用コイル５を通
り放電される。
このときの放電電流の波形は第２図のｉのような減衰振
動電流となるように、コンデンサ２のキャパシタンス、
制動抵抗器４の抵抗値、超音波発生用コイル５のインダ
クタンスが選ばれている。
動電流となるように、コンデンサ２のキャパシタンス、
制動抵抗器４の抵抗値、超音波発生用コイル５のインダ
クタンスが選ばれている。
送信用探触子１６は被検材１００表面に向けて第２図の
ように配置されるので、放電電流ｉにより被検材１０の
表面近傍に渦電流が発生する、一方、励磁コイル９には
、直流電源１４より電流が供給されていて、被検材１０
の表面近傍に磁界を発生させている。この磁界と前記の
渦電流との相互作用により、被検材１０の表面近傍に表
面と垂直な方向に振動が発生し、縦波超音波として伝播
してゆく。超音波発生用コイル５に流れる放電々流ｉを
送信電流と呼ぶことにする。
ように配置されるので、放電電流ｉにより被検材１０の
表面近傍に渦電流が発生する、一方、励磁コイル９には
、直流電源１４より電流が供給されていて、被検材１０
の表面近傍に磁界を発生させている。この磁界と前記の
渦電流との相互作用により、被検材１０の表面近傍に表
面と垂直な方向に振動が発生し、縦波超音波として伝播
してゆく。超音波発生用コイル５に流れる放電々流ｉを
送信電流と呼ぶことにする。
受信用探触子１７は被検材１０の送信側と反対側に配置
されていて、励磁コイル１２には直流電源１４により電
流が供給され表面近傍に磁界を発生している。被検材１
０の表面近傍に縦波超音波が到来すると磁界との相互作
用で表面近傍に渦電流が発生する。この渦電流は検出コ
イル１３によシ検出されるので、到来超音波に対応した
電気信号を受信信号出力端子１５から取り出すことがで
きる。
されていて、励磁コイル１２には直流電源１４により電
流が供給され表面近傍に磁界を発生している。被検材１
０の表面近傍に縦波超音波が到来すると磁界との相互作
用で表面近傍に渦電流が発生する。この渦電流は検出コ
イル１３によシ検出されるので、到来超音波に対応した
電気信号を受信信号出力端子１５から取り出すことがで
きる。
このような電磁超音波送受信装置２０の出力信号は、増
幅器２１に入力され、各種信号処理可能なレベルまで増
幅され、信号処理装置２２に入力される。
幅器２１に入力され、各種信号処理可能なレベルまで増
幅され、信号処理装置２２に入力される。
信号処理装置２２においては、受信信号の有無、大きさ
、周波数などにより、被検材の評価をおこなっている。
、周波数などにより、被検材の評価をおこなっている。
従来の電磁超音波探傷装置は、以上のように構成されて
おシ、受信信号のみを処理しているので、送信の状況の
変化に、適切に対応できず、能率がよく、かつ、精度の
高い探傷ができないなどの欠点があった。
おシ、受信信号のみを処理しているので、送信の状況の
変化に、適切に対応できず、能率がよく、かつ、精度の
高い探傷ができないなどの欠点があった。
この発明は、上記従来の欠点を除去するためになされた
もので、送信電流波形を検出し、信号処理装置に与える
ようにし、送信の状況の変化に適切に対応できる電磁超
音波探傷装置を提供することを目的とする。
もので、送信電流波形を検出し、信号処理装置に与える
ようにし、送信の状況の変化に適切に対応できる電磁超
音波探傷装置を提供することを目的とする。
以下、この発明の電磁超音波探傷装置の実施例について
図面に基づき説明する。第３図はその一実施例の構成を
示すブロック図であり、この第３図において、電磁超音
波送受信装置２０、増幅器２１・は第１図と同様であり
、３０は電磁超音波送受信装置２０の送信電流波形を検
出する電流検出装置である。
図面に基づき説明する。第３図はその一実施例の構成を
示すブロック図であり、この第３図において、電磁超音
波送受信装置２０、増幅器２１・は第１図と同様であり
、３０は電磁超音波送受信装置２０の送信電流波形を検
出する電流検出装置である。
この電流波形検出装置３０の出力と増幅器２１の出力は
信号処理装［３１により処理するようになっている。
信号処理装［３１により処理するようになっている。
第４図はこの発明の一実施例における被検材１０を搬送
するロー２４０と、このローラ４０被検材１０をまたぐ
ように設けた架台、４１の部分を主体にしたものであり
、架台４１でアーム４２が支えられ、アーム４２は上下
に移動できるようにされ、先端に送受信用探触子１８を
設置し、その受信用探触子１８と接続されるケーブルを
内部に通すようになっている。
するロー２４０と、このローラ４０被検材１０をまたぐ
ように設けた架台、４１の部分を主体にしたものであり
、架台４１でアーム４２が支えられ、アーム４２は上下
に移動できるようにされ、先端に送受信用探触子１８を
設置し、その受信用探触子１８と接続されるケーブルを
内部に通すようになっている。
送受信用探触子１８は第１図で示した送信用探触子１６
と、受信用探触子１７とを組み合わせたものである。今
までの説明では、送信用探触子１６と受信用探触子１７
が被検材１０を間にはさんで向い合せた、いわゆる透過
形の探傷の場合を示してきたが、送信用探触子１６と受
信用探触子１７とを組み合わせ、同一機構内に納め、送
受信用探触子としても何らさしつかえは無く、いわゆる
反射形の探傷の場合に適用できる。第４図では、このよ
うな反射形の場合を示して説明している。
と、受信用探触子１７とを組み合わせたものである。今
までの説明では、送信用探触子１６と受信用探触子１７
が被検材１０を間にはさんで向い合せた、いわゆる透過
形の探傷の場合を示してきたが、送信用探触子１６と受
信用探触子１７とを組み合わせ、同一機構内に納め、送
受信用探触子としても何らさしつかえは無く、いわゆる
反射形の探傷の場合に適用できる。第４図では、このよ
うな反射形の場合を示して説明している。
アーム４２内には直流電源１４がら送受信用探触子１８
の励磁コイル８．１２（第１図）に通電するための導線
’Ｉ、スイッチ６を通して送信電流ｉを超音波発生用コ
イル５（第１図）に通電するための導線’ｔ、この送信
電流ｉを高電圧直流電源側に戻す導線ｔｓ ｓ を磁超
音波送受信装置からの出力を増幅器２１に導く導線ｔ４
などが挿入されている。
の励磁コイル８．１２（第１図）に通電するための導線
’Ｉ、スイッチ６を通して送信電流ｉを超音波発生用コ
イル５（第１図）に通電するための導線’ｔ、この送信
電流ｉを高電圧直流電源側に戻す導線ｔｓ ｓ を磁超
音波送受信装置からの出力を増幅器２１に導く導線ｔ４
などが挿入されている。
増幅器２１の出力は信号処理装置３１に送られるように
なっており、電流波形検出装置３０としての変流器の出
力もこの信号処理：装置３１に送られるようになってい
る。
なっており、電流波形検出装置３０としての変流器の出
力もこの信号処理：装置３１に送られるようになってい
る。
第４図の例で、被検材１０が左手から右手へ搬送されて
きて、被検材１０の特定範囲を探傷する場合、送受信用
探触子１８は常時、被検材１０より上方で待機していて
、被検材１ｏの探傷すべき部位が送受信用探触子１８の
下にきたときに送受信用探触子１８を下げ被検材１０に
接近させ、探傷をおこなう必要がある。接近の動作はア
ーム４２に接続された駆動装置（図示してない）により
行われる。送受信用探触子１８が探傷するに適切な距離
をもって被検材１０に接近したかは、リミットスイッチ
などにより行われているが、電磁超音波探傷で特性に影
響を与える超音波発生用コイル５を含む送受信用探触子
１８と被検材１０表面との距離を測定することはできな
い。
きて、被検材１０の特定範囲を探傷する場合、送受信用
探触子１８は常時、被検材１０より上方で待機していて
、被検材１ｏの探傷すべき部位が送受信用探触子１８の
下にきたときに送受信用探触子１８を下げ被検材１０に
接近させ、探傷をおこなう必要がある。接近の動作はア
ーム４２に接続された駆動装置（図示してない）により
行われる。送受信用探触子１８が探傷するに適切な距離
をもって被検材１０に接近したかは、リミットスイッチ
などにより行われているが、電磁超音波探傷で特性に影
響を与える超音波発生用コイル５を含む送受信用探触子
１８と被検材１０表面との距離を測定することはできな
い。
この発明によれば、送信電流は、アーム４２の降下とと
もに、定期的に流し、その電流波形が電流波形検出装置
３０により検出される。送信用探触子１６が被検材１０
の上方にあるか、接近しているかの状況は第５１に示す
ようになっており、第５図（４）が上方にある場合であ
って、被検材１０に対して、送信用探触子１６の超音波
発生用コイル５との間隔りが大きい場合を示している。
もに、定期的に流し、その電流波形が電流波形検出装置
３０により検出される。送信用探触子１６が被検材１０
の上方にあるか、接近しているかの状況は第５１に示す
ようになっており、第５図（４）が上方にある場合であ
って、被検材１０に対して、送信用探触子１６の超音波
発生用コイル５との間隔りが大きい場合を示している。
また、第５図の）は接近している場合を示すものであり
、被検材１０と送信用探触子１６の超音波発生用コイル
５との間隔りが狭い場合を示している。この第５図囚、
第５Ｎ０）のようになる。
、被検材１０と送信用探触子１６の超音波発生用コイル
５との間隔りが狭い場合を示している。この第５図囚、
第５Ｎ０）のようになる。
すなわち接近した場合は、上方にある場合に比べ超音波
発生用コイル５と被検材１０との結合が密であるため、
送信電流の周波数が高く、がっ、減衰がはげしい。
発生用コイル５と被検材１０との結合が密であるため、
送信電流の周波数が高く、がっ、減衰がはげしい。
ところで、信号処理装置３１は、電流信号の周波数を炉
１１定し、基準値と比較し、基準値より高くなったら信
号を出すようになっている。
１１定し、基準値と比較し、基準値より高くなったら信
号を出すようになっている。
これは、送信用探触子１６が被検材１ｏに所定の距離以
内に接近したことを示している。この信号はモニタに表
示する一方、信号処理装置３１の別の従来から持ってい
る探傷データの処理部分に与えられ、所定の距離以内に
接近している間だけの増幅器の出力信号を探傷データと
して用いるようになっている。
内に接近したことを示している。この信号はモニタに表
示する一方、信号処理装置３１の別の従来から持ってい
る探傷データの処理部分に与えられ、所定の距離以内に
接近している間だけの増幅器の出力信号を探傷データと
して用いるようになっている。
なお上記実施例では、信号処理によって探触子が被検材
に接近しているか否かのみの情報を得る場合を示したが
、送信電流波形は送信時の情報を極めて多く含んでいる
ので多種の情報を得ることができる。
に接近しているか否かのみの情報を得る場合を示したが
、送信電流波形は送信時の情報を極めて多く含んでいる
ので多種の情報を得ることができる。
たとえば、（ａ）探触子と被検材との間隔を知り、これ
によって受信信号の補正をおこなうこと、（ｂ）探触子
と被検材との間隔を一定にするように探触子の上下位置
を制御すること、（ｅ）送信電流波形の形状により送信
系の異常を知るなどの今までに無い機能を持った電磁超
音波探傷装置を得ることもできる。
によって受信信号の補正をおこなうこと、（ｂ）探触子
と被検材との間隔を一定にするように探触子の上下位置
を制御すること、（ｅ）送信電流波形の形状により送信
系の異常を知るなどの今までに無い機能を持った電磁超
音波探傷装置を得ることもできる。
以上のようにこの発明の電磁超音波探傷装置によれば、
送信電流の波形を検出し、その検出信号と増幅器の出力
から得られる超音波受信信号と合せ処理するようにした
ので送信の状況の変化に適切に対応でき、高能率で高精
度に探傷できる効果がある。
送信電流の波形を検出し、その検出信号と増幅器の出力
から得られる超音波受信信号と合せ処理するようにした
ので送信の状況の変化に適切に対応でき、高能率で高精
度に探傷できる効果がある。
第１図は従来の電磁超音波探傷装置を示すブロック図、
第２図は電磁超音波探傷装置の主要構成要素である電磁
超音波送受信装置の構成を示す図、第３図は発明の電磁
超音波探傷装置の一実施例の構成を示すブロック図、第
４図は、この発明の電磁超音波探傷装置における被検材
と送受信用探触子の部分を主体として示す図、第５図囚
、第５図の）はこの発明の電磁超音波探触子における送
信用探触子と被検材１０との位置関係を示す図、第６図
囚、第６図（６）はそれぞれ第５図囚、第５図ＣＢ）の
送信用探触子と被検材との位置関係に対応する送信電流
波形を示す図である。 １・・・直流電源、２・・・コンデンサ、３・・・抵抗
、４・・・制動抵抗、５−・・超音波発生用コイル、６
・・・スイッチ、７・・・制御装置、１０・・・被検材
、１６・・・送信用探触子、１７・・・受信用探触子、
１８・・・送受信用探触子、２０・・・電磁超音波送受
信装置、２１・・・増幅器、３０・・・電流波形検出装
置、３１・・・信号処理装置。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 − 第１図 第５図 第６図 （Ａ） （８）
第２図は電磁超音波探傷装置の主要構成要素である電磁
超音波送受信装置の構成を示す図、第３図は発明の電磁
超音波探傷装置の一実施例の構成を示すブロック図、第
４図は、この発明の電磁超音波探傷装置における被検材
と送受信用探触子の部分を主体として示す図、第５図囚
、第５図の）はこの発明の電磁超音波探触子における送
信用探触子と被検材１０との位置関係を示す図、第６図
囚、第６図（６）はそれぞれ第５図囚、第５図ＣＢ）の
送信用探触子と被検材との位置関係に対応する送信電流
波形を示す図である。 １・・・直流電源、２・・・コンデンサ、３・・・抵抗
、４・・・制動抵抗、５−・・超音波発生用コイル、６
・・・スイッチ、７・・・制御装置、１０・・・被検材
、１６・・・送信用探触子、１７・・・受信用探触子、
１８・・・送受信用探触子、２０・・・電磁超音波送受
信装置、２１・・・増幅器、３０・・・電流波形検出装
置、３１・・・信号処理装置。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 − 第１図 第５図 第６図 （Ａ） （８）
Claims (3)
- （１）被検材に電磁超音波を発生させてこの被検材の到
来電磁超音波に対応する超音波信号を受信して送受信用
探触子を有する電磁超音波送受信装置、この電磁超音波
送受信装置で受信した超音波信号を増幅する増幅器、上
記電磁超音波送受信装置における上記送受信用探触子か
ら超音波を発生させるために流す送ｉ電流を検出する電
流波形検出装置、上記増幅器の出力信号と電流波形検出
装置の出力信号とをそれぞれ処理する信号処理装置から
構成されることを特徴とした電磁超音波探傷装置。 - （２）信号処理装置は送信電流波形の周波数あるいは、
減衰時間、あるいはピーク値により送受信用探触子が被
検材に接近しているか、離れているかを判別する機能を
もつことを特徴とする特許請求範囲第１項記載の電磁超
音波探傷装置。 - （３）信号処理装置は送受信用探触子が被検材に接近し
ている場合のみ増幅器の出力信号を有効として扱う機能
をもつことを特徴とする特許請求範囲第１項記載の電磁
超音波探傷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56129636A JPS5832160A (ja) | 1981-08-19 | 1981-08-19 | 電磁超音波探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56129636A JPS5832160A (ja) | 1981-08-19 | 1981-08-19 | 電磁超音波探傷装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5832160A true JPS5832160A (ja) | 1983-02-25 |
| JPH0117537B2 JPH0117537B2 (ja) | 1989-03-30 |
Family
ID=15014393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56129636A Granted JPS5832160A (ja) | 1981-08-19 | 1981-08-19 | 電磁超音波探傷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5832160A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56129635A (en) * | 1980-01-28 | 1981-10-09 | Pilkington Brothers Ltd | Optical glass fiber and manufacture |
-
1981
- 1981-08-19 JP JP56129636A patent/JPS5832160A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56129635A (en) * | 1980-01-28 | 1981-10-09 | Pilkington Brothers Ltd | Optical glass fiber and manufacture |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0117537B2 (ja) | 1989-03-30 |
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