JPS59173753A - 試料板体の性状を判定するための板波送受信装置 - Google Patents
試料板体の性状を判定するための板波送受信装置Info
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- JPS59173753A JPS59173753A JP58048336A JP4833683A JPS59173753A JP S59173753 A JPS59173753 A JP S59173753A JP 58048336 A JP58048336 A JP 58048336A JP 4833683 A JP4833683 A JP 4833683A JP S59173753 A JPS59173753 A JP S59173753A
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- G01N29/24—Probes
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (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】
本発明は、電磁超音波による板波の送受信装置に関する
ものである。
ものである。
従来この種の装置として第１図に示すものがあった。図
において、（１）は第１励磁コイル（２）と第１鉄心（
３）とから成り第１直流電源（４）から電流を受けて磁
界を発生する内鉄心形の第１電磁石、（５）は第２図（
ａ）に示すコイル辺が直列接続された矩形波状または第
２図（ｂ）に示すコイル辺が並列接続されたグリッド状
の形状を有しパルサ（６）からの信号を受ける振動発生
コイルで、上記第１電磁石（１）および振動発生コイル
（５）とで送信トランスデユーサ（７）を形成している
。また、（８）は第２励磁コイル（８）と第２鉄心（１
０）とから成り第２直流電源（１１）から電流を受けて
上述□の第１電磁石（１）と同方向の磁界を発生する内
鉄心形の第２電磁石、（１２）は第２図（ａ） 、 （
ｂ） ニ示を何れかの形状を有し＃！＠器（１３）を介
して判定器（１４）に検出信号を送出する振動検出コイ
ルで、上記第２電磁石（８）および振動検出コイル（１
２）とで受信トランスデユーサ（１５）を形成している
。更に、（１Ｇ）は導電体でなる試料板体で、上記送信
トランスデユーサ（７）および受信トランスデユーサ（
１５）とが該試料板体（１６）上を所定距離離間して設
けられ、その間を矢印（１７）のように送信トランスデ
ユーサ（７）側から受信トランスデユーサ（１５）側へ
板波（１８）か伝搬するように構成されている。
において、（１）は第１励磁コイル（２）と第１鉄心（
３）とから成り第１直流電源（４）から電流を受けて磁
界を発生する内鉄心形の第１電磁石、（５）は第２図（
ａ）に示すコイル辺が直列接続された矩形波状または第
２図（ｂ）に示すコイル辺が並列接続されたグリッド状
の形状を有しパルサ（６）からの信号を受ける振動発生
コイルで、上記第１電磁石（１）および振動発生コイル
（５）とで送信トランスデユーサ（７）を形成している
。また、（８）は第２励磁コイル（８）と第２鉄心（１
０）とから成り第２直流電源（１１）から電流を受けて
上述□の第１電磁石（１）と同方向の磁界を発生する内
鉄心形の第２電磁石、（１２）は第２図（ａ） 、 （
ｂ） ニ示を何れかの形状を有し＃！＠器（１３）を介
して判定器（１４）に検出信号を送出する振動検出コイ
ルで、上記第２電磁石（８）および振動検出コイル（１
２）とで受信トランスデユーサ（１５）を形成している
。更に、（１Ｇ）は導電体でなる試料板体で、上記送信
トランスデユーサ（７）および受信トランスデユーサ（
１５）とが該試料板体（１６）上を所定距離離間して設
けられ、その間を矢印（１７）のように送信トランスデ
ユーサ（７）側から受信トランスデユーサ（１５）側へ
板波（１８）か伝搬するように構成されている。
なお、第３図（ａ）〜（ｄ）に板波送受信装置における
板波発生時の磁界、渦電流等の状態を示す。
板波発生時の磁界、渦電流等の状態を示す。
この中、第３図（ａ） 、 （ｂ）は横波発生法による
板波に係わり、第３図（Ｃ）、（［１）は縦波発生法に
よる板波に係わる。
板波に係わり、第３図（Ｃ）、（［１）は縦波発生法に
よる板波に係わる。
第３図（ａ）において、Ｈは第１電磁石（１）により与
えられ、試料板体（１６）に対して水平な磁界、Ｊｉ（
ｉ＝１．２，３．４）は、４つのコイル辺を有する第２
図（ａ）に示す形状の振動発生コイル（５）に図示のよ
うにパルス電流を流したとき試料板体（１６）表層部に
誘導される渦電流、Ｆｖｉ（ｉ＝１．２，３．４）は水
平磁界Ｈと渦電流Ｊｉによりフレミングの左手の法則に
゛従う方向、即ち、試料板体（１８）の垂直方向に図示
のように働くローレンツ力で、該ローレンツ力Ｆｖｉ
により第３図（ｂ）に示すような板波（１８）を励振す
る。
えられ、試料板体（１６）に対して水平な磁界、Ｊｉ（
ｉ＝１．２，３．４）は、４つのコイル辺を有する第２
図（ａ）に示す形状の振動発生コイル（５）に図示のよ
うにパルス電流を流したとき試料板体（１６）表層部に
誘導される渦電流、Ｆｖｉ（ｉ＝１．２，３．４）は水
平磁界Ｈと渦電流Ｊｉによりフレミングの左手の法則に
゛従う方向、即ち、試料板体（１８）の垂直方向に図示
のように働くローレンツ力で、該ローレンツ力Ｆｖｉ
により第３図（ｂ）に示すような板波（１８）を励振す
る。
他方、第３図（ｃ）においては、第３図（ａ）と異なり
磁界■の方向が図示の如く試料板体（１６）に垂直であ
る。従って、振動発生コイル（５）の通流によって誘導
される渦電流Ｊｉ（ｉ＝１．２，３．４）の方向が第３
図（ａ）と同一であったとしても、磁界■と渦電ｉ＆
Ｊ ｉの方向により′向きが定まるローレンツ力Ｆｈｉ
（ｉ＝１，２，３．４）は第３図（Ｃ）に示すように試
料板体（１６）の平面と平行面」二で交互に方向を変え
て表われる。しかして、このローレンツ力Ｆｈｉが第３
図（ｄ）に示すような板波（１８）を励振するのである
。
磁界■の方向が図示の如く試料板体（１６）に垂直であ
る。従って、振動発生コイル（５）の通流によって誘導
される渦電流Ｊｉ（ｉ＝１．２，３．４）の方向が第３
図（ａ）と同一であったとしても、磁界■と渦電ｉ＆
Ｊ ｉの方向により′向きが定まるローレンツ力Ｆｈｉ
（ｉ＝１，２，３．４）は第３図（Ｃ）に示すように試
料板体（１６）の平面と平行面」二で交互に方向を変え
て表われる。しかして、このローレンツ力Ｆｈｉが第３
図（ｄ）に示すような板波（１８）を励振するのである
。
なお、このようにして励振された板波（１８）の代表的
な振動モードとしては、第４図（ａ）に示すような試料
板体（１６）の表裏面の振動が同一なａモード、および
、第４図（ｂ）に示すような試料板体（１６）の表裏面
の振動が対称なＳモードが考えられ次に、上述した構成
を有する従来の板波送受信装置の動作について脱刷する
。なお、以下の説明において板波を縦波として説明する
が、横波の場合１こも同様に説明できることは勿論であ
る。
な振動モードとしては、第４図（ａ）に示すような試料
板体（１６）の表裏面の振動が同一なａモード、および
、第４図（ｂ）に示すような試料板体（１６）の表裏面
の振動が対称なＳモードが考えられ次に、上述した構成
を有する従来の板波送受信装置の動作について脱刷する
。なお、以下の説明において板波を縦波として説明する
が、横波の場合１こも同様に説明できることは勿論であ
る。
板波を励振するために、先ず、第１直流電源（４）と第
１電磁石（１）を用いて試料板体（１Ｂ）の板面に対し
て垂直方向の静磁界Ｖを発生する。しかる後、パルサ（
６）よりパルス電流Ｐを振動発生コイル（５）に供給す
ると、振動発生コイル（５）のコイルピッチＤに等しσ
）ピッチで、試料板体（１Ｂ）の表層部に渦電流Ｊ１．
Ｊ２ 、 Ｊ ３ 、 Ｊ ４が等間隔で誘導され
、フレミングの左手の法則に従ってローレンツ力Ｆｈｉ
（ｉ＝１．２，３．４）か第３図（ｃ）に、Ｉ＼す矢印
の方向に発生する。これらローレンツ力の中、ローレン
ツ力Ｆｈ１とＦｈ２．および、ＦｈａとＦｈ４はそれぞ
れ試料板体（１６）の組成粒子を圧縮し、他方、ローレ
ンツ力Ｆｈ２とＦｈ３は試料板体（１Ｂ）の組成粒子を
引っ張り、試料板体（１６）の表層部が伸縮運動して第
３図（ｄ）に破線で示したように振動が惹起される。
１電磁石（１）を用いて試料板体（１Ｂ）の板面に対し
て垂直方向の静磁界Ｖを発生する。しかる後、パルサ（
６）よりパルス電流Ｐを振動発生コイル（５）に供給す
ると、振動発生コイル（５）のコイルピッチＤに等しσ
）ピッチで、試料板体（１Ｂ）の表層部に渦電流Ｊ１．
Ｊ２ 、 Ｊ ３ 、 Ｊ ４が等間隔で誘導され
、フレミングの左手の法則に従ってローレンツ力Ｆｈｉ
（ｉ＝１．２，３．４）か第３図（ｃ）に、Ｉ＼す矢印
の方向に発生する。これらローレンツ力の中、ローレン
ツ力Ｆｈ１とＦｈ２．および、ＦｈａとＦｈ４はそれぞ
れ試料板体（１６）の組成粒子を圧縮し、他方、ローレ
ンツ力Ｆｈ２とＦｈ３は試料板体（１Ｂ）の組成粒子を
引っ張り、試料板体（１６）の表層部が伸縮運動して第
３図（ｄ）に破線で示したように振動が惹起される。
このとき、試料板体（１６）の厚みが薄いと（例えば２
ＤＩＩ１１程度）、送信トランスデユース（７）が対面
しない試料板体（１６）の裏面をも同時に振動し、振動
発生コイル（５）のコイルピッチＤに等しい波長のａモ
ード（第４図（ａ））の板波（１８）となり第１図に示
す矢印（１７）の方向に伝搬する。なお、振動発生コイ
ル（５）のコイルビ・ンチＤ、試料板体（１８）の材質
、板厚を一定とし、送信パルス電流Ｐの周波数を変える
と、第４図（ａ） 、 （ｂ）に示すａモード、Ｓモー
ド、さらには、その中間モードに従う各種の板波を発生
ψ伝搬させることができる。
ＤＩＩ１１程度）、送信トランスデユース（７）が対面
しない試料板体（１６）の裏面をも同時に振動し、振動
発生コイル（５）のコイルピッチＤに等しい波長のａモ
ード（第４図（ａ））の板波（１８）となり第１図に示
す矢印（１７）の方向に伝搬する。なお、振動発生コイ
ル（５）のコイルビ・ンチＤ、試料板体（１８）の材質
、板厚を一定とし、送信パルス電流Ｐの周波数を変える
と、第４図（ａ） 、 （ｂ）に示すａモード、Ｓモー
ド、さらには、その中間モードに従う各種の板波を発生
ψ伝搬させることができる。
他方、板波検出は、板波発生と逆の原理に基づき、かつ
フレミングの右手の法則に従い、送信トランスデユーサ
（７）と同様な構成の受信トランスデユーサにより行な
うことができる。
フレミングの右手の法則に従い、送信トランスデユーサ
（７）と同様な構成の受信トランスデユーサにより行な
うことができる。
すなわち、受信トランスデユーサ（１５）においては、
先ず、第２直流電源（１１）と第２電磁石（８）を用い
て直流励磁し、送信側と同様に試料板体（１６）面に対
し垂直な静磁界Ｖを発生する。この状態において、振動
検出コイル（１２）に対向する試料板体（１６）の部分
に板波（１８）が伝搬してくると、その静磁界Ｖと振動
との相互作用で渦電流が試料板体（１６）の表層部に発
生し、その渦電流が発生する交番磁界が振動検出コイル
（１２）と鎖交し、振動検出コイル（１２）に電流が誘
起される。この誘起電流を増幅器（１３）で増幅し、そ
の増幅信号に基づいて判定器’（１４）は伝搬時間、受
信信号の大きさを捉える。なお、試料板体（１６）が最
大振幅で振動したとき、表層部に発生する渦電流も最大
となるので、振動検出コイル（１２）のコイルピッチＤ
を板波の波長に合わせれば、効率よく板波検出を行なう
ことができる。
先ず、第２直流電源（１１）と第２電磁石（８）を用い
て直流励磁し、送信側と同様に試料板体（１６）面に対
し垂直な静磁界Ｖを発生する。この状態において、振動
検出コイル（１２）に対向する試料板体（１６）の部分
に板波（１８）が伝搬してくると、その静磁界Ｖと振動
との相互作用で渦電流が試料板体（１６）の表層部に発
生し、その渦電流が発生する交番磁界が振動検出コイル
（１２）と鎖交し、振動検出コイル（１２）に電流が誘
起される。この誘起電流を増幅器（１３）で増幅し、そ
の増幅信号に基づいて判定器’（１４）は伝搬時間、受
信信号の大きさを捉える。なお、試料板体（１６）が最
大振幅で振動したとき、表層部に発生する渦電流も最大
となるので、振動検出コイル（１２）のコイルピッチＤ
を板波の波長に合わせれば、効率よく板波検出を行なう
ことができる。
しかるに、従来の板波送受信装置は以上のように構成さ
れ、板波発生にかかるローレンツ力は試料板体（１６）
の振動発生コイル対向面近傍の表層部にしか生しないの
で、試料板体（１６）の板厚がある値（例えば、Ｅｉｍ
ｍ）以上となると、試料板体（１６）の他面が上記振動
発承コイル対向面側の振動に同期しては振動しなくなり
、板波が発生し難くなるという欠点があった。しかも、
板波送受信ができたとしても、伝送効率が低く、また、
受信信号のＳ／Ｎ比も低く、上述の値以上の板厚に対し
ては実用的でないという欠点があった。
れ、板波発生にかかるローレンツ力は試料板体（１６）
の振動発生コイル対向面近傍の表層部にしか生しないの
で、試料板体（１６）の板厚がある値（例えば、Ｅｉｍ
ｍ）以上となると、試料板体（１６）の他面が上記振動
発承コイル対向面側の振動に同期しては振動しなくなり
、板波が発生し難くなるという欠点があった。しかも、
板波送受信ができたとしても、伝送効率が低く、また、
受信信号のＳ／Ｎ比も低く、上述の値以上の板厚に対し
ては実用的でないという欠点があった。
本発明は、叙上の点を鑑みなされたもので、試料板体を
介し相対向する位置に第１および第２の送信トランスデ
ユーサを設けると共に、同様にして、第１および第２の
受信トランスデユーサを設け、板厚の厚い試料板体に対
しても確実に板波を発生でき、しかも、受信信号のＳ／
Ｎ比を向上させることができる高性能の板波送受信装置
の提供を目的とする。
介し相対向する位置に第１および第２の送信トランスデ
ユーサを設けると共に、同様にして、第１および第２の
受信トランスデユーサを設け、板厚の厚い試料板体に対
しても確実に板波を発生でき、しかも、受信信号のＳ／
Ｎ比を向上させることができる高性能の板波送受信装置
の提供を目的とする。
以下、本発明の一実施例を第５図について説明する。図
において、（１９ａ）、（１９ｂ）は試料板体（１６）
を挾んで対向配置された第１および第２の送信トランス
デユーサで、それぞれ、直流電源装置（２２）より電源
供給を受ける電磁石（２０ａ）または（２０ｂ） 、お
よび、第１パルサ（２３ａ）または第２パルサ（２３ｂ
）よりパルス電流が供給される振動発生コイル（２１ａ
）または（２１ｂ）から構成されている。
において、（１９ａ）、（１９ｂ）は試料板体（１６）
を挾んで対向配置された第１および第２の送信トランス
デユーサで、それぞれ、直流電源装置（２２）より電源
供給を受ける電磁石（２０ａ）または（２０ｂ） 、お
よび、第１パルサ（２３ａ）または第２パルサ（２３ｂ
）よりパルス電流が供給される振動発生コイル（２１ａ
）または（２１ｂ）から構成されている。
なお、第１送信トランスデユーサ（１９ａ）の電磁石（
２０ａ）と第２送信トランスデユーサ（１９ｂ）の電磁
石（２０ｂ）とでは極性が反対となっている。また、（
２４ａ） 、 （２４ｂ）は試料板体（１６）を挾んで
対向配置され上記各送信トランスデユーサと離間して設
けられた第１および第２の受信トランスデユーサで、そ
れぞれ、直流電源装置（２２）より電源供給を受ける電
磁石（２５ａ）または（２５ｂ） 、および、検出信号
を増幅器（２７ａ）または（２？ｂ）に送出する振動検
出コイル（２８ａ）または（２８ｂ）より構成され、て
いる。なお、この受信側においても、第１受信トランス
デユーサ（２４ａ）の電磁石（２５ａ）と第２受信トラ
ンスデユーサ（２４ｂ）の電磁石（２５ｂ）とは極性が
反対となっている。更にまた、（２９）は各増幅器（２
７ａ）および（２？ｂ）からの信号を加算器（２８）で
加算したのちに受けて試料板体（１６）の性状を判定す
る判定器であり、該判定器（２９）はまた、制御器（３
０）に指令を与えるものであり、これにより制御器（３
０）が直流電源装置（２２）のオン・オフまた各パルサ
（２３ａ） 、 （２３ｂ）の送信タンミング等を制御
するようになされている。
２０ａ）と第２送信トランスデユーサ（１９ｂ）の電磁
石（２０ｂ）とでは極性が反対となっている。また、（
２４ａ） 、 （２４ｂ）は試料板体（１６）を挾んで
対向配置され上記各送信トランスデユーサと離間して設
けられた第１および第２の受信トランスデユーサで、そ
れぞれ、直流電源装置（２２）より電源供給を受ける電
磁石（２５ａ）または（２５ｂ） 、および、検出信号
を増幅器（２７ａ）または（２？ｂ）に送出する振動検
出コイル（２８ａ）または（２８ｂ）より構成され、て
いる。なお、この受信側においても、第１受信トランス
デユーサ（２４ａ）の電磁石（２５ａ）と第２受信トラ
ンスデユーサ（２４ｂ）の電磁石（２５ｂ）とは極性が
反対となっている。更にまた、（２９）は各増幅器（２
７ａ）および（２？ｂ）からの信号を加算器（２８）で
加算したのちに受けて試料板体（１６）の性状を判定す
る判定器であり、該判定器（２９）はまた、制御器（３
０）に指令を与えるものであり、これにより制御器（３
０）が直流電源装置（２２）のオン・オフまた各パルサ
（２３ａ） 、 （２３ｂ）の送信タンミング等を制御
するようになされている。
次に、かかる構成を有する図示実施例装置の動作を第６
図（ａ）をも参照してＳモード板波につき説明する。
図（ａ）をも参照してＳモード板波につき説明する。
板波を送受信する−にあたって、制御器（３０）は指令
信号Ｓａを送出して直流電源装置（２２）を駆動し、第
１および第２の送信トランスデユーサ（Ｌ９ａ）、 （
１９ｂ）並びに第１および第２の受信トランスデユーサ
（２４ａ） 、 （２４ｂ）における各電磁石（２Ｏａ
） 。
信号Ｓａを送出して直流電源装置（２２）を駆動し、第
１および第２の送信トランスデユーサ（Ｌ９ａ）、 （
１９ｂ）並びに第１および第２の受信トランスデユーサ
（２４ａ） 、 （２４ｂ）における各電磁石（２Ｏａ
） 。
（２０ｂ） 、 （２５ａ）、 （２５ｂ）に直流電流
を供給させ、試料板体（１８）面に垂直な静磁界Ｖ１お
よびｖ２を与えさせる。
を供給させ、試料板体（１８）面に垂直な静磁界Ｖ１お
よびｖ２を与えさせる。
しかる後、制御器（３０）は指令信号ｓｂを各パルサ（
２３ａ） 、 （２３ｂ’）に送出する。第１パルサ（
２３ａ−）はこの指令信号ｓｂに基づき第１振動発生コ
イル（２１ａ）にパルス電流を供給する。この通流によ
り、試料板体（Ｉ６）の第１送信トランスデユーサ（１
９ａ）側（以下、表側と称す）表層部には第６図（ａ）
に示すような交互に向きを変えた渦電流Ｊｆｉ（ｉ＝１
〜４）がコイル辺対向部に誘導される。そして、この誘
導渦電流Ｊｆｉ と静磁界ｖ１との相互作用により試
料板体（１６）の水平方向で交互に向きを変えたローレ
ンツ力Ｆｆｉ（ｉ＝１〜４）（第６図（ａ）参照）が生
ずる。また、第２パルス（２３ｂ）も同様に上述の指令
信号ｓｂに基づき第２振動発生コイル（２１ｂ）にパル
ス電流を供給し、従って、試料板体（１８）の第２送信
トランスデユーサ（１８ｂ）側（以下、裏側と称す）表
層部にも第６図（ａ）に示すようすａ 電１１ Ｊ ｒ
ｉ （ｉ ＝ １〜４）、および、ローレンツ力Ｆｒ
１（ｉ＝１〜４）が生ずる。これら表側のローレンツ力
Ｆｆｉ と裏側のローレンツ力Ｆｒｉとで対応位置にあ
るものは、第６図（ａ）に示すように、対応コイル辺が
同方向に通流しているので、同方向に（動らき、従って
、試料板体（１６）は表裏両面近傍部を含み一様に伸縮
し、第６図（ｂ）に示すようなＳモードの板波（１８）
となって伝搬していく。
２３ａ） 、 （２３ｂ’）に送出する。第１パルサ（
２３ａ−）はこの指令信号ｓｂに基づき第１振動発生コ
イル（２１ａ）にパルス電流を供給する。この通流によ
り、試料板体（Ｉ６）の第１送信トランスデユーサ（１
９ａ）側（以下、表側と称す）表層部には第６図（ａ）
に示すような交互に向きを変えた渦電流Ｊｆｉ（ｉ＝１
〜４）がコイル辺対向部に誘導される。そして、この誘
導渦電流Ｊｆｉ と静磁界ｖ１との相互作用により試
料板体（１６）の水平方向で交互に向きを変えたローレ
ンツ力Ｆｆｉ（ｉ＝１〜４）（第６図（ａ）参照）が生
ずる。また、第２パルス（２３ｂ）も同様に上述の指令
信号ｓｂに基づき第２振動発生コイル（２１ｂ）にパル
ス電流を供給し、従って、試料板体（１８）の第２送信
トランスデユーサ（１８ｂ）側（以下、裏側と称す）表
層部にも第６図（ａ）に示すようすａ 電１１ Ｊ ｒ
ｉ （ｉ ＝ １〜４）、および、ローレンツ力Ｆｒ
１（ｉ＝１〜４）が生ずる。これら表側のローレンツ力
Ｆｆｉ と裏側のローレンツ力Ｆｒｉとで対応位置にあ
るものは、第６図（ａ）に示すように、対応コイル辺が
同方向に通流しているので、同方向に（動らき、従って
、試料板体（１６）は表裏両面近傍部を含み一様に伸縮
し、第６図（ｂ）に示すようなＳモードの板波（１８）
となって伝搬していく。
第１および第２の送信トランスデユーサ（１９ａ） 。
（１９ｂ）により発生した板波（１８）は試料板体（１
６）内を伝搬し、受信側の静磁界ｖ２の影響下に到達す
ると、その静磁界ｖ２との相互作用により試料板体（１
６）の表裏両表層部に渦電流を発生させる。この各発生
渦電流による各交番磁界は、第１および第２の受信トラ
ンスデユーサ（２４ａ） 、 （２４ｂ）の振動検出コ
イル（２８ａ）および（２８ｂ）とそれぞれ鎖交し、振
動検出コイル（２６ａ）および（２８ｂ）には各々電流
が誘導される。これらの各誘導電流はそれぞれ増幅器（
２７ａ）または（２７ｂ）で増幅された後、加算器（２
８）で加えられて判定器（２９）に送出される。
６）内を伝搬し、受信側の静磁界ｖ２の影響下に到達す
ると、その静磁界ｖ２との相互作用により試料板体（１
６）の表裏両表層部に渦電流を発生させる。この各発生
渦電流による各交番磁界は、第１および第２の受信トラ
ンスデユーサ（２４ａ） 、 （２４ｂ）の振動検出コ
イル（２８ａ）および（２８ｂ）とそれぞれ鎖交し、振
動検出コイル（２６ａ）および（２８ｂ）には各々電流
が誘導される。これらの各誘導電流はそれぞれ増幅器（
２７ａ）または（２７ｂ）で増幅された後、加算器（２
８）で加えられて判定器（２９）に送出される。
判定器（２９）は、この信号に基づき板波（１８）の伝
搬時間、減衰量を捉え、しかして、試料板体（１６）の
欠陥の有無、材質等の性状を判定する。なお、受信の際
、振動検出コイル（２８ａ） 、 （２８ｂ）に誘導さ
れる電流は、板波波長とコイルピッチが一致したとき最
大にとなるので振動検出コイル（２６ｇ） 、 （２８
ｂ）を振動発生コイル（２２ａ）、 （２２ｂ）と同一
形状、同一寸法とすることにより効率よく受信すること
ができる。
搬時間、減衰量を捉え、しかして、試料板体（１６）の
欠陥の有無、材質等の性状を判定する。なお、受信の際
、振動検出コイル（２８ａ） 、 （２８ｂ）に誘導さ
れる電流は、板波波長とコイルピッチが一致したとき最
大にとなるので振動検出コイル（２６ｇ） 、 （２８
ｂ）を振動発生コイル（２２ａ）、 （２２ｂ）と同一
形状、同一寸法とすることにより効率よく受信すること
ができる。
このように、本発明の板波送受信装置では、試料板体の
表裏両面に対向して送・受信トランスデユーサをそれぞ
れ設け、表裏両面にローレンツ力を発生させて振動を与
え、表裏両面の振動共に性状検出に利用しているので、
検出性能の向上が達成できる。
表裏両面に対向して送・受信トランスデユーサをそれぞ
れ設け、表裏両面にローレンツ力を発生させて振動を与
え、表裏両面の振動共に性状検出に利用しているので、
検出性能の向上が達成できる。
なお、上記説明は、Ｓモード板波についてであるが、ａ
モード板波も容易に振動発生・振動検出させることがで
きる。即ち、第７図（ａ）、（ｂ）に示すような互いに
１８０°位相の異なるパルス電流の中、何れか一方を
第１振動発生コイル（２１ａ）に与え、他方を第２振動
発生コイル（２１ｂ）に与えて第６図（ｃ）に示すよう
に対応コイル辺の通流方向を異ならせると、表裏面で対
応する位置のローレンツ力も逆方向に働き、従ってａモ
ートの板波が発生される。このａモード板波の検出では
、例えば、第８図に示すように、何れか一方の振動検出
コイル（図示のものは振動検出コイル（２８ｂ））と増
幅器との接続関係をＳモードの場合と逆にし、同期信号
をとり出すようにして行なうことを要する。
モード板波も容易に振動発生・振動検出させることがで
きる。即ち、第７図（ａ）、（ｂ）に示すような互いに
１８０°位相の異なるパルス電流の中、何れか一方を
第１振動発生コイル（２１ａ）に与え、他方を第２振動
発生コイル（２１ｂ）に与えて第６図（ｃ）に示すよう
に対応コイル辺の通流方向を異ならせると、表裏面で対
応する位置のローレンツ力も逆方向に働き、従ってａモ
ートの板波が発生される。このａモード板波の検出では
、例えば、第８図に示すように、何れか一方の振動検出
コイル（図示のものは振動検出コイル（２８ｂ））と増
幅器との接続関係をＳモードの場合と逆にし、同期信号
をとり出すようにして行なうことを要する。
また、上記実施例では、両振動発生コイルに直線状のミ
アングラインコイルを用いたものを示したが、第２図（
ｂ）に示すグリッド状コイルを用いても良く、第９図（
ａ）、（ｂ）に示す曲線状コイルを用いても良いことは
勿論である。
アングラインコイルを用いたものを示したが、第２図（
ｂ）に示すグリッド状コイルを用いても良く、第９図（
ａ）、（ｂ）に示す曲線状コイルを用いても良いことは
勿論である。
更に、本発明は表裏両面に送・受信トランスデユーサを
設置しているが、Ｓ／Ｎ比の良好な範囲では、何れか片
面にかかる送・受信トランスデユーサで探傷等を行なっ
ても良い。
設置しているが、Ｓ／Ｎ比の良好な範囲では、何れか片
面にかかる送・受信トランスデユーサで探傷等を行なっ
ても良い。
更にまた、本実施例は、説明の都合上透過法に適用した
ものを示したが、本発明は反射法の一探あるいは二部法
に適用し得ることは勿論である。
ものを示したが、本発明は反射法の一探あるいは二部法
に適用し得ることは勿論である。
以」二のように、本発明によれば、送信トランスデユー
サおよび受信トランスデユーサをそれぞれ試料板体の表
裏両面に設けたので、従来の片面に依る板波送受信の場
合に比べ、同じ板厚ならば板波の振幅が大きくなりＳ／
Ｎ比が向上するという効果を有し、また、板波の送受信
可能な限界板厚を２倍程度拡大できるという効果を有す
る。更に、板波の振動モードの選択を、各振動発生コイ
ルへのパルス電流の位相を異ならせることで容易に行な
うことができるという効果をも有する。
サおよび受信トランスデユーサをそれぞれ試料板体の表
裏両面に設けたので、従来の片面に依る板波送受信の場
合に比べ、同じ板厚ならば板波の振幅が大きくなりＳ／
Ｎ比が向上するという効果を有し、また、板波の送受信
可能な限界板厚を２倍程度拡大できるという効果を有す
る。更に、板波の振動モードの選択を、各振動発生コイ
ルへのパルス電流の位相を異ならせることで容易に行な
うことができるという効果をも有する。
第１図は従来の板波送受信装置を示すブロック図、第２
図は第１図装置における振動発生・振動検出コイルの形
状を示す概略図、第３図は板波発生の原理説明図、第４
図は板波振動モードの典型態様を示す説明図、第５図は
本発明の一実施例による板波送受信装置を示すブロック
図、第６図は、第５図装置における板波発生原理を説明
するだめの原理説明図で、第６図（ａ）、（ｂ）はＳモ
ード板波の説明図、第６１２ （ｃ）、 （ｄ）はａモ
ード板波の説明図、第７図はａモード板波発生のための
各パルス電流の波形図、第８図はａモード板波受信゛に
かがる各振動検出コイルと対応増・幅器との接続方法を
示す配線図、第９図は振動発生・振動検出コイルの他の
実施例を示す概略図である。 （１６）・・・試料板体、（１７）・・・伝搬方向、（
１８）・・・板波。 （１８ａ）、（＋９ｂ） −送信トランスデユーサ、（
２０ａ）、（２０ｂ）、（２５ａ）、（２５ｂ） ・−
電磁石、（２１ａ）、（２ｔｂ） −・・振動発生コイ
ル、（２２）・・・直流電源装置、 （２３ａ）、（２３ｂ） −パルサ、 （２４ａ）、（２４ｂ） −受信トランスデユーサ、（
２ｅａ）、（２８ｂ） ・−振動検出コイル、（２７ａ
）、（２７ｂ） −増幅器、 （２８）・・・加算器、 （２８）・・・判定
器、（３０）・・・制御器。 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 ２ 図 第 ４ 図 φ ◆ ◆ ◆ ＠ ３ 図 第 ５ 図 ＄６１１！１ （Ｃ） 第 ８ 図 第 ９ 図 （６）明細書第１３頁第１行乃至第４行の「表裏両面に
・・・達成できる。」という記載を次のように補正する
。 ［表裏両面にローレンツ力を発生できるので、従来に比
べて板波の励振力が大きくなる。したがって、検出性能
の向上が達成できる。」（７）明細書第１３頁第６行の
「振動発生・振動検出」という記載を「発生・検出」と
補正する。 ７、添付書類の目録 訂正願書 １通量 上
図は第１図装置における振動発生・振動検出コイルの形
状を示す概略図、第３図は板波発生の原理説明図、第４
図は板波振動モードの典型態様を示す説明図、第５図は
本発明の一実施例による板波送受信装置を示すブロック
図、第６図は、第５図装置における板波発生原理を説明
するだめの原理説明図で、第６図（ａ）、（ｂ）はＳモ
ード板波の説明図、第６１２ （ｃ）、 （ｄ）はａモ
ード板波の説明図、第７図はａモード板波発生のための
各パルス電流の波形図、第８図はａモード板波受信゛に
かがる各振動検出コイルと対応増・幅器との接続方法を
示す配線図、第９図は振動発生・振動検出コイルの他の
実施例を示す概略図である。 （１６）・・・試料板体、（１７）・・・伝搬方向、（
１８）・・・板波。 （１８ａ）、（＋９ｂ） −送信トランスデユーサ、（
２０ａ）、（２０ｂ）、（２５ａ）、（２５ｂ） ・−
電磁石、（２１ａ）、（２ｔｂ） −・・振動発生コイ
ル、（２２）・・・直流電源装置、 （２３ａ）、（２３ｂ） −パルサ、 （２４ａ）、（２４ｂ） −受信トランスデユーサ、（
２ｅａ）、（２８ｂ） ・−振動検出コイル、（２７ａ
）、（２７ｂ） −増幅器、 （２８）・・・加算器、 （２８）・・・判定
器、（３０）・・・制御器。 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 ２ 図 第 ４ 図 φ ◆ ◆ ◆ ＠ ３ 図 第 ５ 図 ＄６１１！１ （Ｃ） 第 ８ 図 第 ９ 図 （６）明細書第１３頁第１行乃至第４行の「表裏両面に
・・・達成できる。」という記載を次のように補正する
。 ［表裏両面にローレンツ力を発生できるので、従来に比
べて板波の励振力が大きくなる。したがって、検出性能
の向上が達成できる。」（７）明細書第１３頁第６行の
「振動発生・振動検出」という記載を「発生・検出」と
補正する。 ７、添付書類の目録 訂正願書 １通量 上
Claims (1)
- 試料板体表面に対し平行なコイル辺を有する振動発生コ
イルを備えた第１および第２の送信トランスデユーサ、
上記試料板体表面に対して水平または垂直な磁界を与え
る磁石機構と、上記試料板体表面に対し平行なコイル辺
を有する振動検出コイルとを備えて上記第１または第２
の送信トランスデユーサに対しそれぞれ離間して設けら
れた第１および第２の受信トランスデユーサ、並びに、
各振動検出コイルからの信号を受ける判定器とを備えて
成り、上記第１および第２の受信トランスデユーサを」
二記試料板体を介在させて相対向配置すると共に、上記
第１および第２の受信トランスデユーサを上記試料板体
を介在させて相対向配置し、上記各振動発生コイルに通
流することで上記試料板体を振動させ、該振動を上記各
振動検出コイルで捉え、それら検出信号に基づき上記判
定器が試料板体の性状を判定する構成としたことを特徴
とする板波送受信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58048336A JPS59173753A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | 試料板体の性状を判定するための板波送受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58048336A JPS59173753A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | 試料板体の性状を判定するための板波送受信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59173753A true JPS59173753A (ja) | 1984-10-01 |
| JPH0310071B2 JPH0310071B2 (ja) | 1991-02-12 |
Family
ID=12800563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58048336A Granted JPS59173753A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | 試料板体の性状を判定するための板波送受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59173753A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010175340A (ja) * | 2009-01-28 | 2010-08-12 | Nagoya Institute Of Technology | 板厚測定方法および板厚測定装置 |
| JP2011191230A (ja) * | 2010-03-16 | 2011-09-29 | Fuji Heavy Ind Ltd | 損傷診断システム及び損傷診断方法 |
| JP2016166840A (ja) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 日本電気株式会社 | 検査装置及び検査方法 |
-
1983
- 1983-03-23 JP JP58048336A patent/JPS59173753A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010175340A (ja) * | 2009-01-28 | 2010-08-12 | Nagoya Institute Of Technology | 板厚測定方法および板厚測定装置 |
| JP2011191230A (ja) * | 2010-03-16 | 2011-09-29 | Fuji Heavy Ind Ltd | 損傷診断システム及び損傷診断方法 |
| JP2016166840A (ja) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 日本電気株式会社 | 検査装置及び検査方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0310071B2 (ja) | 1991-02-12 |
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