JPS5995453A - 電磁超音波トランスデユ−サ - Google Patents
電磁超音波トランスデユ−サInfo
- Publication number
- JPS5995453A JPS5995453A JP20561582A JP20561582A JPS5995453A JP S5995453 A JPS5995453 A JP S5995453A JP 20561582 A JP20561582 A JP 20561582A JP 20561582 A JP20561582 A JP 20561582A JP S5995453 A JPS5995453 A JP S5995453A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- poles
- generated
- coil
- inspected
- 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.)
- Granted
Links
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]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/042—Wave modes
- G01N2291/0427—Flexural waves, plate waves, e.g. Lamb waves, tuning fork, cantilever
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- 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】
この発明は、例えば船体等の金属性構造部材を探傷する
探傷装置の電磁超音阪トランスデユーサに関する。
探傷装置の電磁超音阪トランスデユーサに関する。
例えば船体溶接部内部の溶接状態を超音波で探傷するに
は、第１図（ａ）に示すようなトランスデユーサを用い
て超音波を発生させている。このトランスデユーサは、
例えばコ字状の永久磁石１ノが用いられるもので、この
磁石１１のＮ極とＳ極との間には、磁界の生じる方向と
直角にした複数の直恕部分を有するコイル１２を配置し
て構成している。
は、第１図（ａ）に示すようなトランスデユーサを用い
て超音波を発生させている。このトランスデユーサは、
例えばコ字状の永久磁石１ノが用いられるもので、この
磁石１１のＮ極とＳ極との間には、磁界の生じる方向と
直角にした複数の直恕部分を有するコイル１２を配置し
て構成している。
すなわち同図（ｂ）に示すように、このコイル１２に高
周波電流ＩＨを流すと、上記船体溶接部に相当する被検
査体１３には渦を流１．〜■７が発生１−るもので、こ
の渦電流１１〜工、は永久磁石１ノにより被検を体１３
の内部にＮ極からＳ極方向に同けて生じるようになる磁
束Ｂ１〜Ｂ７ との相互作用によりローレンツ力Ｆ１〜
Ｆ７ を発生する。このローレンツ力Ｆ！〜Ｆ７は、
上記渦電流■、〜■７に伴なってコイル１２の間隔Ｔ。
周波電流ＩＨを流すと、上記船体溶接部に相当する被検
査体１３には渦を流１．〜■７が発生１−るもので、こ
の渦電流１１〜工、は永久磁石１ノにより被検を体１３
の内部にＮ極からＳ極方向に同けて生じるようになる磁
束Ｂ１〜Ｂ７ との相互作用によりローレンツ力Ｆ１〜
Ｆ７ を発生する。このローレンツ力Ｆ！〜Ｆ７は、
上記渦電流■、〜■７に伴なってコイル１２の間隔Ｔ。
で方向が縦波状に１８０°変化すやもので、このローレ
ンツ力Ｆ１〜Ｆ７ の方向変化に対応するように被検
査体１３の内部には超音波が発生する。
ンツ力Ｆ１〜Ｆ７ の方向変化に対応するように被検
査体１３の内部には超音波が発生する。
ここで超音波が合成波面１４を形成し伝播する方向θは
、 を満足するような角度に設定される。
、 を満足するような角度に設定される。
また、上記のようなコ字型の永久磁石１１を使用するも
のの他に、第２図（ａ）に示すように両側端面にＮ極お
よびＳ極を有する長方形層の永久磁石１５を用いるトラ
ンスデユーサが考えられている。そしてこの磁石１５Ｏ
Ｎ極に対面して直線部が横切るコイル１２を配置して構
成している。
のの他に、第２図（ａ）に示すように両側端面にＮ極お
よびＳ極を有する長方形層の永久磁石１５を用いるトラ
ンスデユーサが考えられている。そしてこの磁石１５Ｏ
Ｎ極に対面して直線部が横切るコイル１２を配置して構
成している。
すなわち第２図（ｂ）に示すように、このトランスデユ
ーサはローレンツ力Ｆ１〜Ｆ、を横波状に１８０°変化
して発生するもので、この横波状のローレンツ力Ｆ、〜
Ｆ、により、上記と同様の伝播方向θで超音波の合成波
面１４を形成している。
ーサはローレンツ力Ｆ１〜Ｆ、を横波状に１８０°変化
して発生するもので、この横波状のローレンツ力Ｆ、〜
Ｆ、により、上記と同様の伝播方向θで超音波の合成波
面１４を形成している。
つまり被検査体１３の内部に傷等が存在する場合、超音
波は傷の存在する位置で反射されるようになり、この反
射波は上述したのと逆の過程でトランスデユーサにより
電気信号に変換され検出されるものである。
波は傷の存在する位置で反射されるようになり、この反
射波は上述したのと逆の過程でトランスデユーサにより
電気信号に変換され検出されるものである。
しかしこのように構成されたトランスデユーサでは、そ
れぞれの磁石１１，１５ＯＮ極およびＳ極相互間の距離
が比較的長く設定されているため、例えば被検査体１３
がステンレス鋼およびアルミニウム等のように非磁性体
の場合には、その磁気抵抗が大きくなり、被検査体１３
の内部に生じる磁束Ｂ１〜Ｂ７は低磁束密度の状態とな
ってしまう。したがってこのような場合、被検査体１３
の内部に強力な超音波を発生させることは困難であり、
充分な探傷検出感曵を得ることができない。
れぞれの磁石１１，１５ＯＮ極およびＳ極相互間の距離
が比較的長く設定されているため、例えば被検査体１３
がステンレス鋼およびアルミニウム等のように非磁性体
の場合には、その磁気抵抗が大きくなり、被検査体１３
の内部に生じる磁束Ｂ１〜Ｂ７は低磁束密度の状態とな
ってしまう。したがってこのような場合、被検査体１３
の内部に強力な超音波を発生させることは困難であり、
充分な探傷検出感曵を得ることができない。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、例えはステンレス鋼およびアルミニウム等の
非磁性体を被検査体として超音波探傷するような場合で
も、充分な採湯感度を得ることができ、しがも小型化可
能となる電磁超音波トランスデユーサを提供することを
目白つとする。
たもので、例えはステンレス鋼およびアルミニウム等の
非磁性体を被検査体として超音波探傷するような場合で
も、充分な採湯感度を得ることができ、しがも小型化可
能となる電磁超音波トランスデユーサを提供することを
目白つとする。
すなわちこの発明に係る電磁超音波トランスデユーサは
、それぞれコアを介して同磁極が向き合うように順次配
列された複数の永久磁石でなる磁気回路と、この磁気回
路の−ｇｉ８面に上記磁石の配列方向と直角にして横断
するように巻回設定されたち周波電流コイルとを具備す
るよ５にしたものである。
、それぞれコアを介して同磁極が向き合うように順次配
列された複数の永久磁石でなる磁気回路と、この磁気回
路の−ｇｉ８面に上記磁石の配列方向と直角にして横断
するように巻回設定されたち周波電流コイルとを具備す
るよ５にしたものである。
以下図面によりこの発明の一実施例を説明する。
第３図（ａ）はその構成を示すもので、複数個例えば５
個の板状の永久磁石２０３〜２０ｅのそれぞれを、その
Ｎ極およびＳ極が向かい合うように順次重ね合わせるよ
うに配列する。そしてこの磁石群の両端、さらにこの磁
石２０２〜２０ｅのそれぞれ相互間にはＮ板状のフェラ
イトコア２１ａ〜２ｚｆを介在し一体化して構成する。
個の板状の永久磁石２０３〜２０ｅのそれぞれを、その
Ｎ極およびＳ極が向かい合うように順次重ね合わせるよ
うに配列する。そしてこの磁石群の両端、さらにこの磁
石２０２〜２０ｅのそれぞれ相互間にはＮ板状のフェラ
イトコア２１ａ〜２ｚｆを介在し一体化して構成する。
この複数の磁石２０３〜２０ｅでなる磁石群の磁極の並
ぶ面に対向して、へおよびＳの異なる磁極の境界線に対
応する直線部分を有する高周波電流コイル２２を設定す
るもので、このコイル２２は上記磁石群を２つに分割し
た範囲で、それぞれ逆方向に巻回したコイル単体２２ａ
、２２ｂを直列に接続する状態で構成される。そしてこ
のコイル２２に高周波電流ＩＨを供給してなる。
ぶ面に対向して、へおよびＳの異なる磁極の境界線に対
応する直線部分を有する高周波電流コイル２２を設定す
るもので、このコイル２２は上記磁石群を２つに分割し
た範囲で、それぞれ逆方向に巻回したコイル単体２２ａ
、２２ｂを直列に接続する状態で構成される。そしてこ
のコイル２２に高周波電流ＩＨを供給してなる。
ここで磁気回路の磁石２０ａ〜２０ｅそれぞれの相互間
隔Ｔ。は、 を満足する間隔に設定する。但しλは発生する超音波の
成長、θはその超音波の伝播方向である。
隔Ｔ。は、 を満足する間隔に設定する。但しλは発生する超音波の
成長、θはその超音波の伝播方向である。
づ−なわちこのように構成される磁気回路においては、
第３図（ｂ）に示すように被検査体１３に対して、フェ
ンイトコア２１ａ〜ｚ１ｆそれぞれを磁極として、１ｆ
ｊＪ隔Ｔ０で磁束Ｂ１〜Ｂ、が水平方向に１８０°変化
して加えられる。この磁束Ｂ１〜Ｂ、は、それぞれ短距
離間隔で設定されたフェンイトコア２１ａ〜２１ｆの磁
気作用により、比較的高磁束曽度で加えられるもので、
この磁束Ｂ、〜Ｂ、に対してコイル２２に高周波電流Ｉ
ｎを流すと、被検蓋体１３にはコイル２２と平行にして
渦電θｉｒ、Ｉ、〜■、が発生する。
第３図（ｂ）に示すように被検査体１３に対して、フェ
ンイトコア２１ａ〜ｚ１ｆそれぞれを磁極として、１ｆ
ｊＪ隔Ｔ０で磁束Ｂ１〜Ｂ、が水平方向に１８０°変化
して加えられる。この磁束Ｂ１〜Ｂ、は、それぞれ短距
離間隔で設定されたフェンイトコア２１ａ〜２１ｆの磁
気作用により、比較的高磁束曽度で加えられるもので、
この磁束Ｂ、〜Ｂ、に対してコイル２２に高周波電流Ｉ
ｎを流すと、被検蓋体１３にはコイル２２と平行にして
渦電θｉｒ、Ｉ、〜■、が発生する。
この渦電１１１ｅ ” １〜■、は磁束Ｂ、〜Ｂ、との
相互作用このローレンツ”）；ｐ、−ｐ、 に伴なっ
て被検査体１３の内部には超音波が発生し、牛無限的に
伝播されるようになる。
相互作用このローレンツ”）；ｐ、−ｐ、 に伴なっ
て被検査体１３の内部には超音波が発生し、牛無限的に
伝播されるようになる。
ここで超音波は次式を満足する斜方向θで強力な合成波
面２３を形成し伝播するものである。
面２３を形成し伝播するものである。
第４図は他の実施例を示すもので、磁気回路を構成する
中央の永久磁石２０Ｃの幅を他の磁石より大きく構成し
、その両側のフェライトコア２１Ｃ１２１ｄ相互間か２
Ｔ０となるように設定する。そしてこの幅広の磁石２０
Ｇに対向して中心巻線が形成されるように、コイル２２
全体を１つの渦巻線として？’ＪＸ化して構成する。
中央の永久磁石２０Ｃの幅を他の磁石より大きく構成し
、その両側のフェライトコア２１Ｃ１２１ｄ相互間か２
Ｔ０となるように設定する。そしてこの幅広の磁石２０
Ｇに対向して中心巻線が形成されるように、コイル２２
全体を１つの渦巻線として？’ＪＸ化して構成する。
さらに上記実施例では、コイル２２のそれぞれの直線部
分を、磁石２０ａ〜２０６面それぞれに対向して設定し
ているが、第５図（ａ）に示すようにこのコイル２２そ
れぞれの直線部分を、フェライトコア２１ａ〜２１ｆ面
それぞれに対向して設廻し構成することもできる。ずな
わちこのような構成によれば第５図（ｂ）に示すように
、ローレンツ力に１〜Ｆ６は横波状に１８０°変化して
発生ずるようになり、この横波状のローレンツ力Ｆｌ−
，−Ｆ、により上記実施例と同様の超音波の合成波面２
３を形成し伝播することができる。
分を、磁石２０ａ〜２０６面それぞれに対向して設定し
ているが、第５図（ａ）に示すようにこのコイル２２そ
れぞれの直線部分を、フェライトコア２１ａ〜２１ｆ面
それぞれに対向して設廻し構成することもできる。ずな
わちこのような構成によれば第５図（ｂ）に示すように
、ローレンツ力に１〜Ｆ６は横波状に１８０°変化して
発生ずるようになり、この横波状のローレンツ力Ｆｌ−
，−Ｆ、により上記実施例と同様の超音波の合成波面２
３を形成し伝播することができる。
このような場合においても、第６図に示すように磁気回
路中央のフェライトコア２１Ｃ。
路中央のフェライトコア２１Ｃ。
２１ｄ相互間が２Ｔｏとなるように永久磁石２０Ｃを構
成し、コイル２２を簡素化して構成することもできる。
成し、コイル２２を簡素化して構成することもできる。
尚、上記のようにｈｑ成されるトランスデユーサでは、
何れの場合においても、次式を満足する斜方向θで強力
な超音改による合成波面２３を形成して伝播するように
なるものである。
何れの場合においても、次式を満足する斜方向θで強力
な超音改による合成波面２３を形成して伝播するように
なるものである。
以上のようにこの発明によれば、それぞれコアを介して
同磁極が向ぎ合うように順次配列された複μの永久磁石
でなる磁気回路と、この磁気回路の一側面に上記磁石の
配列方向と直角にして横断するように巷回設定された高
周波電流コイルとを具Φｆｉｔ シたので、比較的小型
なトランスデユーサにより、被検歪体内部に強磁界で高
密度の磁束を加えることができ、強力な超音波を発生す
ることが可能となる。すなわち被検査体に対する超音波
の伝播特性が向上することにより、例えば鶴等の存在す
るステ／レス鋼およびアルミニウム等の非磁性体を被検
査体として超音波裸部するような場合でも、強力な反射
波が正確な方向で帰還されるようになるので、超音波に
よる探傷検出感度は飛躍的に向上するものである。
同磁極が向ぎ合うように順次配列された複μの永久磁石
でなる磁気回路と、この磁気回路の一側面に上記磁石の
配列方向と直角にして横断するように巷回設定された高
周波電流コイルとを具Φｆｉｔ シたので、比較的小型
なトランスデユーサにより、被検歪体内部に強磁界で高
密度の磁束を加えることができ、強力な超音波を発生す
ることが可能となる。すなわち被検査体に対する超音波
の伝播特性が向上することにより、例えば鶴等の存在す
るステ／レス鋼およびアルミニウム等の非磁性体を被検
査体として超音波裸部するような場合でも、強力な反射
波が正確な方向で帰還されるようになるので、超音波に
よる探傷検出感度は飛躍的に向上するものである。
第１図および第２図はそれぞれ従来のトランスデユーサ
を説明する図、第３図はこの発明の一実施例に係る電磁
超音波トランスデユーサを説明する図、第４図乃至第６
図はそれぞれこの発明の他の実施例を示す図である。 １３・・・被検査体、２０ａ〜２ｏｅ・・・永久磁石、
２１ａ〜２１ｆ・・・フェライトコア、２２・・・高周
波気流コイル。 出願人復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦牙１図 （ａ） （ｂ） （ａ） 牙３図 （ａ） 牙４図
を説明する図、第３図はこの発明の一実施例に係る電磁
超音波トランスデユーサを説明する図、第４図乃至第６
図はそれぞれこの発明の他の実施例を示す図である。 １３・・・被検査体、２０ａ〜２ｏｅ・・・永久磁石、
２１ａ〜２１ｆ・・・フェライトコア、２２・・・高周
波気流コイル。 出願人復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦牙１図 （ａ） （ｂ） （ａ） 牙３図 （ａ） 牙４図
Claims (1)
- それぞれコアを介して同磁極が向き合うように順次配列
された複数の永久磁石でなる磁気回路と、この磁気回路
の一１１１１１面に上記磁石の配列方向と直角にして横
断するように巻回設定された高周波電流コイルとを具備
したことを特徴とする電磁超音阪トランスデユーサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20561582A JPS5995453A (ja) | 1982-11-24 | 1982-11-24 | 電磁超音波トランスデユ−サ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20561582A JPS5995453A (ja) | 1982-11-24 | 1982-11-24 | 電磁超音波トランスデユ−サ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5995453A true JPS5995453A (ja) | 1984-06-01 |
| JPH0248060B2 JPH0248060B2 (ja) | 1990-10-23 |
Family
ID=16509805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20561582A Granted JPS5995453A (ja) | 1982-11-24 | 1982-11-24 | 電磁超音波トランスデユ−サ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5995453A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103217481A (zh) * | 2013-04-02 | 2013-07-24 | 厦门大学 | 一种应用磁致伸缩的磁声成像探头 |
| GB2531835A (en) * | 2014-10-29 | 2016-05-04 | Imp Innovations Ltd | Electromagnetic accoustic transducer |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5621058A (en) * | 1979-07-30 | 1981-02-27 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Transducer for electromagnetic supersonic wave flaw detection |
-
1982
- 1982-11-24 JP JP20561582A patent/JPS5995453A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5621058A (en) * | 1979-07-30 | 1981-02-27 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Transducer for electromagnetic supersonic wave flaw detection |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103217481A (zh) * | 2013-04-02 | 2013-07-24 | 厦门大学 | 一种应用磁致伸缩的磁声成像探头 |
| GB2531835A (en) * | 2014-10-29 | 2016-05-04 | Imp Innovations Ltd | Electromagnetic accoustic transducer |
| US10537916B2 (en) | 2014-10-29 | 2020-01-21 | Permasense Limited | Electromagnetic acoustic transducer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0248060B2 (ja) | 1990-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6009756A (en) | Device for testing ferromagnetic materials | |
| JP5129566B2 (ja) | フレキシブル電磁音響変換器センサ | |
| US4127035A (en) | Electromagnetic transducer | |
| KR101061590B1 (ko) | 자기 변형 트랜스듀서, 이를 이용한 구조 진단 장치 및 구조 진단 방법 | |
| US6038925A (en) | Focal type electromagnetic acoustic transducer and flaw detection system and method | |
| US4727321A (en) | Method and device for magnetic and ultrasonic testing of ferro-magnetic objects | |
| KR101328063B1 (ko) | 수평전단 체적파 변환용 자기변형 위상배열 트랜스듀서 | |
| US10466206B2 (en) | Non destructive magnetostrictive testing with unidirectional guided waves generated by ferromagnetic strip sensor | |
| JP6818977B2 (ja) | 電磁超音波センサ | |
| JP6275031B2 (ja) | 電磁超音波センサ | |
| JPS5995453A (ja) | 電磁超音波トランスデユ−サ | |
| US7395715B2 (en) | Electromagnetic ultrasound probe | |
| JP2006511173A (ja) | 電磁超音波変換器 | |
| JP3673392B2 (ja) | 電磁超音波探傷装置 | |
| JPH0143265B2 (ja) | ||
| JP3504430B2 (ja) | 斜角電磁超音波トランスデューサ | |
| JPS6175259A (ja) | 電磁超音波トランスジユ−サ | |
| CN219830966U (zh) | 空间立体环绕式电磁超声纵波线性相控阵探头 | |
| JPH0142379B2 (ja) | ||
| JPH0215018B2 (ja) | ||
| JPS6242440B2 (ja) | ||
| JPS62277556A (ja) | 電磁超音波探触子 | |
| JPS62277555A (ja) | 電磁超音波探触子 | |
| RU2343475C1 (ru) | Электромагнитно-акустический преобразователь | |
| JPH0239252Y2 (ja) |