JPS5995454A - 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
- JPS5995454A JPS5995454A JP57205616A JP20561682A JPS5995454A JP S5995454 A JPS5995454 A JP S5995454A JP 57205616 A JP57205616 A JP 57205616A JP 20561682 A JP20561682 A JP 20561682A JP S5995454 A JPS5995454 A JP S5995454A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- generated
- permanent magnets
- 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]
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)
- Transducers For 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波トランスデユーサに関する。
探傷装置の電磁超音波トランスデユーサに関する。
例えば船体溶接部内部のｍ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
えばコ字秋の永久磁石１１が用いられるもので、この磁
石１１のＮｉとＳ（夕との間には磁界の生じる方向と直
角にした枚数のｍ憑部分を有するコイル１２を配置して
椙成している。
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
えばコ字秋の永久磁石１１が用いられるもので、この磁
石１１のＮｉとＳ（夕との間には磁界の生じる方向と直
角にした枚数のｍ憑部分を有するコイル１２を配置して
椙成している。
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Ｉ ｉ（を流すと、上記船体浴戻部に相当する
被検査体１３ζこは渦電流工、〜工。
周波電流Ｉ ｉ（を流すと、上記船体浴戻部に相当する
被検査体１３ζこは渦電流工、〜工。
が発生するもので、この渦電流工、〜１７は永久磁石１
１により被検套体１３の内部にＮ極からＳ極方向に向け
て生じるようになる磁束Ｂｌ力 〜Ｂ７との相互作用ｌこよりローレンツ＃Ｆｌ〜力 Ｆ７を発生する。このローレンツ″＃Ｆ１〜Ｆ？は上記
渦′眠流Ｉ、〜Ｉ７に伴なってコイル１２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。
１により被検套体１３の内部にＮ極からＳ極方向に向け
て生じるようになる磁束Ｂｌ力 〜Ｂ７との相互作用ｌこよりローレンツ＃Ｆｌ〜力 Ｆ７を発生する。このローレンツ″＃Ｆ１〜Ｆ？は上記
渦′眠流Ｉ、〜Ｉ７に伴なってコイル１２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
、 λ θ〒＝ｉ−” （−） λ：超音波の波長２Ｔ。
、 λ θ〒＝ｉ−” （−） λ：超音波の波長２Ｔ。
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）に示すように両仰１端面にＮおよ
びＳ極を有する長方形状の永久磁石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１５のＮ
極に対面して直線部が横切るコイル１２を配置して（（
ζ成している。
の他に、第２図（ａ）に示すように両仰１端面にＮおよ
びＳ極を有する長方形状の永久磁石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１５のＮ
極に対面して直線部が横切るコイル１２を配置して（（
ζ成している。
伝播方向θで超音波の脅威波面１４を形成している。
つまり被検査体１３の内部に偏等が存在する場合、超音
波は傷の存在する位誼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誼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びＳ極相互
間の距峙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Ｂ、〜Ｂｙ、Ｂｌ〜Ｂ、は
低磁束密度の状態となってし才う。したがってこのよう
な場合には、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↓凄であり、充分な探傷検出感度を得る
ことができない。
間の距峙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Ｂ、〜Ｂｙ、Ｂｌ〜Ｂ、は
低磁束密度の状態となってし才う。したがってこのよう
な場合には、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↓凄であり、充分な探傷検出感度を得る
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、例えば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、充分な探傷感度を得ることができ、しかも小型化可
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
目的とする。
たもので、例えば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、充分な探傷感度を得ることができ、しかも小型化可
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
目的とする。
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
、それぞれ磁極の並ぶ方向が平行番こなるようにして隣
り合う磁極が互いに相反するように順次近接配列された
複敬の永久磁石でなる磁気回路と、この磁気回路の磁極
の並ぶ一側面に上記磁石の配列方向と直角にして横断す
るように直線部分が設定された高周波電流コイルとを具
備するようにしたものである。
、それぞれ磁極の並ぶ方向が平行番こなるようにして隣
り合う磁極が互いに相反するように順次近接配列された
複敬の永久磁石でなる磁気回路と、この磁気回路の磁極
の並ぶ一側面に上記磁石の配列方向と直角にして横断す
るように直線部分が設定された高周波電流コイルとを具
備するようにしたものである。
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４１ト成を示すもので、ａｔｙ個例
えば６個の小型な永久磁石２０ａ〜ｚｏｆのそれぞれを
、そのＦＡ極の並ぶ方向を平行にして、且？この永久磁
石２０ａ〜２０ｆの磁徐が相反して隣接するように順次
近接して配列する。そしてこの磁石群の磁極の並ぶ一方
の仲面には、薄板状のフェライトコア２ノを付設し一体
化して磁気回路を構成する。
えば６個の小型な永久磁石２０ａ〜ｚｏｆのそれぞれを
、そのＦＡ極の並ぶ方向を平行にして、且？この永久磁
石２０ａ〜２０ｆの磁徐が相反して隣接するように順次
近接して配列する。そしてこの磁石群の磁極の並ぶ一方
の仲面には、薄板状のフェライトコア２ノを付設し一体
化して磁気回路を構成する。
この籾数の磁石２０ａ〜２０ｆでなるイｍ石群の、上記
フェライトコア２１が付設される面と反対側の磁極の並
ぶ面には、それぞれの磁石２０ａ〜ｚｏｆの境界線に対
応して直線部分の設定される高周波電流コイル２２を配
置する。
フェライトコア２１が付設される面と反対側の磁極の並
ぶ面には、それぞれの磁石２０ａ〜ｚｏｆの境界線に対
応して直線部分の設定される高周波電流コイル２２を配
置する。
この高周波電流コイル２２は上記磁石群の並ぶ／
方向を２つに分割した４７囲で、そｎ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
で構成されるもので、このコイル２２に高周波電流■□
を供給してなる。。
したコイル単体２２ａ 、２２ｂを直列に接続する状態
で構成されるもので、このコイル２２に高周波電流■□
を供給してなる。。
ここで磁気回路の磁石２０ａ〜２ｏｆそれぞれの相互間
隔Ｔｏは、 λ １°＝丁丁ゴー を満足する間隔に設定する。但しλは発生する超音波の
波長、θはその超音波の伝播方向である。
隔Ｔｏは、 λ １°＝丁丁ゴー を満足する間隔に設定する。但しλは発生する超音波の
波長、θはその超音波の伝播方向である。
す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ｉｓｔこ対して、それ
ぞれ隣り会う永久磁石２０ａ〜ｚｏｆ相互間でＮからＳ
’ｉ”ｊ方向ｌこ生じる磁界により、間４ Ｔ ｏの
磁束Ｂ１〜Ｂ５が加えられる。
３図（ｂ）に示すように被検査体ｉｓｔこ対して、それ
ぞれ隣り会う永久磁石２０ａ〜ｚｏｆ相互間でＮからＳ
’ｉ”ｊ方向ｌこ生じる磁界により、間４ Ｔ ｏの
磁束Ｂ１〜Ｂ５が加えられる。
この磁束Ｂ１〜ＢＳは、上記それぞれの磁石２０ａ〜ｚ
ｏｆを短距離間隔で近接設定したことにより、比較的高
磁束密度で加えられるもので、この磁束Ｂ、ｍ１３ｓに
対してコイル２２ｔこ高周波電流ＩＨを流すと、被検畳
体１３にはコイル２２と平行にして渦電流Ｉ、〜Ｉ、が
発生する。
ｏｆを短距離間隔で近接設定したことにより、比較的高
磁束密度で加えられるもので、この磁束Ｂ、ｍ１３ｓに
対してコイル２２ｔこ高周波電流ＩＨを流すと、被検畳
体１３にはコイル２２と平行にして渦電流Ｉ、〜Ｉ、が
発生する。
この渦電流工、〜Ｉ、は磁束Ｂ１〜Ｂ、との相互作用に
より間隔Ｔ。で垂直方向に１８０°変化する縦波状の・
−レンツＪＦ、〜Ｆ５を発生するもので、このローレン
ツ４Ｆ１〜Ｆ、に伴なって被検査体１３の内部には超音
波が発生し、半無限的に伝播されるようになる。
より間隔Ｔ。で垂直方向に１８０°変化する縦波状の・
−レンツＪＦ、〜Ｆ５を発生するもので、このローレン
ツ４Ｆ１〜Ｆ、に伴なって被検査体１３の内部には超音
波が発生し、半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。
上記実施例では複数の磁石を等しい形状としたが、例え
ば第４図ζこ示すように構成してもよい。この実施例で
は磁気回路を例えば７個の永久磁石２０２〜２０ｇで構
成するもので、その中央の磁石ｚｏｄの幅が２Ｔｏとな
るように他の磁石より大きく設定する。そしてこの幅広
の磁石２０ｄ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ｆつの渦巻線として簡さらζこ上記実
施例では、コイル２２のそれぞｎの直線部分を、磁石２
０ａ〜２０ｆそれぞれの境界線に対応して設定している
が、第５図（ａｉに示すよう（こ、このコイル２２それ
ぞれの直線部分を、例えば５個の磁石２０２〜２θｅそ
れぞれの磁極面の中心緑に対応して設足し構成すること
もできる。
ば第４図ζこ示すように構成してもよい。この実施例で
は磁気回路を例えば７個の永久磁石２０２〜２０ｇで構
成するもので、その中央の磁石ｚｏｄの幅が２Ｔｏとな
るように他の磁石より大きく設定する。そしてこの幅広
の磁石２０ｄ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ｆつの渦巻線として簡さらζこ上記実
施例では、コイル２２のそれぞｎの直線部分を、磁石２
０ａ〜２０ｆそれぞれの境界線に対応して設定している
が、第５図（ａｉに示すよう（こ、このコイル２２それ
ぞれの直線部分を、例えば５個の磁石２０２〜２θｅそ
れぞれの磁極面の中心緑に対応して設足し構成すること
もできる。
すなわちこのような構成によりば、第５図（ｂＪ力
に示すようにローレンツ奔Ｆ１〜Ｆ、は横波状に１８０
°変化して発生するようになり、この横力 波状のローレンツ力Ｆ１〜Ｆ、により上記実施例と同球
の超音波の合成波面２３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図に示すように侵気
回路中央の永久磁石２０ｄの中１を２Ｔｏとなるように
構成し、コイル２２を簡素化して構成することもできる
。
°変化して発生するようになり、この横力 波状のローレンツ力Ｆ１〜Ｆ、により上記実施例と同球
の超音波の合成波面２３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図に示すように侵気
回路中央の永久磁石２０ｄの中１を２Ｔｏとなるように
構成し、コイル２２を簡素化して構成することもできる
。
同、上記のよう（こ構成されるトランスデユーサでは、
何ｎＯ）場合においても、〜次式を満足する斜方向θで
強力な超音波による合成波面２３を形成して伝播するよ
うになるものである。
何ｎＯ）場合においても、〜次式を満足する斜方向θで
強力な超音波による合成波面２３を形成して伝播するよ
うになるものである。
θ−６ｍ−” （−） λ：超音波の波長２Ｔ。
以上のようにこの発明によれば、それぞれ磁枚の並ぶ方
向が平行になるようζこして隣り合う磁極が互いに相反
するように順次近接配夕１１された複数の永久磁石でな
る磁気回路と、この磁気回路の磁極の並ぶ一律１面に上
記磁石の自己夕１１方向と直角ζこして横断するように
直線部分カベ設定された高周波ｍｒ ｒｌｉｃコイルと
を具４６ｊ したので、１ヒ！父的小型なトランスデユ
ーサにより、被検’ｆ（本内部に強磁界で高＠度の磁束
を加えること力Ｓでき、強力な超音波を発生することか
可能となる。すなわち被検査体に対する超、音波の伝播
特性力３同上することにより、例えば１１ Ｑの存在す
るステンレスｐおよびアルミニウム等の非磁性体をネｖ
！検査体として超音波ｇ傷するような場合でも、強力な
杯躬波が正確な方向で帰還されるよう（こなるので、超
音波による採湯検出感度（ま男−０勺に向上するもので
ある。
向が平行になるようζこして隣り合う磁極が互いに相反
するように順次近接配夕１１された複数の永久磁石でな
る磁気回路と、この磁気回路の磁極の並ぶ一律１面に上
記磁石の自己夕１１方向と直角ζこして横断するように
直線部分カベ設定された高周波ｍｒ ｒｌｉｃコイルと
を具４６ｊ したので、１ヒ！父的小型なトランスデユ
ーサにより、被検’ｆ（本内部に強磁界で高＠度の磁束
を加えること力Ｓでき、強力な超音波を発生することか
可能となる。すなわち被検査体に対する超、音波の伝播
特性力３同上することにより、例えば１１ Ｑの存在す
るステンレスｐおよびアルミニウム等の非磁性体をネｖ
！検査体として超音波ｇ傷するような場合でも、強力な
杯躬波が正確な方向で帰還されるよう（こなるので、超
音波による採湯検出感度（ま男−０勺に向上するもので
ある。
第１図および第２図はそれぞわ従来のトランスデユーサ
を説明する図、第３図はこの発明の一夫施例（こ係る腎
り％超音波トランスデユーサを説明する１メ、第４ Ｌ
４：乃至第６図はそれぞれこの尾明の他の只施ｉ７１」
を示す図である１゜１３・・被検を体、２ｏａ〜２０ｆ
・・・永久磁石、２１・・・フェライトコア、２２・高
周波′・ｉ流コイル。 出Ｉ−一人復代理人 弁、凍土 鈴 エ 武 彦牙１図 （ａ） （ｂ） （ａ） 牙３図 （ａ） 牙４図 牙５図 （ａ）
を説明する図、第３図はこの発明の一夫施例（こ係る腎
り％超音波トランスデユーサを説明する１メ、第４ Ｌ
４：乃至第６図はそれぞれこの尾明の他の只施ｉ７１」
を示す図である１゜１３・・被検を体、２ｏａ〜２０ｆ
・・・永久磁石、２１・・・フェライトコア、２２・高
周波′・ｉ流コイル。 出Ｉ−一人復代理人 弁、凍土 鈴 エ 武 彦牙１図 （ａ） （ｂ） （ａ） 牙３図 （ａ） 牙４図 牙５図 （ａ）
Claims (1)
- それぞれ磁極の並ぶ方向が平行になるようにして隣り合
ｐ磁極が互いに相反するよう（こ順次近接配列された板
数の永久磁石でなる磁気回路と、この磁気回路の磁極の
並ぶ一卵面番こ上記磁石の配列方向と直角にして横断す
るように直線部分が設足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波トランスデユーサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57205616A JPS5995454A (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 |
|---|---|---|---|
| JP57205616A JPS5995454A (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 |
|---|---|
| JPS5995454A true JPS5995454A (ja) | 1984-06-01 |
| JPH0143265B2 JPH0143265B2 (ja) | 1989-09-19 |
Family
ID=16509823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57205616A Granted JPS5995454A (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) | JPS5995454A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003067247A1 (en) * | 2002-02-05 | 2003-08-14 | Pii Limited | Electromagnetic acoustic transducers |
| US20110031966A1 (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-10 | Snu R&Db Foundation | Non-contact type transducer having multi-loop coil for plate member |
| RU185529U1 (ru) * | 2018-07-11 | 2018-12-07 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) | Электромагнитно-акустический преобразователь |
-
1982
- 1982-11-24 JP JP57205616A patent/JPS5995454A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003067247A1 (en) * | 2002-02-05 | 2003-08-14 | Pii Limited | Electromagnetic acoustic transducers |
| US20110031966A1 (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-10 | Snu R&Db Foundation | Non-contact type transducer having multi-loop coil for plate member |
| KR101066247B1 (ko) | 2009-08-04 | 2011-09-20 | 서울대학교산학협력단 | 멀티 루프 코일을 구비하는 판재용 비접촉식 트랜스듀서 |
| RU185529U1 (ru) * | 2018-07-11 | 2018-12-07 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) | Электромагнитно-акустический преобразователь |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0143265B2 (ja) | 1989-09-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2573029C (en) | Flexible electromagnetic acoustic transducer sensor | |
| EP3213063B1 (en) | Electromagnetic acoustic transducer | |
| US4127035A (en) | Electromagnetic transducer | |
| KR101061590B1 (ko) | 자기 변형 트랜스듀서, 이를 이용한 구조 진단 장치 및 구조 진단 방법 | |
| CN107790363B (zh) | 阵列式多角度螺旋类sh导波电磁超声换能器 | |
| JP6818977B2 (ja) | 電磁超音波センサ | |
| US20060173341A1 (en) | Electromagnetic ultrasound converter | |
| CN111380963A (zh) | 一种无永磁铁的全向sh波电磁超声换能器及其设计方法 | |
| JPS5995454A (ja) | 電磁超音波トランスデユ−サ | |
| US7395715B2 (en) | Electromagnetic ultrasound probe | |
| JPS5995453A (ja) | 電磁超音波トランスデユ−サ | |
| JPH0215018B2 (ja) | ||
| CN219830966U (zh) | 空间立体环绕式电磁超声纵波线性相控阵探头 | |
| JP3504430B2 (ja) | 斜角電磁超音波トランスデューサ | |
| CN219830967U (zh) | 空间立体环绕式电磁超声横波线性相控阵探头 | |
| JPH0239252Y2 (ja) | ||
| JPS6038214Y2 (ja) | 電磁超音波トランスデュ−サ− | |
| JPH0142379B2 (ja) | ||
| JPS59160757A (ja) | 電磁音響トランスデユ−サ | |
| JPS637346B2 (ja) | ||
| RU2327152C2 (ru) | Эма преобразователь | |
| JPH0142378B2 (ja) | ||
| JPH01100450A (ja) | 電磁超音波探触子 | |
| JPH01262464A (ja) | 電磁超音波送受信装置 | |
| JPS58221161A (ja) | 電磁音響トランスデユ−サ |