JPS61144566A - 超音波発生用電磁音響トランスデユーサ - Google Patents
超音波発生用電磁音響トランスデユーサInfo
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- JPS61144566A JPS61144566A JP60278848A JP27884885A JPS61144566A JP S61144566 A JPS61144566 A JP S61144566A JP 60278848 A JP60278848 A JP 60278848A JP 27884885 A JP27884885 A JP 27884885A JP S61144566 A JPS61144566 A JP S61144566A
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- Japan
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- electromagnetic acoustic
- high frequency
- supplied
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- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/04—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism
-
- 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
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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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】
ａ、 産業上の利用分野
本発明は、ドイツ特開（ＤＥ−ＰＳ）２６５５８０４の
第８列の第４４行目以下に記載されている属概念に対応
する電磁音響トランスデユーサ（変換器）に関する。
第８列の第４４行目以下に記載されている属概念に対応
する電磁音響トランスデユーサ（変換器）に関する。
特許請求の範囲第（１）項記載の発明は、上記箇所に記
載されているラム（Ｌａｍｂ）波変換器のほか、平面波
および表面波変換器全般に、特に円筒波変換器に関する
。電磁音響トランスデユーサとは、磁界発生手段により
被検物中に磁界を発生させる手段と、被検物中に誘導電
流を発生させるコイルを備え、上記磁界と上記誘導電流
のローレンツ力による相互作用により超音波を被検物中
に発生させ、逆に被検物中の超音波を検出する装置であ
る。
載されているラム（Ｌａｍｂ）波変換器のほか、平面波
および表面波変換器全般に、特に円筒波変換器に関する
。電磁音響トランスデユーサとは、磁界発生手段により
被検物中に磁界を発生させる手段と、被検物中に誘導電
流を発生させるコイルを備え、上記磁界と上記誘導電流
のローレンツ力による相互作用により超音波を被検物中
に発生させ、逆に被検物中の超音波を検出する装置であ
る。
ｂ、 従来の技術
従来技術によるこの種の変換器は、１つの位相偏位を起
こした高周波信号が同時に巻線に伝達さされるので、大
きな超音波振幅が超音波の伝播方向に発生する長所を有
する。しかし、このように高周波信号を印加する場合に
は、初めに音響波が後部の巻線に発生し、この音響波が
前部の巻線の音響波と相殺干渉を起こさないという難点
がある。
こした高周波信号が同時に巻線に伝達さされるので、大
きな超音波振幅が超音波の伝播方向に発生する長所を有
する。しかし、このように高周波信号を印加する場合に
は、初めに音響波が後部の巻線に発生し、この音響波が
前部の巻線の音響波と相殺干渉を起こさないという難点
がある。
超音波の伝播方向に対して逆方向に進行するこの波は、
望ましくない残響を惹起する。
望ましくない残響を惹起する。
Ｃ１発明が解決しようとする問題点
本発明の目的は、超音波の伝播方向に対して逆方向に進
行する音響波を初めから完全に消去する変換器（電磁音
響トランスデユーサ）を提供することにある。
行する音響波を初めから完全に消去する変換器（電磁音
響トランスデユーサ）を提供することにある。
ｄ、 問題点を解決するための手段
上記問題点は、特許請求の範囲第１）１項に記載の特徴
を有する変換器により解決された。
を有する変換器により解決された。
上記変換器では、高周波信号が最初に印加される巻線の
方向にのみ音響信号が発生する。前部の巻線に発生し超
音波伝播方向に対して逆方向に進行する音響信号は、後
部の巻線に発生する遅延高周波信号により打消される。
方向にのみ音響信号が発生する。前部の巻線に発生し超
音波伝播方向に対して逆方向に進行する音響信号は、後
部の巻線に発生する遅延高周波信号により打消される。
その際、ドイツ特開第２６５５８０４の第８列の第４４
行以下に記載の変換器により作られる超音波と同一の最
大振幅を有する超音波が、超音波の伝播方向に発生する
。
行以下に記載の変換器により作られる超音波と同一の最
大振幅を有する超音波が、超音波の伝播方向に発生する
。
特許請求の範囲第（１）項において、超音波振動の波長
はλにより、その周期はＴにより示されている。
はλにより、その周期はＴにより示されている。
上記変換器のいづれにも、特許請求の範囲第（１）項記
載の特徴の同一原則が当て嵌まる。
載の特徴の同一原則が当て嵌まる。
以下の図面に基づいて本発明の詳細な説明する。
ｅ、 実施例
検査すべき管１は、電磁音響トランスデユーサに囲まれ
ている。磁界発生手段は図示されていない。変換器は、
巻線用凹ａ３，４，５．６がλ／２の間隔で刻設されて
いる変換器本体から成る。これら巻線用凹溝３，４，５
．６内には２個の巻線７と８が巻装されている。超音波
伝播方向からみて前部にある巻線８は、凹溝４内を走り
、変換器の後に設けられている橋絡部１０を遣して＊凹
溝６へ戻る。超音波伝播方向からみて後部にある巻線７
は、凹溝３内を走り、変換器の後に設けられている橋絡
部１）を通じて凹溝５へ戻る。それとともにこの例にお
いては、双方の巻線の巻き方向は逆になっている。これ
らの巻線には図示されてはいないが、巻線に高周波電流
を供給する高周波発生器が接続されている。
ている。磁界発生手段は図示されていない。変換器は、
巻線用凹ａ３，４，５．６がλ／２の間隔で刻設されて
いる変換器本体から成る。これら巻線用凹溝３，４，５
．６内には２個の巻線７と８が巻装されている。超音波
伝播方向からみて前部にある巻線８は、凹溝４内を走り
、変換器の後に設けられている橋絡部１０を遣して＊凹
溝６へ戻る。超音波伝播方向からみて後部にある巻線７
は、凹溝３内を走り、変換器の後に設けられている橋絡
部１）を通じて凹溝５へ戻る。それとともにこの例にお
いては、双方の巻線の巻き方向は逆になっている。これ
らの巻線には図示されてはいないが、巻線に高周波電流
を供給する高周波発生器が接続されている。
まず初めに１＝０の時点で、超音波伝播方向９に配置さ
れた巻線８に高周波電流が供給される。
れた巻線８に高周波電流が供給される。
しかして管１内に、第２図に示されているように、２つ
の超音波１２と１３が発生し、これらの超音波は同一の
強度で、超音波伝播方向９とその逆方向にそれぞれ伝播
する。ｔ＝Ｔ／４の時点では、管１内のこれらの波はそ
れぞれ形態１４と１５を有する。
の超音波１２と１３が発生し、これらの超音波は同一の
強度で、超音波伝播方向９とその逆方向にそれぞれ伝播
する。ｔ＝Ｔ／４の時点では、管１内のこれらの波はそ
れぞれ形態１４と１５を有する。
この時点で巻線７に、Ｔ／４だけ遅延して高周波電流が
印加される。しかして管１内に、互いに逆の方向に伝播
する２つの新たな超音波１６と１７が発生する。しかし
ながらこれらの波は互いに独立しているのではな（、干
渉しあうので、超音波伝播方向９に対して逆の方向にお
いて完全な信号消去が起る。それ故変換器２と管路端１
９の間すなわち超音波の伝播方向に対して逆の方向の管
断面の欠陥位置における検査において誤信号をもたらす
、超音波反射が起らない。
印加される。しかして管１内に、互いに逆の方向に伝播
する２つの新たな超音波１６と１７が発生する。しかし
ながらこれらの波は互いに独立しているのではな（、干
渉しあうので、超音波伝播方向９に対して逆の方向にお
いて完全な信号消去が起る。それ故変換器２と管路端１
９の間すなわち超音波の伝播方向に対して逆の方向の管
断面の欠陥位置における検査において誤信号をもたらす
、超音波反射が起らない。
これに対して超音波伝播方向９に、Ｔ／２０時点におけ
る信号形態が第２図において参照番号１８で示されてい
る超音波が伝播する。
る信号形態が第２図において参照番号１８で示されてい
る超音波が伝播する。
第３図では変換器２は管１上に設けられている。
超音波伝播方向はここにおいても９で示されている。変
換器の巻線７と８のうち、８により示されている巻線は
、伝送増幅器２１が発生する高周波インパルスにより付
勢される。伝送信号は、参照番号２２で示されているよ
うな正弦波であることも他の波形であることもあり得る
。
換器の巻線７と８のうち、８により示されている巻線は
、伝送増幅器２１が発生する高周波インパルスにより付
勢される。伝送信号は、参照番号２２で示されているよ
うな正弦波であることも他の波形であることもあり得る
。
７により示されている巻線は、伝送増幅器２３によりｔ
＝Ｔ／４だけ遅延して付勢される。この遅延した高周波
電気信号は２４により示されている。
＝Ｔ／４だけ遅延して付勢される。この遅延した高周波
電気信号は２４により示されている。
その波形については信号２２と同じことが言えるが、双
方のシグナルは同一波形を有さねばならない。
方のシグナルは同一波形を有さねばならない。
伝送器２１はインパルス発生器２５を介して始動し、伝
送器２３は同一インパルスを一定の時間だけ遅延して受
は取る。この遅延時は、第２図に記載されている超音波
伝播時間Ｔの４分の１に対応する。
送器２３は同一インパルスを一定の時間だけ遅延して受
は取る。この遅延時は、第２図に記載されている超音波
伝播時間Ｔの４分の１に対応する。
第１図は変換器の構造の横断面の概念図、第２図は第１
図に関連して、ｔ＝０．ｔ＝Ｔ／４．ｔ＝Ｔ／２の３時
点における管内に発生した超音波信号の形態図、第３図
は変換器への送電のための電気設備の構成図である。 １・・・管、 ２・・・変換器本体、３．
４，５．６・・・巻線、７．８・・・巻線、９・・・超
音波伝播方向、 １０・・・橋絡部、１）・・・橋絡部
、 １２．１３・・・超音波、１４、１５・・
・波形、 １６．１７・・・超音波、１８・・・
波形、 １９・・・管路端、２１・・・伝送
増幅器、 ２２・・・信号、２３・・・伝送増幅器
、 ２４・・・高周波信号、２５・・・インパルス
発生器、２６・・・遅延時間。 特 許 出 願 人 マンネスマン・アクチェンゲゼ
ルシャフト トー →−ｌ
−ｊ 一一
図に関連して、ｔ＝０．ｔ＝Ｔ／４．ｔ＝Ｔ／２の３時
点における管内に発生した超音波信号の形態図、第３図
は変換器への送電のための電気設備の構成図である。 １・・・管、 ２・・・変換器本体、３．
４，５．６・・・巻線、７．８・・・巻線、９・・・超
音波伝播方向、 １０・・・橋絡部、１）・・・橋絡部
、 １２．１３・・・超音波、１４、１５・・
・波形、 １６．１７・・・超音波、１８・・・
波形、 １９・・・管路端、２１・・・伝送
増幅器、 ２２・・・信号、２３・・・伝送増幅器
、 ２４・・・高周波信号、２５・・・インパルス
発生器、２６・・・遅延時間。 特 許 出 願 人 マンネスマン・アクチェンゲゼ
ルシャフト トー →−ｌ
−ｊ 一一
Claims (2)
- （１）音響信号が干渉して超音波伝播方向では強め合い
逆方向では弱め合うように、互いに独立しかつ時間差を
有する高周波電流が供給され、超音波伝播方向にλ／４
の偏差を有する２個のコイル巻線から成る、一方向性方
向特性を有する超音波発生用電磁音響トランスデューサ
において、超音波伝播方向（９）からみて前部にある巻
線（８）にまず始めに高周波電流が供給され、双方の巻
線の巻方向が互いに逆である場合、超音波伝播方向に対
して逆方向にλ／４の偏差を有する巻線（７）にＴ／４
だけ遅延して同一波形を有する高周波電流が供給され、
双方の巻線の巻方向が同一の場合、上記巻線（７）には
同一波形ではあるが逆の極性を有する高周波電流が供給
されることを特徴とする超音波発生用電磁音響トランス
デューサ、 - （２）上記電磁音響トランスデューサ（２）の複数個が
超音波伝播方向に順次配列され、それぞれの遅延時間が
超音波伝播方向における電磁音響トランスデューサ間の
間隔を超音波が通過する時間に対応し、かつ超音波伝播
方向に互いにずれて配列されている電磁音響トランスデ
ューサのそれぞれに高周波電流が遅延して供給されるよ
うに、上記複数個の電磁音響トランスデューサのそれぞ
れに等しい高周波電流が遅延して供給されることを特徴
とする特許請求の範囲第（１）項記載の電磁音響トラン
スデューサ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3446336.4 | 1984-12-14 | ||
| DE19843446336 DE3446336A1 (de) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | Elektrodynamischer wandler zur erzeugung von ultraschallwellen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61144566A true JPS61144566A (ja) | 1986-07-02 |
Family
ID=6253223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60278848A Pending JPS61144566A (ja) | 1984-12-14 | 1985-12-11 | 超音波発生用電磁音響トランスデユーサ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4732040A (ja) |
| JP (1) | JPS61144566A (ja) |
| DE (1) | DE3446336A1 (ja) |
| GB (1) | GB2168483B (ja) |
| IT (1) | IT1186147B (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009236561A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Toshiba Corp | 電磁超音波探触子および超音波探傷装置ならびに超音波探傷方法 |
| JP2011075499A (ja) * | 2009-10-01 | 2011-04-14 | Toshiba Corp | 電磁超音波を用いた配管減肉検査方法及び装置 |
| JP2011220972A (ja) * | 2010-04-14 | 2011-11-04 | Kyushu Electric Power Co Inc | 電磁超音波センサ |
| JP2015530595A (ja) * | 2012-10-01 | 2015-10-15 | ローゼン スイス アクチエンゲゼルシャフトＲｏｓｅｎ Ｓｗｉｓｓ ＡＧ | 音響流量計装置及び対象内の流量を測定するための方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5907100A (en) * | 1997-06-30 | 1999-05-25 | Gas Research Institute | Method and system for detecting and displaying defects in piping |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5883255A (ja) * | 1981-11-13 | 1983-05-19 | Hitachi Ltd | 電磁式超音波発生装置 |
| JPS58132657A (ja) * | 1982-02-02 | 1983-08-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 細管用電磁超音波探傷装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU353614A1 (ru) * | 1970-05-15 | 1976-06-25 | Днепропетровский Трубопрокатный Завод Им.В.И.Ленина Министерства Черной Металлургии Ссср | Электромагнитно-акустический преобразователь дефектоскопа |
| DE2655804C3 (de) * | 1976-12-09 | 1980-01-24 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V., 8000 Muenchen | Elektrodynamischer Ultraschallwellenwandler |
| US4232557A (en) * | 1979-04-23 | 1980-11-11 | Rockwell International Corporation | Periodic magnet unidirectional transducer |
| US4295214A (en) * | 1979-08-23 | 1981-10-13 | Rockwell International Corporation | Ultrasonic shear wave transducer |
| US4471658A (en) * | 1981-09-22 | 1984-09-18 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Electromagnetic acoustic transducer |
| US4434663A (en) * | 1982-01-11 | 1984-03-06 | Rockwell International Corporation | Electromagnetic acoustic transducer |
| US4408493A (en) * | 1982-03-24 | 1983-10-11 | Rockwell International Corporation | Directional ultrasonic transducers |
-
1984
- 1984-12-14 DE DE19843446336 patent/DE3446336A1/de active Granted
-
1985
- 1985-12-11 IT IT23167/85A patent/IT1186147B/it active
- 1985-12-11 US US06/807,863 patent/US4732040A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-12-11 JP JP60278848A patent/JPS61144566A/ja active Pending
- 1985-12-13 GB GB08530701A patent/GB2168483B/en not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5883255A (ja) * | 1981-11-13 | 1983-05-19 | Hitachi Ltd | 電磁式超音波発生装置 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1186147B (it) | 1987-11-18 |
| IT8523167A0 (it) | 1985-12-11 |
| GB2168483B (en) | 1988-10-12 |
| DE3446336C2 (ja) | 1987-06-04 |
| US4732040A (en) | 1988-03-22 |
| GB2168483A (en) | 1986-06-18 |
| GB8530701D0 (en) | 1986-01-22 |
| DE3446336A1 (de) | 1986-06-26 |
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