JPS61270656A - 板波センサ - Google Patents
板波センサInfo
- Publication number
- JPS61270656A JPS61270656A JP60111676A JP11167685A JPS61270656A JP S61270656 A JPS61270656 A JP S61270656A JP 60111676 A JP60111676 A JP 60111676A JP 11167685 A JP11167685 A JP 11167685A JP S61270656 A JPS61270656 A JP S61270656A
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- JP
- Japan
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- plate
- wave
- incident angle
- liquid
- excited
- Prior art date
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- Granted
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、液体中から斜めに入射した弾性波により板
に励起される板波を利用し、この板に対する流体、粉体
、固形物の付着または堆積、接触による板波の結合状態
の変化からこれらの異物の電、物理的竺質１機械的性質
を検知する板反センザに関するものである。
に励起される板波を利用し、この板に対する流体、粉体
、固形物の付着または堆積、接触による板波の結合状態
の変化からこれらの異物の電、物理的竺質１機械的性質
を検知する板反センザに関するものである。
〔従来の技術」
粉体の堆積の検知を例にすると、第８図に示すようなセ
ンサがある。その原理について説明すると、′１歪振動
子１によって励振された音叉２の運動が粉体等の堆積物
３から抵抗を受け、共振特性が変化することを電気回路
４によって検出するものである。
ンサがある。その原理について説明すると、′１歪振動
子１によって励振された音叉２の運動が粉体等の堆積物
３から抵抗を受け、共振特性が変化することを電気回路
４によって検出するものである。
ところで、上記のような従来のセンサは、粉体が上から
降るような場合には使用できず、また、音叉２によって
その近傍の状態が乱されて正しい検知が期待できない。
降るような場合には使用できず、また、音叉２によって
その近傍の状態が乱されて正しい検知が期待できない。
このため、非接触で堆積物３を検知するには、側壁の窓
を通して光あるいは超音波によって透視することが従来
における唯一の方法であるが、特に堆積量が少ない場合
にはこの方法で梢度よく検知することはきわめて困難で
ある等の問題点があった。
を通して光あるいは超音波によって透視することが従来
における唯一の方法であるが、特に堆積量が少ない場合
にはこの方法で梢度よく検知することはきわめて困難で
ある等の問題点があった。
この発明は、上記問題点を解決するため罠なされたもの
で、対象物に影響を与えないで高感度に付層、堆積、接
触を検知できる板ｅ、、、Ｉニンサな提供−［ることを
目的とする。
で、対象物に影響を与えないで高感度に付層、堆積、接
触を検知できる板ｅ、、、Ｉニンサな提供−［ることを
目的とする。
この発明にかかる板波センサは、少なくとも一側面に表
裏が平行な板を設けた筐体内に液体を封入し、この液体
を介し板に対して側めに弾性波を入射する手段と、板か
らの反射波を検出する手段とを設げるとともに、反射波
を検出する手段で得られる板に発生する板波の励起状態
の変化を検知１゛る変化検知手段を設けたものである。
裏が平行な板を設けた筐体内に液体を封入し、この液体
を介し板に対して側めに弾性波を入射する手段と、板か
らの反射波を検出する手段とを設げるとともに、反射波
を検出する手段で得られる板に発生する板波の励起状態
の変化を検知１゛る変化検知手段を設けたものである。
この発明においては、板に対して斜めに入射する弾性波
の入射角１弾性波の周波数および板の厚みを設定して、
板に伝搬する板波を励起し、この板波の励起状態を変化
検知手段により板の上の堆Ａ★物の状態または板の状態
を非接触で検知する。
の入射角１弾性波の周波数および板の厚みを設定して、
板に伝搬する板波を励起し、この板波の励起状態を変化
検知手段により板の上の堆Ａ★物の状態または板の状態
を非接触で検知する。
第１図（ａ）はこの発明の一実施例を示す側面図で、５
は表裏が平行な板で、図示のものは粉体の堆積物３が上
面に堆積されている。６は前記板５を上面に設けた１全
体、７は前記板５で密封した筐体６内に封入された液体
、８は前記液体７を封入した筐体６内に設けられ液体Ｉ
を介して板５に対し所敦の入射角で弾性波Ｗ、を送信す
る手段である送波索子、９は＾ＴＪ ｄ己１１体６内に
設けられ板５からの反射波Ｗｒを受信する手段である受
波素子、１０は前記送波索子８に交番′亀流伯号を与え
る発振器、１１は前記受波系子９からのイば号を増幅す
る増幅器、１２は前記反射波Ｗ、を検出する受波素子９
で得られ板５に発生する板波の励起状態の変化を検知す
る板波変化検知手段としての指示ｊ１゛である。
は表裏が平行な板で、図示のものは粉体の堆積物３が上
面に堆積されている。６は前記板５を上面に設けた１全
体、７は前記板５で密封した筐体６内に封入された液体
、８は前記液体７を封入した筐体６内に設けられ液体Ｉ
を介して板５に対し所敦の入射角で弾性波Ｗ、を送信す
る手段である送波索子、９は＾ＴＪ ｄ己１１体６内に
設けられ板５からの反射波Ｗｒを受信する手段である受
波素子、１０は前記送波索子８に交番′亀流伯号を与え
る発振器、１１は前記受波系子９からのイば号を増幅す
る増幅器、１２は前記反射波Ｗ、を検出する受波素子９
で得られ板５に発生する板波の励起状態の変化を検知す
る板波変化検知手段としての指示ｊ１゛である。
第１図（ｂ）は第１図（ａ）の筐体６を装庸した一例を
示すもので、このようにすれば、板５または堆積物３に
影響を与えることなく検知することが第１図（ａ）にお
いて、筐体６０１つの側面は表裏が平行な板５で形成さ
れており、送波索子８と受波素子９とは送波素子８から
出た弾性θ＆ Ｗ、が板５で反射され受波素子９に達す
るように配置される。板５に対する弾性波Ｗ８の入射角
６弾性波Ｗ、の周波数および板５の厚みの関係を調整し
て板５を伝搬する板波を励起１−ることかできる。板波
の伝搬速度は板５の材質と厚みおよび弾性波Ｗ６の周波
数に応じて定まり、第２図に示すように板波の速度なＣ
１，液体７中の弾性波Ｗ、の速度なＣｊ＋弾性波Ｗｅの
入射角なθとしたときに、Ｃ，＝Ｃ，・ｓｊｎθなる条
件が満たされたとき、板５に板波が励起される。板波が
励起される弾性波Ｗ８の入射角θ、 ！１ｌｌｌ性波Ｗ
、の周波数ｆ、板５の厚みｔの関係の一部を第３図に示
す。
示すもので、このようにすれば、板５または堆積物３に
影響を与えることなく検知することが第１図（ａ）にお
いて、筐体６０１つの側面は表裏が平行な板５で形成さ
れており、送波索子８と受波素子９とは送波素子８から
出た弾性θ＆ Ｗ、が板５で反射され受波素子９に達す
るように配置される。板５に対する弾性波Ｗ８の入射角
６弾性波Ｗ、の周波数および板５の厚みの関係を調整し
て板５を伝搬する板波を励起１−ることかできる。板波
の伝搬速度は板５の材質と厚みおよび弾性波Ｗ６の周波
数に応じて定まり、第２図に示すように板波の速度なＣ
１，液体７中の弾性波Ｗ、の速度なＣｊ＋弾性波Ｗｅの
入射角なθとしたときに、Ｃ，＝Ｃ，・ｓｊｎθなる条
件が満たされたとき、板５に板波が励起される。板波が
励起される弾性波Ｗ８の入射角θ、 ！１ｌｌｌ性波Ｗ
、の周波数ｆ、板５の厚みｔの関係の一部を第３図に示
す。
第３図において、図中の斜線は計舞゛値、○印は実測値
で、数字はいずれも入射角θを示す。
で、数字はいずれも入射角θを示す。
板波が励起されると弾性波Ｗ８のエネルギーは板波な介
して板５を透過し、したがって反射波Ｗｒの振幅は小さ
くなる。
して板５を透過し、したがって反射波Ｗｒの振幅は小さ
くなる。
第４図は液体７を水、弾性波Ｗ、の周波数ｆを一定（２
，７３ＭＨｚ ）としたときの弾性波Ｗｅの入射角θに
対する反射波Ｗｒの振＝ａの関係を示すもので、板波が
励起される入射角θで反射波Ｗｒの振幅Ａが極小になる
。また、この撮部Ａが極小になる入射角θは板５の厚み
ｔによって異なる。
，７３ＭＨｚ ）としたときの弾性波Ｗｅの入射角θに
対する反射波Ｗｒの振＝ａの関係を示すもので、板波が
励起される入射角θで反射波Ｗｒの振幅Ａが極小になる
。また、この撮部Ａが極小になる入射角θは板５の厚み
ｔによって異なる。
この板５の祠質はステンレス鋼で、曲線１３は板５の厚
みｔが０．５關８曲線１４は０．２關２曲線１５いので
、これを固定し周波数ｆを変えた場合の例を第５図に示
す。
みｔが０．５關８曲線１４は０．２關２曲線１５いので
、これを固定し周波数ｆを変えた場合の例を第５図に示
す。
第５図において、液体１は水、板５は厚みｔが０．５關
のステンレス鋼で、弾性波Ｗ８の入射角θは４５°とし
、曲線１６．１７はそれぞれ板５の背面を空気としたと
き、および水としたときの反射波Ｗｒの振幅Ａを示す。
のステンレス鋼で、弾性波Ｗ８の入射角θは４５°とし
、曲線１６．１７はそれぞれ板５の背面を空気としたと
き、および水としたときの反射波Ｗｒの振幅Ａを示す。
曲線１８は送波素子８から受波索子９へ直接伝搬した弾
性波Ｗ１の特性であり、曲線１６．１７には板波の励起
による極小が現われる。
性波Ｗ１の特性であり、曲線１６．１７には板波の励起
による極小が現われる。
板波励起の結合状態は板５の弾性的性質に微妙に関係す
るので、板５に対する異物の付着、堆積。
るので、板５に対する異物の付着、堆積。
接触およびそれらの性質あるいは板５自身の腐食等をこ
の結合状態の変化によって検知することができる。
の結合状態の変化によって検知することができる。
第６図の曲４Ｉ１１１７は第５図に示したものと同じで
、曲線１９は板５の背面に約１５０ ｇ／ｍ”のケイ素
粉末を沈積させた例を示す。この図において、板波が励
起される周波数ｆにおける反射波Ｗ、の振幅Ａの極小値
とケイ素粉末の沈積蓋の関係を第７図に示す。
、曲線１９は板５の背面に約１５０ ｇ／ｍ”のケイ素
粉末を沈積させた例を示す。この図において、板波が励
起される周波数ｆにおける反射波Ｗ、の振幅Ａの極小値
とケイ素粉末の沈積蓋の関係を第７図に示す。
第７図において、縦軸は沈積がないときの振幅によって
規準化された振幅への値、横軸はケイ素粉末の堆積ｆｔ
Ｑを示す。振ｍＡ−堆積址Ｑの曲線は堆積物３の性質に
応じて特有の形となる。
規準化された振幅への値、横軸はケイ素粉末の堆積ｆｔ
Ｑを示す。振ｍＡ−堆積址Ｑの曲線は堆積物３の性質に
応じて特有の形となる。
〔発明の効果」
以上説明したようにこの発明は、少なくとも一側面に表
裏が平行な板を設けた筐体内に液体な封入し、この液体
を介し板に対して斜めに弾性波を入射する手段と、板か
らの反射波を検出する手段とを設けるとともに、反射波
を検出する手段で得られる板に発生する板波の励起状態
の変化を検知する変化検知手段を設けたので、従来のセ
ンサでは困難であった粉体の堆積、沈積の非接触な検知
の他に液体、固形物の付層、接触の検知を叫能にし、付
看物、堆積物の性質の識別ができる。さらに、表裏が平
行な板を被検査物とし、この面上を弾性波で走査するこ
とにより、表裏が平行な板の腐食状態を検査することも
できる等の利点を有する。
裏が平行な板を設けた筐体内に液体な封入し、この液体
を介し板に対して斜めに弾性波を入射する手段と、板か
らの反射波を検出する手段とを設けるとともに、反射波
を検出する手段で得られる板に発生する板波の励起状態
の変化を検知する変化検知手段を設けたので、従来のセ
ンサでは困難であった粉体の堆積、沈積の非接触な検知
の他に液体、固形物の付層、接触の検知を叫能にし、付
看物、堆積物の性質の識別ができる。さらに、表裏が平
行な板を被検査物とし、この面上を弾性波で走査するこ
とにより、表裏が平行な板の腐食状態を検査することも
できる等の利点を有する。
第１図（ａ）はこの発明の一実施例を示す構成図、第１
図（ｂ）は第１図（ａ）の板波センサを装着した一例を
示す側面図、第２図は弾性波の斜め入射による板波励起
の原理を示す図、第３図は板波を励起する場合の板の厚
み１弾性波の周波数および弾性波の入射角の関係を示す
図、第４図は弾性波の周波数を一定にした場合に板波が
励起される弾性波の入射角において反射波の振幅が極小
になることを示す図、第５図は弾性波の入射角と板の厚
みを一定にして弾性波の周波数を変えた場合に板波が励
起される周波数で反射波の振幅が極小になることを示す
図、第６図は板に対する粉体の沈積が板波励起の結合状
態を変えることを示す図、第７図は板波の励振による反
射弾性波の振幅の極小値が粉体の沈積１によって変わる
状態を示す図、第８図は粉体の堆積を検知する従来のセ
ンサの一例を示す構成図である。 図中、３は堆積物、５は板、６は筐体、７は液体、８は
送波素子、９は受波素子、１０は発振器、１１は増幅器
、１２は指示計、Ｗ、は弾性波、Ｗｒは反射波である。 指定代理人 電子技術総合研究所長 佐藤孝干第１図 −−一奔１瀝〈 腎胃く 第７絃 第８図 刀 ９／ｍ２
図（ｂ）は第１図（ａ）の板波センサを装着した一例を
示す側面図、第２図は弾性波の斜め入射による板波励起
の原理を示す図、第３図は板波を励起する場合の板の厚
み１弾性波の周波数および弾性波の入射角の関係を示す
図、第４図は弾性波の周波数を一定にした場合に板波が
励起される弾性波の入射角において反射波の振幅が極小
になることを示す図、第５図は弾性波の入射角と板の厚
みを一定にして弾性波の周波数を変えた場合に板波が励
起される周波数で反射波の振幅が極小になることを示す
図、第６図は板に対する粉体の沈積が板波励起の結合状
態を変えることを示す図、第７図は板波の励振による反
射弾性波の振幅の極小値が粉体の沈積１によって変わる
状態を示す図、第８図は粉体の堆積を検知する従来のセ
ンサの一例を示す構成図である。 図中、３は堆積物、５は板、６は筐体、７は液体、８は
送波素子、９は受波素子、１０は発振器、１１は増幅器
、１２は指示計、Ｗ、は弾性波、Ｗｒは反射波である。 指定代理人 電子技術総合研究所長 佐藤孝干第１図 −−一奔１瀝〈 腎胃く 第７絃 第８図 刀 ９／ｍ２
Claims (1)
- 少なくとも一側面に表裏が平行な板を設けた筐体内に液
体を封入し、この液体を介し前記板に対して斜めに弾性
波を入射する手段と、前記板からの反射波を検出する手
段とを設けるとともに、前記反射波を検出する手段で得
られる前記板に発生する板波の励起状態の変化を検知す
る変化検知手段を設けたことを特徴とする板波センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60111676A JPH0684957B2 (ja) | 1985-05-24 | 1985-05-24 | 板波センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60111676A JPH0684957B2 (ja) | 1985-05-24 | 1985-05-24 | 板波センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61270656A true JPS61270656A (ja) | 1986-11-29 |
| JPH0684957B2 JPH0684957B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=14567358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60111676A Expired - Lifetime JPH0684957B2 (ja) | 1985-05-24 | 1985-05-24 | 板波センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0684957B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010055823A1 (ja) * | 2008-11-14 | 2010-05-20 | 三菱重工業株式会社 | 非破壊検査装置および非破壊検査方法 |
| JP2014196996A (ja) * | 2013-03-08 | 2014-10-16 | 三菱電機株式会社 | 液体検知方法および液体検知装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58216918A (ja) * | 1982-06-11 | 1983-12-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 液体検知方法及びその検知装置 |
-
1985
- 1985-05-24 JP JP60111676A patent/JPH0684957B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58216918A (ja) * | 1982-06-11 | 1983-12-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 液体検知方法及びその検知装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010055823A1 (ja) * | 2008-11-14 | 2010-05-20 | 三菱重工業株式会社 | 非破壊検査装置および非破壊検査方法 |
| JP2010117329A (ja) * | 2008-11-14 | 2010-05-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 非破壊検査装置および非破壊検査方法 |
| US9032799B2 (en) | 2008-11-14 | 2015-05-19 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Apparatus and method for nondestructive inspection |
| EP2348312A4 (en) * | 2008-11-14 | 2016-11-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | NON-DESTRUCTIVE TESTING DEVICE AND METHOD |
| JP2014196996A (ja) * | 2013-03-08 | 2014-10-16 | 三菱電機株式会社 | 液体検知方法および液体検知装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0684957B2 (ja) | 1994-10-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |