JPS6225259A - 電磁超音波トランスジユ−サ - Google Patents
電磁超音波トランスジユ−サInfo
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- JPS6225259A JPS6225259A JP60165337A JP16533785A JPS6225259A JP S6225259 A JPS6225259 A JP S6225259A JP 60165337 A JP60165337 A JP 60165337A JP 16533785 A JP16533785 A JP 16533785A JP S6225259 A JPS6225259 A JP S6225259A
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- ultrasonic transducer
- electromagnetic ultrasonic
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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１例えば超音波探傷装置における被検材に対
し、非接触で電磁誘導的に超音波を発生し、検出する電
磁超音波トランスジューサＩこ関するものである。
′ 〔従来の技術〕 第１１図（ＩＬ）及び（ｂ）はそれぞれ従来の電磁超音
波トランスジューサを示す構成図、及び板波の発生・検
出原理を示す説明図である。図１こおいて、ｌは導電性
の薄板よりなる被検材、２は被検材１の表面に対し垂直
の磁界Ｂを与える永久磁石、３は隣接する導線を流れる
ｔａの方向が互いに反対になるようｉこして、ｌｓ間距
離を等しくシ、複数回折り返した構成のコイル（以下、
ミアンダラインコイルと呼ぶ）を用いた直線状のミアン
ダラインコイルよりなる発生・検出コイル−４は永久磁
石２と発生・検出コイル３よりなる電磁超音波トランス
ジューサ、５は発生・検出コイル３に高周波パルス電流
を通電するパルサ、６は電磁超音波トランスジューサ４
によって被検材１中に励振される板波（第１１図（ｂ）
参照）、７は発生・検出コイル３によって検出された波
板信号を増幅すると共に。
し、非接触で電磁誘導的に超音波を発生し、検出する電
磁超音波トランスジューサＩこ関するものである。
′ 〔従来の技術〕 第１１図（ＩＬ）及び（ｂ）はそれぞれ従来の電磁超音
波トランスジューサを示す構成図、及び板波の発生・検
出原理を示す説明図である。図１こおいて、ｌは導電性
の薄板よりなる被検材、２は被検材１の表面に対し垂直
の磁界Ｂを与える永久磁石、３は隣接する導線を流れる
ｔａの方向が互いに反対になるようｉこして、ｌｓ間距
離を等しくシ、複数回折り返した構成のコイル（以下、
ミアンダラインコイルと呼ぶ）を用いた直線状のミアン
ダラインコイルよりなる発生・検出コイル−４は永久磁
石２と発生・検出コイル３よりなる電磁超音波トランス
ジューサ、５は発生・検出コイル３に高周波パルス電流
を通電するパルサ、６は電磁超音波トランスジューサ４
によって被検材１中に励振される板波（第１１図（ｂ）
参照）、７は発生・検出コイル３によって検出された波
板信号を増幅すると共に。
欠陥の有無を判定するレシーバである。図中の記号Ｊｌ
−Ｊ４は発生・検出コイル３の各導線（■。
−Ｊ４は発生・検出コイル３の各導線（■。
■）直下に誘起される渦電流、Ｂは永久磁石２で発生す
る磁界＋ Ｆｌ〜Ｆ４は上記渦ｔ ｆｔｒｔ、 Ｊ 、
〜Ｊ４と磁界Ｂとの相互作用で作られるローレンツフォ
ース、ＣＬ、ＣＲは板波６の伝搬方向を示す。
る磁界＋ Ｆｌ〜Ｆ４は上記渦ｔ ｆｔｒｔ、 Ｊ 、
〜Ｊ４と磁界Ｂとの相互作用で作られるローレンツフォ
ース、ＣＬ、ＣＲは板波６の伝搬方向を示す。
第１２図は、第１１図の電磁超音波トランスジューサに
おける直線状のミアンダラインコイルよりなる発生・検
出コイルの形状を示す図で一記号Ｐは発生・検出コイル
３のコイルの線間距離（以下、ピッチと呼ぶ）を示す。
おける直線状のミアンダラインコイルよりなる発生・検
出コイルの形状を示す図で一記号Ｐは発生・検出コイル
３のコイルの線間距離（以下、ピッチと呼ぶ）を示す。
第１３図は、第１１図のｔ出超音波トランスジューサｉ
こおいて、オンライン板波探傷装置の概要を示す構成図
で１図中の矢印（））は被検材１の搬送方向を、ＤＬ、
ＤＲは被検材１の端面での不感帯領域を、Ｄｏは電磁超
音波トランスジューサ４の直下での不感帯領域をそれぞ
れ斜線によって示している。
こおいて、オンライン板波探傷装置の概要を示す構成図
で１図中の矢印（））は被検材１の搬送方向を、ＤＬ、
ＤＲは被検材１の端面での不感帯領域を、Ｄｏは電磁超
音波トランスジューサ４の直下での不感帯領域をそれぞ
れ斜線によって示している。
第１４図は、第１１図の電磁超音波トランスジューサに
おいて、被検材中に存在する欠陥に対する板波の伝搬経
路を示す図で、第１４図（ａ）に示す８ ａ Ｇｆｔ磁
ＭｉＦ波トランスジューサ４の側方に位置する被検材１
中のラミネーション等の欠陥を。
おいて、被検材中に存在する欠陥に対する板波の伝搬経
路を示す図で、第１４図（ａ）に示す８ ａ Ｇｆｔ磁
ＭｉＦ波トランスジューサ４の側方に位置する被検材１
中のラミネーション等の欠陥を。
記号ＣＬ、ＣＲは被検材１の端面に伝搬し１反射する板
波６の伝搬経路を−ＣＲＦＩは欠陥８ａからの反射波の
伝搬経路をそれぞれ示す。また、第１４図ｆｂ）におい
て、８ｂは電磁超音波トランスジューサ４の直下に位置
する被検材１中の欠陥、記号ＣＬＦＩ ＩＣＲＦ□は欠
陥８ｂからの反射波の伝搬経路を示す。
波６の伝搬経路を−ＣＲＦＩは欠陥８ａからの反射波の
伝搬経路をそれぞれ示す。また、第１４図ｆｂ）におい
て、８ｂは電磁超音波トランスジューサ４の直下に位置
する被検材１中の欠陥、記号ＣＬＦＩ ＩＣＲＦ□は欠
陥８ｂからの反射波の伝搬経路を示す。
第１５図は、第１１図、第１３図の各構成要素での入出
力波形を示す図である。第１５図（ａ）は発生・検出コ
イル３を流れる板波６を励損する電流波形を、第１５図
（ｂ）は被検材１中に各欠陥８ａ。
力波形を示す図である。第１５図（ａ）は発生・検出コ
イル３を流れる板波６を励損する電流波形を、第１５図
（ｂ）は被検材１中に各欠陥８ａ。
８ｂが存在していない時、レシーバ７より出力される探
傷波形を、第１５１忙）は逼磁禮音波トランスジューサ
４と欠陥８＆との位置関係が第１４図体）に示す状態Ｉ
こある時の探傷波形を、第１５図（ｄ）は電磁超音波ト
ランスジューサ４と欠陥８ｂとの位置関係が第１４図（
ｂｌに示す状態ｌこある時の探傷波形を、第１５図（ｅ
）は各欠陥８ａ、８ｂの有無を判定する時間領域Ｔ、（
探傷時間）をそれぞれ示す。
傷波形を、第１５１忙）は逼磁禮音波トランスジューサ
４と欠陥８＆との位置関係が第１４図体）に示す状態Ｉ
こある時の探傷波形を、第１５図（ｄ）は電磁超音波ト
ランスジューサ４と欠陥８ｂとの位置関係が第１４図（
ｂｌに示す状態ｌこある時の探傷波形を、第１５図（ｅ
）は各欠陥８ａ、８ｂの有無を判定する時間領域Ｔ、（
探傷時間）をそれぞれ示す。
また、第１５図に示す各記号Ｆａ□、Ｆｂｌは各欠陥８
ａ、８ｂからの反射波形、記号Ｅは被検材１の端面から
の反射波形−記号Ｔは板波６の励振時ｌこレシーバ７に
潟れ込み、レシーバ７で増幅された漏れ込み波形である
。また、記号Ｔ、は漏れ込み波形Ｔによって生じる不感
帯時間、照号Ｔ、は被検材１の端面からの反射波Ｅによ
って生じる不感帯時間である。
ａ、８ｂからの反射波形、記号Ｅは被検材１の端面から
の反射波形−記号Ｔは板波６の励振時ｌこレシーバ７に
潟れ込み、レシーバ７で増幅された漏れ込み波形である
。また、記号Ｔ、は漏れ込み波形Ｔによって生じる不感
帯時間、照号Ｔ、は被検材１の端面からの反射波Ｅによ
って生じる不感帯時間である。
次に、板波の発生・検出原理について説明する。
板波６の発生は、′ｆ、ず一永久磁石２によって被検材
１の表面に対して垂直な磁界Ｂを与える。しかる後に、
パルサ５が発生・検出コイル３に交流のパルス電流（第
１５図（ａ））を供給すると、第１２図に示すミアンダ
ラインコイルの直線部分（太線部分）の直下に第１１図
に示す各渦電ｆｉＪ、、Ｊ、。
１の表面に対して垂直な磁界Ｂを与える。しかる後に、
パルサ５が発生・検出コイル３に交流のパルス電流（第
１５図（ａ））を供給すると、第１２図に示すミアンダ
ラインコイルの直線部分（太線部分）の直下に第１１図
に示す各渦電ｆｉＪ、、Ｊ、。
Ｊｓ 、Ｊａが誘起される。すると、上記磁界Ｂと各渦
電ａ、ｙｔ、 Ｊ、、 Ｊ、、 Ｊ、の相互作用によっ
て各ローレンツフォースＦｌｙ Ｆｔ、 Ｆ、、 Ｆ、
が発生する。
電ａ、ｙｔ、 Ｊ、、 Ｊ、、 Ｊ、の相互作用によっ
て各ローレンツフォースＦｌｙ Ｆｔ、 Ｆ、、 Ｆ、
が発生する。
第１１囚ｌこ示す各ローレンツフォースＦ、 、 Ｆｔ
。
。
Ｆｓ 、 Ｆ、の矢印は瞬時の方向を示している。実際
には、第１５図（ａ）に示す交流電流ｌこ同期した同期
のローレンツフォースが被′噴材１に作用し１個々のロ
ーレンツフォース（ＦｌとＦ、 ） （Ｆ、とＦｌ）（
Ｆ、とＦ、）の相互作用によって被検材１が伸縮運動を
起こす。この時、被検材１の厚さく第１１図に示すｔ）
が薄いと、被検材１の表と裏が同時に振動するので、第
１１図（ｂ）に破線で示す振動姿態、すなわち板波６が
被検材１中に発生し、被検材１内を第１１図（ｂ） Ｊ
こ示すＣＬ、ＣＲの両方向Ｉこ伝搬する。この時の板波
６の波長は１発生・検出コイル３のコイルピッチＰＩこ
等しい。
には、第１５図（ａ）に示す交流電流ｌこ同期した同期
のローレンツフォースが被′噴材１に作用し１個々のロ
ーレンツフォース（ＦｌとＦ、 ） （Ｆ、とＦｌ）（
Ｆ、とＦ、）の相互作用によって被検材１が伸縮運動を
起こす。この時、被検材１の厚さく第１１図に示すｔ）
が薄いと、被検材１の表と裏が同時に振動するので、第
１１図（ｂ）に破線で示す振動姿態、すなわち板波６が
被検材１中に発生し、被検材１内を第１１図（ｂ） Ｊ
こ示すＣＬ、ＣＲの両方向Ｉこ伝搬する。この時の板波
６の波長は１発生・検出コイル３のコイルピッチＰＩこ
等しい。
次いで、板波６の検出は１発生の逆の作用で行われるの
で、第１１図（ａ）を参照して板波６の検出の原理を説
明する。まず、板波６を検出しようとする位置の被検材
１の表面に垂直な磁界Ｂを与えておく。板波６が１磁超
音波トランスジユーサ４の直下に伝搬して来ると、礎界
Ｂ中で導電体、すなわち被検材１が振動するので、被検
材１の表面に板波６が発生すると同様に、第１１図（ａ
）に示す各渦電流Ｊｔ 、 Ｊｔ 、 Ｊｉ 、 Ｊａ
が誘起される。上記各渦ｔ ａ Ｊｔ 、 Ｊｔ 、
Ｊｓ −Ｊａの発生ｌこともなって生じる交流の磁界は
発生・検出コイル３と鎖交し、板波６の受信波（反射波
）として検出される。このように、！磁波音波は電磁誘
導作用を用いるので被検材１に対して非接触で超音波を
発生・検出できる。しかも、板波６は被検材上の表裏の
境界面内を伝搬し、第１１図に示すｒ江磁昭音′波トラ
ンスジューサ４を用いれば１両方向に板波６を発生及び
検出できるという特長を有している。よって。
で、第１１図（ａ）を参照して板波６の検出の原理を説
明する。まず、板波６を検出しようとする位置の被検材
１の表面に垂直な磁界Ｂを与えておく。板波６が１磁超
音波トランスジユーサ４の直下に伝搬して来ると、礎界
Ｂ中で導電体、すなわち被検材１が振動するので、被検
材１の表面に板波６が発生すると同様に、第１１図（ａ
）に示す各渦電流Ｊｔ 、 Ｊｔ 、 Ｊｉ 、 Ｊａ
が誘起される。上記各渦ｔ ａ Ｊｔ 、 Ｊｔ 、
Ｊｓ −Ｊａの発生ｌこともなって生じる交流の磁界は
発生・検出コイル３と鎖交し、板波６の受信波（反射波
）として検出される。このように、！磁波音波は電磁誘
導作用を用いるので被検材１に対して非接触で超音波を
発生・検出できる。しかも、板波６は被検材上の表裏の
境界面内を伝搬し、第１１図に示すｒ江磁昭音′波トラ
ンスジューサ４を用いれば１両方向に板波６を発生及び
検出できるという特長を有している。よって。
第１３図に示すように被検材１の中央部分に１１Ｌ磁超
音波トランスジユーサ４を配置すれば、板波６の一度の
発生・検出（送受信）で板波６の伝搬方向全面、すなわ
ち被検材ｌの幅方向全面の探傷が可能になる。しかも、
オンライン探傷ラインにおいては、被検材１は第１２図
に示す矢印に＞）方向に自動的ｌこ搬送されるので、単
体の電磁超音波トランスジューサ４で−その配置位置を
変えることになる被検材１の全面の探傷が可能ｌこなる
。
音波トランスジユーサ４を配置すれば、板波６の一度の
発生・検出（送受信）で板波６の伝搬方向全面、すなわ
ち被検材ｌの幅方向全面の探傷が可能になる。しかも、
オンライン探傷ラインにおいては、被検材１は第１２図
に示す矢印に＞）方向に自動的ｌこ搬送されるので、単
体の電磁超音波トランスジューサ４で−その配置位置を
変えることになる被検材１の全面の探傷が可能ｌこなる
。
次に、探偵の動作について説明する。第１４図（ａｉｒ
こ示すようＩこ電磁超音波トランスジューサ４の側方に
欠陥８ａが存在した時１両側方ＣＬ、ＣＲに伝搬するデ
波６のうで、ＣＬ力方向被検材１の端面から反射し、第
１５図（ｂｌに示す探傷波形が受信される。一方、Ｃ□
力方向伝搬する板波６の一部は欠陥８ａからＣＲＦｌの
方向ｌ乙その他は被検材１の痛面からＣＲ力方向反射し
、第１５図（ｃ） ｌこ示す探傷波形が受信される。実
際には、第１４図（ａ）の場合、第１５図（ｂ）と（Ｃ
）に示す探傷波形を合成した波形が発生・検出３で検出
される。レシーバ７は上記の合成された波形を増幅した
後（第１５図（ｃ）に示す波形と同様になるのでこれを
代用する）１時間Ｔ。
こ示すようＩこ電磁超音波トランスジューサ４の側方に
欠陥８ａが存在した時１両側方ＣＬ、ＣＲに伝搬するデ
波６のうで、ＣＬ力方向被検材１の端面から反射し、第
１５図（ｂｌに示す探傷波形が受信される。一方、Ｃ□
力方向伝搬する板波６の一部は欠陥８ａからＣＲＦｌの
方向ｌ乙その他は被検材１の痛面からＣＲ力方向反射し
、第１５図（ｃ） ｌこ示す探傷波形が受信される。実
際には、第１４図（ａ）の場合、第１５図（ｂ）と（Ｃ
）に示す探傷波形を合成した波形が発生・検出３で検出
される。レシーバ７は上記の合成された波形を増幅した
後（第１５図（ｃ）に示す波形と同様になるのでこれを
代用する）１時間Ｔ。
内でのスレショルドレベル７以上の信号を検出して欠陥
の有無を判定する。第１５図（ｅ）では、レシーバ７
ハＭ 号Ｆａ工がスレショルドレベル７以上なので欠陥
信号と判定する。また、第１４図ｆｂｌに示すように電
磁超音波トランスジューサの１バ下に欠陥８ｂが存在す
ると、欠陥８ｂに対し板波６はＣＬＦＩ ＊ ＣＲＦｌ
方向に伝搬する。この時のレシーバ７の探傷波形は第
１５図（ｄ）に示すようになる。すなわち、欠陥８ｂか
らの反射波Ｆｂｌは、送信時のレシーバ７への漏れ込み
波形Ｔと時間Ｔ、区間内において合成されるので、レシ
ーバ７は欠陥信号トして検出１判定ができなくなる。同
様に、被検材１の端面部分も、端面からの反射波（第１
５図ｔｅｌ参照）のために時間Ｔ３の間は欠陥の検出２
判定が不能、すなわち探傷ができない。以上のように。
の有無を判定する。第１５図（ｅ）では、レシーバ７
ハＭ 号Ｆａ工がスレショルドレベル７以上なので欠陥
信号と判定する。また、第１４図ｆｂｌに示すように電
磁超音波トランスジューサの１バ下に欠陥８ｂが存在す
ると、欠陥８ｂに対し板波６はＣＬＦＩ ＊ ＣＲＦｌ
方向に伝搬する。この時のレシーバ７の探傷波形は第
１５図（ｄ）に示すようになる。すなわち、欠陥８ｂか
らの反射波Ｆｂｌは、送信時のレシーバ７への漏れ込み
波形Ｔと時間Ｔ、区間内において合成されるので、レシ
ーバ７は欠陥信号トして検出１判定ができなくなる。同
様に、被検材１の端面部分も、端面からの反射波（第１
５図ｔｅｌ参照）のために時間Ｔ３の間は欠陥の検出２
判定が不能、すなわち探傷ができない。以上のように。
この探傷法では、第１３図に斜線で示す部分が被検材１
上での探傷不能な領域（不感帯領域）である。
上での探傷不能な領域（不感帯領域）である。
上記のような従来の電磁超音波トランスジューサは以上
のように偶成されているので、この電磁超音波トランス
ジューサ４を用いた板波探傷法において、電磁超音波ト
ランスジューサ４の直下ζこ探傷の不感帯領域が生じる
という間、１Ａ点があった。
のように偶成されているので、この電磁超音波トランス
ジューサ４を用いた板波探傷法において、電磁超音波ト
ランスジューサ４の直下ζこ探傷の不感帯領域が生じる
という間、１Ａ点があった。
この発明は、かかる問題点を解決するため（こなされた
もので、１倍超音波トランスジューサの直下での不感帯
領域を除去でき、探傷性能を向上できるｒ！Ｌヨ超音波
トランスジューサを得ることを目的とする。
もので、１倍超音波トランスジューサの直下での不感帯
領域を除去でき、探傷性能を向上できるｒ！Ｌヨ超音波
トランスジューサを得ることを目的とする。
この発明に係る！出超音波トランスジューサにおいては
、直線状、矩形状２円弧状等のミアンタラインコイル、
折り返しコイルあるいは渦響きコイルなどの発生・検出
コイルを用いることにより。
、直線状、矩形状２円弧状等のミアンタラインコイル、
折り返しコイルあるいは渦響きコイルなどの発生・検出
コイルを用いることにより。
超音波の発生・検出の指向性を無指向性にしだものであ
る。
る。
この発明のＸ出超音波トランスジューサにおいては、無
指向性の電磁超音波トランスジューサｌこより、板波探
傷において、ＩＥ磁超超音波トランスジューサ直下での
不感帯領域、すなわち被検材の中央部分での不感帯領域
が除去できる。
指向性の電磁超音波トランスジューサｌこより、板波探
傷において、ＩＥ磁超超音波トランスジューサ直下での
不感帯領域、すなわち被検材の中央部分での不感帯領域
が除去できる。
第１図はこの発明の一笑＃ｉ例である１！磁超音波トラ
ンスジユーサを示す構成図、第２図は、第１図の電磁超
音波トランスジューサに用いる円形状の折り返しコイル
よりなる発生検出コイルの形状を示す図、第３図は、第
１図の電磁超音波トランスジューサの被検材上での配置
と板波の伝搬経路を示す図で、それぞれ第１１図と同一
部分は同一符号を用いて表示してあり、その詳細な説明
は省略する。各図において、９はこの発明による円形状
の折り返しコイルよりなる発生・検出コイルであり、こ
れは隣接する導線を流れる電流の方向が互いに反対ｌこ
なるように１回だけ折り返しだ構成を有している。各記
号ＣＢ、ＣＢＬ、ＣＬ、ＣＬＦ、ＣＦ。
ンスジユーサを示す構成図、第２図は、第１図の電磁超
音波トランスジューサに用いる円形状の折り返しコイル
よりなる発生検出コイルの形状を示す図、第３図は、第
１図の電磁超音波トランスジューサの被検材上での配置
と板波の伝搬経路を示す図で、それぞれ第１１図と同一
部分は同一符号を用いて表示してあり、その詳細な説明
は省略する。各図において、９はこの発明による円形状
の折り返しコイルよりなる発生・検出コイルであり、こ
れは隣接する導線を流れる電流の方向が互いに反対ｌこ
なるように１回だけ折り返しだ構成を有している。各記
号ＣＢ、ＣＢＬ、ＣＬ、ＣＬＦ、ＣＦ。
ＣＲＦＩＣＢＣは板波６の伝搬方向を示し、実際には。
板波６は発生・検出コイル９の接線と直角の全方位角方
向に伝搬する。また、各記号ＤＬ ＊ ＤＲ＊ Ｄ（は
板波探傷の不感帯領域を示す。
向に伝搬する。また、各記号ＤＬ ＊ ＤＲ＊ Ｄ（は
板波探傷の不感帯領域を示す。
次に、第１図に示すこの発明の一実施例であるｔａ超音
波トランスジューサの動作について説明する。第１図に
示す電磁超音波トランそジューサの発生・検出コイル９
の断面は、第１１図に示す従来の発生・検出コイル３の
断面とほぼ同じ形状を有しているので、電磁超音波トラ
ンスジューサ４による板波６の発生・検出の作用も同じ
である。
波トランスジューサの動作について説明する。第１図に
示す電磁超音波トランそジューサの発生・検出コイル９
の断面は、第１１図に示す従来の発生・検出コイル３の
断面とほぼ同じ形状を有しているので、電磁超音波トラ
ンスジューサ４による板波６の発生・検出の作用も同じ
である。
ただし、この発明による発生・検出コイル９は円形状コ
イルの円周方向すべてが板波６の発生・検出に有効であ
る。また、パルサ５．レシーバ７は。
イルの円周方向すべてが板波６の発生・検出に有効であ
る。また、パルサ５．レシーバ７は。
この発明と上記従来例とは同じ動作をなし、ここでは、
電磁超音波トランスジューサ４も含めてその動作の説明
は省略する。
電磁超音波トランスジューサ４も含めてその動作の説明
は省略する。
この発明ｌこよる板波６の代表的な伝搬方向を第１図、
第３図（ａｌ ｌこ示している。このようｔこ、板波６
は各伝搬方向ＣＢ＃ ＣＢＬＩ ＣＬＩ ＣＬＦＩ Ｃ
Ｆ” ＲＦ ＩＣＲ９ＣＢＲＪこ伝搬する。また、板波
６は被検材１内ｌこ存在する欠陥及び端面から反射し、
第３Ｌｆｆｌ（ａ）に示す伝搬経路で伝搬し、検出（受
信）される。ここで、１回の板波６の送信時においては
、第３図（ａ）に示す斜線部分である不感帯領域ＤＲ９
ＤＬ、ＤＣが存在する。ところが、オンライン探傷法に
おいては、被検材１は第３図（ａ）に示す矢印（中）方
向に搬送されているので１例えば第４図（ａ）に示す時
刻では、欠陥８は発生・検出コイル９の直下にあるため
、第１４図（ｂ）に示す従来例と同様に探傷はできない
。しかし、一定時刻後には欠陥８と発生・検出コイル９
が第４図（ｂ）に示す位置関係となるので、伝搬方向Ｃ
Ｂの板波６で探傷が可能となる。
第３図（ａｌ ｌこ示している。このようｔこ、板波６
は各伝搬方向ＣＢ＃ ＣＢＬＩ ＣＬＩ ＣＬＦＩ Ｃ
Ｆ” ＲＦ ＩＣＲ９ＣＢＲＪこ伝搬する。また、板波
６は被検材１内ｌこ存在する欠陥及び端面から反射し、
第３Ｌｆｆｌ（ａ）に示す伝搬経路で伝搬し、検出（受
信）される。ここで、１回の板波６の送信時においては
、第３図（ａ）に示す斜線部分である不感帯領域ＤＲ９
ＤＬ、ＤＣが存在する。ところが、オンライン探傷法に
おいては、被検材１は第３図（ａ）に示す矢印（中）方
向に搬送されているので１例えば第４図（ａ）に示す時
刻では、欠陥８は発生・検出コイル９の直下にあるため
、第１４図（ｂ）に示す従来例と同様に探傷はできない
。しかし、一定時刻後には欠陥８と発生・検出コイル９
が第４図（ｂ）に示す位置関係となるので、伝搬方向Ｃ
Ｂの板波６で探傷が可能となる。
よって、この発明の実施例による探傷法では、第３図（
ｂ）に示すように探傷の不感帯領域ＤＲ＊ ＤＬは被検
材１の両端面のみとなる。
ｂ）に示すように探傷の不感帯領域ＤＲ＊ ＤＬは被検
材１の両端面のみとなる。
なお、上記実施例では、磁界Ｂを被検材１の表面に対し
て垂直に与える横波の発生・検出方法について説明した
が、被検材１のｆｉ＋ｆｕこ対して平行の磁界を与える
縦波の発生・検出方法でも同様の板波が発生・検出でき
る。
て垂直に与える横波の発生・検出方法について説明した
が、被検材１のｆｉ＋ｆｕこ対して平行の磁界を与える
縦波の発生・検出方法でも同様の板波が発生・検出でき
る。
また、上記実施例において、永久磁石２はｔａ石でも良
く、また１発生・検出コイル９の巻き方は第５図に示す
ようにコイルピッチＰの渦巻きコイル、第６図Ｆａ）に
示す円形状、あるいは第６図（ｂ）に示す円弧状のミア
ンダラインコイル、又は、第７図に示す矩形状の折り返
しコイル、第８図に示す矩形状の渦巻きコイルであって
も良い。
く、また１発生・検出コイル９の巻き方は第５図に示す
ようにコイルピッチＰの渦巻きコイル、第６図Ｆａ）に
示す円形状、あるいは第６図（ｂ）に示す円弧状のミア
ンダラインコイル、又は、第７図に示す矩形状の折り返
しコイル、第８図に示す矩形状の渦巻きコイルであって
も良い。
また、上記実施例では、１個の発生・検出コイル９で発
生側と検出側を共用する１探傷法について説明したが１
発生側専用と検出側専用のコイルに分離した２探傷法と
しても良い。
生側と検出側を共用する１探傷法について説明したが１
発生側専用と検出側専用のコイルに分離した２探傷法と
しても良い。
また、上記実施例では、板波６は第１図に破線で示すよ
うに被検材１の表と裏で互いｌこ逆方向（Ｓモード板波
と呼ぶ）１ど、あるいは被検材１の表と裏で同時に同じ
方向（Ａモード板波と呼ぶ）に振動する構成としたが、
第９図に示すように。
うに被検材１の表と裏で互いｌこ逆方向（Ｓモード板波
と呼ぶ）１ど、あるいは被検材１の表と裏で同時に同じ
方向（Ａモード板波と呼ぶ）に振動する構成としたが、
第９図に示すように。
被検材１を発生コイル９ｄと検出コイル９ｅとではさん
だ構成としても良い。
だ構成としても良い。
また、上記実施例ｉこおいて、第１０図（ａ）及び（ｂ
）ｌこ示すように直線状のミアンダラインコイルよりな
る発生・検出コイル３を複数個組み合わせれば一一定の
任意の方向に板波６を発生し、任意の方向から伝搬して
来る板波６だけを選択し、検出することができる。
）ｌこ示すように直線状のミアンダラインコイルよりな
る発生・検出コイル３を複数個組み合わせれば一一定の
任意の方向に板波６を発生し、任意の方向から伝搬して
来る板波６だけを選択し、検出することができる。
まだ−以上の説明では、板波６の発生・検出ｌこついて
説明したが、被検材１の厚さｔ２２発生検出コイル９の
コイルピッチＰ、送信周波数を変更すれば１表面波の発
生・検出用トランスジューサ（センサ）としても利用で
きる。
説明したが、被検材１の厚さｔ２２発生検出コイル９の
コイルピッチＰ、送信周波数を変更すれば１表面波の発
生・検出用トランスジューサ（センサ）としても利用で
きる。
まだ、この発明による１！磁超音波トランスジユーサ４
は１石油、ガス等のタンクに適用すれば。
は１石油、ガス等のタンクに適用すれば。
−回の送受信で広領域の探傷が実現でき一探傷の効率（
所要時間）向上に寄与できる効果がある。
所要時間）向上に寄与できる効果がある。
また、同様にＡＥ波の検出用センサとしても利用できる
。
。
この発明は以上説明したとおり、を磁超音波トランスジ
ューサｌこおいて１発生・検出コイルとして、直線状、
矩形状１円弧状等のミアンダラインコイル、折り返しコ
イルあるいは渦巻きコイルなどを用い、無指向性の電磁
超音波トランスジューサを実現したので、特に、薄板の
オンライン探傷法ｌこおいて、電磁超音波トランスジュ
ーサの直下での不感帯領域を除去でき、探傷性能のより
一層の向上が計れるという優れた効果を奏するものであ
る。
ューサｌこおいて１発生・検出コイルとして、直線状、
矩形状１円弧状等のミアンダラインコイル、折り返しコ
イルあるいは渦巻きコイルなどを用い、無指向性の電磁
超音波トランスジューサを実現したので、特に、薄板の
オンライン探傷法ｌこおいて、電磁超音波トランスジュ
ーサの直下での不感帯領域を除去でき、探傷性能のより
一層の向上が計れるという優れた効果を奏するものであ
る。
第１図はこの発明の一実施例である電磁超音波トランス
ジューサを示す溝成図、第２図は、第１図の電磁超音波
トランスジューサに用いる円形状の折り返しコイルより
なる発生・検出コイルの形状を示す図、第３図は、第１
図の電磁超音波トランスジューサの被検材上での配置と
板波の伝搬経路を示す図、第４図は、第１ＬＡの電磁超
音波トランスジューサにおいて一発生・検出コイルと欠
陥との位置関係を示す図、第５図、第６図、第７図。 第８図、第１０図は、第１囚の電磁超音波トランスジュ
ーサにおける各種の発生・検出コイルの形状を示す囚、
第９図はこの発明の他の実施例である電磁超音波トラン
スジューサを示す構成図１ｍ１１図（ａ）及び（ｂ）は
それぞれ従来の電磁超音波トランスジューサを示す構成
図、及び板波の発生・検出原理を示す説明図、第１２図
は一層１１図の電磁超音波トランスジューサにおける直
線状のミアンダラインコイルよりなる発生・検出コイル
の形状を示す図、第１３図は、第１１図の電磁超音波ト
ランスジューサにおいて、オンライン板波探傷装置の概
要を示す構成図、第１４図は、第１１囚の電磁超音波ト
ランスジューサにおいて、被検材中に存在する欠陥に対
する板波の伝搬経路を示す図、第１５図は、第１１図、
第１３図の各礪成要素での入出力波形を示す図である。 図において、１・・・被検材、２．２ａｔ２ｂ・・・永
久磁石＋ ４．４ａ、４ｂ・・・電磁超音波トランスジ
ューサ、５・・・パルサ、６・・・板波、７・・・レシ
ーバ。 ８ 、８ ａ 、 ８ ｂ−・・欠陥、９，９ａ、９ｂ
、９ｃ。 １０ ａ 、 １０ ｂ 、 １１−発生・検出コイル
−９ｄ・・・発生コイル−９ｅ・・・検出コイルである
。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代 理 人 大 岩 増 離層１図 ｆ （ １゜槓倹寂 ２：永久磁石 ４：ｖ式超世我トランスシェープ ５：ｌ＼０ルブ ６、坂技 ７： レシーバ゛ ９： 発シ五 硬土コイｌし 第２図 第３図 昭 −尺 ０り 第５ｇＡ 第６ｒｉＡ 第７図 第８図 １０ｂ−発生 論比コイ１し 第９ｖＡ ２Ｇ、２ｂ：入人祖ろ ４ｏ、４ｂ：電猛超昔皮トランスジ′ユーサ９ｄ：発生
コイ）し ９ｅ：股上コイ１し 第１０図 １１： 発生惜灸出コイ１し 第 １２ 図 第１３図
ジューサを示す溝成図、第２図は、第１図の電磁超音波
トランスジューサに用いる円形状の折り返しコイルより
なる発生・検出コイルの形状を示す図、第３図は、第１
図の電磁超音波トランスジューサの被検材上での配置と
板波の伝搬経路を示す図、第４図は、第１ＬＡの電磁超
音波トランスジューサにおいて一発生・検出コイルと欠
陥との位置関係を示す図、第５図、第６図、第７図。 第８図、第１０図は、第１囚の電磁超音波トランスジュ
ーサにおける各種の発生・検出コイルの形状を示す囚、
第９図はこの発明の他の実施例である電磁超音波トラン
スジューサを示す構成図１ｍ１１図（ａ）及び（ｂ）は
それぞれ従来の電磁超音波トランスジューサを示す構成
図、及び板波の発生・検出原理を示す説明図、第１２図
は一層１１図の電磁超音波トランスジューサにおける直
線状のミアンダラインコイルよりなる発生・検出コイル
の形状を示す図、第１３図は、第１１図の電磁超音波ト
ランスジューサにおいて、オンライン板波探傷装置の概
要を示す構成図、第１４図は、第１１囚の電磁超音波ト
ランスジューサにおいて、被検材中に存在する欠陥に対
する板波の伝搬経路を示す図、第１５図は、第１１図、
第１３図の各礪成要素での入出力波形を示す図である。 図において、１・・・被検材、２．２ａｔ２ｂ・・・永
久磁石＋ ４．４ａ、４ｂ・・・電磁超音波トランスジ
ューサ、５・・・パルサ、６・・・板波、７・・・レシ
ーバ。 ８ 、８ ａ 、 ８ ｂ−・・欠陥、９，９ａ、９ｂ
、９ｃ。 １０ ａ 、 １０ ｂ 、 １１−発生・検出コイル
−９ｄ・・・発生コイル−９ｅ・・・検出コイルである
。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代 理 人 大 岩 増 離層１図 ｆ （ １゜槓倹寂 ２：永久磁石 ４：ｖ式超世我トランスシェープ ５：ｌ＼０ルブ ６、坂技 ７： レシーバ゛ ９： 発シ五 硬土コイｌし 第２図 第３図 昭 −尺 ０り 第５ｇＡ 第６ｒｉＡ 第７図 第８図 １０ｂ−発生 論比コイ１し 第９ｖＡ ２Ｇ、２ｂ：入人祖ろ ４ｏ、４ｂ：電猛超昔皮トランスジ′ユーサ９ｄ：発生
コイ）し ９ｅ：股上コイ１し 第１０図 １１： 発生惜灸出コイ１し 第 １２ 図 第１３図
Claims (1)
- 被検材の表面に対し垂直方向あるいは水平方向の磁界を
与える磁石と、直線状、矩形状、円弧状等のミアンダラ
インコイル、折り返しコイルあるいは渦巻コイルなどの
発生、検出コイルとで構成し、一定の指向性方向あるい
は無指向性方向に超音波を発生し、検出する機能を備え
たことを特徴とする電磁超音波トランスジューサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60165337A JPS6225259A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 電磁超音波トランスジユ−サ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60165337A JPS6225259A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 電磁超音波トランスジユ−サ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6225259A true JPS6225259A (ja) | 1987-02-03 |
Family
ID=15810416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60165337A Pending JPS6225259A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 電磁超音波トランスジユ−サ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6225259A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6453907U (ja) * | 1987-09-30 | 1989-04-03 | ||
| JP2008076296A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Kyushu Electric Power Co Inc | 超音波探傷装置およびローレンツ力を用いた超音波探傷方法 |
| JP2008080975A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Showa Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| US20120103097A1 (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-03 | Borja Lopez Jauregui | Flexible EMAT Arrays for Monitoring Corrosion and Defect Propagation in Metal Components and Structures |
| JP2013525803A (ja) * | 2010-05-05 | 2013-06-20 | フラウンホファー ゲセルシャフト ツール フェールデルンク ダー アンゲヴァンテン フォルシュンク エー．ファオ． | 超音波による非破壊材料試験のための方法及びデバイス |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5368293A (en) * | 1976-11-30 | 1978-06-17 | Nippon Steel Corp | Electromagnetic ultrasonic inspecting method |
| JPS55133358A (en) * | 1979-04-04 | 1980-10-17 | Basf Ag | Substituted alkylammonium salt and plant growth regulant containing said salt |
| JPS5857708A (ja) * | 1981-10-01 | 1983-04-06 | Agency Of Ind Science & Technol | 磁気記録媒体 |
-
1985
- 1985-07-26 JP JP60165337A patent/JPS6225259A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5368293A (en) * | 1976-11-30 | 1978-06-17 | Nippon Steel Corp | Electromagnetic ultrasonic inspecting method |
| JPS55133358A (en) * | 1979-04-04 | 1980-10-17 | Basf Ag | Substituted alkylammonium salt and plant growth regulant containing said salt |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2008076296A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Kyushu Electric Power Co Inc | 超音波探傷装置およびローレンツ力を用いた超音波探傷方法 |
| JP2008080975A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Showa Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2013525803A (ja) * | 2010-05-05 | 2013-06-20 | フラウンホファー ゲセルシャフト ツール フェールデルンク ダー アンゲヴァンテン フォルシュンク エー．ファオ． | 超音波による非破壊材料試験のための方法及びデバイス |
| US20120103097A1 (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-03 | Borja Lopez Jauregui | Flexible EMAT Arrays for Monitoring Corrosion and Defect Propagation in Metal Components and Structures |
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