JPS6242440B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6242440B2 JPS6242440B2 JP56149792A JP14979281A JPS6242440B2 JP S6242440 B2 JPS6242440 B2 JP S6242440B2 JP 56149792 A JP56149792 A JP 56149792A JP 14979281 A JP14979281 A JP 14979281A JP S6242440 B2 JPS6242440 B2 JP S6242440B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- emat
- thin tube
- generated
- coil
- permanent magnet
- 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.)
- Expired
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 6
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 6
- 235000019687 Lamb Nutrition 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は配管の超音波探傷等に用いられる電磁
音響トランスデユーサに関する。
音響トランスデユーサに関する。
細管内に挿入して超音波探傷を行なう電磁音響
トランスデユーサ（以下EMATと略す）として
は、従来第１図に示す構造のものが知られてい
る。即ち、図中の１………は上下の極性が互に反
対となるように配列した永久磁石であり、この永
久磁石１………には例えば５つの永久磁石が一ユ
ニツトとなるようコイル２………が巻装され、こ
れによりEMAT３が構成されている。なお、図
中の４はEMAT３が挿入される細管である。か
かるEMATの動作を第２図を参照して説明す
る。EMAT３のコイル２に高周波電流を流す
と、このコイル２に接する細管４に渦電流Ｉが発
生する。一方、永久磁石１………から細管４内面
に対して垂直で周期的に変化する磁束Ｂが加えら
れ、前記渦電流Ｉとの相互作用によりローレンツ
力Ｆが発生する。こうしたローレンツ力Ｆは磁束
周期と同じ周期で変化し、この力Ｆにより細管４
にSH波と呼ばれる超音波（板波）が発生する。
なお、超音波の検出は上述したのと逆のプロセス
で電気信号に変換して検出する。
トランスデユーサ（以下EMATと略す）として
は、従来第１図に示す構造のものが知られてい
る。即ち、図中の１………は上下の極性が互に反
対となるように配列した永久磁石であり、この永
久磁石１………には例えば５つの永久磁石が一ユ
ニツトとなるようコイル２………が巻装され、こ
れによりEMAT３が構成されている。なお、図
中の４はEMAT３が挿入される細管である。か
かるEMATの動作を第２図を参照して説明す
る。EMAT３のコイル２に高周波電流を流す
と、このコイル２に接する細管４に渦電流Ｉが発
生する。一方、永久磁石１………から細管４内面
に対して垂直で周期的に変化する磁束Ｂが加えら
れ、前記渦電流Ｉとの相互作用によりローレンツ
力Ｆが発生する。こうしたローレンツ力Ｆは磁束
周期と同じ周期で変化し、この力Ｆにより細管４
にSH波と呼ばれる超音波（板波）が発生する。
なお、超音波の検出は上述したのと逆のプロセス
で電気信号に変換して検出する。
しかしながら、上述したEMATにあつては、
細管４の周上でコイル２………が位置する一部の
面のみに超音波が発生する構造であるため、細管
４の全面を探傷するには細管もしくはEMATの
いずれかを回転させなければならず、探傷操作が
煩雑化する。また、永久磁石１………の形状上か
らコイル２………の面と細管４内面とが離れる部
分が不可避的に生じ、この部分では超音波発生の
点で効率が悪く感度が低くなる。
細管４の周上でコイル２………が位置する一部の
面のみに超音波が発生する構造であるため、細管
４の全面を探傷するには細管もしくはEMATの
いずれかを回転させなければならず、探傷操作が
煩雑化する。また、永久磁石１………の形状上か
らコイル２………の面と細管４内面とが離れる部
分が不可避的に生じ、この部分では超音波発生の
点で効率が悪く感度が低くなる。
本発明は上記欠点を解消するためになされたも
ので、細管内面に対して垂直な横波成分をもつラ
ム波を発生させることにより細管等を回転させる
ことなく細管全周に超音波を効率よく発生できる
電磁音響トランスデユーサを提供しようとするも
のである。
ので、細管内面に対して垂直な横波成分をもつラ
ム波を発生させることにより細管等を回転させる
ことなく細管全周に超音波を効率よく発生できる
電磁音響トランスデユーサを提供しようとするも
のである。
以下、本発明を第３図〜第５図図示の実施例に
もとづいて詳細に説明する。
もとづいて詳細に説明する。
図中の１１は電磁音響トランスデユーサ
（EMAT）であり、このEMATは第５図に示す如
く円柱状の支持体１２ａ，１２ｂと、これら支持
体１２ａ，１２ｂ間に交互に配列して挾持された
フエライトコア１３………、永久磁石１４………
とを備えている。前記永久磁石１４………はフエ
ライトコア１３………を挾んで互に極性が同じに
なるように配列されている。また、フエライトコ
ア１３，１３と永久磁石１４，１４との配列周期
（T0）は発生超音波の波長λに等しい。そして、
フエライトコア１３………と永久磁石１４………
の外周には第３図及び第４図に示す如くコイル１
５が巻装されている。なお、互に隣に合うコイル
巻部の中心の間隔t0はT0／４（＝２／４）であ
り、各コイルは直列に接続されている。
（EMAT）であり、このEMATは第５図に示す如
く円柱状の支持体１２ａ，１２ｂと、これら支持
体１２ａ，１２ｂ間に交互に配列して挾持された
フエライトコア１３………、永久磁石１４………
とを備えている。前記永久磁石１４………はフエ
ライトコア１３………を挾んで互に極性が同じに
なるように配列されている。また、フエライトコ
ア１３，１３と永久磁石１４，１４との配列周期
（T0）は発生超音波の波長λに等しい。そして、
フエライトコア１３………と永久磁石１４………
の外周には第３図及び第４図に示す如くコイル１
５が巻装されている。なお、互に隣に合うコイル
巻部の中心の間隔t0はT0／４（＝２／４）であ
り、各コイルは直列に接続されている。
次に、上述した構造のEMAT１１を細管４内
に挿入した場合の動作を第６図を参照して説明す
る。EMAT１１を細管４に挿入すると、フエラ
イトコア１３………の部分では細管４内面に対し
て垂直方向の磁束B1が生じ、永久磁石１４……
…の中央部分では細管４の軸に平行な磁束B2が
生じる。この時、コア１３………と永久磁石１４
………の外周に巻装したコイル１５に高周波電流
を流すと、電磁誘導により細管４内にその接続方
向と平行な渦電流Ｉが発生する。しかるに、この
渦電流Ｉと上記の如く分布した磁束B1，B2の相
互作用によりローレンツ力Ｆが発生する。このロ
ーレンツ力Ｆは磁束分布の周期T0と同じ周期で
方向が回転している。その結果、上記ローレンツ
力Ｆにより細管４内面に対して垂直な横波成分を
もつラム波と呼ばれる板波を伝播する超音波（第
６図中の一点鎖線で示す）が、細管４円周上で発
生される。この超音波は細管４を伝播し、その細
管４の欠陥等で反射して帰つてくる。しかしてこ
れを上記と逆プロセスで電気信号に変換すること
により、細管４の欠陥箇所を検出できる。
に挿入した場合の動作を第６図を参照して説明す
る。EMAT１１を細管４に挿入すると、フエラ
イトコア１３………の部分では細管４内面に対し
て垂直方向の磁束B1が生じ、永久磁石１４……
…の中央部分では細管４の軸に平行な磁束B2が
生じる。この時、コア１３………と永久磁石１４
………の外周に巻装したコイル１５に高周波電流
を流すと、電磁誘導により細管４内にその接続方
向と平行な渦電流Ｉが発生する。しかるに、この
渦電流Ｉと上記の如く分布した磁束B1，B2の相
互作用によりローレンツ力Ｆが発生する。このロ
ーレンツ力Ｆは磁束分布の周期T0と同じ周期で
方向が回転している。その結果、上記ローレンツ
力Ｆにより細管４内面に対して垂直な横波成分を
もつラム波と呼ばれる板波を伝播する超音波（第
６図中の一点鎖線で示す）が、細管４円周上で発
生される。この超音波は細管４を伝播し、その細
管４の欠陥等で反射して帰つてくる。しかしてこ
れを上記と逆プロセスで電気信号に変換すること
により、細管４の欠陥箇所を検出できる。
したがつて、本発明によれば次に列挙する種種
の効果を奏する。
の効果を奏する。
(1) 上記構造のEMATを用いて細管を探傷する
場合、コア、永久磁石が円盤状、円柱状である
ためEMATと細管内面とのクリアランスは小
さくなり、EMATに近接する細管の内面全体
で超音波を発生でき、その結果トランスデユー
サ又は細管を回転させるという煩雑な操作を行
なうことなく細管の欠陥等を簡単に探傷でき
る。
場合、コア、永久磁石が円盤状、円柱状である
ためEMATと細管内面とのクリアランスは小
さくなり、EMATに近接する細管の内面全体
で超音波を発生でき、その結果トランスデユー
サ又は細管を回転させるという煩雑な操作を行
なうことなく細管の欠陥等を簡単に探傷でき
る。
(2) EMATのコイルは全て細管内面に近接して
おり、コイルより発生させられる渦電気は細管
壁内で全て超音波を発生させることになるた
め、超音波を効率よく発生でき、ひいては探傷
感度の向上化を達成できる。
おり、コイルより発生させられる渦電気は細管
壁内で全て超音波を発生させることになるた
め、超音波を効率よく発生でき、ひいては探傷
感度の向上化を達成できる。
なお、本発明に係る電磁音響トランスデユーサ
は上記実施例の如く一つのEMATでラム波の発
生と探傷の検出を兼用したが、これに限らずラム
波発生や探傷の検出の専用としてもよい。
は上記実施例の如く一つのEMATでラム波の発
生と探傷の検出を兼用したが、これに限らずラム
波発生や探傷の検出の専用としてもよい。
第１図は従来のEMATを示す概略斜視図、第
２図は従来のEMATの動作原理を示す説明図、
第３図は本発明の一実施例を示すEMATの正面
図、第４図は第３図の右側面図、第５図はコイル
を巻装する前のEMATを示す正面図、第６図は
本発明のEMATの動作原理を示す説明図であ
る。 ４……細管、１１……EMAT、１３……フエ
ライトコア、１４……永久磁石、１５……コイ
ル。
２図は従来のEMATの動作原理を示す説明図、
第３図は本発明の一実施例を示すEMATの正面
図、第４図は第３図の右側面図、第５図はコイル
を巻装する前のEMATを示す正面図、第６図は
本発明のEMATの動作原理を示す説明図であ
る。 ４……細管、１１……EMAT、１３……フエ
ライトコア、１４……永久磁石、１５……コイ
ル。
Claims (1)
- １ 円盤状のコア間に円柱状の永久磁石をその極
性が向き合うように順次配列すると共に、これら
コアと永久磁石にコイルを巻装したことを特徴と
する電磁音響トランスデユーサ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56149792A JPS5850891A (ja) | 1981-09-22 | 1981-09-22 | 電磁音響トランスデユ−サ |
| US06/415,906 US4471658A (en) | 1981-09-22 | 1982-09-08 | Electromagnetic acoustic transducer |
| DE3234424A DE3234424C2 (de) | 1981-09-22 | 1982-09-14 | Elektromagnetisch-akustischer Wandler |
| GB08226146A GB2110053B (en) | 1981-09-22 | 1982-09-14 | Electromagnetic acoustic transducer |
| FR8215955A FR2513475B1 (fr) | 1981-09-22 | 1982-09-22 | Transducteur acoustique a commande electromagnetique pour le controle des tubes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56149792A JPS5850891A (ja) | 1981-09-22 | 1981-09-22 | 電磁音響トランスデユ−サ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5850891A JPS5850891A (ja) | 1983-03-25 |
| JPS6242440B2 true JPS6242440B2 (ja) | 1987-09-08 |
Family
ID=15482812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56149792A Granted JPS5850891A (ja) | 1981-09-22 | 1981-09-22 | 電磁音響トランスデユ−サ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5850891A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6023755U (ja) * | 1983-07-26 | 1985-02-18 | 三菱重工業株式会社 | 電磁超音波探傷装置 |
| JPS61254851A (ja) * | 1985-05-08 | 1986-11-12 | Agency Of Ind Science & Technol | 材料の亀裂深さ測定法 |
| JP2507867Y2 (ja) * | 1991-06-14 | 1996-08-21 | 株式会社大一テクノ | スクイズポンプ搭載作業車 |
| US11209401B2 (en) * | 2017-03-02 | 2021-12-28 | Quest Integrated, Llc | Electromagnetic acoustic transducer (EMAT) for corrosion mapping |
-
1981
- 1981-09-22 JP JP56149792A patent/JPS5850891A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5850891A (ja) | 1983-03-25 |
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