JPS631243Y2 - - Google Patents
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- JPS631243Y2 JPS631243Y2 JP1388980U JP1388980U JPS631243Y2 JP S631243 Y2 JPS631243 Y2 JP S631243Y2 JP 1388980 U JP1388980 U JP 1388980U JP 1388980 U JP1388980 U JP 1388980U JP S631243 Y2 JPS631243 Y2 JP S631243Y2
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- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 12
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 7
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- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
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- NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 3-morpholin-4-yl-1-oxa-3-azonia-2-azanidacyclopent-3-en-5-imine;hydrochloride Chemical group Cl.[N-]1OC(=N)C=[N+]1N1CCOCC1 NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は超音波を用いて被検査材中の欠陥を
検出するための超音波斜角探触子（以下超音波探
触子という。）の改良に関する。
検出するための超音波斜角探触子（以下超音波探
触子という。）の改良に関する。
まず従来の超音波探触子について第１図を用い
て説明する。
て説明する。
第１図ａ，ｂにおいて、１は超音波振動子（以
下振動子と記す）、２は有機ガラス製のアタツチ
メント、３は上記振動子１の動作確認と、接触媒
体８の有無等を確認するための反射板、４は反射
板３までの水路、５はダンパー材、６は振動子１
のリード線を接続するコネクタ、７はハウジン
グ、８は水、油等の接触媒体、９は被検材であ
る。１０は送信パルス、１１は表面エコー、１２
は欠陥エコー、１３はアタツチメント２に設けら
れた水路４の入口で発生するノイズエコー、１４
は反射板３からの反射されたカツプリングチエツ
クエコーである。
下振動子と記す）、２は有機ガラス製のアタツチ
メント、３は上記振動子１の動作確認と、接触媒
体８の有無等を確認するための反射板、４は反射
板３までの水路、５はダンパー材、６は振動子１
のリード線を接続するコネクタ、７はハウジン
グ、８は水、油等の接触媒体、９は被検材であ
る。１０は送信パルス、１１は表面エコー、１２
は欠陥エコー、１３はアタツチメント２に設けら
れた水路４の入口で発生するノイズエコー、１４
は反射板３からの反射されたカツプリングチエツ
クエコーである。
ところで第１図ａに示す超音波探触子において
はアタツチメント２の振動子１と対向する側に、
溝を設けて、これを水路４とし、この水路４の上
端には反射板が設けられている。
はアタツチメント２の振動子１と対向する側に、
溝を設けて、これを水路４とし、この水路４の上
端には反射板が設けられている。
振動子１より発生した超音波はアタツチメント
２を経由し、接触媒体８へ投入され、被検材９表
面で水路４の方向へ進む成分と被検材９の中へ進
む成分に分れる。水路４方向へ進んだ超音波はア
タツチメント２に設けられた水路４を経由して反
射板３へ到達し、この反射板３で反射され再び同
経路で振動子１へ戻る。これがカツプリングチエ
ツクエコー１４であり、このカツプリングチエツ
クエコー１４の大きさにより振動子１の動作確
認、接触媒体８の有無等を常に確認しながら検査
を行なう機能は超音波自動探傷装置に欠く事の出
来ないものである。
２を経由し、接触媒体８へ投入され、被検材９表
面で水路４の方向へ進む成分と被検材９の中へ進
む成分に分れる。水路４方向へ進んだ超音波はア
タツチメント２に設けられた水路４を経由して反
射板３へ到達し、この反射板３で反射され再び同
経路で振動子１へ戻る。これがカツプリングチエ
ツクエコー１４であり、このカツプリングチエツ
クエコー１４の大きさにより振動子１の動作確
認、接触媒体８の有無等を常に確認しながら検査
を行なう機能は超音波自動探傷装置に欠く事の出
来ないものである。
しかし、この構造ではアタツチメント２の水路
４の入口で反射される超音波があり、その反射率
は以下の様になる。
４の入口で反射される超音波があり、その反射率
は以下の様になる。
｜γ｜＝Z2−Z1／Z1＋Z2×100（％） ……(1)
Z1＝ρ1・C1＝１×1.48Km／ｓ＝1.48 （水）
Z2＝ρ2・C2＝1.2×2.73Km／ｓ＝3.3（有機ガス）
｜γ｜＝3.3−1.48／1.48＋3.3×100≒38％ ……(2)
γ：反射率、Z1：水の音響インピーダンス、
Z2：有機ガラスの音響インピーダンス この構造の探触子においては、第(2)式に示す量
の反射波がノイズエコー１３として現われるため
Ｓ／Ｎ（信号／雑音）を著しく低下させる欠点が
ある。
Z2：有機ガラスの音響インピーダンス この構造の探触子においては、第(2)式に示す量
の反射波がノイズエコー１３として現われるため
Ｓ／Ｎ（信号／雑音）を著しく低下させる欠点が
ある。
この考案はこのような従来の欠点を改善するた
めになされたもので、ノイズエコーを除去しＳ／
Ｎ比の良い超音波探触子を提供するものである。
めになされたもので、ノイズエコーを除去しＳ／
Ｎ比の良い超音波探触子を提供するものである。
以下この考案の一実施例を図面により詳述す
る。
る。
第２図ａはこの考案の超音波探触子の断面図、
ｂはその探傷波形である。
ｂはその探傷波形である。
同図において振動子１、反射板３、ダンパー
５、コネクタ６、ハウジング７、接触媒体８、被
検材９、送信パルス１０、表面エコー１１、欠陥
エコー１２、カツプリングチエツクエコー１４は
第１図に示したものと同様である。１５は水だめ
である。
５、コネクタ６、ハウジング７、接触媒体８、被
検材９、送信パルス１０、表面エコー１１、欠陥
エコー１２、カツプリングチエツクエコー１４は
第１図に示したものと同様である。１５は水だめ
である。
２′は被検材９の表面と対向する面に角度θを
設けた有機ガラス製のアタツチメントである。
設けた有機ガラス製のアタツチメントである。
このアタツチメント２′に設けられる角度θは
被検材表面が平面の時はスネルの法則より以下の
様に与えられる。
被検材表面が平面の時はスネルの法則より以下の
様に与えられる。
sinθ1／C1＝sinθ2／C2（スネルの法則） ……(3)
sinθB／1.48＝sin90／2.73
∴θB＝sin-11.48／2.73＝32.8゜ ……(4)
又、θ＝θB−θA ……(5)
∴θ≧32.8−θA ……(6)
θ1：入射角、θ2：屈折角、C1：入射角側となる
媒体の音速、C2：屈折角側となる媒体の音速 θA：被検材への入射角、θB：アタツチメントへ
の入射角 又、被検材９表面がパイプなどのように曲率が
ある場合には、この被検材９の曲率に応じて被検
材９の表面での超音波反射指向特性が変化するた
め、これの補正分α゜を上記第(6)式に加算すれば良
い。
媒体の音速、C2：屈折角側となる媒体の音速 θA：被検材への入射角、θB：アタツチメントへ
の入射角 又、被検材９表面がパイプなどのように曲率が
ある場合には、この被検材９の曲率に応じて被検
材９の表面での超音波反射指向特性が変化するた
め、これの補正分α゜を上記第(6)式に加算すれば良
い。
すなわち、θ≧32.8−θA＋α ……(7)
となる。
振動子１より発生した超音波はアタツチメント
２′を経由し、接触媒体８へ投入され、被検材９
の表面が反射板３の方向へ進む成分と、被検材９
の中へ進む成分に分れる。反射板３の方向へ進ん
だ超音波は角度θのあるアタツチメント２′の表
面でタテ波（Ｌ波）は全て送受信用振動子１の反
対方向へ反射される。又、このアタツチメント
２′の表面で横波（Ｓ波）が発生する。このアタ
ツチメント２′の材料である有機ガラスの横波の
音速は約1460ｍ／ｓ，又、水中の縦波の音速は
1480m／ｓとほぼ同一であるためアタツチメント
２′を通過する横波（図中点線で示す）の進行方
向は被検材９表面で反射され、反射板３の方向へ
進む成分とほとんど変わらず、同媒体を直進する
のとほぼ等しいと考える事が出来る。
２′を経由し、接触媒体８へ投入され、被検材９
の表面が反射板３の方向へ進む成分と、被検材９
の中へ進む成分に分れる。反射板３の方向へ進ん
だ超音波は角度θのあるアタツチメント２′の表
面でタテ波（Ｌ波）は全て送受信用振動子１の反
対方向へ反射される。又、このアタツチメント
２′の表面で横波（Ｓ波）が発生する。このアタ
ツチメント２′の材料である有機ガラスの横波の
音速は約1460ｍ／ｓ，又、水中の縦波の音速は
1480m／ｓとほぼ同一であるためアタツチメント
２′を通過する横波（図中点線で示す）の進行方
向は被検材９表面で反射され、反射板３の方向へ
進む成分とほとんど変わらず、同媒体を直進する
のとほぼ等しいと考える事が出来る。
これは第(3)式に示したスネルの法則からの理解
できる。
できる。
sinθ1／C1＝sinθ2／C2（スネルの法則）
sinθ2＝C2／C1・sinθ1＝1460／1480
・sinθ1＝0.99sinθ1 ……(8)
θ1：入射角、θ2：屈折角、C1：水の縦波音速、
C2：有機ガラスの横波音速 さらに、ここで横波成分でのノイズエコーにつ
いて考えると、第(1)式と同様の考えで以下の様に
音響インピーダンスがほぼ等しくなるので反射波
すなわちノイズエコーはほとんど発生しないこと
になる。次の数値はこの考案によるものである。
C2：有機ガラスの横波音速 さらに、ここで横波成分でのノイズエコーにつ
いて考えると、第(1)式と同様の考えで以下の様に
音響インピーダンスがほぼ等しくなるので反射波
すなわちノイズエコーはほとんど発生しないこと
になる。次の数値はこの考案によるものである。
｜γ｜＝Z2−Z1／Z1＋Z2×100％
＝1.752−1.48／1.48＋1.752×100＝8.4％
Z1＝ρ1・C1＝１×1.48＝1.48 （水）
Z2＝ρ2・C2＝1.2×1.46＝1.752（有機ガラス）
このようにアタツチメント２′を通過した超音
波（横波）は水だめ１５内の水の中で再び縦波に
変換され反射板３に到達し、この反射板３で反射
され再び同経路で振動子１へ戻る。つまりアタツ
チメント内で発生する横波成分を有効に使うこと
により他の機能、性能を低下させずにＳ／Ｎ比を
向上させることができる。
波（横波）は水だめ１５内の水の中で再び縦波に
変換され反射板３に到達し、この反射板３で反射
され再び同経路で振動子１へ戻る。つまりアタツ
チメント内で発生する横波成分を有効に使うこと
により他の機能、性能を低下させずにＳ／Ｎ比を
向上させることができる。
以上述べたようにこの考案は被検材の表面と対
向するアタツチメントの面に縦波成分が送受信用
振動子の位置の反対方向へ全反射するような角度
を設ける事によりＳ／Ｎを向上させた実用的な超
音波探触子を提供するものである。
向するアタツチメントの面に縦波成分が送受信用
振動子の位置の反対方向へ全反射するような角度
を設ける事によりＳ／Ｎを向上させた実用的な超
音波探触子を提供するものである。
第１図ａ，ｂは従来の超音波探触子の断面図と
探傷波形図、第２図はこの考案による超音波探触
子の断面図と探傷波形図である。 図において１は超音波振動子、２は従来のアタ
ツチメント、３は反射板、４は水路、５はダンパ
ー、６はコネクタ、７はハウジング、８は接触媒
体、９は被検材、１０は送信パルス、１１は表面
エコー、１２は欠陥エコー、１３はノイズエコ
ー、１４はカツプリングチエツクエコー、１５は
水だめ、２′は角度付アタツチメントである。尚、
図中同一又は相当部分には同一符号を付して示し
てある。
探傷波形図、第２図はこの考案による超音波探触
子の断面図と探傷波形図である。 図において１は超音波振動子、２は従来のアタ
ツチメント、３は反射板、４は水路、５はダンパ
ー、６はコネクタ、７はハウジング、８は接触媒
体、９は被検材、１０は送信パルス、１１は表面
エコー、１２は欠陥エコー、１３はノイズエコ
ー、１４はカツプリングチエツクエコー、１５は
水だめ、２′は角度付アタツチメントである。尚、
図中同一又は相当部分には同一符号を付して示し
てある。
Claims (1)
- 超音波を送受信する振動子と、被検材表面から
反射された超音波を反射させてカツプリングチエ
ツクエコーとして被検材表面を介して上記振動子
に入射させるための反射板と、上記振動子と反射
板の被検材と対向する面に設けられた有機ガラス
製のアタツチメントとを備えた超音波斜角探触子
において、上記斜角探触子内に設けた上記反射板
への被検材表面からの反射ビームが上記アタツチ
メントに入射する際、そのアタツチメント表面で
の反射波が上記振動子に戻つてこないようにその
縦波を全反射させるとともに、横波として超音波
媒体を介して上記反射板へ超音波ビームが到達す
るように上記アタツチメントの表面を、上記反射
ビームに対して所望の角度をもたせたことを特徴
とする超音波斜角探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1388980U JPS631243Y2 (ja) | 1980-02-06 | 1980-02-06 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1388980U JPS631243Y2 (ja) | 1980-02-06 | 1980-02-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56116664U JPS56116664U (ja) | 1981-09-07 |
| JPS631243Y2 true JPS631243Y2 (ja) | 1988-01-13 |
Family
ID=29610395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1388980U Expired JPS631243Y2 (ja) | 1980-02-06 | 1980-02-06 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS631243Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS598153U (ja) * | 1982-07-09 | 1984-01-19 | 三菱電機株式会社 | 超音波探触子 |
| JPS5934356U (ja) * | 1982-08-30 | 1984-03-03 | 三菱電機株式会社 | 超音波探触子 |
| JP2630393B2 (ja) * | 1987-04-14 | 1997-07-16 | 三菱電機株式会社 | 超音波探傷装置 |
-
1980
- 1980-02-06 JP JP1388980U patent/JPS631243Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56116664U (ja) | 1981-09-07 |
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