JPS63139219A - 音響インピ−ダンス測定装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、媒質の音響インピーダンスの測定装置に係わ
シ、特に超音波の減衰度の大きい媒質、例、ｔはレジン
モールド材、セラミック材等の音響インピーダンスを測
定するのに好適な装置である。

〔従来の技術〕

音響インピーダンスは、固体、液体、気体にわたる多く
の媒質について求められておシ、従来から文献にも一覧
表として灸表されている。しかし超音波の減衰度の大き
い媒質、例えばセラミック材やレジンモールド材等では
、試験片を作シ音餐インピーダンスの測定のため該試験
片に超音波を発射しても、試験片に入射した超音波の減
衰が大きく、一般に底面からの反射波の音圧が低くて測
定可能なレベルのＢエコーが得られず、そのため精度よ
く音速を測定することがむつかしい。一方、試験片の密
度については、超音波の減衰度の大きい媒質にプローホ
ールや偏析が存在すると正確な値を測定できない場合が
おる。このように超音波減衰の大きい媒質においては音
速および密度が正確に測定しにくく、従って正しい音響
インピーダンスの値が得られない問題があった。

一方、音響インピーダンスが既知の媒質の製品検査にお
いても、文献記載の音響インピーダンスの値に幅がある
ことから測定精度を問題にしないような％へ合を除き文
献記載の値をそのまま使（用することをせず、製品ごと
に検査時に測定した音響インピーダンスを使用して検査
している。このため音響インピーダンス測定用の試験片
の製作を必要とするほか、製品を直接測定する場合には
寸法９重量の測定等が必要になシ、容易に測定できない
ばかシか測定に長時間を要する問題点を有していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記した如〈従来の媒質の音響インピーダンスの測定は
、音響インピーダンスの値が既知の一般の媒質において
も測定用の試験片の製作や、製品の寸法９重量の測定等
が必要で、測定に長時間を要し容易に測定できない問題
があシ、特に超音波の減衰度の大きい媒質については、
音速、密度とも正確に測定しに＜＜、正しい音響インピ
ーダンスが容易に得られない問題点を有していた。

本発明は前記従来技術の問題点を解消するものであって
、媒質の音−インピーダンスの測定を、減衰度の大きい
媒質も含めて迅速かつ容易に、しかも精度よく行うこと
ができる音響インピーダンスの測定装置を提供すること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、液に浸漬させた被検体との相対距離を同液内
で任意に変えられる支持台に保持され、かつ前記浸漬さ
せた被検体に向けて超音波を発射しその反射波を受波す
る探触子と、該探触子に超音波を発生させるパルサーお
よび被検体からの前記超音波の反射波を受信するレシー
バと、レシーバで受信した前記被検体の表面反射波のＲ
Ｆ、信号のエコーのピーク値をデータ伝送し、該エコー
のピーク値と予め求めた標準試験片の前記ＢＦ信号のエ
コーのピーク値との比を演算し、該演算値を指標として
前記被検体の音響インピーダンスを算出する波形解析装
置および演算部とを備えた音響インピーダンス測定装置
とすることによシ、媒質の音響インピーダンスを迅速か
つ容易に、しかも精度よく測定することができるように
したものである。

〔作用〕

液槽内に浸漬させた被検体との相対距離を同液内で任意
に変えられる支持台に保持された探触子よシ、被検体に
向けて超音波を発射すると、被検体の表面および底面等
からの反射波が探触子に受波され、受波された反射波の
ＲＦ倍信号レシーバで増幅されたのち波形解析装置に送
られる。この場合、前記反射波は被検体の表面反射波の
みが抽出され、またＲＦ倍信号被検体に対する探触子の
距離を調整して前記表面反射波のＲＦ倍信号エコーのピ
ーク値が送られる。他方、音響インピーダンスが既知の
標準試験片に対して前記液槽内で前記と同様にして予め
ＢＦ信号のエコーのピーク値が求められておシ、前記被
検体のＲＦ倍信号エコーのピーク値とともに波形解析装
置に入力される。

この入力したピーク値は演算部との間でデータ伝送が行
われ、両者の比が演算され、その演算値を指標として音
響インピーダンスを求める式によシ被検体の音響インピ
ーダンスが算出される。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図および第２図を参照して説明
する。第１図は装置の全体説明図、第２図はＢＦ信号の
エコーを示したもので、（ａ）は標準試験片のエコー、
（ｂ）は被検体のエコーを示す。図においてｌは水槽、
２は水槽１に満たされた水、３は水槽１の底に置かれて
いる標準試験片で、音響インピーダンスが既知の媒質１
例えば石英ガラスなどで作られる。４は音響インピーダ
ンスを測定する被検体で、標準試験片３と同様に水槽１
の底に置かれている。５は焦点形の探触子で、標準試験
片３の表面に対して焦点を結ぶ位置に、水２に浸漬した
状態で支持台６に保持されている。支持台６は探触子５
と標準試験片３および被検体４との相対距離を、水２内
で任意に変えられるように探触子５の上下移動機構を有
している。７は探触子５にパルス電圧を印加して超音波
を発生させるパルサー、８は探触子５に受波された標準
試験片３および被検体４からの反射波のＢＦ信号を受信
し増幅するレシーバ、９は波形解析装置で、レシーバ８
から送られる反射波のうち表面反射波のみを抽出し、そ
のＢＦ信号のピーク値が入力される。ｌＯは波形解析装
ｆＲ９の出力値を演算する演算部である。

前記構成の測定装置において、まず標準試験片３に対す
る探触子５の距離を調整して焦点距離を合わせ、標準試
験片３からの反射波をレシーバ８を介して波形解析装ｆ
ｉｉｉｔ９に送る。送られた反射波のうち表面反射波の
ＲＦ倍信号エコーのピーク値が記憶される。つぎに被検
体４に対して前記標準試験片３で行ったと同様にして、
被検体４からの表面反射波のＲＦ倍信号エコーのピーク
値を波形解析装置９に記憶させ、演算部ｌＯとの間でデ
ータ伝送を行う。表面反射波のＲＦ倍信号エコーは第２
図に示すように波形解析装置９のＣＲＴ上に出現するが
、そのレベルは被検体の反射率に応じて異なる。いま水
２中における被検体４の反射率をａ。

標準試験片３０反射率をｂとすると、 で表わされる。ここでＺｗは水２の音響インピーダンス
、ｚＴは被検体４の音響インピーダンス、ＺＳは標準試
験片３の音響インピーダンスである。第２図に示すエコ
ーのピーク値を標準試験片３をｒ５＋被検体４をｒ７と
すると、前記反射率の比ａ／ｂはエコーレベルの比ｒＴ
／ｒ５に置き換えられるから、となシ、上式よシ下式が
導かれる。

前記各式において、水２および標準試験片３の音響イン
ピーダンス２ｗ、２．は既知であシ予め演算部ｌＯに入
力されているから、前記各式によシ演算することによシ
被検体４の音響インピーダンスＺＴを、被検体４の音速
測定を必要とせず表面反射波のエコーレベルｔ−測定す
るだけで容易にかつ精度よく測定することができる。

なお前記実施例においては焦点形の探触子５を使用して
説明したが、探触子および媒質の種類によシ非焦点形の
探触子を使用することも可能である。

〔発明の効果〕

以上ｉｉｙ＊ＢＡしたように本発明に係わる音響インピ
ーダンスの測定装置は、被検体からの表面反射波のＢＦ
信号のエコーのピーク値と、音響インピーダンスが既知
の標準試し片からの表面反射波のＲＦ傷号のエコーのピ
ーク値とを、波形解析装置に入力して演算部との間でデ
ータ伝送し、両者の比を演算し、その演算値を指標とし
て被検体の音響インピーダンスを算出させる構成とした
から、媒質。

特に減衰度の大きい媒質の音響インピーダンスの測定を
、迅速かつ容易に、しかも精度よく行うことができる実
用上顕著な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる音響インピーダンス測定装置の
一実施例の全体説明図、第２図はＣＲＴ上に表示された
ＢＦ信号のエコーで、（ａ）は標準試験片のエコー、（
ｂ）は被検体のエコーを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、液に浸漬させた被検体との相対距離を同液内で任意
   に変えられる支持台に保持され、かつ前記浸漬させた被
   検体に向けて超音波を発射しその反射波を受波する探触
   子と、該探触子に超音波を発生させるパルサーおよび被
   検体からの前記超音波の反射波を受信するレシーバと、
   レシーバで受信した前記被検体の表面反射波のＲＦ信号
   のエコーのピーク値をデータ伝送し、該エコーのピーク
   値と予め求めた標準試験片の前記ＢＦ信号のエコーのピ
   ーク値との比を演算し、該演算値を指標として前記被検
   体の音響インピーダンスを算出する波形解析装置および
   演算部とを備えた音響インピーダンス測定装置。