JPS6319023B2 - - Google Patents
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- JPS6319023B2 JPS6319023B2 JP56101867A JP10186781A JPS6319023B2 JP S6319023 B2 JPS6319023 B2 JP S6319023B2 JP 56101867 A JP56101867 A JP 56101867A JP 10186781 A JP10186781 A JP 10186781A JP S6319023 B2 JPS6319023 B2 JP S6319023B2
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- coil
- magnet
- ultrasonic waves
- magnet coil
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- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims 1
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
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- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/24—Probes
- G01N29/2412—Probes using the magnetostrictive properties of the material to be examined, e.g. electromagnetic acoustic transducers [EMAT]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/042—Wave modes
- G01N2291/0421—Longitudinal waves
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、金属中に超音波を非接触で発生、
検出する電磁超音波の超音波探触子に関する。
検出する電磁超音波の超音波探触子に関する。
従来電磁式超音波の探触子として、第１図、第
２図に示すようなものが知られている。このうち
第１図は縦波超音波を発生、検出する探触子の断
面図であり、第２図は横波超音波を発生、検出す
る探触子の断面図である。この第１図、第２図の
両図において、１は導電性表面を有する被検材、
２，５はそれぞれ強磁性体で作られたマグネツト
用鉄心、３，６はそれぞれ鉄心２，５に巻かれた
マグネツト用コイル、４，７はそれぞれマグネツ
ト用鉄心２，７の端部に配設された偏平渦巻状コ
イルである。
２図に示すようなものが知られている。このうち
第１図は縦波超音波を発生、検出する探触子の断
面図であり、第２図は横波超音波を発生、検出す
る探触子の断面図である。この第１図、第２図の
両図において、１は導電性表面を有する被検材、
２，５はそれぞれ強磁性体で作られたマグネツト
用鉄心、３，６はそれぞれ鉄心２，５に巻かれた
マグネツト用コイル、４，７はそれぞれマグネツ
ト用鉄心２，７の端部に配設された偏平渦巻状コ
イルである。
マグネツトコイル３には引き出し線３１，３２
が設けられており、マグネツトコイル６には引き
出し線６１，６２が設けられている。また偏平渦
巻状コイル４には引き出し線４１，４２が設けら
れている。同様にして、偏平渦巻状コイル７にも
引き出し線７１，７２が巻装されている。
が設けられており、マグネツトコイル６には引き
出し線６１，６２が設けられている。また偏平渦
巻状コイル４には引き出し線４１，４２が設けら
れている。同様にして、偏平渦巻状コイル７にも
引き出し線７１，７２が巻装されている。
次に、第１図および第２図の電磁超音波の探触
子の動作について説明する。まず第１図の場合
は、被検材１中に縦波超音波を発生あるいは、被
検材１中の縦波超音波を検出する探触子で、引き
出し線３１，３２から、マグネツト用コイル３に
電流を流すと、鉄心２の端部には磁界Ａが発生す
る。これを被検材１に対向させると、被検材１の
表面には、表面に平行な磁界を与えることができ
る。
子の動作について説明する。まず第１図の場合
は、被検材１中に縦波超音波を発生あるいは、被
検材１中の縦波超音波を検出する探触子で、引き
出し線３１，３２から、マグネツト用コイル３に
電流を流すと、鉄心２の端部には磁界Ａが発生す
る。これを被検材１に対向させると、被検材１の
表面には、表面に平行な磁界を与えることができ
る。
このとき、鉄心２の端部に設けた偏平渦巻コイ
ル４に引き出し線４１，４２を介して、第３図に
示したような振動電流を流すと、被検材１の表面
に、渦電流Ｃが発生する。この渦電流Ｃと磁界Ａ
との相互作用（ローレンツ力）によりＥのような
力が生じる。
ル４に引き出し線４１，４２を介して、第３図に
示したような振動電流を流すと、被検材１の表面
に、渦電流Ｃが発生する。この渦電流Ｃと磁界Ａ
との相互作用（ローレンツ力）によりＥのような
力が生じる。
磁界Ａが一定であれば、この力Ｅは渦電流Ｃと
同じ変化をし、被検材１中に縦波超音波が発生す
る。
同じ変化をし、被検材１中に縦波超音波が発生す
る。
被検材１中の縦波超音波の検出は、上記発生と
全く逆の原理で行われる。すなわち、超音波が被
検材１の表面近傍に達し、Ｅのように振動する
と、そこには磁界Ａがあるので、表面近傍に渦電
流が発生する。これは偏平渦巻状コイル４に電圧
を誘起させるので、引き出し線４１，４２よりこ
れを検出することができる。
全く逆の原理で行われる。すなわち、超音波が被
検材１の表面近傍に達し、Ｅのように振動する
と、そこには磁界Ａがあるので、表面近傍に渦電
流が発生する。これは偏平渦巻状コイル４に電圧
を誘起させるので、引き出し線４１，４２よりこ
れを検出することができる。
他方、第２図の場合は、被検材１中に横波超音
波を発生あるいは被検材１中の横波超音波を検出
する探触子で、引き出し線６１，６２からマグネ
ツト用コイル６に電流を流すと、鉄心５の端部に
磁界Ｂが発生する。これを被検材１に対対向させ
ると、被検材１の表面には、表面と垂直な方向に
磁界を与えることができる。
波を発生あるいは被検材１中の横波超音波を検出
する探触子で、引き出し線６１，６２からマグネ
ツト用コイル６に電流を流すと、鉄心５の端部に
磁界Ｂが発生する。これを被検材１に対対向させ
ると、被検材１の表面には、表面と垂直な方向に
磁界を与えることができる。
このとき、鉄心５の端部に設けた偏平渦巻コイ
ル７に、引き出し線７１，７２を介して、第３図
に示したような振動電流を流すと、被検材１の表
面に、渦電流Ｄが発生する。この渦電流Ｄと前記
磁界Ｂとの相互作用により、Ｆのような力が生じ
る。磁界Ｂが一定であれば、この力Ｆは渦電流と
同じ変化をし、被検材１中に横波超音波が発生す
る。横波超音波の検出もまた、上記発生と全く逆
の原理によつて行われる。
ル７に、引き出し線７１，７２を介して、第３図
に示したような振動電流を流すと、被検材１の表
面に、渦電流Ｄが発生する。この渦電流Ｄと前記
磁界Ｂとの相互作用により、Ｆのような力が生じ
る。磁界Ｂが一定であれば、この力Ｆは渦電流と
同じ変化をし、被検材１中に横波超音波が発生す
る。横波超音波の検出もまた、上記発生と全く逆
の原理によつて行われる。
一般に、電磁式超音波発生、検出においては、
被検材１の表面に与える磁界の方向と鉄心端部に
設けたコイルの巻き方により各種のモードの超音
波を発生あるいは検出することができる。
被検材１の表面に与える磁界の方向と鉄心端部に
設けたコイルの巻き方により各種のモードの超音
波を発生あるいは検出することができる。
従来の電磁式超音波探触子は、以上のように発
生させる超音波が縦波か横波かによつて被検材１
の表面に与える磁界の方向が異なるため、各々別
の鉄心が必要となり、それぞれ専用の探触子を必
要とし、縦波および横波を用いた検査が必要な場
合に、探触子を２個必要とし、また、交換を頻ぱ
んに行わなければならないなどの欠点があつた。
生させる超音波が縦波か横波かによつて被検材１
の表面に与える磁界の方向が異なるため、各々別
の鉄心が必要となり、それぞれ専用の探触子を必
要とし、縦波および横波を用いた検査が必要な場
合に、探触子を２個必要とし、また、交換を頻ぱ
んに行わなければならないなどの欠点があつた。
この発明は、上記従来の欠点を除去するために
なされたもので、縦波超音波発生、検出用の鉄心
と同様の鉄心の外側に、第２のマグネツト用コイ
ルを設け、この第２のマグネツト用コイルの選択
により、被検材表面に水平あるいは垂直の磁界を
発生できるようにすることにより、縦波超音波あ
るいは横波超音波を発生、検出できる電磁式の超
音波探触子を提供することを目的とする。
なされたもので、縦波超音波発生、検出用の鉄心
と同様の鉄心の外側に、第２のマグネツト用コイ
ルを設け、この第２のマグネツト用コイルの選択
により、被検材表面に水平あるいは垂直の磁界を
発生できるようにすることにより、縦波超音波あ
るいは横波超音波を発生、検出できる電磁式の超
音波探触子を提供することを目的とする。
以下、この発明の超音波探触子の一実施例を図
について説明する。第４図はその一実施例を示す
断面図であり、この第４図において、１０は強磁
性体でできたマグネツト用鉄心、１１は第１のマ
グネツト用コイル、１２は第２のマグネツト用コ
イルである。
について説明する。第４図はその一実施例を示す
断面図であり、この第４図において、１０は強磁
性体でできたマグネツト用鉄心、１１は第１のマ
グネツト用コイル、１２は第２のマグネツト用コ
イルである。
マグネツト用鉄心１０は円柱１０ａとそれを取
りまく円筒１０ｂからなつており、第１のマグネ
ツト用コイル１１はマグネツト用鉄心１０の円柱
１０ａを含むように巻かれ、第２のマグネツト用
コイル１２はマグネツト用鉄心１０の円筒１０ｂ
を含むように、すなわち、マグネツト用鉄心１０
の全体を含むように巻装されている。したがつ
て、第１のマグネツト用コイル１１と第２のマグ
ネツト用コイル１２とは同心状の配列関係にあ
る。
りまく円筒１０ｂからなつており、第１のマグネ
ツト用コイル１１はマグネツト用鉄心１０の円柱
１０ａを含むように巻かれ、第２のマグネツト用
コイル１２はマグネツト用鉄心１０の円筒１０ｂ
を含むように、すなわち、マグネツト用鉄心１０
の全体を含むように巻装されている。したがつ
て、第１のマグネツト用コイル１１と第２のマグ
ネツト用コイル１２とは同心状の配列関係にあ
る。
マグネツト用鉄心１０の円柱１０ａと円筒１０
ｂ間の溝１０ｃの下端近傍には、第１の偏平コイ
ル１３が配置され、円柱１０ａの下端面には第２
の偏平コイル１４が配置されている。
ｂ間の溝１０ｃの下端近傍には、第１の偏平コイ
ル１３が配置され、円柱１０ａの下端面には第２
の偏平コイル１４が配置されている。
第１のマグネツト用コイル１１には引き出し線
１１Ｌが導き出されており、第２のマグネツト用
コイルにも引き出し線１２Ｌが導き出されてい
る。第１の偏平コイル１３、第２の偏平コイル１
４にもそれぞれ引き出し線１３Ｌ，１４Ｌが導出
されている。
１１Ｌが導き出されており、第２のマグネツト用
コイルにも引き出し線１２Ｌが導き出されてい
る。第１の偏平コイル１３、第２の偏平コイル１
４にもそれぞれ引き出し線１３Ｌ，１４Ｌが導出
されている。
次に、以上のように構成されたこの発明の超音
波探触子の動作について、第５図、第６図の動作
説明図を併用して述べる。第４図において、第
１、第２のマグネツト用コイル１１，１２を選択
的に使用すると、マグネツト用鉄心１０の端部に
は、第５図、第６図に示すような磁界が発生させ
るることができる。
波探触子の動作について、第５図、第６図の動作
説明図を併用して述べる。第４図において、第
１、第２のマグネツト用コイル１１，１２を選択
的に使用すると、マグネツト用鉄心１０の端部に
は、第５図、第６図に示すような磁界が発生させ
るることができる。
第５図は、第１図のマグネツト用コイル１１を
選択した場合であり、渦電流を発生あるいは検出
するコイルとして渦巻状の第１の偏平コイル１３
を使用することにより、第１図に示した従来のも
のの縦波超音波を発生、検出する探触子と同一に
なる。
選択した場合であり、渦電流を発生あるいは検出
するコイルとして渦巻状の第１の偏平コイル１３
を使用することにより、第１図に示した従来のも
のの縦波超音波を発生、検出する探触子と同一に
なる。
また、第６図は、第２のマグネツト用コイル１
２を選択した場合であり、渦電流を発生あるいは
検出するコイルとして第２の偏平コイル１４を使
用することにより、第２図に示した従来のものの
横波超音波を発生、検出する探触子と同一にな
る。
２を選択した場合であり、渦電流を発生あるいは
検出するコイルとして第２の偏平コイル１４を使
用することにより、第２図に示した従来のものの
横波超音波を発生、検出する探触子と同一にな
る。
なお、上記実施例では、第２の偏平コイル１４
をマグネツト用鉄心１０の円柱１０ａの端面に設
けた場合を示したが、円筒１０ｂの部の端面に設
けてもよく、また、円柱１０ａと円筒１０ｂの部
との両方にわたつて設けてもよい。
をマグネツト用鉄心１０の円柱１０ａの端面に設
けた場合を示したが、円筒１０ｂの部の端面に設
けてもよく、また、円柱１０ａと円筒１０ｂの部
との両方にわたつて設けてもよい。
さらに、マグネツト用鉄心１０の柱部、筒部
は、円柱、円筒で説明したがこれらは角柱、角筒
であつてもよい。
は、円柱、円筒で説明したがこれらは角柱、角筒
であつてもよい。
以上のように、この発明の超音波探触子によれ
ば、マグネツト用コイルを２個設け、その選択に
より発生磁界の方向をかえられるるように構成し
たので、１個の探触子で、縦波超音波と横波超音
波を選択的に発生、検出できるという効果があ
る。
ば、マグネツト用コイルを２個設け、その選択に
より発生磁界の方向をかえられるるように構成し
たので、１個の探触子で、縦波超音波と横波超音
波を選択的に発生、検出できるという効果があ
る。
第１図は、従来の縦波超音波を発生、検出する
超音波探触子の断面図、第２図は、従来の横波超
音波を発出、検出する超音波探触子の断面図、第
３図は、第１図および第２図の超音波探触子に超
音波を発生させるために偏平コイルに流す電流の
波形を示す図、第４図は、この発明の超音波探触
子の一実施例の構成を示す断面図、第５図および
第６図は、それぞれこの発明の超音波探触子の動
作を示す図である。 １０……マグネツト用鉄心、１０ａ……円柱、
１０ｂ……円筒、１０ｃ…溝、１１……第１のマ
グネツト用コイル、１２……第２のマグネツト用
コイル、１３……第１の偏平コイル、１４……第
２の偏平コイル、１１Ｌ〜１４Ｌ……引き出し
線。なお、図中、同一符号は同一部分を示す。
超音波探触子の断面図、第２図は、従来の横波超
音波を発出、検出する超音波探触子の断面図、第
３図は、第１図および第２図の超音波探触子に超
音波を発生させるために偏平コイルに流す電流の
波形を示す図、第４図は、この発明の超音波探触
子の一実施例の構成を示す断面図、第５図および
第６図は、それぞれこの発明の超音波探触子の動
作を示す図である。 １０……マグネツト用鉄心、１０ａ……円柱、
１０ｂ……円筒、１０ｃ…溝、１１……第１のマ
グネツト用コイル、１２……第２のマグネツト用
コイル、１３……第１の偏平コイル、１４……第
２の偏平コイル、１１Ｌ〜１４Ｌ……引き出し
線。なお、図中、同一符号は同一部分を示す。
Claims (1)
- １ 柱状部分と円筒部分を有しその間に溝を形成
した強磁性体のマグネツト用鉄心、上記柱状部分
に巻装された第１のマグネツト用コイル、上記円
筒部分に巻装され第１のマグネツト用コイルと同
心状の第２のマグネツト用コイル、上記マグネツ
ト用鉄心の下端面の所定個所に配設され上記第１
のマグネツト用コイルが選択励磁されたときに縦
波超音波を発生、検出する第１の偏平コイル、上
記マグネツト用鉄心の下端面の所定個所に配設さ
れ上記第２のマグネツト用コイルが選択されたと
きに横波超音波を発生、検出する第２の偏平コイ
ルを備えてなる超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56101867A JPS582743A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56101867A JPS582743A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 超音波探触子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS582743A JPS582743A (ja) | 1983-01-08 |
| JPS6319023B2 true JPS6319023B2 (ja) | 1988-04-21 |
Family
ID=14311935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56101867A Granted JPS582743A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS582743A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06138098A (ja) * | 1992-10-29 | 1994-05-20 | Nippon Steel Corp | 電磁超音波トランスデューサ |
| CN102721751B (zh) * | 2012-05-28 | 2014-06-04 | 华中科技大学 | 一种磁致伸缩导波接收传感器 |
| JP6362533B2 (ja) * | 2013-12-24 | 2018-07-25 | 株式会社神戸製鋼所 | 残留応力評価方法及び残留応力評価装置 |
-
1981
- 1981-06-30 JP JP56101867A patent/JPS582743A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS582743A (ja) | 1983-01-08 |
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