JPS63261151A - 超音波探触子 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は非破壊検査の１である超音波探傷試験法で使用
される超音波探触子に関するものである。

［従来の技術］ 各種素材の製造欠陥、或は鋼構造物の溶接欠陥等の内部
欠陥を非破壊検査する方法として超音波探傷試験法があ
る。

超音波探傷試験法は、超音波振動子で発生させた超音波
を部材表面より所要の角度で入射させ、部材中の欠陥に
よるエコーかあるか否かを検出するものである。

内部欠陥特に表面欠陥或は表面近傍の欠陥を超音波探傷
試験法によって検出する為使用される超音波探触子とし
ては、表面波探触子、クリーピング波探触子がある。

これらはいずれも縦波を発生させる振動子を用いた探触
子であり、探触子から被検査体へ縦波が斜め入射する角
度（入射角）を適宜選定することにより、被試験体内へ
縦波又は垂直偏波横波を伝播させるものである。

一般に弾性体内へ縦波超音波を入射させると第２図に示
す如く１部は縦波（体積弾性に基づく波の進行方向と、
振幅方向が同一の波）として伝播し、残部は弾性体表面
で横波（剪断弾性に基づく波の進行方向に対して振幅方
向か直角の波）に変換され（垂直偏波横波）で伝播する
。

第２図中θｉは入射角、θＬは縦波屈折角、θＳは垂直
偏波横波屈折角を示す。

縦波入射角を横波臨界角にすると垂直偏波横波か表面波
に変換されるが、前記表面波探触子はこの表面波を利用
するもので第３図に示す通りである。

被検査体１の表面に密着可能な樹脂製楔２に縦波発生用
振動子３を貼付け、更に楔２、振動子３はケース４に収
納せしめる。５は吸音ｔ、＋１６はコネクタを示す。

この楔２の振動子貼付面７と被検査体１の表面とかなす
角ａを選定することにより、縦波８の入射角θ１を選定
することかてき、垂直偏波横波９を臨界角とすることに
よって表面波１０を発生させ得る。

又、縦波入射角を９０°とするとクリーピング波が発生
し、前記クリーピング探触子は第４図て示ず様にこのク
リ−ピンク波１１を使用している。

［発明か解決しようとする問題点］ 然し、上記した表面波探触子、クリーピング波探触子に
はそれぞれ以下に述べる様な問題点かある。

表面波探触子ては表面欠陥しか検出することができず、
表面波か被検査体の表面の状態（表面粗さ、凹凸、腐食
面）に影響され易く又Ｔ継手の様な表面の障害物で表面
波か反射され、表面欠陥の検出が困難となる。これは垂
直偏波横波を臨界角で使用していることによる。

クリーピング波探触子ては、クリーピング波が被検査体
の表面状態に影響されないので表面波探触子より優れる
か、クリーピング波の減衰が大きく、クリ−ピンク波は
１０〜４０ｍｍ　Ｌか伝播せず、検査範囲が狭い。又、
横波（垂直偏波横波）か同時に発生している為、データ
解析が難しく、被検査体中で横波及び縦波のモート変換
（縦波コ横波）があり、遅れエコーか多く発生ずるので
欠陥エコーの識別か難しい。

本発明は斯かる実情を鑑み、被検査体の表面状態に影響
されることなく、データ解析が容易で而も検査範囲の広
い超音波探触子を提供しようとするものでる。

［問題点を解決するための手段〕 本発明は、すべり振動子によって発せられる水平偏波横
波を被検査体に対して２５．５°±１００の入射角で入
射せしめる様にしたことを特徴とするものである。

Ｕ作　　　用コ ２５．５°±１．０°で被検査体中に入射した水平偏波
横波は屈折角８０°±５９で伝播してゆき、表面欠陥、
表面近傍の欠陥で反射し、欠陥エコーとして検出される
。

［実　施　例］ 以下図面に基づき本発明の詳細な説明する。

第１図は該実施例に係る探触子１３を示すもので図中、
第３図、第４図で示したものと同一のものには同符号を
付しである。

楔２の振動子取付面角度α、即ち入射角θｉを２５５°
±１，０°とし、この取付面に１べり（剪断方向）タイ
プの圧電振動子１４を取代け、ケース４に取イ」けたコ
ネクタ６と該振動子１４とをリート線１５て接続する。

又、該コネクタ６はケーブル１６を介し超音波探傷器本
体１７に接続されている。

探傷器本体１７の電源をＯＮとし、前記振動子１４にパ
ルス電圧を印加する。振動子１４の圧電効果により水平
方向にすべり（剪断歪）が繰返し発生し、水平偏波横波
が発生ずる。楔２を被検査体１０表面に接触媒質を塗布
した後密着させる。前記水平偏波横波か楔２を紅で、入
射角２５．５°±１，０°で被検査体１に入射する。入
射した水平偏波横波は屈折角８０°±５°で被検査体中
表面近傍を伝播する。

表面欠陥（例えは深さ０．５ｍｍ以上の割れ）、或は表
面近傍欠陥があれば、その欠陥１８に水平偏波横波か当
って反射される（欠陥エコー）。

探触子１３迄戻った欠陥エコーは圧電効果により電気信
号に変換され、探傷器本体１７で信号処理されて、ＣＲ
Ｔ１９等の表示装置に表示される。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれは下記の優れた効果を発揮
する。

（１）　　表面近傍を伝播する水平偏波横波による超音
波探傷であるので、被検査体中で縦波コ垂直偏波横波の
モート変換がなく、この為得られた探傷データの解析が
容易であると共に欠陥エコーの識別か容易である。

（ｎ）　　横波であることから減衰率か小さく、遠くか
ら探傷でき検査範囲か広かり、欠陥の見落しか防げ検査
の信頼性か向１−する。

（ト）被検査体の表面状態、表面に設けられた障害物の
影響を受けることなく検査ができ、検査の汎用性が増大
する。

（へ）水平偏波横波の指向性が鋭いので欠陥の方向確認
、寸法測定に優れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る超音波探触子の説明図、第２図は
弾性体内を伝播する超音波の伝達モードを示す図、第３
図、第４図はそれぞれ従来の超音波探触子を示ず説明図
である。 １は被検査体、２は楔、１３は探触子、１４は振動子を
示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）すべり振動子によって発せられる水平偏波横波を被
   検査体に対して２５．５°±１．０°の入射角で入射せ
   しめる様にしたことを特徴とする超音波探触子。