JPS6326348B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6326348B2 JPS6326348B2 JP56107867A JP10786781A JPS6326348B2 JP S6326348 B2 JPS6326348 B2 JP S6326348B2 JP 56107867 A JP56107867 A JP 56107867A JP 10786781 A JP10786781 A JP 10786781A JP S6326348 B2 JPS6326348 B2 JP S6326348B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- electromagnetic
- detection
- coil
- detection coil
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- Expired
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 37
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 15
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 10
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 9
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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]
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- 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、導電性材料中の超音波を、磁気と
の相互作用と電磁誘導とにより検出する電磁超音
波探触子の改良に関する。
の相互作用と電磁誘導とにより検出する電磁超音
波探触子の改良に関する。
従来、電磁超音波探触子として第１図に示すも
のが知られている。この第１図において、１は磁
界発生用の鉄心、２は鉄心１を励磁するために設
けた励磁コイルであり、この励磁コイル２は給電
端子が設けられている。また、４は検出コイル、
５は検出コイルが検出した信号を増幅器（図示せ
ず）で受けるための検出コイル受電端子であり、
６は超音波が発生している導電性材料である。
のが知られている。この第１図において、１は磁
界発生用の鉄心、２は鉄心１を励磁するために設
けた励磁コイルであり、この励磁コイル２は給電
端子が設けられている。また、４は検出コイル、
５は検出コイルが検出した信号を増幅器（図示せ
ず）で受けるための検出コイル受電端子であり、
６は超音波が発生している導電性材料である。
次に、第１図の電磁超音波探触子の動作につい
て説明する。第１図に示すように、電磁超音波探
触子は、導電性材料６の表面に接近して設置さ
れ、導電性材料６の表面近傍に磁界を発生するよ
うに励磁コイル２の給電端子３に電流源が接続さ
れる。これにより、第１図の矢印Ａに示すような
磁界が発生する。
て説明する。第１図に示すように、電磁超音波探
触子は、導電性材料６の表面に接近して設置さ
れ、導電性材料６の表面近傍に磁界を発生するよ
うに励磁コイル２の給電端子３に電流源が接続さ
れる。これにより、第１図の矢印Ａに示すような
磁界が発生する。
ここに、縦波超音波が表面に向つて、矢印Ｂの
ように到来すると、超音波と磁界との作用で符号
Ｃのような渦電流を発生する。この渦電流が原因
となつて、検出コイル４には、電圧が誘起し、検
出コイル受電端子５より、信号をとり出すことが
できる。このように、導電性材料６中の超音波
が、磁気との相互作用と、電磁誘導とにより検出
される。
ように到来すると、超音波と磁界との作用で符号
Ｃのような渦電流を発生する。この渦電流が原因
となつて、検出コイル４には、電圧が誘起し、検
出コイル受電端子５より、信号をとり出すことが
できる。このように、導電性材料６中の超音波
が、磁気との相互作用と、電磁誘導とにより検出
される。
従来の電磁超音波探触子は、以上のように構成
されているので、検出コイル４の近傍に到来する
電磁波にも強い感受性を持つていて、電磁雑音に
対して極めて弱いという欠点があつた。
されているので、検出コイル４の近傍に到来する
電磁波にも強い感受性を持つていて、電磁雑音に
対して極めて弱いという欠点があつた。
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、超音波検出性能を犠性にするこ
となく、電磁雑音に対する感度の低い電磁超音波
探触子を提供することを目的とする。
なされたもので、超音波検出性能を犠性にするこ
となく、電磁雑音に対する感度の低い電磁超音波
探触子を提供することを目的とする。
以下、この発明の電磁超音波探触子の実施例を
図について説明する。第２図はその一実施例の構
成を示す断面図であり、この第２図において、１
１は磁界発生用の第１の鉄心、１２は磁界発生用
の第２の鉄心であり、この第１，第２の鉄心１
１，１２をそれぞれ励磁するために、第１，第２
の励磁コイル２１，２２が巻装されている。
図について説明する。第２図はその一実施例の構
成を示す断面図であり、この第２図において、１
１は磁界発生用の第１の鉄心、１２は磁界発生用
の第２の鉄心であり、この第１，第２の鉄心１
１，１２をそれぞれ励磁するために、第１，第２
の励磁コイル２１，２２が巻装されている。
第１の励磁コイル２１、第２の励磁コイル２２
にはそれぞれ給電端子３１，３２が接続されてお
り、これらの給電端子３１，３２は第１、第２の
励磁コイル２１，２２を励磁するためのものであ
り、第１，第２の励磁コイル２１，２２を介して
直列に接続されている。
にはそれぞれ給電端子３１，３２が接続されてお
り、これらの給電端子３１，３２は第１、第２の
励磁コイル２１，２２を励磁するためのものであ
り、第１，第２の励磁コイル２１，２２を介して
直列に接続されている。
また、第１の鉄心１１に対応して第１の検出コ
イル４１が設けられており、同様に、第２の鉄心
１２に対応して第２の検出コイル４２が設けられ
ている。この第１の検出コイル４１と第２の検出
コイル４２および第１，第２の励磁コイル２１，
２２は第３図に示すように電流が逆方向に流れる
よう接続されている。
イル４１が設けられており、同様に、第２の鉄心
１２に対応して第２の検出コイル４２が設けられ
ている。この第１の検出コイル４１と第２の検出
コイル４２および第１，第２の励磁コイル２１，
２２は第３図に示すように電流が逆方向に流れる
よう接続されている。
第１の鉄心１１と第１の励磁コイル２１とによ
り第１の磁界発生装置が構成され、第２の鉄心１
２と第２の励磁コイル２２とにより第２の磁界発
生装置が構成されている。なお、６は第１図の場
合と同様の導電性材料である。
り第１の磁界発生装置が構成され、第２の鉄心１
２と第２の励磁コイル２２とにより第２の磁界発
生装置が構成されている。なお、６は第１図の場
合と同様の導電性材料である。
次に、以上のように構成されたこの発明の電磁
超音波探触子の動作について説明する。従来と同
じ原理により、縦波超音波が表面に向つて第２図
の矢印Ｂに示すように到来すると、第１，第２の
検出コイル４１，４２のそれぞれに到来超音波に
対応した信号が得られる。
超音波探触子の動作について説明する。従来と同
じ原理により、縦波超音波が表面に向つて第２図
の矢印Ｂに示すように到来すると、第１，第２の
検出コイル４１，４２のそれぞれに到来超音波に
対応した信号が得られる。
ここで、第１，第２の励磁コイル２１，２２は
前述のように、逆方向に接続されているので、導
電性材料６の表面近傍には第２図の矢印Ａ１，Ａ
２に示すように、それぞれ反対方向の磁界が発生
している。このために、到来超音波によつて生起
する渦電流Ｃ１，Ｃ２の方向は、第１の検出コイ
ル４１の近傍と第２の検出コイル４２の近傍とで
逆になつている。
前述のように、逆方向に接続されているので、導
電性材料６の表面近傍には第２図の矢印Ａ１，Ａ
２に示すように、それぞれ反対方向の磁界が発生
している。このために、到来超音波によつて生起
する渦電流Ｃ１，Ｃ２の方向は、第１の検出コイ
ル４１の近傍と第２の検出コイル４２の近傍とで
逆になつている。
この渦電流は、それぞれ第１，第２の検出コイ
ル４１，４２で検出されるので、各検出コイル４
１，４２から出力される信号は逆極性となるが第
１，第２の検出コイル４１，４２は、前述（第３
図）のように逆方向に接続されているので、検出
コイル受電端子５１，５２に得られる信号は、第
１，第２の検出コイル４１，４２で得られる信号
の２倍の強さを持つていて、到来超音波に対応し
た信号を得ることができる。
ル４１，４２で検出されるので、各検出コイル４
１，４２から出力される信号は逆極性となるが第
１，第２の検出コイル４１，４２は、前述（第３
図）のように逆方向に接続されているので、検出
コイル受電端子５１，５２に得られる信号は、第
１，第２の検出コイル４１，４２で得られる信号
の２倍の強さを持つていて、到来超音波に対応し
た信号を得ることができる。
ところで、外来電磁波は、導電性材料表面近傍
の磁界に無関係に検出コイルに電圧を誘起させる
ので、第１，第２の検出コイル４１，４２には、
同じように電圧が誘起されるが、第１，第２の検
出コイル４１，４２は第３図のように逆方向に接
続されているため検出コイル受電端子５１，５２
には信号が現われない。
の磁界に無関係に検出コイルに電圧を誘起させる
ので、第１，第２の検出コイル４１，４２には、
同じように電圧が誘起されるが、第１，第２の検
出コイル４１，４２は第３図のように逆方向に接
続されているため検出コイル受電端子５１，５２
には信号が現われない。
以上のことを整理、図示すると、第４図のよう
になる。第４図ａは超音波信号、第４図ｂは、外
来電磁波（雑音）の波形を示し、第４図ｃ，第４
図ｅはそれぞれ第１，第２の検出コイル４１，４
２に誘起された電圧波形を示している。第４図
ｃ，第４図ｅで超音波による信号は、磁界の方向
が逆であるために位相が180゜異つているが、外来
電磁波による信号は同相である。第４図ｆは、検
出コイル受電端子５１，５２の電圧波形を示して
いる。これは第１，第２の検出コイル４１，４２
が逆方向に接続されているために、第４図ｃと第
４図ｅとの差の信号が取り出され、外来電磁波に
よる信号は消え、超音波に対応する信号が、第
１，第２の検出コイル４１，４２によるものの和
として取り出される。
になる。第４図ａは超音波信号、第４図ｂは、外
来電磁波（雑音）の波形を示し、第４図ｃ，第４
図ｅはそれぞれ第１，第２の検出コイル４１，４
２に誘起された電圧波形を示している。第４図
ｃ，第４図ｅで超音波による信号は、磁界の方向
が逆であるために位相が180゜異つているが、外来
電磁波による信号は同相である。第４図ｆは、検
出コイル受電端子５１，５２の電圧波形を示して
いる。これは第１，第２の検出コイル４１，４２
が逆方向に接続されているために、第４図ｃと第
４図ｅとの差の信号が取り出され、外来電磁波に
よる信号は消え、超音波に対応する信号が、第
１，第２の検出コイル４１，４２によるものの和
として取り出される。
なお上記実施例では、第１の鉄心１１と第１の
励磁コイル２１とによる第１の磁界発生装置、第
２の鉄心１２と第２励磁コイル２２とによる第２
の磁界発生装置と検出コイルが２組の場合を示し
たが、何組あつても、また各々の寸法、コイルの
巻数が異つていても、接続法をかえることにより
同様の効果を得ることができる。
励磁コイル２１とによる第１の磁界発生装置、第
２の鉄心１２と第２励磁コイル２２とによる第２
の磁界発生装置と検出コイルが２組の場合を示し
たが、何組あつても、また各々の寸法、コイルの
巻数が異つていても、接続法をかえることにより
同様の効果を得ることができる。
また、上記実施例では、磁界発生装置に電磁石
を用いているが永久磁石を用いてもよい。
を用いているが永久磁石を用いてもよい。
以上のように、この発明の電磁超音波探触子に
よれば、２組以上の磁界発性装置と検出コイルと
の接続を、超音波信号に対しては和動的に、外来
電磁波に対しては差動的に動作するようにしたの
で、超音波検出性能を犠性にすることなく、外来
電磁雑音に対する感度の低くすることができる効
果がある。
よれば、２組以上の磁界発性装置と検出コイルと
の接続を、超音波信号に対しては和動的に、外来
電磁波に対しては差動的に動作するようにしたの
で、超音波検出性能を犠性にすることなく、外来
電磁雑音に対する感度の低くすることができる効
果がある。
第１図は、従来の電磁超音波探触子の構成を示
す断面図、第２図は、この発明の電磁超音波探触
子の一実施例の構成を示す断面図、第３図は、こ
の発明の電磁超音波探触子の励磁コイルおよび検
出コイルの巻き方と接続法を示した図、第４図ａ
ないし第４図ｆは、それぞれ第２図の電磁超音波
探触子の動作を説明するための信号波形図であ
る。 １１……第１の鉄心、１２……第２の鉄心、２
１……第１の励磁コイル、２２……第２の励磁コ
イル、３１，３２……給電端子、４１……第１の
検出コイル、４２……第２の検出コイル。なお、
図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
す断面図、第２図は、この発明の電磁超音波探触
子の一実施例の構成を示す断面図、第３図は、こ
の発明の電磁超音波探触子の励磁コイルおよび検
出コイルの巻き方と接続法を示した図、第４図ａ
ないし第４図ｆは、それぞれ第２図の電磁超音波
探触子の動作を説明するための信号波形図であ
る。 １１……第１の鉄心、１２……第２の鉄心、２
１……第１の励磁コイル、２２……第２の励磁コ
イル、３１，３２……給電端子、４１……第１の
検出コイル、４２……第２の検出コイル。なお、
図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 電磁超音波探触子において導電性材料の近傍
に、磁界の向きが互いに逆方向になるように構成
した複数個の磁界発生装置と、複数個の磁界発生
装置より発生した磁界の向きに対応して、互いに
逆方向となるように直列接続され、検出信号が電
磁雑音に対しては、差動となり、上記導電材料中
の超音波と磁界発生装置より発生した磁界との相
互作用で生起される渦電流の検出信号に対しては
和動となる複数個の検出コイルを備えた電磁超音
波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56107867A JPS589065A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | 電磁超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56107867A JPS589065A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | 電磁超音波探触子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS589065A JPS589065A (ja) | 1983-01-19 |
| JPS6326348B2 true JPS6326348B2 (ja) | 1988-05-30 |
Family
ID=14470083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56107867A Granted JPS589065A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | 電磁超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS589065A (ja) |
-
1981
- 1981-07-10 JP JP56107867A patent/JPS589065A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS589065A (ja) | 1983-01-19 |
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