WO2018211558A1 - 超音波測定器 - Google Patents

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WO2018211558A1
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sponge
contact medium
ultrasonic
wheel
axle
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Inventor
六蔵 原
友則 木村
西岡　泰弘
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • 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
    • G01N29/28—Details, e.g. general constructional or apparatus details providing acoustic coupling, e.g. water

Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic measuring instrument that measures an object to be measured using ultrasonic waves.
  • the measurement was performed while physically moving the ultrasonic sensor.
  • a measuring object is a steel plate, for example, the steel plate surface is smooth, or by applying a contact medium mainly made of glycerin or the like to the steel plate surface, stable and continuous measurement is possible. Is possible.
  • the ultrasonic sensor is worn with the physical movement of the ultrasonic sensor, and the life of the ultrasonic sensor is shortened.
  • Examples of the measurement object whose surface is in a state of causing friction include those having irregularities on the surface. Specific examples include concrete and asphalt.
  • an ultrasonic sensor When an ultrasonic sensor is installed inside a tire to form a tire structure, a space is generated between the surface of the measurement object and the tire surface due to unevenness present on the surface of the measurement object. The space prevents contact between the surface of the measurement object and the tire surface and prevents transmission of ultrasonic waves. If the ultrasonic transmission performance is reduced, the measurement performance of the ultrasonic sensor is reduced.
  • irregularities exist irregularly on the surface of the measurement object the degree to which the transmission performance of ultrasonic waves decreases depends on the measurement position, and consistent measurement with the same degree of accuracy during continuous measurement work Will not be possible.
  • Patent Document 1 describes that water as a contact medium is dropped on the surface of a tire on which a gel sheet is mounted to form a water film on the surface of the tire.
  • the measurement performance becomes more stable as the space caused by the unevenness present on the surface of the measurement object is more reliably filled with the contact medium.
  • the gel sheet has a flat surface, so that it is difficult for the gel sheet to enter the unevenness of the surface of the object to be measured, and the water as the contact medium is simply dropped on the tire surface. The certainty that the space generated by the above could be filled with the contact medium was insufficient.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems.
  • a space caused by unevenness on the surface of a measurement object is filled with a contact medium, the contact medium is simply hung on a flat tire surface.
  • An object of the present invention is to obtain an ultrasonic measuring device that can be filled with a contact medium with higher reliability.
  • An ultrasonic measuring instrument includes an ultrasonic sensor that transmits and receives ultrasonic waves, two wheel portions that are rotatably provided to the ultrasonic sensor with the ultrasonic sensor interposed therebetween, and bottom surfaces at both ends.
  • An ultrasonic sensor is provided in a closed space formed by closing the opening, and a cylindrical sponge portion that rotates integrally with the wheel portion, and a contact medium is pressurized and sent to the closed space.
  • the closed space is filled with a contact medium.
  • the closed space formed inside the sponge portion is filled with the contact medium that has been pressurized and sent out, so that the contact medium can be introduced from the sponge portion that is likely to enter the unevenness present on the surface of the measurement object.
  • the space caused by the unevenness can be filled with the contact medium with high certainty.
  • FIG. 1 is an external perspective view of an ultrasonic measurement device according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a perspective view when a sponge part is removed from the state shown in FIG. It is a disassembled perspective view of a sponge part and a wheel part. It is a perspective view when a supply part is connected from the state shown in FIG. It is a perspective view when an ultrasonic sensor and a measuring device are connected.
  • FIG. 1 is an external perspective view of an ultrasonic measuring instrument 100 according to the first embodiment.
  • a supply unit 6 shown in FIG. 4 to be described later is not shown.
  • FIG. 2 is a perspective view when the sponge portion 1 is removed from the state shown in FIG.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the sponge portion 1 and the wheel portion 2.
  • the ultrasonic measuring device 100 measures the measurement object using ultrasonic waves in order to find defects or the like existing inside the measurement object, and includes a sponge part 1, a wheel part 2, an axle part 3,
  • the fixing unit 4 and the ultrasonic sensor 5 are included.
  • the sponge part 1 has a cylindrical shape and is composed of a sponge.
  • Sponge refers to a porous and flexible material, and porous rubber is one type.
  • one cylindrical sponge may be used as it is for the sponge portion 1, or a plurality of sponges may be connected to form a cylindrical shape and used for the sponge portion 1.
  • one plate-like sponge may be rounded and both ends connected to form a cylindrical shape for use in the sponge portion 1.
  • the disk-shaped wheel portion 2 is provided as a wheel portion 21 and a wheel portion 22 at both ends of the sponge portion 1, respectively, and closes the bottom opening 1 a at both ends of the sponge portion 1.
  • the bottom opening 1a is shown in FIG.
  • a cylindrical closed space S is formed inside the sponge portion 1.
  • the wheel portion 2 is provided to be rotatable with respect to the axle portion 3 and the ultrasonic sensor 5.
  • the axle portion 3 is provided as an axle portion 31 that is an axle of the wheel portion 21 and an axle portion 32 that is an axle of the wheel portion 22.
  • the axle portion 31 and the axle portion 32 are provided such that their axis lines are aligned.
  • the fixing part 4 is for fixing the axle part 31 and the axle part 32. As shown in FIG. 2, one end of the axle portion 31 and the axle portion 32 is fixed to the fixing portion 4, and the other end of the axle portion 31 and the axle portion 32 is fixed to the ultrasonic sensor 5.
  • the wheel portion 21 is rotatably attached to the axle portion 31 and the wheel portion 22 is rotatably attached to the axle portion 32.
  • the ultrasonic sensor 5 transmits and receives ultrasonic waves targeting an object to be measured. As shown in FIGS. 1 and 2, the ultrasonic sensor 5 is provided in a closed space S formed in the sponge portion 1 while being sandwiched between the wheel portion 21 and the wheel portion 22. Since the wheel part 2 is rotatably attached to the axle part 3, even if the wheel part 2 rotates, the axle part 3 does not rotate integrally. Therefore, the ultrasonic sensor 5 to which the axle portion 3 is fixed does not rotate integrally with the wheel portion 2 and is always in a state where a certain part is directed to the measurement object.
  • the ultrasonic measuring device 100 includes a supply unit 6 as shown in FIG.
  • the supply unit 6 includes a pump and the like, pressurizes and sends the contact medium to the closed space S formed in the sponge unit 1.
  • the supply unit 6 and the closed space S are connected by a path unit 7 configured with a tube, a hose, or the like.
  • the contact medium sent out by the supply unit 6 is sent to the closed space S via the path unit 7.
  • the supply unit 6 may be any unit that pressurizes and delivers the contact medium.
  • the supply unit 6 may be configured as a supply unit 6 by suspending a container filled with the contact medium upside down at a high place. Good.
  • the contact medium is, for example, a glycerin-based mixture commonly used in ultrasonic measurements.
  • the contact medium may be an aqueous solution of the mixture, an alcohol solution of the mixture, glycerin, water, alcohol, or the like.
  • the path portion 7 is provided so as not to hinder the rotation operation of the wheel portion 2.
  • the path portion 7 passes through the inside of the axle portion 31 or the axle portion 32, and is a closed space S formed in the supply portion 6 and the sponge portion 1. Are connected.
  • FIG. 4 shows a case where the path portion 7 passes through the inside of the axle portion 32.
  • the ultrasonic sensor 5 is connected to a measuring device 8 via a cable 9 in order to perform measurement using the ultrasonic sensor 5.
  • the measuring device 8 may be a measuring device for ultrasonic measurement, and may be a digital oscilloscope, for example.
  • the cable 9 is a measurement cable compatible with the ultrasonic sensor 5 and the measuring device 8.
  • the cable 9 is provided so as not to interfere with the rotation operation of the wheel portion 2 similarly to the route portion 7.
  • the cable 9 passes through the inside of the axle portion 31 or the axle portion 32, and the ultrasonic sensor 5 and the measuring device 8. Are connected.
  • FIG. 5 shows a case where the cable 9 passes through the inside of the axle portion 31.
  • the closed space S formed by closing the bottom opening 1a of the sponge portion 1 with the wheel portion 21 and the wheel portion 22 is formed.
  • the contact medium is delivered from the supply unit 6 via the path unit 7. Since the supply unit 6 pressurizes the contact medium, the closed space S is filled with the contact medium. Even if air exists in the closed space S before the contact medium is sent out, the air passes through the sponge portion 1 due to the difference in specific gravity between the air and the contact medium, and goes to the outside of the sponge portion 1. And discharged.
  • the supply unit 6 pressurizes the contact medium, when the closed space S is filled with the contact medium, the contact medium penetrates into the sponge unit 1 surrounding the closed space S, and finally the sponge unit 1 starts the sponge.
  • the contact medium exudes to the outside near the surface of the part 1.
  • the supply unit 6 continues to send out the contact medium.
  • the sponge part 1 and the wheel part 2 roll on the surface of the object to be measured. Ultrasonic measurement by 100 is performed.
  • the sponge part 1 is more likely to enter the unevenness existing on the surface of the object to be measured, compared to the flat surface used in the conventional tire structure such as a gel sheet, for example. Since the contact medium oozes from 1, the space caused by the unevenness is filled with the contact medium with high certainty.
  • the outer diameter of the sponge part 1 is the same as the outer diameter of the wheel part 2 or larger than the outer diameter of the wheel part 2. Yes.
  • the sponge portion 1 rolls on the surface of the object to be measured while being compressed by the difference in outer diameter.
  • the part 1 is more likely to enter the unevenness present on the surface of the measurement object, and the contact medium is more likely to ooze out, so that the space generated by the unevenness is more reliably filled with the contact medium.
  • the bottom opening 1a of the sponge part 1 is blocked by the wheel part 2.
  • the bottom opening 1 a of the sponge portion 1 may be closed with a lid member separate from the wheel portion 2.
  • the lid member is rotatably attached to the axle portion 3 and is attached so as to rotate integrally with the sponge portion 1 and the wheel portion 2.
  • the contact medium pressurized and sent from the supply unit 6 fills the closed space S, and the sponge unit 1 from which the contact medium exudes is measured.
  • Ultrasonic measurement is performed in contact with the surface of the object.
  • the sponge part 1 from which the contact medium oozes the space caused by the unevenness existing on the surface of the measurement object is filled with the contact medium with high reliability. Thereby, the measurement performance of the ultrasonic measuring instrument 100 is stabilized.
  • the bottom opening 1a is blocked by the wheel portion 2.
  • the wheel part 2 as a thing which plugs the bottom face opening part 1a, it becomes unnecessary to provide the exclusive member only for plugging the bottom face opening part 1a.
  • the outer diameter of the sponge part 1 is larger than the outer diameter of the wheel part 2.
  • the supply unit 6 sends the contact medium to the closed space S through the path unit 7 that passes through the inside of the axle unit 3 that is the axle of the wheel unit 2.
  • the path portion 7 can be provided by using the axle portion 3 so as not to hinder the rotation operation of the wheel portion 2.
  • the cable 9 that connects the ultrasonic sensor 5 and the measuring device 8 passes through the inside of the axle portion 3 that is the axle of the wheel portion 2.
  • the cable 9 can be provided using the axle portion 3 so as not to hinder the rotation operation of the wheel portion 2.
  • Embodiment 2 As described in the first embodiment, the sponge portion 1 rolls the surface of the measurement object while discharging the soaked contact medium into a space generated by unevenness existing on the surface of the measurement object. That is, in the measurement using the ultrasonic measuring instrument 100, when the sponge part 1 comes into contact with the surface of the measurement object, the contact medium that has oozed out of the sponge part 1 moves to the measurement object side. Therefore, if the speed at which the contact medium moves toward the object to be measured exceeds the speed at which the contact medium that has penetrated from the closed space S exudes again, the amount of the contact medium that exudes from the sponge portion 1 will be insufficient. Can be considered. Such a situation is particularly likely to occur when continuous measurement is performed.
  • the contact medium in addition to the delivery of the contact medium to the closed space S, the contact medium is directly supplied to the outer peripheral surface of the sponge part 1 by the supply part 6.
  • the configuration having the same or equivalent function as the configuration already described in the first embodiment is the same as that already described in the first embodiment except that the contact medium is directly supplied to the outer peripheral surface of the sponge portion 1.
  • the outer peripheral surface C ⁇ b> 1 of the sponge part 1 positioned in front of the moving direction B of the ultrasonic measuring device 100 with the contact position A between the measurement object P and the sponge part 1 as a boundary.
  • a contact medium is supplied.
  • the outer peripheral surface C1 is an outer peripheral surface immediately before contacting the measurement object P.
  • the contact medium may be supplied to the upper surface in FIG. 6, that is, the outer peripheral surface C ⁇ b> 2 of the sponge portion 1 located 180 degrees away from the contact position A.
  • a route portion such as a tube or a hose connected to the supply portion 6 like a route portion 71 described later is used.
  • the sponge part 1 is porous, if the contact medium that has soaked into the sponge part 1 is released into the space, air may enter instead of the soaked contact medium. There is. This is a phenomenon peculiar to the porous sponge portion 1 that cannot be seen in a conventional tire structure such as a gel sheet. If air enters the sponge part 1, not the contact medium but the air is subsequently released into the space caused by the unevenness present on the surface of the measurement object, leading to a decrease in measurement performance.
  • FIG. 7 schematically shows a cross-sectional view of supplying the contact medium to the outer peripheral surface C3.
  • the path portion 71 is configured by a tube or a hose.
  • the supply part 6 which sends out the contact medium to the closed space S formed in the sponge part 1 as described above may also serve as a function of directly supplying the contact medium to the outer peripheral surface of the sponge part 1.
  • a dedicated supply unit for directly supplying the contact medium to the outer peripheral surface of the unit 1 may be provided separately from the supply unit 6.
  • the contact medium is directly supplied to the outer peripheral surface of the sponge unit 1.
  • the amount of oozing out of the contact medium from the sponge portion 1 is insufficient.
  • the amount of oozing out of the contact medium from the sponge part 1 by supplying the contact medium to the outer peripheral surface C3 of the sponge part 1 located behind the moving direction B of the ultrasonic measuring device 100 with the contact position A as a boundary. It is possible to prevent air from being mixed into the sponge portion 1 while preventing shortage.
  • the ultrasonic measuring instrument can perform measurement by filling the space generated by the unevenness existing on the surface of the measurement object with a contact medium with high certainty, and therefore there is unevenness on the surface of concrete or the like. It is particularly suitable for performing ultrasonic measurements on objects.

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Abstract

円筒形状のスポンジ部（１）の内部には、超音波センサ（５）が設けられた閉空間（Ｓ）が形成されている。閉空間（Ｓ）は、供給部（６）から加圧されて送出された接触媒質で満たされて、接触媒質がスポンジ部（１）から滲み出す。

Description

超音波測定器
　この発明は、超音波を用いて測定対象物を測定する超音波測定器に関するものである。
　従来、超音波を用いて測定対象物の内部を連続的に測定する場合、超音波センサを物理的に移動させながら測定が行われていた。そして、測定対象物が例えば鋼板である場合は、鋼板表面が滑らかであること、又は、グリセリン等を主原料とする接触媒質を鋼板表面に塗布すること等により、安定して連続的な測定が可能である。一方、測定対象物の表面が摩擦を生じるような状態であると、超音波センサの物理的な移動に伴って当該超音波センサが摩耗し、当該超音波センサの寿命が短くなる。そこで、測定対象物の表面と超音波センサとの間の摩擦が大きい場合、例えば特許文献１のように超音波センサをタイヤ内部に設置したタイヤ構造とすることで、移動時の摩擦の影響が低減するようにしていた。
　表面が摩擦を生じるような状態である測定対象物としては、表面に凹凸が存在するものが挙げられる。具体的には例えば、コンクリート及びアスファルト等が挙げられる。超音波センサをタイヤ内部に設置してタイヤ構造とした場合、測定対象物の表面に存在する凹凸によって、測定対象物の表面とタイヤ表面との間に空間が生じる。当該空間によって、測定対象物の表面とタイヤ表面との接触が妨げられ、超音波の伝達が妨げられる。超音波の伝達性能が低下すると、超音波センサの測定性能の低下につながる。また、測定対象物の表面に不規則に凹凸が存在する場合は、超音波の伝達性能が低下する度合いも測定位置によって異なり、連続的な測定作業中に、同程度の精度での一貫した測定が行えないことになる。このように、測定対象物の表面に存在する凹凸が原因となって、測定性能が安定しない。
　したがって、タイヤ構造を用いる場合にも、接触媒質の使用は不可欠となる。測定対象物の表面に存在する凹凸により生じる空間が、接触媒質で満たされることで、当該空間における超音波の伝達性能の低下が防がれて、測定性能が安定する。例えば特許文献１では、ゲルシートが装着されたタイヤ表面に接触媒質としての水を垂らし、タイヤ表面に水膜を形成することが記載されている。
特開平５―３４０９３５号公報
　上記したように、測定対象物の表面に存在する凹凸により生じる空間が、接触媒質で確実に満たされているほど、測定性能は安定する。しかしながら、上記特許文献１のように構成した場合、ゲルシートは表面が平らなため測定対象物の表面の凹凸に入り込みにくく、また、接触媒質である水はタイヤ表面に単に垂らされるだけなので、当該凹凸により生じる空間を接触媒質で満たせる確実性が不十分であった。
　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、測定対象物の表面に存在する凹凸により生じる空間を、接触媒質で満たす際、平らなタイヤ表面に単に接触媒質を垂らす場合よりも確実性高く接触媒質で満たせるようにした超音波測定器を得ることを目的とする。
　この発明に係る超音波測定器は、超音波を送受信する超音波センサと、超音波センサを間に挟んで、超音波センサに対して回転自在に設けられた２つの車輪部と、両端の底面開口部が塞がれて内部に形成された閉空間に、超音波センサが設けられ、車輪部と一体的に回転する円筒形状のスポンジ部と、閉空間に、接触媒質を加圧して送出する供給部とを備え、閉空間は、接触媒質で満たされることを特徴とするものである。
　この発明によれば、スポンジ部の内部に形成された閉空間が、加圧されて送出された接触媒質で満たされることにより、測定対象物の表面に存在する凹凸に入り込みやすいスポンジ部から接触媒質が滲み出て、当該凹凸により生じる空間を確実性高く接触媒質で満たすことができる。
実施の形態１に係る超音波測定器の外観斜視図である。 図１に示す状態からスポンジ部を取り除いたときの斜視図である。 スポンジ部と車輪部との分解斜視図である。 図１に示す状態から供給部をつなげたときの斜視図である。 超音波センサと計測装置とをつなげたときの斜視図である。 測定対象物とスポンジ部との接触状態を示す断面図である。 スポンジ部の外周面に接触媒質を供給する様子を概略的に示す断面図である。
　以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る超音波測定器１００の外観斜視図である。図１では、後述の図４で示す供給部６については不図示としている。図２は、図１に示す状態からスポンジ部１を取り除いたときの斜視図である。図３は、スポンジ部１と車輪部２との分解斜視図である。
　超音波測定器１００は、測定対象物の内部に存在する欠陥等の発見のために、超音波を用いて測定対象物を測定するものであり、スポンジ部１、車輪部２、車軸部３、固定部４及び超音波センサ５を有する。
　スポンジ部１は、円筒形状であり、スポンジで構成される。なお、スポンジとは、多孔質で柔軟性のあるものを指し、多孔質ゴム等もその一種である。また、スポンジ部１に１つの円筒形状のスポンジをそのまま用いてもよいし、複数個のスポンジを円筒形状を成すように連結させてスポンジ部１に用いてもよい。あるいは、１つの板状のスポンジをまるめて両端を連結し、円筒形状にしてスポンジ部１に用いてもよい。
　円盤形状の車輪部２は、スポンジ部１の両端にそれぞれ車輪部２１及び車輪部２２として設けられ、スポンジ部１の両端にある底面開口部１ａそれぞれを塞いでいる。底面開口部１ａは、図３に示されている。両端の底面開口部１ａが車輪部２によって塞がれることで、スポンジ部１の内部には、円柱形状の閉空間Ｓが形成されている。また、後述するように、車輪部２は、車軸部３及び超音波センサ５に対して回転自在に設けられている。
　車軸部３は、車輪部２１の車軸である車軸部３１及び車輪部２２の車軸である車軸部３２として設けられている。車軸部３１と車軸部３２は、互いの軸線が一直線に並ぶように設けられている。
　固定部４は、車軸部３１及び車軸部３２を固定するためのものである。図２に示すように、車軸部３１及び車軸部３２の一端は固定部４に固定され、車軸部３１及び車軸部３２の他端は超音波センサ５に固定されている。車輪部２１は車軸部３１に回転自在に取り付けられ、車輪部２２は車軸部３２に回転自在に取り付けられている。人が固定部４を掴んで押すなどしてスポンジ部１及び車輪部２が測定対象物の表面を転がると、スポンジ部１及び車輪部２は一体的に回転する。
　超音波センサ５は、測定対象物とする物体を対象として、超音波を送受信する。超音波センサ５は、図１及び図２に示すように、車輪部２１と車輪部２２との間に挟まれた状態で、スポンジ部１に形成された閉空間Ｓに設けられている。車輪部２は車軸部３に回転自在に取り付けられているので、車輪部２が回転しても車軸部３は一体的に回転することはない。したがって、車軸部３が固定されている超音波センサ５も、車輪部２と一体的に回転することはなく、常に一定の部位を測定対象物に向けた状態となっている。
　また、超音波測定器１００は、図４に示すように、供給部６を有する。供給部６は、ポンプ等を有し、スポンジ部１に形成された閉空間Ｓに接触媒質を加圧して送出する。供給部６と閉空間Ｓとは、チューブ又はホース等で構成された経路部７でつながれている。供給部６が送出した接触媒質は、経路部７を介して閉空間Ｓに送出される。
　供給部６は、接触媒質を加圧して送出するものであればよく、上記のポンプ以外にも、例えば、接触媒質を詰めた容器を高所で逆さ吊りにすることで、供給部６としてもよい。接触媒質は、例えば、超音波測定で一般的に用いられるグリセリンベースの混合物である。または、接触媒質は、当該混合物の水溶液、当該混合物のアルコール溶液、グリセリン、水、又は、アルコール等であってもよい。
　経路部７は、車輪部２の回転動作を妨げることのないよう設けられており、例えば車軸部３１又は車軸部３２の内部を通って、供給部６とスポンジ部１に形成された閉空間Ｓとをつないでいる。図４では、経路部７が車軸部３２の内部を通る場合を示している。
　また、図５に示すように、超音波センサ５を用いて測定を行うために、超音波センサ５はケーブル９を介して計測装置８とつながれている。
　計測装置８は、超音波測定用の計測装置であればよく、例えばデジタルオシロスコープ等であってよい。
　ケーブル９は、超音波センサ５と計測装置８とに適合する測定用ケーブルである。ケーブル９は、経路部７と同様に車輪部２の回転動作を妨げることのないよう設けられており、例えば車軸部３１又は車軸部３２の内部を通って、超音波センサ５と計測装置８とをつないでいる。図５では、ケーブル９が車軸部３１の内部を通る場合を示している。
　上記のように構成された超音波測定器１００を用いて測定対象物の測定を行う場合、車輪部２１及び車輪部２２でスポンジ部１の底面開口部１ａを塞いで形成された閉空間Ｓに、供給部６から経路部７を介して接触媒質が送出される。供給部６が接触媒質を加圧していることから、閉空間Ｓは接触媒質で満たされる。接触媒質が送出される前の状態において、閉空間Ｓに空気が存在していても、空気と接触媒質との比重の違いにより、空気はスポンジ部１を通過して、スポンジ部１の外部へと排出される。また、供給部６が接触媒質を加圧していることから、接触媒質で閉空間Ｓを満たすと、接触媒質は閉空間Ｓを囲むスポンジ部１へ浸透し、最終的にはスポンジ部１からスポンジ部１の表面付近の外部へと接触媒質が滲み出す。なお、このときの滲み出し量を調整する場合は、供給部６による加圧の度合いを調整すればよい。また、超音波測定器１００による測定中、供給部６は、接触媒質の送出を継続する。
　閉空間Ｓが接触媒質で満たされると共に、接触媒質がスポンジ部１から外部へと滲み出している状態で、スポンジ部１及び車輪部２が測定対象物の表面を転がることにより、超音波測定器１００による超音波測定が行われる。スポンジ部１は、例えばゲルシート等の従来のタイヤ構造で用いられていた表面が平らなものと比べて、測定対象物の表面に存在する凹凸に入り込みやすく、そのように当該凹凸に入り込みやすいスポンジ部１から接触媒質が滲み出ていることにより、当該凹凸により生じる空間は、確実性高く接触媒質で満たされることになる。
　なお、スポンジ部１が測定対象物の表面に接触しながら転がるために、スポンジ部１の外径は、車輪部２の外径と同じか、または、車輪部２の外径よりも大きくなっている。特に、スポンジ部１の外径が車輪部２の外径よりも大きくなっていると、その外径の差の分だけ圧縮された状態でスポンジ部１は測定対象物の表面を転がるため、スポンジ部１は測定対象物の表面に存在する凹凸に更に入り込みやすく、また、接触媒質が更に滲み出やすくなって、当該凹凸により生じる空間は、更に確実性高く接触媒質で満たされることになる。
　また、上記では、スポンジ部１の底面開口部１ａが、車輪部２で塞がれている場合を示した。しかしながら、スポンジ部１の底面開口部１ａは、車輪部２とは別体の蓋部材で塞がれていてもよい。当該蓋部材は、車軸部３に回転自在に取り付けられる一方、スポンジ部１及び車輪部２と一体的に回転するように取り付けられる。
　以上のように、実施の形態１に係る超音波測定器１００によれば、供給部６から加圧されて送出された接触媒質で閉空間Ｓを満たし、接触媒質が滲み出るスポンジ部１を測定対象物の表面に接触させて、超音波測定が行われる。接触媒質が滲み出るスポンジ部１によって、測定対象物の表面に存在する凹凸により生じる空間が、確実性高く接触媒質で満たされる。これにより、超音波測定器１００の測定性能が安定する。
　また、底面開口部１ａは、車輪部２によって塞がれていることとした。このように車輪部２を底面開口部１ａを塞ぐものとして利用することで、底面開口部１ａを塞ぐためだけの専用部材を設ける必要がなくなる。
　また、スポンジ部１の外径は、車輪部２の外径よりも大きいこととした。このようにすることで、測定対象物の表面に存在する凹凸により生じる空間は、更に確実性高く接触媒質で満たされる。
　また、供給部６は、車輪部２の車軸である車軸部３の内部を通る経路部７を介して閉空間Ｓに接触媒質を送出することとした。このように車軸部３を利用して、車輪部２の回転動作を妨げることのないように経路部７を設けることができる。
　また、超音波センサ５と計測装置８とをつなぐケーブル９が、車輪部２の車軸である車軸部３の内部を通ることとした。このように車軸部３を利用して、車輪部２の回転動作を妨げることのないようにケーブル９を設けることができる。
実施の形態２．
　実施の形態１で説明したように、スポンジ部１は、滲み込んだ接触媒質を、測定対象物の表面に存在する凹凸により生じる空間に放出しながら、測定対象物の表面を転がるものである。つまり、超音波測定器１００を用いた測定では、測定対象物の表面にスポンジ部１が接触した際に、スポンジ部１から滲み出した接触媒質が測定対象物側に移動する。したがって、接触媒質が測定対象物側に移動するスピードが、閉空間Ｓから浸透してきた接触媒質が再度滲み出すスピードを上回ると、スポンジ部１からの接触媒質の滲み出し量が不足してしまうことが考えられる。このような事態は、連続的に測定を行う場合に特に発生しやすい。このような事態に対処するために、実施の形態２では、閉空間Ｓへの接触媒質の送出に加えて、供給部６によってスポンジ部１の外周面に直接、接触媒質が供給される。スポンジ部１の外周面に直接、接触媒質が供給される点以外は、実施の形態１で既に説明した通りであるので、実施の形態１で既に説明した構成と同一又は相当する機能を有する構成については、同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
　例えば、図６の断面図に示すように、測定対象物Ｐとスポンジ部１との接触位置Ａを境として、超音波測定器１００の移動方向Ｂの前方に位置するスポンジ部１の外周面Ｃ１に、接触媒質が供給される。外周面Ｃ１は、測定対象物Ｐに接触する直前の外周面となる。
　または、図６における上部、つまり接触位置Ａから１８０度離れたところに位置するスポンジ部１の外周面Ｃ２に、接触媒質が供給されるようにしてもよい。外周面Ｃ１及び外周面Ｃ２への接触媒質の供給には、後述の経路部７１のように供給部６に接続されたチューブ又はホース等の経路部を用いる。
　スポンジ部１の外周面に接触媒質が供給されることで、連続的に超音波測定を行う場合等、測定対象物側に接触媒質が移動してスポンジ部１からの接触媒質の滲み出し量が不足しやすい測定に対応することができる。
　なお、スポンジ部１が多孔質なものであるために、スポンジ部１に滲み込んだ接触媒質が当該空間に放出されると、滲み込んでいた接触媒質の代わりに、空気が入り込んでしまう可能性がある。これは、例えばゲルシート等の従来のタイヤ構造で用いられていたものでは見られない、多孔質なスポンジ部１に特有の現象である。スポンジ部１に空気が入り込んでしまうと、接触媒質ではなく当該空気が、測定対象物の表面に存在する凹凸により生じる空間にその後放出されることになり、測定性能の低下につながる。
　上記のような空気の混入は、スポンジ部１が測定対象物に接触して圧縮状態にあったときから解放状態となったとき、つまり、接触位置Ａを境として、超音波測定器１００の移動方向Ｂの後方に位置するスポンジ部１の外周面Ｃ３にて発生しやすい。したがって、スポンジ部１からの接触媒質の滲み出し量が不足することを防ぎつつ、スポンジ部１への空気の混入を防ぐのであれば、図７に示すように経路部７１を介して供給部６から外周面Ｃ３に接触媒質を供給することが好ましい。図７では、外周面Ｃ３に接触媒質を供給する様子を断面図で概略的に示している。経路部７１は、チューブ又はホース等で構成される。
　スポンジ部１の外周面Ｃ３に接触媒質を供給することで、圧縮状態から解放状態となった直後の外周面Ｃ３を接触媒質で覆い、空気に触れさせないようにすることで、スポンジ部１に空気が入り込むのを防ぐ。
　なお、上記のようにスポンジ部１に形成された閉空間Ｓに接触媒質を送出する供給部６が、スポンジ部１の外周面に接触媒質を直接供給する機能を兼ねていてもよいし、スポンジ部１の外周面に接触媒質を直接供給するための専用の供給部を、供給部６とは別に設けてもよい。
　以上のように、実施の形態２に係る超音波測定器１００によれば、スポンジ部１の外周面に直接、接触媒質が供給される。これにより、スポンジ部１からの接触媒質の滲み出し量が不足するのを防ぐことができる。特に、接触位置Ａを境として、超音波測定器１００の移動方向Ｂの後方に位置するスポンジ部１の外周面Ｃ３に接触媒質を供給することにより、スポンジ部１からの接触媒質の滲み出し量が不足するのを防ぎつつ、スポンジ部１への空気の混入を防ぐことができる。
　なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態においての任意の構成要素の省略が可能である。
　以上のように、この発明に係る超音波測定器は、測定対象物の表面に存在する凹凸により生じる空間を確実性高く接触媒質で満たして測定を行えるので、コンクリート等の表面に凹凸が存在するものを対象にして超音波測定を行うのに特に適している。
　１　スポンジ部、１ａ　底面開口部、２　車輪部、３　車軸部、４　固定部、５　超音波センサ、６　供給部、７　経路部、８　計測装置、９　ケーブル、２１，２２　車輪部、３１，３２　車軸部、７１　経路部、１００　超音波測定器。

Claims (7)

  1. 　超音波を送受信する超音波センサと、
    　前記超音波センサを間に挟んで、前記超音波センサに対して回転自在に設けられた２つの車輪部と、
    　両端の底面開口部が塞がれて内部に形成された閉空間に、前記超音波センサが設けられ、前記車輪部と一体的に回転する円筒形状のスポンジ部と、
    　前記閉空間に、接触媒質を加圧して送出する供給部とを備え、
    　前記閉空間は、前記接触媒質で満たされることを特徴とする超音波測定器。
  2. 　前記両端の底面開口部は、前記車輪部によって塞がれていることを特徴とする請求項１記載の超音波測定器。
  3. 　前記スポンジ部の外径は、前記車輪部の外径よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の超音波測定器。
  4. 　前記供給部は、測定対象物との接触位置を境として移動方向前方に位置する前記スポンジ部の外周面に、前記接触媒質を供給することを特徴とする請求項１記載の超音波測定器。
  5. 　前記供給部は、測定対象物との接触位置を境として移動方向後方に位置する前記スポンジ部の外周面に、前記接触媒質を供給することを特徴とする請求項１記載の超音波測定器。
  6. 　前記供給部は、前記車輪部の車軸である車軸部の内部を通る経路部を介して前記閉空間に前記接触媒質を送出することを特徴とする請求項１記載の超音波測定器。
  7. 　前記超音波センサと他の装置とをつなぐケーブルが、前記車輪部の車軸である車軸部の内部を通ることを特徴とする請求項１記載の超音波測定器。
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