JP2002372520A - Ultrasonic probe - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、超音波を被試験
体内に送受するための超音波探触子に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic probe for transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a device under test.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図７は第１の従来例（佐藤他著、”超磁
歪材料の特性とセンサへの可能性”、センサ技術、Vol.
１０、No.５、pp33-38、1990）である超音波探触子の構
成を示す図である。この超音波探触子は、ケース７と、
このケース７内に設けられ例えばアモルファス磁性合金
で構成された棒状の超磁歪振動子５と、この超磁歪振動
子５を囲ったコイル３と、このコイル３を両側から挟む
挟持板２と、挟持板２の外側に設けられた磁石６とを備
えている。この超音波探触子では、コイル３に通電する
ことで生じた磁界により超磁歪振動子５は図において左
右に振動し、その振動がケース７を介して被試験体（図
示せず）に伝搬される。2. Description of the Related Art FIG. 7 shows a first conventional example (Sato et al., "Characteristics of Giant Magnetostrictive Material and Possibility for Sensors", Sensor Technology, Vol.
10, No. 5, pp33-38, 1990). This ultrasonic probe includes a case 7,
A bar-shaped giant magnetostrictive vibrator 5 provided in the case 7 and made of, for example, an amorphous magnetic alloy; a coil 3 surrounding the giant magnetostrictive vibrator 5; a holding plate 2 holding the coil 3 from both sides; And a magnet 6 provided outside the plate 2. In this ultrasonic probe, the giant magnetostrictive vibrator 5 vibrates left and right in the figure due to the magnetic field generated by energizing the coil 3, and the vibration propagates to the device under test (not shown) via the case 7. Is done.
【０００３】図８は特開平３−４５２５０号公報に示さ
れた第２の従来例である超音波探触子の構成を示す図で
あり、この超音波探触子は、渦巻型磁歪振動子エレメン
ト８ａから構成された磁歪振動子８と、ダンピング材９
と、電磁シールド層１０と、第１の音響整合層４ａおよ
び第２の音響整合層４ｂとを備えている。磁歪振動子８
は、巨大磁歪材料、つまり超磁歪材料からなっている。
ダンピング材９は、フェライトゴム磁石であり、音響学
的絶縁の機能とともに磁歪振動子エレメント８ａにバイ
アス磁界を与える機能を有している。電磁シールド層１
０は、パーマロイ、アモルファス磁性体、電磁軟鉄等の
薄膜であり、アース板の機能と音響整合層の機能をも有
している。第１および第２の音響整合層４ａ、４ｂはそ
れぞれガラスとプラスチックから構成されている。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a second conventional ultrasonic probe disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-45250. This ultrasonic probe is a spiral magnetostrictive vibrator. Magnetostrictive vibrator 8 composed of element 8a and damping material 9
, An electromagnetic shield layer 10, a first acoustic matching layer 4a and a second acoustic matching layer 4b. Magnetostrictive vibrator 8
Is made of a giant magnetostrictive material, that is, a giant magnetostrictive material.
The damping material 9 is a ferrite rubber magnet and has a function of applying a bias magnetic field to the magnetostrictive vibrator element 8a together with an acoustic insulation function. Electromagnetic shield layer 1
Numeral 0 is a thin film of permalloy, amorphous magnetic material, soft magnetic iron or the like, and also has a function of an earth plate and a function of an acoustic matching layer. The first and second acoustic matching layers 4a and 4b are made of glass and plastic, respectively.
【０００４】この超音波探触子では、コイル（図示せ
ず）に電気信号である交流電流を流すことで、コイルに
は磁界が生じ、この結果磁歪振動子８は上下方向に振動
し、その振動が電磁シールド層１０、第１および第２の
音響整合層４ａ、４ｂを介して被試験体（図示せず）に
伝搬される。In this ultrasonic probe, a magnetic field is generated in the coil by passing an alternating current, which is an electric signal, through the coil (not shown). As a result, the magnetostrictive vibrator 8 vibrates in the vertical direction. The vibration is propagated to the device under test (not shown) via the electromagnetic shield layer 10 and the first and second acoustic matching layers 4a and 4b.
【０００５】上記第１および第２の従来例である超音波
探触子は、振動子として磁歪振動子を用いているが、こ
の磁歪振動子は、一般に３０ｋＨｚ以下の低周波で用い
られ、電気的入力インピーダンスが低く、高エネルギー
を振動子に注入することができるという利点を有してい
る。また、コイルの巻数を変えることにより、自由に電
気的入力インピーダンスを変えられるので、送受信回路
の入出力インピーダンスとの整合をとるのも容易である
という利点も有している（藤森著、”やさしい超音波の
応用”，１８版，秋葉出版発行，p．３６ 参照）。The ultrasonic probes of the first and second conventional examples use a magnetostrictive vibrator as a vibrator. This magnetostrictive vibrator is generally used at a low frequency of 30 kHz or less. This has the advantage that the target input impedance is low and high energy can be injected into the vibrator. Also, since the electrical input impedance can be freely changed by changing the number of turns of the coil, it has the advantage that it is easy to match the input and output impedance of the transmitting and receiving circuit (Fujimori, “Easy Application of Ultrasound ”, 18th edition, published by Akiba Shuppan, p. 36).
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
１の従来例および上記第２の従来例に示された超音波探
触子では、下記のような問題点があった。 イ．外来電磁ノイズの対策がとられておらず、外来電磁
ノズルの影響を受けてしまい、必要な信号が外来電磁ノ
イズに埋もれてしまう。 ロ．磁歪振動子に高価な超磁歪振動子を用いているた
め、超音波探触子も高価になる。However, the ultrasonic probes shown in the first conventional example and the second conventional example have the following problems. I. No countermeasures are taken against external electromagnetic noise, and the external signal is affected by the external electromagnetic nozzle, and necessary signals are buried in the external electromagnetic noise. B. Since an expensive giant magnetostrictive vibrator is used for the magnetostrictive vibrator, the ultrasonic probe is also expensive.
【０００７】この発明は、上記のような問題点を解決す
ることを課題とするものであって、外来電磁ノイズの影
響を低減することができる等の超音波探触子を得ること
を目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic probe capable of reducing the influence of external electromagnetic noise. Is what you do.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明に係る超音波探
触子は、磁界の変化を超音波振動に変換するフェライト
で構成された磁歪振動子と、この磁歪振動子に巻回され
電気信号が入力されることで前記磁界が生じるコイル
と、前記磁歪振動子を覆い外来電磁ノイズの混入を防止
した電磁シールドケースとを備えたものである。An ultrasonic probe according to the present invention comprises: a magnetostrictive vibrator made of ferrite for converting a change in a magnetic field into ultrasonic vibration; and an electric signal wound around the magnetostrictive vibrator. And a magnetic shield case that covers the magnetostrictive vibrator and prevents external electromagnetic noise from being mixed.
【０００９】また、磁歪振動子は閉磁気回路で構成され
ている。Further, the magnetostrictive vibrator is constituted by a closed magnetic circuit.
【００１０】また、閉磁気回路には磁歪振動子にバイア
ス磁界を与える磁性体が組み込まれている。The closed magnetic circuit incorporates a magnetic body that applies a bias magnetic field to the magnetostrictive vibrator.
【００１１】また、閉磁気回路には、磁性体が着脱可能
に組み込まれている。A magnetic body is detachably incorporated in the closed magnetic circuit.
【００１２】また、被試験体と対面する磁歪振動子の音
響放射面には、弾性変形する接触層が装着されている。Further, a contact layer that is elastically deformed is mounted on the acoustic radiation surface of the magnetostrictive vibrator facing the test object.
【００１３】また、被試験体と対面する磁歪振動子の音
響放射面と反対側の面には、ダンピング材である背面材
が装着されている。[0013] A backing material, which is a damping material, is mounted on a surface of the magnetostrictive vibrator facing the device under test opposite to the acoustic radiation surface.
【００１４】また、磁歪振動子と接触層との間に、電磁
シールド板が設けられている。Further, an electromagnetic shield plate is provided between the magnetostrictive vibrator and the contact layer.
【００１５】また、電磁シールドケースは、充填材で充
填されている。The electromagnetic shield case is filled with a filler.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて説明するが、各実施の形態について同一、または同
等部材、部位については、同一符号を付して説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１の超音
波探触子１を示す構成図である。この超音波探触子１
は、一例として被試験体２であるコンクリート構造物の
超音波非破壊検査に供される。この被試験体２と当接し
た超音波探触子１は、フェライトから構成された磁歪振
動子１１と、この磁歪振動子１１に巻回されたコイル１
２と、磁歪振動子１１の端面に固定され磁歪振動子１１
にバイアス磁界を与え磁歪振動子１１が正負に変位する
ことを可能にする永久磁石からなる磁性体１３と、コイ
ル１２と接続されたリード線１４と、リード線貫通穴１
６１を貫通したリード線１４の一端と接続されたコネク
タ１５と、磁歪振動子１１、コイル１２および永久磁石
１３を覆った電磁シールドケース１６とを備えている。
電磁シールドケース１６は、アルミニウム、もしくは電
磁軟鉄等の高透磁率材料であり、磁歪振動子１１の音響
放射面（被試験体２側）の存在する側のみが開口してい
る。なお、「電磁シールド」という文言は、電気および
磁気における少なくともどちらか一方に関するシールド
という意味を持つ。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below. The same or equivalent members and portions in each embodiment will be described with the same reference numerals. Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a configuration diagram showing an ultrasonic probe 1 according to Embodiment 1 of the present invention. This ultrasonic probe 1
Is subjected to an ultrasonic non-destructive inspection of a concrete structure as the test object 2 as an example. The ultrasonic probe 1 in contact with the DUT 2 includes a magnetostrictive vibrator 11 made of ferrite and a coil 1 wound around the magnetostrictive vibrator 11.
2 and the magnetostrictive vibrator 11 fixed to the end face of the magnetostrictive vibrator 11
, A magnetic body 13 composed of a permanent magnet that enables the magnetostrictive vibrator 11 to be displaced positively and negatively, a lead wire 14 connected to the coil 12, and a lead wire through hole 1.
A connector 15 is connected to one end of a lead wire 14 passing through 61, and an electromagnetic shield case 16 covering the magnetostrictive vibrator 11, the coil 12 and the permanent magnet 13.
The electromagnetic shield case 16 is made of a material having a high magnetic permeability such as aluminum or soft magnetic iron, and only the side of the magnetostrictive vibrator 11 where the acoustic radiation surface (test object 2 side) exists is open. The term “electromagnetic shield” means a shield related to at least one of electricity and magnetism.
【００１７】上記構成の超音波探触子１では、電磁シー
ルドケース１６を備えたことにより、電磁シールドケー
ス１６内に外来電磁ノイズが侵入するのを低減すること
ができ、超音波探触子１から被試験体２へ送受信する超
音波信号におけるＳ／Ｎ比が向上する。また、磁歪振動
子１１は、安価なフェライトで構成されているので、超
音波探触子１自体も安価に作製できる。In the ultrasonic probe 1 having the above-described configuration, since the electromagnetic shield case 16 is provided, it is possible to reduce external electromagnetic noise from entering the electromagnetic shield case 16. The S / N ratio of the ultrasonic signal transmitted and received from the device under test 2 to the device under test 2 is improved. Further, since the magnetostrictive vibrator 11 is made of inexpensive ferrite, the ultrasonic probe 1 itself can be manufactured at low cost.
【００１８】なお、磁性体１３の代わりに直流バイアス
をかけるコイルを用いることで、磁歪振動子を磁界の方
向に沿って正負に変位させるようにしてもよい。Note that the magnetostrictive vibrator may be positively or negatively displaced along the direction of the magnetic field by using a coil for applying a DC bias instead of the magnetic body 13.
【００１９】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２の超音波探触子１の構成図であり、磁歪振動子１１
０が閉磁気回路で構成されている。磁歪振動子１１０を
閉磁気回路にすることにより、実施の形態１の超音波探
触子１と比較してコイル１２で生じた磁界の漏洩磁束が
低減され、電気音響変換に寄与する磁束が増大し、電気
音響変換効率が向上する。なお、この実施の形態でも、
超音波探触子１は高透磁率材料からなる電磁シールドケ
ース１６を備えているが、低透磁率材料からなるケース
を用いた場合であっても、上述の漏洩磁束低減による電
気音響変換効率の向上効果に何ら変わりはない。Embodiment 2 FIG. FIG. 2 is a configuration diagram of an ultrasonic probe 1 according to Embodiment 2 of the present invention, and shows a magnetostrictive transducer 11.
0 is constituted by a closed magnetic circuit. By forming the magnetostrictive vibrator 110 as a closed magnetic circuit, the leakage magnetic flux of the magnetic field generated in the coil 12 is reduced and the magnetic flux contributing to the electroacoustic conversion is increased as compared with the ultrasonic probe 1 of the first embodiment. Thus, the electro-acoustic conversion efficiency is improved. In this embodiment,
Although the ultrasonic probe 1 has the electromagnetic shield case 16 made of a material having a high magnetic permeability, even when a case made of a material having a low magnetic permeability is used, the above-described electroacoustic conversion efficiency due to the reduction of the leakage magnetic flux is reduced. There is no change in the improvement effect.
【００２０】実施の形態３．図３はこの発明の実施の形
態３の超音波探触子１の構成図である。この実施の形態
では、閉磁気回路を構成する磁歪振動子１１１の一部に
は磁歪振動子１１１とは異なる永久磁石である磁性体１
７が組み込まれている。この超音波探触子１によれば、
永久磁石で構成された磁性体１７により、磁歪振動子１
１１にバイアス磁界が与えられており、コイル１２に交
流電流の電気信号を流すことで、磁歪振動子１１１は正
負の変位を生じることが可能になる。また、この磁性体
１７を着脱可能にすることで、磁性体１７を外した状態
で磁歪振動子１１１にコイル１２を巻回することが可能
となり、コイル１２の巻回作業性が向上し、超音波探触
子１の電気的入力インピーダンスをさらに容易に且つ自
在に決めることが可能になる。Embodiment 3 FIG. 3 is a configuration diagram of an ultrasonic probe 1 according to Embodiment 3 of the present invention. In this embodiment, a part of the magnetostrictive vibrator 111 constituting the closed magnetic circuit is a magnetic material 1 which is a permanent magnet different from the magnetostrictive vibrator 111.
7 are incorporated. According to this ultrasonic probe 1,
The magnetostrictive vibrator 1 is provided by the magnetic body 17 composed of a permanent magnet.
When a bias magnetic field is applied to the coil 11 and an electric signal of an alternating current is supplied to the coil 12, the magnetostrictive vibrator 111 can generate positive and negative displacements. Further, by making the magnetic body 17 detachable, the coil 12 can be wound around the magnetostrictive vibrator 111 with the magnetic body 17 removed, and the workability of winding the coil 12 is improved. The electrical input impedance of the acoustic probe 1 can be more easily and freely determined.
【００２１】実施の形態４．図４はこの発明の実施の形
態４の超音波探触子１の構成図である。この実施の形態
の超音波探触子１では、磁歪振動子１１１の音響放射面
の前面である磁歪振動子１１１の下面に、弾性体である
例えばゴムで構成された接触層１８が接着されている点
が実施の形態３と異なる。この実施の形態４の超音波探
触子１では、被試験体２がコンクリートのような表面が
粗いものであっても、表面の粗さに応じて接触層１８の
表面が変形するので、超音波探触子１と被試験体２と
が、水やグリース等の液体の接触媒質を用いることなく
良好に接触することができる。なお、上記実施の形態
１、２の磁歪振動子１１、１１０の下面に接触層１８を
設けても良いのは勿論である。Embodiment 4 FIG. FIG. 4 is a configuration diagram of an ultrasonic probe 1 according to Embodiment 4 of the present invention. In the ultrasonic probe 1 of this embodiment, a contact layer 18 made of an elastic material, for example, rubber is adhered to the lower surface of the magnetostrictive vibrator 111 which is the front surface of the acoustic radiation surface of the magnetostrictive vibrator 111. Is different from the third embodiment. In the ultrasonic probe 1 according to the fourth embodiment, even if the test object 2 has a rough surface such as concrete, the surface of the contact layer 18 is deformed in accordance with the surface roughness. The ultrasonic probe 1 and the test object 2 can be in good contact with each other without using a liquid couplant such as water or grease. The contact layer 18 may of course be provided on the lower surfaces of the magnetostrictive vibrators 11 and 110 according to the first and second embodiments.
【００２２】実施の形態５．図５はこの発明の実施の形
態５の超音波探触子１の構成図である。この実施の形態
の超音波探触子１では、磁歪振動子１１１の上面に背面
材１９が接着されている点が実施の形態４と異なる。こ
の背面材１９は、タングステン粉末とエポキシ樹脂とを
混合した減衰の大きい固体である。この実施の形態の超
音波探触子では、背面材１９がダンピング材として作用
し、磁歪振動子１１１の共振を抑制でき、高分解能な短
い超音波パルスの送受が可能になる。なお、実施の形態
１〜３の超音波探触子１においても、磁歪振動子１１、
１１０、１１１の音響放射面の背面側に接触層１８を設
けても良いのは勿論である。Embodiment 5 FIG. 5 is a configuration diagram of an ultrasonic probe 1 according to Embodiment 5 of the present invention. The ultrasonic probe 1 according to this embodiment differs from the fourth embodiment in that a back member 19 is adhered to the upper surface of the magnetostrictive vibrator 111. This backing material 19 is a highly damped solid obtained by mixing tungsten powder and epoxy resin. In the ultrasonic probe according to the present embodiment, the backing material 19 acts as a damping material, so that the resonance of the magnetostrictive vibrator 111 can be suppressed, and high-resolution short ultrasonic pulses can be transmitted and received. In addition, also in the ultrasonic probe 1 of Embodiments 1-3, the magnetostrictive vibrator 11,
Of course, the contact layer 18 may be provided on the back side of the sound radiating surfaces 110 and 111.
【００２３】実施の形態６．図６はこの発明の実施の形
態６の超音波探触子１の構成図である。この実施の形態
の超音波探触子１では、電磁シールド板２０が磁歪振動
子１１１と接触層１８との間に設けられている点が実施
の形態５と異なる。この実施の形態の超音波探触子１で
は、電磁シールド板２０により、超音波探触子１内外の
電磁シールドをより完全な状態にすることができ、外来
電磁ノイズの影響をより低減することができる。なお、
実施の形態１〜４の超音波探触子１においても、電磁シ
ールド板２０を設けても良いのは勿論である。Embodiment 6 FIG. FIG. 6 is a configuration diagram of an ultrasonic probe 1 according to Embodiment 6 of the present invention. The ultrasonic probe 1 of this embodiment differs from the fifth embodiment in that the electromagnetic shield plate 20 is provided between the magnetostrictive vibrator 111 and the contact layer 18. In the ultrasonic probe 1 according to this embodiment, the electromagnetic shield inside and outside the ultrasonic probe 1 can be made more complete by the electromagnetic shield plate 20, and the effect of external electromagnetic noise can be further reduced. Can be. In addition,
Of course, also in the ultrasonic probe 1 of the first to fourth embodiments, the electromagnetic shield plate 20 may be provided.
【００２４】実施の形態７．上記各実施の形態１〜６の
超音波探触子では、電磁シールドケース１８内には空間
部があるが、その空間部にエポキシ樹脂やシリコンゴム
等を充填することで、超音波探触子１を堅牢にすること
ができる。この場合、超音波探触子１を被試験体２に押
し付けて装着した際に、磁歪振動子１１、１１０、１１
１が負荷される応力により破損するようなことは防止さ
れ、超音波探触子１の取り扱い性が向上する。特に、各
実施の形態の磁歪振動子１１、１１０、１１１は廉価で
機械的強度が低いフェライトで構成されているので、磁
歪振動子１１、１１０、１１１の破損の防止の効果は大
である。Embodiment 7 FIG. In the ultrasonic probe according to each of the first to sixth embodiments, the electromagnetic shield case 18 has a space, and the space is filled with an epoxy resin, silicon rubber, or the like, so that the ultrasonic probe can be used. 1 can be robust. In this case, when the ultrasonic probe 1 is mounted on the device under test 2 by pressing it, the magnetostrictive vibrators 11, 110, 11
1 is prevented from being damaged by the applied stress, and the handleability of the ultrasonic probe 1 is improved. In particular, since the magnetostrictive vibrators 11, 110, and 111 of each embodiment are made of ferrite, which is inexpensive and has low mechanical strength, the effect of preventing damage to the magnetostrictive vibrators 11, 110, and 111 is great.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る超
音波探触子によれば、磁界の変化を超音波振動に変換す
るフェライトで構成された磁歪振動子と、この磁歪振動
子に巻回され電気信号が入力されることで前記磁界が生
じるコイルと、前記磁歪振動子を覆い外来電磁ノイズの
混入を防止した電磁シールドケースとを備えたので、電
磁シールドケース内に外来電磁ノイズが侵入するのを低
減することが可能となり、超音波探触子から被試験体へ
送受信する超音波信号におけるＳ／Ｎ比が向上する。ま
た、磁歪振動子は、安価なフェライトで構成されている
ので、超音波探触子自体も安価に作製できる。As described above, according to the ultrasonic probe according to the present invention, a magnetostrictive vibrator made of ferrite for converting a change in a magnetic field into ultrasonic vibration, and a coil wound around the magnetostrictive vibrator. Since there is provided a coil in which the magnetic field is generated by turning and receiving an electric signal, and an electromagnetic shield case which covers the magnetostrictive vibrator and prevents external electromagnetic noise from entering, external electromagnetic noise enters the electromagnetic shield case. And the S / N ratio of an ultrasonic signal transmitted / received from the ultrasonic probe to the device under test is improved. Since the magnetostrictive vibrator is made of inexpensive ferrite, the ultrasonic probe itself can be manufactured at low cost.
【００２６】また、磁歪振動子は閉磁気回路で構成され
ているので、コイルで生じた磁界の漏洩磁束が低減さ
れ、電気音響変換に寄与する磁束が増大し、電気音響変
換効率が向上する。Further, since the magnetostrictive vibrator is constituted by a closed magnetic circuit, the leakage magnetic flux of the magnetic field generated by the coil is reduced, the magnetic flux contributing to the electro-acoustic conversion is increased, and the electro-acoustic conversion efficiency is improved.
【００２７】また、閉磁気回路には磁歪振動子にバイア
ス磁界を与える磁性体が組み込まれているので、コイル
に交流電流の電気信号を流すことで、磁歪振動子に正負
の変位を生じさせることができる。Further, since the closed magnetic circuit incorporates a magnetic material that applies a bias magnetic field to the magnetostrictive vibrator, it is possible to cause the magnetostrictive vibrator to generate positive and negative displacements by passing an alternating current electric signal through the coil. Can be.
【００２８】また、閉磁気回路には、磁性体が着脱可能
に組み込まれているので、磁性体を外した状態で磁歪振
動子にコイルを巻回することが可能となり、コイルの巻
回作業性が向上し、超音波探触子の電気的入力インピー
ダンスを容易に且つ自在に決めることができる。Further, since the magnetic material is detachably incorporated in the closed magnetic circuit, it is possible to wind the coil around the magnetostrictive vibrator with the magnetic material removed, and the coil winding workability is improved. And the electrical input impedance of the ultrasonic probe can be easily and freely determined.
【００２９】また、被試験体と対面する磁歪振動子の音
響放射面には、弾性変形する接触層が装着されているの
で、被試験体が表面が粗いものであっても、表面の粗さ
に応じて接触層の表面が変形するので、超音波探触子と
被試験体とが、水やグリース等の液体の接触媒質を用い
ることなく良好に接触することができる。Further, since a contact layer that is elastically deformed is mounted on the acoustic radiation surface of the magnetostrictive vibrator facing the test object, even if the test object has a rough surface, the surface roughness is low. Accordingly, the surface of the contact layer is deformed in accordance with the condition, so that the ultrasonic probe and the device under test can be in good contact with each other without using a liquid couplant such as water or grease.
【００３０】また、被試験体と対面する磁歪振動子の音
響放射面と反対側の面には、ダンピング材である背面材
が装着されているので、磁歪振動子の共振を抑制でき、
高分解能な短い超音波パルスの送受が可能になる。Further, since a backing material, which is a damping material, is mounted on the surface of the magnetostrictive vibrator facing the DUT opposite to the acoustic emission surface, resonance of the magnetostrictive vibrator can be suppressed.
It is possible to transmit and receive short high-resolution ultrasonic pulses.
【００３１】また、磁歪振動子と接触層との間に、電磁
シールド板が設けられているので、電磁シールド板によ
り、超音波探触子内外の電磁シールドをより完全な状態
にすることができ、外来電磁ノイズの影響をより低減す
ることができる。Also, since the electromagnetic shield plate is provided between the magnetostrictive vibrator and the contact layer, the electromagnetic shield inside and outside the ultrasonic probe can be made more complete by the electromagnetic shield plate. In addition, the effect of external electromagnetic noise can be further reduced.
【００３２】また、電磁シールドケースは、充填材で充
填されているので、超音波探触子を堅牢にすることがで
き、超音波探触子の取り扱い性が向上する。特に、磁歪
振動子として廉価で機械的強度が低いフェライトで構成
された磁歪振動子を用いているので、磁歪振動子の破損
の防止に対する効果は大であるFurther, since the electromagnetic shield case is filled with the filler, the ultrasonic probe can be made robust, and the handleability of the ultrasonic probe is improved. In particular, since an inexpensive and low-mechanical strength ferrite magnetostrictive vibrator is used as the magnetostrictive vibrator, the effect of preventing damage to the magnetostrictive vibrator is great.
【図１】 この発明の実施の形態１による超音波探触子
の構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an ultrasonic probe according to Embodiment 1 of the present invention.
【図２】 この発明の実施の形態２による超音波探触子
の構成を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of an ultrasonic probe according to Embodiment 2 of the present invention.
【図３】 この発明の実施の形態３による超音波探触子
の構成を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of an ultrasonic probe according to Embodiment 3 of the present invention.
【図４】 この発明の実施の形態４による超音波探触子
の構成を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of an ultrasonic probe according to Embodiment 4 of the present invention.
【図５】 この発明の実施の形態５による超音波探触子
の構成を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of an ultrasonic probe according to Embodiment 5 of the present invention.
【図６】 この発明の実施の形態６による超音波探触子
の構成を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of an ultrasonic probe according to Embodiment 6 of the present invention.
【図７】 従来の第１の例である超音波探触子の構成を
示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration of an ultrasonic probe according to a first conventional example.
【図８】 従来の第２の例である超音波探触子の構成を
示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a configuration of an ultrasonic probe according to a second conventional example.
１ 超音波探触子、２ 被試験体、１１，１１０，１１
１， 磁歪振動子、１２ コイル、１３ 磁性体、１４
リード線、１５ コネクタ、１６ 電磁シールドケー
ス、１７ 磁性体、１８ 接触層、 １９ 背面材、２
０ 電磁シールド板。1. Ultrasonic probe, 2. DUT, 11, 110, 11
1, magnetostrictive oscillator, 12 coil, 13 magnetic body, 14
Lead wire, 15 connector, 16 electromagnetic shield case, 17 magnetic material, 18 contact layer, 19 back material, 2
0 Electromagnetic shield plate.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三須 幸一郎 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 和高 修三 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 能登 啓行 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 服部 晋一 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2G047 AA10 BC07 CA02 EA21 GA01 GB23 GC01 GC04 GC05 5D019 AA19 CC02 CC05 CC08 CC13 FF04 GG02 HH03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Koichiro Misu 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Mitsui Electric Co., Ltd. (72) Shuzo Wadaka 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo (72) Inventor Hiroyuki Noto 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsui Electric Co., Ltd. F term (reference) in Denki Co., Ltd. 2G047 AA10 BC07 CA02 EA21 GA01 GB23 GC01 GC04 GC05 5D019 AA19 CC02 CC05 CC08 CC13 FF04 GG02 HH03
Claims (8)
を送受する超音波探触子であって、 磁界の変化を超音波振動に変換するフェライトで構成さ
れた磁歪振動子と、 この磁歪振動子に巻回され電気信号が入力されることで
前記磁界が生じるコイルと、 前記磁歪振動子を覆い外来電磁ノイズの混入を防止する
電磁シールドケースとを備えた超音波探触子。1. An ultrasonic probe for transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a device under test by contacting the device under test, comprising: a magnetostrictive vibrator made of ferrite that converts a change in a magnetic field into ultrasonic vibration; An ultrasonic probe comprising: a coil wound around the magnetostrictive vibrator to generate the magnetic field when an electric signal is input; and an electromagnetic shield case that covers the magnetostrictive vibrator and prevents external electromagnetic noise from being mixed.
いる請求項１に記載の超音波探触子。2. The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the magnetostrictive vibrator comprises a closed magnetic circuit.
界を与える磁性体が組み込まれている請求項１または請
求項２に記載の超音波探触子。3. The ultrasonic probe according to claim 1, wherein a magnetic body that applies a bias magnetic field to the magnetostrictive vibrator is incorporated in the closed magnetic circuit.
み込まれている請求項３に記載の超音波探触子。4. The ultrasonic probe according to claim 3, wherein a magnetic body is detachably incorporated in the closed magnetic circuit.
射面には、弾性変形する接触層が装着されている請求項
１ないし請求項４の何れかに記載の超音波探触子。5. The ultrasonic probe according to claim 1, wherein an elastically deforming contact layer is mounted on an acoustic radiation surface of the magnetostrictive transducer facing the device under test.
射面と反対側の面には、ダンピング材である背面材が装
着されている請求項１ないし請求項５の何れかに記載の
超音波探触子。6. The backing material according to claim 1, wherein a backing material, which is a damping material, is mounted on a surface of the magnetostrictive vibrator facing the test object, the surface being opposite to an acoustic radiation surface. Ultrasonic probe.
ルド板が設けられている請求項１ないし請求項６の何れ
かに記載の超音波探触子。7. The ultrasonic probe according to claim 1, wherein an electromagnetic shield plate is provided between the magnetostrictive vibrator and the contact layer.
れている請求項１ないし請求項７の何れかに記載の超音
波探触子。8. The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the electromagnetic shield case is filled with a filler.
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- 2001-06-14 JP JP2001180167A patent/JP2002372520A/en not_active Abandoned
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