JP2012117825A - 超音波センサおよび超音波探傷装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】超音波センサ1の超音波振動素子1Aは、ある超音波振動素子の重心位置から長辺方向に隣接する他の超音波振動素子の重心位置までのベクトルをa1とし、当該超音波振動素子の重心位置から短辺方向に隣接する他の超音波振動素子の重心位置までのベクトルをa2とするとき、ある素子の重心位置を基準とした場合、他の素子の重心位置Rは、(n1a1+n2a2)を満たす。また、ベクトルa1>ベクトルa2であり、ベクトルa2の長さは超音波の波長λに対して、(λ/2)よりも大きく、ベクトルa1とベクトルa2のなす角度は90度以外となるように、超音波振動素子が規則的に2次元状に配列されている。
【選択図】図1
Description
かかる構成により、制御可能な総素子数を抑えつつ、センサ開口の大型化を行うことで深部の検査を行えるとともに、SN比の向上したものとなる。
他方を受信用の前記超音波センサとして用いるものである。
かかる構成により、制御可能な総素子数を抑えつつ、センサ開口の大型化を行うことで深部の検査を行えるとともに、SN比の向上したものとなる。
最初に、図1を用いて、本実施形態による超音波センサの構成について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態による超音波センサの構成を示す平面図である。
図2は、本発明の第1の実施形態による超音波センサにおける超音波の送受信方向の説明図である。なお、図2(A)は斜視図であり、図2(B)は上面図である。
図3は、アレイセンサにおけるグレーティングローブの説明図である。
図4は、本発明の第1の実施形態による超音波センサにおけるグレーティングローブの発生方向の説明図である。
図5は、本発明の第2の実施形態による超音波センサの構成を示す平面図である。図6は、本発明の第2の実施形態による超音波センサによる送受信配置を示す平面図である。
図7は、本発明の第3の実施形態による超音波探傷装置の構成を示すブロック図である。図8は、本発明の第3の実施形態による超音波探傷装置の動作を示すフローチャートである。図9及び図10は、本発明の第3の実施形態による超音波探傷装置に用いる超音波センサの説明図である。
次に、計算機110は、アレイセンサの各素子に対する遅延時間のパターンを計算し(ステップS06)、遅延時間制御部140に遅延時間を設定する。
そして、複数の焦点Fに対するデータ(反射データ)は、データ収録部130に収録される(ステップS08)。
10…表示器
100…探傷器
110…計算機
120…メモリ
130…データ収録部
140…遅延時間制御部
150…素子使用範囲選択部
160…パルサー・レシーバ
170…チャンネルボックス
172…素子短絡パターン選択部
174…スイッチ回路
Claims (4)
- 検査対象の内部に超音波を送信し、前記検査対象からのエコーを受信し、前記エコーから検査対象の欠陥の有無または欠陥の寸法を評価する超音波探傷装置に用いられ、
超音波を発振する超音波振動素子を規則的に2次元状に配列した超音波センサであって、
前記超音波振動素子の数は、前記超音波探傷装置によって制御可能な数以内であり、
前記超音波振動素子は、
ある超音波振動素子の重心位置から長辺方向に隣接する他の超音波振動素子の重心位置までのベクトルをa1とし、
当該超音波振動素子の重心位置から短辺方向に隣接する他の超音波振動素子の重心位置までのベクトルをa2とするとき、
ある素子の重心位置を基準とした場合、他の素子の重心位置Rは、(n1a1+n2a2)を満たし、かつ、ベクトルa1>ベクトルa2であり、
ベクトルa2の長さは超音波の波長λに対して、(λ/2)よりも大きく、
ベクトルa1とベクトルa2のなす角度は90度以外となるように、
前記超音波振動素子が規則的に2次元状に配列されていることを特徴とする超音波センサ。 - 請求項1記載の超音波センサにおいて、
前記ベクトルa1,a2は、(2a2−a1)・a1=0を満たすように、前記超音波振動素子が規則的に2次元状に配列されていることを特徴とする超音波センサ。 - 請求項1記載の超音波センサにおいて、
前記規則的に2次元状に配列されている超音波センサを2個備え、
一方を送信用の前記超音波センサとして用い、
他方を受信用の前記超音波センサとして用いることを特徴とする超音波センサ。 - 超音波を発振するセンサとして、超音波を発振する超音波振動素子を規則的に2次元状に配列した超音波センサを用い、
当該超音波センサから検査対象の内部に超音波を送信し、前記超音波センサにより前記検査対象からのエコーを受信し、前記エコーから検査対象の欠陥の有無または欠陥の寸法を評価する超音波探傷装置であって、
前記超音波振動素子の数は、前記超音波探傷装置によって制御可能な数よりも多く、
隣接する超音波振動素子の重心位置間の距離は、超音波の波長λに対して、(λ/2)よりも小さく、
前記超音波センサを構成する複数の超音波振動素子の内、超音波の送受信に使用する素子を選択する素子使用範囲選択手段と、
該素子使用範囲選択手段にて、前記超音波探傷装置によって制御可能な数よりも多い数の超音波振動素子を選択した場合に、複数の素子を同電位となるように短絡する素子短絡パターン選択部とを備えることを特徴とする超音波探傷装置。
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