JP3749929B2

JP3749929B2 - 超音波検査装置及びこれを用いた検査方法

Info

Publication number: JP3749929B2
Application number: JP2003206032A
Authority: JP
Inventors: 白井　　誠; 宏宮本; 重行松原
Original assignee: Japan Aerospace Exploration Agency JAXA; Non Destructive Inspection Co Ltd
Current assignee: Japan Aerospace Exploration Agency JAXA; Non Destructive Inspection Co Ltd
Priority date: 2003-08-05
Filing date: 2003-08-05
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2023-08-05
Also published as: JP2005055197A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波を用いた複合材料等の剥離検査に用いる超音波検査装置及びこの超音波検査装置を用いた検査方法に関する。さらに詳しくは、送信子から空気を介して試験体に超音波を入射させ、試験体に板波を発生させると共に、前記試験体内から漏洩した超音波を空気を介して受信子で受信することにより試験体の検査を行う超音波検査装置およびこの超音波検査装置を用いた検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、薄板や圧延ロール等の剥離検査にあっては、特許文献１の如く、一対の送信子と受信子を試験体表面に接触媒質を介して直接接触させるか、あるいは、試験体やセンサーを水中に沈めて検査を行う水浸法等の手法が用いられていた。
【０００３】
しかし、ガラス繊維や炭素繊維、アラミド繊維などどプラスチックの複合材料（ＦＲＰ）の検査にあっては、これら複合材料の表面に接触媒質を塗布したり、複合材料を水中に浸水させたりすると、複合材料内部への液体浸入による強度低下を引き起こすという問題があった。
【０００４】
また、従来より行われている一対の送信子及び受信子を有する探触子により試験体表面を走査していた。この場合、試験体内を伝播する板波の伝播方向は一方向のみであるため、走査ピッチを細かく設定しても、剥離部分の位置、形状及び寸法の検出精度を向上させることには限界があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２３６１１４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来の実状に鑑みて、本発明は、試験体を水に浸したり、接触媒質を塗布することなく、複合材料にみられる剥離等の欠陥を迅速且つ精密に識別することが可能な超音波検査装置及びこの超音波検査装置を用いた検査方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る超音波検査装置の特徴構成は、送信子から空気を介して試験体に超音波を入射させ、前記試験体に板波を発生させると共に、前記試験体内から漏洩した超音波を空気を介して受信子で受信することにより試験体の検査を行うものであって、前記送信子及び受信子の対を少なくとも２対以上配置し、前記対をなす送受信子同士を結ぶ線分が平面視で互いに交差するように配置すると共に、前記送信子及び受信子を試験体表面に沿って走査するための走査装置を設け、これら複数の受信子で受信した各受信信号について、座標位置毎に各受信信号に基づいて１つの特徴量を抽出し、座標平面上に合成画像として表示することにある。ここで、「座標位置毎に各受信信号に基づいて１つの特徴量を抽出する」とは、例えば、各部位における異なる受信子の信号値の中から最大値、最小値等の特徴量を抽出することをいう。
【０００８】
また、前記複数の送信子及び受信子を前記線分が互いに交差する点を中心として略同一円周上に配置するとよい。さらには、前記対をなす送受信子同士を結ぶ各線分間が順次等角となるように前記送受信子を配置するとよい。ここで、「対をなす送受信子同士を結ぶ線分」とは、平面方向視で対向する一対の送信子及び受信子を結ぶ線分をいう。
【０００９】
また、上記特徴構成に加え、前記複数の送信子の全てを収納する第一収納部と、前記複数の受信子の全てを収納する第二収納部とを設け、前記第一収納部と前記第二収納部の間に音響隔離壁を設けるとよい。同特徴構成によれば、隣り合う送信子及び受信子同士のクロストークを防止することができる。
【００１１】
上記いずれかの特徴構成において、前記超音波がバースト波であることが望ましい。同特徴によれば、複数の波の繰り返しからなるバースト波を用いることで、試験体中に超音波を確実に入射させ、試験体に板波を効率的に発生させることができる。
【００１３】
前記試験体が複合材料又は多層構造体の場合に特に有用である。ここで、多層構造体とは、複数の部材同士を接合してなるものをいう。
【００１４】
本発明に係る検査方法の特徴は、上記いずれかの特徴構成を有する超音波検査装置を用いた検査方法であって、送信子から空気を介して試験体に超音波を入射させ、前記試験体に板波を発生させると共に、前記試験体内から漏洩した超音波を空気を介して受信子で受信し、受信信号の振幅変化から試験体内部の剥離を検査することにある。
【００１５】
【発明の効果】
このように、上記本発明に係る超音波検査装置及びこれを用いた検査方法の特徴によれば、二方向以上からの信号を合成することで、欠陥の平面位置をより的確に特定できるようになった。その結果、試験体の強度を損なうことなく、試験体内部に生じた剥離等の欠陥の位置、形状及び寸法を迅速且つ精密に検出することが可能となり、検査効率の向上に貢献しうるに至った。
【００１６】
本発明の他の目的、構成、効果については、以下の「発明の実施の形態」の欄で明らかになるであろう。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照しながら、本発明の第一実施形態について説明する。
本実施形態では、試験体１００として、図２、４に示すように、発泡コアからなる補強材の表裏両面に炭素強化繊維樹脂（ＣＦＲＰ）からなる複合材料１０１で挟み込んだものを用いる。そして、このＣＦＲＰ１０１と発泡コア１０２との接合面に生じた剥離部の位置、形状、寸法等を検出する場合を例にとって説明する。
【００１８】
図１に示すように、本発明にかかる超音波検査装置１は、大略、互いに同一構造を有する送信子３０及び受信子４０を収納するセンサーユニット１０と、このセンサーユニット１０を試験体表面１００ａに沿って移動させるための走査ユニット２０と、これらを駆動させるための駆動ユニット６０と、操作・信号処理ユニット７０と表示器８０とにより構成されている。操作・信号処理ユニット７０は、特定機能を実現するためのソフトウェアを組み込んだものである。この操作・信号処理ユニット７０により、駆動ユニット６０を介して送信子３０、受信子４０により超音波を送・受信する。そして、その受信波形を操作・信号処理ユニット７０で処理し、処理結果を表示器８０に表示する。
【００１９】
先の駆動ユニット６０は、超音波検査装置１を構成する各送信子３０から超音波を送信させるためのファンクションジェネレータ６１と、複数の受信子４０にて受信した超音波を増幅するための複数のプリアンプ６２と、走査ユニット２０の駆動モーターＭ１〜Ｍ３を駆動させるためのモータードライバ６５とを備えている。本実施形態では、ファンクションジェネレータ６１は、第一〜第四送信子３０ａ〜ｄにそれぞれ接続される第一〜第四ファンクションジェネレーター６１ａ〜ｄにより、プリアンプ６２は第一〜第四受信子４０ａ〜ｄにそれぞれ接続される４つの第一〜第四プリアンプ６２ａ〜ｄによりそれぞれ構成する。
【００２０】
走査ユニット２０は、図２に示すように、大略、試験体収納ボックス２４と、センサーユニット１０を走査させるための走査機構２５より構成されている。この走査機構２５において、同図紙面垂直方向に配向した一対のＹ軸ガイド２５ａ，２５ａが載置されており、一対のＹ軸スライダー２５ｂ，２５ｂが図示しない第一の駆動モーターＭ１により駆動されて各Ｙ軸ガイド２５ａ上で摺動する。また、一対のＹ軸スライダー２５ｂ，２５ｂに跨る一本のＸ軸ガイド２５ｃに沿ってＸ軸スライダー２５ｄが先の第二の駆動モーターＭ２の駆動により摺動する。Ｚ軸スライダー２５ｆによって、支持棒２６に支持されたセンサーユニット１０は、Ｘ軸スライダー２５ｄ上に設けられたＺ軸ガイド２５ｅに沿って先の第三の駆動モーターＭ３によりＺ軸方向に駆動する。
【００２１】
本実施形態では平板状の試験体１００を試験体収納ボックス２４の底面上の略水平な載置台２４ａ上に載置する。先のＹ軸ガイド２５ａ及びＸ軸ガイド２５ｃは、試験体表面１００ａないし載置台２４ａの表面と平行を保って載置される。これら試験体１００及び載置台２４ａ上面とほぼ平行を維持しながら、例えば、図５に示す経路Ｒに沿って走査を行う。
【００２２】
操作・信号処理ユニット７０におけるモーターコントローラ７２は、キーボード等の制御装置７３からの入力により起動する。そして、遅延装置６３を介して各ファンクションジェネレーター６１ａ〜ｄから発生させるバースト電圧信号の送信時刻や周期・位相を互いに異ならせることも可能である。本実施形態では、遅延装置６３は各チャンネル毎に個別に対応する遅延回路を有している。なお、遅延回路を設ける代わりに、制御装置７３からの指示により各チャンネル毎の超音波の発信時刻を個別に異ならせるように遅延装置６３を構成することもできる。
【００２３】
また、モーターコントローラ７２は、モータードライバ６５を介して駆動モーターＭ１〜Ｍ３を駆動させると共に、その座標信号を処理装置７６に送り込む。
【００２４】
各プリアンプ６２ａ〜ｄで受信された信号は、各チャンネル毎にＡ／Ｄコンバーター６４でデジタル化された後に各チャンネル毎に処理装置７６により座標信号と共に信号処理がなされ、分析結果が例えば図７，８の如く色調表示により表示器８０に表示される。
【００２５】
次に、超音波センサユニット１０の構成について説明する。超音波センサユニット１０は、図３，４に示すように、平面方向視円形状の天板１５と、この天板１５の周縁から垂下する側壁１６とに囲まれる収納室１１内に、天板１５から吊り下げた８本の探触子支持棒１７ａ〜ｈにより同構成からなる４対の送信子３０及び受信子４０をそれぞれ取り付ける。そして、対をなす送信子３０及び受信子４０間で超音波の送受信を行うことにより、試験体１００内に板波を発生させ、複合材料１０１内部の剥離や、この複合材料１０１と発泡コア１０２との接合面における剥離を検出する。
【００２６】
センサーユニット１０内部の収納室１１は、図３，４に示すように、音響隔離壁１３により第一収納部１１ａと第二収納部１１ｂに隔離されている。これら複数の送信子３０ａ〜ｄ及び受信子４０ａ〜ｄは、各送受信子の対毎に送信子３０ａ〜ｄと受信子４０ａ〜ｄをセンサーユニットの中心点Ｃに関して平面方向視で点対称に配置する。すなわち、各送信子３０と受信子４０の送受信軸を試験体表面１００ａに投影したとき、その投影した線分Ｌ１〜Ｌ４が互いにこの中心点Ｃで交差するように配置するので、中心点Ｃは交差点でもある。その際、隣り合う送受信間のなす角Ｂ１〜Ｂ８はすべて約４５°の等角としてある。
【００２７】
各送信子３０ａ〜ｄから送信された超音波は、いずれもこの中心点Ｃ直下を通過し、中心点Ｃを挟んだ対称位置にある受信子４０ａ〜ｄにのみ受信されることとなる。本実施形態では、第一送信子３０ａと第一受信子４０ａが、第二送信子３０ｂと第二受信子４０ｂが、第三送信子３０ａと第三受信子４０ｃが、第四送信子３０ｄと第四受信子４０ｄがそれぞれ対をなす送受信子に該当する。
【００２８】
音響隔離壁１３は、隣り合う送信子から送信された超音波信号が隣の受信子に受信される（クロストーク）のを防止するためのものである。本実施形態にあっては、第一送信子３０ａと第四受信子４０ｄ、第四送信子３０ｄと第一受信子４０ｄがそれぞれ隣り合う送受信子に該当する。
【００２９】
各送信子３０は、大略、振動子３２を含む送信子本体３１と、この送信子本体３１を送信子支持柱１７に取り付けるための支持アーム５７と、この送信子本体３１の傾斜を調整する傾斜調整機構５５と有する。また、ケーブル３３を介して駆動ユニット６０からのバースト電圧信号により振動子３２を振動させ、試験体１００に向けて超音波を送信する。本実施形態では、この振動子３２において、発信面の横幅を十分確保することで、試験体１００に入射する超音波に指向性を付与してある。
【００３０】
傾斜調整機構５５は、送信子本体３１の側面に取り付けた傾斜調整板５４の傾斜調整面５４ａにスプリングロックピン５６のピン先５６ａを係止させる構成とする。具体的には、傾斜調整ノブ５６ｃによりスプリング５６ｂによる押圧力を調整することにより、送信子取付中心軸Ｆと試験体表面１００ａの法線Ｇとのなす角で与えられる傾斜角θを適宜調整可能な可変送信子として構成する。発明者らの実験により、厚さ６ｍｍのＣＦＲＰに板波を発生させるには、傾斜角θとして約１４度近傍の角度が適当である旨判明した。なお、他の送信子及び受信子の傾斜角θもすべて同一角度に調整する。
【００３１】
次に、本発明に係る超音波検査装置１を用いた検査手順について説明する。先ず、センサーユニット１０が試験体表面１００ａに平行になるようにセンサユニット１０を配置する。駆動モーターＭ１〜Ｍ３を駆動させ、図５に示す経路Ｒの如く、センサーユニット１０を試験体表面１００ａに沿って所定のピッチ間隔毎に移動させる。ＸＹ方向に対するスキャン、ステップ間隔は、図４に示す入射・受信点間距離Ｅの１／１００〜１／２００程度である。そして、各座標位置において、各送信子から同時に超音波を送信させる。
【００３２】
受信子４０ａ〜ｄで受信した各々の受信信号毎に、受信したバースト波の繰返し周波数に同期した時間幅（ゲート）内での最大振幅値を抽出する。そして、図６（ａ）〜（ｄ）に示す送信子−受信子位置毎に得られた受信データから、各走査位置毎に得られた最大振幅値を走査マップ上に色調表示することで、図７（ａ）〜（ｄ）に示すようなＣスキャン画像を得ることができる。
【００３３】
板波の伝播経路中に剥離部が存在すれば、係る座標位置における最大振幅値は剥離部の影響を反映した値となる。すなわち、伝播経路中に剥離部が存在すれば、係る剥離部にて板波は減衰することから、健全部のみ通過した信号に比べ、振幅値は相対的に低くなる。そのため、係る座標位置の最大振幅値は他の部分の最大振幅値に比べ低い値を示す。
【００３４】
このように、対となる送受信子の配置位置によって板波の伝播経路中に剥離部がある場合と存在しない場合が生じる。図７（ａ）〜（ｄ）に示すように、各受信子４０ａ〜ｄ毎のＣスキャン画像にあっては、板波の進行方向に沿った細長形状の低振幅領域が観察される。
【００３５】
図８は、図７（ａ）〜（ｄ）に示す各受信子４０ａ〜ｄ毎の最大振幅値の中から、各々の座標位置毎に最大値を抽出し、それを座標平面上に色調表示したものである。例えば、図７（ａ）〜（ｄ）の一部のみ低振幅値を示す座標位置にあっては、図８に示す合成画像では振幅値の高い健全部として表示されることとなる。一方、いずれのＣスキャン画像にあっても、振幅値の低い剥離部として表示されている座標位置にあっては、合成画像においても振幅値の低い剥離部として表示されることとなる。すなわち、この合成画像にあっては、対象座標直下近傍に剥離部が存在する場合のみ低振幅値を示すこととなる。よって、本実施形態の如く、平面方向視で円状の剥離部を有する試験体１００に対する検査の結果得られる合成画像は、剥離部中心を極小値とする円状の振幅分布として表示されることとなる。
【００３６】
次に、本発明にかかる超音波検査装置１を用いて試験体１００内部の剥離を検出する際の板波の伝播特性について簡単に言及する。複数の送信子３０ａ〜ｄから送信された超音波が音響結合媒体である空気を介して試験体１００内部に入射され、試験体１００に板波を発生させる。板波はその一部を外部に漏洩しながら試験体１００内を伝播するので、その漏洩した超音波を音響結合媒体である空気を介して受信子４０ａ〜ｄでそれぞれ受信し、その受信信号の振幅から試験体１００内の剥離を検出する。その際、板波の伝播経路に剥離部が存在すると、この板波はこの剥離部において減衰または増幅される。
【００３７】
例えば、複合材料と硬質のライニング材との境界面や複合材料内部に剥離部が存在する場合には、その剥離部において板波の伝播条件が変化するため、一般に板波は減衰する。一方、複合材料と軟質ライニング材との間に生じた剥離が存在する場合には、軟質ライニング材に漏洩する成分が減少するため、剥離が存在しない場合に比べ、板波の振幅は相対的に大きくなる。よって、受信子４０において受信した超音波の受信振幅の変化を観測することで、試験体１００内部の剥離を検出することができる。
【００３８】
【実施例】
発明者らは、本発明にかかる超音波検査装置１が複合材料等の剥離検査に有用である旨を実証すべく、図５に示すように、人工剥離Ｄ１〜Ｄ４を有する試験体１００に対して剥離検査試験を行った。試験体１００として、厚さ６ｍｍのＣＦＰＲと厚さ２ｍｍのゴムよりなるライニング材の二層構造の平板であって、ＣＦＲＰとライニング材の境界面に第一〜第四人工剥離Ｄ１〜Ｄ４を有するものを用いた。ここで、第一人工剥離Ｄ１は直径２０ｍｍ、第二人工剥離Ｄ２は直径１１ｍｍ、第三人工剥離Ｄ３は直径１０ｍｍ、第四人工剥離Ｄ４は直径１６ｍｍとした。また、送信子３０及び受信子４０の傾斜角θを、超音波の入射・受信点間距離Ｅが５５ｍｍ、送信子３０及び受信子４０と試験体表面１００ａの距離Ｈが５ｍｍとなるように調整した。
【００３９】
走査を行うに際し、超音波センサユニット１０を図５に示す経路Ｒの如く、試験体表面１００ａに平行となるように移動させた。その際、スキャン方向Ｘのピッチ間隔を０．５ｍｍ、ステップ方向Ｙのピッチ間隔を０．５ｍｍとした。
【００４０】
本実施例では、各座標位置にて、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、送信子３０及び受信子４０の対毎にデータ収集を行った。図７（ａ）〜（ｄ）は、図６（ａ）〜（ｄ）に示す走査の結果得られた受信信号の最大振幅値を各座標位置毎に色調表示（Ｃスキャン画像）したものであり、図８はこれら４つの受信波の最大振幅の中、各々の座標位置毎の最大値を抽出したものを色調表示したものである。図８に示す合成画像の振幅値分布は実際の人工剥離Ｄ１〜Ｄ４の剥離形状に高精度で一致していることが確かめられた。
【００４１】
最後に本発明にかかる超音波検査装置のその他の実施形態の可能性について言及する。なお、以下に示す各実施形態を適宜組み合わせて実施してもよい。
上記実施形態では、複合材料としてＣＦＲＰを例にとって説明したが、ＣＦＲＰ以外の複合材料であってもよい。また、必ずしも複合材料に限られず、種々の低密度薄板の剥離検査に適用することも可能である。
【００４２】
上記実施形態では、多層構造の試験体１００の接合面における剥離を検出する場合を例にとって説明したが、検査対象材料内部における欠陥を検出することも可能である。
【００４３】
また、上記実施形態では、試験体１００として平板状のものを用いた。しかし、例えば、航空機、自動車、ロケット、人工衛星等の外壁に貼り付けられた複合部材等、平板状のものに限らず、表面が屈曲した種々の形状のものに対しても適用可能である。
【００４４】
上記実施形態では、第一収納部１１ａと第二収納部１１ｂを完全に二分するように音響隔離壁１３を設ける場合を例にとって説明した。しかし、送受信子同士のクロストークを阻止できるのであれば、収納部１１を完全に二分する場合のみならず、例えば、隣り合う送信子と受信子の近傍部分にのみ設ける場合や、収納室１１の中央部にのみ設けることも可能である。
【００４５】
上記実施形態では、音響隔離壁１３を設ける場合を例にとって説明した。しかし、各送信子３０ａ〜ｄ毎に送信時間を適宜異ならせれば、超音波同士の干渉が起こることもなく、音響隔離壁１３を設けずとも、隣り合う送受信子同士のクロストークを防止できる。例えば、図３に示すセンサユニット１０にあっては、先ず、第一送信子３０ａ及び第三送信子３０ｃから同時に超音波を送信する。その後、第二送信子３０ｂ及び第四送信子３０ｄから同時に超音波を送信するようにすればよい。この場合、第一受信子４０ａで受信を行う際に隣り合う第四送信子３０ｄから超音波は送信されておらず、同様に、第四受信子４０ｄで受信を行う際に隣り合う第一送信子３０ａから超音波は送信されていない。よって、これら隣り合う送受信子間でクロストークの問題が生じることもない。
【００４６】
上記実施形態では、受信信号の低強度部が欠陥部に相当し、ある位置の全ての角度の受信信号が未だ低強度である場合に、その部位を欠陥部とする合成処理がなされた。しかし、欠陥の性状によっては、受信信号の高強度部が欠陥部に相当し、ある位置の全ての角度の受信信号が高強度である場合に、その部位を欠陥部とする合成処理を行うことも可能である。また、受信信号の最大振幅を求めるほか、平均振幅や積分値を求め、これを基準に各信号処理を行うことも可能である。
【００４７】
なお、特許請求の範囲の項に記入した符号は、あくまでも図面との対照を便利にするためのものにすぎず、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る超音波検査装置を含む検査装置のブロック図である。
【図２】走査ユニットの断面図である。
【図３】センサーユニット内部の平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】センサユニットによる走査方向と試験体に設けた人工剥離位置との関係を示す図である。
【図６】本発明にかかる超音波検査装置を用いて行った走査の際に用いる送信子及び受信子の位置関係を示す図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）はぞれぞれ図５（ａ）〜（ｄ）の各々の配置の検査配置にて走査を行った得られたＣスキャン画像である。
【図８】図７（ａ）〜（ｄ）に示すＣスキャン画像から得られた合成画像である。
【符号の説明】
１：超音波検査装置、１０：センサーユニット、１１：収納室、１１ａ：第一収納部、１１ｂ：第二収納部、１３：音響隔離壁、１５：天板、１６：側壁、１７、１７ａ〜ｈ：送受信子支持柱、２０：走査ユニット、２４：試験体収納ボックス、２４ａ：載置台、２５：走査装置、２５ａ：Ｙ軸ガイド、２５ｂ：Ｙ軸スライダー、２５ｃ：Ｘ軸ガイド、２５ｄ：Ｘ軸スライター、２５ｅ：Ｚ軸ガイド、２５ｆ：Ｚ軸スライダー、２５ｇ：送信ユニット支持棒、３０：送信子、３０ａ〜ｄ：第一〜第四送信子、３１：送信子本体、３２：振動子、３３：ケーブル、４０：受信子、４０ａ〜ｄ：第一〜第四受信子、４１：送信子本体、４２：振動子、４３：ケーブル、５３：送受信子支持ブロック、５４：傾斜調整板、５４ａ：傾斜調整面、５５：傾斜調整機構、５６：スプリングロックピン、５６ａ：ピン先、５６ｂ：スプリング、５６ｃ：傾斜調整ノブ、５７ａ〜ｆ：第一〜第八支持アーム、６０：駆動ユニット、６１：ファンクションジェネレーター、６１ａ〜ｄ：第一〜第四ファンクションジェネレーター、６２：プリアンプ、６２ａ〜ｄ：第一〜第四プリアンプ、６３：遅延装置、６４：Ａ／Ｄコンバーター、６５：モータードライバ、７０：操作・信号処理ユニット、７２：モーターコントローラ、７３：制御装置、７６：処理装置、８０：表示器、Ｓ：試験体、１０１：複合部材（ＣＦＲＰ）、１０２：補強材（発泡コア）、Ｄ１〜４：人工剥離、Ｅ：入射・受信点間距離、Ｆ：送信子・受信子取付中心軸、Ｇ：法線、Ｈ：送受信子−試験体表面間距離、Ｍ１〜Ｍ３：駆動モーター、Ｘ：スキャン方向、Ｙ：ステップ方向、θ：傾斜角

Claims

送信子（３０）から空気を介して試験体（１００）に超音波を入射させ、前記試験体（１００）に板波を発生させると共に、前記試験体（１００）内から漏洩した超音波を空気を介して受信子（４０）で受信することにより試験体（１００）の検査を行う超音波検査装置であって、前記送信子（３０）及び受信子（４０）の対を少なくとも２対以上配置し、前記対をなす送受信子（３０ａ〜ｄ，４０ａ〜ｄ）同士を結ぶ線分(Ｌ１〜Ｌ４）が平面視で互いに交差するように配置すると共に、前記送信子（３０）及び受信子（４０）を試験体表面（１００ａ）に沿って走査するための走査装置（２０）を設け、これら複数の受信子（４０ａ〜ｄ）で受信した各受信信号について、座標位置毎に各受信信号に基づいて１つの特徴量を抽出し、座標平面上に合成画像として表示することの可能な信号処理装置（７６）を有していることを特徴とする超音波検査装置。
前記複数の送信子（３０ａ〜ｄ）及び受信子（４０ａ〜ｄ）を前記線分（Ｌ１〜Ｌ４）が互いに交差する点を中心として略同一円周上に配置することを特徴とする請求項１に記載の超音波検査装置。
前記各線分（Ｌ１〜Ｌ４）間が順次等角となるように前記送受信子（３０ａ〜ｄ、４０ａ〜ｄ）を配置することを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波検査装置。
前記複数の送信子（３０ａ〜ｄ）の全てを収納する第一収納部（１１ａ）と、前記複数の受信子（４０ａ〜ｄ）の全てを収納する第二収納部（１１ｂ）とを設け、前記第一収納部（１１ａ）と前記第二収納部（１１ｂ）の間に音響隔離壁（１３）を設けることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の超音波検査装置。
前記超音波がバースト波であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の超音波検査装置。
前記試験体（１００）が複合材料（１０１）又は多層構造体（１０１，１０２）であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の超音波検査装置。
請求項１〜６のいずれかに記載の超音波検査装置を用いた検査方法であって、送信子（３０）から空気を介して試験体に超音波を入射させ、前記試験体（１００）に板波を発生させると共に、前記試験体（１００）内から漏洩した超音波を空気を介して受信子（４０）で受信し、受信信号の振幅変化から試験体（１００）内部の剥離を検査することを特徴とする検査方法。