JPH02183158A - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
- Publication number
- JPH02183158A JPH02183158A JP206289A JP206289A JPH02183158A JP H02183158 A JPH02183158 A JP H02183158A JP 206289 A JP206289 A JP 206289A JP 206289 A JP206289 A JP 206289A JP H02183158 A JPH02183158 A JP H02183158A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stopper
- tip
- acoustic lens
- force
- ultrasonic probe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 28
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 5
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、超音波を用いて被検材の検査を行なう超音波
検査装置において、超音波を放射するとともにその反射
波を受信する超音波探触子に関する。
検査装置において、超音波を放射するとともにその反射
波を受信する超音波探触子に関する。
超音波検査装置は、検査対象たる被検材に超音波を照射
し、その反射波を分析することにより被検材内部の欠陥
の有無等の種々の検査を行なう装置である。このような
超音波検査装置において、超音波の放射およびその反射
波の受信は超音波探触子により行なわれる。以下、超音
波探触子を図により説明する。
し、その反射波を分析することにより被検材内部の欠陥
の有無等の種々の検査を行なう装置である。このような
超音波検査装置において、超音波の放射およびその反射
波の受信は超音波探触子により行なわれる。以下、超音
波探触子を図により説明する。
第3図(a)、(b)は超音波探触子の側面図および底
面図である。各図で、1はホルダ、2はホルダlに固定
された音響レンズ、3はコネクタ、4はホルダ1に固定
されたストッパを示す。ホルダ1内には、電圧が印加さ
れると励振して超音波を放射するとともに、超音波が入
射するとこれをその大きさに応じた電気信号に変換する
圧電変換素子が収納されている。コネクタ3は上記圧電
・変換素子への電圧の印加および上記電気信号出力のた
めの接続端子である。音響レンズ2はホルダ1から突出
しており、圧電変換素子から放射された超音波を焦点に
集束させるとともに、その反射波を平行にして圧電変換
素子に伝達する機能を有する。ストッパ4はゴムや軟質
プラスチック等の弾性体より成り、音響レンズ2を囲ん
で設けられ、その先端は音響レンズ2の先端より僅かに
(数μm〜数lOμm程度)突出している。
面図である。各図で、1はホルダ、2はホルダlに固定
された音響レンズ、3はコネクタ、4はホルダ1に固定
されたストッパを示す。ホルダ1内には、電圧が印加さ
れると励振して超音波を放射するとともに、超音波が入
射するとこれをその大きさに応じた電気信号に変換する
圧電変換素子が収納されている。コネクタ3は上記圧電
・変換素子への電圧の印加および上記電気信号出力のた
めの接続端子である。音響レンズ2はホルダ1から突出
しており、圧電変換素子から放射された超音波を焦点に
集束させるとともに、その反射波を平行にして圧電変換
素子に伝達する機能を有する。ストッパ4はゴムや軟質
プラスチック等の弾性体より成り、音響レンズ2を囲ん
で設けられ、その先端は音響レンズ2の先端より僅かに
(数μm〜数lOμm程度)突出している。
被検材の検査時、被検材を水中に載置し、超音波探触子
を被検材と対向せしめ、両者間に水を介して超音波の送
受が行なわれる。この場合、超音波の焦点を被検材の任
意の個所に合せるため、超音波探触子を上下させて調整
が行なわれる。多くの場合、超音波探触子はその音響レ
ンズ2の先端が被検材表面に接触する程度に調整される
。ストッパ4は、このような調整において高価な音響レ
ンズ2が被検材に接触して破損するのを防止するために
設けられている。即ち、ストッパ4の先端は音響レンズ
2の先端より僅かに突出しているので、超音波探触子を
被検材に接近させる調整が行なわれたとき、音響レンズ
2が被検材に接触する前にストッパ4が被検材に接触し
、これにより音響レンズ2の破損が防止される。
を被検材と対向せしめ、両者間に水を介して超音波の送
受が行なわれる。この場合、超音波の焦点を被検材の任
意の個所に合せるため、超音波探触子を上下させて調整
が行なわれる。多くの場合、超音波探触子はその音響レ
ンズ2の先端が被検材表面に接触する程度に調整される
。ストッパ4は、このような調整において高価な音響レ
ンズ2が被検材に接触して破損するのを防止するために
設けられている。即ち、ストッパ4の先端は音響レンズ
2の先端より僅かに突出しているので、超音波探触子を
被検材に接近させる調整が行なわれたとき、音響レンズ
2が被検材に接触する前にストッパ4が被検材に接触し
、これにより音響レンズ2の破損が防止される。
ところで、上記超音波探触子の焦点調整時、超音波探触
子を被検材に過度に接近させ、このため、ストッパ4が
被検材を押圧してこれを破損させてしまうという事故が
しばしば発生していた。さらにこの際、ストッパ4に強
い押圧力が加わり、ストッパ4に変形が生じて音響レン
ズ2の先端がストッパ4の先端より突出し、これにより
音響レンズ2が被検材に接触して破損してしまう事故も
生じていた。これらの事故は、焦点調整時のみならず、
何等かの原因により超音波探触子が偶発的に下方に移動
した場合にも生じ得る事故である。
子を被検材に過度に接近させ、このため、ストッパ4が
被検材を押圧してこれを破損させてしまうという事故が
しばしば発生していた。さらにこの際、ストッパ4に強
い押圧力が加わり、ストッパ4に変形が生じて音響レン
ズ2の先端がストッパ4の先端より突出し、これにより
音響レンズ2が被検材に接触して破損してしまう事故も
生じていた。これらの事故は、焦点調整時のみならず、
何等かの原因により超音波探触子が偶発的に下方に移動
した場合にも生じ得る事故である。
本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、
被検材や音響レンズの破損を確実に防止することができ
る超音波探触子を提供するにある。
被検材や音響レンズの破損を確実に防止することができ
る超音波探触子を提供するにある。
上記の目的を達成するため、本発明は、超音波を放射す
るとともにその反射波を電気信号に変換する素子と、こ
の素子を収納するホルダと、このホルダに先端を突出し
て固定された音響レンズと、前記ホルダに取付けられ前
記音響レンズ先端より僅かに突出する先端を有するスト
ッパとを備えた超音波探触子において、前記ストッパに
作用する力を検出する力検出器を設けたことを特徴とす
る。
るとともにその反射波を電気信号に変換する素子と、こ
の素子を収納するホルダと、このホルダに先端を突出し
て固定された音響レンズと、前記ホルダに取付けられ前
記音響レンズ先端より僅かに突出する先端を有するスト
ッパとを備えた超音波探触子において、前記ストッパに
作用する力を検出する力検出器を設けたことを特徴とす
る。
(作 用〕
超音波探触子の焦点調整時、又は偶発事故により、スト
ッパの先端が被検材に接触し、両者間に押圧力が発生す
ると、この押圧力は力検出器により検出される。検出さ
れた押圧力が予め定められた値に達したとき、超音波探
触子を停止又は後退させることにより、被検材や音響レ
ンズの破損を防止することができる。
ッパの先端が被検材に接触し、両者間に押圧力が発生す
ると、この押圧力は力検出器により検出される。検出さ
れた押圧力が予め定められた値に達したとき、超音波探
触子を停止又は後退させることにより、被検材や音響レ
ンズの破損を防止することができる。
以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。
第1図は本発明の実施例に係る超音波探触子の側面図で
ある。図で、第3図(a)、 (b)に示す部分と同
一部分には同一符号を付して説明を省略する。5はホル
ダlとストッパ4との間に介在せしめられた圧電体であ
る。圧電体5以外の構成は第3図(a)、 (b)に
示すものと同じである。
ある。図で、第3図(a)、 (b)に示す部分と同
一部分には同一符号を付して説明を省略する。5はホル
ダlとストッパ4との間に介在せしめられた圧電体であ
る。圧電体5以外の構成は第3図(a)、 (b)に
示すものと同じである。
次に、本実施例の動作を第2図に示す圧電体の出力電圧
特性を参照しながら説明する。第2図で、横軸には圧電
体5に作用する力Fが、又、縦軸には圧電体5の出力電
圧Vがとっである。ここで、圧電体5に作用する力Fが
被検材およびストッパ4に何等の障害をも及ぼさない許
容し得る限界の力をF、とし、このときの圧電体5の出
力電圧をv3とする。一方、超音波検査装置の図示しな
い制御装置に、圧電体5の出力電圧を常時入力してこれ
を上記電圧V、と比較する機能を具備せしめておく。
特性を参照しながら説明する。第2図で、横軸には圧電
体5に作用する力Fが、又、縦軸には圧電体5の出力電
圧Vがとっである。ここで、圧電体5に作用する力Fが
被検材およびストッパ4に何等の障害をも及ぼさない許
容し得る限界の力をF、とし、このときの圧電体5の出
力電圧をv3とする。一方、超音波検査装置の図示しな
い制御装置に、圧電体5の出力電圧を常時入力してこれ
を上記電圧V、と比較する機能を具備せしめておく。
ここで、焦点調整のため超音波探触子が被検材に接近せ
しめられ、ストッパ4の先端が被検材に接触したとする
。この接触の瞬間、ストッパ4と被検材との間に作用す
る押圧力、即ち圧電体5に作用する力Fはほぼ0である
。この状態から、何等かの理由で超音波探触子が被検材
の方向にさらに移動せしめられると、圧電体に作用する
力Fは増大する。そして、上記移動が継続されると力F
はこれに伴って増大し、やがて力F、に達する。
しめられ、ストッパ4の先端が被検材に接触したとする
。この接触の瞬間、ストッパ4と被検材との間に作用す
る押圧力、即ち圧電体5に作用する力Fはほぼ0である
。この状態から、何等かの理由で超音波探触子が被検材
の方向にさらに移動せしめられると、圧電体に作用する
力Fは増大する。そして、上記移動が継続されると力F
はこれに伴って増大し、やがて力F、に達する。
このとき圧電体5の出力電圧は値V、となり、制御装置
は前述の比較の結果、出力電圧が値V、になったことを
確認して信号を出力する。この信号を用いて、超音波探
触子の駆動装置を自動的に停止せしめ、又は当該駆動装
置により超音波探触子を自動的に後退せしめる。これに
より、被検材や音響レンズの破損は確実に防止される。
は前述の比較の結果、出力電圧が値V、になったことを
確認して信号を出力する。この信号を用いて、超音波探
触子の駆動装置を自動的に停止せしめ、又は当該駆動装
置により超音波探触子を自動的に後退せしめる。これに
より、被検材や音響レンズの破損は確実に防止される。
このような動作は、さきに述べたように、偶発事故によ
り超音波探触子が移動し、ストッパ4が被検材又は他の
物体に押圧された場合も同様に遂行され、被検材、音響
レンズ4、他の物体等の破損を未然に防止するものであ
る。
り超音波探触子が移動し、ストッパ4が被検材又は他の
物体に押圧された場合も同様に遂行され、被検材、音響
レンズ4、他の物体等の破損を未然に防止するものであ
る。
なお、上記実施例の説明では、圧電体により力を検出す
る例について説明したが、これに限ることはなく、例え
ばたわみ梁を用いた通常のロードセルを力検出器として
用いることもできる。又、圧電体等の力検出器はストッ
パの先端に設けることもできる。さらに、出力電圧の設
定値V、は被検材や音響レンズ等の材質により任意の値
に設定できるのは明らかである。
る例について説明したが、これに限ることはなく、例え
ばたわみ梁を用いた通常のロードセルを力検出器として
用いることもできる。又、圧電体等の力検出器はストッ
パの先端に設けることもできる。さらに、出力電圧の設
定値V、は被検材や音響レンズ等の材質により任意の値
に設定できるのは明らかである。
以上述べたように、本発明では、力検出器でストッパに
作用する力を検出するようにしたので、被検材や音響レ
ンズの破損を確実に防止することができる。
作用する力を検出するようにしたので、被検材や音響レ
ンズの破損を確実に防止することができる。
第1図は本発明の実施例に係る超音波探触子の側面図、
第2図は第1図に示す圧電体の出力電圧特性図、第3図
(a)、 (b)はそれぞれ従来の超音波探触子の側
面図および底面図である。 1・・・・・・ホルダ、2・・・・・・音響レンズ、3
・・・・・・コネクタ、4・・・・・・ストッパ、5・
・・・・・圧電体。 (a)
第2図は第1図に示す圧電体の出力電圧特性図、第3図
(a)、 (b)はそれぞれ従来の超音波探触子の側
面図および底面図である。 1・・・・・・ホルダ、2・・・・・・音響レンズ、3
・・・・・・コネクタ、4・・・・・・ストッパ、5・
・・・・・圧電体。 (a)
Claims (5)
- (1)超音波を放射するとともにその反射波を電気信号
に変換する素子と、この素子を収納するホルダと、この
ホルダに先端を突出して固定された音響レンズと、前記
ホルダに取付けられ前記音響レンズ先端より僅かに突出
する先端を有するストッパとを備えた超音波探触子にお
いて、前記ストッパに作用する力を検出する力検出器を
設けたことを特徴とする超音波探触子 - (2)請求項(1)において、前記力検出器は、圧電素
子であることを特徴とする超音波探触子 - (3)請求項(1)において、前記力検出器は、たわみ
梁を有するロードセルであることを特徴とする超音波探
触子 - (4)請求項(1)において、前記力検出器は、前記ス
トッパと前記ホルダの間に設けられていることを特徴と
する超音波探触子 - (5)請求項(1)において、前記力検出器は、前記ス
トッパ先端に設けられていることを特徴とする超音波探
触子
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP206289A JPH02183158A (ja) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP206289A JPH02183158A (ja) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | 超音波探触子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02183158A true JPH02183158A (ja) | 1990-07-17 |
Family
ID=11518858
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP206289A Pending JPH02183158A (ja) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02183158A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005081520A1 (en) * | 2004-02-20 | 2005-09-01 | Bang & Olufsen A/S | Loudspeaker assembly |
CN112540123A (zh) * | 2019-09-20 | 2021-03-23 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 超声波探头测量装置和方法 |
-
1989
- 1989-01-10 JP JP206289A patent/JPH02183158A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005081520A1 (en) * | 2004-02-20 | 2005-09-01 | Bang & Olufsen A/S | Loudspeaker assembly |
US7702123B2 (en) | 2004-02-20 | 2010-04-20 | Bang & Olufsen A/S | Loudspeaker assembly |
CN112540123A (zh) * | 2019-09-20 | 2021-03-23 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 超声波探头测量装置和方法 |
CN112540123B (zh) * | 2019-09-20 | 2023-10-20 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 超声波探头测量装置和方法 |
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