JPH08334431A - 非破壊検査装置 - Google Patents
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- JPH08334431A JPH08334431A JP7143731A JP14373195A JPH08334431A JP H08334431 A JPH08334431 A JP H08334431A JP 7143731 A JP7143731 A JP 7143731A JP 14373195 A JP14373195 A JP 14373195A JP H08334431 A JPH08334431 A JP H08334431A
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- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 実施者の技術や熟練度によらず繰り返し一定
の力で加振することが可能であり、しかも同時に複数の
点を加振することや加振の大きさ、加振周波数を容易に
制御することが可能な非破壊検査装置を得ること。 【構成】 励磁電流を出力する励磁電流発生装置７と、
前記励磁電流に応じて弾性波を発生し該弾性波で被検査
対象物を加振する加振装置９と、前記弾性波の加振に応
答する被検査対象物の振動を検出して出力する応答検出
器３と、この応答検出器の出力信号を処理して目的の検
査情報を抽出する信号処理装置５とを備えたこと。
の力で加振することが可能であり、しかも同時に複数の
点を加振することや加振の大きさ、加振周波数を容易に
制御することが可能な非破壊検査装置を得ること。 【構成】 励磁電流を出力する励磁電流発生装置７と、
前記励磁電流に応じて弾性波を発生し該弾性波で被検査
対象物を加振する加振装置９と、前記弾性波の加振に応
答する被検査対象物の振動を検出して出力する応答検出
器３と、この応答検出器の出力信号を処理して目的の検
査情報を抽出する信号処理装置５とを備えたこと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば建築物や橋梁
等の構造物や機械など（以下、被検査対象物と称する）
の疲労や破壊の状態等の検査を弾性波を利用して行うた
めの非破壊検査装置に関するものである。
等の構造物や機械など（以下、被検査対象物と称する）
の疲労や破壊の状態等の検査を弾性波を利用して行うた
めの非破壊検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】上記被検査対象物の疲労や破壊の状態を
検査したり、機械的な強度を評価したり、最適な構造設
計を行う振動試験は重要な技術である。その振動試験の
主たる目的は対象物の動特性の把握や振動モードを同定
することであり、このため、被検査対象物に加振入力を
与えて振動を発生させ、この加振入力と被検査対象物か
らのエコーやそれ自体の振動状態などの応答を測定し、
それらの測定結果に適切な信号処理を施し、目的の検査
情報を取り出す装置が非破壊検査装置である。
検査したり、機械的な強度を評価したり、最適な構造設
計を行う振動試験は重要な技術である。その振動試験の
主たる目的は対象物の動特性の把握や振動モードを同定
することであり、このため、被検査対象物に加振入力を
与えて振動を発生させ、この加振入力と被検査対象物か
らのエコーやそれ自体の振動状態などの応答を測定し、
それらの測定結果に適切な信号処理を施し、目的の検査
情報を取り出す装置が非破壊検査装置である。
【０００３】従来、被検査対象物に加振力を与える加振
装置には、例えば「モード解析入門」（長松昭男著、第
２２１頁〜第２２８頁、コロナ社発行）に開示されてい
るように、大別して加振器を用いる方法、打撃ハンマー
を用いる方法および非接触で加振する方法の３通りがあ
る。
装置には、例えば「モード解析入門」（長松昭男著、第
２２１頁〜第２２８頁、コロナ社発行）に開示されてい
るように、大別して加振器を用いる方法、打撃ハンマー
を用いる方法および非接触で加振する方法の３通りがあ
る。
【０００４】加振器には機械的な運動によって生じる慣
性力を駆動力とする機械的加振器、油圧弁の開閉を電気
的に制御して油圧シリンダを運動させ被検査対象物を加
振する電気油圧式加振器、ピエゾ圧電効果を利用して加
振を行う圧電式加振器、磁界中に流れる電流に作用する
ローレンツ力を原理にした動電加振器が知られている
が、いずれの場合も被検査対象物に取り付ける必要があ
り、被検査対象物に加工を施すことが不可欠となり、汎
用性に欠ける。また、加振器の質量による被検査対象物
の動特性が変化することを避けられない。
性力を駆動力とする機械的加振器、油圧弁の開閉を電気
的に制御して油圧シリンダを運動させ被検査対象物を加
振する電気油圧式加振器、ピエゾ圧電効果を利用して加
振を行う圧電式加振器、磁界中に流れる電流に作用する
ローレンツ力を原理にした動電加振器が知られている
が、いずれの場合も被検査対象物に取り付ける必要があ
り、被検査対象物に加工を施すことが不可欠となり、汎
用性に欠ける。また、加振器の質量による被検査対象物
の動特性が変化することを避けられない。
【０００５】非接触な加振器には、スピーカーなどによ
り発生される音圧を利用する方法と磁界を用いる方法が
あり、加振器や打撃ハンマーの影響を受けやすい被検査
対象物の加振に用いられるが、加振力が特定できないの
で周波数応答を正しく計測することはできない。
り発生される音圧を利用する方法と磁界を用いる方法が
あり、加振器や打撃ハンマーの影響を受けやすい被検査
対象物の加振に用いられるが、加振力が特定できないの
で周波数応答を正しく計測することはできない。
【０００６】そこで、被検査対象物を加振するには、打
撃ハンマーを用いることがその簡便さより広く用いられ
ている。
撃ハンマーを用いることがその簡便さより広く用いられ
ている。
【０００７】図８は前記文献に示された打撃ハンマーを
用いた従来の構造物の検査装置を示すブロック構成図で
あり、１は打撃ハンマー、２は被検査対象物、３は応答
検出器、４は応答検出器の出力信号を増幅する増幅器、
５は増幅器４から入力された信号を処理して目的の検査
情報を抽出する信号処理装置である。
用いた従来の構造物の検査装置を示すブロック構成図で
あり、１は打撃ハンマー、２は被検査対象物、３は応答
検出器、４は応答検出器の出力信号を増幅する増幅器、
５は増幅器４から入力された信号を処理して目的の検査
情報を抽出する信号処理装置である。
【０００８】次に動作について説明する。打撃ハンマー
１によって加振された被検査対象物２の振動応答は、加
速度センサなどの応答検出器３によって検出され電気信
号に変換される。この変換された電気信号は増幅器４で
増幅された後、信号処理装置５に入力される。この信号
処理装置５は入力された電気信号に基づいて高速フーリ
エ変換や積分処理などの処理が目的に応じて行われ、こ
の結果をもとに被検査対象物２の状態の推定や評価が行
われる。
１によって加振された被検査対象物２の振動応答は、加
速度センサなどの応答検出器３によって検出され電気信
号に変換される。この変換された電気信号は増幅器４で
増幅された後、信号処理装置５に入力される。この信号
処理装置５は入力された電気信号に基づいて高速フーリ
エ変換や積分処理などの処理が目的に応じて行われ、こ
の結果をもとに被検査対象物２の状態の推定や評価が行
われる。
【０００９】この打撃ハンマー１による加振は実施者に
より行われ、その実施時間は短く、実施も簡易であり、
広い汎用性を有するため、被検査対象物の振動特性を検
査したり、その状態を評価するために多用されている。
より行われ、その実施時間は短く、実施も簡易であり、
広い汎用性を有するため、被検査対象物の振動特性を検
査したり、その状態を評価するために多用されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来の打撃ハンマーを
用いる非破壊検査装置は以上のように構成されているの
で、加振の精度は実施者の技術や熟練度に大きく依存
し、一定の力で加振することは困難であり、同時に複数
の点を同時に同じ力で加振することは不可能であった。
また、加振力の大きさや加振周波数を調整しにくく、低
周波数域の加振も困難であるなどの問題点があった。
用いる非破壊検査装置は以上のように構成されているの
で、加振の精度は実施者の技術や熟練度に大きく依存
し、一定の力で加振することは困難であり、同時に複数
の点を同時に同じ力で加振することは不可能であった。
また、加振力の大きさや加振周波数を調整しにくく、低
周波数域の加振も困難であるなどの問題点があった。
【００１１】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、実施者の技術や熟練度によらず
繰り返し一定の力で加振することが可能であり、しかも
同時に複数の点を加振することや加振の大きさ、加振周
波数を容易に制御することが可能な非破壊検査装置を得
ることを目的とする。
ためになされたもので、実施者の技術や熟練度によらず
繰り返し一定の力で加振することが可能であり、しかも
同時に複数の点を加振することや加振の大きさ、加振周
波数を容易に制御することが可能な非破壊検査装置を得
ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る非
破壊検査装置は、制御装置からの制御信号を受けて励磁
電流を出力する励磁電流発生装置と、前記励磁電流に応
じて弾性波を発生し該弾性波で被検査対象物を加振する
加振装置と、前記弾性波の加振に応答する被検査対象物
の振動を検出して電気信号に変換し出力する応答検出器
とを備え、信号処理装置は前記応答検出器の出力信号を
処理して目的の情報を抽出するものである。
破壊検査装置は、制御装置からの制御信号を受けて励磁
電流を出力する励磁電流発生装置と、前記励磁電流に応
じて弾性波を発生し該弾性波で被検査対象物を加振する
加振装置と、前記弾性波の加振に応答する被検査対象物
の振動を検出して電気信号に変換し出力する応答検出器
とを備え、信号処理装置は前記応答検出器の出力信号を
処理して目的の情報を抽出するものである。
【００１３】請求項２の発明に係る非破壊検査装置は、
パルス性の励磁電流を前記加振装置に供給する励磁電流
発生装置を有するものである。
パルス性の励磁電流を前記加振装置に供給する励磁電流
発生装置を有するものである。
【００１４】請求項３の発明に係る非破壊検査装置は、
正弦波の励磁電流を前記加振装置に供給する励磁電流発
生装置を有するものである。
正弦波の励磁電流を前記加振装置に供給する励磁電流発
生装置を有するものである。
【００１５】請求項４の発明に係る非破壊検査装置は、
励磁電流をトリガーにして加振毎に一定タイミングで検
出した応答検出器の出力を加算平均し、信号対雑音比を
向上させる信号処理装置を有するものである。
励磁電流をトリガーにして加振毎に一定タイミングで検
出した応答検出器の出力を加算平均し、信号対雑音比を
向上させる信号処理装置を有するものである。
【００１６】請求項５の発明に係る非破壊検査装置は、
同期した弾性波を発生させる複数の加振装置を有するも
のである。
同期した弾性波を発生させる複数の加振装置を有するも
のである。
【００１７】
【作用】請求項１の発明における非破壊検査装置は、励
磁電流発生装置からの励磁電流に応じて加振装置より弾
性波を発生させ、この弾性波で加振した被検査対象物か
らの応答を応答検出器で検出し、信号処理装置は前記応
答検出器の出力信号を処理して目的の検査情報を抽出す
ることにより、加振の大きさや周波数、加振波形を任意
に制御できるため、一定の力の加振が可能となり、精度
の高い加振試験結果が得られるものである。
磁電流発生装置からの励磁電流に応じて加振装置より弾
性波を発生させ、この弾性波で加振した被検査対象物か
らの応答を応答検出器で検出し、信号処理装置は前記応
答検出器の出力信号を処理して目的の検査情報を抽出す
ることにより、加振の大きさや周波数、加振波形を任意
に制御できるため、一定の力の加振が可能となり、精度
の高い加振試験結果が得られるものである。
【００１８】請求項２の発明における非破壊検査装置
は、パルス性の励磁電流を前記加振装置に供給すること
により、打撃ハンマーと同等以上の極めて急峻な加振が
可能となる。
は、パルス性の励磁電流を前記加振装置に供給すること
により、打撃ハンマーと同等以上の極めて急峻な加振が
可能となる。
【００１９】請求項３の発明における非破壊検査装置
は、正弦波の励磁電流を前記加振装置に供給することに
より、励磁電流を大きくして、大きな加振力を発生させ
ることができる。
は、正弦波の励磁電流を前記加振装置に供給することに
より、励磁電流を大きくして、大きな加振力を発生させ
ることができる。
【００２０】請求項４の発明における非破壊検査装置
は、励磁電流をトリガーにして信号処理装置で応答検出
器の出力を加算平均することにより、信号対雑音比を向
上させることができる。
は、励磁電流をトリガーにして信号処理装置で応答検出
器の出力を加算平均することにより、信号対雑音比を向
上させることができる。
【００２１】請求項５の発明における非破壊検査装置
は、前記励磁電流を複数の前記加振装置に流し、各加振
装置より同期した弾性波を発生させることにより、被検
査対象物の一点に大きな加振力を与えることができ、ま
た複数の点を同期加振することができる精度の高い加振
試験結果が得られるものである。
は、前記励磁電流を複数の前記加振装置に流し、各加振
装置より同期した弾性波を発生させることにより、被検
査対象物の一点に大きな加振力を与えることができ、ま
た複数の点を同期加振することができる精度の高い加振
試験結果が得られるものである。
【００２２】
実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の実施例１による非破壊検査装置
を示すブロック構成図であり、前記図８と同一部分には
同一符号を付して重複説明を省略する。図において、６
は制御信号を出力する制御装置、７はその制御信号を受
けて励磁電流を出力する励磁電流発生装置、８はその励
磁電流を増幅する電力増幅装置、９は電力増幅装置８の
出力信号を受けて弾性波を発生させ該弾性波で被検査対
象物２を加振する加振装置であり、この加振装置９は磁
歪振動子１０と励磁コイル１１を有する。
する。図１はこの発明の実施例１による非破壊検査装置
を示すブロック構成図であり、前記図８と同一部分には
同一符号を付して重複説明を省略する。図において、６
は制御信号を出力する制御装置、７はその制御信号を受
けて励磁電流を出力する励磁電流発生装置、８はその励
磁電流を増幅する電力増幅装置、９は電力増幅装置８の
出力信号を受けて弾性波を発生させ該弾性波で被検査対
象物２を加振する加振装置であり、この加振装置９は磁
歪振動子１０と励磁コイル１１を有する。
【００２３】図２は被検査対象物としての加振テスト用
のモデル１２ａ（図２（ａ））、１２ｂ（図２（ｂ））
を示す外観図であり、１３は円形の欠損である。
のモデル１２ａ（図２（ａ））、１２ｂ（図２（ｂ））
を示す外観図であり、１３は円形の欠損である。
【００２４】図３および図４は図１により実施した加振
テストの結果を示す特性図であり、１４ａはパルス性の
励磁電流によりモデル１２ａを加振したときの応答波形
を示す特性、１４ａ’はパルス性の励磁電流によりモデ
ル１２ａを時刻を変えて加振したときの応答波形を示す
特性、１４ｂはパルス性の励磁電流によりモデル１２ｂ
を加振したときの応答波形を示す特性である。
テストの結果を示す特性図であり、１４ａはパルス性の
励磁電流によりモデル１２ａを加振したときの応答波形
を示す特性、１４ａ’はパルス性の励磁電流によりモデ
ル１２ａを時刻を変えて加振したときの応答波形を示す
特性、１４ｂはパルス性の励磁電流によりモデル１２ｂ
を加振したときの応答波形を示す特性である。
【００２５】次に動作について説明する。制御装置６は
励磁電流発生装置７を制御して励磁電流を発生させ、電
力増幅装置８は上記励磁電流を増幅して加振装置９の励
磁コイル１１に励磁電流を供給する。この励磁コイル１
１の周囲には励磁電流の流れによって磁界が発生し、こ
の磁界の大きさに応じて、磁歪現象で磁歪振動子１０に
歪みが生じる。
励磁電流発生装置７を制御して励磁電流を発生させ、電
力増幅装置８は上記励磁電流を増幅して加振装置９の励
磁コイル１１に励磁電流を供給する。この励磁コイル１
１の周囲には励磁電流の流れによって磁界が発生し、こ
の磁界の大きさに応じて、磁歪現象で磁歪振動子１０に
歪みが生じる。
【００２６】この磁歪現象によって発生する弾性波で被
検査対象物２を加振する。この場合、励磁電流に対する
歪みの応答速度は数十μＳ以下と加振試験によって十分
高速である。また、励磁コイルに流す励磁電流の共振周
波数は磁歪材料を伝播する弾性波の伝播速度と磁歪振動
子の形状で決定され、その全長は概ね共振周波数の１／
４波長の整数倍となる。数ＫＨｚの振動でも、数十ｃｍ
のサイズの磁歪振動子１０を数ＫＷの電力で駆動するこ
とで発生させることができる。すなわち、磁歪振動子１
０の形状を変えることで任意の帯域の振動を得ることが
できる。従って、励磁電流の大きさや周波数、弾性波の
波形を制御することで、任意の振動波形を発生させるこ
とができる。
検査対象物２を加振する。この場合、励磁電流に対する
歪みの応答速度は数十μＳ以下と加振試験によって十分
高速である。また、励磁コイルに流す励磁電流の共振周
波数は磁歪材料を伝播する弾性波の伝播速度と磁歪振動
子の形状で決定され、その全長は概ね共振周波数の１／
４波長の整数倍となる。数ＫＨｚの振動でも、数十ｃｍ
のサイズの磁歪振動子１０を数ＫＷの電力で駆動するこ
とで発生させることができる。すなわち、磁歪振動子１
０の形状を変えることで任意の帯域の振動を得ることが
できる。従って、励磁電流の大きさや周波数、弾性波の
波形を制御することで、任意の振動波形を発生させるこ
とができる。
【００２７】また、磁歪振動子１０は励磁電流による渦
電流損を軽減するために、薄板の積層構造を取るのが一
般的であるが、積層の方向と振動方向が垂直であり、磁
歪振動子１０の位相や振動も同期して伸縮する。よっ
て、薄板の積層接着面を剥離するような大きな応力が加
わることがなく、加振装置としての強度を確保すること
も可能である。
電流損を軽減するために、薄板の積層構造を取るのが一
般的であるが、積層の方向と振動方向が垂直であり、磁
歪振動子１０の位相や振動も同期して伸縮する。よっ
て、薄板の積層接着面を剥離するような大きな応力が加
わることがなく、加振装置としての強度を確保すること
も可能である。
【００２８】励磁電流の波形をパルス性とすると、この
励磁電流に基づいて発生する加振力は、打撃ハンマーに
よる加振と同等以上の極めて急峻な加振が可能となる。
しかも、加振試験の実施者の技術や熟練度によらず一定
の加振が可能となり、被検査対象物の評価が容易に標準
化できる。
励磁電流に基づいて発生する加振力は、打撃ハンマーに
よる加振と同等以上の極めて急峻な加振が可能となる。
しかも、加振試験の実施者の技術や熟練度によらず一定
の加振が可能となり、被検査対象物の評価が容易に標準
化できる。
【００２９】従って、図２（ａ）に示す加振テスト用の
モデル１２ａをパルス性の励磁電流で加振した場合、そ
の応答波形は図３に示す特性１４ａおよび特性１４ａ’
となる。この両特性の加振時刻は異なっているが、応答
波形はほぼ一致しており加振の再現性の高さを示してい
る。図中、波束Ｔ１はモデルの端面からの反射波と考え
られ、加振からの遅延時間よりその速度は８５４ｍ／Ｓ
と求められる。また、図２（ｂ）に示す円形の欠損１３
が存在するモデル１２ｂの応答波形は図４に示す特性１
４ｂとなる。この場合、欠損１３からの反射Ｔ２が明確
に確認され、その位置を伝播速度と遅延時間から推定す
ると、加振面から２９．９ｃｍとなり、実際の位置とほ
ぼ同一位置となる。
モデル１２ａをパルス性の励磁電流で加振した場合、そ
の応答波形は図３に示す特性１４ａおよび特性１４ａ’
となる。この両特性の加振時刻は異なっているが、応答
波形はほぼ一致しており加振の再現性の高さを示してい
る。図中、波束Ｔ１はモデルの端面からの反射波と考え
られ、加振からの遅延時間よりその速度は８５４ｍ／Ｓ
と求められる。また、図２（ｂ）に示す円形の欠損１３
が存在するモデル１２ｂの応答波形は図４に示す特性１
４ｂとなる。この場合、欠損１３からの反射Ｔ２が明確
に確認され、その位置を伝播速度と遅延時間から推定す
ると、加振面から２９．９ｃｍとなり、実際の位置とほ
ぼ同一位置となる。
【００３０】加振装置９は被検査対象物２に密着させ、
発生した振動を被検査対象物２に伝達するが、この密着
度が保たれれば、加振装置９を被検査対象物２に取り付
けることなく、打撃ハンマーのような試験の簡便さを損
なうこともない。また、密着の応力を大きくしても構造
上問題はなく、大きな加振力も被検査対象物２に伝達可
能である。
発生した振動を被検査対象物２に伝達するが、この密着
度が保たれれば、加振装置９を被検査対象物２に取り付
けることなく、打撃ハンマーのような試験の簡便さを損
なうこともない。また、密着の応力を大きくしても構造
上問題はなく、大きな加振力も被検査対象物２に伝達可
能である。
【００３１】実施例２．図５はこの発明の実施例２によ
る非破壊検査装置を示すブロック構成図であり、前記図
１と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略す
る。図において、１５は電力増幅器８の出力端部に設け
た励磁電流検出器である。
る非破壊検査装置を示すブロック構成図であり、前記図
１と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略す
る。図において、１５は電力増幅器８の出力端部に設け
た励磁電流検出器である。
【００３２】次に動作について説明する。制御装置６は
励磁電流発生装置７を制御して励磁電流発を発生させ、
電力増幅装置８は上記励磁電流を増幅して加振装置９の
励磁コイル１１に励磁電流を供給する。この励磁コイル
１１の周囲には励磁電流の流れによって磁界が発生し、
この磁界の大きさに応じて磁歪振動子１０に歪みが生じ
る。この場合、励磁電流に対する歪みの応答速度は磁歪
振動子１０の材質により一定である。
励磁電流発生装置７を制御して励磁電流発を発生させ、
電力増幅装置８は上記励磁電流を増幅して加振装置９の
励磁コイル１１に励磁電流を供給する。この励磁コイル
１１の周囲には励磁電流の流れによって磁界が発生し、
この磁界の大きさに応じて磁歪振動子１０に歪みが生じ
る。この場合、励磁電流に対する歪みの応答速度は磁歪
振動子１０の材質により一定である。
【００３３】そこで、励磁電流検出器１５で検出した励
磁電流をトリガとして、応答検出器３からの応答波形の
記録を開始すると、図３の特性１４ａ、１４ａ’に示す
ように一定のタイミングで応答波形を検出できる。よっ
て、加振毎に一定のタイミングで検出した応答波形を信
号処理装置７で加算し、その平均をとれば、応答波形を
歪ませることなく、不規則な雑音成分を低減でき、雑音
に埋もれた微弱な応答信号の抽出が可能となる。
磁電流をトリガとして、応答検出器３からの応答波形の
記録を開始すると、図３の特性１４ａ、１４ａ’に示す
ように一定のタイミングで応答波形を検出できる。よっ
て、加振毎に一定のタイミングで検出した応答波形を信
号処理装置７で加算し、その平均をとれば、応答波形を
歪ませることなく、不規則な雑音成分を低減でき、雑音
に埋もれた微弱な応答信号の抽出が可能となる。
【００３４】実施例３．図６はこの発明の実施例３によ
る非破壊検査装置を示すブロック構成図であり、前記図
１と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略す
る。図において、８ａ〜８ｎは複数の同一機能の電力増
幅装置、９ａ〜９ｎは前記電力増幅装置８ａ〜８ｎのそ
れぞれに別個独立して接続された加振装置である。
る非破壊検査装置を示すブロック構成図であり、前記図
１と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略す
る。図において、８ａ〜８ｎは複数の同一機能の電力増
幅装置、９ａ〜９ｎは前記電力増幅装置８ａ〜８ｎのそ
れぞれに別個独立して接続された加振装置である。
【００３５】磁歪振動子１０は励磁電流の大きさに応じ
た振幅の歪みを発生するが、励磁電流が大きくなるにつ
れて、歪みの大きさの増加は次第に鈍り、さらに大きな
電流を加えても歪みの増加が見られない飽和点を迎え
る。そこで、この実施例３のように、同一の励磁電流発
生装置７より発生した励磁電流を複数の電力増幅装置８
ａ〜８ｎで同時に増幅し、それぞれの電力増幅装置８ａ
〜８ｎに接続された複数の加振装置９ａ〜９ｎを同期作
動させ、その加振装置９ａ〜９ｎで振動を発生させるこ
とにより、飽和値よりも大きな振動を被検査対象物２に
伝達することを可能としたものである。つまり、加振装
置９ａ〜９ｎの数を増やせば、飽和値以上の振動が必要
な大きな被検査対象物２からでも、充分な応答波形を得
ることが可能になる。
た振幅の歪みを発生するが、励磁電流が大きくなるにつ
れて、歪みの大きさの増加は次第に鈍り、さらに大きな
電流を加えても歪みの増加が見られない飽和点を迎え
る。そこで、この実施例３のように、同一の励磁電流発
生装置７より発生した励磁電流を複数の電力増幅装置８
ａ〜８ｎで同時に増幅し、それぞれの電力増幅装置８ａ
〜８ｎに接続された複数の加振装置９ａ〜９ｎを同期作
動させ、その加振装置９ａ〜９ｎで振動を発生させるこ
とにより、飽和値よりも大きな振動を被検査対象物２に
伝達することを可能としたものである。つまり、加振装
置９ａ〜９ｎの数を増やせば、飽和値以上の振動が必要
な大きな被検査対象物２からでも、充分な応答波形を得
ることが可能になる。
【００３６】実施例４．図７はこの発明の実施例４によ
る非破壊検査装置を示すブロック構成図であり、前記図
６と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略す
る。図において、複数の加振装置９ａ〜９ｎを被検査対
象物２の異なる位置に密着配置したもので、被検査対象
物２にそれぞれ異なる複数の位置から同時に振動を加え
ることにより、任意の振動モードを被検査対象物２に発
生させることができ、複雑なモード解析が被検査対象物
２の大きさに制限されることなく可能となる。
る非破壊検査装置を示すブロック構成図であり、前記図
６と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略す
る。図において、複数の加振装置９ａ〜９ｎを被検査対
象物２の異なる位置に密着配置したもので、被検査対象
物２にそれぞれ異なる複数の位置から同時に振動を加え
ることにより、任意の振動モードを被検査対象物２に発
生させることができ、複雑なモード解析が被検査対象物
２の大きさに制限されることなく可能となる。
【００３７】なお、上記実施例はいずれもパルス性の励
磁電流にて磁歪振動子１０を励磁して歪みを発生させた
場合について説明したが、励磁電流は矩形波、三角波ま
たは正弦波等であってもよく、上記各実施例と同様の効
果を得ることができる。特に、正弦波の励磁電流の場合
は、振幅を大きくして大きな加振力を発生させることが
できる。
磁電流にて磁歪振動子１０を励磁して歪みを発生させた
場合について説明したが、励磁電流は矩形波、三角波ま
たは正弦波等であってもよく、上記各実施例と同様の効
果を得ることができる。特に、正弦波の励磁電流の場合
は、振幅を大きくして大きな加振力を発生させることが
できる。
【００３８】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、励磁電流発生装置からの励磁電流に応じて加振装置
より弾性波を発生させ、この弾性波で加振した被検査対
象物からの応答を応答検出器で検出し、信号処理装置は
前記応答検出器の出力信号を処理して目的の検査情報を
抽出するように構成したので、加振の大きさや周波数、
加振波形を任意に制御でき、一定の力の加振が可能とな
り、精度の高い加振試験結果が得られる効果がある。
ば、励磁電流発生装置からの励磁電流に応じて加振装置
より弾性波を発生させ、この弾性波で加振した被検査対
象物からの応答を応答検出器で検出し、信号処理装置は
前記応答検出器の出力信号を処理して目的の検査情報を
抽出するように構成したので、加振の大きさや周波数、
加振波形を任意に制御でき、一定の力の加振が可能とな
り、精度の高い加振試験結果が得られる効果がある。
【００３９】請求項２の発明によれば、パルス性の励磁
電流を前記加振装置に供給するように構成したので、打
撃ハンマーと同等以上の極めて急峻な加振が可能になる
効果がある。
電流を前記加振装置に供給するように構成したので、打
撃ハンマーと同等以上の極めて急峻な加振が可能になる
効果がある。
【００４０】請求項３の発明によれば、正弦波の励磁電
流を前記加振装置に供給するように構成したので、励磁
電流の振幅を大きくして、大きな加振力を発生させるこ
とができる効果がある。
流を前記加振装置に供給するように構成したので、励磁
電流の振幅を大きくして、大きな加振力を発生させるこ
とができる効果がある。
【００４１】請求項４の発明によれば、励磁電流をトリ
ガーにして信号処理装置で、加振毎に一定タイミングで
検出した応答検出器の出力を加算平均するように構成し
たので、信号対雑音比を向上させる効果がある。
ガーにして信号処理装置で、加振毎に一定タイミングで
検出した応答検出器の出力を加算平均するように構成し
たので、信号対雑音比を向上させる効果がある。
【００４２】請求項５の発明によれば、励磁電流を複数
の加振装置に供給し、各加振装置より同期した弾性波を
発生させるように構成したので、被検査対象物の一点に
大きな加振力を与えることができ、また複数の点を同期
加振することができる精度の高い加振試験結果が得られ
る効果がある。
の加振装置に供給し、各加振装置より同期した弾性波を
発生させるように構成したので、被検査対象物の一点に
大きな加振力を与えることができ、また複数の点を同期
加振することができる精度の高い加振試験結果が得られ
る効果がある。
【図１】 この発明の実施例１による非破壊検査装置を
示すブロック構成図である。
示すブロック構成図である。
【図２】 この発明の実施例１による非破壊検査装置を
適用する加振テストのモデル外観図である。
適用する加振テストのモデル外観図である。
【図３】 この発明の実施例１による非破壊検査装置に
より実施した加振テストの結果を示す特性図である。
より実施した加振テストの結果を示す特性図である。
【図４】 この発明の実施例１による非破壊検査装置に
より実施した加振テストの結果を示す特性図である。
より実施した加振テストの結果を示す特性図である。
【図５】 この発明の実施例２による非破壊検査装置を
示すブロック構成図である。
示すブロック構成図である。
【図６】 この発明の実施例３による非破壊検査装置を
示すブロック構成図である。
示すブロック構成図である。
【図７】 この発明の実施例４による非破壊検査装置を
示すブロック構成図である。
示すブロック構成図である。
【図８】 従来の非破壊検査装置を示すブロック構成図
である。
である。
３ 応答検出器、５ 信号処理装置、６ 制御装置、７
励磁電流発生装置、９ 加振装置。
励磁電流発生装置、９ 加振装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服部 晋一 長崎市丸尾町６番14号 三菱電機株式会社 長崎製作所内 (72)発明者 江上 憲位 長崎市丸尾町６番14号 三菱電機株式会社 長崎製作所内
Claims (5)
- 【請求項１】 制御装置からの制御信号を受けて励磁電
流を出力する励磁電流発生装置と、前記励磁電流に応じ
て弾性波を発生し該弾性波で被検査対象物を加振する加
振装置と、前記弾性波の加振に応答する被検査対象物の
振動を検出し電気信号に変換して出力する応答検出器
と、この応答検出器の出力信号を処理して目的の検査情
報を抽出する信号処理装置とを備えた非破壊検査装置。 - 【請求項２】 前記励磁電流発生装置は、パルス性の励
磁電流を前記加振装置に供給する請求項１に記載の非破
壊検査装置。 - 【請求項３】 前記励磁電流発生装置は、正弦波の励磁
電流を前記加振装置に供給する請求項１に記載の非破壊
検査装置。 - 【請求項４】 前記信号処理装置は前記励磁電流をトリ
ガーにして加振毎に一定タイミングで検出した前記応答
検出器の出力を加算平均する請求項１に記載の非破壊検
査装置。 - 【請求項５】 前記励磁電流を複数の加振装置に供給
し、この複数の加振装置より同期した前記弾性波を発生
させる請求項１に記載の非破壊検査装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7143731A JPH08334431A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 非破壊検査装置 |
| US08/539,962 US5612495A (en) | 1995-06-09 | 1995-10-06 | Non-destructive examination device |
| CN95119840A CN1122843C (zh) | 1995-06-09 | 1995-11-17 | 无损检测装置 |
| KR1019950043098A KR0170544B1 (ko) | 1995-06-09 | 1995-11-23 | 비파괴 검사 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7143731A JPH08334431A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 非破壊検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08334431A true JPH08334431A (ja) | 1996-12-17 |
Family
ID=15345704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7143731A Pending JPH08334431A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 非破壊検査装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5612495A (ja) |
| JP (1) | JPH08334431A (ja) |
| KR (1) | KR0170544B1 (ja) |
| CN (1) | CN1122843C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009025103A (ja) * | 2007-07-18 | 2009-02-05 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 反射法探査システム |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10253339A (ja) * | 1997-03-06 | 1998-09-25 | Mitsubishi Electric Corp | 音波利用計測方法及び計測装置 |
| US5996413A (en) * | 1997-10-31 | 1999-12-07 | The Metropolitan Water District Of Southern California | Method for testing a prestressed concrete conduit |
| US6330827B1 (en) * | 1998-12-04 | 2001-12-18 | The Regents Of The University Of California | Resonant nonlinear ultrasound spectroscopy |
| US6205859B1 (en) | 1999-01-11 | 2001-03-27 | Southwest Research Institute | Method for improving defect detectability with magnetostrictive sensors for piping inspection |
| ES2157834B1 (es) * | 1999-10-01 | 2002-03-16 | Univ Pontificia Comillas | Transformadores de medida de corriente electrica basados en ondas mecanicas. |
| WO2001033182A1 (en) * | 1999-11-03 | 2001-05-10 | Rune Brincker | Method for vibration analysis |
| US6497151B1 (en) * | 1999-12-20 | 2002-12-24 | U.S. Pipe & Foundry Company | Non-destructive testing method and apparatus to determine microstructure of ferrous metal objects |
| EP1312916B1 (en) | 2000-08-23 | 2009-04-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Non-destructive acoustic inspection device |
| WO2002018927A1 (fr) * | 2000-08-28 | 2002-03-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif de controle de structure |
| US8240214B2 (en) * | 2009-05-25 | 2012-08-14 | Kun-Ta Lee | Impact testing device |
| JP4568377B1 (ja) * | 2010-04-27 | 2010-10-27 | 株式会社Ｉｈｉ検査計測 | Ｌモードガイド波センサとその使用方法 |
| CN102721546A (zh) * | 2012-06-28 | 2012-10-10 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种机械力与声波耦合激振***及测试***装置 |
| CN106404905B (zh) * | 2016-08-31 | 2019-01-01 | 江苏筑升土木工程科技有限公司 | 一种智能化冲击映像法检测*** |
| CN107356681B (zh) * | 2017-07-13 | 2019-08-20 | 武汉理工大学 | 一种磁致伸缩导波单向检测方法 |
| CN112964784A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-06-15 | 哈尔滨工业大学（深圳） | 一种检测玻璃幕墙的装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE792825A (fr) * | 1971-12-16 | 1973-06-15 | Int Nickel Ltd | Procedes et appareils a magnetrostriction |
| US4184374A (en) * | 1978-06-22 | 1980-01-22 | Rockwell International Corporation | Ultrasonic inspection of a cylindrical object |
| SE445614B (sv) * | 1978-11-07 | 1986-07-07 | Studsvik Energiteknik Ab | Forfarande och anordning for sendning och mottagning av elektromagnetiskt alstrade och mottagna pulser av ultraljud, fremst vid oforstorande provning av elektriskt ledande material |
| SE445017B (sv) * | 1978-11-07 | 1986-05-26 | Studsvik Energiteknik Ab | Forfarande och anordning for sendning och mottagning av elektromagnetiskt alstrade pulser av ultraljud vid oforstorande provning av elektriskt ledande material |
| JPS5631637A (en) * | 1979-08-24 | 1981-03-31 | Nippon Steel Corp | Instrument unit of electromagnetic ultrasonic wave |
| JPS5841347A (ja) * | 1981-09-04 | 1983-03-10 | Hitachi Ltd | 溶接部検出装置 |
| US4471658A (en) * | 1981-09-22 | 1984-09-18 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Electromagnetic acoustic transducer |
| US5195046A (en) * | 1989-01-10 | 1993-03-16 | Gerardi Joseph J | Method and apparatus for structural integrity monitoring |
| US5170666A (en) * | 1991-03-29 | 1992-12-15 | Larsen Lawrence E | Nondestructive evaluation of composite materials using acoustic emissions stimulated by absorbed microwave/radiofrequency energy |
| US5457994A (en) * | 1992-11-06 | 1995-10-17 | Southwest Research Institute | Nondestructive evaluation of non-ferromagnetic materials using magnetostrictively induced acoustic/ultrasonic waves and magnetostrictively detected acoustic emissions |
-
1995
- 1995-06-09 JP JP7143731A patent/JPH08334431A/ja active Pending
- 1995-10-06 US US08/539,962 patent/US5612495A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-11-17 CN CN95119840A patent/CN1122843C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1995-11-23 KR KR1019950043098A patent/KR0170544B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009025103A (ja) * | 2007-07-18 | 2009-02-05 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 反射法探査システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5612495A (en) | 1997-03-18 |
| CN1122843C (zh) | 2003-10-01 |
| KR0170544B1 (ko) | 1999-05-01 |
| CN1139758A (zh) | 1997-01-08 |
| KR970002310A (ko) | 1997-01-24 |
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