JPS5821558A - 非金属物超音波探傷装置 - Google Patents
非金属物超音波探傷装置Info
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- JPS5821558A JPS5821558A JP56119141A JP11914181A JPS5821558A JP S5821558 A JPS5821558 A JP S5821558A JP 56119141 A JP56119141 A JP 56119141A JP 11914181 A JP11914181 A JP 11914181A JP S5821558 A JPS5821558 A JP S5821558A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、非金属物の内部構造を反射法で非破壊的に
検量することができる超音波探傷装置に関する。
検量することができる超音波探傷装置に関する。
従来のこの種超音波探傷装置は、同調回路を有する衝撃
゛磁気信号発生装置に接続した圧電素子を備えた送信セ
ンサと、同調増幅電気回路に接続した圧電素子を備えた
受信センサと、前記送信センサへの衝撃電気信号及び前
記受信センサから前記同調増幅電気（ロ）路を経て選別
増幅した′電気信号を共に変換して視認するための視認
装置とより構成しである。そして前記送信センサよシ発
信した周波数帯域数ＭＨｚの超音波が、鋼材や溶接構造
体などの金属被検査物内を伝播し境界部や内部の欠陥部
で反射した反射波を前記受信センサで捕促し、電気信号
に変換する。この電気毎号を四−増幅゛１気回路を経て
視認装置に送り、反射波の波形や伝播時間を測定するこ
とで被検査物を検査するものであって、金輌素材の品質
管理や構造体の施工管理に著しく寄与している。
゛磁気信号発生装置に接続した圧電素子を備えた送信セ
ンサと、同調増幅電気回路に接続した圧電素子を備えた
受信センサと、前記送信センサへの衝撃電気信号及び前
記受信センサから前記同調増幅電気（ロ）路を経て選別
増幅した′電気信号を共に変換して視認するための視認
装置とより構成しである。そして前記送信センサよシ発
信した周波数帯域数ＭＨｚの超音波が、鋼材や溶接構造
体などの金属被検査物内を伝播し境界部や内部の欠陥部
で反射した反射波を前記受信センサで捕促し、電気信号
に変換する。この電気毎号を四−増幅゛１気回路を経て
視認装置に送り、反射波の波形や伝播時間を測定するこ
とで被検査物を検査するものであって、金輌素材の品質
管理や構造体の施工管理に著しく寄与している。
この技術は非金属物にも広く活用することが求められて
いるが、しかしながら非金属物はその構成分子自体が金
属よりも大きく、また独立微小気泡含有率も大きいから
数１００ＫＨｚ以上の高周波超音波では散乱が烈しく、
−万、より低い周波数を利用しようとしても従来の岸み
振動子を用φた場合は金属探傷に比べ著しく厚くしなけ
ればならないから、ダンピングのききが悪くパルス幅が
非常に広くなり分解能が著しく落ちる、更に厚さと径方
向の寸法が類似するため厚み振動によって輪郭振動を著
しく誘発し表面波を助長させるなどの問題点があり、反
射法による非金属物の探傷は全く不可能であった。
いるが、しかしながら非金属物はその構成分子自体が金
属よりも大きく、また独立微小気泡含有率も大きいから
数１００ＫＨｚ以上の高周波超音波では散乱が烈しく、
−万、より低い周波数を利用しようとしても従来の岸み
振動子を用φた場合は金属探傷に比べ著しく厚くしなけ
ればならないから、ダンピングのききが悪くパルス幅が
非常に広くなり分解能が著しく落ちる、更に厚さと径方
向の寸法が類似するため厚み振動によって輪郭振動を著
しく誘発し表面波を助長させるなどの問題点があり、反
射法による非金属物の探傷は全く不可能であった。
従って、例えばＬＰＧタンカーの船倉内壁にはりつけた
断熱材の接着欠陥の有無の検出のような非金属を対象と
した超音波探傷は永年の間切望されてきたにも拘らず全
く行われていないのが塊状である。
断熱材の接着欠陥の有無の検出のような非金属を対象と
した超音波探傷は永年の間切望されてきたにも拘らず全
く行われていないのが塊状である。
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、従来専らブザーなどの音響機器にしか用いら
れていない基本振動数幻妃のタワミ形圧電素子の厚さが
、金属超音披並みに薄くてパルス励振の時金属用程度の
ダンピングが得られ更に励振法によって数ＫＨｚから数
１００ ＫＨｚの周波数が得られる点に注目し、これを
超音波の探触子として利用する新規な着想に基づくもの
である。
たもので、従来専らブザーなどの音響機器にしか用いら
れていない基本振動数幻妃のタワミ形圧電素子の厚さが
、金属超音披並みに薄くてパルス励振の時金属用程度の
ダンピングが得られ更に励振法によって数ＫＨｚから数
１００ ＫＨｚの周波数が得られる点に注目し、これを
超音波の探触子として利用する新規な着想に基づくもの
である。
即ち、この発明は、送信センサ及び受信センサをタワミ
形圧電素子と、そのタワミ形圧電素子の高調波波長に比
例した厚さを有する硬質板から構成することにより上記
問題点を解決し、非金属物の検査を反射法で容易にしか
も高精度で行い得る新規の超音波探傷装置を提供するこ
とを目的としている。
形圧電素子と、そのタワミ形圧電素子の高調波波長に比
例した厚さを有する硬質板から構成することにより上記
問題点を解決し、非金属物の検査を反射法で容易にしか
も高精度で行い得る新規の超音波探傷装置を提供するこ
とを目的としている。
以下、こめ発明を図面に基づいて説明する。
第１図ないし第５図はこの発明の一実施例を示す図であ
る。
る。
まず構成を説明すると、１は送信センサで、硬質板２に
接着等の手段で接合したタワミ形圧電素子３が、ケース
４の内部に収納しである。５は衝撃゛礒気信号発生装置
で前記タワミ形圧電素子３のもつ高周波波長に同調した
同調電気回路（図示せず）を有し、前記送信センサｌの
頂部に設けたコネクター６を介して前記タワミ形圧電素
子３と接続している。７はその接続のための配線である
ウー万、８は受信センサで、前記送信セン？ｌと同じく
硬質板９に接合したタワミ形圧電素子１゜が、頂部にコ
ネクター１１を設けたケース１２の内部に収納しである
。なお、前記両硬質板２，９は前記両タワミ形圧電素子
３．１０の高調波波長に比例した厚さを有する金属板よ
りなりこれによって特定の高調波を強調できるようにし
である。
接着等の手段で接合したタワミ形圧電素子３が、ケース
４の内部に収納しである。５は衝撃゛礒気信号発生装置
で前記タワミ形圧電素子３のもつ高周波波長に同調した
同調電気回路（図示せず）を有し、前記送信センサｌの
頂部に設けたコネクター６を介して前記タワミ形圧電素
子３と接続している。７はその接続のための配線である
ウー万、８は受信センサで、前記送信セン？ｌと同じく
硬質板９に接合したタワミ形圧電素子１゜が、頂部にコ
ネクター１１を設けたケース１２の内部に収納しである
。なお、前記両硬質板２，９は前記両タワミ形圧電素子
３．１０の高調波波長に比例した厚さを有する金属板よ
りなりこれによって特定の高調波を強調できるようにし
である。
１３け高調波同調電気回路で、前記受信センサ８のタワ
ミ形圧電素子１０から送られる電気信号パルスのうち特
定の高調波成分を同調して増幅するためのものである。
ミ形圧電素子１０から送られる電気信号パルスのうち特
定の高調波成分を同調して増幅するためのものである。
１４は前記高調波同調電気回路１３及び前記衝撃電気信
号発生装置５に接続した視認装置で、例えば掃引回路（
図示せず）を内蔵しブラウン管１４ａを有するオシログ
ラフである。
号発生装置５に接続した視認装置で、例えば掃引回路（
図示せず）を内蔵しブラウン管１４ａを有するオシログ
ラフである。
１５は配線である。
次に作用を説明する。
第３図に示すように、合板とか発泡ウレタンのような多
孔質の非金属性被検査体Ａの表面に送信センサｌと受信
センサ８とを並べてそれぞれ軽く圧着する。衝撃電気信
号発生装置５で発生し九電気信号の高周波パルスは配線
７を経て一方は視認装置１４へ送られそのブラウン管１
４ａの螢光面に送信パルスの波形を描く。
孔質の非金属性被検査体Ａの表面に送信センサｌと受信
センサ８とを並べてそれぞれ軽く圧着する。衝撃電気信
号発生装置５で発生し九電気信号の高周波パルスは配線
７を経て一方は視認装置１４へ送られそのブラウン管１
４ａの螢光面に送信パルスの波形を描く。
他方は送信センサｌのタワミ形圧電素子８に送られて、
周波数数Ｋ ＨＺから数１００Ｋ）（Ｚ内の所定の高調
波機械振動に変換される。この高調波振動は硬質板２の
共振によって強調されて被検前体Ａ内へ入射する。この
場合振動子は径方向に比し厚さの薄いタワミ形圧電素子
３を用いであるから多孔材質の合板に対して本従来の厚
み振動子のような輪郭振動による表面波を生ずることが
ない。
周波数数Ｋ ＨＺから数１００Ｋ）（Ｚ内の所定の高調
波機械振動に変換される。この高調波振動は硬質板２の
共振によって強調されて被検前体Ａ内へ入射する。この
場合振動子は径方向に比し厚さの薄いタワミ形圧電素子
３を用いであるから多孔材質の合板に対して本従来の厚
み振動子のような輪郭振動による表面波を生ずることが
ない。
また接触媒質を全く使わずに指向性が良好で多孔質に対
しても散乱することのない周波数をもつ高調波を発射し
伝播させることができる。
しても散乱することのない周波数をもつ高調波を発射し
伝播させることができる。
伝播した入射波１６は接着剤層Ｂで一部が反射される。
この反射波１７が受信センサ８に達すると上記同様に硬
質板９で強調された上タワミ圧電素子ｌＯに伝わり個有
の高調波帯域の電気信号パルスに変換される。
質板９で強調された上タワミ圧電素子ｌＯに伝わり個有
の高調波帯域の電気信号パルスに変換される。
前記電気信号パルスは、配線１５を経て高調波同調電気
回路１３でさらに特定の周波数成分を選別増幅して視認
装置１４に送られ従来と同じくそのブラウン管１４ａの
螢光面に受信パルスの波形を描く。
回路１３でさらに特定の周波数成分を選別増幅して視認
装置１４に送られ従来と同じくそのブラウン管１４ａの
螢光面に受信パルスの波形を描く。
第４図ないし＄５図は前記ブラウン管１４ａに描かれた
波形を示すもので、厚さ１２Ｍの合板２枚を接着剤で接
着した場合の接着状況の良否をこの発明によるタワミ形
振動子を備えた低周波超音波探傷装置で検査した場合の
例である。第４図は接着不良個所、第５図は接着良好個
所の場合で。
波形を示すもので、厚さ１２Ｍの合板２枚を接着剤で接
着した場合の接着状況の良否をこの発明によるタワミ形
振動子を備えた低周波超音波探傷装置で検査した場合の
例である。第４図は接着不良個所、第５図は接着良好個
所の場合で。
図中Ｔは発信パルス、Ｆは接着層による反射エコ＋、Ｂ
は板の反対側端面からの反射エコーである。
は板の反対側端面からの反射エコーである。
図から明らかなように、接着状況の良否は接着層の反射
エコーＦの周波数、振幅の相異から容易に検出できる。
エコーＦの周波数、振幅の相異から容易に検出できる。
なお上述の反射法のほか、送、受画センサｌ。
８の間隔を被検査物の厚さ以上の任意にとった並列法も
適用できる。
適用できる。
この場合は波動のＶ反射または湾曲伝播で波動径路中に
クラックやハク随による空隙部分があると低周波成分が
強調される結果、周波数の大幅変動が検出されるので、
大きな面積を有する被検査物の定性的簡易探傷法として
利用できる。
クラックやハク随による空隙部分があると低周波成分が
強調される結果、周波数の大幅変動が検出されるので、
大きな面積を有する被検査物の定性的簡易探傷法として
利用できる。
以上説明してきたように、この発明によれば。
従来の超音波探傷装置における探触子としての送信セン
サと受信センサはタワミ形圧電素子をその圧電素子の高
調波波長に比例した厚さを有する硬質板に接合して構成
した送・受信センサをしたため、多孔性軟質物や、接触
媒質を全く使用できない物質にも容易に波動伝播できる
数Ｋｌ（Ｚから数１０Ｋ）ＩＺの周波数帯域を効率よく
利用できて、かつ検出を必要とする介在異物に対しては
、含有されている高調波波動が作用し反射波を生じるの
で、この高調波を受信する仁とにより任意の非金属の探
傷を金属超音波探傷と同様に行うことができるという効
果が得られる。
サと受信センサはタワミ形圧電素子をその圧電素子の高
調波波長に比例した厚さを有する硬質板に接合して構成
した送・受信センサをしたため、多孔性軟質物や、接触
媒質を全く使用できない物質にも容易に波動伝播できる
数Ｋｌ（Ｚから数１０Ｋ）ＩＺの周波数帯域を効率よく
利用できて、かつ検出を必要とする介在異物に対しては
、含有されている高調波波動が作用し反射波を生じるの
で、この高調波を受信する仁とにより任意の非金属の探
傷を金属超音波探傷と同様に行うことができるという効
果が得られる。
第１図はこの発明に係る一実施例の送信センナとその関
連機器の構成図、第２図は同じく受信センサとその関連
機器の構成図、４３図はこの発明に係る装置の使用説明
図、第４図はこの発明の装置による接着不良部の試験結
果を示す写真図、第５図は同じく接着良好部の試験結果
を示す写真図である。 ｌ・・・・・・・・・送信センサ ２．９・・・硬質板 ３．１０・・・タワミ形圧電素子 ５・・・・・・・・・衝撃電気信号発生装置８・・・・
・・・・・受信センサ １３・・・・・・同調増幅電気回路 １４・・・・・・視認装置
連機器の構成図、第２図は同じく受信センサとその関連
機器の構成図、４３図はこの発明に係る装置の使用説明
図、第４図はこの発明の装置による接着不良部の試験結
果を示す写真図、第５図は同じく接着良好部の試験結果
を示す写真図である。 ｌ・・・・・・・・・送信センサ ２．９・・・硬質板 ３．１０・・・タワミ形圧電素子 ５・・・・・・・・・衝撃電気信号発生装置８・・・・
・・・・・受信センサ １３・・・・・・同調増幅電気回路 １４・・・・・・視認装置
Claims (1)
- 同調電気回路を有する衝撃電気１Ｂ号発生装置に接続し
た圧電素子を備えた送信センサと、同調増幅電気回路に
接続した圧電素子を備えた受信センナと、前記送信セン
サへの衝撃電気信号及び前記受信センサから前記同調増
幅電気回路を経て選別増幅した電気信号を共に変換して
視認するための視認装置とよりなる超音波探傷装置にお
いて、前記送信センサ及び受信センサはタワミ形圧電素
子をその圧電素子の高調波波長に比例した厚さを有する
硬質板に接合して構成した仁とを特徴とする非金輌物超
音波探傷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56119141A JPS5821558A (ja) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | 非金属物超音波探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56119141A JPS5821558A (ja) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | 非金属物超音波探傷装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5821558A true JPS5821558A (ja) | 1983-02-08 |
| JPS6326344B2 JPS6326344B2 (ja) | 1988-05-30 |
Family
ID=14753935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56119141A Granted JPS5821558A (ja) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | 非金属物超音波探傷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5821558A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6055259A (ja) * | 1983-08-10 | 1985-03-30 | ロ−ルス・ロイス・ピ−エルシ− | コンポ−ネント検査法 |
| JPS61169758A (ja) * | 1985-01-22 | 1986-07-31 | Bridgestone Corp | シ−ト接合部の超音波連続非破壊検査装置 |
| JPS63236960A (ja) * | 1987-03-25 | 1988-10-03 | Nippon Paint Co Ltd | 塗膜の接着状態検査方法 |
| US6591681B1 (en) * | 2000-08-23 | 2003-07-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Nondestructive inspection apparatus for inspecting an internal defect in an object |
| KR101210472B1 (ko) | 2010-12-02 | 2012-12-10 | 한국수력원자력 주식회사 | 초음파공명의 비선형특성을 이용한 미세균열 탐지장치 및 그 방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0565333U (ja) * | 1992-02-19 | 1993-08-31 | せいし 鈴木 | 指圧器 |
-
1981
- 1981-07-31 JP JP56119141A patent/JPS5821558A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6055259A (ja) * | 1983-08-10 | 1985-03-30 | ロ−ルス・ロイス・ピ−エルシ− | コンポ−ネント検査法 |
| JPH0354792B2 (ja) * | 1983-08-10 | 1991-08-21 | ||
| JPS61169758A (ja) * | 1985-01-22 | 1986-07-31 | Bridgestone Corp | シ−ト接合部の超音波連続非破壊検査装置 |
| JPS63236960A (ja) * | 1987-03-25 | 1988-10-03 | Nippon Paint Co Ltd | 塗膜の接着状態検査方法 |
| US6591681B1 (en) * | 2000-08-23 | 2003-07-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Nondestructive inspection apparatus for inspecting an internal defect in an object |
| KR101210472B1 (ko) | 2010-12-02 | 2012-12-10 | 한국수력원자력 주식회사 | 초음파공명의 비선형특성을 이용한 미세균열 탐지장치 및 그 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6326344B2 (ja) | 1988-05-30 |
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