JPS61200462A - 二次元フエイズドアレイ装置 - Google Patents
二次元フエイズドアレイ装置Info
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- JPS61200462A JPS61200462A JP60040762A JP4076285A JPS61200462A JP S61200462 A JPS61200462 A JP S61200462A JP 60040762 A JP60040762 A JP 60040762A JP 4076285 A JP4076285 A JP 4076285A JP S61200462 A JPS61200462 A JP S61200462A
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- JP
- Japan
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- phased array
- dimensional
- pulser
- vibrator
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- Pending
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- 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、例えば超音波探傷などに使用するための、三
次元的に自由な方向に超音波を発生、検出可能とした二
次元フェイズドアレイ装置に関するものである。
次元的に自由な方向に超音波を発生、検出可能とした二
次元フェイズドアレイ装置に関するものである。
(従来の技術)
現在、一般に使用されている超音波フェイズドアレイ装
置は第4図(a) (b)に示すように幅の狭い短冊形
の振動子151. 152.・・・・・・15rcを並
べたプローブ16を用いて、各振動子の超音波の送受信
を位相制御装置5により電子的に切替えて超音波ビーム
12を走査させている(例えばマテリアルズエバリエイ
ション(Materials Evaluation)
1980年7月号34〜37頁参照)、従って、プロー
ブを走査せずに(機械的に移動させずに)超音波ビーム
の走査、偏向および収束ができ、第4図(a)で言えば
プローブ16の下方に存在する図示しない被検体に対し
矢印で示すように自由な角度で超音波を送出し、それぞ
れの方向からの反射波を受信し、検出することができる
0例えば第5図に示すように溶接部13の探傷に通用し
た場合、通常法では溶接部全体を探傷するためにはta
+に示すようにプローブ17を矢印方向に走査すること
が必要であるが、フェイズドアレイの場合には(b)に
示すように超音波送信角度を変えられるので走査の必要
がない。このようにフェイズドアレイ法は極めて有用で
あるが、なお次に述べるような不充分な点がある。
置は第4図(a) (b)に示すように幅の狭い短冊形
の振動子151. 152.・・・・・・15rcを並
べたプローブ16を用いて、各振動子の超音波の送受信
を位相制御装置5により電子的に切替えて超音波ビーム
12を走査させている(例えばマテリアルズエバリエイ
ション(Materials Evaluation)
1980年7月号34〜37頁参照)、従って、プロー
ブを走査せずに(機械的に移動させずに)超音波ビーム
の走査、偏向および収束ができ、第4図(a)で言えば
プローブ16の下方に存在する図示しない被検体に対し
矢印で示すように自由な角度で超音波を送出し、それぞ
れの方向からの反射波を受信し、検出することができる
0例えば第5図に示すように溶接部13の探傷に通用し
た場合、通常法では溶接部全体を探傷するためにはta
+に示すようにプローブ17を矢印方向に走査すること
が必要であるが、フェイズドアレイの場合には(b)に
示すように超音波送信角度を変えられるので走査の必要
がない。このようにフェイズドアレイ法は極めて有用で
あるが、なお次に述べるような不充分な点がある。
第6111fal〜fd)はフェイズドアレイを用いて
溶接部の欠陥の超音波探傷を行う場合を示す平面図であ
る。13は該溶接部、14は欠陥、16はフェイズドア
レイプローブである。プローブ16は第5図(blのそ
れと同じで、超音波を板厚方向かつ斜めに送出し、直接
もしくは裏面で反射させて溶接部13へ入射させる。第
6図では超音波送出方向を単純に左向き矢印で示してい
るが、詳しくは上記の如くである。フェイズドアレイプ
ローブ16から溶接部13に向けて超音波12を発生さ
せた場合、第6図+8)に示すように欠陥14が超音波
の進行方向に対して垂直方向の場合は問題がないが(該
欠陥で反射した超音波をプローブ16で受信し、欠陥検
出できる)、第6図(blに示すように超音波12の進
行方向に対して欠陥14が斜めの方向にあると、該欠陥
14で反射した超音波は鍵矢印の方向に進行してしまい
、プローブ16へほとんど戻ってこない。このような場
合には、第6図(C)に示すようにフェイズドアレイプ
ローブ16を回転させる必要があり、プローブ支持、駆
動機構が複雑になりかつその操作が繁雑になるばかりで
なく、欠陥見のがしも起り得る。そこで第6図(diに
示すように縦横多チャンネルの二次元フェイズドアレイ
装置が実現すれば電気的に超音波送出方向を変更し、矢
印で示す如き任意の方向へ超音波を送出してその反射波
を受信し欠陥を検出することができるので、プローブ支
持駆動機構に必要なのはせいぜい直線運動機能のみで、
プローブを回転させる必要はなく、これで任意の方向の
欠陥について感度のよい探傷を容易に行うことができる
。
溶接部の欠陥の超音波探傷を行う場合を示す平面図であ
る。13は該溶接部、14は欠陥、16はフェイズドア
レイプローブである。プローブ16は第5図(blのそ
れと同じで、超音波を板厚方向かつ斜めに送出し、直接
もしくは裏面で反射させて溶接部13へ入射させる。第
6図では超音波送出方向を単純に左向き矢印で示してい
るが、詳しくは上記の如くである。フェイズドアレイプ
ローブ16から溶接部13に向けて超音波12を発生さ
せた場合、第6図+8)に示すように欠陥14が超音波
の進行方向に対して垂直方向の場合は問題がないが(該
欠陥で反射した超音波をプローブ16で受信し、欠陥検
出できる)、第6図(blに示すように超音波12の進
行方向に対して欠陥14が斜めの方向にあると、該欠陥
14で反射した超音波は鍵矢印の方向に進行してしまい
、プローブ16へほとんど戻ってこない。このような場
合には、第6図(C)に示すようにフェイズドアレイプ
ローブ16を回転させる必要があり、プローブ支持、駆
動機構が複雑になりかつその操作が繁雑になるばかりで
なく、欠陥見のがしも起り得る。そこで第6図(diに
示すように縦横多チャンネルの二次元フェイズドアレイ
装置が実現すれば電気的に超音波送出方向を変更し、矢
印で示す如き任意の方向へ超音波を送出してその反射波
を受信し欠陥を検出することができるので、プローブ支
持駆動機構に必要なのはせいぜい直線運動機能のみで、
プローブを回転させる必要はなく、これで任意の方向の
欠陥について感度のよい探傷を容易に行うことができる
。
この第6図(dlの超音波12も、板厚方向かつ斜めに
進行するが、図では単純に左向矢印で示している。プロ
ーブ16からの超音波と異なる点は、1次元プローブ1
6ではその超音波送受信面と垂直な平面内の、該プロー
ブを中心とする扇形領域内の任意方向へ超音波を送出で
きるだけであるのに対し、2次元プローブ1では該プロ
ーブを頂点とすると円錐状3次元領域内の任意方向へ超
音波を送出できる点である。
進行するが、図では単純に左向矢印で示している。プロ
ーブ16からの超音波と異なる点は、1次元プローブ1
6ではその超音波送受信面と垂直な平面内の、該プロー
ブを中心とする扇形領域内の任意方向へ超音波を送出で
きるだけであるのに対し、2次元プローブ1では該プロ
ーブを頂点とすると円錐状3次元領域内の任意方向へ超
音波を送出できる点である。
(発明が解決しようとする問題点)
二次元フェイズドアレイ装置は上記のように非常に有用
であるが、次のような問題点がある。すなわち、−次元
フェイズドアレイプローブのチャンネル数(振動子数)
をNとすると、それを二次元とした場合N2のチャンネ
ルのプローブとなる。
であるが、次のような問題点がある。すなわち、−次元
フェイズドアレイプローブのチャンネル数(振動子数)
をNとすると、それを二次元とした場合N2のチャンネ
ルのプローブとなる。
ところで通常使用されている一次元フエイズドアレイプ
ローブは32チヤンネル、あるいは64チヤンネルのも
のが多く、位相制御を行うには、この程度のチャンネル
数のプローブが必要であるが、これを2次元とすると3
2チヤンネルの場合でも32X32−10241固のチ
ャンネル数となるので、その数だけのパルサーレシーバ
−及び位相制御回路を設けた場合、装置は膨大なものと
なってしまって列置実用的ではない。
ローブは32チヤンネル、あるいは64チヤンネルのも
のが多く、位相制御を行うには、この程度のチャンネル
数のプローブが必要であるが、これを2次元とすると3
2チヤンネルの場合でも32X32−10241固のチ
ャンネル数となるので、その数だけのパルサーレシーバ
−及び位相制御回路を設けた場合、装置は膨大なものと
なってしまって列置実用的ではない。
(問題点を解決するための手段)
本発明は、二次元プローブを構成する振動子を、それぞ
れ振動子選択回路の選択スイッチに接続して各チャンネ
ルを構成し、さらに該選択スイッチを前記各チャンネル
毎にパルサーレシーバ−に接続し、さらに該パルサーレ
シーバ−を、制御機構により作動される位相制御装置お
よび演算、表示部にそれぞれ接続したことを特徴とする
ものである。すなわち通常の1次元フェイズドアレイプ
ローブは前記第4図(b)に示したように、幅が狭く細
長い振動子151,152,153・・・・・・が多数
並列したものであるが、これは、第7図に示す2次元フ
ェイズドアレイプローブ1においては、点線枠9内の振
動子を選択し、各列毎にまとめた振動子グループ91,
92.93・・・・・・が並んだものと考えられる。例
えば、第4図(1))の振動子151に電圧をかけ超音
波を発生させるということは、゛撮動子グループ91の
中の振動子91A、 91B 。
れ振動子選択回路の選択スイッチに接続して各チャンネ
ルを構成し、さらに該選択スイッチを前記各チャンネル
毎にパルサーレシーバ−に接続し、さらに該パルサーレ
シーバ−を、制御機構により作動される位相制御装置お
よび演算、表示部にそれぞれ接続したことを特徴とする
ものである。すなわち通常の1次元フェイズドアレイプ
ローブは前記第4図(b)に示したように、幅が狭く細
長い振動子151,152,153・・・・・・が多数
並列したものであるが、これは、第7図に示す2次元フ
ェイズドアレイプローブ1においては、点線枠9内の振
動子を選択し、各列毎にまとめた振動子グループ91,
92.93・・・・・・が並んだものと考えられる。例
えば、第4図(1))の振動子151に電圧をかけ超音
波を発生させるということは、゛撮動子グループ91の
中の振動子91A、 91B 。
・・・・・・に同時に同じ位相の電圧をかけ、超音波を
同位相で発生させることと同等であると考えることがで
きる。また振動子を行(91,92,93゜・・・・・
・の並ぶ方向)毎に纏めて振動子グループ91A。
同位相で発生させることと同等であると考えることがで
きる。また振動子を行(91,92,93゜・・・・・
・の並ぶ方向)毎に纏めて振動子グループ91A。
91B、・・・・・・を作り、各グループ内の振動子9
1゜92、・・・・・・に同時に同じ位相の電圧をかけ
ると、第4図(blのアレイ16を90゛回転させて駆
動したのと同等であり、点線枠9を第7図で45゛回転
させた状態で選んで上記と同様な駆動をすれば、第4図
fb)のアレイ16を45゛回転させて駆動したのと同
等であり、どのように振動子を選び、グループ化するか
らスイッチにより容易に選定することができる。本発明
はこのような考え方を基本とするものである。
1゜92、・・・・・・に同時に同じ位相の電圧をかけ
ると、第4図(blのアレイ16を90゛回転させて駆
動したのと同等であり、点線枠9を第7図で45゛回転
させた状態で選んで上記と同様な駆動をすれば、第4図
fb)のアレイ16を45゛回転させて駆動したのと同
等であり、どのように振動子を選び、グループ化するか
らスイッチにより容易に選定することができる。本発明
はこのような考え方を基本とするものである。
以下本発明について説明する。
第1図は本発明装置の概要を示す説明図で、1は二次元
フェイズドアレイプローブ、3は複数個のパルサーレシ
ーバ−101,102,・・・・・・カラ成る送受信部
である。該送受信部3の各パルサーレシーバ−は、振動
子選択回路2内の選択スイッチによって該二次元フェイ
ズドアレイプローブ1の振動子と接続される。4は振動
子選択回路2゜位相制御装置5.および加算部7などの
作動を制御するための電子計算機等からなる制御機構、
6はA/D変換器、8は表示部である。
フェイズドアレイプローブ、3は複数個のパルサーレシ
ーバ−101,102,・・・・・・カラ成る送受信部
である。該送受信部3の各パルサーレシーバ−は、振動
子選択回路2内の選択スイッチによって該二次元フェイ
ズドアレイプローブ1の振動子と接続される。4は振動
子選択回路2゜位相制御装置5.および加算部7などの
作動を制御するための電子計算機等からなる制御機構、
6はA/D変換器、8は表示部である。
(作用)
次に本発明装置の作用について説明する。
先ず、超音波ビームを送受信したい方向に合わせて、振
動子をグループ分けする必要がある。グループ分けの一
例として、32X32チヤンネルのプローブで、1グル
ープ16ケの振動子を使う場合についての例を第8図に
示す。この図では1チヤンネル毎に白、黒、白、黒、・
・・・・・と色を変えて見やすくしである。第8図(a
)は0°方向に超音波を送信した場合、(blは30°
方向、(C)は45゜方向に超音波を送信した場合を示
す。これらの図の超音波送信方向を示す矢印も前記第6
図と同じで、詳しくは紙面斜め下方(上方でもよいが)
を示すものである。このような振動子選択を行なうべく
制御機構4から、振動子選択回路2の選択スイッチの開
閉を行う信号を送出し、所定の方向に超音波ビームが送
信されるように二次元フェイズドアレイプローブの振動
子をグループ分けして、各チャンネル毎にパルサーレシ
ーバ−101,102゜・・・・・・と接続させる。さ
らに、このとき制御機構4から位相制御装置5にも信号
が送られ、前記グループ分は完了後、該位相制御装置5
から送受信部3に対し、超音波が検査面に対して所定の
角度で送受信が行われるような遅延をかけた信号が送出
され、その結果パルサーレシーバ−101,102゜・
・・・・・で超音波ビームの送受信が行われ、さらにそ
の受信信号はA/D変換器6によりA/D変換された後
、加算部7により演算が行われ、その結果が表示部8に
表示される。
動子をグループ分けする必要がある。グループ分けの一
例として、32X32チヤンネルのプローブで、1グル
ープ16ケの振動子を使う場合についての例を第8図に
示す。この図では1チヤンネル毎に白、黒、白、黒、・
・・・・・と色を変えて見やすくしである。第8図(a
)は0°方向に超音波を送信した場合、(blは30°
方向、(C)は45゜方向に超音波を送信した場合を示
す。これらの図の超音波送信方向を示す矢印も前記第6
図と同じで、詳しくは紙面斜め下方(上方でもよいが)
を示すものである。このような振動子選択を行なうべく
制御機構4から、振動子選択回路2の選択スイッチの開
閉を行う信号を送出し、所定の方向に超音波ビームが送
信されるように二次元フェイズドアレイプローブの振動
子をグループ分けして、各チャンネル毎にパルサーレシ
ーバ−101,102゜・・・・・・と接続させる。さ
らに、このとき制御機構4から位相制御装置5にも信号
が送られ、前記グループ分は完了後、該位相制御装置5
から送受信部3に対し、超音波が検査面に対して所定の
角度で送受信が行われるような遅延をかけた信号が送出
され、その結果パルサーレシーバ−101,102゜・
・・・・・で超音波ビームの送受信が行われ、さらにそ
の受信信号はA/D変換器6によりA/D変換された後
、加算部7により演算が行われ、その結果が表示部8に
表示される。
次に振動子選択回路2の機構と動作を実施例をもとに説
明する。
明する。
第2図(al〜(栃は振動子選択回路の一例を説明する
図である。第2図(a)は二次元フェイズドアレイプロ
ーブ1の振動子のグループ分けを行う機構の説明図で、
この機構は該二次元フェイズドアレイプローブ1の各振
動子の電極と接続される各節点(ノード)、181.
182. 183. ・・・・・・と、隣り合う各節
点間に設けたスイッチ111,112゜113、・・・
・・・とからなる。該スイッチ111,112゜113
、・・・・・・は制御機構4からの信号で開閉し、この
開閉により該二次元フェイズドアレイプローブlの振動
子がグループ分けされる。第2図(b)は5×5チヤン
ネルのプローブ20における選択例を示す図であり、該
プローブ19の黒く示した振動子グループを選択する(
該プローブ19に黒く塗って示す振動子グループを形成
させる)には、20として示した振動子選択回路のスイ
ッチ開閉状態にすればよく、これらのオンスイッチ群に
一端などから電圧を印加すれば黒塗り振動子グループか
ら超音波を発生させることができる。なお周知のように
振動子は圧電結晶とその表裏面に取付けた電極を主要部
とするが、一方の電極は各振動子に共通でよく、他方の
個々の電極を前記節点へ接続し、第2図(b)ではオン
スイッチ群を通してその所要のもの(黒塗り振動子グル
ープの他方の電極)へ電圧を印加する。
図である。第2図(a)は二次元フェイズドアレイプロ
ーブ1の振動子のグループ分けを行う機構の説明図で、
この機構は該二次元フェイズドアレイプローブ1の各振
動子の電極と接続される各節点(ノード)、181.
182. 183. ・・・・・・と、隣り合う各節
点間に設けたスイッチ111,112゜113、・・・
・・・とからなる。該スイッチ111,112゜113
、・・・・・・は制御機構4からの信号で開閉し、この
開閉により該二次元フェイズドアレイプローブlの振動
子がグループ分けされる。第2図(b)は5×5チヤン
ネルのプローブ20における選択例を示す図であり、該
プローブ19の黒く示した振動子グループを選択する(
該プローブ19に黒く塗って示す振動子グループを形成
させる)には、20として示した振動子選択回路のスイ
ッチ開閉状態にすればよく、これらのオンスイッチ群に
一端などから電圧を印加すれば黒塗り振動子グループか
ら超音波を発生させることができる。なお周知のように
振動子は圧電結晶とその表裏面に取付けた電極を主要部
とするが、一方の電極は各振動子に共通でよく、他方の
個々の電極を前記節点へ接続し、第2図(b)ではオン
スイッチ群を通してその所要のもの(黒塗り振動子グル
ープの他方の電極)へ電圧を印加する。
次にパルサーレシーバ−101,102,・・・・・・
と節点18 +、 182.・・・・・・の接続方法
について、32X32チヤンネルのプローブで、■グル
ープ16ケの振動子を使う場合について第2図(C1〜
(1で説明する。まず、超音波の進む方向によって2つ
の場合について分ける。第2図(C1に示すA、 B
の2つの場合、即ち矢印F1で示す方向に対し±45°
の範囲Aと矢印F4で示す方向に対し±45°の範囲B
である。矢印F+は第8図(a)に対応し、この超音波
送出方向が0°の方向は第2図(alのスイッチIll
、112. ・・・・・・をオンオフして第8図(a
)の如く振動子を選択し、グループ化すればよい、同様
に矢印F3は第8図(C1に相当し、この図の如く振動
子を選択しグループ化すればよ(、また矢印F2は第8
図(C)を時針方向に90”回転したものに相当し、こ
の状態になるように振動子を選択し、グループ化すれば
よい。±45°以外の中間の状態も、これらに準じ、そ
してスイッチ111.112.・・・・・・のオンオフ
要領は第2図(b)に準する。このように選択され、グ
ループ化された振動子群、第2図(blで言えばオンス
イッチ群、とパルサーレシーバ−との結線は、任意の点
例えばオンスイッチ群の一端、他端または中点とパルサ
ーレシーバとの間で行なえばよいから、Aの場合は第2
図fdlの如くなる。パルサーレシーバ−101゜10
2、・・・・・・は、プローブ1の列211,212゜
・・・・・・上の節点と対応しており、スイッチ23(
10+と1031に対してのみ図示しているが、102
゜103、・・・・・・についても設けられる)を介し
て所定の接点と接続される。この接続要領をパルサーレ
シーバ−10+と1031について説明するに、超音波
送信方向が45°のときは振動子を第8図(C1の如く
選択すればよいからこれを第2図(d)上に示すと点線
枠IAとなり、この枠IA内の振動子群に対する10+
と1031の結線はスイッチ23A+と23B+を閉じ
ることで行なえる。他のレシーバに対しても同様であっ
て、直線IA+。
と節点18 +、 182.・・・・・・の接続方法
について、32X32チヤンネルのプローブで、■グル
ープ16ケの振動子を使う場合について第2図(C1〜
(1で説明する。まず、超音波の進む方向によって2つ
の場合について分ける。第2図(C1に示すA、 B
の2つの場合、即ち矢印F1で示す方向に対し±45°
の範囲Aと矢印F4で示す方向に対し±45°の範囲B
である。矢印F+は第8図(a)に対応し、この超音波
送出方向が0°の方向は第2図(alのスイッチIll
、112. ・・・・・・をオンオフして第8図(a
)の如く振動子を選択し、グループ化すればよい、同様
に矢印F3は第8図(C1に相当し、この図の如く振動
子を選択しグループ化すればよ(、また矢印F2は第8
図(C)を時針方向に90”回転したものに相当し、こ
の状態になるように振動子を選択し、グループ化すれば
よい。±45°以外の中間の状態も、これらに準じ、そ
してスイッチ111.112.・・・・・・のオンオフ
要領は第2図(b)に準する。このように選択され、グ
ループ化された振動子群、第2図(blで言えばオンス
イッチ群、とパルサーレシーバ−との結線は、任意の点
例えばオンスイッチ群の一端、他端または中点とパルサ
ーレシーバとの間で行なえばよいから、Aの場合は第2
図fdlの如くなる。パルサーレシーバ−101゜10
2、・・・・・・は、プローブ1の列211,212゜
・・・・・・上の節点と対応しており、スイッチ23(
10+と1031に対してのみ図示しているが、102
゜103、・・・・・・についても設けられる)を介し
て所定の接点と接続される。この接続要領をパルサーレ
シーバ−10+と1031について説明するに、超音波
送信方向が45°のときは振動子を第8図(C1の如く
選択すればよいからこれを第2図(d)上に示すと点線
枠IAとなり、この枠IA内の振動子群に対する10+
と1031の結線はスイッチ23A+と23B+を閉じ
ることで行なえる。他のレシーバに対しても同様であっ
て、直線IA+。
lA211A3で形成される折れ線上の節点を図示しな
いスイッチ(23相当のもの)を閉じることにより当該
レシーバと接続することにより行なわれる。超音波送信
方向がOoのときは振動子群を点線枠IBの如く選択す
ればよく、更に45゜回転した状態では点線枠lCの如
く選択すればよく、この±45°の範囲内の角度ではI
AとICの中間の状態をとる。しかし直線IA2の部分
はどの状態でも含まれるのでレシーバと接続したま\で
よく、開閉スイッチは不要である。左、右端のドツト・
を付した節点部分は含まれたり含まれなかったりするの
で、レシーバ10+については45゛からの時針方向回
転につれてオンスイッチを23A+から23A2に移し
、その23A2から23A3に移し、・・・・・・とい
う操作を行なう。レシーバ102. 10 z、・・・
・・・についても同様である。但し上述のようにレシー
バ10s〜1024についてはスイッチは不要で、I
A 2部分の節点に接続したま\でよい。
いスイッチ(23相当のもの)を閉じることにより当該
レシーバと接続することにより行なわれる。超音波送信
方向がOoのときは振動子群を点線枠IBの如く選択す
ればよく、更に45゜回転した状態では点線枠lCの如
く選択すればよく、この±45°の範囲内の角度ではI
AとICの中間の状態をとる。しかし直線IA2の部分
はどの状態でも含まれるのでレシーバと接続したま\で
よく、開閉スイッチは不要である。左、右端のドツト・
を付した節点部分は含まれたり含まれなかったりするの
で、レシーバ10+については45゛からの時針方向回
転につれてオンスイッチを23A+から23A2に移し
、その23A2から23A3に移し、・・・・・・とい
う操作を行なう。レシーバ102. 10 z、・・・
・・・についても同様である。但し上述のようにレシー
バ10s〜1024についてはスイッチは不要で、I
A 2部分の節点に接続したま\でよい。
以上を要約するとパルサーレシーバ−10+は列211
上の節点と接続される。そして接続の本数は該図のドツ
ト・で示す点だけでよい、パルサーレシーバ−102,
103,・・・・・・もこれに準じ、これらのレシーバ
101. 102.・・・・・・に接続する節点の数は
それぞれ図示の如<17.15.13点・・・・・・と
なりパルサーレシーバ−109,1024は接続相手の
節点が一つとなり、スイッチは必要なくなる。第2図(
C)の領域Bに関する接続図を第2図(elに示す。こ
の接続要領は第2図(diで述べたそれと同様であり、
第2図(d)を90゛回転させたものに相当する。
上の節点と接続される。そして接続の本数は該図のドツ
ト・で示す点だけでよい、パルサーレシーバ−102,
103,・・・・・・もこれに準じ、これらのレシーバ
101. 102.・・・・・・に接続する節点の数は
それぞれ図示の如<17.15.13点・・・・・・と
なりパルサーレシーバ−109,1024は接続相手の
節点が一つとなり、スイッチは必要なくなる。第2図(
C)の領域Bに関する接続図を第2図(elに示す。こ
の接続要領は第2図(diで述べたそれと同様であり、
第2図(d)を90゛回転させたものに相当する。
従って超音波を送信したい方向が決まると制御機構4か
ら選択スイッチ111,112.・・・・・・に信号が
送出され必要なスイッチが閉じ振動子がグループ分けさ
れる。そして、そのグループ分けに伴い、スイッチ23
の中で必要なものが閉じ、パルサーレシーバ−が選択さ
れて節点181,182・・・・・・と接続され、振動
子選択回路の動作が完了する。この動作と同時に、該制
御機構4は選択したパルサーレシーバ−の情報を位相制
御装置5へ送る0以上の選択スイッチ111,112.
・・・・・・及びスイッチ23の開閉のパターンは超音
波の方向別に該制御機構4内の記憶装置に入っており、
超音波の方向が決定すると瞬時にスイッチの開閉が行わ
れる。
ら選択スイッチ111,112.・・・・・・に信号が
送出され必要なスイッチが閉じ振動子がグループ分けさ
れる。そして、そのグループ分けに伴い、スイッチ23
の中で必要なものが閉じ、パルサーレシーバ−が選択さ
れて節点181,182・・・・・・と接続され、振動
子選択回路の動作が完了する。この動作と同時に、該制
御機構4は選択したパルサーレシーバ−の情報を位相制
御装置5へ送る0以上の選択スイッチ111,112.
・・・・・・及びスイッチ23の開閉のパターンは超音
波の方向別に該制御機構4内の記憶装置に入っており、
超音波の方向が決定すると瞬時にスイッチの開閉が行わ
れる。
第2図(f)のような振動子グループ分け(第8図(b
)の選択)を行った場合のパルサーレシーバ−と節点と
の接続としては第2図(g)も考えられる。これは第2
図(f)の点線a−b上の振動子に対応する節点をレシ
ーバ101,102.・・・・・・に接続するものであ
る。単純に結線すると2重になる所があり、その部分の
結線は省略している。
)の選択)を行った場合のパルサーレシーバ−と節点と
の接続としては第2図(g)も考えられる。これは第2
図(f)の点線a−b上の振動子に対応する節点をレシ
ーバ101,102.・・・・・・に接続するものであ
る。単純に結線すると2重になる所があり、その部分の
結線は省略している。
第3図は、振動子選択回路2の別の実施例を示す図であ
る。二次元フェイズドアレイプローブLの各撮動子は、
接点基盤24の各接点24+、242・・・・・・と接
続され、送受信部3の各パルサーレシーバ−101,1
02,・・・・・・は、電極基盤25の各電極251,
252.・・・・・・と接続されている。この電極基盤
25を接点基盤24に重ねると基盤24の接点と基盤、
25の電極が接触し、これにより振動子がグループ分け
され、パルサーレシーバ−と振動子グループが接続され
る。電極基盤25は制御機構4からの信号で回転し、そ
の回転角度の関節により所定の方向に超音波が送信でき
るような振動子のグループ分けが行われる。
る。二次元フェイズドアレイプローブLの各撮動子は、
接点基盤24の各接点24+、242・・・・・・と接
続され、送受信部3の各パルサーレシーバ−101,1
02,・・・・・・は、電極基盤25の各電極251,
252.・・・・・・と接続されている。この電極基盤
25を接点基盤24に重ねると基盤24の接点と基盤、
25の電極が接触し、これにより振動子がグループ分け
され、パルサーレシーバ−と振動子グループが接続され
る。電極基盤25は制御機構4からの信号で回転し、そ
の回転角度の関節により所定の方向に超音波が送信でき
るような振動子のグループ分けが行われる。
(発明の効果)
以上説明したように、本発明によればプローブを回転さ
せることなく三次元的に任意の方向、場所に対して超音
波ビームの走査、偏向、収束を行うことができ、駆動、
制御機構の簡素化、操作の迅速化が図れてその効果は大
きい。
せることなく三次元的に任意の方向、場所に対して超音
波ビームの走査、偏向、収束を行うことができ、駆動、
制御機構の簡素化、操作の迅速化が図れてその効果は大
きい。
第1図は本発明装置の説明図、第2図および第3図は本
発明の振動子選択回路の実施例を示す説明図、第4図は
従来用いられている超音波フェイズドアレイ装置の説明
図、第5図(a)は通常法による溶接部の探傷法を示す
説明図、同じり(b)はフェイズドアレイによる探傷法
を示す説明図、第6図(a)〜(dlはフェイズドアレ
イによる溶接部の探傷法の実例を示す説明図、第7図は
フェイズドアレイプローブの説明図、第8図は本発明に
よる任意の方向に超音波を送受信するための振動子のグ
ループ分けの一例を示す図である。 1:二次元フェイズドアレイプローブ、 2:振動子選
択回路、 3:送受信部、 4:制御機構、 5:位相
制御装置、 6:A/D変換器、7:加算部、 8:表
示部、 911921・・・・・・撮動子グループ+
91 A I 9 s a ”””振動子、10+
。 102・・・・・・パルサーレシーバ−1111,11
2゜・・・・・・選択スイッチ、 12:超音波、 1
3:溶接部、 14:欠陥、 15:振動子、 16:
−次元フェイズドアレイプローブ、 17:斜角プロ
ーブ、 181,182.・旧・・:接点、 19 :
5x5チヤンネルプローブ、 20:振動子選択回
路、 211,212.・旧・・、221,222゜・
・・・・・:振動子列、 23:スイッチ、 24:接
点基盤、 25:電極基盤。 出 願 人 新日本製鐵株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔 jFjZ図(d) 第2図(b) 第2図(C)
発明の振動子選択回路の実施例を示す説明図、第4図は
従来用いられている超音波フェイズドアレイ装置の説明
図、第5図(a)は通常法による溶接部の探傷法を示す
説明図、同じり(b)はフェイズドアレイによる探傷法
を示す説明図、第6図(a)〜(dlはフェイズドアレ
イによる溶接部の探傷法の実例を示す説明図、第7図は
フェイズドアレイプローブの説明図、第8図は本発明に
よる任意の方向に超音波を送受信するための振動子のグ
ループ分けの一例を示す図である。 1:二次元フェイズドアレイプローブ、 2:振動子選
択回路、 3:送受信部、 4:制御機構、 5:位相
制御装置、 6:A/D変換器、7:加算部、 8:表
示部、 911921・・・・・・撮動子グループ+
91 A I 9 s a ”””振動子、10+
。 102・・・・・・パルサーレシーバ−1111,11
2゜・・・・・・選択スイッチ、 12:超音波、 1
3:溶接部、 14:欠陥、 15:振動子、 16:
−次元フェイズドアレイプローブ、 17:斜角プロ
ーブ、 181,182.・旧・・:接点、 19 :
5x5チヤンネルプローブ、 20:振動子選択回
路、 211,212.・旧・・、221,222゜・
・・・・・:振動子列、 23:スイッチ、 24:接
点基盤、 25:電極基盤。 出 願 人 新日本製鐵株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔 jFjZ図(d) 第2図(b) 第2図(C)
Claims (3)
- (1)二次元プローブを構成する振動子を、それぞれ振
動子選択回路の選択スイッチに接続して各チャンネルを
構成し、さらに該選択スイッチを前記各チャンネル毎に
パルサーレシーバーに接続し、さらに該パルサーレシー
バーを、制御機構により作動される送信制御部および演
算、表示部にそれぞれ接続したことを特徴とする二次元
フェイズドアレイ装置。 - (2)振動子選択回路を制御機構からの信号により開閉
可能な選択スイッチで構成したことを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の二次元フェイズドアレイ装置。 - (3)振動子選択回路を機械的な接点切換え装置で構成
したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の二次
元フェイズドアレイ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60040762A JPS61200462A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | 二次元フエイズドアレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60040762A JPS61200462A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | 二次元フエイズドアレイ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61200462A true JPS61200462A (ja) | 1986-09-05 |
Family
ID=12589633
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60040762A Pending JPS61200462A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | 二次元フエイズドアレイ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61200462A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005121660A (ja) * | 2003-10-16 | 2005-05-12 | General Electric Co <Ge> | 体積超音波検査のための2次元フェーズドアレイ及びその使用方法 |
JP2006122659A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | General Electric Co <Ge> | モザイクセンサ配列走査の制御方法及びデバイス |
KR101240061B1 (ko) | 2004-10-29 | 2013-03-06 | 제너럴 일렉트릭 캄파니 | 디바이스 및 초음파 변환기 어레이 |
JP2013134118A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 配管溶接部の超音波探傷装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5711233U (ja) * | 1980-06-24 | 1982-01-20 | ||
JPS591332B2 (ja) * | 1979-09-17 | 1984-01-11 | 石川島播磨重工業株式会社 | 過給機用タ−ビン車室 |
JPS61108830A (ja) * | 1984-11-02 | 1986-05-27 | Hitachi Ltd | 排気タ−ビン式過給機 |
-
1985
- 1985-03-01 JP JP60040762A patent/JPS61200462A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS591332B2 (ja) * | 1979-09-17 | 1984-01-11 | 石川島播磨重工業株式会社 | 過給機用タ−ビン車室 |
JPS5711233U (ja) * | 1980-06-24 | 1982-01-20 | ||
JPS61108830A (ja) * | 1984-11-02 | 1986-05-27 | Hitachi Ltd | 排気タ−ビン式過給機 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005121660A (ja) * | 2003-10-16 | 2005-05-12 | General Electric Co <Ge> | 体積超音波検査のための2次元フェーズドアレイ及びその使用方法 |
JP2006122659A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | General Electric Co <Ge> | モザイクセンサ配列走査の制御方法及びデバイス |
KR101240061B1 (ko) | 2004-10-29 | 2013-03-06 | 제너럴 일렉트릭 캄파니 | 디바이스 및 초음파 변환기 어레이 |
JP2013134118A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 配管溶接部の超音波探傷装置 |
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