JP2943438B2 - Driving method of linear array ultrasonic probe - Google Patents
Driving method of linear array ultrasonic probeInfo
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- JP2943438B2 JP2943438B2 JP3227955A JP22795591A JP2943438B2 JP 2943438 B2 JP2943438 B2 JP 2943438B2 JP 3227955 A JP3227955 A JP 3227955A JP 22795591 A JP22795591 A JP 22795591A JP 2943438 B2 JP2943438 B2 JP 2943438B2
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電子走査型超音波検査
装置を用いて、被検体の広い範囲を高速に走査できる、
複数の単位探触子を直線状に配列してなるリニアアレイ
超音波探触子の駆動方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic scanning type ultrasonic inspection apparatus, which can scan a wide range of an object at high speed.
The present invention relates to a method for driving a linear array ultrasonic probe in which a plurality of unit probes are linearly arranged.
【0002】[0002]
【従来の技術】超音波探触子を用いることによって鋼材
の欠陥探傷や板厚測定を簡単に実施することが可能であ
る。鋼材等の被検体が広い面積を有している場合には、
複数の単位探触子を直線状に配列してなるリニアアレイ
超音波探触子と電子走査型超音波検査装置を用いること
によって、被検体表面の広い範囲に対して高速に欠陥探
傷や板厚測定を実施できる。すなわち、リニアアレイ超
音波探触子の励振すべき単位探触子を電気的に順番に切
換えていくのみであるので、機械的に探触子を移動させ
ていく場合に比較して検査速度を大幅に上昇できる。2. Description of the Related Art By using an ultrasonic probe, it is possible to easily detect a defect of a steel material and measure a thickness of the steel material. If the specimen, such as steel, has a large area,
By using a linear array ultrasonic probe in which a plurality of unit probes are linearly arranged and an electronic scanning ultrasonic inspection device, it is possible to detect defects and plate thickness quickly over a wide area of the object surface. Measurement can be performed. That is, since the unit probes to be excited by the linear array ultrasonic probe are only electrically switched in order, the inspection speed is reduced as compared with the case where the probe is mechanically moved. Can rise significantly.
【0003】このリニアアレイ超音波探触子には、各単
位探触子の振動子を励振するタイミングを変えて各単位
探触子の振動子から出力される超音波を集束したり偏向
したりするために各振動子の長さを短く設定したリニア
アレイ超音波探触子と、広い範囲を走査するために各振
動子の長さを長く設定したリニアアレイ超音波探触子と
がある。The linear array ultrasonic probe focuses and deflects ultrasonic waves output from the transducers of each unit probe by changing the timing of exciting the transducers of each unit probe. For this purpose, there are a linear array ultrasonic probe in which the length of each transducer is set short, and a linear array ultrasonic probe in which the length of each transducer is set long to scan a wide range.
【0004】この単位探触子の振動子の長さを長く設定
したリニアアレイ超音波探触子は例えば図7に示すよう
に構成されている。すなわち、リニアアレイ超音波探触
子1は、複数の単位探触子2を直線状に配列して、各単
位探触子2相互間を例えば接着剤で接続したものであ
る。A linear array ultrasonic probe in which the length of the transducer of the unit probe is set to be long is configured, for example, as shown in FIG. That is, the linear array ultrasonic probe 1 is configured by arranging a plurality of unit probes 2 in a straight line and connecting the unit probes 2 with each other by, for example, an adhesive.
【0005】各単位探触子2においては、鋼板等の被検
体3に当接される整合層4と背面層5との間に、両面が
電極板6,7によって挟まれた振動子8を介在させてい
る。そして、電子走査型超音波検査装置9から各単位探
触子2の各電極板6,7にそれぞれアース線10および
信号線11が接続されている。In each unit probe 2, a vibrator 8 whose both surfaces are sandwiched between electrode plates 6, 7 is provided between a matching layer 4, which is in contact with a subject 3 such as a steel plate, and a back layer 5. It is interposed. Then, a ground wire 10 and a signal wire 11 are connected from the electronic scanning ultrasonic inspection apparatus 9 to each of the electrode plates 6 and 7 of each unit probe 2.
【0006】電子走査型超音波検査装置9内には、少な
くとも1個以上のパルス発生器および受信回路が組込ま
れており、リニアアレイ超音波探触子1を構成する各単
位探触子2の各電極板6,7に対して順番にパルス信号
を送出して、各振動子8から各超音波を被検体3内へ入
射させる。被検体3内の欠陥または底面で反射された各
超音波の各反射波は振動子8で受信されて電気信号に変
換されて電子走査型超音波検査装置9内の受信回路に入
力される。したがって、この受信回路によって、各受信
信号に含まれるエコーから各欠陥位置および底面位置を
確認する。At least one or more pulse generators and receiving circuits are incorporated in the electronic scanning ultrasonic inspection apparatus 9, and each of the unit probes 2 constituting the linear array ultrasonic probe 1 is provided. A pulse signal is sequentially sent to each of the electrode plates 6 and 7, and each ultrasonic wave is made to enter the subject 3 from each transducer 8. Each reflected wave of each ultrasonic wave reflected on the defect or the bottom surface in the subject 3 is received by the vibrator 8, converted into an electric signal, and input to a receiving circuit in the electronic scanning ultrasonic inspection apparatus 9. Therefore, the position of each defect and the position of the bottom surface are confirmed from the echo contained in each received signal by this receiving circuit.
【0007】このように、リニアアレイ超音波探触子1
および電子走査型超音波検査装置9を用いることによっ
て、被検体3に取付けられたリニアアレイ超音波探触子
1の位置を移動させることなく、被検体3の広い範囲に
亘って欠陥の有無およびその位置と底面までの距離(板
厚)を短時間で測定することが可能となる。As described above, the linear array ultrasonic probe 1
By using the electronic scanning ultrasonic inspection apparatus 9, the presence or absence of defects over a wide range of the subject 3 can be determined without moving the position of the linear array ultrasonic probe 1 attached to the subject 3. The distance (plate thickness) between the position and the bottom surface can be measured in a short time.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図7に
示したようなリニアアレイ超音波探触子1においてはま
だ解消すべき次のような問題がある。However, the linear array ultrasonic probe 1 as shown in FIG. 7 has the following problems to be solved.
【0009】すなわち、電子走査型超音波検査装置9で
もってリニアアレイ超音波探触子1を構成する各単位探
触子2に順番にパルス信号を印加してエコーを観察する
検査方法においては、リニアアレイ超音波探触子1を構
成する各単位探触子2は当然同一検出感度特性を有する
必要がある。That is, in an inspection method in which a pulse signal is sequentially applied to each unit probe 2 constituting the linear array ultrasonic probe 1 by the electronic scanning ultrasonic inspection apparatus 9 to observe an echo, Each unit probe 2 constituting the linear array ultrasonic probe 1 must naturally have the same detection sensitivity characteristics.
【0010】しかし、図示するように、各単位探触子2
は、整合層4,電極板6,振動子8,電極板9,背面層
5とで構成されている。そして、これらを1個の単位探
触子2に組立てる場合は、整合層4および背面層5に各
電極6,7を固定するためにエポキシ系接着剤を用いて
いる。一方、一般に振動子8として圧電性セラミクスが
使用されている。この圧電性セラミクスの音響インピー
ダンスは、例えば30×106 Kg/m2 s程度であ
る。一方、エポキシ系接着剤の音響インピーダンスは、
例えば3.0×106 Kg/m2 s程度であり、両者を
比較すると、約l0倍の差がある。その結果、接着層で
超音波が反射し、送信又は受信された超音波波形が乱れ
る。However, as shown in FIG.
Is composed of a matching layer 4, an electrode plate 6, a vibrator 8, an electrode plate 9, and a back layer 5. When these are assembled into one unit probe 2, an epoxy adhesive is used to fix the electrodes 6 and 7 to the matching layer 4 and the back layer 5. On the other hand, a piezoelectric ceramic is generally used as the vibrator 8. The acoustic impedance of this piezoelectric ceramic is, for example, 30 × 10 6 Kg / m 2 s. On the other hand, the acoustic impedance of epoxy adhesive is
For example, 3.0 × 10 6 Kg / m 2 s, and there is a difference of about 10 times when comparing the two. As a result, the ultrasonic waves are reflected by the adhesive layer, and the transmitted or received ultrasonic waveform is disturbed.
【0011】したがって、各接着層が各単位探触子2に
与える影響を同一条件に合わせる必要がある。よって、
接着剤の厚みを全ての単位探触子2に亘って均一にかつ
薄く設定する必要がある。しかし、各単位探触子2にお
ける接着層の厚みを全部の単位探触子2に亘って均一に
することは製造技術上非常に困難である。その結果、各
単位探触子2の検出感度および周波数特性を一定値に制
御することが困難である。Therefore, it is necessary to adjust the influence of each adhesive layer on each unit probe 2 under the same condition. Therefore,
It is necessary to set the thickness of the adhesive uniformly and thinly over all the unit probes 2. However, it is very difficult in terms of manufacturing technology to make the thickness of the adhesive layer in each unit probe 2 uniform over all the unit probes 2. As a result, it is difficult to control the detection sensitivity and frequency characteristics of each unit probe 2 to constant values.
【0012】このような不都合を解消するためには、単
位探触子の長さが短い型のリニアアレイ超音波探触子の
製造方法が有効である。すなわち、特開昭55−743
00号公報に示されている図8(a)のリニアアレイ超
音波探触子12である。In order to solve such inconvenience, it is effective to use a method of manufacturing a linear array ultrasonic probe having a short unit probe. That is, JP-A-55-743
FIG. 8A shows a linear array ultrasonic probe 12 shown in FIG.
【0013】このリニアアレイ超音波探触子12におい
ては、先ず、このリニアアレイ超音波探触子12の全体
の形状に等しい形状の背面層13と、この背面層13に
等しい形状の電極板14,圧電性セラミクス(振動子)
15,電極板16,整合層17とを前述した通常のエポ
キシ系接着剤を用いて組立てる。そして、エポキシ系接
着剤が凝固した後、整合層17から圧電性セラミクス
(振動子)15まで達する切込み18を入れて、図示す
るような単位探触子を形成する。In the linear array ultrasonic probe 12, first, a back layer 13 having the same shape as the entire shape of the linear array ultrasonic probe 12, and an electrode plate 14 having the same shape as the back layer 13 , Piezoelectric ceramics (vibrator)
15, the electrode plate 16, and the matching layer 17 are assembled using the above-mentioned ordinary epoxy adhesive. Then, after the epoxy-based adhesive solidifies, a cut 18 extending from the matching layer 17 to the piezoelectric ceramics (vibrator) 15 is formed to form a unit probe as illustrated.
【0014】このように構成された一体型のリニアアレ
イ超音波探触子12においては、エポキシ系接着剤を塗
る工程は1回であるので、均一の厚さに塗られていると
判断できる。したがって、切込み18にて分割された各
単位探触子におけるエポキシ系接着剤の厚みは全ての単
位探触子に亘って均一であると見なせる。よって、図7
に示したリニアアレイ超音波探触子1の問題点を解消で
きる。In the integrated linear array ultrasonic probe 12 configured as described above, since the step of applying the epoxy-based adhesive is performed only once, it can be determined that the epoxy adhesive is applied to a uniform thickness. Therefore, it can be considered that the thickness of the epoxy adhesive in each unit probe divided by the cut 18 is uniform over all the unit probes. Therefore, FIG.
Can solve the problems of the linear array ultrasonic probe 1 shown in FIG.
【0015】しかし、以上の図8(a)および図7に示
した各リニアアレイ超音波探触子1,12においては、
各単位探触子が矩形形状を有しているので、各振動子
8,15の振動方向が本来の厚み方向のみならず、水平
方向(横方向)にも振動したり、横方向へ滑り振動す
る。したがって、この厚み方向以外の方向の振動が厚み
方向の振動に悪影響を及ぼすため超音波パルスの波数が
増え、時間分解能が悪くなり、超音波進行方向の欠陥の
空間分解能が低下する。However, in each of the linear array ultrasonic probes 1 and 12 shown in FIG. 8A and FIG.
Since each unit probe has a rectangular shape, the vibrating directions of the vibrators 8 and 15 vibrate not only in the original thickness direction but also in the horizontal direction (lateral direction), and the vibrations are caused by sliding vibration in the horizontal direction. I do. Therefore, the vibration in the direction other than the thickness direction adversely affects the vibration in the thickness direction, so that the wave number of the ultrasonic pulse increases, the time resolution deteriorates, and the spatial resolution of the defect in the ultrasonic traveling direction decreases.
【0016】このような水平方向(横方向)の振動を抑
制する第1の方法は、探触子の配列方向に直交する方向
の振動子長さと、配列方向の長さと、厚さの比を最適な
値に選択することである。しかし、この場合、任意の周
波数にて任意の大きさを持つ探触子を製造することは困
難である。A first method of suppressing such horizontal (lateral) vibration is to set the ratio of the transducer length in the direction orthogonal to the probe arrangement direction to the arrangement direction length to the thickness. It is to select the optimal value. However, in this case, it is difficult to manufacture a probe having an arbitrary size at an arbitrary frequency.
【0017】そして、振動を抑制する第2の方法とし
て、図8(b)に示すようなリニアアレイ超音波探触子
19が提唱されている(特開昭63−209634号公
報)。このリニアアレイ超音波探触子19においては、
水平方向の振動を抑制するために前述した各切込み18
の他に、各切込み18相互間に多数のサブ切込み21を
刻設している。しかし、図8(b)に示すように、多数
の切込み18,21を刻設するとリニアアレイ超音波探
触子19全体の構成が複雑になり、製造費が上昇すると
ともに、設計の自由度が制約される。As a second method for suppressing vibration, a linear array ultrasonic probe 19 as shown in FIG. 8B has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 63-209634). In this linear array ultrasonic probe 19,
In order to suppress horizontal vibration, each of the cuts 18 described above is used.
In addition, a number of sub-cuts 21 are formed between the cuts 18. However, as shown in FIG. 8B, if a large number of cuts 18 and 21 are carved, the configuration of the entire linear array ultrasonic probe 19 becomes complicated, the manufacturing cost increases, and the degree of design freedom increases. Be constrained.
【0018】さらに、上述した一体型のリニアアレイ超
音波探触子において、現在時点で開発されている各単位
探触子の長さの最大値は約3mm程度である。各単位探触
子の長さが短いと、広い範囲を走査するためにはチャン
ネル数(単位探触子数)を増加させる必要があるので、
リニアアレイ超音波探触子全体の構成が複雑化して、製
造費が大幅に増大する。Further, in the integrated linear array ultrasonic probe described above, the maximum value of the length of each unit probe currently developed is about 3 mm. If the length of each unit probe is short, it is necessary to increase the number of channels (the number of unit probes) in order to scan a wide range.
The configuration of the entire linear array ultrasonic probe is complicated, and the manufacturing cost is greatly increased.
【0019】また、新たにリニアアレイ超音波探触子を
製作する場合は、前述したように各単位探触子に寸法上
の制約がある他に、設計が複雑であり、開発費や開発期
間が長期化する懸念がある。When a new linear array ultrasonic probe is manufactured, each unit probe has dimensional restrictions as described above, and the design is complicated, and the development cost and the development period are reduced. However, there is a concern that this will be prolonged.
【0020】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、簡単な構成で各単位探触子の検査領域を拡
大でき、少ない単位探触子でもって被検体の広い領域を
検査でき、電子走査型超音波検査装置と組み合わせて少
ないチャンネル数でもって被検体の広い範囲を高速にか
つ精度よく走査できるリニアアレイ超音波探触子の駆動
方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and the inspection area of each unit probe can be expanded with a simple configuration, and a wide area of a subject can be inspected with a small number of unit probes. It is another object of the present invention to provide a method of driving a linear array ultrasonic probe capable of scanning a wide range of an object at high speed and with high accuracy with a small number of channels in combination with an electronic scanning ultrasonic inspection apparatus.
【0021】[0021]
【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に本発明は、圧電性高分子材料で形成された1枚の振動
子板と、この振動子板の上面に直線状に配列された複数
の電極板と、この各電極板の上面を共通に覆う背面層
と、振動子板の下面に取付けられた1枚の共通電極板
と、この共通電極板の下面に取付けられた整合層とを備
えることによって、前記各電極板に対応する複数の単位
探触子が直線状に配列されてなるリニアアレイ超音波探
触子の駆動方法であって、直線状に配列された複数の単
位探触子を配列方向に隣接する複数の単位探触子に対し
て同時励振しかつ同時受信するとともに、この同時励振
及び同時受信する複数の単位探触子の組合せを1単位探
触子づづ配列方向に移動させていくようにしている。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a single vibrator plate made of a piezoelectric polymer material and a linear arrangement on the upper surface of the vibrator plate. A plurality of electrode plates, a back layer commonly covering the upper surfaces of the respective electrode plates, one common electrode plate attached to the lower surface of the vibrator plate, and a matching layer attached to the lower surface of the common electrode plate; A method for driving a linear array ultrasonic probe in which a plurality of unit probes corresponding to the respective electrode plates are linearly arranged, wherein the plurality of linearly arranged unit probes are arranged. A probe is simultaneously excited and received simultaneously for a plurality of unit probes adjacent in the arrangement direction, and a combination of the plurality of unit probes simultaneously excited and simultaneously received is arranged in the arrangement direction by one unit probe. And move it to
【0022】[0022]
【0023】[0023]
【0024】[0024]
【0025】[0025]
【作用】このように構成されたリニアアレイ超音波探触
子の駆動方法に用いられるリニアアレイ超音波探触子に
おいては、振動子として圧電性高分子材料を用いてい
る。この圧電性高分子材料の音響インピーダンスは約
4.51×106 Kg/m2sであり、前述したエポキ
シ系接着剤の音響インピーダンスとほぼ同程度である。
したがって、各単位探触子相互間で接着剤層の厚みが多
少変動したとしても、各単位探触子に与える影響はほぼ
同一となる。すなわち、接着工程による各単位探触子相
互間の作業精度の変動を吸収できる。In the linear array ultrasonic probe used in the driving method of the linear array ultrasonic probe thus configured, a piezoelectric polymer material is used as a vibrator. The acoustic impedance of this piezoelectric polymer material is about 4.51 × 10 6 Kg / m 2 s, which is almost the same as the acoustic impedance of the epoxy adhesive described above.
Therefore, even if the thickness of the adhesive layer slightly varies between the unit probes, the effect on each unit probe is substantially the same. That is, it is possible to absorb a variation in the working accuracy between the unit probes due to the bonding process.
【0026】また、圧電性高分子材料は従来の圧電性セ
ラミックスに比べて弾性係数が小さいので、横方向の振
動やすべり振動等の不要振動はほとんど発生しない。よ
って、図8(b)に示したような多数の切込みを必要と
せず、各単位探触子を任意の形状に設定することが可能
である。そのため、広い検査領域をを有した単位探触子
を容易に実現できる。Since the piezoelectric polymer material has a smaller elastic coefficient than conventional piezoelectric ceramics, unnecessary vibrations such as lateral vibration and sliding vibration hardly occur. Therefore, each unit probe can be set to an arbitrary shape without requiring a large number of cuts as shown in FIG. 8B. Therefore, a unit probe having a wide inspection area can be easily realized.
【0027】また、前述したように圧電性高分子材料
は、本来の厚み方向の振動以外に、横方向の振動やすべ
り振動等はほとんど発生しない。よって、横方向に隣接
する単位探触子に影響をほとんど及ぼさないので、この
圧電性高分子材料で構成された振動子板を単位探触子毎
に分割することなく全部の単位探触子に亘って共通の1
枚の振動子板とすることが可能である。Further, as described above, the piezoelectric polymer material hardly generates lateral vibration, sliding vibration, etc. other than the vibration in the original thickness direction. Therefore, since it has almost no effect on the unit transducers adjacent in the lateral direction, the transducer plate made of the piezoelectric polymer material can be applied to all unit transducers without being divided for each unit probe. A common one across
It is possible to use two vibrator plates.
【0028】その結果、この振動子板の被検体側に位置
する電極板および整合層を分割することなく1枚の電極
および整合層で形成できる。すなわち、製造費を低減で
きるとともに、単位探触子相互間の寸法精度等に起因す
る検出精度の変動を抑制できる。As a result, the electrode plate and the matching layer located on the object side of the vibrator plate can be formed by one electrode and the matching layer without dividing. That is, the manufacturing cost can be reduced, and the fluctuation in the detection accuracy due to the dimensional accuracy between the unit probes can be suppressed.
【0029】[0029]
【0030】また、各単位探触子1個が送信する超音波
ビームは細いので、各超音波ビーム相互間の位置におけ
る欠陥検出感度が低下する。そこで、本発明において
は、配列方向に隣接する複数の単位探触子に対して同時
励振しかつ同時受信している。さらに、この同時励振及
び同時受信する複数の単位探触子の組合せを1単位探触
子づづ配列方向に移動させている。したがって、各超音
波ビーム相互間の位置における欠陥検出感度低下が防止
され、全体の検出精度が向上する。Further, since the ultrasonic beam transmitted by one unit probe is narrow, the defect detection sensitivity at the position between the ultrasonic beams is reduced. Therefore, in the present invention, simultaneous excitation and simultaneous reception are performed on a plurality of unit probes adjacent in the arrangement direction. Further, the combination of the plurality of unit probes that are simultaneously excited and simultaneously received is moved in the arrangement direction by one unit probe. Therefore, a decrease in defect detection sensitivity at a position between the ultrasonic beams is prevented, and the overall detection accuracy is improved.
【0031】[0031]
【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0032】図1は実施例の駆動方法で用いるリニアア
レイ超音波探触子の概略構成を示す模式図である。この
実施例のリニアアレイ超音波探触子22は直線状に配列
された32個の単位探触子で構成されている。FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a linear array ultrasonic probe used in the driving method of the embodiment. The linear array ultrasonic probe 22 of this embodiment is composed of 32 unit probes arranged linearly.
【0033】図1において、各単位探触子の幅は6mmで
長さは4mmである。したがって、全体の大きさは6mm×
128mmの形状を有する。そして、下面が被検体3に当
接される整合層27の上面に、例えばエポキシ系接着剤
によって、1枚の共通電極板26が貼付けられている。
共通電極板26の上側に、この共通電極板26を覆うよ
うに1枚の振動子板25が取付けられている。この振動
子板25は、例えばP(VDF−TrFE)等で代表さ
れる圧電性高分子材料で形成されている。In FIG. 1, each unit probe has a width of 6 mm and a length of 4 mm. Therefore, the overall size is 6mm x
It has a shape of 128 mm. Then, one common electrode plate 26 is attached to the upper surface of the matching layer 27 whose lower surface is in contact with the subject 3 by, for example, an epoxy-based adhesive.
One vibrator plate 25 is mounted above the common electrode plate 26 so as to cover the common electrode plate 26. The vibrator plate 25 is formed of a piezoelectric polymer material represented by, for example, P (VDF-TrFE).
【0034】そして、振動子板25の上面に、直線状に
微小間隔を開けて各単位探触子に対応する32枚の電極
板24が例えばエポキシ系接着剤によって貼付けられて
いる。各電極板24は、銅板で形成され、幅6mmで長さ
は4mmの形状を有する。32枚の各電極板24の上面を
共通に覆うように背面層23が取付けられている。背面
層23は例えばベークライトで形成され、厚みは、この
リニアアレイ探触子22で使用される超音波の波長λの
1/4である。On the upper surface of the vibrator plate 25, 32 electrode plates 24 corresponding to each unit probe are stuck at a minute interval linearly by, for example, an epoxy-based adhesive. Each electrode plate 24 is formed of a copper plate and has a shape of a width of 6 mm and a length of 4 mm. The back layer 23 is attached so as to cover the upper surfaces of the 32 electrode plates 24 in common. The back layer 23 is formed of, for example, bakelite, and has a thickness of 4 of the wavelength λ of the ultrasonic wave used in the linear array probe 22.
【0035】図2は、このリニアアレイ超音波探触子2
2および電子走査型超音波検査装置28を用いて例えば
鋼板等の被検体3に存在する欠陥を検出する場合におけ
る電子走査型超音波検査装置28の概略構成を示すブロ
ック図である。FIG. 2 shows the linear array ultrasonic probe 2
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the electronic scanning ultrasonic inspection apparatus 28 in a case where a defect existing in a subject 3 such as a steel plate is detected using the electronic scanning ultrasonic inspection apparatus 2 and the electronic scanning ultrasonic inspection apparatus 28.
【0036】この電子走査型超音波検査装置28内には
32台のパルス発生器29と、受信回路としての32台
の増幅器30および32台の検波器31が組込まれてい
る。そして、1番から32番までの各チャンネルが図1
のリニアアレイ超音波探触子22の各単位探触子32個
々に接続されている。走査チャンネル制御装置33は、
同時に励振する複数のチャンネルを選択して、パルス発
生器制御回路34を介して該当する選択した各パルス発
生器29へ駆動信号を送出する。選択された各パルス発
生器29は駆動信号に基づきパルス信号を出力する。In this electronic scanning ultrasonic inspection apparatus 28, 32 pulse generators 29, 32 amplifiers 30 as receiving circuits and 32 detectors 31 are incorporated. Each channel from No. 1 to No. 32 is shown in FIG.
Is connected to each unit probe 32 of the linear array ultrasonic probe 22. The scanning channel control device 33 includes:
A plurality of channels to be excited at the same time are selected, and a drive signal is transmitted to each of the selected pulse generators 29 via the pulse generator control circuit. Each of the selected pulse generators 29 outputs a pulse signal based on the drive signal.
【0037】パルス発生器29から出力されたパルス信
号はリニアアレイ超音波探触子22の該当チャンネルの
単位探触子32における電極板24と共通電極板26と
の間に印加される。その結果、振動子板25の該当電極
板24と共通電極板26とに挟持された部分が振動し
て、パルス状の超音波が発生して、整合層27を介して
被検体3へ入射される。被検体3内へ入射されたパルス
状の超音波は内部または表面に存在する欠陥で反射され
てエコーとして振動子板25にて受信されて電気信号に
変換され、電子走査型超音波検査装置28内の該当する
チャンネルの増幅器30へ入力される。The pulse signal output from the pulse generator 29 is applied between the electrode plate 24 and the common electrode plate 26 of the unit probe 32 of the corresponding channel of the linear array ultrasonic probe 22. As a result, a portion of the vibrator plate 25 sandwiched between the corresponding electrode plate 24 and the common electrode plate 26 vibrates to generate pulsed ultrasonic waves, which are incident on the subject 3 via the matching layer 27. You. The pulse-like ultrasonic wave incident on the subject 3 is reflected by a defect existing inside or on the surface, is received by the vibrator plate 25 as an echo, is converted into an electric signal, and is converted into an electronic scanning ultrasonic inspection apparatus 28. Are input to the amplifier 30 of the corresponding channel.
【0038】増幅器30で信号増幅された受信信号は次
の検波器31で包絡線検波される。包絡線検波信号は受
信波合成器35へ入力される。受信波合成器35は先に
走査チャンネル制御部33から指定された各チャンネル
の検波器31から出力された包絡線検波信号の各検波波
形、すなわち、欠陥に対応する各エコー波形を信号合成
して受信波表示部36へ送出する。例えばCRT表示装
置等からなる受信波表示器36は入力した欠陥に起因す
る各エコー波形を表示する。次に3個の単位探触子32
を同時励振しかつ同時受信する場合を例にして、走査チ
ャンネル制御部33の制御手順を説明する。The received signal amplified by the amplifier 30 is subjected to envelope detection by the next detector 31. The envelope detection signal is input to the received wave synthesizer 35. The received wave synthesizer 35 synthesizes a signal of each detection waveform of the envelope detection signal output from the detector 31 of each channel previously specified by the scanning channel control unit 33, that is, each echo waveform corresponding to a defect. It is transmitted to the reception wave display unit 36. For example, a received wave display 36, such as a CRT display device, displays each echo waveform caused by the input defect. Next, three unit probes 32
The control procedure of the scanning channel control unit 33 will be described with an example of simultaneous excitation and simultaneous reception.
【0039】まず、1番から3番までの3個のパルス発
生器29を選択して、リニアアレイ超音波探触子22の
1番目の単位探触子32から3番目の単位探触子32ま
での3個の単位探触子32から同一タイミングでパルス
状の超音波を出力させる。そして、受信波合成器35は
1番目の検波器31から3番目の検波器31までの3個
の検波器31から出力された各エコーを合成して受信波
表示部36に表示する。以上が1回目の超音波の送受信
処理である。First, the first to third pulse generators 29 are selected, and the first unit probe 32 to the third unit probe 32 of the linear array ultrasonic probe 22 are selected. Pulse ultrasonic waves are output from the three unit probes 32 up to the same timing. Then, the received wave synthesizer 35 combines the echoes output from the three detectors 31 from the first detector 31 to the third detector 31, and displays them on the received wave display unit 36. The above is the first ultrasonic transmission / reception process.
【0040】次に、2番から4番の3個のパルス発生器
29を選択して、リニアアレイ超音波探触子22の2番
目の単位探触子32から4番目の単位探触子32までの
3個の単位探触子33から同一タイミングでパルス状の
超音波を出力させる。そして、受信波合成器35は2番
目の検波器31から4番目の検波器31までの3個の検
波器31から出力された各エコーを合成して受信波表示
部36に表示する。以上が2回目の超音波の送受信処理
である。Next, the three pulse generators 29 from No. 2 to No. 4 are selected, and the second unit probe 32 to the fourth unit probe 32 of the linear array ultrasonic probe 22 are selected. Up to three unit probes 33 output pulsed ultrasonic waves at the same timing. Then, the received wave combiner 35 combines the echoes output from the three detectors 31 from the second detector 31 to the fourth detector 31, and displays the combined echo on the received wave display unit 36. The above is the second ultrasonic transmission / reception processing.
【0041】このように3チャンネルを同時に使用しな
がら、1チャンネルずつずらしてチャンネルを選択す
る。この結果、32チャンネルを使用して、全部で30
走査ライン分の出力が受信波表示部36に表示される。As described above, while using three channels at the same time, the channels are selected by shifting one channel at a time. This results in a total of 30 channels using 32 channels.
The output for the scanning line is displayed on the reception wave display unit 36.
【0042】ここで、3個の単位探触子32を同時励振
および同時受信する理由を説明する。すなわち、1個の
単位探触子32が送信する超音波ビームは細いので、各
超音波ビーム相互間の位置における欠陥検出感度が低下
し、欠陥を見逃す可能性がある。また、数個以上の単位
探触子32を同時励振すると、超音波ビームを形成する
振動面積が広くなってしまうために、欠陥発生位置検出
精度が低下し、探傷に適した超音波ビームが形成できな
い。Here, the reason for simultaneous excitation and simultaneous reception of the three unit probes 32 will be described. That is, since the ultrasonic beam transmitted by one unit probe 32 is thin, the defect detection sensitivity at the position between the ultrasonic beams is reduced, and the defect may be missed. Further, when several or more unit probes 32 are simultaneously excited, the vibration area for forming the ultrasonic beam becomes large, so that the accuracy of detecting the defect occurrence position is reduced and the ultrasonic beam suitable for the flaw detection is formed. Can not.
【0043】なお、単位探触子相互間の距離を短くすれ
ば、数個以上の単位探触子32を同時励振しても適切な
超音波ビームを形成できるが、全体の単位探触子数が等
しい場合、リニアアレイ超音波探触子22の全体の幅が
狭くなってしまうので、一度に広い面積を探傷すること
ができない。よって、同時励振および同時受信して1本
の超音波ビームを形成する単位探触子32の個数は2〜
4が最適である。If the distance between the unit probes is shortened, an appropriate ultrasonic beam can be formed even when several or more unit probes 32 are simultaneously excited. Is equal to each other, the entire width of the linear array ultrasonic probe 22 is reduced, so that a large area cannot be detected at one time. Therefore, the number of unit probes 32 that form a single ultrasonic beam by simultaneous excitation and simultaneous reception is 2 to 2.
4 is optimal.
【0044】図3(a)は外径219.1 mm,肉厚8.2 mmの
鋼管37に対して、管軸に平行にかつ図3(b)に示す
ように超音波屈折角度が45°になるように、アクリル
等の高分子材料で形成された音響楔38を介して、リニ
アアレイ超音波探触子22を外周面に取付けて、この鋼
管37の探傷を実施した場合を示す斜視図である。な
お、音響楔38の角度θはスネルの法則から次式で求め
られる。 θ=sin-1(sin 45°/3230×2730) (但し、3230は鋼管中横波音速、2730はアクリ
ル中の縦波音速である。単位:m/s)FIG. 3 (a) shows a steel pipe 37 having an outer diameter of 219.1 mm and a wall thickness of 8.2 mm which is parallel to the pipe axis and whose ultrasonic refraction angle is 45 ° as shown in FIG. 3 (b). FIG. 11 is a perspective view showing a case where the linear array ultrasonic probe 22 is attached to the outer peripheral surface of the steel pipe 37 via an acoustic wedge 38 formed of a polymer material such as acrylic, and the steel pipe 37 is subjected to flaw detection. The angle θ of the acoustic wedge 38 can be obtained by the following equation from Snell's law. θ = sin -1 (sin 45 ° / 3230 × 2730) (however, 3230 is a transverse sound velocity in a steel pipe, and 2730 is a longitudinal sound velocity in an acrylic resin. Unit: m / s)
【0045】走査ラインの切換時間は250 μsec に設定
している。したがって、30本ある全部の走査ラインに
対する測定処理に要する時間は7.5 msec である。そし
て、鋼管37に故意に外径3.2 mmの貫通孔を穿設して、
この貫通孔を実施例のリニアアレイ超音波探触子22お
よび電子走査型超音波検査装置28を用いて探傷した結
果を図4に示す。The scan line switching time is set to 250 μsec. Therefore, the time required for the measurement processing for all 30 scan lines is 7.5 msec. Then, a through hole having an outer diameter of 3.2 mm was intentionally formed in the steel pipe 37,
FIG. 4 shows the result of flaw detection of this through hole using the linear array ultrasonic probe 22 and the electronic scanning ultrasonic inspection apparatus 28 of the embodiment.
【0046】図4は、リニアアレイ探触子22を管軸方
向に移動させて、各走査線の検出感度を測定した図であ
る。リニアアレイ超音波探触子22の全体の検出感度は
このリニアアレイ超音波探触子22を構成する1番から
32番までの各単位探触子32の包絡線特性となる。そ
して、この包絡線特性における最高値と最小値との差は
最大3dBである。この3dBの差は全体の検出感度に
比較すると、ほぼ無視できる値であるので、実施例のリ
ニアアレイ超音波探触子22を用いることによって、鋼
管37の管軸方向の128mmの範囲を7.5 msec という
高速で探傷できる。図5は本発明の駆動方法が適用可能
なリニアアレイ超音波探触子を示す斜視図である。FIG. 4 is a diagram in which the linear array probe 22 is moved in the tube axis direction and the detection sensitivity of each scanning line is measured. The overall detection sensitivity of the linear array ultrasonic probe 22 is the envelope characteristic of each of the unit probes 32 from No. 1 to No. 32 constituting the linear array ultrasonic probe 22. The difference between the maximum value and the minimum value in this envelope characteristic is 3 dB at the maximum. Since the difference of 3 dB is almost negligible when compared with the entire detection sensitivity, the range of 128 mm in the tube axis direction of the steel tube 37 can be reduced by 7.5 msec by using the linear array ultrasonic probe 22 of the embodiment. It can detect flaws at high speed. FIG. 5 is a perspective view showing a linear array ultrasonic probe to which the driving method of the present invention can be applied.
【0047】この実施例のリニアアレイ超音波探触子4
0は、2列に亘って直線状に配列された合計32個の単
位探触子41で構成されている。各単位探触子41は1
0mm×10mmの大きさを有しており、また、1列に16
個の単位探触子41が配列されているので、リニアアレ
イ超音波探触子40全体の幅は160mmである。そし
て、図示するように、17番から32番までの2列目の
各単位単位探触子41は、1番から16番までの1列目
の各単位探触子41に比較して、単位探触子間隔の半分
の距離である5mmずつずれて配列されている。The linear array ultrasonic probe 4 of this embodiment
0 is composed of a total of 32 unit probes 41 linearly arranged in two rows. Each unit probe 41 is 1
It has a size of 0 mm x 10 mm, and 16
Since the unit probes 41 are arranged, the overall width of the linear array ultrasonic probe 40 is 160 mm. Then, as shown in the figure, each unit probe 41 in the second column from the 17th to the 32nd is compared with each unit probe 41 in the first column from the 1st to the 16th in the unit. They are arranged with a shift of 5 mm, which is half the distance between the probes.
【0048】そして、リニアアレイ超音波探触子40全
体の形状に等しい形状を有した1枚の前述したP(VD
F−TrFE)の圧電高分子材料で形成された振動子板
42の下面に同一形状を有した1枚の共通電極板43が
貼付けられている。さらに、この共通電極板43の下面
に同一形状を有した整合層44が貼付られている。一
方、振動板42の上面には、各単位探触子41に対応す
る32枚の電極板45が取付けられている。そして、各
電極板45の上面にベークライトからなる背面層46が
貼付られている。Then, one P (VDD) having a shape equal to the entire shape of the linear array ultrasonic probe 40 is provided.
One common electrode plate 43 having the same shape is attached to the lower surface of the vibrator plate 42 made of a piezoelectric polymer material of F-TrFE). Further, a matching layer 44 having the same shape is attached to the lower surface of the common electrode plate 43. On the other hand, 32 electrode plates 45 corresponding to each unit probe 41 are mounted on the upper surface of the diaphragm 42. Then, a back layer 46 made of bakelite is attached to the upper surface of each electrode plate 45.
【0049】なお、製造過程においては、先ず、各電極
板45および各背面層46を1枚の板に形成する。次
に、エッチング処理でもって、電極板45に切込み47
を形成することによって、電極板45を32枚に分割し
た後、この電極板45の下面と振動子板42の上面とを
貼合わせて、各単位探触子41を形成する。In the manufacturing process, first, each electrode plate 45 and each back layer 46 are formed on one plate. Next, a notch 47 is formed in the electrode plate 45 by etching.
After the electrode plate 45 is divided into 32 pieces, the lower surface of the electrode plate 45 and the upper surface of the vibrator plate 42 are bonded to form each unit probe 41.
【0050】このようなリニアアレイ超音波探触子40
を用いて、被検体に対して探傷を行う場合、超音波ビー
ムは1個の単位探触子41でもって形成する。すなわ
ち、超音波ビームは10mm×10mmの単一型超音波探触
子から送信される超音波ビームに等しい。電子走査は、
送受信する探触子を1個ずつ電気的に切り換えながら行
う。初めに、図5の1番の単位探触子41を用いて超音
波の送受信を行うことによって探傷する。Such a linear array ultrasonic probe 40
In the case where flaw detection is performed on the subject using the method, the ultrasonic beam is formed by one unit probe 41. That is, the ultrasonic beam is equivalent to the ultrasonic beam transmitted from the single type ultrasonic probe of 10 mm × 10 mm. Electronic scanning is
This is performed while electrically switching the probes to be transmitted and received one by one. First, flaw detection is performed by transmitting and receiving ultrasonic waves using the first unit probe 41 shown in FIG.
【0051】次に、2番,3番,…,16番,17番,
…,31番,32番と、超音波を送受信する単位探触子
41を順番に切り換えていって探傷する。したがって、
超音波ビーム数は全部で32本となる。走査ラインの切
換時間を250μsに設定したので、32個全部の単位探
触子41を用いての測定処理に要する時間は約8msであ
る。Next, No. 2, No. 3,..., No. 16, No. 17,
.., No. 31 and No. 32 and the unit probes 41 for transmitting and receiving ultrasonic waves are sequentially switched to perform flaw detection. Therefore,
The total number of ultrasonic beams is 32. Since the scan line switching time is set to 250 μs, the time required for the measurement process using all 32 unit probes 41 is about 8 ms.
【0052】図6は、図5に示したリニアアレイ超音波
探触子40を用いて、厚さ25mmの被検体としての鋼板
48を垂直探傷したときの、リニアアレイ超音波探触子
40の配置方向(電子走査方向)と、機械走査方向との
関係を示す図である。FIG. 6 shows the linear array ultrasonic probe 40 when the linear array ultrasonic probe 40 shown in FIG. 5 is used to vertically detect a steel plate 48 as a subject having a thickness of 25 mm. FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between an arrangement direction (electronic scanning direction) and a mechanical scanning direction.
【0053】一般に、このような配置において、例えば
1列目の各単位探触子41のみで探傷を実施すると、隣
接する各単位探触子41の超音波ビーム相互間の間に位
置する部分の探傷感度が低下して、欠陥が発見できない
場合が発生する。そこで、実施例のリニアアレイ超音波
探触子のように、2列に単位探触子41をその位置を単
位探触子の半分幅ずつずらせて配列することにより、1
列目の測定で見逃した欠陥を2列目の測定において確実
に検出することができる。In general, in such an arrangement, if flaw detection is performed only with each unit probe 41 in the first row, for example, a portion of the adjacent unit probe 41 located between the ultrasonic beams may be formed. In some cases, the flaw detection sensitivity is reduced and no defect can be found. Therefore, as in the linear array ultrasonic probe of the embodiment, the unit probes 41 are arranged in two rows with their positions shifted by half the width of the unit probe, thereby achieving 1
Defects that were missed in the measurement of the second row can be reliably detected in the measurement of the second row.
【0054】このように、図5に示すリニアアレイ超音
波探触子40においては、たとえ超音波ビームを1個の
単位探触子41で形成したとしても、欠陥を見逃すこと
なく確実に検出できる。よって、少ないチャンネル数で
広い範囲を探傷できる。As described above, in the linear array ultrasonic probe 40 shown in FIG. 5, even if the ultrasonic beam is formed by one unit probe 41, the defect can be reliably detected without overlooking the defect. . Therefore, a wide range can be detected with a small number of channels.
【0055】このように、リニアアレイ超音波探触子2
2,40においては、各単位探触子32,41の各振動
子として整合層27,44と同一形状を有した圧電性高
分子材料で形成された1枚の振動子板25,42を用い
ている。前述したように、圧電性高分子材料は従来の圧
電性セラミックスに比べて弾性係数が小さいので、横方
向の振動やすべり振動等の不要振動はほとんど発生しな
い。よって、図8(b)に示したような多数の切込みを
必要としないので、各単位探触子32,41を任意の形
状に設定することが可能である。そのため、広い検査領
域を有したリニアアレイ超音波探触子22,40を容易
に実現できる。特に、図5に示したような多少複雑な2
列構成のリニアアレイ超音波探触子40であっても容易
に製造できる。さらに、振動子板25,42、共通電極
板26,43および整合層27,44をそれぞれ1枚の
板または層で構成しているので、製造工程が簡素化さ
れ、図7および図8に示す従来の各リニアアレイ超音波
探触子1,12,19に比較して、製造費を大幅に低減
できる。As described above, the linear array ultrasonic probe 2
In the units 2 and 40, one vibrator plate 25 and 42 formed of a piezoelectric polymer material having the same shape as the matching layers 27 and 44 is used as each vibrator of each unit probe 32 and 41. ing. As described above, since the piezoelectric polymer material has a smaller elastic coefficient than conventional piezoelectric ceramics, unnecessary vibration such as lateral vibration and sliding vibration hardly occurs. Therefore, since a large number of cuts as shown in FIG. 8B are not required, each of the unit probes 32 and 41 can be set to an arbitrary shape. Therefore, the linear array ultrasonic probes 22 and 40 having a wide inspection area can be easily realized. In particular, the somewhat complicated 2 shown in FIG.
Even the linear array ultrasonic probe 40 having a row configuration can be easily manufactured. Further, since the vibrator plates 25 and 42, the common electrode plates 26 and 43, and the matching layers 27 and 44 are each composed of one plate or layer, the manufacturing process is simplified, and is shown in FIGS. The manufacturing cost can be significantly reduced as compared with the conventional linear array ultrasonic probes 1, 12, and 19.
【0056】さらに、振動子板25,42、共通電極板
26,43および整合層27,44をそれぞれ1枚の板
または層で構成しているので、製造工程が簡素化され、
図7および図8に示す従来の各リニアアレイ超音波探触
子1,12,19に比較して、製造費を大幅に低減でき
る。Further, since the vibrator plates 25 and 42, the common electrode plates 26 and 43, and the matching layers 27 and 44 are each composed of one plate or layer, the manufacturing process is simplified,
As compared with the conventional linear array ultrasonic probes 1, 12, and 19 shown in FIGS. 7 and 8, the manufacturing cost can be greatly reduced.
【0057】また、圧電性高分子材料の音響インピーダ
ンスは、各電極板24,45と背面層23,46との間
および共通電極板26,43と整合層27,44との間
に介挿されたエポキシ系接着剤の音響インピーダンスに
比較しそんなに大きく離れていない。したがって、たと
え各単位探触子32,41相互間で前記エポキシ系接着
剤の接着剤層の厚みが多少変動したとしても、各単位探
触子32,41に与える影響はほぼ同一となる。すなわ
ち、このリニアアレイ超音波探触子22,40を製造す
る場合における接着工程による各単位探触子32,41
相互間の作業精度の変動を吸収できる。よって、製造作
業能率を向上できる。The acoustic impedance of the piezoelectric polymer material is interposed between the electrode plates 24, 45 and the back layers 23, 46 and between the common electrode plates 26, 43 and the matching layers 27, 44. Compared to the acoustic impedance of epoxy adhesive, it is not so far away. Therefore, even if the thickness of the adhesive layer of the epoxy adhesive slightly varies between the unit probes 32 and 41, the effect on the unit probes 32 and 41 is substantially the same. That is, each unit probe 32, 41 by the bonding process in manufacturing the linear array ultrasonic probes 22, 40.
Variations in work accuracy between each other can be absorbed. Therefore, the efficiency of the manufacturing operation can be improved.
【0058】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。実施例においては、単位探触子32の
振動子としてP(VDF−TrFE)の圧電性高分子材
料を用いたが、他の種類の圧電性高分子材料であっても
よい。The present invention is not limited to the embodiment described above. In the embodiment, the piezoelectric polymer material of P (VDF-TrFE) is used as the vibrator of the unit probe 32. However, another type of piezoelectric polymer material may be used.
【0059】また、実施例においては、各単位探触子3
2に分割する手法として、背面層23上に接着する電極
板24を32枚に分割したが、例えば図7に示すよう
に、32個の各単位探触子32を、下から整合層,第2
の電極板,圧電性高分子材料からなる振動子板,第1の
電極,背面層と順番に積層していって、それぞれ独立し
て製造して、後からそれらを直線状に配列してもよい。
また、図5のリニアアレイ超音波探触子40における各
単位探触子41の配列数も2列に限定されるものではな
く、3列またはそれ以上であってもよい。In the embodiment, each unit probe 3
As a method of dividing into two, the electrode plate 24 to be adhered on the back layer 23 is divided into 32 pieces. For example, as shown in FIG. 2
The electrode plate, the vibrator plate made of a piezoelectric polymer material, the first electrode, and the back layer are laminated in this order, and are manufactured independently of each other. Good.
Further, the number of arrangements of each unit probe 41 in the linear array ultrasonic probe 40 of FIG. 5 is not limited to two, but may be three or more.
【0060】[0060]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のリニアア
レイ超音波探触子の駆動方法によれば、各単位探触子を
構成する振動子を圧電性高分子材料で構成している。こ
の圧電性高分子材料は横方向の振動やすべり振動等がほ
とんど発生しないので、各単位探触子の長さを長く設定
可能となり、リニアアレイ超音波探触子全体の検査領域
を広く設定できる。その結果、電子走査型超音波検査装
置と組合わせることによって、少ないチャンネル数でも
被検体の広い範囲を高速で検査することが可能となり、
試験作業能率を大幅に向上できる。さらに、配列方向に
隣接する複数の単位探触子に対して同時励振しかつ同時
受信している。そして、この同時励振及び同時受信する
複数の単位探触子の組合せを1単位探触子づづ配列方向
に移動させていくように複数の単位探触子を同時励振す
るようにている。したがって、各超音波ビーム相互間の
位置における欠陥検出感度低下が防止され、全体の検出
精度が向上する。As described above, according to the driving method of the linear array ultrasonic probe of the present invention, the transducers constituting each unit probe are made of the piezoelectric polymer material. Since this piezoelectric polymer material hardly generates lateral vibration or sliding vibration, the length of each unit probe can be set to be long, and the inspection area of the entire linear array ultrasonic probe can be set widely. . As a result, by combining with an electronic scanning ultrasonic inspection device, it becomes possible to inspect a wide range of the subject at high speed with a small number of channels,
Test work efficiency can be greatly improved. Further, a plurality of unit probes adjacent in the arrangement direction are simultaneously excited and simultaneously received. Then, a plurality of unit probes are simultaneously excited so as to move the combination of the plurality of unit probes to be simultaneously excited and simultaneously received in the arrangement direction by one unit probe. Therefore, a decrease in defect detection sensitivity at a position between the ultrasonic beams is prevented, and the overall detection accuracy is improved.
【0061】[0061]
【0062】[0062]
【図1】 本発明の一実施例に係わる駆動方法に用いら
れるリニアアレイ超音波探触子の概略構成図、FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a linear array ultrasonic probe used in a driving method according to an embodiment of the present invention;
【図2】 実施例超音波探触子を用いた電子走査型超音
波検査装置の概略構成を示すブロック図、FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of an electronic scanning ultrasonic inspection apparatus using the ultrasonic probe according to the embodiment;
【図3】 同実施例超音波探触子を用いて鋼管を探傷す
る場合の超音波探触子の取付け状態を示す図、FIG. 3 is a diagram showing an attached state of the ultrasonic probe when flaw detection is performed on a steel pipe using the ultrasonic probe of the embodiment.
【図4】 同鋼管を探傷した場合の感度特性図、FIG. 4 is a sensitivity characteristic diagram when flaw detection is performed on the steel pipe,
【図5】 本発明の駆動方法が適用可能なリニアアレイ
超音波探触子の概略構成図、FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a linear array ultrasonic probe to which the driving method of the present invention can be applied;
【図6】 同実施例超音波探触子を用いて鋼板を探傷す
る場合の超音波探触子の取付け状態を示す図、FIG. 6 is a diagram showing an attached state of the ultrasonic probe when detecting a flaw on a steel plate using the ultrasonic probe of the embodiment;
【図7】 従来のリニアアレイ超音波探触子の概略構成
図、FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a conventional linear array ultrasonic probe,
【図8】 従来の他のリニアアレイ超音波探触子の概略
構成図。FIG. 8 is a schematic configuration diagram of another conventional linear array ultrasonic probe.
3…被検体、22,40…リニアアレイ超音波探触子、
23,46…背面層、24,45…電極板、25,42
…振動子板、26,43…共通電極、27,44…整合
層、28…電子走査型超音波検査装置、29…パルス発
生器、30…増幅器、31…検波器、32,41…単位
探触子、33…走査チャンネル制御部、37…鋼管、3
8…音響楔、48…鋼板。3: subject, 22, 40: linear array ultrasonic probe,
23, 46 ... back layer, 24, 45 ... electrode plate, 25, 42
... vibrator plate, 26, 43 ... common electrode, 27, 44 ... matching layer, 28 ... electronic scanning ultrasonic inspection device, 29 ... pulse generator, 30 ... amplifier, 31 ... detector, 32, 41 ... unit search Contact element, 33: scanning channel control section, 37: steel pipe, 3
8: acoustic wedge, 48: steel plate.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−103399(JP,A) 特開 平2−208557(JP,A) 特開 平3−170860(JP,A) 特公 昭59−30230(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04R 17/00 332 G01B 17/02 G01N 29/24 502 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-61-103399 (JP, A) JP-A-2-208557 (JP, A) JP-A-3-170860 (JP, A) 30230 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H04R 17/00 332 G01B 17/02 G01N 29/24 502
Claims (1)
動子板と、この振動子板の上面に直線状に配列された複
数の電極板と、この各電極板の上面を共通に覆う背面層
と、前記振動子板の下面に取付けられた1枚の共通電極
板と、この共通電極板の下面に取付けられた整合層とを
備えることによって、前記各電極板に対応する複数の単
位探触子が直線状に配列されてなるリニアアレイ超音波
探触子の駆動方法であって、 前記直線状に配列された複数の単位探触子を配列方向に
隣接する複数の単位探触子に対して同時励振しかつ同時
受信するとともに、この同時励振及び同時受信する複数
の単位探触子の組合せを1単位探触子づづ配列方向に移
動させていくことを特徴とするリニアアレイ超音波探触
子の駆動方法。1. A vibrator plate made of a piezoelectric polymer material, a plurality of electrode plates linearly arranged on the upper surface of the vibrator plate, and an upper surface of each of the electrode plates in common. By providing a back layer to cover, one common electrode plate attached to the lower surface of the vibrator plate, and a matching layer attached to the lower surface of the common electrode plate, a plurality of electrodes corresponding to the respective electrode plates are provided. A method for driving a linear array ultrasonic probe in which unit probes are linearly arranged, wherein the plurality of linearly arranged unit probes are adjacent to each other in the arrangement direction. A plurality of unit probes to be simultaneously excited and received simultaneously, and a combination of the plurality of unit probes to be simultaneously excited and received is moved in the arrangement direction by one unit probe. How to drive the acoustic probe.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3227955A JP2943438B2 (en) | 1991-02-18 | 1991-09-09 | Driving method of linear array ultrasonic probe |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2343791 | 1991-02-18 | ||
| JP3-23437 | 1991-02-18 | ||
| JP3227955A JP2943438B2 (en) | 1991-02-18 | 1991-09-09 | Driving method of linear array ultrasonic probe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04314000A JPH04314000A (en) | 1992-11-05 |
| JP2943438B2 true JP2943438B2 (en) | 1999-08-30 |
Family
ID=26360796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3227955A Expired - Lifetime JP2943438B2 (en) | 1991-02-18 | 1991-09-09 | Driving method of linear array ultrasonic probe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2943438B2 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5930230A (en) * | 1982-08-12 | 1984-02-17 | Sony Corp | Metallic thin film type magnetic recording medium |
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| JPH02208557A (en) * | 1989-02-09 | 1990-08-20 | Mitsubishi Electric Corp | Array type skew probe |
-
1991
- 1991-09-09 JP JP3227955A patent/JP2943438B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04314000A (en) | 1992-11-05 |
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