JPH0310072B2 - - Google Patents
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- JPH0310072B2 JPH0310072B2 JP58048338A JP4833883A JPH0310072B2 JP H0310072 B2 JPH0310072 B2 JP H0310072B2 JP 58048338 A JP58048338 A JP 58048338A JP 4833883 A JP4833883 A JP 4833883A JP H0310072 B2 JPH0310072 B2 JP H0310072B2
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- vibration
- sample plate
- vibration detection
- plate
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/24—Probes
- G01N29/2412—Probes using the magnetostrictive properties of the material to be examined, e.g. electromagnetic acoustic transducers [EMAT]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/042—Wave modes
- G01N2291/0427—Flexural waves, plate waves, e.g. Lamb waves, tuning fork, cantilever
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- Electromagnetism (AREA)
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電磁超音波による板波を検出する装
置に関するものである。
置に関するものである。
従来この種の装置として第１図に示すものがあ
つた。図において、１は第１励磁コイル２と第１
鉄心３とから成り第１直流電源４から電流を受け
て磁界を発生する内鉄心形の第１電磁石、５は第
２図ａに示すコイル辺が直列接続された矩形波状
または第２図ｂに示すコイル辺が並列接続された
グリツド状の形状を有しパルサ６からの信号を受
ける振動発生コイルで、上記第１電磁石１および
振動発生コイル５とで送信トランスデユーサ７を
形成している。また、８は第２励磁コイル９と第
２鉄心１０とから成り第２直流電源１１から電流
を受けて上述の第１電磁石１と同方向の磁界を発
生する内鉄心形の第２電磁石、１２は第２図ａ，
ｂに示す何れかの形状を有し増幅器１３を介して
判定器１４に検出信号を送出する振動検出コイル
で、上記第２電磁石８および振動検出コイル１２
とで受信トランスデユーサ１５を形成している。
更に、１６は導電体でなる試料板体で、上記送信
トランスデユーサ７および受信トランスデユーサ
１５とが該試料板体１６上を所定距離離間して設
けられ、その間を矢印１７のように送信トランス
デユーサ７側から受信トランスデユーサ１５側へ
板波１８が伝搬するように構成されている。
つた。図において、１は第１励磁コイル２と第１
鉄心３とから成り第１直流電源４から電流を受け
て磁界を発生する内鉄心形の第１電磁石、５は第
２図ａに示すコイル辺が直列接続された矩形波状
または第２図ｂに示すコイル辺が並列接続された
グリツド状の形状を有しパルサ６からの信号を受
ける振動発生コイルで、上記第１電磁石１および
振動発生コイル５とで送信トランスデユーサ７を
形成している。また、８は第２励磁コイル９と第
２鉄心１０とから成り第２直流電源１１から電流
を受けて上述の第１電磁石１と同方向の磁界を発
生する内鉄心形の第２電磁石、１２は第２図ａ，
ｂに示す何れかの形状を有し増幅器１３を介して
判定器１４に検出信号を送出する振動検出コイル
で、上記第２電磁石８および振動検出コイル１２
とで受信トランスデユーサ１５を形成している。
更に、１６は導電体でなる試料板体で、上記送信
トランスデユーサ７および受信トランスデユーサ
１５とが該試料板体１６上を所定距離離間して設
けられ、その間を矢印１７のように送信トランス
デユーサ７側から受信トランスデユーサ１５側へ
板波１８が伝搬するように構成されている。
なお、第３図ａ〜ｄに板波送受信装置における
板波発生時の磁界、渦電流等の状態を示す。この
中、第３図ａ，ｂは縦波発生法による板波に係わ
り、第３図ｃ，ｄは横波発生法による板波に係わ
る。
板波発生時の磁界、渦電流等の状態を示す。この
中、第３図ａ，ｂは縦波発生法による板波に係わ
り、第３図ｃ，ｄは横波発生法による板波に係わ
る。
第３図ａにおいて、Ｈは第１電磁石１により与
えられ、試料板体１６に対して水平な磁界、Ji
（ｉ＝１、２、３、４）は、４つのコイル辺を有
する第２図ａに示す形状の振動発生コイル５に図
示のようにパルス電流を流したとき試料板体１６
表層部に誘導される渦電流、Fvi（ｉ＝１、２、
３、４）は水平磁界Ｈと渦電流Jiによりフレミン
グの左手の法則に従う方向、即ち、試料板体１６
の垂直方向に図示のように働くローレンツ力で、
該ローレンツ力Fviにより第３図ｂに示すような
板波１８を励振する。
えられ、試料板体１６に対して水平な磁界、Ji
（ｉ＝１、２、３、４）は、４つのコイル辺を有
する第２図ａに示す形状の振動発生コイル５に図
示のようにパルス電流を流したとき試料板体１６
表層部に誘導される渦電流、Fvi（ｉ＝１、２、
３、４）は水平磁界Ｈと渦電流Jiによりフレミン
グの左手の法則に従う方向、即ち、試料板体１６
の垂直方向に図示のように働くローレンツ力で、
該ローレンツ力Fviにより第３図ｂに示すような
板波１８を励振する。
他方、第３図ｃにおいては、第３図ａと異なり
磁界Ｖの方向が図示の如く試料板体１６に垂直で
ある。従つて、振動発生コイル５の通流によつて
誘導される渦電流Ji（ｉ＝１、２、３、４）の方
向が第３図ａと同一であつたとしても、磁界Ｖと
渦電流Jiの方向により向きが定まるローレンツ力
Fhi（ｉ＝１、２、３、４）は第３図ｃに示すよ
うに試料板体１６の平面と平行面上で交互に方向
を変えて表われる。しかして、このローレンツ力
Fhiが第３図ｄに示すような板波１８を励振する
のである。
磁界Ｖの方向が図示の如く試料板体１６に垂直で
ある。従つて、振動発生コイル５の通流によつて
誘導される渦電流Ji（ｉ＝１、２、３、４）の方
向が第３図ａと同一であつたとしても、磁界Ｖと
渦電流Jiの方向により向きが定まるローレンツ力
Fhi（ｉ＝１、２、３、４）は第３図ｃに示すよ
うに試料板体１６の平面と平行面上で交互に方向
を変えて表われる。しかして、このローレンツ力
Fhiが第３図ｄに示すような板波１８を励振する
のである。
なお、このようにして励振された板波１８の振
動モードとしては、第４図ａに示すような試料板
体１６の表裏面の振動が同一なａモード、およ
び、第４図ｂに示すような試料板体１６の表裏面
の振動が対称なｓモードが考えられる。
動モードとしては、第４図ａに示すような試料板
体１６の表裏面の振動が同一なａモード、およ
び、第４図ｂに示すような試料板体１６の表裏面
の振動が対称なｓモードが考えられる。
次に、上述した構成を有する従来の板波電磁超
音波検出装置の動作について説明する。なお、以
下の説明において板波を縦波発生法により発生さ
せる場合について説明するが、横波発生法による
場合にも同様に説明できることは勿論である。
音波検出装置の動作について説明する。なお、以
下の説明において板波を縦波発生法により発生さ
せる場合について説明するが、横波発生法による
場合にも同様に説明できることは勿論である。
板波を励振するために、先ず、第１直流電源４
と第１電磁石１を用いて試料板体１６の板面に対
して垂直方向の静磁界Ｖを発生する。しかる後、
パルサ６よりパルス電流Ｐを振動発生コイル５に
供給すると、振動発生コイル５のコイルピツチＤ
に等しいピツチで、試料板体１６の表層部に渦電
流J1、J2、J3、J4が等間隔で誘導され、フレミン
グの左手の法則に従つてローレンツ力Fhi（ｉ＝
１、２、３、４）が第３図ｃに示す矢印の方向に
発生する。これらローレンツ力の中、ローレンツ
力Fh1とFh2、および、Fh3とFh4はそれぞれ試料
板体１６の組成粒子を圧縮し、他方、ローレンツ
力Fh2とFh3は試料板体１６の組成粒子を引つ張
り、試料板体１６の表層部が伸縮運動して第３図
ｄに破線で示したように振動が惹起され、第１図
に示す矢印１７およびその反対の方向に伝搬す
る。
と第１電磁石１を用いて試料板体１６の板面に対
して垂直方向の静磁界Ｖを発生する。しかる後、
パルサ６よりパルス電流Ｐを振動発生コイル５に
供給すると、振動発生コイル５のコイルピツチＤ
に等しいピツチで、試料板体１６の表層部に渦電
流J1、J2、J3、J4が等間隔で誘導され、フレミン
グの左手の法則に従つてローレンツ力Fhi（ｉ＝
１、２、３、４）が第３図ｃに示す矢印の方向に
発生する。これらローレンツ力の中、ローレンツ
力Fh1とFh2、および、Fh3とFh4はそれぞれ試料
板体１６の組成粒子を圧縮し、他方、ローレンツ
力Fh2とFh3は試料板体１６の組成粒子を引つ張
り、試料板体１６の表層部が伸縮運動して第３図
ｄに破線で示したように振動が惹起され、第１図
に示す矢印１７およびその反対の方向に伝搬す
る。
なお、振動発生コイル５のコイルピツチＤ、試
料板体１６の材質、板厚を一定とし、送信パルス
電流Ｐの周波数を変えると、第４図ａ，ｂに示す
ａモード、ｓモード、さらには、その高次モード
の各種の板波を発生・伝搬させることができる。
料板体１６の材質、板厚を一定とし、送信パルス
電流Ｐの周波数を変えると、第４図ａ，ｂに示す
ａモード、ｓモード、さらには、その高次モード
の各種の板波を発生・伝搬させることができる。
他方、板波検出は、板波発生と逆の原理に基づ
き、かつフレミングの右手の法則に従い、送信ト
ランスデユーサ７と同様な構成の受信トランスデ
ユーサにより行なうことができる。
き、かつフレミングの右手の法則に従い、送信ト
ランスデユーサ７と同様な構成の受信トランスデ
ユーサにより行なうことができる。
すなわち、受信トランスデユーサ１５において
は、先ず、第２直流電源１１と第２電磁石８を用
いて直流励磁し、送信側と同様に試料板体１６面
に対し垂直な静磁界Ｖを発生する。この状態にお
いて、振動検出コイル１２に対向する試料板体１
６の部分に板波１８が伝搬してくると、その静磁
界Ｖと振動との相互作用で渦電流が試料板体１６
の表層部に発生し、その渦電流が発生する交番磁
界が振動検出コイル１２と鎖交し、振動検出コイ
ル１２に電圧が誘起される。この誘起電圧を増幅
器１３で増幅し、その増幅信号に基づいて判定器
１４は伝搬時間、受信信号の大きさを捉える。な
お、試料板体１６が最大振幅で振動したとき、表
層部に発生する渦電流も最大となるので、振動検
出コイル１２のコイルピツチＤを板波の波長に合
わせれば、効率よく板波検出を行なうことができ
る。
は、先ず、第２直流電源１１と第２電磁石８を用
いて直流励磁し、送信側と同様に試料板体１６面
に対し垂直な静磁界Ｖを発生する。この状態にお
いて、振動検出コイル１２に対向する試料板体１
６の部分に板波１８が伝搬してくると、その静磁
界Ｖと振動との相互作用で渦電流が試料板体１６
の表層部に発生し、その渦電流が発生する交番磁
界が振動検出コイル１２と鎖交し、振動検出コイ
ル１２に電圧が誘起される。この誘起電圧を増幅
器１３で増幅し、その増幅信号に基づいて判定器
１４は伝搬時間、受信信号の大きさを捉える。な
お、試料板体１６が最大振幅で振動したとき、表
層部に発生する渦電流も最大となるので、振動検
出コイル１２のコイルピツチＤを板波の波長に合
わせれば、効率よく板波検出を行なうことができ
る。
更に、パルス電流Ｐとその通電により生ずる板
波Ｂとの関係、および、板波Ｂと振動検出コイル
１２で捉えたときの検出信号Ｓとの関係について
第５図および第６図を参照して詳述する。
波Ｂとの関係、および、板波Ｂと振動検出コイル
１２で捉えたときの検出信号Ｓとの関係について
第５図および第６図を参照して詳述する。
今、第５図ａのようなコイル辺間隔に対応した
パルス電流Ｐを、同図ｂのように試料板体１６に
対向されたミアンダラインコイルで成る振動発生
コイル５に流すと、振動発生コイル５の各コイル
辺５ａ〜５ｄの対向部には、それぞれ、同時にパ
ルス電流Ｐに類以する振動が励振され、これが波
動として第５図に示すｘの方向へ伝搬される。各
コイル辺５ａ〜５ｄにより励振されたこのときの
波動Ｂ５ａ〜Ｂ５ｄをそれぞれ第５図ｃ〜ｆに示
す。これらの図を比較することにより明らかなよ
うに、各波動Ｂ５ａ〜Ｂ５ｄは、各コイル辺の位
置を基準として励振を始めるので、コイル辺間の
間隔だけ同一パルス電流値に対する振動地点を異
ならせている。従つて、その合成波たる板波Ｂは
第５図ｇに示すように空間的に広がりを持つ。な
お、ミアンダラインコイルでは隣り合うコイル辺
の電流方向が反対となつて振動波Ｂ５ａ，Ｂ５ｃ
とＢ５ｂ，Ｂ５ｄとは位相が時間的には反転する
が、空間的には同位相となるので第５図ｇに示す
ような大振幅の板波Ｂが形成されるのである。
パルス電流Ｐを、同図ｂのように試料板体１６に
対向されたミアンダラインコイルで成る振動発生
コイル５に流すと、振動発生コイル５の各コイル
辺５ａ〜５ｄの対向部には、それぞれ、同時にパ
ルス電流Ｐに類以する振動が励振され、これが波
動として第５図に示すｘの方向へ伝搬される。各
コイル辺５ａ〜５ｄにより励振されたこのときの
波動Ｂ５ａ〜Ｂ５ｄをそれぞれ第５図ｃ〜ｆに示
す。これらの図を比較することにより明らかなよ
うに、各波動Ｂ５ａ〜Ｂ５ｄは、各コイル辺の位
置を基準として励振を始めるので、コイル辺間の
間隔だけ同一パルス電流値に対する振動地点を異
ならせている。従つて、その合成波たる板波Ｂは
第５図ｇに示すように空間的に広がりを持つ。な
お、ミアンダラインコイルでは隣り合うコイル辺
の電流方向が反対となつて振動波Ｂ５ａ，Ｂ５ｃ
とＢ５ｂ，Ｂ５ｄとは位相が時間的には反転する
が、空間的には同位相となるので第５図ｇに示す
ような大振幅の板波Ｂが形成されるのである。
この板波Ｂ（第６図ｂ参照）が試料板体１６を
伝搬し、第６図ａに示すような振動検出コイル１
２の対向部に到来すると、前述した原理に従い、
振動検出コイル１２には電圧信号Ｓが誘導され
る。第６図ｃ〜ｆのそれぞれに、このとき振動検
出コイル１２の各コイル辺１２ａ〜１２ｄに誘導
される電圧信号Ｓ１２ａ〜Ｓ１２ｄの波形を示
す。これらの図より明らかなように、送信側のコ
イル辺１２ａから、送信側から最遠方のコイル辺
１２ｄへと、コイル間隔に対応する所定時間ずつ
ずれて順々に電圧が誘導される。従つて、その合
成波たる検出信号Ｓは第６図ｇに示すように時間
的に非常に大きな広がりをもつたものとなり、判
定器１４に送出されることとなる。なお、第７図
ｂに振動検出コイル１２のコイル辺数が８個（同
図ａ参照）の場合の合成検出信号Ｓを示す。この
図より明らかなように、コイル辺数が８個の場合
には、４個の場合に比べ回路の選択度Ｑが高く、
従つてＳ／Ｎ比は良好になるが、信号Ａの広がり
は益々大きなものとなる。
伝搬し、第６図ａに示すような振動検出コイル１
２の対向部に到来すると、前述した原理に従い、
振動検出コイル１２には電圧信号Ｓが誘導され
る。第６図ｃ〜ｆのそれぞれに、このとき振動検
出コイル１２の各コイル辺１２ａ〜１２ｄに誘導
される電圧信号Ｓ１２ａ〜Ｓ１２ｄの波形を示
す。これらの図より明らかなように、送信側のコ
イル辺１２ａから、送信側から最遠方のコイル辺
１２ｄへと、コイル間隔に対応する所定時間ずつ
ずれて順々に電圧が誘導される。従つて、その合
成波たる検出信号Ｓは第６図ｇに示すように時間
的に非常に大きな広がりをもつたものとなり、判
定器１４に送出されることとなる。なお、第７図
ｂに振動検出コイル１２のコイル辺数が８個（同
図ａ参照）の場合の合成検出信号Ｓを示す。この
図より明らかなように、コイル辺数が８個の場合
には、４個の場合に比べ回路の選択度Ｑが高く、
従つてＳ／Ｎ比は良好になるが、信号Ａの広がり
は益々大きなものとなる。
従来の板波電磁超音波検出装置は、以上のよう
に構成されているので、Ｓ／Ｎ比を上げようとす
ると信号が広がり分解能が劣化し、分解能を上げ
ようとするとＳ／Ｎ比が下がり、どちらかを犠牲
にしなければならないという欠点があつた。
に構成されているので、Ｓ／Ｎ比を上げようとす
ると信号が広がり分解能が劣化し、分解能を上げ
ようとするとＳ／Ｎ比が下がり、どちらかを犠牲
にしなければならないという欠点があつた。
本発明は、叙上の点を鑑みなされたもので、同
一形状でなり対応コイル辺が並設するように複数
組の振動検出コイルを設け、それら各振動検出コ
イルからの信号をそれぞれに対応する遅延回路を
介したのちに合成して判定器に送出する構成と
し、分解能を劣化させることなくＳ／Ｎ比を向上
させることができる板波電磁超音波検出装置の提
供を目的とする。
一形状でなり対応コイル辺が並設するように複数
組の振動検出コイルを設け、それら各振動検出コ
イルからの信号をそれぞれに対応する遅延回路を
介したのちに合成して判定器に送出する構成と
し、分解能を劣化させることなくＳ／Ｎ比を向上
させることができる板波電磁超音波検出装置の提
供を目的とする。
以下、本発明の一実施例を第１図と同一または
同効の部分には同一符号を附した第８図について
説明する。なお、本発明装置における送信側構成
も電磁式その他の方式による従来装置の送信側構
成と同様であるので、第８図には受信側の構成の
みを示す。図において、１９ａ〜１９ｃはそれぞ
れミアンダラインコイルで成る振動検出コイル
で、第９図にも示すように、対応するコイル辺は
互いに並設して設けられている。また、２０ａ〜
２０ｃはそれぞれ、振動検出コイル１９ａ〜１９
ｃからの信号Ｓ１９ａ〜Ｓ１９ｃの何れか対応す
る信号を増幅するバツフアアンプ、２１ａ，２１
ｂはそれぞれバツフアアンプ２０ａからの信号ま
たはバツフアアンプ２１ａからの信号を遅延する
遅延回路、２２は加算回路で、各振動検出コイル
１９ａ〜１９ｃからの信号を遅延回路２１ａ，２
１ｂを介することで同相とし、その後、加算する
ようになされている。
同効の部分には同一符号を附した第８図について
説明する。なお、本発明装置における送信側構成
も電磁式その他の方式による従来装置の送信側構
成と同様であるので、第８図には受信側の構成の
みを示す。図において、１９ａ〜１９ｃはそれぞ
れミアンダラインコイルで成る振動検出コイル
で、第９図にも示すように、対応するコイル辺は
互いに並設して設けられている。また、２０ａ〜
２０ｃはそれぞれ、振動検出コイル１９ａ〜１９
ｃからの信号Ｓ１９ａ〜Ｓ１９ｃの何れか対応す
る信号を増幅するバツフアアンプ、２１ａ，２１
ｂはそれぞれバツフアアンプ２０ａからの信号ま
たはバツフアアンプ２１ａからの信号を遅延する
遅延回路、２２は加算回路で、各振動検出コイル
１９ａ〜１９ｃからの信号を遅延回路２１ａ，２
１ｂを介することで同相とし、その後、加算する
ようになされている。
次に、かかる構成を有する受信側の動作を第１
０図をも参照して説明する。試料板体１６中を、
送信側からパルス状板波が伝搬し、受信側の磁界
影響下に到達すると、試料板体１６の表層部には
渦電流が発生し、これによつて、各振動検出コイ
ル１９ａ〜１９ｃにはそれぞれ渦電流に対応した
電気信号Ｓ１９ａ〜Ｓ１９ｃ（第１０図参照）が
誘導される。これら誘導信号Ｓ１９ａ〜Ｓ１９ｃ
は、各コイル１９ａ〜１９ｃの対応コイル辺を並
設しているが、僅かにその配設位置が異なるた
め、図示の如く、その誘導開始時点を異ならせて
いる。即ち、最も送信側よりに配設された振動検
出コイル１９ａは、送信側から最も遠く配設され
た振動検出コイル１９ｃより、時間△T2だけ早
く誘導を始め、中間の振動検出コイル１９ｂは振
動検出コイル１９ｃより時間△T1だけ早く誘導
を始める。従つて、合成板波を効率の良いものと
するために、先ず、検出信号Ｓ１９ａおよび検出
信号Ｓ１９ｂをそれぞれ遅延回路２１ａおよび２
１ｂにより時間△T2および時間△T1だけ遅延さ
せ、全ての検出信号を同相にし、その後、加算回
路２２により、その同相になつた各信号を合成し
て判定器１４に送出する。このようにすることに
より、判定に用いる信号は各検出信号の３倍の振
幅を有したものになり、Ｓ／Ｎ比が良好で分解能
の面でも好ましいものとなる。なお、上述の各遅
延回路２１ａ，２１ｂに設定される遅延時間△
T1，△T2は下式を満足するように定められる。
０図をも参照して説明する。試料板体１６中を、
送信側からパルス状板波が伝搬し、受信側の磁界
影響下に到達すると、試料板体１６の表層部には
渦電流が発生し、これによつて、各振動検出コイ
ル１９ａ〜１９ｃにはそれぞれ渦電流に対応した
電気信号Ｓ１９ａ〜Ｓ１９ｃ（第１０図参照）が
誘導される。これら誘導信号Ｓ１９ａ〜Ｓ１９ｃ
は、各コイル１９ａ〜１９ｃの対応コイル辺を並
設しているが、僅かにその配設位置が異なるた
め、図示の如く、その誘導開始時点を異ならせて
いる。即ち、最も送信側よりに配設された振動検
出コイル１９ａは、送信側から最も遠く配設され
た振動検出コイル１９ｃより、時間△T2だけ早
く誘導を始め、中間の振動検出コイル１９ｂは振
動検出コイル１９ｃより時間△T1だけ早く誘導
を始める。従つて、合成板波を効率の良いものと
するために、先ず、検出信号Ｓ１９ａおよび検出
信号Ｓ１９ｂをそれぞれ遅延回路２１ａおよび２
１ｂにより時間△T2および時間△T1だけ遅延さ
せ、全ての検出信号を同相にし、その後、加算回
路２２により、その同相になつた各信号を合成し
て判定器１４に送出する。このようにすることに
より、判定に用いる信号は各検出信号の３倍の振
幅を有したものになり、Ｓ／Ｎ比が良好で分解能
の面でも好ましいものとなる。なお、上述の各遅
延回路２１ａ，２１ｂに設定される遅延時間△
T1，△T2は下式を満足するように定められる。
△T1＝L1／ｖ、△T2＝L2／ｖ
（ただし、L1は振動検出コイル１９ｂと振動検
出コイル１９ｃとの位置ずれ距離、L2は振動検
出コイル１９ａと振動検出コイル１９ｃとの位置
ずれ距離、ｖは板波の伝搬速度である。
出コイル１９ｃとの位置ずれ距離、L2は振動検
出コイル１９ａと振動検出コイル１９ｃとの位置
ずれ距離、ｖは板波の伝搬速度である。
上記実施例では、各振動検出コイルの出力を
各々別個に遅延させた後加算する構成のものを示
したが、第１１図に示すように段階的に遅延・加
算する構成のものであつても良く、同様の効果が
期待できる。なお、この第１１図における２２
ａ，２２ｂはそれぞれ加算回路を表わす。また、
上記実施例は３個の振動検出コイルを適用したも
のを示したが、実装可能であれば該個数に限られ
ないことは勿論である。更に、上記実施例では、
試料板体表面に垂直磁界を与える方式による場合
を示したが、水平磁界を与える方式によるもので
あつても良い。更にまた、振動発生・検出コイル
として直線的なミアンダラインコイルを用いた場
合を示したが、第１１図に示すような曲線的なミ
アンダラインコイル、直線的または曲線的なグリ
ツド状コイル等各種形状のコイルを用いても良
く、曲線的ミアンダラインコイルを用いた場合に
は、板波を集束、発散させ得るという効果が、ま
た、グリツド状コイルを用いた場合には、コイル
のインピータダンスが低くなつて電流入力型のバ
ツフアアンプを用い易いという効果が期待でき
る。また、上記実施例では、コイル辺間隔が等間
隔のものを示したが、目的によつては必ずしも等
間隔である必要はない。
各々別個に遅延させた後加算する構成のものを示
したが、第１１図に示すように段階的に遅延・加
算する構成のものであつても良く、同様の効果が
期待できる。なお、この第１１図における２２
ａ，２２ｂはそれぞれ加算回路を表わす。また、
上記実施例は３個の振動検出コイルを適用したも
のを示したが、実装可能であれば該個数に限られ
ないことは勿論である。更に、上記実施例では、
試料板体表面に垂直磁界を与える方式による場合
を示したが、水平磁界を与える方式によるもので
あつても良い。更にまた、振動発生・検出コイル
として直線的なミアンダラインコイルを用いた場
合を示したが、第１１図に示すような曲線的なミ
アンダラインコイル、直線的または曲線的なグリ
ツド状コイル等各種形状のコイルを用いても良
く、曲線的ミアンダラインコイルを用いた場合に
は、板波を集束、発散させ得るという効果が、ま
た、グリツド状コイルを用いた場合には、コイル
のインピータダンスが低くなつて電流入力型のバ
ツフアアンプを用い易いという効果が期待でき
る。また、上記実施例では、コイル辺間隔が等間
隔のものを示したが、目的によつては必ずしも等
間隔である必要はない。
以上のように、本発明によれば、複数個の振動
検出コイルを対応コイル辺が並設するように配置
し、その配置位置のずれによる波形のずれを遅延
回路を用いて補正し、その後に加算して判定器に
送出する構成としたので、判定に用いる信号の振
幅が大きくなり、感度の良い、しかも、Ｓ／Ｎ比
の良好な板波電磁超音波検出装置が得られるとい
う効果を有する。
検出コイルを対応コイル辺が並設するように配置
し、その配置位置のずれによる波形のずれを遅延
回路を用いて補正し、その後に加算して判定器に
送出する構成としたので、判定に用いる信号の振
幅が大きくなり、感度の良い、しかも、Ｓ／Ｎ比
の良好な板波電磁超音波検出装置が得られるとい
う効果を有する。
第１図は従来の板波電磁超音波検出装置を示す
ブロツク図、第２図は第１図装置における振動発
生・振動検出コイルの形状を示す概略図、第３図
は板波発生の原理説明図、第４図は板波振動モー
ドの典型態様を示す説明図、第５図は板波発生の
過程を説明するための動作波形図、第６図は板波
検出の過程を説明するための検出信号の波形図、
第７図はコイル辺が多い場合における第６図と同
様な波形図、第８図は本発明の一実施例による板
波電磁超音波検出装置を示すブロツク図、第９図
は第８図装置における振動検出コイルの形状を示
す概略図、第１０図は第８図装置における検出信
号の波形図、第１１図は検出信号の処理部の一実
施例を示すブロツク図、第１２図は振動検出コイ
ルの各種形状を示す概略図である。 ８……電磁石、１１……直流電源、１６……試
料板体、１９ａ〜１９ｃ……振動検出コイル、２
１ａ，２１ｂ……遅延回路、２２……加算回路。
なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示
す。
ブロツク図、第２図は第１図装置における振動発
生・振動検出コイルの形状を示す概略図、第３図
は板波発生の原理説明図、第４図は板波振動モー
ドの典型態様を示す説明図、第５図は板波発生の
過程を説明するための動作波形図、第６図は板波
検出の過程を説明するための検出信号の波形図、
第７図はコイル辺が多い場合における第６図と同
様な波形図、第８図は本発明の一実施例による板
波電磁超音波検出装置を示すブロツク図、第９図
は第８図装置における振動検出コイルの形状を示
す概略図、第１０図は第８図装置における検出信
号の波形図、第１１図は検出信号の処理部の一実
施例を示すブロツク図、第１２図は振動検出コイ
ルの各種形状を示す概略図である。 ８……電磁石、１１……直流電源、１６……試
料板体、１９ａ〜１９ｃ……振動検出コイル、２
１ａ，２１ｂ……遅延回路、２２……加算回路。
なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示
す。
Claims (1)
- １ 試料板体表面に対して平行に配置されたコイ
ル辺を有する振動発生コイルと上記試料板体表面
に対して水平または垂直な磁界を与える磁石機構
とを備えた送信トランスデユーサと、上記試料板
体表面に対して平行に配置されたコイル辺を有す
る振動検出コイルと上記試料板体表面に対して水
平または垂直な磁界を与える磁石機構とを備えて
構成し、上記送信トランスデユーサに対し離間し
て設けられた受信トランスデユーサと、上記振動
検出コイルからの信号を受ける判定器とを備え、
上記送信トランスデユーサが発信した上記試料板
体の振動を上記振動検出コイルで捉え、その検出
信号に基づき上記判定器が試料板体の性状を判定
する板波電磁超音波検出装置において、上記振動
検出コイルを同一形状でなり対応コイル辺が並設
するように複数組設け、各振動検出コイルからの
検出信号をそれぞれ遅延出力する各振動検出コイ
ル対応に設けた遅延回路と、各遅延回路出力を加
算して上記判定器に出力する加算器とを備えたこ
とを特徴とする板波電磁超音波検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58048338A JPS59173755A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | 板波電磁超音波検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58048338A JPS59173755A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | 板波電磁超音波検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59173755A JPS59173755A (ja) | 1984-10-01 |
| JPH0310072B2 true JPH0310072B2 (ja) | 1991-02-12 |
Family
ID=12800614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58048338A Granted JPS59173755A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | 板波電磁超音波検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59173755A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2502546Y2 (ja) * | 1991-01-11 | 1996-06-26 | 株式会社神戸製鋼所 | 高圧ガス雰囲気加熱処理装置 |
| JP5121214B2 (ja) * | 2006-11-28 | 2013-01-16 | バブコック日立株式会社 | 管群減肉検査装置と検査方法 |
-
1983
- 1983-03-23 JP JP58048338A patent/JPS59173755A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59173755A (ja) | 1984-10-01 |
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