JPS6244362Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、超音波探触子と被検材との間に液流
体を噴出介在させて、被検材の疵探傷や寸法測定
を行なう超音波カツプリング用液流体の噴出ノズ
ルに関するものである。

超音波による自動探傷装置あるいは自動測寸装
置においては、探触子より被検材に超音波を伝達
する媒体としては液体（水）を用いるのが一般的
である。

而して、超音波探触子と被検材との間に超音波
カツプリング用としての液流体を噴出介在させ
て、超音波で被検材の疵探傷や寸法測定を行なう
この種噴出ノズルにあつては、超音波探触子と被
検材との間に介在する液流体中に空気成分（気
泡）が存在すると、被検材に入射する超音波が減
衰するだけでなく、また気泡からの反響音を受信
してノイズの原因となる問題がある。しかも、上
記超音波探触子と被検材との間に介在する液流体
の流れは、乱流であれば、超音波の通りが悪くな
り、受信時の反響音のＳ／Ｎ比が悪くなる問題が
ある。また超音波探触子と被検材との間の距離が
長くなると、途中での超音波の拡散損失が大きく
なることと、入射角度ズレの影響が大きくなる。
従つて、上記両部材間の液流体には気泡が存在し
ないこと、及びその流れは層流であること、また
両部材間の距離は探傷・測寸に悪影響を及ぼさな
い範囲で出来るだけ短いことが理想的である。

第１図及び第２図は、夫々従来のこの種噴出ノ
ズルの実施例を示すものである。

第１図の従来例において、１は被検材Ｓに向け
て液流体を噴出させる噴出ノズル本体、２はこの
本体１内に装着された超音波探触子、３はカツプ
リング用液流体（以下は液流体を水として説明す
る）の供給管、４は供給口、５は吐出口である。
供給口４は、探触子前面２ａより前方に開口され
ている。

この従来例にあつては、上述の如く供給口４が
探触子前面２ａより前方に開口されているので、
水の流れが供給管３の探触子前面２ａと供給口４
との間で澱み、水の供給開始時にここに閉じ込め
られた空気が停滞或いは探触子前面２ａに附着し
たままになることがあつた。また水と探触子２と
の温度差によつては、探触子前面２ａに気泡が発
生するが、この気泡も探触子前面２ａに附着した
ままになつていた。このため、探触子２より発信
される超音波は、上記気泡の存在により、減衰し
たり、或いは気泡に反射されてノイズを発生して
いた。更に、供給管３より供給される水は、噴出
ノズル本体１内に入ると、その流路の容積が拡張
されるので、噴出ノズル本体１内で乱流を起こ
し、超音波の伝播を悪くしていた。また供給口４
を探触子前面２ａより前方に開口するこの構成で
は、探触子前面２ａと吐出口５との距離が長くな
り、超音波の拡散損失大きい問題があつた。

第２図のものは、第１図の実施例における噴出
ノズル本体１の先端１ａを絞つた例であるが、こ
の従来例もやはり前記従来例同様の問題があつ
た。

要するに、従来のこの種噴出ノズルは、前述し
た理想的な要件を満足しておらず、検出若しくは
測定を実行する上で探触子と被検材間の超音波の
良好な伝達が得られなかつた。

そこで本考案は従来のこの種噴出ノズルの上記
欠点に鑑みてこれを改良し、直角断面積が下流方
向に向つて減少し、且つ探触子の前面の接線方向
に液流体を案内する部分を有する通路を、探触子
の外周全面に設け、該通路の途中に液流体の旋回
を防止するフインを設けることにより、探触子と
噴出ノズル本体の吐出口間の距離を小さくした構
造となし、また液流体の流れを乱流から層流に整
流して探触子前面に沿つて流すようにし、探触子
前面に附着する気泡等を除去するようにした探触
子と被検材間の良好な超音波の伝達が可能な超音
波カツプリング用液流体の噴出ノズルを提供せん
とするものである。

以下本考案の構成を図面に示す実施例に基づい
て説明すると次の通りである。

本考案の噴出ノズルは第３図乃至第６図に示す
ように、超音波探触子６、筒状の異径体７、中間
部材８、ホルダー９、ノイズ本体１０、液流体
（以下は液流体を水として説明する）の供給管１
１，１１及びフイン１２で構成されている。超音
波探触子６は、その外周にフランジ１３とコネク
ター（図示せず）との結合用螺子部１４を有し、
コネクターを介して超音波装置に接続される。筒
状の異径体７は、その外周面部に形成された螺子
部が中間部材８の内周面に形成まれた螺子部と螺
合１５して一体化され、これらの両部材７，８は
超音波探触子６の外周面上に嵌合装着される。そ
して、中間部材８の環状の段部１６に、供給管１
１，１１を一体化してなるノズル本体１０の一方
側の開口端部が装着され、ノズル本体１０は、中
間部材８にボルト１７で締結される。また中間部
材８は、探触子６のフランジ１３を挾んでホルダ
ー９にボルト２０で締結される。これにより全体
の組立が完了し、ノズル本体１０の内周面と筒状
の異径体７と外周面との間に、水の供給通路１８
が構成される。筒状の異径体７の外周面は、探触
子前面６ａ側に向うに連れてその径が増大し、そ
してやがて探触子前面６ａと接する様にＲ部１９
が構成されている。このため、上記通路１８は、
下流側に向うに従つて直角断面積が減少する。

フイン１２は第５図に示すように、通路１８の
円周等配位置に複数個（図面では８個の場合を図
示している）が設置され、この実施例では筒状の
異径体７のＲ部１９に一体的に取付けられてい
る。そしてフイン１２の上流側の端面部１２ａ
は、このフイン１２の設置に起因して発生する水
の乱流を防止するために、鋭いエツヂ構造となつ
ている。尚、２１は水の供給口、２２は吐出口で
ある。吐出口２２の径は、探触子６より発信され
る超音波ビームが全て被検材に入射できるよう
に、探触子６の有効径よりも大きく設定してあ
る。

次に上記構成噴出ノズルの動作要領を説明す
る。先づ対向する２つの供給口１１，１１より供
給される水は、供給口２１を通つて超音波探触子
６の全周に構成された通路１８へ流入する。この
時点では、上記供給水は乱流状態である。供給水
は、直角断面積が下流方向に伴つて減少しる通路
１８を流れるに従つて縮流されることになり、ま
たフイン１２で旋回が防止されるので、順次整流
されて層流状態となる。そしてＲ部１９で探触子
前面６ａの接線方向に案内され、探触子６の全周
からその前面６ａに沿つて流下し、吐出口２２よ
り被検材に対して吐出される。このため、探触子
前面６ａを流れる供給水は、該供給水と探触子前
面６ａとの温度差に因つて発生してその前面６ａ
に附着する気泡を除去流出することができる。ま
た水の供給開始時に、探触子前面６ａの近傍に存
在する気泡をも、流出することができる。

従つて、探触子前面６ａと被検材との間をカツ
プリングする供給水中には気泡の存在がなくな
り、気泡の存在に起因する被検材に入射する超音
波の減衰及びノイズの発生等の問題がない。また
供給水の流動状態は層流状態であるため、超音波
の伝播性に優れ、超音波のビームを全て被検材に
入射できる。更に供給口２１を探触子前面６ａよ
り後方に配置する構成であるから、探触子前面６
ａとノイズ先端部の吐出口２２との間の距離を小
さくすることができ、探触子６と被検材との間の
距離短縮が図れる。このため超音波の拡散損失が
少なくなる。

以上説明したように本考案にあつては、直角断
面積が下流方向に向つて減少し、且つ探触子の前
面の接線方向に液流体を案内する部分を有する通
路を、探触子の外周全面に設け、該通路の途中に
液流体の旋回を防止するフインを設けることによ
り、探触子と噴出ノズル本体の吐出口間の距離を
小さくした構造となし、また液流体の流れを乱流
から層流に整流して探触子前面に沿つて流すよう
にし、探触子前面に附着する気泡等を除去するよ
うにしたから、超音波の減衰及びノイズの発生、
更には拡散損失の少ないこの種噴出ノズルの提供
が可能となり、誤差の少ない高精度の検出若しく
は測定が行えなる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の噴出ノズルの縦断面
図、第３図乃至第６図は本考案に係る噴出ノズル
の一実施例を示すもので、第３図は全体を示す半
断面側面図、第４図は正面図、第５図はフイン及
び異径体の正面図、第６図は中間部材の正面図で
ある。 ６……超音波探触子、６ａ……探触子前面、１
８……通路、１２……フイン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 超音波探触子と被検材との間に液流体を噴出介
   在させて、被検材の疵探傷や寸法測定を行なう超
   音波カツプリング用液流体の噴出ノズルにおい
   て、直角断面積が下流方向に向つて減少し、且つ
   探触子の前面の接線方向に液流体を案内する部分
   を有する通路を、探触子の外周全面に設け、該通
   路の途中に液流体の旋回を防止するフインを設け
   たことを特徴とする超音波カツプリング用液流体
   の噴出ノズル。