(57)【要約】【課題】本発明は、容易に感度の高められる超音波センサを提供することを課題とする。【解決手段】本発明の一態様に係る超音波センサ１は、基台１０と、この基台１０の表面に載置される圧電シート２０とを備える超音波センサであって、圧電シート２０が、圧電体２１と、圧電体２１の裏面側に積層される下電極２２と、少なくともその一部が下電極２２と対向するように圧電体２１の表面側に積層される上電極２３とを有し、圧電シート２０が、平面視で上電極２３と対向する下電極２２の領域以外の領域で前記基台に固定されている。【選択図】図１
2020067371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、この基台の表面に載置される圧電シートとを備える超音波センサであって、
前記圧電シートが、
圧電体と、
前記圧電体の裏面側に積層される下電極と、
少なくともその一部が前記下電極と対向するように前記圧電体の表面側に積層される上電極と
を有し、
前記圧電シートが、平面視で前記上電極と対向する前記下電極の領域以外の領域で前記基台に固定されている超音波センサ。
【請求項２】
平面視で、前記圧電シートの前記上電極と対向する前記下電極の領域が前記基台に固定されていない請求項１に記載の超音波センサ。
【請求項３】
前記圧電シートと前記基台とを固定する固定領域が、平面視で前記圧電シートの外縁に配置されている請求項１又は請求項２に記載の超音波センサ。
【請求項４】
前記下電極と前記基台との間に空隙を有する請求項１、請求項２又は請求項３に記載の超音波センサ。
【請求項５】
前記圧電シートがアーチ状に保持されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の超音波センサ。
【請求項６】
前記圧電シートが、複数の上電極又は複数の下電極を有し、
前記複数の上電極又は複数の下電極が、平面視で前記圧電シートがアーチ状に撓む方向と垂直方向に、アレイ状に配設されている請求項５に記載の超音波センサ。
【請求項７】
超音波発信器と、
前記超音波発信器の発する超音波を受信可能に配設される請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の超音波センサと
を備える超音波検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波センサ及び超音波検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品パッケージのヒートシール等の検査には、超音波検査装置を用いることができる。超音波検査装置としては、超音波発信器と超音波センサとを備えるものが公知である（例えば特開２０１５−０４０７１４号公報参照）。
【０００３】
このような超音波検査装置にあっては、例えば超音波発信器から発せられる超音波を検査対象物に透過させ、透過した超音波の強度を超音波センサで測定する。検査対象物の内部に剥離による気泡や傷、異物の混入等の欠陥がある場合、透過する超音波の強さが変化する。このため、前記超音波検査装置を用いることで、非破壊で欠陥の存在を知ることができる。
【０００４】
前記超音波検査装置で精度よく検査を行う場合、用いる超音波に対する超音波センサの感度が高いことが必要となる。しかしながら、超音波検査装置において超音波センサの感度を高める技術は十分に確立しているとはいえず、さらなる高感度化が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−０４０７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記実情に鑑みて、本発明は、容易に感度の高められる超音波センサ及びこの超音波センサを用いた検出精度の高い超音波検査装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る超音波センサは、基台と、この基台の表面に載置される圧電シートとを備える超音波センサであって、前記圧電シートが、圧電体と、前記圧電体の裏面側に積層される下電極と、少なくともその一部が前記下電極と対向するように前記圧電体の表面側に積層される上電極とを有し、前記圧電シートが、平面視で前記上電極と対向する前記下電極の領域以外の領域で前記基台に固定されている。
【０００８】
平面視で、前記圧電シートの前記上電極と対向する前記下電極の領域が前記基台に固定されていないとよい。
【０００９】
前記圧電シートと前記基台とを固定する固定領域が、平面視で前記圧電シートの外縁に配置されているとよい。
【００１０】
前記下電極と前記基台との間に空隙を有するとよい。
【００１１】
前記圧電シートがアーチ状に保持されているとよい。
【００１２】
前記圧電シートが、複数の上電極又は複数の下電極を有し、前記複数の上電極又は複数の下電極が、平面視で前記圧電シートがアーチ状に撓む方向と垂直方向に、アレイ状に配設されているとよい。
【００１３】
前記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る超音波検査装置は、超音波発信器と、前記超音波発信器の発する超音波を受信可能に配設される本発明の超音波センサとを備える。
【００１４】
なお、本発明において、超音波センサの「表面側」とは、超音波を受信する面側をいい、「裏面側」とは、その反対の面側をいう。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様に係る超音波センサは、超音波が実際に測定される領域に対応する上電極と対向する下電極の領域では、圧電シートが基台に固定されていない。このため、当該超音波センサでは、圧電シートの共振周波数が、基台の影響を受けて変化することを抑止できる。従って、用いる超音波の周波数に対して圧電シートの共振周波数が合うように圧電シート単体を調整することで、当該超音波センサは容易に感度を高められる。
【００１６】
また、本発明の一態様に係る超音波検査装置は、本発明の超音波センサを用い、超音波センサが備える圧電シートの厚さ方向の共振周波数が、超音波発信器の発する超音波の周波数と合わせられている。従って、当該超音波検査装置は、超音波センサの感度が高く、検出精度が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る超音波センサを示す模式的斜視図である。
【図２】図１の超音波センサの模式的平面図である。
【図３】図１の超音波センサの模式的正面図である。
【図４】図１の超音波センサを用いた超音波測定装置を示す模式的斜視図である。
【図５】図３の超音波センサとは異なる実施形態に係る超音波センサの模式的正面図である。
【図６】図５の超音波センサの模式的側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［第１実施形態］
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の第１実施形態の超音波センサ及び超音波測定装置を詳説する。
【００１９】
〔超音波センサ〕
図１乃至図３に示す超音波センサ１は、基台１０と、この基台１０の表面に載置される圧電シート２０とを備える。また、当該超音波センサ１は、接着剤層３０を備える。
【００２０】
＜基台＞
基台１０は、圧電シート２０を保持する土台である。基台１０の形状は特に限定されないが、例えば図１に示すように、略直方体状とすることができる。
【００２１】
基台１０の材質としては、金属等の導電性を有するものを用いることもできるが、絶縁性を有するものが好ましく、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等を挙げることができる。
【００２２】
基台１０の大きさは、当該超音波センサ１を用いた超音波検査装置の検査対象物の大きさや測定方法に応じて適宜決定される。
【００２３】
基台１０の表面は図１に示すように中央部が窪んだアーチ状であることが好ましい。換言すれば、基台１０の表面は、部分円筒の内面の形状を呈することが好ましい。このように基台１０の表面をアーチ状とし、後述する圧電シート２０を基台１０の表面に沿って載置すること、つまり、圧電シート２０がアーチ状に保持されていることで、圧電シート２０が曲面に沿って撓む。この撓みにより検査対象物で収束するように発せられた超音波を受ける面積を広められるため、当該超音波センサ１の感度を高めることができる。なお、基台１０の表面の曲率は、超音波を受ける位置によらず超音波が圧電シート２０に対して鉛直方向から当たるように決定される。ここで、アーチ状の基台１０の表面に対して鉛直方向とは、超音波を受ける位置における接面に対する法線方向をいい、法線方向から±１０°以下の角度範囲を含むものとする。
【００２４】
また、基台１０の表面は平面とすることもできる。基台１０の表面が平面である場合には、圧電シート２０の表面も平面とできる。このように本実施形態にあっては、基台１０の表面形状に沿って圧電シート２０の形状が定められる。
【００２５】
＜圧電シート＞
圧電シート２０は、圧電体２１と、下電極２２と、上電極２３とを有する。圧電シート２０は、図１に示すように、基台１０表面と同形で同等の大きさを有する矩形状であり、基台１０表面に沿って載置される。シート状である圧電シート２０は、可撓性を有することが好ましく、これにより基台１０の表面が曲面である場合であっても、この曲面に沿って圧電シート２０を容易に載置することができる。このとき、基台１０の表面が図１に示すような曲面である場合であれば、圧電シート２０は、一方向に撓んだアーチ状となる。
【００２６】
（圧電体）
圧電体２１を形成する圧電材料としては、可撓性を有する高分子圧電材料であることが好ましい。
【００２７】
前記高分子圧電材料としては、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニリデン−３フッ化エチレン共重合体（Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ））、シアン化ビニリデン−酢酸ビニル共重合体（Ｐ（ＶＤＣＮ／ＶＡｃ））等を挙げることができる。また、これらの高分子圧電材料を多孔性フィルムとすることによって、より可撓性が大きく、圧電定数の大きい圧電シート２０を形成することができる。
【００２８】
また、圧電体２１として、圧電特性を有しない例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等に多数の扁平な気孔を形成し、コロナ放電等によって扁平な気孔の対向面を分極して帯電させることによって圧電特性を付与したものを使用することもできる。
【００２９】
圧電体２１の平均厚さの下限としては、１０μｍが好ましく、５０μｍがより好ましい。一方、圧電体２１の平均厚さの上限としては、５００μｍが好ましく、２００μｍがより好ましい。圧電体２１の平均厚さが前記下限に満たない場合、圧電シート２０の強度が不十分となるおそれがある。逆に、圧電体２１の平均厚さが前記上限を超える場合、圧電シート２０の変形能が小さくなり、検出感度が不十分となるおそれがある。
【００３０】
（下電極）
下電極２２は、圧電体２１の裏面側に積層される。下電極２２は、後述する上電極２３と合わせて、圧電体２１の表裏の電位差を検出するために用いられる。
【００３１】
下電極２２は帯状であり、圧電シート２０の長さ方向（部分円筒の内面の軸方向で、図１のＸ方向）に沿って配設される。下電極２２の配設数は１であり、圧電シート２０の幅方向（部分円筒の周方向で、図１のＹ方向）の端部には配設されていない。
【００３２】
下電極２２の材質としては、導電性を有するものであればよく、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属や、カーボンなどを挙げることができる。
【００３３】
下電極２２の平均厚さとしては、特に限定されず、積層方法や下電極２２の材質にもよるが、０．１μｍ以上３０μｍ以下とすることができる。下電極２２の平均厚さが前記下限に満たない場合、下電極２２の強度が不十分となるおそれがある。逆に、下電極２２の平均厚さが前記上限を超える場合、圧電体２１への振動の伝達を阻害するおそれがある。
【００３４】
下電極２２の圧電体２１への積層方法としては、特に限定されず、金属の蒸着、カーボン導電インクの印刷、銀ペーストの塗布乾燥等が挙げられる。
【００３５】
（上電極）
上電極２３は、少なくともその一部が下電極２２と対向するように圧電体２１の表面側に積層される。
【００３６】
上電極２３は帯状であり、圧電シート２０の幅方向（図１のＹ方向）に沿って配設される。つまり、上電極２３と下電極２２とは互いに直交するように配設されている。上電極２３の配設数は１とすることもできるが、複数とすることもできる。例えば図１では５つの上電極２３が配設されている。また、図１に示すように、圧電シート２０がアーチ状に保持され、かつ複数の上電極２３を有する場合、複数の上電極２３は、平面視で圧電シート２０がアーチ状に撓む方向と垂直方向（図１のＸ方向）にアレイ状に配設されているとよい。このように複数の上電極２３を配設することで、平面視で上電極２３と対向する下電極２２の領域が複数に分割して形成される。この平面視で上電極２３と対向する下電極２２の領域は、それぞれ独立して超音波の強度を測定できる領域であり、実効的に圧電シート２０を複数の圧電素子として機能させる。従って、平面視で上電極２３と対向する下電極２２の領域（以下、「測定領域Ｒ」ともいう）を複数設けることで、当該超音波センサを同時に複数個所の検査を行うことができるアレイ状のセンサとすることができる。
【００３７】
複数の上電極２３を配設する場合、上電極２３の平均幅及び平均間隔は必要とされる感度や測定精度等に応じて適宜決定されるが、上電極２３の平均幅としては、０．３ｍｍ以上５ｍｍ以下とでき、平均間隔としては０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下とできる。また、上電極２３の平均ピッチとしては、０．５ｍｍ以上８ｍｍ以下とできる。
【００３８】
なお、上電極２３の材質、平均厚さ及び積層方法は、下電極２２と同様とできる。
【００３９】
（接着剤層）
接着剤層３０は、圧電シート２０と基台１０とを固定する。
【００４０】
接着剤層３０は、図１及び図２に示すように、下電極２２の外側で圧電体２１と基台１０とを固定している。つまり、当該超音波センサ１では、圧電シート２０が、平面視で上電極２３と対向する下電極２２の領域以外の領域で基台１０に固定されている。
【００４１】
また、平面視で、圧電シート２０の上電極２３と対向する下電極２２の領域が基台１０に固定されていないことが好ましい。このように上電極２３と対向する下電極２２の領域を基台１０に固定しないことで、圧電シート２０の平均厚さで決まる共振周波数が基台１０から受ける影響をさらに低減できる。なお、圧電シート２０が、実質的に平面視で上電極２３と対向する下電極２２の領域以外の領域で基台１０に固定されている限り、接着剤層３０の一部が平面視で上電極２３と対向する下電極２２の領域と重なる構成とすることも可能である。
【００４２】
また、接着剤層３０は、圧電シート２０の４隅に配設されている。つまり、当該超音波センサ１では、圧電シート２０と基台１０とを固定する固定領域が、平面視で圧電シート２０の外縁に配置されている。このように固定領域となる接着剤層３０を平面視で圧電シート２０の外縁に配置することで、主に下電極２２や上電極２３が配置される圧電シート２０の中央部が基台１０に密着し難くできる。このため、圧電シート２０の共振周波数が、基台１０の影響を受けて変化することを抑止できる。
【００４３】
なお、前記固定領域は、図１及び図２に示すように圧電シート２０の外縁に連続して配置されない構成、つまり圧電シート２０の外縁に断続的又は空隙を持って配置されている構成とするとよい。つまり、前記固定領域は、主に圧電シート２０の測定に寄与する内側領域の共振周波数が変化しないように、外側の領域において圧電シート２０と基台１０とを固定するとよい。逆に、前記固定領域には、圧電シート２０の測定への寄与が低い外側領域であれば、上電極２３と対向する下電極２２の領域が含まれていてもよい。
【００４４】
接着剤層３０に用いる接着剤は、特に限定されず、公知の接着剤を用いることができる。また、接着剤層３０の平面視での面積（固定領域の合計面積）は、特に限定されないが、圧電シート２０の固定強度が確保できる範囲で小さいほどよい。固定領域の合計面積を小さくすることで、圧電シート２０の共振周波数の変化を低減できる。
【００４５】
＜利点＞
当該超音波センサ１は、超音波が実際に測定される領域に対応する上電極２３と対向する下電極２２の領域では、圧電シート２０が基台１０に固定されていない。このため、当該超音波センサ１では、圧電シート２０の共振周波数が、基台１０の影響を受けて変化することを抑止できる。従って、用いる超音波の周波数に対して圧電シート２０の共振周波数が合うように圧電シート２０単体を調整することで、当該超音波センサ１は容易に感度を高められる。
【００４６】
〔超音波検査装置〕
図４に示す超音波検査装置は、超音波発信器２と、図１乃至図３に示す本発明の超音波センサ１とを備える。当該超音波検査装置は、超音波発信器２と超音波センサ１との間に検査対象物Ｔを挟み込んで検査を行う透過型の検査装置である。
【００４７】
＜超音波発信器＞
超音波発信器２は、検査対象物Ｔへ向かって超音波Ｓを発する発信器である。
【００４８】
超音波発信器２は、超音波Ｓを発する裏面が、中央部が窪んだアーチ状に形成されている。超音波発信器２の裏面の曲率は、裏面から発せられた超音波Ｓが、図４に示すようにライン状に収束するように決定される。検査対象物Ｔは、この超音波Ｓがライン状に収束する位置に置かれて検査される。検査対象物Ｔをこのような位置に置いて検査することで、超音波Ｓの強度が高められ、測定感度が高められる。
【００４９】
＜超音波センサ＞
当該超音波センサ１は、超音波発信器２の発する超音波Ｓを受信可能に配設される。超音波発信器２が発する超音波Ｓは、検査対象物Ｔの位置でライン状に収束した後は、検査対象物Ｔを透過し、超音波発信器２の幅方向（図４のＹ方向）に広がっていく。従って、当該超音波センサ１は、超音波発信器２と幅方向が平行となるように、かつ幅方向に広がった超音波Ｓが測定領域Ｒで受信できるように配設される。
【００５０】
当該超音波センサ１が備える圧電シート２０の厚さ方向の共振周波数は、超音波発信器２の発する超音波Ｓの周波数と合わせられている。このように圧電シート２０の厚さ方向の共振周波数を超音波発信器２の発する超音波Ｓの周波数と合わせることで、共振点を利用した感度高い測定ができる。なお、「圧電シートの共振周波数が超音波の周波数と合わせられている」状態とは、特定の周波数の超音波に対し圧電シートが十分に高い感度を有するように、つまり超音波の周波数が圧電シートの共振ピークの１／２以上の強度となる周波数範囲に入るように調整をされた状態を指す。
【００５１】
圧電シート２０の厚さ方向の共振周波数を調整する方法は特に限定されないが、前記共振周波数は例えば圧電体２１、下電極２２及び上電極２３の平均厚さや材質といった圧電シート２０の構成要素を調整すること、つまり圧電シート２０単体の調整で行える。
【００５２】
なお、本発明の超音波センサ１で述べたように圧電シート２０を固定した場合であっても、圧電シート２０の共振周波数がわずかながら低下する場合もある。このような場合にあっては、圧電シート２０の共振周波数が低下したことで、超音波発信器２の発する超音波の周波数と合う場合が生じ得る。本発明は、このように圧電シート２０の共振周波数が低下したことで、超音波発信器２の発する超音波の周波数と合わせられた場合を含む。
【００５３】
＜利点＞
当該超音波検査装置は、本発明の超音波センサ１を用い、超音波センサ１が備える圧電シート２０の厚さ方向の共振周波数が、超音波発信器２の発する超音波Ｓの周波数と合わせられている。従って、当該超音波検査装置は、超音波センサ１の感度が高く、検出精度が高い。
【００５４】
［第２実施形態］
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の第２実施形態の超音波センサを詳説する。
【００５５】
〔超音波センサ〕
図５及び図６に示す超音波センサ３は、例えば図４に示す超音波センサ１に代えて用いることができる。当該超音波センサ３は、基台４０と、この基台４０の表面に載置される圧電シート２０と、接着剤層３１とを備える。このうち、圧電シート２０は、図１乃至図３に示す超音波センサ１と同様であるため、詳細説明を省略する。
【００５６】
＜基台＞
基台４０は、圧電シート２０を保持する土台である。基台４０は、基台本体４１と、支持部４２とを有する。
【００５７】
（基台本体）
基台本体４１は、基台４０の土台を構成する。基台本体４１の形状は特に限定されないが、例えば直方体状とでき、基台本体４１の表面は平面である。
【００５８】
基台本体４１は、その表面が平面である点以外は、第１実施形態における基台１０と同様に構成できるので、詳細説明を省略する。
【００５９】
（支持部）
支持部４２は、基台本体４１表面の４隅からそれぞれ基台本体４１表面に垂直方向（図５のＺ方向）に立設される４つの脚部４２ａと、基台本体４１の長さ方向に対向する２組の脚部４２ａの上端間にそれぞれ架け渡される一対の棒状の支持棒４２ｂとを有する。
【００６０】
一対の支持棒４２ｂは、図５及び図６に示すように、圧電シート２０の下電極２２の両外側で、かつ圧電体２１の裏面側を長さ方向に沿って、圧電シート２０が中央部が窪んだアーチ状となるように支持する。また、圧電シート２０は、この支持部４２により持ち上げられ、当該超音波センサ３は、下電極２２と基台本体４１との間に空隙５０を有する。
【００６１】
支持部４２（脚部４２ａ及び支持棒４２ｂ）の断面形状は、特に限定されないが、例えば円形状や、楕円形状、四角形状等とできる。また、脚部４２ａ及び支持棒４２ｂの断面形状は、同一であってもよいし、異なってもよい。
【００６２】
支持部４２の材質は、圧電シート２０を支持できる限り特に限定されないが、例えば絶縁性を有する樹脂製等とできる。
【００６３】
なお、図５及び図６の超音波センサ３では、支持部４２が、脚部４２ａ及び支持棒４２ｂを有する形状であるが、圧電シート２０を持ち上げられ、下電極２２と基台本体４１との間に空隙５０を形成できる限り、支持部４２の形状は限定されない。例えば支持部４２は、圧電シート２０の下電極２２の両外側に配設される一対の棒状としてもよい。
【００６４】
（接着剤層）
接着剤層３１は、圧電シート２０を基台４０に固定する。具体的には、接着剤層３１は、下電極２２の両外側に配設され、圧電シート２０と支持部４２の支持棒４２ｂとの間を固定している。つまり、当該超音波センサ３では、圧電シート２０が、平面視で上電極２３と対向する下電極２２の領域以外の領域で基台４０に固定されている。
【００６５】
接着剤層３１は、当該超音波センサ３では、支持棒４２ｂに沿って配設されている。つまり、当該超音波センサ３では、圧電シート２０と基台４０とを固定する固定領域が、平面視で圧電シート２０の外縁に配置されている。
【００６６】
なお、接着剤層３１は、圧電シート２０及び基台４０を固定できる限り、その配設位置は限定されない。例えば、図１乃至図３に示す超音波センサ１と同様に圧電シート２０の４隅に配設することもできる。また、接着剤層３１により構成される固定領域が、圧電シート２０の外縁に配置されるとよい点についても、図１乃至図３に示す超音波センサ１と同様である。
【００６７】
接着剤層３１に用いる接着剤の種類、及び接着剤層３１の平面視での面積は、図１乃至図３に示す超音波センサ１と同様であるので、説明を省略する。
【００６８】
＜利点＞
当該超音波センサ３では、支持部４２により下電極２２と基台本体４１との間に空隙５０を形成する。この空隙５０により、平面視で上電極２３と対向する下電極２２の領域が、基台４０に接触することを抑止できる。このため、圧電シート２０の共振周波数の基台４０による変化をより確実に低減できる。従って、用いる超音波Ｓの周波数に対して圧電シート２０の共振周波数が合うように圧電シート２０単体を調整することで、当該超音波センサ３は容易に感度を高められる。
【００６９】
［その他の実施形態］
前記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、前記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて前記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
【００７０】
前記実施形態では、超音波センサとして、下電極が圧電シートの長さ方向に配設され、上電極が幅方向に配設される場合を説明したが、下電極及び上電極の配設方向は、平面視で下電極と上電極とが対向する領域がある限り、特に限定されるものではない。例えば下電極を幅方向に配設し、上電極を長さ方向に配設することもできる。
【００７１】
前記実施形態では、超音波センサとして、下電極の配設数が１であり、上電極の配設数が複数である場合を説明したが、下電極及び上電極の配設数は、この組み合わせに限定されるものではない。下電極の配設数を複数とし上電極の配設数を１としてもよいし、上電極と下電極との配設数をともに複数としてもよいし、上電極と下電極との配設数をともに１としてもよい。
【００７２】
上電極の配設数を１とする場合にあっては、上電極をグランドとすることが好ましい。このように上電極をグランドとすることで圧電シートの測定におけるノイズを低減することができる。
【００７３】
また、上電極又は下電極の配設数を１とする場合にあっては、配設数を１とする電極が圧電体２１の表面全体を覆っていてもよい。
【００７４】
前記第１実施形態では、超音波検査装置として超音波センサが備える圧電シートの厚さ方向の共振周波数が、超音波発信器の発する超音波の周波数と合わせられている場合を説明したが、超音波発信器の発する超音波の周波数と合わせられる圧電シートの共振周波数として、他の振動モードを選択してもよい。このような振動モードとしては、圧電シートの撓み振動や圧電シートの面内方向振動等を挙げることができる。
【００７５】
前記第１実施形態で、表面がアーチ状の基台に沿って圧電シートを固定する場合に、圧電シートをその撓み方向と垂直方向の端部でアーチ状に配設して接着剤で固定してもよい。また、圧電シートの端部だけでなく中間領域にアーチ状に接着剤を配設してもよい。
【００７６】
また、前記実施形態では、超音波センサの接着剤層が、圧電シートの圧電体を基台と固定する場合を説明したが、圧電シートが固定される部分は圧電体に限定されず、例えば下電極のうち上電極と対向していない領域で固定してもよい。また、圧電シートの共振周波数が変化しない範囲で、固定される領域に下電極と上電極とが対向している領域が含まれてもよい。
【００７７】
前記実施形態では、超音波センサの圧電シートと基台とを固定する固定領域に接着剤を用いる場合を説明したが、この固定手段は接着剤に限定されるものではない。例えば、固定手段としてクリップ等を用いてもよい。
【００７８】
前記実施形態では、超音波センサの固定領域が、平面視で圧電シートの外縁に配置されている場合を説明したが、この固定領域の配置位置は圧電シートの外縁に限定されるものではない。圧電シートが平面視で上電極と対向する下電極の領域以外の領域で固定される限り、他の場所で固定してもよい。
【００７９】
前記実施形態では、圧電シートの形状が矩形状である場合を説明したが、圧電シートの形状は矩形状に限定されるものではない。圧電シートの形状は、円形状、楕円形状、多角形状、星型状、切れ込みが入った形状等とすることもできる。
【００８０】
また、前期実施形態では、圧電シートが基台表面と同形で同等の大きさを有する場合を説明したが、圧電シートと基台表面との形状は異なってもよいし、その大きさが異なるものであってもよい。
【００８１】
前記実施形態では、超音波検査装置として透過型の検査装置を説明したが、当該超音波検査装置は透過型の検査装置に限定されるものではない。本発明の超音波検査装置が例えば反射型の検査装置であっても、同様の効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明に係る超音波センサは、用いる超音波の周波数に対して圧電シートの共振周波数が合うように圧電シート単体を調整することで、容易に感度を高められる。また、本発明の超音波センサを用いる本発明に係る超音波測定装置は、検出精度が高い。
【符号の説明】
【００８３】
１、３  超音波センサ
１０  基台
２０  圧電シート
２１  圧電体
２２  下電極
２３  上電極
３０、３１  接着剤層
４０  基台
４１  基台本体
４２  支持部
４２ａ  脚部
４２ｂ  支持棒
５０  空隙
２  超音波発信器
Ｒ  測定領域
Ｓ  超音波
Ｔ  検査対象物
【図１】
2020067371.tif 000003
【図２】
2020067371.tif 000004
【図３】
2020067371.tif 000005
【図４】
2020067371.tif 000006
【図５】
2020067371.tif 000007
【図６】
2020067371.tif 000008