(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
横波の超音波を発する横波用振動子に、この横波用振動子と被検査物との間に介在するようにディレーチップが取り付けられた構造を有し、▲１▼前記横波の超音波をＷ１とし、ディレーチップ中におけるＷ１の伝搬速度をＶ１とし、▲２▼ディレーチップと被検査物と界面において、前記Ｗ１と互いにモード変換される関係にある被検査物中の縦波の超音波をＷ２とし、該Ｗ２の被検査物中における伝搬速度をＶ２とするとき、
Ｖ１＜Ｖ２となるように、ディレーチップの材料が被検査物の材料に対して選択されてなるものである超音波プローブ。
【請求項２】
被検査物の材料が電力ケーブルの被覆層に用いられる有機材料であって、ディレーチップによって形成される、横波用振動子の振動面と被検査物の表面とのなす角度が、１０度〜８５度である請求項１記載の超音波プローブ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の超音波プローブを、被検査物の表面の送信位置、受信位置に配置される送信用、受信用の超音波プローブとして有し、
▲１▼送信用の超音波プローブは、横波用振動子からディレーチップ中に横波の超音波を発し、この横波の超音波をディレーチップと被検査物との界面において縦波の超音波にモード変換し、この縦波の超音波を受信用の超音波プローブに直接向けて被検査物中に入射し得るものであり、
▲２▼受信用の超音波プローブは、前記送信用の超音波プローブから直線的に到達した前記縦波の超音波を、被検査物とディレーチップとの界面において横波の超音波にモード変換してディレーチップ中に入射させ、この横波の超音波を横波用振動子にて受信し得るものである、超音波の送受信装置。
【請求項４】
被検査物の表面が、平面、または送信位置と受信位置とを結ぶ直線を含む曲面であって、上記送信用の超音波プローブから受信用の超音波プローブに直線的に到達する縦波の超音波が、被検査物の表面に沿って直線的に伝搬するものである請求項３記載の装置。
【請求項５】
▲１▼送信から受信までの所要時間Ｔを計測する時間計測手段と、▲２▼送信用、受信用の超音波プローブ間の直線距離Ｌと前記Ｔとから被検査物中での超音波の伝搬速度Ｌ／Ｔの値を算出する計算手段とが、さらに設けられた請求項３記載の装置。
【請求項６】
請求項１または２に記載の超音波プローブを用い、横波用振動子がディレーチップ中に発した横波の超音波を、ディレーチップと被検査物との界面において縦波の超音波にモード変換してこれを被検査物中に入射させて送信することを特徴とする超音波の送信方法。
【請求項７】
請求項１または２に記載の超音波プローブを用い、被検査物中を伝搬してくる縦波の超音波を、被検査物とディレーチップとの界面において横波の超音波にモード変換してこれをディレーチップ中に入射させて横波用振動子で受信することを特徴とする超音波の受信方法。
【請求項８】
請求項６記載の超音波の送信方法と、請求項７記載の超音波の受信方法とを用いる超音波の送受信方法であって、被検査物の表面が、平面、または送信位置と受信位置とを結ぶ直線を含む曲面であり、送信用の超音波プローブから受信用の超音波プローブまで被検査物中を伝搬する縦波の超音波を、被検査物の表面に沿って直線的に伝搬させることを特徴とする超音波の送受信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物質表面から内部に超音波を大きな屈折角で入射させ、また、物質内部からの超音波を受信するための超音波プローブおよびその用途に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被検査物内へ表面から超音波を入射し、深層で反射させるか裏面へ通過させて受信し、該被検査物の内部の観測や計測などを行なう方法がある。このような方法は、例えば、金属の溶接部の探傷や、電力ケーブルの劣化診断などに用いられている。
【０００３】
被検査物中に超音波を入射し受信するために該被検査物の表面に配置される器具として、超音波プローブがある。超音波プローブは、超音波振動子を被検査物の表面へ配置し得るように内蔵する送信用、受信用のヘッドである。超音波プローブは、一般には送信用、受信用共に同一構造であり、超音波振動子は超音波の発生素子、検出素子として用いられる。ここでは、超音波プローブの問題点を、超音波を入射させる方を代表として説明する。
【０００４】
超音波には縦波と横波とがあるが、被検査物内へ超音波を入射する場合、固体、液体、気体の全ての物質中を伝搬し、減衰が少ないという点から、通常、縦波が用いられている。縦波は、疎密波とも呼ばれ、波動の伝搬方向と振動方向とが一致する進行波である。従って、従来の超音波プローブには、縦波の超音波を発生させて送り出す縦波用振動子が組み込まれている。
【０００５】
被検査物内への超音波の入射方向は、被検査物の表面に垂直な方向への入射（垂直入射）や、被検査物の表面の法線と角度をなす方向への入射（斜角入射）など目的に応じて様々であるが、斜角入射には次の問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
被検査物内へ超音波を斜角入射させる場合には、超音波振動子と被検査物との間にディレーチップ（緩衝材、シューとも呼ばれる）を介在させた斜角入射用の超音波プローブが用いられる。図４は、従来の斜角入射用の超音波プローブの構造例および使用例を示す図である。ディレーチップ１２は、縦波用振動子１１と被検査物１３の表面との間に介在させて設けられるクサビ形状の部材であって、これによって縦波用振動子１１の振動面は被検査物１３の表面に対し角度をなして保持される。ディレーチップの材料には、実用的には、アクリル樹脂やポリイミド、ポリスチレンなどの高分子材料が用いられる。
【０００７】
図４に示すように、縦波用振動子１１とディレーチップ１２とからなる斜角入射用プローブを用いて被検査物１３の表層１３ａ内へ超音波Ｗを斜角入射し、次層１３ｂとの界面で超音波を反射させ、入射位置から離れた表層表面（図示せず）において受信する場合を考える。
【０００８】
被検査物の表層が金属である場合、ディレーチップ（高分子材料）中の超音波の伝搬速度Ｖ１よりも、表層（金属）中の超音波の伝搬速度Ｖ２の方が速い。従って、図４（ａ）に示すように、表層表面の法線ｙと超音波Ｗとのなす角度を入射角θ１、屈折角θ２とすると、θ１＜θ２となる。このことは、スネルの法則で知られる次式の関係で説明される。
（ｓｉｎθ１）／Ｖ１＝（ｓｉｎθ２）／Ｖ２
即ち、縦波用振動子１１から発せられた超音波Ｗは、ディレーチップ１２から被検査物の表層１３ａへ入射する際において、表層表面のより離れた位置に向かうように屈折し、これによって、入射位置から離れた位置に向けての送信が容易となる。
【０００９】
ところが、被検査物の表層も高分子材料である場合、その材料の種類によっては、ディレーチップ中の超音波の伝搬速度Ｖ１よりも、表層中の超音波の伝搬速度Ｖ２のほうが遅い場合がある。例えば、被検査物が電力ケーブルである場合、表層の材料にはポリエチレンやポリ塩化ビニルなど有機材料が用いられており、ディレーチップがアクリル製の場合にはＶ1 ＞Ｖ２となる。従って、図４（ｂ）に示すように、θ１＞θ２となる。即ち、縦波用振動子１１から発せられた超音波Ｗは、ディレーチップ１２から被検査物の表層１３ａへ入射する際において、自体の深層直下方向により近づく方向に屈折する。図４（ｂ）から明らかなとおり、表層中へ入射した超音波Ｗは、次層との界面で鋭角に反射し、入射位置の近傍に戻ってくるので、入射位置から離れた位置に向けての送信は困難（不可能）となる。
【００１０】
この問題は受信の場合でも同様である。即ち、図４（ｂ）の様にＶ1 ＞Ｖ２の場合、被検査物中を伝搬してくる縦波の超音波が、大きな入射角をもってディレーチップに到達したときには、縦波の超音波はディレーチップ内には入射できず縦波用振動子による検出はできないのである。
【００１１】
本発明の課題は、上記問題を解決し、被検査物の材料がディレーチップの材料よりも超音波伝搬速度の遅い材料であっても、より大きな屈折角をもって被検査物中に斜角入射させることができ、また、被検査物中を伝搬してくる超音波が大きな入射角をもってディレーチップ面に到達しても、ディレーチップ内に入射させることができ受信できる超音波プローブを提供し、その好ましい用途を示すことである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の特徴を有するものである。
（１）横波の超音波を発する横波用振動子に、この横波用振動子と被検査物との間に介在するようにディレーチップが取り付けられた構造を有し、▲１▼前記横波の超音波をＷ１とし、ディレーチップ中におけるＷ１の伝搬速度をＶ１とし、▲２▼ディレーチップと被検査物と界面において、前記Ｗ１と互いにモード変換される関係にある被検査物中の縦波の超音波をＷ２とし、該Ｗ２の被検査物中における伝搬速度をＶ２とするとき、Ｖ１＜Ｖ２となるように、ディレーチップの材料が被検査物の材料に対して選択されてなるものである超音波プローブ。
【００１３】
（２）被検査物の材料が電力ケーブルの被覆層に用いられる有機材料であって、ディレーチップによって形成される、横波用振動子の振動面と被検査物の表面とのなす角度が、１０度〜８５度である上記（１）記載の超音波プローブ。
【００１４】
（３）上記（１）または（２）に記載の超音波プローブを、被検査物の表面の送信位置、受信位置に配置される送信用、受信用の超音波プローブとして有し、
▲１▼送信用の超音波プローブは、横波用振動子からディレーチップ中に横波の超音波を発し、この横波の超音波をディレーチップと被検査物との界面において縦波の超音波にモード変換し、この縦波の超音波を受信用の超音波プローブに直接向けて被検査物中に入射し得るものであり、
▲２▼受信用の超音波プローブは、前記送信用の超音波プローブから直線的に到達した前記縦波の超音波を、被検査物とディレーチップとの界面において横波の超音波にモード変換してディレーチップ中に入射させ、この横波の超音波を横波用振動子にて受信し得るものである、超音波の送受信装置。
【００１５】
（４）被検査物の表面が、平面、または送信位置と受信位置とを結ぶ直線を含む曲面であって、上記送信用の超音波プローブから受信用の超音波プローブに直線的に到達する縦波の超音波が、被検査物の表面に沿って直線的に伝搬するものである上記（３）記載の装置。
【００１６】
（５）▲１▼送信から受信までの所要時間Ｔを計測する時間計測手段と、▲２▼送信用、受信用の超音波プローブ間の直線距離Ｌと前記Ｔとから被検査物中での超音波の伝搬速度Ｌ／Ｔの値を算出する計算手段とが、さらに設けられた上記（３）記載の装置。
【００１７】
（６）上記（１）または（２）に記載の超音波プローブを用い、横波用振動子がディレーチップ中に発した横波の超音波を、ディレーチップと被検査物との界面において縦波の超音波にモード変換してこれを被検査物中に入射させて送信することを特徴とする超音波の送信方法。
【００１８】
（７）上記（１）または（２）に記載の超音波プローブを用い、被検査物中を伝搬してくる縦波の超音波を、被検査物とディレーチップとの界面において横波の超音波にモード変換してこれをディレーチップ中に入射させて横波用振動子で受信することを特徴とする超音波の受信方法。
【００１９】
（８）上記（６）記載の超音波の送信方法と、上記（７）記載の超音波の受信方法とを用いる超音波の送受信方法であって、被検査物の表面が、平面、または送信位置と受信位置とを結ぶ直線を含む曲面であり、送信用の超音波プローブから受信用の超音波プローブまで被検査物中を伝搬する縦波の超音波を、被検査物の表面に沿って直線的に伝搬させることを特徴とする超音波の送受信方法。
【００２０】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明による超音波プローブの構造を説明すると共に、送信方法、受信方法を説明する。
図１は、本発明の超音波プローブが被検査物に装着され、送信している状態を示す断面図である。同図のように、本発明の超音波プローブＡは、横波の超音波を発生させる横波用振動子１にディレーチップ２が取り付けられた構造を有する。ディレーチップ２は、横波用振動子１と被検査物Ｂとの間に介在するように取り付けられており、これによって横波用振動子１の振動面は被検査物Ｂの表面に対し角度をなして保持される。同図の例では、横波用振動子１とディレーチップ２とはハウジング３に収納されており、リード線４が外部の駆動回路（図示せず）に接続されている。以下、横波の超音波を「横波」、縦波の超音波を「縦波」と呼ぶ。横波は、波の振動方向と進行方向とが垂直な進行波である。図中、ｙは被検査物の表面の法線または垂線である。
【００２１】
このような構造とすることによって、横波用振動子１から発せられる横波Ｗ１（太い破線の矢印）は、ディレーチップ２中を通過し、ディレーチップ２と被検査物Ｂとの界面Ｓに入射角θ１で到達する。横波Ｗ１は、界面Ｓにおいて一部がモード変換されて縦波Ｗ２（太線の矢印）となり被検査物中に入射する。縦波／横波のモード変換は、２つの物質が接触する界面を通過する際、その界面において生じる現象である。横波Ｗ１のうちモード変換されなかった残部は横波のままＷ３（細い破線の矢印）として入射する。このとき、ディレーチップと被検査物との材料の組み合わせが図４（ｂ）で説明したような組み合わせの場合であっても、縦波Ｗ２の屈折角θ２を、前記横波Ｗ１の入射角θ１よりも大きいものとすることが可能となる。従って、従来よりも大きな屈折角をもって、より離れた受信用プローブに向けて、縦波Ｗ２を斜角入射できることになる。θ１＜θ２とし得る理由を次に説明する。
【００２２】
固体中を超音波が伝搬する場合、横波の伝搬速度は縦波の伝搬速度の約６０％程度であり、横波は縦波よりも充分に遅い。本発明の超音波プローブおよび送信方法、受信方法では、横波が縦波よりも充分遅いことに着目し、この関係を積極的に利用するため横波用振動子を用いている。さらに、ディレーチップと被検査物との界面を超音波が通過する場合、超音波の一部がモード変換（横波／縦波の変換）されるという現象に着目し、この現象を積極的に利用している。
【００２３】
横波用振動子から発せられた横波Ｗ１のディレーチップ中での伝搬速度をＶ１とし、横波Ｗ１が界面Ｓでモード変換されて発生した縦波Ｗ２の被検査物中での伝搬速度をＶ２とする。このとき従来技術において問題とした（伝搬速度の速いアクリル、伝搬速度の遅いポリエチレン）のような材料の組み合わせであったとしても、アクリル中の横波の伝搬速度Ｖ１と、ポリエチレン中の縦波の伝搬速度Ｖ２とではＶ１＜Ｖ２となり、スネルの法則で説明されるように、横波の入射角θ１＜縦波の屈折角θ２となり得るのである。
【００２４】
本発明で用いる横波用振動子は、（横波の超音波／他のエネルギー）変換素子であって、送信用としては横波の超音波を発生し得るものであればよく、受信用としては横波の超音波を電気信号など何らかの信号に変換し得るものであればよい。横波用振動子は、通常は、横波の超音波と電気エネルギー等とを可逆的に変換し得るものであるから、送信用と受信用には同一のものを用いてよい。また、好ましい送信や受信を行なうために、送信用と受信用には、振動面の面積、変換効率、感度、入出力など、互いに異なる仕様の横波用振動子を用いてもよい。
横波用振動子で発生させる横波の周波数は、特に限定されないが、０．５ＭＨｚ〜５ＭＨｚ程度が望ましい。
【００２５】
ディレーチップは、公知のものを用いてよく、横波用振動子が装着されるクサビ状の勾配部分を有し、公知の機能と同様、横波用振動子の振動面と被検査物の表面とが角度をなすようにこれらの間に介在し得るものであればよい。勾配部分の面と被検査物の表面とのなす角度は、図１における横波Ｗ１の入射角θ１となるものであり、ディレーチップと被検査物との材料の組み合わせや、必要な入射角度にもよるが、１０度〜８５度が汎用である。
【００２６】
ディレーチップの材料と被検査物の材料との組み合わせは、（横波Ｗ１のディレーチップ中での伝搬速度Ｖ１）＜（縦波Ｗ２の被検査物中での伝搬速度Ｖ２）となるように選択するのが好ましいが、横波用振動子を用いたことによって、一般のディレーチップと一般の有機材料からなる表層を有する被検査物であれば充分にＶ１＜Ｖ２となり、被検査物の選択の幅が広がる。有機材料からなる表層を有する被検査物としては、電力ケーブルの他、パイプ、ホース、シート材、壁材・床材などの表面材、などが例示される。
【００２７】
本発明の超音波プローブは、横波用振動子とディレーチップとの構成を最小限の構成とするものであるが、これに対してモールドやハウジング、電気回路など、付帯的なものは自由に加えてよい。
【００２８】
本発明の超音波プローブを一対で用いることによって、超音波を大きな角度で斜角入射でき、またそれを受信し得る好ましい送受信装置を構成することができる。例えば、本発明の出願人は、先に「超音波の伝搬速度の測定方法およびその装置」（特願平９−１１２３３３号）を出願している（以下、先の出願）。先の出願の発明は、垂直法と斜角法とで得られるＴ、ｔ、Ｌからなる式Ｌ／（ｔ2 −Ｔ2 ）1/2 の値を、被検査物の表層中における超音波の伝搬速度とするものである。垂直法では、被検査物中に表層表面から垂直に内部直下方向へ超音波を入射し、表層と次層との界面で反射させて発信位置で受信し、発信から受信までの所要時間Ｔを計測する。斜角法では、前記超音波を、表層表面の発信手段から斜角入射し、表層と次層との界面で反射させて、発信位置から距離Ｌだけ離れた表層表面上の受信手段にて受信し、発信から受信までの所要時間ｔを得る。本発明の送受信装置は、先の出願の発明における斜角法を実施するための装置として、また伝搬速度の測定装置を構成するための送受信装置として好ましいものである。
【００２９】
また、本発明の超音波プローブを一対で用いた送受信装置は、送信側では被検査物に入射した縦波の屈折角が従来の超音波プローブの場合に比べて充分大きく、また受信側でも、従来不可能であった大きな入射角で到達した縦波をディレーチップ中に取り込むことができる。従って、表層と次層との界面での反射を利用した従来の斜角法とは異なり、送信用の超音波プローブから受信用の超音波プローブへ、縦波を直線的に一度も反射させず直接到達させる送受信方法、および送受信装置の構成が可能となる。これを図２、図３に示して次に説明する。
【００３０】
図２は、断面円形の電力ケーブルを被検査物とした場合を示す図である。この電力ケーブルの表層はポリ塩化ビニルからなる。送信用の超音波プローブＡ１と受信用の超音波プローブＡ２とは、電力ケーブルの表面に長手方向に配置されている。同図の例では、送信用の超音波プローブＡ１において、横波Ｗ１１がモード変換されて電力ケーブルの表層に入射した縦波Ｗ２の屈折角を９０度となるようにディレーチップの傾斜角度が調整されている。これによって、縦波Ｗ２は、送信位置から受信位置まで、被検査物の表面に沿って直線的に伝搬することができる。受信位置に到達した縦波Ｗ２は、受信用の超音波プローブＡ２のディレーチップと被検査物との界面で一部が横波Ｗ１２にモード変換されてディレーチップ内に入射し、横波用振動子で信号に変換される。
【００３１】
図２の例における被検査物の表面は、円柱の曲面を呈するものであるが、他に平面や、円錐の曲面を呈するものであってもよく、送信位置と受信位置とを結ぶ直線を含むような面であればよい。
【００３２】
図３は、図２と同じ断面円形の電力ケーブルを被検査物とした図であるが、送信用の超音波プローブＡ１と、受信用の超音波プローブＡ２とは、電力ケーブルの外周を巡る方向に配置されている。図中のｙ１、ｙ２は、送信位置、受信位置における被検査物表面の法線である。同図の例では、送信用の超音波プローブＡ１において、横波Ｗ１１がモード変換されて電力ケーブルの表層に入射した縦波Ｗ２の屈折角θ２１を６０〜８０度程度の大きな角度となるようにディレーチップの傾斜角度が調整されている。これによって、縦波Ｗ２は、送信位置から受信位置まで、表層Ｂ１と次層Ｂ２との界面に接することなく、直線的に伝搬し到達することができる。受信用の超音波プローブＡ２においても、大きな入射角θ２２で被検査物中を伝搬してきた縦波Ｗ２を横波Ｗ１２にモード変換し受信することができる。
【００３３】
これら図２、図３に示す送受信の方法および送受信装置を利用することによって、被検査物中の超音波の伝搬速度を高精度にかつ容易に測定することが可能となる。例えば、電力ケーブルを被検査物としたとき、従来の超音波プローブでは、２つの超音波プローブ間で超音波を直接伝搬させることは上記屈折角の問題から不可能であったので、垂直法などによって表層中の超音波の伝搬時間を測定し、カタログ等に記載の表層の厚みと伝搬時間とから伝搬速度を算出していた。このような従来の方法では、表層の厚み寸法の公差が大きいために、現物の寸法がカタログ設計値と大きく異なる場合があり、算出された伝搬速度も誤差の大きなものとなっていた。
【００３４】
しかし、図２、図３に示す送受信の方法および送受信装置によれば、送信位置と受信位置との直線距離（図３では弦の長さ）Ｌを高い精度で容易に直読でき、伝搬時間Ｔを計測して、高い精度の伝搬速度Ｌ／Ｔが容易に得られる。即ち、本発明による送受信方法および送受信装置は、被検査物中における超音波の伝搬速度の測定方法、測定装置として用いることができる。ディレーチップ中の伝搬時間に関する誤差は必要に応じて補正すればよい。
【００３５】
本発明の送受信装置を、超音波の伝搬速度の測定装置とするには、前記Ｔを計測する時間計測手段、Ｌ／Ｔを算出する計算手段などを、自動または手動の装置として任意に付与してよい。一例としては、横波用振動子を振動させるための回路と、受信側の横波用振動子からの信号を増幅する回路とがコンピュータによって制御されるよう接続され、該コンピュータによってＴが計測され、Ｌ／Ｔが算出される構成が挙げられる。
【００３６】
本発明の送受信方法および送受信装置を、被検査物中における超音波の伝搬速度の測定方法、測定装置として用いることによって、有機材料を被検査物としてその劣化診断を行なうことができるようになる。有機材料中を伝搬する超音波の伝搬速度は、該材料の劣化（＝破断伸び率の変化）に伴って変化するという現象が知られているので、求められた伝搬速度を破断伸び率に対応させて、被検査物の劣化が推定されるのである。本発明によって得られる伝搬速度は、Ｌ、Ｔ共に直接的な計測値から算出されるものであり、精度が高い。従って、これをもとにした材料の劣化診断も精度の高いものとなる。
【００３７】
劣化診断の被検査物としては、前記したように有機材料からなる表層を有する被検査物が挙げられる。なかでも電力ケーブルは、シースや絶縁層に、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレンプロピレンゴム等が用いられたものが対象となる。特に、布設状態にある電力ケーブルに対しては、被覆層の劣化診断を非破壊、高精度で行なうことが求められるので、本発明は特に有用なものとなる。
【００３８】
【実施例】
本実施例では、電力ケーブルを被検査物とし、図１で説明した本発明の超音波プローブを１対用いて図２の装置を構成し、１対の超音波プローブ間での直接的な送受信を行った。さらに、超音波の伝搬時間とプローブ間の距離を実際に計測して被覆層中の超音波の伝搬速度を算出した。
【００３９】
電力ケーブルの表層は、軟質ポリ塩化ビニルからなるシースである。
ディレーチップの材料はアクリル、横波用振動子が装着される面と電力ケーブル表面とのなす角度（＝横波の入射角θ１）は５０度とした。
１対の超音波プローブは、電力ケーブルの長手中心軸と平行に配置した。
【００４０】
図２の装置において、周波数１ＭＨｚの横波の超音波を送信用の超音波プローブＡ１から送信したところ、受信用の超音波プローブＡ２で受信したことを確認した。また、この超音波の送受信中において、伝搬経路中に、表層から幅０．５ｍｍ、深さ１ｍｍの切り込みを入れることによって、送信が途絶えることを確認した。このことから、この送受信が、電力ケーブルの表層表面に沿った超音波の直線的な到達によるものであって、内部での反射によって到達したものでないことがわかった。
【００４１】
〔伝搬速度の算出〕
送信位置と受信位置との距離Ｌを計測し、Ｌ＝３ｍｍを得た。また、発信から受信までの所要時間Ｔを計測し、Ｔ＝１．６１μｓを得た。これらの計測結果Ｌ、Ｔ、から、シース中の超音波の伝搬速度１８６０ｍ／ｓｅｃを得た。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によって、被検査物の材料がディレーチップの材料よりも超音波伝搬速度の遅い材料であっても、より大きな屈折角をもって被検査物中に斜角入射させることができ、また、被検査物中を伝搬してくる超音波が大きな入射角をもってディレーチップ面に到達しても、ディレーチップ内に入射させることができ受信できるようになった。また、モード変換された縦波の屈折角を９０度まで大きくすることもでき、この縦波を被検査物の表面に沿って受信位置へ直線的に伝搬させることができるようになり、被検査物の表面の２点間において、直接的な送受信が可能となった。
これによって、例えば、電力ケーブルを被検査物とする場合には、カタログ値を参照していた従来の方法に比べて、破壊的に調べた場合の値からのバラツキは小さくなり、超音波の伝搬速度と破断伸び率との関係から得られる表層の劣化（＝破断伸び率の変化）の診断の精度をより向上させることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の超音波プローブの一例を模式的に示す図である。
【図２】本発明の送受信装置の構成例を示す図である。
【図３】本発明の送受信装置の他の構成例を示す図である。
【図４】従来の斜角入射用の超音波プローブの構造例および使用例を示す図である。
【符号の説明】
Ａ      超音波プローブ
Ｂ      被検査物
Ｗ１    横波
Ｗ２    縦波
１      横波用振動子
２      ディレーチップ
【図１】
0003650509.tif 000002
【図２】
0003650509.tif 000003
【図３】
0003650509.tif 000004
【図４】
0003650509.tif 000005