(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査体に向けて弾性波を入射し、被検査体で反射された弾性波を取得して検査を行う検査方法において、粉体からなる弾性波の導波材を備え、前記導波材に印可する圧力を変化させることによって前記導波材の音響インピーダンスを変化させ、被検査体の音響インピーダンスと前記導波材の音響インピーダンスを相対的に近づけて、前記被検査体の検査を行うことを特徴とする検査方法。
【請求項２】
粉体からなる導波材と、前記導波材を介して被検査体側へ入射弾性波を供給すると共に、前記被検査体側からの反射弾性波を前記導波材を介して取得する弾性波入出力部と、前記導波材の音響インピーダンスが前記被検査体の音響インピーダンスに相対的に近づくように、前記導波材へ印加する圧力を変化させることによって、前記導波材の音響インピーダンスを変化させるインピーダンス制御部とを備えた検査装置。
【請求項３】
前記粉体が、複数種類の粒径を有する粒子が混合されてなる、請求項２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記粉体が、複数種類の材料の粒子が混合されてなる、請求項２または請求項３に記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波等の弾性波を利用して、被検査体内部の空隙や欠陥等についての検査を行う検査装置および検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検査体の内部における空隙や欠陥等の有無を検査する非破壊検査手法として、弾性波の一種である超音波を用いた探傷法（超音波探傷法）が挙げられる（例えば、特許文献１〜３参照）。この超音波探傷法は、その検査手法の簡便さから、機械材料や構造物の探傷法として最も一般的な手法である。超音波探傷法は、振動子（探蝕子）と被検査体との位置関係によって、接触式と非接触式とに大別される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１９２６４９号公報
【特許文献２】特開１９９７−１３３６６４号公報
【特許文献３】特開１９９６−１０５８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
接触式では、基本的には振動子を被検査体に直接接触させた状態で被検査体へ超音波を入射させ、被検査体で反射された超音波を検出することにより、被検査体内部の検査を行うようになっている。この接触式では、比較的効率良く被検査体中に超音波信号を送出することができるものの、被検査体内部の表面近傍における空隙や欠陥等を検査するのが困難である。これは、この表面近傍は、振動子にとって、入射信号（入射パルス）と反射信号（反射エコー）とが分離できない領域（不感帯）となるためである。
【０００５】
一方、非接触式では、振動子を被検査体に対して非接触とした状態で、上記のように被検査体側で反射された超音波を検出することにより、被検査体内部の検査を行うようになっている。この非接触式の超音波探傷法として代表的なものは、水を超音波のカップリング材（導波材）として用いた水浸法が挙げられる。この水浸法では、音響インピーダンス（特性音響インピーダンス）が非常に小さい空気を介してでは困難な探傷が可能となると共に、上記した接触式のような振動子自体の不感帯の問題は生じない。ただし、カップリング材としての水（液体）と固体である被検査体とでは、通常、音響インピーダンスが依然として大きく異なる。このため、被検査体の表面において大きな反射成分（反射エコー）が生じることになり、被検査体内部（表面近傍）の空隙や欠陥等での反射成分を、被検査体表面での反射成分と分離するのが困難となる。
【０００６】
なお、水浸法における水の代わりに、ゲル状物質をカップリング材として用いた非接触式の超音波探傷法も提案されているが、やはり被検査体とカップリング材との音響インピーダンスの差が大きいことから、上記した水浸法の場合と同様の問題が生じることになる。
【０００７】
このように、従来の超音波等の弾性波を用いた検査手法（超音波探傷法等）では、接触式および非接触式を問わず、被検査体内部の表面近傍における空隙や欠陥等を検査するのが困難であり、検出精度が低くなってしまっていた。
【０００８】
なお、上記特許文献２では、カップリング材に所定の材料（粉末等）を添加することにより、被検査体に応じてカップリング材の音響インピーダンスを調整する手法が提案されている。しかし、この手法では、音響インピーダンスの調整範囲が限定され、また、被検査体ごとに個別にカップリング材の材料成分を調整するのは非常に煩雑である。さらに、測定条件の変化による被検査体の音響インピーダンスの変動に対応することも困難である。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、検出精度を簡易に向上させることが可能な検査装置および検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の検査方法は、粉体からなる導波材を介して被検査体側へ入射弾性波を供給すると共に、被検査体側からの反射弾性波を導波材を介して取得して被検査体の検査を行う際に、導波材に印可する圧力を制御することで、この被検査体の音響インピーダンスに相対的に近づくように、導波材の音響インピーダンスを変化させるようにしたものである。
【００１１】
本発明の検査装置は、粉体からなる導波材と、この導波材を介して被検査体側へ入射弾性波を供給すると共に、被検査体側からの反射弾性波を導波材を介して取得する弾性波入出力部と、導波材の音響インピーダンスが被検査体の音響インピーダンスに相対的に近づくように、導波材に印可する圧力を制御することによって導波材の音響インピーダンスを変化させるインピーダンス制御部とを備えたものである。
【００１２】
本発明の検査装置および検査方法では、粉体からなる導波材を介して被検査体側へ入射弾性波が供給され、被検査体側からの反射弾性波が導波材を介して取得されることにより、被検査体の検査が行われる。この際、被検査体の音響インピーダンスに相対的に近づくように、導波材の音響インピーダンスが制御される。これにより、被検査体と導波材との音響インピーダンス差が小さくなるため、反射弾性波における被検査体表面での反射成分が低減する。また、被検査体に応じた導波材の材料の個別調整等が不要であるため、導波材の音響インピーダンス制御を簡易に行うことができる。
【００１３】
本発明の検査装置では、上記インピーダンス制御部が、被検査体の音響インピーダンスと略同一となるように、導波材の音響インピーダンスを制御するのが好ましい。このように構成した場合、被検査体と導波材との音響インピーダンス差がほとんどなくなる（望ましくは０（ゼロ）となる）ため、被検査体表面での反射成分が更に低減する（ほとんどなくなるか、０となる）。したがって、検出精度が更に向上する。
【００１４】
本発明の検査装置では、導波材として粉体を用いる。このように構成した場合、導波材による被検査体への悪影響（例えば、被検査体を濡らしたり、汚染すること等）が回避されると共に、導波材の再利用が可能となる（検査の度に導波材を取り換えることが不要となる）ため、検査の際の利便性が向上する。この場合において、粉体が、複数種類の粒径を有する粒子が混合されてなるようにしたり、複数種類の材料の粒子が混合されてなるようにしたり、あるいはこれらの組み合わせからなる（複数種類の粒径を有する粒子と、複数種類の材料の粒子とが、それぞれ混合されてなる）ようにしてもよい。これらのように構成した場合、例えば、導波材における音響インピーダンスの変化幅を広げることが可能となったり、音響インピーダンスの値の微調整がし易くなったりする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の検査装置および検査方法によれば、導波材として粉体を用いるので、従来の手法と比較して、導波材の音響インピーダンスの値を被検査体の音響インピーダンスに格段に近い値とすることが可能となる。また、導波材に印可する圧力を制御することで、導波材の音響インピーダンスを変化させるようにしたので、簡易な手法によって、反射弾性波における被検査体表面での反射成分を低減することができる。このことにより、被検査体内部に入射する弾性波のパワーが増大するため、内部の空隙や欠陥等での反射成分を検出し易くすることができる。また、被検査体表面での反射成分を低減することができることから、従来の手法では被検査体表面での反射成分に隠れて見えなかった、表面近傍の空隙や欠陥等での反射成分が検出し易くなる。よって、このような被検査体内部（特に被検査体表面近傍）の空隙や欠陥等を検査する際の検出精度を簡易に向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る検査装置の概略構成例を表す図である。
【図２】カップリング材としての粉体に印加される圧力とその粉体の音響インピーダンスとの関係の一例を表す特性図である。
【図３】比較例１に係る検査装置の概略構成例を表す図である。
【図４】比較例２に係る検査装置の概略構成例を表す図である。
【図５】実施の形態の実施例１に係る検査装置の概略構成例を表す図である。
【図６】実施例１に係る検査の際の経過時間と反射波の電圧値との関係の一例を表す特性図である。
【図７】実施の形態の実施例２に係る検査装置の概略構成例を表す図である。
【図８】実施例２に係る検査の際の経過時間と反射波の電圧値との関係の一例を表す特性図である。
【図９】図１に示した検査装置における他の検査態様例を表す図である。
【図１０】変形例に係るカップリング材としての粉体の構成例を表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
＜実施の形態＞
［検査装置１の構成］
図１は、本発明の一実施の形態に係る検査装置（検査装置１）の概略構成を模式的に表したものである。検査装置１は、後述する超音波等の弾性波を利用して、被検査体２内部の空隙や欠陥等（ここでは、空隙２１とする）についての検査（非破壊検査）を行う装置（非接触式の超音波探傷法を用いた検査装置）である。
【００１９】
この検査装置１は、圧力容器１１（容器）、後述するカップリング材（導波材）としての粉体１２、振動子（探蝕子）１３、発信部１４、受信部１５、表示部１６、加圧ピストン１７（ピストン）、駆動部１８および制御部１９を備えている。ここで、振動子１３、発信部１４および受信部１５が、本発明における「弾性波入出力部」の一具体例に対応し、圧力容器１１、加圧ピストン１７、駆動部１８および制御部１９が、本発明における「インピーダンス制御部」の一具体例に対応する。なお、本発明の一実施の形態に係る検査方法は、本実施の形態の検査装置１において具現化されるため、以下併せて説明する。
【００２０】
圧力容器１１は、被検査体２および粉体１２を収容する容器であり、高耐圧性を示すように構成されている。このような圧力容器１１は、例えばステンレス等の材料からなる。
【００２１】
粉体１２は、検査の際に弾性波（後述する入射弾性波Ｗinおよび反射弾性波Ｗref）を効率良く伝播させるための媒体（カップリング材，導波材）であり、ここでは圧力容器１１内で被検査体２の周囲を覆うように充填されている。このような粉体１２としては、例えばセラミック粉末や金属粉末等の材料が挙げられる。このうち、特にエンジニアリングプラスチックにおける探傷検査の際には、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）粉末を用いるのが好ましく、また、マグネシウム（Ｍｇ）合金における探傷検査の際には、タングステン（Ｗ）粉末を用いるのが好ましい。後述する粉体１２の音響インピーダンスＺが変化する範囲内に、各々の被検査体２を構成する材料の音響インピーダンスＺを含むからである。なお、この粉体１２における各粒子の粒径は、３〜８０μｍ程度である。
【００２２】
振動子１３は、粉体１２を介して被検査体２側へ入射弾性波Ｗin（入射信号，入射パルス）を出力（供給）すると共に、被検査体２側からの反射弾性波Ｗref（反射信号，反射エコー）を入力（取得）する素子であり、例えば圧電セラミックスを用いた圧電素子等からなる。具体的には、例えば圧電素子の両面間に電圧が印加されると、その電圧の大きさに応じて圧電素子が伸縮し、電気信号を機械的信号に変換する（入射弾性波Ｗinを発信する）。一方、反射弾性波Ｗrefによる機械的信号が入力すると、例えばその振動量に応じた電圧が圧電素子の両端間に発生することにより、逆に機械的信号を電気信号に変換する（反射弾性波Ｗrefを受信する）。振動子１３では、このような電気信号と機械的信号との間の変換（圧電効果）を利用して、入射弾性波Ｗinの送信および反射弾性波Ｗrefの受信を行うことが可能となっている。また、ここでは複数の振動子１３が圧力容器１１内に埋設されると共に、アレイ状に配置されている。このようなアレイ状の配置により、電子走査（複数の振動子１３の順次動作や、位相差を持たせた駆動による指向性制御）が実現されるようになっている。
【００２３】
発信部１４は、各振動子１３に対して、入射弾性波Ｗinを発生させるための電気信号を供給するものである。
【００２４】
受信部１５は、各振動子１３へ入力された反射弾性波Ｗrefに対応する電気信号に基づいて、被検査体２の検査に用いられる出力信号を生成するものである。なお、このような出力信号は、表示部１６へ出力されるようになっている。
【００２５】
表示部１６は、受信部１５から供給される上記出力信号の時間変化を表示するものである。具体的には、後述するように、反射弾性波Ｗrefの波高値（電圧値等）と経過時間（反射時間）との対応関係を随時（リアルタイムに）表示することが可能となっている。なお、このような表示部１６としては、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の各種方式のディスプレイを用いることが可能である。
【００２６】
加圧ピストン１７は、粉体１２に対して圧力を印加するためのピストンであり、圧力容器１１内の被検査体２の上方（被検査体２を基準として振動子１３の埋設面とは反対側）に配置されている。そして、ここでは、加圧ピストン１７が図１中の矢印Ｐ１で示したように変位（上下方向に変位）することにより、粉体１２に対して圧力を印加することが可能となっている。なお、詳細は後述するが、粉体１２に印加される圧力Ｐが変化することにより、例えば図２に示したように、それに応じて粉体１２の音響インピーダンスＺも変化（この例では、略線形に変化）するようになっている。
【００２７】
駆動部１８は、加圧ピストン１７を駆動するものであり、例えば各種方式のアクチュエータを用いて構成されている。この駆動部１８は、具体的には加圧ピストン１７を上下方向（矢印Ｐ１の方向）に変位させるようになっている。
【００２８】
制御部１９は、発信部１４、受信部１５、表示部１６および駆動部１８における各動作を制御するものであり、例えばマイクロコンピュータ等からなる。本実施の形態では特に、この制御部１９は、駆動部１８による加圧ピストン１７の変位量を制御することにより、粉体１２へ印加する圧力Ｐを制御する。このようにして、粉体１２へ印加する圧力Ｐを変化させることにより、それに応じて上記したように、粉体１２の音響インピーダンスＺを変化させることが可能となっている。この際、詳細は後述するが、制御部１９は、被検査体２の音響インピーダンスＺに相対的に近づく（好ましくは略同一となる）ように、駆動部１８および加圧ピストン１７を介して粉体１２の音響インピーダンスＺを変化させるようになっている。
【００２９】
［検査装置１の作用・効果］
（基本動作）
この検査装置１では、発信部１４から振動子１３に対して入力信号（電気信号）が供給されると、各振動子１３はその入力信号に応じて振動し、粉体１２を介して被検査体２側へ入力弾性波Ｗinが供給（送信）される。
【００３０】
すると、被検査体２側（例えば、被検査体２内部の空隙（欠陥）２１や、加圧ピストン１７の加圧面等）において入射弾性波Ｗinが反射され、反射弾性波Ｗrefとして振動子１３側へ伝播する。ここで、被検査体２内部の空隙（欠陥）２１における音響インピーダンスＺは、一般に被検査体２自体の音響インピーダンスＺと比べて極めて低いことから、この空隙（欠陥）２１において入射弾性波Ｗinの反射が生じる。このようにして得られた被検査体２側からの反射弾性波Ｗrefは、粉体１２を介して振動子１３へと入力される。各振動子１３は、反射弾性波Ｗrefの振動量に応じた出力信号（電気信号）を出力する。
【００３１】
そして、表示部１６には、このような出力信号の時間変化が表示される。具体的には、例えば反射弾性波Ｗrefの波高値と経過時間（反射時間）との対応関係がリアルタイムに表示され、これにより被検査体２内部における空隙（欠陥）２１の有無等の検査が行われる。
【００３２】
（特徴的部分の作用）
次に、本実施の形態の検査装置１における特徴的部分の作用について、比較例（比較例１，２）と比較しつつ詳細に説明する。
【００３３】
（比較例１）
図３は、比較例１に係る検査装置（検査装置１０１）の概略構成を模式的に表したものである。この比較例１の検査装置１０１は、振動子１３、発信部１４、受信部１５、表示部１６および制御部１９を備えている。すなわち、検査装置１０１は、検査装置１において、圧力容器１１、粉体１２、加圧ピストン１７および駆動部１８を設けないようにした（省いた）ものとなっている。
【００３４】
この検査装置１０１では、上記した本実施の形態の検査装置１とは異なり、カップリング材（導波材）が設けられていない。したがって、検査装置１０１では、振動子１３から空気を介して被検査体２側へ入力弾性波Ｗinが供給されると共に、被検査体２側からの反射弾性波Ｗrefが空気を介して振動子１３へ供給される。
【００３５】
ここで、空気の音響インピーダンスＺは非常に小さいため（４１０Ｐａ・ｓ／ｍ程度）、振動子１３から空気中に放射されるパワーは僅かである。加えて、空気と被検査体２とでは、音響インピーダンスＺの差異が大きいことから（例えばマグネシウムの音響インピーダンスは８．６ＭＰａ・ｓ／ｍ程度である）、検査装置１０１では、空気中に放射された僅かなパワーのほとんどが、被検査体２の表面Ｓ１で反射されてしまう。このため、比較例１では、被検査体２内部の空隙（欠陥）２１からの反射成分を検出することは、ほとんど不可能である。
【００３６】
（比較例２）
一方、図４に示した比較例２に係る検査装置（検査装置２０１）は、容器２００、カップリング材（導波材）２０２、振動子１３、発信部１４、受信部１５、表示部１６および制御部１９を備えている。すなわち、この検査装置２０１は、上記比較例１の検査装置１０１において、圧力容器１１および粉体１２の代わりに容器２００およびカップリング材（導波材）２０２を設けると共に、加圧ピストン１７および駆動部１８を省いたものとなっている。
【００３７】
この検査装置２０１では、カップリング材（導波材）２０２として、例えば、水等の液体やゲル状物質などが用いられている。そして、振動子１３からこのカップリング材（導波材）２０２を介して被検査体２側へ入力弾性波Ｗinが供給されると共に、被検査体２側からの反射弾性波Ｗrefがカップリング材（導波材）２０２を介して振動子１３へ供給される。なお、図４に示した構成において、カップリング材（導波材）２０２として水を用いるようにしたものが、いわゆる「水浸法」と呼ばれる検査方法に対応する。
【００３８】
検査装置２０１では、音響インピーダンスＺの値が空気よりも大きいカップリング材（導波材）２０２を用いて検査を行っている。このため、上記比較例１と比べると被検査体２との音響インピーダンスＺの差異が小さくなり、被検査体２の内部の空隙（欠陥）２１を検出することは可能である。
【００３９】
しかしながら、カップリング材（導波材）２０２としての液体やゲル状物質と、固体である被検査体２とでは、通常、音響インピーダンスＺが依然として大きく異なる（水の音響インピーダンスは約１．５ＭＰａ・ｓ／ｍである）。このため、被検査体２の表面Ｓ１における大きな反射成分が残存してしまい、被検査体２の表面Ｓ１近傍の空隙（欠陥）２１での反射成分を検出するのは困難である。すなわち、この比較例２においても、特に被検査体２の表面Ｓ１近傍の空隙（欠陥）２１の検出精度が低くなってしまう。
【００４０】
なお、比較例２において、カップリング材２０２に所定の材料（粉末等）を添加することにより、被検査体２に応じてカップリング材（導波材）２０２の音響インピーダンスＺを調整する手法も考えられる。しかしながら、粉末の添加等により調整可能な音響インピーダンスＺの範囲は狭い範囲に限られており、また、そのように被検査体２ごとに個別にカップリング材（導波材）２０２の材料成分を調整するのは、非常に煩雑である。さらに、測定時の条件変化に伴って被検査体の音響インピーダンスが変動した場合に、対応してカップリング材（導波材）の音響インピーダンスを変化させることも難しい。
【００４１】
（実施の形態）
これに対して本実施の形態の検査装置１では、図１に示したように、制御部１９は、被検査体２の音響インピーダンスＺに相対的に近づくように、駆動部１８および加圧ピストン１７を介して、粉体１２の音響インピーダンスＺを変化させる。具体的には、制御部１９は、駆動部１８による加圧ピストン１７の変位量を制御することにより、粉体１２へ印加する圧力Ｐを制御する。そして、例えば図２に示したように、粉体１２に印加される圧力Ｐが変化するのに応じて粉体１２の音響インピーダンスＺも変化することを利用して、この粉体１２の音響インピーダンスＺを制御する。すなわち、制御部１９は、粉体１２へ印加する圧力Ｐを変化させることにより、粉体１２の音響インピーダンスＺを変化させる。
【００４２】
このように、被検査体２の音響インピーダンスＺに相対的に近づくように粉体１２の音響インピーダンスＺが変化することにより、被検査体２と粉体１２との音響インピーダンスＺの差異が、上記比較例１，２と比べて小さくなる。その結果、本実施の形態では比較例１，２と比べ、反射弾性波Ｗrefにおける被検査体２の表面Ｓ１での反射成分が低減し、被検査体２内部（表面近傍）の空隙（欠陥）２１での反射成分を検出するのが容易となる。
【００４３】
このとき、制御部１９は、被検査体２の音響インピーダンスＺと略同一（望ましくは同一）となるように、粉体１２の音響インピーダンスＺを制御するのが好ましい。そのように制御した場合、被検査体２と粉体１２との音響インピーダンスＺの差がほとんどなくなる（望ましくは０（ゼロ）となる）ため、被検査体２の表面Ｓ１での反射成分が更に低減する（ほとんどなくなるか、０となる）。したがって、被検査体２内部（表面近傍）の空隙（欠陥）２１での反射成分と被検査体２の表面Ｓ１での反射成分を検出するのが、更に容易となる。
【００４４】
また、本実施の形態では、比較例２において前述したような、被検査体２に応じたカップリング材２０２の材料（ここでは粉体１２の材料）の個別調整等が不要であるため、粉体１２における音響インピーダンスＺの制御を簡易に行うことができる。
【００４５】
（実施例１）
ここで、図５は、本実施の形態の実施例１に係る検査態様を模式的に表したものである。この実施例１では、被検査体２Ａとしてマグネシウム（Ｍｇ）合金を用い、粉体１２としてタングステン（Ｗ）粉末を用いた。前述した図２は、このタングステン粉末へ印加される圧力Ｐに対するタングステン粉末の音響インピーダンスＺの変化特性を示したものである。この図２により、タングステン粉末の音響インピーダンスＺは、圧力Ｐが１２ＭＰａから３２ＭＰａに増加するのに応じて、６．０ＭＰａ・ｓ／ｍから９．０ＭＰａ・ｓ／ｍまで略線形に変化することが分かる。ここでは、タングステン粉末の音響インピーダンスＺ＝８．６ＭＰａ・ｓ／ｍ（圧力Ｐ＝３１．８ＭＰａ）に設定し、被検査体の音響インピーダンスとほぼ同一となるようにした。また、この実施例１および後述する実施例２では、検査装置１における振動子１３の個数を１つとした。実施例１は、被検査体２Ａ内に空隙（欠陥）２１が存在しない場合の実施例に対応しているため、入力弾性波Ｗinおよび反射弾性波Ｗrefとしての超音波が被検査体２Ａをどの程度透過するのかを確認した。なお、この超音波の周波数は５ＭＨｚとし、タングステン粉末の平均粒径は４．２μｍとした。
【００４６】
図６は、実施例１に係る検査の際の特性例（反射時間と反射弾性波Ｗrefの電圧値との関係の一例）を表したものであり、表示部１６における表示内容（探傷図形）に相当している。この図６により、被検査体２Ａの表面Ｓ１での反射成分が、加圧ピストン１７の表面（加圧面）Ｓ０での反射成分（ピストン面反射成分，背面反射成分；以下同様）と比べて極めて小さいことから、入射弾性波Ｗinのうちのほとんどの成分（エネルギー）が被検査体２Ａを通過し、加圧ピストン１７の表面Ｓ０において反射されていることが分かる。これに対して、従来の検査手法である水浸法では、表面Ｓ１での反射成分の大きさが、図６における表面Ｓ０での反射成分と同程度となる。したがって、従来の検査手法と比べ、被検査体２の表面Ｓ１での反射成分が大幅に低減していることが確認された。
【００４７】
（実施例２）
また、図７は、本実施の形態の実施例２に係る検査態様を模式的に表したものである。この実施例２では、被検査体２Ａと隣接して、厚さ０．６ｍｍのマグネシウム合金からなる被検査体２Ｂを配置し、振動子１３側から被検査体２Ｂ，２Ａの順に積層された積層構造となるようにした。これらの被検査体２Ｂ，２Ａ間の界面Ｓ２が、被検査体２全体の内部に存在する空隙（欠陥）２１に相当する。すなわち、この実施例２は、被検査体２の内部（振動子１３側の表面付近）に空隙（欠陥）２１が存在する場合の実施例に対応することから、空隙（欠陥）２１に相当する界面Ｓ２での反射成分がどの程度の大きさになるのかを確認した。なお、この実施例２においても実施例１と同様に、タングステン粉末の音響インピーダンスＺ＝８．６ＭＰａ・ｓ／ｍ（圧力Ｐ＝３１．８ＭＰａ）に設定している。
【００４８】
図８は、実施例２に係る検査の際の特性例（反射時間と反射弾性波Ｗrefの電圧値との関係の一例）を表したものであり、例えば表示部１６における表示内容（探傷図形）に相当している。ここで、被検査体２に欠陥がない場合の実施例に相当する図６では、界面Ｓ１からの反射成分は小さい値であった。これに対して、表面Ｓ１近傍の内部欠陥を模擬した被検査体２Ａ，２Ｂを検査した図８においては、界面Ｓ２からの反射成分が存在するため、大きな反射成分が観測されている。また、図６では、振動子１３から送出された入射弾性波Ｗinのほとんどが、被検査体２と粉体１２との界面において反射されることなく透過するため、表面Ｓ０からの非常に大きな反射成分が観測されている。これに対して、図８においては、ほとんどの入射弾性波Ｗinが界面Ｓ２において反射されることから、この界面Ｓ２を越えて透過していく成分は小さいため、界面Ｓ０からの反射成分は非常に小さくなっている。これらのことから、被検査体２と粉体１２との音響インピーダンスＺを相対的に近づけることによって、被検査体２内部（特に被検査体２の表面Ｓ１近傍）の空隙や欠陥等を検査する際の検出精度が向上することが確認（実証）された。
【００４９】
以上のように本実施の形態では、被検査体２の音響インピーダンスＺに相対的に近づくように、粉体１２の音響インピーダンスＺを変化させるようにしたので、簡易な手法によって、反射弾性波Ｗrefにおける被検査体２の表面Ｓ１での反射成分を低減することができる。このことにより、被検査体２の内部への入射弾性波Ｗinのパワーが増大するため、内部の空隙や欠陥等での反射成分を検出し易くすることができる。また、被検査体２の表面Ｓ１での反射成分を低減することができることから、従来の手法では被検査体２の表面Ｓ１での反射成分に隠れて見えなかった、表面Ｓ１近傍の空隙や欠陥等での反射成分が検出し易くなる。よって、このような被検査体内部（特に被検査体２の表面Ｓ１近傍）の空隙や欠陥等を検査する際の検出精度を簡易に向上させることが可能となる。
【００５０】
また、被検査体２の表面Ｓ１での反射成分を抑えることができるため、例えば図９に示したように、複雑な形状（粗い表面Ｓ１を有する）被検査体２を検査する場合にも、入射弾性波Ｗinを効率良く被検査体２の内部へ入射させることができ、検出精度を向上させることが可能となる。
【００５１】
更に、本実施の形態では、上記したように、入射弾性波Ｗinを効率良く被検査体２の内部へ入射させることができることから、被検査体２内部における表面近傍の空隙や欠陥等には限られず、被検査体２内部の深い部分（例えば中心付近）における空隙や欠陥等についても、従来の手法と比べて高い精度で検出することが可能となる。
【００５２】
加えて、特に制御部１８が、被検査体２の音響インピーダンスＺと略同一となるように粉体１２の音響インピーダンスＺを制御するようにした場合には、被検査体２と粉体１２との音響インピーダンスＺの差がほとんどなくなる（望ましくは０となる）ため、被検査体２の表面Ｓ１での反射成分を更に低減する（ほとんどなくなるか、０とする）ことができ、検出精度を更に向上させることが可能となる。
【００５３】
また、カップリング材（導波材）が粉体１２からなるようにしたので、カップリング材による被検査体２への悪影響（例えば、被検査体２を濡らしたり、汚染すること等）を回避することができると共に、カップリング材を再利用することが可能となる（検査の度にカップリング材を取り換えることが不要となる）ため、検査の際の利便性を向上させることも可能となる。
【００５４】
更に、受信部１５から供給される出力信号の時間変化を表示する表示部１６を設けるようしたので、粉体１２の音響インピーダンスＺの変化量を調整し易くすることができる。すなわち、例えば図８に示したような出力信号の時間変化を随時（リアルタイムで）観察しながら、被検査体２の内部の空隙や欠陥等での反射成分が観測し易くなるように、音響インピーダンスＺの変化量を調整したりすることが可能となる。
【００５５】
＜変形例＞
続いて、上記実施の形態の変形例について説明する。なお、実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００５６】
上記実施の形態では、例えば図１０（Ａ）に示したように、粉体１２が、１種類の粒径Ｒ１を有する粒子１２からなる場合について説明したが、これには限られず、粉体１２が以下のような構成となっていてもよい。
【００５７】
すなわち、例えば図１０（Ｂ）に示したように、粉体１２が、複数種類（ここでは２種類）の粒径Ｒ１，Ｒ２を有する粒子（粒径Ｒ１の粒子１２１および粒径Ｒ２の粒子１２２）が混合されてなるようにしてもよい。一般に、粒径が小さくなるのに応じて音響インピーダンスＺも低くなる傾向にあることから、この場合、例えば、粉体１２における音響インピーダンスＺの変化幅を広げたり、音響インピーダンスＺの値の微調整をし易くしたりすることが可能となる。
【００５８】
あるいは、例えば図１０（Ｃ）に示したように、粉体１２が、複数種類（ここでは２種類）の材料（音響インピーダンスＺが異なる複数種類の材料）の粒子１２１，１２３が混合されてなるようにしてもよい。このように構成した場合も、粉体１２における音響インピーダンスＺの変化幅を広げたり、音響インピーダンスＺの値の微調整をし易くしたりすることが可能となる。
【００５９】
なお、図１０（Ｂ）および図１０（Ｃ）の構成を組み合わせたもの（粉体１２が、複数種類の粒径を有する粒子と、複数種類の材料の粒子とが、それぞれ混合されてなる）としてもよい。すなわち、例えば図１０（Ｃ）中に示したように、粉体１２が、粒径Ｒ１の粒子１２１および粒径Ｒ３の粒子１２３が混合されてなるようにしてもよい。
【００６０】
＜その他の変形例＞
以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。
【００６１】
例えば、上記実施の形態等では、入射弾性波Ｗinおよび反射弾性波Ｗrefがそれぞれ、主に超音波からなる場合について説明したが、これには限られず、被検査体の条件に応じて、超音波よりも周波数の低い弾性波を用いるようにしてもよい。ここで、超音波の中でも相対的に高い周波数のものを用いた場合、例えば、上記した表面Ｓ１での反射成分と界面Ｓ２での反射成分とを時間軸上で分離し易くすることができるため、望ましいと言える。
【００６２】
また、上記実施の形態等では、検査装置の構成を具体的に挙げて説明したが、検査装置の構成はこれには限られず、他の構成としてもよい。具体的には、例えば、複数の振動子ではなく１つの振動子を用いて検査を行うようにしてもよい。また、振動子を圧力容器における２つ以上の面上に配置するようにしてもよい。更に、カップリング材を被検査体の周囲全体に配置するのではなく、例えば振動子と被検査体との間の一部分にのみ配置するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１…検査装置、１１…圧力容器、１２…粉体（カップリング材）、１２１，１２２，１２３…粒子、１３…振動子、１４…発信部、１５…受信部、１６…表示部、１７…加圧ピストン、１８…駆動部、１９…制御部、２，２Ａ，２Ｂ…被検査体、２１…空隙（欠陥）、Ｗin…入射弾性波、Ｗref…反射弾性波、Ｓ０，Ｓ１…表面、Ｓ２…界面、Ｒ１，Ｒ２
，Ｒ３…粒径。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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