(57)【要約】【課題】構造が簡単で小型な弾性波発生装置を構成し得る、弾性波の発生方法及びその装置を提供する。【解決手段】検査対象物１０に対向して磁石２０を配置するとともに磁石２０と検査対象物１０との間に磁性体回転円盤３１を配置する。そして、磁性体回転円盤３１を回転させ、その回転軸を中心とする同心円上に設けた複数の穴を、磁石２０に対向する位置に周期的に位置させる。これにより、検査対象物１０と磁石２０との間を周期的に遮断・開放し、検査対象物１０に変動磁場を印加して磁歪効果により検査対象物１０内に弾性波を発生させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物に対向して磁石を配置し、該磁石と前記検査対象物との間を、磁性体部材により遮断・開放する動作を周期的に繰り返し行って前記検査対象物に変動磁場を印加し、磁歪効果により前記検査対象物内に弾性波を発生させることを特徴とする弾性波発生方法。
【請求項２】
回転軸を中心とする同心円上に複数の穴が形成された前記磁性体部材としての磁性体回転円盤を回転させ、前記穴を前記磁石に対向する位置に周期的に位置させることで、前記検査対象物に変動磁場を印加することを特徴とする請求項１記載の弾性波発生方法。
【請求項３】
前記磁性体部材としての磁性体シャッタにより、前記磁石と前記検査対象物との間を遮断・開放するようにしたことを特徴とする請求項１記載の弾性波発生方法。
【請求項４】
前記磁石は永久磁石であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の弾性波発生方法。
【請求項５】
検査対象物に対向して配置される磁石と、
該磁石と前記検査対象物との間に配置される磁性体部材を備え、該磁性体部材により前記磁石と前記検査対象物との間を遮断・開放する動作を周期的に繰り返し行い、前記検査対象物に変動磁場を印加する周期的磁力印加手段と
を備えたことを特徴とする弾性波発生装置。
【請求項６】
前記周期的磁力印加手段は、前記磁性体部材としての磁性体回転円盤と、該磁性体回転円盤を回転駆動する駆動手段とを備え、前記磁性体回転円盤は、該磁性体回転円盤の回転軸を中心とする同心円上に複数の穴を有し、また、前記磁石は、前記同心円に対向して配置されており、前記磁性体回転円盤を回転させ、前記穴を前記磁石に対向する位置に周期的に位置させることで、前記検査対象物に変動磁場を印加することを特徴とする請求項５記載の弾性波発生装置。
【請求項７】
前記周期的磁力印加手段は、前記磁性体部材としての磁性体シャッタと、前記磁石と対向する位置に配置され、前記磁性体により開閉される開口部と、前記磁性体シャッタを駆動する駆動手段とを備え、前記磁性体シャッタにより前記開口部を開閉することにより、前記検査対象物に変動磁場を印加することを特徴とする請求項５記載の弾性波発生装置。
【請求項８】
前記磁石は永久磁石であることを特徴とする請求項５乃至請求項７の何れかに記載の弾性波発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波発生方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、検査対象物の内部を非破壊的に検査する場合や、検査対象物の厚みの計測を行う場合、検査対象物内部に弾性波（超音波）を発生させ、その波の伝播を計測する超音波検査法が用いられている。
【０００３】
検査対象物内部に弾性波を発生させる方法として、従来、磁性体である検査対象物の表面に蛇行コイルを設けるとともに、この蛇行コイルに磁場を印加するためのバイアス磁場用電磁石を設け、バイアス磁場内に位置する蛇行コイルに電流を流すことで、検査対象物内に磁歪効果による伸縮を周期的に生じさせ、弾性波を発生するようにした技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−３２９８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、検査対象物に直接的に磁場を印加する蛇行コイルの他に、バイアス磁場用電磁石が必要であり、また、バイアス磁場用電磁石に電流を供給するアンプが必要となるなど、構造の複雑化や大型化を招くという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、構造が簡単で小型な弾性波発生装置を構成し得る、弾性波発生方法及びその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る弾性波発生方法は、検査対象物に対向して磁石を配置し、磁石と検査対象物との間を、磁性体部材により遮断・開放する動作を周期的に繰り返し行って検査対象物に変動磁場を印加し、磁歪効果により検査対象物内に弾性波を発生させるものである。
【０００７】
また、本発明に係る弾性波発生方法は、回転軸を中心とする同心円上に複数の穴が形成された磁性体部材としての磁性体回転円盤を回転させ、穴を磁石に対向する位置に周期的に位置させることで、検査対象物に変動磁場を印加するものである。
【０００８】
また、本発明に係る弾性波発生方法は、磁性体部材としての磁性体シャッタにより、磁石と検査対象物との間を遮断・開放するようにしたものである。
【０００９】
また、本発明に係る弾性波発生方法は、磁石に永久磁石を用いるものである。
【００１０】
本発明に係る弾性波発生装置は、検査対象物に対向して配置される磁石と、磁石と検査対象物との間に配置される磁性体部材を備え、磁性体部材により磁石と検査対象物との間を遮断・開放する動作を周期的に繰り返し行い、検査対象物に変動磁場を印加する周期的磁力印加手段とを備えたものである。
【００１１】
また、本発明に係る弾性波発生装置は、周期的磁力印加手段が、磁性体部材としての磁性体回転円盤と、磁性体回転円盤を回転駆動する駆動手段とを備え、磁性体回転円盤は、磁性体回転円盤の回転軸を中心とする同心円上に、磁石の磁力が検査対象物に向けて通過できるようにするための複数の穴を有し、また、磁石は、同心円に対向して配置されており、磁性体回転円盤を回転させ、穴を磁石に対向する位置に周期的に位置させることで、検査対象物に変動磁場を印加するものである。
【００１２】
また、本発明に係る弾性波発生装置は、周期的磁力印加手段が、磁性体部材としての磁性体シャッタと、磁石と対向する位置に配置され、磁性体により開閉される開口部と、磁性体シャッタを駆動する駆動手段とを備え、磁性体シャッタにより開口部を開閉することにより、検査対象物に変動磁場を印加するものである。
【００１３】
また、本発明に係る弾性波発生装置は、磁石に永久磁石を用いるものである。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、磁石と検査対象物との間を磁性体部材により周期的に遮断・開放し、検査対象物に印加する磁力を周期的に増減させて検査対象物に変動磁場を印加し、磁歪効果により検査対象物内に弾性波を発生させるようにしたので、従来のようなバイアス用の電磁石を用いる方法に比べ、構造が簡単で小型な弾性波発生装置を構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明の弾性波発生方法を適用した弾性波発生装置の構成を示す概略模式図で、図１（ａ）は、弾性波発生装置の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
弾性波発生装置１は、磁性体である検査対象物１０の表面に磁界を印加する磁石２０と、磁石２０と検査対象物１０との間を磁性体部材３１により遮断・開放する動作を周期的に繰り返し行い、検査対象物１０に印加する磁力を周期的に増減させる周期的磁力印加手段３０とを備えている。なお、磁石２０には、例えば、ネオジウム磁石などの強力な永久磁石を用いることが望ましい。
【００１６】
周期的磁力印加手段３０は、磁性体部材３１としての磁性体回転円盤３１を有し、磁性体回転円盤３１は、図示しないモータ等の駆動手段によって図中矢印ａ方向に回転駆動される。また、磁性体回転円盤３１には、磁性体回転円盤３１の回転軸を中心とする同心円上に、磁石２０の磁力が検査対象物１０に向けて通過できるようにするための複数の穴（図１の例では４個）３２が等ピッチで形成されている。
【００１７】
このように構成された弾性波発生装置１において、磁石２０は、磁性体回転円盤３１の前記同心円の上方に設けられており、磁性体回転円盤３１が回転すると、磁石２０の直下に穴３２が周期的に位置し、磁石２０と検査対象物１０との間が周期的に遮断・開放されるようになっている。
【００１８】
図２及び図３は、周期的磁力印加手段による磁力作用状態の説明図であり、図２は、磁性体回転円盤の穴が磁石の直下にある状態を示す図、図３は、磁性体回転円盤の穴が磁石の直下にない状態を示す図である。なお、図２及び図３において、（ａ）は、弾性波発生装置の平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
図２に示すように、磁性体回転円盤３１の穴３２が磁石２０の直下に位置する場合、磁石２０の磁力は、検査対象物１０の表面に直接作用する。すなわち、検査対象物１０の表面において、穴３２に対向する部分に局所的に強い磁力４１が作用し、その磁力４１による磁歪効果で検査対象物１０が歪む。そして、磁性体回転円盤３１が図２の位置から回転し、図３に示すように穴３２の位置が磁石２０の直下から外れると、磁石２０と検査対象物１０との間が磁性体回転円盤３１によって遮断される。これにより、磁石２０の磁力が磁性体回転円盤３１によって遮られ、検査対象物１０に作用する磁力４２が弱まり、磁歪効果による検査対象物１０の歪みが図２の場合に比べて小さくなる。
【００１９】
従って、磁性体回転円盤３１を回転させることにより、検査対象物１０に対して強い磁力４１と弱い磁力４２とが周期的に作用し、この変動磁場による磁歪効果によって検査対象物１０内に弾性波が発生する。具体的には、図１（ｂ）に示すように、検査対象物１０の厚み方向に伝播する弾性波５１と、検査対象物１０の表面方向に伝播する弾性波５２とが発生する。
【００２０】
このように本実施の形態１によれば、磁石２０と検査対象物１０との間を磁性体回転円盤３１により周期的に遮断・開放し、検査対象物１０に印加する磁力を周期的に増減させて磁歪効果により検査対象物１０内に弾性波を発生させるようにしたので、従来のようなバイアス用の電磁石を用いる方法に比べ、構造が簡単で小型な弾性波発生装置を構成することができる。
【００２１】
実施の形態２．
実施の形態２の弾性波発生装置は、図１に示した実施の形態１の周期的磁力印加手段３０を、磁性体回転円盤３１による回転機構に代えて、シャッター機構としたものである。
【００２２】
図４及び図５は、実施の形態２の弾性波発生装置の周期的磁力印加手段による磁力作用状態の説明図で、図４はシャッタが開いた状態を示す図、図５はシャッタが閉じた状態を示す図である。なお、図４及び図５において、（ａ）は、弾性波発生装置の平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。また、図４及び図５において図１と同一部分には同一符号を付し、説明を省略する。
シャッター機構は、磁石２０と対向するように配置された開口部７０と、開口部７０を開閉する磁性体シャッタ７１と、磁性体シャッタ７１を駆動する駆動手段（図示せず）とを備えている。
【００２３】
このように構成された弾性波発生装置１００では、駆動手段により磁性体シャッタ７１を図４矢印ｂ方向に駆動して開口部７０を開閉する。これにより、上記実施の形態１と同様に検査対象物１０に対して強い磁力４１を弱い磁力４２とを周期的に作用させることができる。その結果、変動磁場による磁歪効果により検査対象物１０内に実施の形態１と同様の弾性波を発生させることができる。
【００２４】
なお、磁性体シャッタ７１は、図４及び図５に示した形状に限られず、カメラの絞りのような機構（絞り羽根）としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の弾性波発生方法を適用した弾性波発生装置の構成を示す概略模式図である。
【図２】図１の周期的磁力印加手段による磁力作用状態の説明図で、磁性体回転円盤の穴が磁石の直下にある状態を示す図である。
【図３】図１の周期的磁力印加手段による磁力作用状態の説明図で、磁性体回転円盤の穴が磁石の直下にない状態を示す図である。
【図４】実施の形態２の弾性波発生装置の周期的磁力印加手段による磁力作用状態の説明図で、シャッタが開いた状態を示す図である。
【図５】実施の形態２の弾性波発生装置の周期的磁力印加手段による磁力作用状態の説明図で、シャッタが閉じた状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１，１００  弾性波発生装置
１０  検査対象物
２０  磁石
３０  周期的磁力印加手段
３１  磁性体回転円盤
３２  穴
４１  強い磁力
４２  弱い磁力
５１,５２  弾性波
７０  開口部
７１  磁性体シャッタ
【図１】
2008309496.tif 000003
【図２】
2008309496.tif 000004
【図３】
2008309496.tif 000005
【図４】
2008309496.tif 000006
【図５】
2008309496.tif 000007