(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査対象を伝播するラム波の進行方向を変化させるための薄板で構成される超音波伝播体と、
前記超音波伝播体によって前記進行方向が変化した前記ラム波を検出する光ファイバセンサと、
を備える超音波検査システム。
【請求項２】
被検査対象を伝播するラム波の進行方向を変化させる超音波伝播体と、
前記超音波伝播体によって前記進行方向が変化した前記ラム波を検出する光ファイバセンサと、
を備え、
前記超音波伝播体は、前記被検査対象側から前記光ファイバセンサ側に向かって内径及び外径が次第に小さくなる円筒状の薄板で構成される超音波検査システム。
【請求項３】
被検査対象を伝播するラム波の進行方向を変化させる超音波伝播体と、
前記超音波伝播体によって前記進行方向が変化した前記ラム波を検出する光ファイバセンサと、
を備え、
前記超音波伝播体は、前記被検査対象側から前記光ファイバセンサ側に向かって内径及び外径が次第に小さくなる円筒状の薄板の、前記内径及び外径が小さい側における端部を内側に湾曲させた構造を有する超音波検査システム。
【請求項４】
被検査対象を伝播するラム波の進行方向を変化させる超音波伝播体と、
前記超音波伝播体によって前記進行方向が変化した前記ラム波を検出する光ファイバセンサと、
を備え、
前記超音波伝播体は、前記被検査対象の表面に対してそれぞれ厚さ方向が垂直でない複数の薄板或いは前記被検査対象の表面に対する厚さ方向の傾斜角度がそれぞれ変化する複数の薄板であり、複数の方向から前記被検査対象を伝播してくるラム波の進行方向を変化させることができるように構成される超音波検査システム。
【請求項５】
前記超音波伝播体は、複数の方向から前記被検査対象を伝播してくるラム波の進行方向を前記光ファイバセンサの受信指向性に応じた同一の方向に変化させるように構成される請求項１乃至４のいずれか１項に記載の超音波検査システム。
【請求項６】
前記超音波伝播体は、前記ラム波の進行方向を前記光ファイバセンサの長さ方向に変化させるように構成される請求項１乃至５のいずれか１項に記載の超音波検査システム。
【請求項７】
前記光ファイバセンサの長さ方向が前記被検査対象の表面に平行とならない向きで前記光ファイバセンサを前記超音波伝播体を介して前記被検査対象に取付けた請求項１乃至６のいずれか１項に記載の超音波検査システム。
【請求項８】
前記被検査対象及び前記超音波伝播体に向けて前記ラム波を伝播させるための超音波を発振する超音波振動子と、
前記光ファイバセンサにより検出された前記ラム波の検出信号に基づいて前記被検査対象の欠陥を検出する信号処理系と、
を更に備える請求項１乃至７のいずれか１項に超音波検査システム。
【請求項９】
前記薄板の厚さを、前記ラム波の波長の１／２以下とした請求項１乃至８のいずれか１項に記載の超音波検査システム。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の超音波検査システムを取付けた航空機構造体。
【請求項１１】
被検査対象に薄板で構成される超音波伝播体を設けることによって前記被検査対象を伝播するラム波の進行方向を変化させるステップと、
前記超音波伝播体によって前記進行方向が変化した前記ラム波を光ファイバセンサで検出するステップと、
を有する超音波検査方法。
【請求項１２】
被検査対象の表面に、光ファイバセンサの長さ方向が前記被検査対象の表面に平行とならない向きで、前記被検査対象を伝播するラム波の進行方向を変化させるための超音波伝播体を介して前記光ファイバセンサを配置するステップと、
前記被検査対象及び前記超音波伝播体を伝播するラム波を前記光ファイバセンサで検出するステップと、
を有する超音波検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、超音波検査システム、超音波検査方法及び航空機構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、航空機等の構造部材を非破壊で検査する方法として超音波検査法が知られている。また、超音波検査を行うためのセンサとして、ファイバ・ブラッグ・グレーティング（ＦＢＧ：  Ｆｉｂｅｒ  Ｂｒａｇｇ  Ｇｒａｔｉｎｇ）センサを用いる技術も知られている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。ＦＢＧセンサを超音波の受信用のセンサとして用いれば、超音波振動子をセンサとして用いる場合に比べて超音波の検出精度を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２５７２８９号公報
【特許文献２】特開２００６−１３２９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＦＢＧセンサには受信指向性がある。すなわち、ＦＢＧセンサでは、概ねファイバの長手方向に向かって進行する超音波しか受信することができない。このため、ＦＢＧセンサを超音波の受信用のセンサとして用いる場合には、ＦＢＧセンサの長手方向に対して垂直な方向から伝播してくる超音波はもちろん、一定以上の角度で傾斜する方向から伝播してくる超音波についても高精度に受信することが困難である。
【０００５】
従って、多数のＦＢＧセンサを配置することが困難な場合やＦＢＧセンサを配置するためのスペースを確保することが困難である場合には、ＦＢＧセンサを用いた超音波の検出ができなくなるという問題がある。逆に、ＦＢＧセンサを配置したとしても、限られた範囲における超音波しか検出することができない。
【０００６】
特に、超音波検査の対象が外板（パネル）（スキンとも言う）に桁（スパー）、小骨（リブ）及び縦通材（ストリンガ）等の補強材を取付けた航空機構造体である場合には、多数の補強材やケーブル類との干渉によってＦＢＧセンサを配置するためのスペースを確保することが困難となる場合がある。
【０００７】
そこで、本発明は、超音波検査法において、超音波の受信センサの受信指向性及び超音波の受信センサを配置するためのスペースによる制約を受けることなく、より高精度に超音波を検出できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態に係る超音波検査システムは、超音波伝播体及び光ファイバセンサを備える。超音波伝播体は、被検査対象を伝播するラム波の進行方向を変化させるための薄板で構成される。光ファイバセンサは、前記超音波伝播体によって前記進行方向が変化した前記ラム波を検出する。
また、本発明の実施形態に係る超音波検査システムは、超音波伝播体及び光ファイバセンサを備える。超音波伝播体は、被検査対象を伝播するラム波の進行方向を変化させる。光ファイバセンサは、前記超音波伝播体によって前記進行方向が変化した前記ラム波を検出する。前記超音波伝播体は、前記被検査対象側から前記光ファイバセンサ側に向かって内径及び外径が次第に小さくなる円筒状の薄板で構成される。
また、本発明の実施形態に係る超音波検査システムは、超音波伝播体及び光ファイバセンサを備える。超音波伝播体は、被検査対象を伝播するラム波の進行方向を変化させる。光ファイバセンサは、前記超音波伝播体によって前記進行方向が変化した前記ラム波を検出する。前記超音波伝播体は、前記被検査対象側から前記光ファイバセンサ側に向かって内径及び外径が次第に小さくなる円筒状の薄板の、前記内径及び外径が小さい側における端部を内側に湾曲させた構造を有する。
また、本発明の実施形態に係る超音波検査システムは、超音波伝播体及び光ファイバセンサを備える。超音波伝播体は、被検査対象を伝播するラム波の進行方向を変化させる。光ファイバセンサは、前記超音波伝播体によって前記進行方向が変化した前記ラム波を検出する。前記超音波伝播体は、前記被検査対象の表面に対してそれぞれ厚さ方向が垂直でない複数の薄板或いは前記被検査対象の表面に対する厚さ方向の傾斜角度がそれぞれ変化する複数の薄板であり、複数の方向から前記被検査対象を伝播してくるラム波の進行方向を変化させることができるように構成される。
【０００９】
また、本発明の実施形態に係る航空機構造体は、上述した超音波検査システムを取付けたものである。
【００１０】
また、本発明の実施形態に係る超音波検査方法は、被検査対象に薄板で構成される超音波伝播体を設けることによって前記被検査対象を伝播するラム波の進行方向を変化させるステップと、前記超音波伝播体によって前記進行方向が変化した前記ラム波を光ファイバセンサで検出するステップとを有する。
【００１１】
また、本発明の実施形態に係る超音波検査方法は、被検査対象の表面に、光ファイバセンサの長さ方向が前記被検査対象の表面に平行とならない向きで、前記被検査対象を伝播するラム波の進行方向を変化させるための超音波伝播体を介して前記光ファイバセンサを配置するステップと、前記被検査対象及び前記超音波伝播体を伝播するラム波を前記光ファイバセンサで検出するステップとを有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る超音波検査システムの構成図。
【図２】図１に示す超音波検査システムの主要な構成要素の上面図。
【図３】被検査対象の表面に長さ方向が平行となるように従来の方法でＦＢＧセンサを設置し、被検査対象をＦＢＧセンサの長さ方向に伝播するラム波をＦＢＧセンサで検出して得られた検出信号を示すグラフ。
【図４】被検査対象の表面に長さ方向が平行となるように従来の方法でＦＢＧセンサを設置し、被検査対象をＦＢＧセンサの長さ方向に垂直な方向に伝播するラム波をＦＢＧセンサで検出して得られた検出信号を示すグラフ。
【図５】被検査対象の表面に長さ方向が垂直となるようにＦＢＧセンサを配置し、被検査対象を第１の方向に伝播するラム波をＦＢＧセンサで検出して得られた検出信号を示すグラフ。
【図６】被検査対象の表面に長さ方向が垂直となるようにＦＢＧセンサを配置し、被検査対象を第１の方向に垂直な第２の方向に伝播するラム波をＦＢＧセンサで検出して得られた検出信号を示すグラフ。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る超音波検査システムにおける超音波伝播体の別の構造例を示す縦断面図。
【図８】図７に示す超音波伝播体の構造を示す上面図。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る超音波検査システムにおける超音波伝播体の更に別の構造例を示す縦断面図。
【図１０】図９に示す超音波伝播体の構造を示す上面図。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る超音波検査システムに備えられる光ファイバセンサ及び超音波伝播体の構成を示す縦断面図。
【図１２】図１１に示す超音波検査システムの光ファイバセンサ及び超音波誘導体の上面図。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る超音波検査システムの特徴を表す主要な構成要素の構成を示す正面図。
【図１４】図１３に示す超音波検査システムの主要な構成要素の上面図。
【図１５】第３の実施形態に係る超音波検査システムにおける超音波伝播体の別の構造例を示す縦断面図。
【図１６】図１５に示す超音波伝播体の構造を示す上面図。
【図１７】本発明の第３の実施形態に係る超音波検査システムにおける超音波伝播体の更に別の構造例を示す縦断面図。
【図１８】図１７に示す超音波伝播体の構造を示す上面図。
【図１９】本発明の第４の実施形態に係る超音波検査システムの特徴を表す主要な構成要素の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態に係る超音波検査システム、超音波検査方法及び航空機構造体について添付図面を参照して説明する。
【００１４】
（第１の実施形態）
（構成及び機能）
図１は本発明の第１の実施形態に係る超音波検査システムの構成図であり、図２は図１に示す超音波検査システムの主要な構成要素の上面図である。
【００１５】
超音波検査システム１は、超音波を利用して被検査対象Ｏの非破壊検査を行うためのシステムである。被検査対象Ｏの例としては、航空機の他、鉄道、宇宙機、自動車、船舶、風車のブレード等の移動体を構成する構造体が挙げられる。もちろん、建築物を被検査対象Ｏとしてもよい。
【００１６】
特に、高い安全性が要求される航空機構造体に対しては、定期的に損傷の有無の検査を行うことが重要である。そこで、超音波検査システム１を部品として取付けた航空機構造体を製作することもできる。すなわち、超音波検査システム１を航空機構造体に常時取付けて、超音波検査システム１で航空機構造体における損傷等の欠陥の有無を定期的に検査できようにすることができる。その場合には、被検査対象Ｏは、航空機構造体を構成する部品となる。航空機構造体では、特に、ファスナや接着剤で接合された部品同士の接着部分における剥がれを検出することが重要である。
【００１７】
例えば、パネルにスパー、リブ、ストリンガ等の補強材を取付けた翼構造体が被検査対象Ｏであれば、パネル自体やパネルと補強材との接合部分を損傷や剥がれ等の欠陥の有無の検出対象とすることができる。図示された例では、ストリンガＯ１を取付けたパネルＯ２が被検査対象Ｏとなっている。
【００１８】
被検査対象ＯがストリンガＯ１を取付けたパネルＯ２等の航空機構造体である場合には、被検査対象Ｏの材質は、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ：  Ｇｌａｓｓ  ｆｉｂｅｒ  ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  ｐｌａｓｔｉｃｓ）や炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：  Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）等の複合材或いはアルミニウムやマグネシウム等の金属となる。
【００１９】
超音波検査システム１は、制御系２、アクチュエータ３、超音波伝播体４、光ファイバセンサ５及び信号処理系６で構成することができる。
【００２０】
制御系２は、アクチュエータ３を制御することによって、アクチュエータ３から超音波を発振させるための回路である。制御系２のうちデジタル情報を処理する構成要素は、コンピュータで構成することができる。また、ユーザが手動で必要な操作を行うことができるように、制御系２には、入力装置２Ａを接続することができる。
【００２１】
アクチュエータ３は、被検査対象Ｏ及び超音波伝播体４に向けて超音波を発振する超音波振動子である。すなわち、アクチュエータ３は、制御系２から出力された制御信号を超音波に変換して送信する圧電セラミックス等の圧電素子である。アクチュエータ３の配置及び数は、検査エリアに応じて任意に決定することができる。図示された例では、ストリンガＯ１を取付けたパネルＯ２の検査エリアを囲むように４つのアクチュエータ３が配置されている。
【００２２】
超音波伝播体４は、被検査対象Ｏを伝播する超音波を検出するためのセンサとして用いられる光ファイバセンサ５を間接的に被検査対象Ｏの表面に取付けるための取付部品である。特に、超音波伝播体４は、被検査対象Ｏを伝播する超音波の進行方向を変化させることが可能な構造を有している。このため、超音波伝播体４は、超音波を伝播させる媒体としての役割を兼ねている。
【００２３】
光ファイバセンサ５は、被検査対象Ｏを伝播する超音波を検出するためのセンサである。光ファイバセンサ５は、超音波伝播体４を介して間接的に被検査対象Ｏの表面に取付けられる。従って、光ファイバセンサ５では、超音波伝播体４によって進行方向が変化した超音波が検出される。
【００２４】
光ファイバセンサ５では、被検査対象Ｏの内部に存在する欠陥を検出するためのアルゴリズムに応じて、欠陥を透過した超音波及び欠陥において反射した超音波の少なくとも一方を検出するようにすることができる。すなわち、欠陥を透過した超音波透過波及び欠陥で反射した超音波反射波の一方又は双方を光ファイバセンサ５で検出することができる。
【００２５】
このため、光ファイバセンサ５は、被検査対象Ｏを伝播する検査エリアからの超音波透過波及び超音波反射波の一方又は双方を検出することが可能な位置に配置される。図示された例では、４つのアクチュエータ３で囲まれた検査エリアの中央に光ファイバセンサ５が配置されている。
【００２６】
光ファイバセンサ５の代表例としては、ＦＢＧセンサの他、位相シフトＦＢＧ（ＰＳ−ＦＢＧ：  Ｐｈａｓｅ−ｓｈｉｆｔｅｄ  ＦＢＧ）センサが挙げられる。ＦＢＧセンサは、被検査対象Ｏを伝播する振動によって生じる歪の変化によって変動するＦＢＧの光透過特性又は光反射特性の変化を光信号として検出することによって超音波を検出するセンサである。一方、ＰＳ−ＦＢＧは、屈折率の周期的な変動に局所的な位相シフトを導入したＦＢＧである。このため、ＰＳ−ＦＢＧセンサを用いると、ＦＢＧセンサを用いる場合に比べて飛躍的に超音波の検出感度を向上させることができる。
【００２７】
ＦＢＧセンサ及びＰＳ−ＦＢＧセンサ等の光ファイバセンサ５では、ファイバの長さ方向における微小な伸縮による光学特性の変化によって超音波振動による歪の変化が光信号として検出される。従って、光ファイバセンサ５の長さ方向に進行する超音波を良好な精度で検出することは可能であるが、光ファイバセンサ５の長さ方向に対して垂直な方向に進行する超音波を良好な精度で検出することは困難である。すなわち、光ファイバセンサ５は、受信指向性を有する。このため、光ファイバセンサ５を用いて超音波を検出するためには、光ファイバセンサ５の光学特性の変化方向である長さ方向を、超音波の伝播方向にできるだけ近付けることが超音波の検出精度の向上に繋がる。
【００２８】
仮に光ファイバセンサ５を被検査対象Ｏの表面に従来の方法で接着剤等で貼付けると、光ファイバセンサ５の長さ方向は、被検査対象Ｏの表面に平行となる。従って、光ファイバセンサ５を用いて超音波を検出することが可能なエリアは、光ファイバセンサ５の長さ方向を中心に所定の角度で広がる概ね扇形のエリアとなる。
【００２９】
これに対して、超音波伝播体４を介してファイバセンサ５を被検査対象Ｏに間接的に取付けるようにすれば、光ファイバセンサ５の長さ方向が被検査対象Ｏの表面に平行とならない向きで光ファイバセンサ５を被検査対象Ｏに取付けることが可能となる。換言すれば、被検査対象Ｏを伝播する超音波が、光ファイバセンサ５の長さ方向に伝播しない超音波であっても、超音波伝播体４の構造を適切な構造とすることによって、超音波の進行方向を光ファイバセンサ５の長さ方向に変化させることができる。
【００３０】
このため、光ファイバセンサ５の設置スペースの確保が困難な場合において、光ファイバセンサ５の長さ方向を任意の向きにして配置することができる。すなわち、受信指向性を有する光ファイバセンサ５の向きについての自由度を得ることが可能となる。
【００３１】
特に、光ファイバセンサ５の長さ方向を被検査対象Ｏの表面に対して垂直となるように配置することが可能となる。この場合、超音波伝播体４の構造を適切な構造とすることによって、光ファイバセンサ５に向かって全ての方向から進行してくる超音波を１本の光ファイバセンサ５で検出することが可能となる。すなわち、光ファイバセンサ５に向かって複数の方向から被検査対象Ｏを伝播してくる超音波の進行方向を、超音波伝播体４によって光ファイバセンサ５の受信指向性に応じた同一の方向に変化させることができる。
【００３２】
光ファイバセンサ５によって超音波の検出信号として得られる光信号の信号対雑音比（ＳＮＲ：ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）及び精度を向上させる観点から特に好適な超音波としては、ラム（Ｌａｍｂ）波が挙げられる。ラム波は、超音波の波長の半分以下の薄板を伝播する波である。従って、アクチュエータ３からは、ラム波を送信することが好適である。
【００３３】
一方、光ファイバセンサ５でも被検査対象Ｏを伝播してくるラム波の特性が維持された状態で超音波を検出できるようにすることが重要である。そのためには、超音波伝播体４の構造を、被検査対象Ｏを伝播してくるラム波の特性が維持された状態で超音波による振動を被検査対象Ｏから光ファイバセンサ５に伝播させることが可能な構造とすることが必要である。ラム波が波長に対して相対的に板厚が厚いブロック状の媒体を伝播すると、ラム波の特性が失われてしまう。
【００３４】
そこで、図示されるように、超音波伝播体４を、被検査対象Ｏを伝播するラム波の進行方向を変化させるための薄板７で構成することができる。特に、薄板７の厚さをラム波の波長の１／２以下とすれば、ラム波の状態で超音波を薄板７に導くことができる。これにより、光ファイバセンサ５においても、薄板７で進行方向が変化したラム波を検出することが可能となる。具体例として、周波数が１００ｋＨｚのラム波であれば波長が１５ｍｍ程度となる。このため、薄板７の板厚を６ｍｍから７ｍｍ程度とすればよい。
【００３５】
但し、薄板７の厚さをラム波の波長の１／２よりも厚くしても、ラム波の特性がある程度維持された状態で超音波を薄板７に導くことができる。すなわち、薄板７の厚さがラム波の波長の１／２よりも厚くなる程、超音波の波形の変化量が大きくなるため、光ファイバセンサ５による超音波の検出精度が低下するという関係がある。
【００３６】
一方、薄板７の強度を確保するために薄板７の厚さをラム波の波長の１／２よりも厚くすることが必要となる場合もある。従って、光ファイバセンサ５による超音波の検出精度が確保できる範囲内であれば、薄板７の厚さをラム波の波長の１／２よりも厚くしてもよい。つまり、薄板７の厚さを、薄板７に要求される強度及び光ファイバセンサ５による超音波の検出精度に基づいて、双方の条件を満たすように決定することができる。具体的には、薄板７の厚さが、光ファイバセンサ５による超音波の検出精度を維持するために必要な厚さよりも薄く、強度を確保するために必要な厚さよりも厚くなるように決定することができる。
【００３７】
薄板７の材質は、ラム波を伝播させることが可能であれば任意である。具体例として、アルミニウム、チタン、マグネシウム又は鉄等の金属或いは複合材で薄板７を構成することができる。
【００３８】
超音波伝播体４を薄板７で構成する場合において、特に、図示されるように被検査対象Ｏ側から光ファイバセンサ５側に向かって内径及び外径が次第に小さくなる円筒状の薄板７で超音波伝播体４を構成すれば、３６０度方向から超音波伝播体４に向かって被検査対象Ｏを伝播してくるラム波の進行方向を変化させることが可能となる。
【００３９】
また、光ファイバセンサ５側における円筒状の薄板７の外径及び内径を一定とし、かつ円筒状の薄板７の中心軸を被検査対象Ｏの表面に対して垂直にすれば、ラム波の進行方向を被検査対象Ｏの表面に対して垂直な方向に変化させることが可能となる。これにより、光ファイバセンサ５の長さ方向を被検査対象Ｏの表面に対して垂直に配置した状態で、被検査対象Ｏを伝播してくるラム波の進行方向を光ファイバセンサ５の長さ方向に変化させることができる。
【００４０】
より好適な具体例として、超音波伝播体４の構造を、縦断面が滑らかに湾曲した曲線となるエッジの無いロートを上下逆向きにした構造とすることができる。つまり、超音波伝播体４の構造をシームレスな構造とすることができる。この場合、超音波伝播体４の被検査対象Ｏ側における端部が、できるだけ被検査対象Ｏの表面に接するような構造とすれば、超音波伝播体４の内部のみならず、被検査対象Ｏの表面と超音波伝播体４との間においてもエッジ、すなわち曲率が不連続に変化する部分が形成されることを回避することができる。このため、光ファイバセンサ５に向かって伝播するラム波の減衰量を低減させることができる。
【００４１】
図示されるように超音波伝播体４の構造を逆向きのロート状にする場合、光ファイバセンサ５を、円筒状の薄板７の内径が小さい側における内部に配置することがラム波による薄板７の振動を光ファイバセンサ５に適切な向きで伝播する観点から現実的である。換言すれば、円筒状の薄板７の内径が小さい側における開口端を、光ファイバセンサ５を挿入するための挿入口とすることが、どの方向から伝播してくるラム波であっても確実に光ファイバセンサ５で検出できるようにする観点から実用的である。
【００４２】
その場合、光ファイバセンサ５は、円筒状の薄板７の内面にラム波の媒体８を介して固定されることになる。すなわち、光ファイバセンサ５は媒体８を介して薄板７と間接的に接触する。光ファイバセンサ５を薄板７に固定するための媒体８としては汎用の接着剤を用いることができる。或いは、はんだを媒体８としてもよい。但し、はんだ付けで光ファイバセンサ５を薄板７に固定する場合には、光ファイバセンサ５の品質を維持できる温度で溶融する低温はんだを使用することが適切である。
【００４３】
他の例として、媒体８を円柱状で剛体のプラスチック等の樹脂で構成することもできる。その場合には、樹脂よりも強度が大きいステンレス等の材料で構成される補強チューブで光ファイバセンサ５を保護し、補強チューブで保護された光ファイバセンサ５をプラスチック等の剛体の媒体８に突き刺す方法によって光ファイバセンサ５を超音波伝播体４に固定することができる。
【００４４】
尚、市販のテープで光ファイバセンサ５を薄板７に貼付けても薄板７を伝播するラム波等の超音波を光ファイバセンサ５で検出できることが試験によって確認されている。従って、超音波伝播体４にテープで光ファイバセンサ５を貼付けるようにしてもよい。例えば、超音波伝播体４が図示されるような逆向きのロート状の薄板７であれば、薄板７の先端の内側に光ファイバセンサ５を直接接触させた状態でテープで薄板７に貼付けるようにしてもよい。
【００４５】
信号処理系６は、光ファイバセンサ５により検出された超音波の検出信号に基づいて被検査対象Ｏに生じ得る欠陥を検出するための回路である。そのために、信号処理系６には、超音波の検出信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ（ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ）変換処理の他、ノイズ除去処理、アベレージング処理、包絡線検波処理、ピーク検出処理及び閾値処理等の欠陥検出に必要な信号処理を行う機能が設けられる。また、信号処理系６は、超音波の送信タイミングやアクチュエータ３の識別情報等の信号処理に必要な情報を、制御系２から取得する機能を有している。
【００４６】
信号処理系６のうちデジタル情報を処理する構成要素は、コンピュータで構成することができる。また、欠陥の有無や位置等のユーザに必要な情報を表示させることができるように、信号処理系６には、表示装置６Ａを接続することができる。
【００４７】
欠陥の例としては、部品の内部における亀裂や部品同士の接着部分又は接合部分における損傷や剥がれが挙げられる。また、上述したように、被検査対象Ｏの検査対象エリアを透過した超音波の検出信号に基づいて欠陥の検出を行っても良いし、被検査対象Ｏの検査対象エリアで反射した超音波の検出信号に基づいて欠陥の検出を行っても良い。
【００４８】
例えば、ある１つのアクチュエータ３からラム波等の超音波を発振することができる。アクチュエータ３と超音波伝播体４との間に欠陥が存在する場合には、欠陥を透過した超音波の波形が変化することになる。すなわち、アクチュエータ３と超音波伝播体４との間に欠陥が存在する場合には、アクチュエータ３から送信された超音波の波形が、欠陥が存在しない場合における超音波の波形から変化することになる。波形が変化した超音波の一部は、超音波伝播体４を伝播して光ファイバセンサ５側に導かれる。そして、欠陥を透過した超音波透過波の波形を光ファイバセンサ５で検出することができる。
【００４９】
このため、予めアクチュエータ３と超音波伝播体４との間に欠陥が存在しない場合における超音波の波形を基準波形として信号処理系６に記録しておき、実際に光ファイバセンサ５で検出された超音波の波形と、基準波形との比較処理を行うことによって欠陥の有無を判定することができる。
【００５０】
超音波の検出波形と、基準波形との比較処理は、例えば、波形のピーク位置のシフト量が閾値を超えたか否かを判定する閾値処理や検出波形と基準波形との間における最小２乗誤差や相互相関係数等の乖離量の指標値が閾値を超えたか否かを判定する閾値処理とすることができる。すなわち、所望の指標に対する閾値処理によって、超音波の検出波形が基準波形から変化したと判定される場合に超音波の伝播経路上に欠陥が存在すると判定することができる。尚、波形の比較に先だって、ノイズ除去のためのフィルタ処理、アベレージング処理、包絡線検波処理等の信号処理を波形信号に対して施すことが精度向上の観点から現実的である。
【００５１】
一方、アクチュエータ３から送信され、超音波伝播体４の下を通過して被検査対象Ｏを伝播する超音波が欠陥により反射すると、欠陥からの超音波反射波の一部が超音波伝播体４を伝播して光ファイバセンサ５側に導かれる。そして、欠陥で反射した超音波反射波の波形を光ファイバセンサ５で検出することができる。このため、超音波反射波についても、超音波透過波と同様に、欠陥が存在しない場合における基準波形と、実際に検出された波形との比較によって欠陥の有無を検出することができる。
【００５２】
欠陥で超音波が反射した場合には、本来存在しないピークが超音波反射波の波形に出現することになる。このため、超音波反射波を欠陥の検出に用いる場合には、被検査対象Ｏ中における音速と、アクチュエータ３における超音波の発振タイミングから光ファイバセンサ５での超音波のピークの検出タイミングまでの時間とに基づいて、欠陥の位置を特定することもできる。
【００５３】
従って、図示されるように光ファイバセンサ５を取付けた超音波伝播体４を挟んで複数のアクチュエータ３を配置し、複数のアクチュエータ３から順次ラム波等の超音波を発振すれば、どのアクチュエータ３と超音波伝播体４との間に欠陥が存在するのかを検出することができる。また、どのアクチュエータ３間に欠陥が存在するのかを検出することもできる。更に、欠陥からの超音波反射波を検出すれば、超音波反射波のピーク時刻に基づいて欠陥の概略位置を検出することもできる。
【００５４】
このような信号処理系６における欠陥の有無や位置の検出結果は、表示装置６Ａに表示させてユーザに通知することができる。
【００５５】
（動作及び作用）
次に超音波検査システム１を用いた被検査対象Ｏの超音波検査方法について説明する。
【００５６】
まず、航空機構造体等の被検査対象Ｏの表面に、アクチュエータ３及び光ファイバセンサ５が取付けられる。光ファイバセンサ５については、図示されるような薄板７等の超音波の伝播方向を変化させることが可能な構造を有する超音波伝播体４を取付け部材として被検査対象Ｏの表面に取付けられる。
【００５７】
このため、被検査対象Ｏを伝播する超音波を検出することが可能であり、かつ被検査対象Ｏの表面に長さ方向が平行とならない向きで光ファイバセンサ５を配置することができる。好適には、被検査対象Ｏの表面に、長さ方向が垂直となるように光ファイバセンサ５を配置することができる。換言すれば、光ファイバセンサ５を所望の向きで配置できるように、被検査対象Ｏに超音波の一部の進行方向を変化させて光ファイバセンサ５に導くための超音波伝播体４を設けることができる。
【００５８】
一方、アクチュエータ３は、被検査対象Ｏの検査エリアを透過した超音波或いは検査エリアに生じ得る欠陥で反射した超音波を光ファイバセンサ５で検出することが可能となるように超音波を発振できる位置に配置される。例えば、図示されるように検査エリア及び光ファイバセンサ５を囲むように複数のアクチュエータ３を配置することができる。複数のアクチュエータ３及び光ファイバセンサ５は、定期的に航空機構造体等の被検査対象Ｏの超音波検査を行うことができるように、被検査対象Ｏの部品として常時取付けるようにしてもよい。
【００５９】
被検査対象Ｏの超音波検査を行う場合には、入力装置２Ａの操作によって、超音波を発振させるアクチュエータ３が選択される。尚、予め超音波を発振するアクチュエータ３の順序をプリセットしておき、入力装置２Ａの操作によって複数のアクチュエータ３からの超音波の断続的な発振を開始するようにしてもよい。
【００６０】
アクチュエータ３から超音波が発振されると、発振された超音波は、被検査対象Ｏの検査エリアを伝播する。被検査対象Ｏを伝播する超音波が、被検査対象Ｏに設置された超音波伝播体４に到達すると、被検査対象Ｏを伝播する超音波の一部が超音波伝播体４を伝播する。一方、被検査対象Ｏに設置された超音波伝播体４を通過した超音波であっても、被検査対象Ｏの内部に欠陥が存在する場合には、欠陥で反射して戻ってくる超音波反射波の一部が超音波伝播体４を伝播する。
【００６１】
超音波伝播体４を構成する薄板７等の構造は、超音波の進行方向を変化させることが可能な構造である。このため、被検査対象Ｏを伝播していた超音波の進行方向が超音波伝播体４によって変化する。すなわち、被検査対象Ｏを伝播していた超音波の進行方向が、光ファイバセンサ５の長さ方向に向かって変化する。その結果、超音波伝播体４によって進行方向が変化した超音波を光ファイバセンサ５で検出することができる。すなわち、実質的に被検査対象Ｏを伝播する超音波を光ファイバセンサ５で検出することができる。
【００６２】
光ファイバセンサ５で検出された超音波の振動波形は光信号に変換され、超音波の検出信号として信号処理系６に出力される。信号処理系６では、光信号のＡ／Ｄ変換処理、ノイズ除去処理、アベレージング処理、包絡線検波処理及びピーク検出処理等の信号処理が実行される。アベレージング処理が実行される場合には、信号の加算回数だけ同一のアクチュエータ３から繰返し超音波が発振される。そして、アベレージング処理に必要な数の超音波検出信号が取得される。
【００６３】
信号処理系６において欠陥の検出処理に必要なＳＮＲで超音波の検出信号が取得できると、欠陥の検出処理を実行することができる。あるアクチュエータ３と超音波伝播体４との間に欠陥が存在する場合には、欠陥を透過した超音波の波形は欠陥の影響を受けた波形となる。一方、アクチュエータ３と超音波伝播体４との間に欠陥が存在しない場合には、超音波の波形は欠陥の影響を受けない波形となる。従って、欠陥の影響を受けない超音波の波形を基準波形として、基準波形から変化した波形を有する超音波が検出された場合には、対応するアクチュエータ３と超音波伝播体４との間に欠陥が存在すると判定することができる。
【００６４】
また、被検査対象Ｏの内部における欠陥で超音波が反射した場合には、欠陥が存在しない場合には観測されないピークが超音波反射波に出現する。このため、超音波反射波のピーク検出によっても欠陥を検出することができる。更に、超音波反射波から検出されたピークの時刻に基づいて、欠陥の位置を推定することもできる。
【００６５】
以上のような超音波検査システム１及び超音波検査方法は、超音波を検出するためのセンサとして用いられる光ファイバセンサ５を、逆ロート状に加工した薄板７等の超音波の進行方向を変化させることが可能な構造を有する超音波伝播体４を介して被検査対象Ｏに取付けるようにしたものである。
【００６６】
（効果）
このため、超音波検査システム１及び超音波検査方法によれば、受信指向性を有する光ファイバセンサ５の配置について自由度を得ることできる。その結果、光ファイバセンサ５を設置するスペースを確保することが困難な場合であっても、光ファイバセンサ５の向きを変えて設置することができる。
【００６７】
また、光ファイバセンサ５の長さ方向が被検査対象Ｏの表面に対して平行とならない向きで光ファイバセンサ５を配置することができる。このため、光ファイバセンサ５に向かって複数の方向から被検査対象Ｏを伝播する超音波を共通の光ファイバセンサ５で検出することが可能となる。特に、光ファイバセンサ５の長さ方向が被検査対象Ｏの表面に対して垂直となる向きで光ファイバセンサ５を配置すれば、全ての方位から伝播してくる超音波を共通の光ファイバセンサ５で検出することができる。
【００６８】
更に、超音波伝播体４を、適切な厚さを有する薄板７で構成すれば、被検査対象Ｏを伝播するラム波を光ファイバセンサ５で検出することが可能となる。このため、良好な精度で超音波を検出することができる。
【００６９】
実際に、ＣＦＲＰで構成されるパネル上にＦＢＧセンサを長さ方向がパネルの表面に垂直となる向きで接着剤で取付けて試験を行った。そして、従来のようにＦＢＧセンサを長さ方向がパネルの表面に平行となる向きで取付けた場合と比較した。
【００７０】
図３は、被検査対象Ｏの表面に長さ方向が平行となるように従来の方法でＦＢＧセンサを設置し、被検査対象ＯをＦＢＧセンサの長さ方向に伝播するラム波をＦＢＧセンサで検出して得られた検出信号を示すグラフであり、図４は、被検査対象Ｏの表面に長さ方向が平行となるように従来の方法でＦＢＧセンサを設置し、被検査対象ＯをＦＢＧセンサの長さ方向に垂直な方向に伝播するラム波をＦＢＧセンサで検出して得られた検出信号を示すグラフである。
【００７１】
一方、図５は、被検査対象Ｏの表面に長さ方向が垂直となるようにＦＢＧセンサを配置し、被検査対象Ｏを第１の方向に伝播するラム波をＦＢＧセンサで検出して得られた検出信号を示すグラフであり、図６は、被検査対象Ｏの表面に長さ方向が垂直となるようにＦＢＧセンサを配置し、被検査対象Ｏを第１の方向に垂直な第２の方向に伝播するラム波をＦＢＧセンサで検出して得られた検出信号を示すグラフである。
【００７２】
図３乃至図６において横軸は相対時刻を示し、縦軸は超音波検出信号の相対振幅を示す。尚、図３及び図４における縦軸のスケールと、図５及び図６における縦軸のスケールは異なる。すなわち、図３及び図４における縦軸の相対振幅の範囲は±１５であるが、図５及び図６における縦軸の相対振幅の範囲は、±８０である。また、図３乃至図６に示す超音波検出信号は、いずれもノイズ除去処理及びアベレージング処理を実行して得られた信号であり、実線は包絡線検波前の信号を、一点鎖線は包絡線検波後の信号を、それぞれ示す。
【００７３】
被検査対象Ｏの表面に長さ方向が平行となるように従来の方法でＦＢＧセンサを設置した場合には、図３に示すように、ＦＢＧセンサの長さ方向に伝播するラム波を十分な精度で検出することができる。しかしながら、図４に示すように、従来の方法で設置されたＦＢＧセンサではＦＢＧセンサの長さ方向に垂直な方向に伝播するラム波を十分な精度で検出することができない。
【００７４】
これに対して、被検査対象Ｏの表面に長さ方向が垂直となるようにＦＢＧセンサを設置した場合には、図５に示すように、被検査対象Ｏを第１の方向に伝播するラム波を十分な精度で検出することができるのみならず、図６に示すように、被検査対象Ｏを第１の方向に垂直な第２の方向に伝播するラム波についても十分な精度で検出できることが分かる。尚、ＦＢＧセンサは、被検査対象Ｏの表面に接着剤で固定し、接着剤を円錐形状となるように成形した。従って、超音波伝播体４が金属等でなく接着剤のみであっても、被検査対象Ｏの表面に垂直に取付けたＦＢＧセンサでラム波を検出できることが確認できる。つまり、超音波伝播体４として接着剤のみを用いても良いことが確認できる。
【００７５】
（第１の変形例）
図７は本発明の第１の実施形態に係る超音波検査システムにおける超音波伝播体の別の構造例を示す縦断面図であり、図８は図７に示す超音波伝播体の構造を示す上面図である。
【００７６】
図７及び図８に例示されるように超音波伝播体４Ａの構造を、外径及び内径が徐々に小さくなる円錐状の先端に、外径及び内径が一定の円筒を連結した構造としてもよい。すなわち、超音波伝播体４Ａの構造を、被検査対象Ｏ側が部分的にテーパする筒状構造とすることもできる。このような構造とすれば、超音波伝播体４Ａにエッジが生じるものの、湾曲方向が周方向のみとなるため製造が容易となる。尚、円錐と円筒との連結部分にＲ面取りを施すことによってエッジを除去するようにしてもよい。
【００７７】
また、被検査対象Ｏの表面と超音波伝播体４Ａの円錐部分とを滑らかに連結させるために超音波伝播体４Ａの被検査対象Ｏ側における縁にＲ面取りを施すようにしてもよい。
【００７８】
（第２の変形例）
図９は本発明の第１の実施形態に係る超音波検査システムにおける超音波伝播体の更に別の構造例を示す縦断面図であり、図１０は図９に示す超音波伝播体の構造を示す上面図である。
【００７９】
図９及び図１０に例示されるように超音波伝播体４Ｂの構造を、外径及び内径が一定の円筒構造とすることもできる。この場合、超音波伝播体４Ｂの構造が極めて簡易となる。このため、超音波伝播体４Ｂの製造コストを一層低減させることができる。
【００８０】
但し、超音波伝播体４Ａを構成する薄板７への被検査対象Ｏからの超音波の分岐方向が直角となる。このため、超音波を良好に薄板７に伝播させることによって超音波の検出精度を向上させる観点からは、図１や図７に例示されるように、薄板７の被検査対象Ｏ側における端部の板厚方向が被検査対象Ｏの表面に垂直又は垂直に近い角度となるようにすることが好ましいと考えられる。
【００８１】
（第２の実施形態）
図１１は本発明の第２の実施形態に係る超音波検査システムに備えられる光ファイバセンサ及び超音波伝播体の構成を示す縦断面図であり、図１２は図１１に示す超音波検査システムの光ファイバセンサ及び超音波誘導体の上面図である。
【００８２】
図１１及び図１２に示された第２の実施形態における超音波検査システム１Ａでは、超音波伝播体４Ｃの構造が第１の実施形態における超音波検査システム１と相違する。第２の実施形態における超音波検査システム１Ａの他の構成及び作用については第１の実施形態における超音波検査システム１と実質的に異ならないため特徴を表す構成要素のみ図示し、同一の構成又は対応する構成については同符号を付して説明を省略する。
【００８３】
第２の実施形態における超音波検査システム１Ａの超音波伝播体４Ｃは、被検査対象Ｏ側から光ファイバセンサ５側に向かって内径及び外径が次第に小さくなる円筒状の薄板７の、内径及び外径が小さい側における端部を内側に湾曲させた構造を有する。このため、被検査対象Ｏを伝播するラム波の進行方向を、薄板７の湾曲方向に変化させることができる。
【００８４】
このように超音波伝播体４Ｃの構造を、逆ロート状の円筒の先端を内側に折り返した構造とすれば、超音波伝播体４Ｃの高さを低くすることができる。このため、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な効果に加え、一層狭いスペースであっても光ファイバセンサ５を設置することが可能となるという効果を得ることができる。もちろん、図７に例示される超音波伝播体４Ａや図９に例示される超音波伝播体４Ｂの先端を内側に折り返した構造とすることもできる。
【００８５】
（第３の実施形態）
図１３は本発明の第３の実施形態に係る超音波検査システムの特徴を表す主要な構成要素の構成を示す正面図であり、図１４は図１３に示す超音波検査システムの主要な構成要素の上面図である。
【００８６】
図１３及び図１４に示された第３の実施形態における超音波検査システム１Ｂでは、超音波誘導体４Ｄの構造が第１の実施形態における超音波検査システム１と相違する。第３の実施形態における超音波検査システム１Ｂの他の構成及び作用については第１の実施形態における超音波検査システム１と実質的に異ならないため特徴を表す構成要素のみ図示し、同一の構成又は対応する構成については同符号を付して説明を省略する。
【００８７】
第３の実施形態における超音波検査システム１Ｂの超音波伝播体４Ｄは、被検査対象Ｏの表面に対する厚さ方向の傾斜角度がそれぞれ変化する複数の薄板７Ａ、７Ｂで構成される。すなわち、各薄板７Ａ、７Ｂは、板厚方向が被検査対象Ｏ側から光ファイバセンサ５側に向かって変化するように湾曲している。このため、複数の方向から被検査対象Ｏを伝播してくるラム波の進行方向を複数の薄板７Ａ、７Ｂで変化させることができる。
【００８８】
従って、第３の実施形態においても、複数の方向から被検査対象Ｏを伝播してくる超音波の進行方向を、超音波伝播体４Ｄによって光ファイバセンサ５の受信指向性に応じた同一の方向に変化させることができる。例えば、図１３に示すように被検査対象Ｏの表面に対して垂直となるように配置された光ファイバセンサ５の長さ方向にラム波の進行方向を変化させることができる。
【００８９】
尚、図１３及び図１４に示す例では、超音波伝播体４Ｄが２枚の薄板７Ａ、７Ｂで２方向から伝播するラム波を光ファイバセンサ５に導くことができるように構成されているが、３枚以上の薄板７で３方向以上の複数の方向から伝播するラム波を光ファイバセンサ５に導くことができるように構成してもよい。薄板７の幅は、ラム波の波長以上であれば、ラム波の特性を維持した状態でラム波を伝播させることができるということが経験的に確認されている。
【００９０】
また、薄板７同士を接触させ、光ファイバセンサ５をいずれかの薄板７にテープや接着剤で貼付けるようにしてもよい。その場合には、光ファイバセンサ５が貼付けられる薄板７のみを光ファイバセンサ５側に突出させるようにしてもよい。
【００９１】
また、薄板７を湾曲させる代わりに平坦な薄板７を折り曲げて被検査対象Ｏの表面に対して傾斜させるようにしてもよい。つまり、被検査対象Ｏの表面に対してそれぞれ厚さ方向が垂直でない複数の薄板７で超音波伝播体４Ｄを構成することもできる。具体例として、断面が逆Ｙ字型となるように超音波伝播体４Ｄを構成することができる。その場合には、鋭利なエッジが形成されないように折り曲げられる部分にＲ面取りを設けてもよい。
【００９２】
（第１の変形例）
図１５は本発明の第３の実施形態に係る超音波検査システムにおける超音波伝播体の別の構造例を示す縦断面図であり、図１６は図１５に示す超音波伝播体の構造を示す上面図である。
【００９３】
図１５及び図１６に例示されるように、超音波伝播体４Ｅとして複数の薄板７Ａ、７Ｂを光ファイバセンサ５の長さ方向を軸として対称とならない向きで配置することもできる。すなわち、複数の薄板７Ａ、７Ｂの各幅方向を、所望の方向に向けることができる。これにより、特定の方向から伝播してくるラム波を選択的に光ファイバセンサ５で検出することが可能となる。これは、３枚以上の薄板７を配置する場合においても同様である。
【００９４】
（第２の変形例）
図１７は本発明の第３の実施形態に係る超音波検査システムにおける超音波伝播体の更に別の構造例を示す縦断面図であり、図１８は図１７に示す超音波伝播体の構造を示す上面図である。
【００９５】
図１７及び図１８に例示されるように、超音波伝播体４Ｆとして１枚の湾曲した薄板７で１方向から伝播してくるラム波を光ファイバセンサ５で検出できるようにしてもよい。もちろん、薄板７を湾曲させる代わりに平坦な薄板７を折り曲げて超音波伝播体４Ｆを構成してもよい。この場合、狭いスペースであっても、１方向からのラム波を検出するための光ファイバセンサ５を所望の向きで配置することが可能となる。すなわち、従来の方法では光ファイバセンサ５を配置することができない場合であっても、光ファイバセンサ５を配置することが可能となる。
【００９６】
（第４の実施形態）
図１９は本発明の第４の実施形態に係る超音波検査システムの特徴を表す主要な構成要素の構成図である。
【００９７】
図１９に示された第４の実施形態における超音波検査システム１Ｃでは、超音波誘導体４の一部を被検査対象Ｏに埋め込んだ点が第１の実施形態における超音波検査システム１と相違する。第４の実施形態における超音波検査システム１Ｃの他の構成及び作用については第１の実施形態における超音波検査システム１と実質的に異ならないため特徴を表す主要な構成要素のみ図示し、同一の構成又は対応する構成については同符号を付して説明を省略する。
【００９８】
被検査対象Ｏが複合材である場合には、シート状のプリプレグを積層する際に、超音波誘導体４を構成する薄板７の端部をプリプレグの間に挟むことができる。すなわち、プリプレグの積層体の上に薄板７を載置し、薄板７の端部の上に更にプリプレグを積層することによって、薄板７の端部をプリプレグの間に挟み込むことができる。そして、薄板７の端部を挟み込んだ状態でプリプレグの積層体を硬化させれば、複合材で構成される被検査対象Ｏと、金属又は複合材で構成される薄板７とを一体化することができる。
【００９９】
このため、第４の実施形態によれば、被検査対象Ｏの内部を伝播するラム波等の超音波を良好に薄板７に伝播させることができる。また、超音波誘導体４を強固に被検査対象Ｏに固定することが可能となる。このため、特に、様々な部品を取付けた後では、被検査対象Ｏに超音波誘導体４を取付けることが困難な場合において有効である。
【０１００】
もちろん、他の実施形態や変形例として例示した構造を有する薄板７を被検査対象Ｏに埋め込むこともできる。
【０１０１】
（他の実施形態）
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。
【０１０２】
例えば、上述した各実施形態では、アクチュエータ３から超音波を発振させることによって被検査対象Ｏの検査領域における損傷や剥がれ等の欠陥を検出する場合を例に説明したが、被検査対象Ｏ内において生じる超音波を検出することによって被検査対象Ｏの検査領域における損傷等の欠陥を検出するようにしてもよい。具体例として、複合材等の内部において変形や破壊が生じる際に放出されるアコースティック・エミッション（ＡＥ：  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）を光ファイバセンサ５で検出することによって被検査対象Ｏの検査領域における欠陥の検出を行うこともできる。
【０１０３】
また、超音波誘導体４の近傍にアクチュエータ３を配置し、超音波誘導体４から遠ざかる方向に向かってアクチュエータ３から超音波を送信するようにしてもよい。そして、欠陥で反射した超音波反射波を光ファイバセンサ５で検出するようにしてもよい。
【０１０４】
また、図５及び図６に示す評価試験の結果によれば、超音波誘導体４、４Ａ，４Ｂ、４Ｃ、４Ｄを介在させなくても光ファイバセンサ５でラム波を検出できることが確認できる。そこで、被検査対象Ｏの表面に、超音波誘導体４、４Ａ，４Ｂ、４Ｃ、４Ｄを介在させずに、長さ方向が平行とならない向きで光ファイバセンサ５を配置し、被検査対象Ｏを伝播する超音波を光ファイバセンサ５で検出するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  超音波検査システム
２  制御系
２Ａ  入力装置
３  アクチュエータ
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｆ  超音波伝播体
５  光ファイバセンサ
６  信号処理系
６Ａ  表示装置
７、７Ａ、７Ｂ  薄板
８  媒体
Ｏ  被検査対象
Ｏ１  ストリンガ
Ｏ２  パネル
【図１】
0006329188.tif 000002
【図２】
0006329188.tif 000003
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0006329188.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0006329188.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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