(57)【要約】  【課題】  耐熱温度が２５０℃以上で製造時の歩留まりが良い超音波探触子を提供すること。  【解決手段】  圧電素子１と前面板となる金属板２を備えた超音波探触子において、圧電素子１と金属板２の接合に、融点が３５０℃以上のはんだ合金、例えば亜鉛−アルミニウム合金３を用い、これにより接合時の温度を抑え、熱歪みの影響を最小限にし、歩留まりを向上させたもの。  【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電振動子の超音波送受信面に金属板を備えた超音波探触子において、
前記圧電振動子と前記金属板が、融点が３００℃以上４５０℃以下のはんだ合金で接合されていることを特徴とする超音波探触子。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波探触子において、
前記はんだ合金が、共晶の亜鉛−アルミニウム系合金であることを特徴とする超音波探触子。
【請求項３】
請求項１に記載の超音波探触子において、
前記圧電振動子が、ニオブ酸リチウムとニオブ酸鉛の何れかで構成されていることを特徴とする超音波探触子。
【請求項４】
請求項１に記載の超音波探触子において、
前記金属板が、ステンレス材、チタン材、炭素鋼材の何れかの金属材であることを特徴とする超音波探触子。
【請求項５】
請求項１〜請求項４に記載の何れかの超音波探触子において、
前記圧電振動子の電極に対するリード線の接続に、融点が３００℃以上４５０℃以下のはんだ合金による接合と有機系導電性接着剤による接合及び無機系導電性接着剤による接合の何れが用いられていることを特徴とする超音波探触子。
【請求項６】
被検査体中を伝播するクリーピング波を検出して超音波探触子と超音波伝播の健全性を確認するようにした超音波検査装置において、
前記超音波探触子の圧電振動子と金属板が、融点が３００℃以上４５０℃以下のはんだ合金で接合されていることを特徴とする超音波検査装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波探傷に使用する超音波探触子に係り、特に温度が高い検査対象物の超音波探傷のための超音波探触子と超音波検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発電プラントや化学プラントなど、極めて高い安全性が要求される設備においては、そこで使用されている高温部材の健全性評価が欠かせず、このため、従来から超音波検査装置が用いられている。
【０００３】
ところで、従来技術では、発電プラントや化学プラントの定期検査期間において、検査対象部の温度を検査が可能な温度に低下させてから、或いは検査が可能な温度に低下するのを見はからって、超音波検査を実施している。
【０００４】
ここで、超音波検査装置のセンサとなる超音波探触子(超音波センサ)としては、圧電振動子の超音波送信面に保護板となる前面板を接合させ、圧電振動子の背面(超音波送信面の反対側の面)には、該圧電振動子の振動をできるだけ早く制動し、振動波数を少なく抑えるためのバッキング材が施こされているのが一般的な構成である。
【０００５】
そして、上記した検査に使用される超音波センサの場合、圧電振動子と前面板の接合にはエポキシ樹脂などが使用され、バッキング材の接合には、金属粉末を混合したエポキシ樹脂などが使用されていて、これにより超音波の減衰が高められるようにしている。
【０００６】
しかし、最近、検査効率向上の観点から、プラント稼働中、そのまま高温環境下で随時検査したり、高温環境下で超音波センサを設置し、長期に亘り連続して対象物の変化をモニタリング(監視)したいとの要望が高まっているが、この場合、高温環境下でも使用が可能な耐熱性を備えた超音波探触子が必要になる。
【０００７】
しかしながら、従来から常温で使用されている超音波センサの場合、その使用温度の上限はせいぜい８０℃程度にすぎない。これは、圧電振動子と前面板の接合にエポキシ樹脂が使用されているためで、これ以上の温度では接着面が剥がれ、超音波の送受信ができなくなってしまうからである。
【０００８】
しかして、このような耐熱性を備えた超音波探触子も従来から提案されており、その例としては、例えば圧電振動子と前面板をはんだ(以下、ハンダと記す)で接合したもの(例えば、特許文献１参照。)や、圧電振動子と前面板の接合にハンダより高融点のロウ材を使用したもの(例えば、特許文献２参照。)などがある。
【特許文献１】特開昭６２−２８０６４９号公報
【特許文献２】特許第２９８６５８１号明細書(特開平５−１１０４２号公報)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記従来技術は、耐熱性と製造時の歩留まり低下について配慮がされておらず、一方には耐熱性に問題があり、他方には歩留まり低下に問題があった。
【００１０】
ここで、まず、圧電振動子と前面板の接合にハンダを使用している従来技術の場合、良好な感度が得られているが、耐熱温度は２５０℃であり、上記したプラントなどの検査には耐熱性が不足する虞れがある。
【００１１】
次に、圧電振動子と前面板の接合にロウ材を使用している従来技術の場合、５００℃以上の耐熱性を有しているが、接合時には６００℃前後と高い温度が必要なため、圧電振動子と前面板の材質によってはその熱膨張係数の差により振動子が割れることがあり、接合の歩留まりが低下する虞れがある。
【００１２】
本発明は、これらの従来技術に鑑みてなされたもので、その目的は、耐熱温度が２５０℃以上で製造時の歩留まりが良い超音波探触子と、それを用いた超音波検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的は、達成される。
【００１４】
すなわち請求項１では、圧電振動子と前面板である金属板とを融点が３５０℃以上のハンダ合金を使用して接合し３００℃の耐熱性を得ている。
【００１５】
請求項２では、圧電振動子にニオブ酸リチウム又はニオブ酸鉛などキューリー点が５００℃以上の圧電振動子を用いて耐熱性３００℃を確保している。
【００１６】
請求項３では、ハンダ合金を共晶又は液相線と固相線が同等である例えば亜鉛−アルミ系、亜鉛−アルミ−ゲルマニウム系あるいは金−シリコン系、金−アンチモン系で接合し、接合時の加熱温度をできるだけ下げると同時に３００℃の耐熱性を確保している。
【００１７】
請求項４では、金属板をステンレス材、チタン材あるいは炭素鋼材及びこれらと熱膨張係数が同等である金属材を利用している。
【００１８】
請求項５では、圧電振動子の電極へのリード線の接続を上記で接合に用いたハンダ合金と同材で行い、同じ耐熱性を確保した。
【００１９】
請求項６では、一体に接合した圧電振動子と金属板を金属ケースに収納し、該金属ケースの一部から前記圧電振動子の電極に電気的に接続した耐熱ケーブルを引き出し外部装置に接続している。
【００２０】
請求項７では、圧電振動子の背面側を、酸化タングステン等の重密度金属粉を混合した耐熱性の有機系又は無機系接着剤で充填し、制動効果を持たせている。
【００２１】
請求項８では、上記請求項１の金属板を斜めに切断した斜角超音波探触子を用い、該斜角超音波探触子を被検査体表面に対向して配置し、前記被検査体中を伝搬するクリーピング波を検出して前記超音波探触子及び超音波伝搬の健全性を確認しながら長期に亘り安定して検査ができるようにしている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、圧電振動子と金属板が、亜鉛−アルミ系の共晶ハンダ合金など、融点が３００℃以上４５０℃以下の温度のハンダ合金で接合されているので、接合時の加熱温度を溶融温度に対して＋１０℃前後にでき、熱膨張係数の差による歪みを最小限に抑えることで圧電振動子の割れを防ぐことができ、しかも３００℃の耐熱温度が確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明による超音波探触子及び超音波検査装置について、図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２４】
まず、図１は、本発明による超音波探触子の一実施形態で、ここで、ニオブ酸リチウム材からなる圧電振動子１は、その両面に金属の電極４ａ、４ｂが設けてあり、ここで、矢印Ａは、超音波が送信される方向と受信される方向を各々表わしている。
【００２５】
そして、圧電振動子１の超音波送受信面側には、融点３８２℃のＺｎ―Ａｌ合金(亜鉛が９５％、アルミニウムが５％の共晶ハンダ合金)３により、前面板となるチタン材の金属板２が接合されている。
【００２６】
ここで、“共晶”とは、横軸に組成成分の配合比率をとり、縦軸に温度をとった合金状態図(例えば、平成４年１０月発行、「金属」、臨時増刊号「実用二元合金状態図集」、(株)アグネ、参照)において、共晶反応型を示す状態図の液相線と固相線が一致する、いわゆる共晶点をもつ組成のことである。
【００２７】
次に、上記したＺｎ―Ａｌ合金３による接合について説明すると、まず、圧電振動子１と金属板２を各々Ｚｎ―Ａｌ合金の融点３８２℃にプラス１０℃した程度の温度に加熱する。
【００２８】
次に、これら圧電振動子１の電極４ｂと金属板２の間にＺｎ―Ａｌ合金３を介在させ、圧電振動子１と金属板２の接合面を重ね合わせた後、予め加熱してある押え治具により圧電振動子１と金属板２を両面から押さえ、溶融したＺｎ―Ａｌ合金３の層厚が接合面で均一になるようにして加圧する。
【００２９】
この実施形態では、１〜２ｋｇ／ｃｍ2の加圧力を治具により加えた。そして、最後に、全体を、１０℃／分以下のゆっくりした冷却速度で常温まで冷却して、接合処理を終了させた。ここで、このときの一連の操作は気中でも実施可能であるが、恒温炉中で実施することもできる。
【００３０】
このとき用いたＺｎ−Ａｌ合金は、溶融したとき、Ａｌ原子がハンダ表面に偏析し、酸化し易いＺｎ原子が空気中の酸素分子に接触しないように保護する働きがあり、これにより、ハンダの酸化や水分の侵入が抑制されるので、高温高湿環境下での耐腐食性の向上が期待できるという特徴がある。
【００３１】
また、この場合、接合時の加熱温度が４００℃程度で済むので、熱膨張係数が１５×１０-6 のニオブ酸リチウムからなる圧電振動子１と、熱膨張係数が１０×１０-6 のチタンからなる金属板２の熱膨張係数の差による歪みは、従来技術の場合のろう付温度(約８００℃)による歪みに比較してはるかに小さいため、圧電振動子の割れや接合面の剥がれなどは発生しなかった。
【００３２】
従って、この実施形態の場合、金属板２としては、上記したチタン材などの他に、ステンレス材など他の金属材料でも良く、その厚さも１ｍｍ前後まで薄くしても、従来のろう付時に発生したような割れは確認できなかった。
【００３３】
このとき使用するハンダ合金としては、上記したＺｎ―Ａｌ合金以外にも、例えばＡｕ(金)−Ｇｅ(ゲルマニウム)合金やＡｕ−Ｓｉ(シリコン)合金、更には液相温度と固相温度が等しいＡｕ−Ｓｂ合金やＺｎ−Ａｌ−Ｇｅ合金などがあり、何れの合金を使用してもよい。
【００３４】
次に、図２に示すように、圧電振動子１の両面の電極４ａ、４ｂにそれぞれリード線５ａ、５ｂを接続する。このときも圧電振動子１と金属板２の接合に用いたＺｎ−Ａｌ合金を用い、ハンダ付け部６ａ、６ｂによりリード線５ａ、５ｂを電極４ａ、４ｂに接続している。
【００３５】
このとき、リード線５ｂについては、電極４ｂとＺｎ−Ａｌ合金３からなる接合層の厚さが０．５ｍｍ以下と薄く、電極４ｂに直接接続できないため、この電極４ｂと電気的に導通されている金属板２の上面に、Ｚｎ−Ａｌ合金のハンダ付け部６ｂにより接続させている。
【００３６】
なお、これらの接続には、上記した合金以外、導電性有機接着剤(例えば商品名：導電性インク Shintron、製造元：シントーケミトロン)や、導電性無機接着剤(例えば商品名：パイロダクト ５９７Ａ、製造元：AREMUCO PRODUCTS INC.USA)を用いても良い。
【００３７】
そして、この後、図３に示すように、圧電振動子１に電気信号の送受信を行うため３００℃の高温環境にも耐えるケーブル８を用い、その芯線及びアース線を各々ハンダ付け部１０ａ、１０ｂにより、電極４ａ、４ｂに接続したリード線５ａ、５ｂに接続する。
【００３８】
このとき、ハンダ付け部１０ａ、１０ｂには圧電振動子１と金属板２の接合に用いたＺｎ−Ａｌ合金を用いているが、これも上記した導電性有機接着剤、或いは導電性無機接着剤を用いても良く、更には、ハンダ付けに代えて、かしめなど機械的な接続方法を用いても良い。
【００３９】
この後、耐熱性有機接着剤(例えば、商品名：アレムコボンド ５２６Ｎ、製造元：AREMUCO PRODUCTS INC.USA)、或いは耐熱性無機接着剤(例えば、商品名：セラマコボンド、製造元：AREMUCO PRODUCTS INC.USA)にタングステン又は酸化タングステンなどの重密度金属粉を混入した材料により、圧電振動子１の背面側に封止部７を形成し、全体を一体化してケーブル８を固定し保護すると共に、ハンダ付け部１０ａ、１０ｂを保護する。
【００４０】
そして、更に、図４に示すように、全体を金属ケース９に収納し、これにより、耐熱温度が３００℃の超音波探触子として歩留まり良く完成される。このとき、金属ケース９は、金属板２と機械的にも電気的にも接続されているようにするが、ここではネジにより接合している。
【００４１】
ここで、金属ケース９から引き出したケーブル８は、環境がケーブル８の耐熱温度以下になる場所まで引き出され、超音波検査装置１２に接続された上でプラントなどの超音波検査に適用されることになる。
【００４２】
従って、この実施形態によれば、耐熱温度が２５０℃以上の超音波探触子を歩留まり良く得ることができ、この結果、上記したプラントなどの検査にも容易に対応することができる。
【００４３】
次に、本発明による超音波検査装置の第１の実施形態について説明すると、この実施形態は、図５に示すように、斜角超音波探触子１４を用いた超音波検査装置に関するものである。
【００４４】
ここで、この斜角超音波探触子１４は、上記図１で説明した超音波探触子における金属板２に代えて、それを斜めに切断した形の金属板２Ａを備え、これにより被検査体１３に斜角をもって超音波が送受信できるようにしたものである。
【００４５】
従って、この場合、金属板２Ａは、いわゆる超音波シューとして機能し、これにより斜角超音波探触子１４は、図５に示すように、被検査体１３内に斜めに超音波を送信し、被検査体１３内に欠陥１６、１７が存在していた場合、それからの斜め方向の反射波１８、１９を受信することができる。
【００４６】
ここで、まず、欠陥１６は、欠陥の根本部分を表わし、ここで発生されるのが反射波１８であり、次に、欠陥１７は、欠陥の先端部分を表わし、ここで発生されるのが反射波１９である。
【００４７】
このときの金属板２Ａ内での縦波の音速は、チタン材の場合、５９７０ｍ／秒(実測値)で、他方、被検査体１３内では、この被検査体１３がステンレス材の場合、約５８００ｍ／秒であり、この結果、斜角超音波探触子１４から、例えば入射角θｉ(＝４５度)で発射された縦波の超音波は、被検査体１３中に屈折角θｒ(＝４３度)の縦波として入射されることになる。
【００４８】
斜角超音波探触子１４の圧電振動子１には、超音波送受信部２２から供給されるパルス電圧(電圧が数１００Ｖのパルス)により駆動され、これによりパルス状の超音波を発生し、それを被検査体１３内に発射する。
【００４９】
このとき、被検査体１３内に欠陥１６があったとすると、これから反射波１８、１９が発生し、これが圧電振動子１により受信され、反射波１８、１９による電気信号が超音波送受信部２２に入力されるようになる。
【００５０】
そして、この電気信号は、超音波送受信部２２内で所定のレベルに増幅されてからデータ収録部２３に供給され、ここでデジタルデータに変換され、波形として記録される。
【００５１】
このとき、斜角超音波探触子１４に対する送信用出力端子と受信用入力端子は超音波送受信部２２の内部で接続され、１個の斜角超音波探触子１４が超音波の送信と受信に共用され、超音波検査が行えるようになっている。
【００５２】
そこで、ピーク検出部２４は、上記した電気信号波形の中で、欠陥１６からの反射波１８、１９による部分だけをゲート機能により抽出し、その振幅の最大ピーク値を直流電圧値として出力する働きをする。
【００５３】
そして、信号処理部２５は、上記した最大ピーク値を取込み、それが予め設定してある所定の閾値値を越えたか否かを判定し、判定結果を評価結果表示部２６に表示するのであるが、これまでの一連の処理は、信号処理部２５がメインとなって実行されるようになっている。そこで、このため、この信号処理部２５にはパソコンが設けられいる。
【００５４】
このとき、斜角超音波探触子１４と被検査体１３の間の音響的結合が的確に得られるようにするため、金属板２Ａと被検査体１３の間には接触媒質２１が介在されるが、これには、例えば商品名：ソニコートＨＴ、メーカ：サーンガスニチゴーなどの市販の高温用接触媒質を利用すれば良い。
【００５５】
なお、これとは別に、金属板２Ａを直接、被検査体１３に接合して使用するようにしてもよい。この場合、上記したＺｎ−Ａｌハンダ合金を用いて接合することができる。
【００５６】
また、被検査体１３の表面に垂直に超音波を入射する場合には、金属板２Ａを用いず、圧電素子１を直接、被検査体１３の表面に接合することも可能であるが、この場合も、接合には、上記したＺｎ−Ａｌハンダ合金を用いることができる。
【００５７】
次に、本発明による超音波検査装置の第２の実施形態について説明すると、この実施形態は、図６に示すように、２個の斜角超音波探触子２９、３０を用意し、一方の斜角超音波探触子２９は、図５の実施形態の場合の斜角超音波探触子１４と同じく、送受信兼用とし、他方の斜角超音波探触子３０は受信専用にして、送受信切換部２７により切換えて使用するようにした超音波検査装置に刊行物するものである。
【００５８】
そして、ます、２個の斜角超音波探触子２９、３０は、何れも基本的には、図１〜図４で説明した本発明の一実施形態に係る超音波探触子と同じ構造であるが、金属板２と被検査体１３の間に超音波シューとして機能する超音波伝達部２８を設けることにより、図５で説明した第２の実施形態の場合と同じく、斜角超音波探触子として働くように構成されている。
【００５９】
ここで、この超音波伝達部２８は金属材ではなく、例えば商品名が「ＳＸ−１００」(メーカ：鈴幸商事)として知られている耐熱樹脂で構成されていて、これが、検査時、接触媒質２１を介在させて被検査体１３に接触されるようになっている。
【００６０】
このときの超音波伝達部２８と金属板２の接合には、図１〜図４の実施形態のときと同じく、耐熱性有機接着剤(商品名：アレムコボンド ５２６Ｎ、製造元：AREMUCO PRODUCTS INC.USA)、或いは耐熱性無機接着剤(商品名：セラマコボンド、製造元：AREMUCO PRODUCTS INC.USA)にタングステン又は酸化タングステンなどの重密度金属粉を混入した耐熱性無機接着剤が使用されている。
【００６１】
また、接触媒質２１としても、上記図５の第１の実施形態のときと同じく、商品名「ソニコートＨＴ」(メーカ：サーンガスニチゴー)などの市販の高温用接触媒質を利用すれば良い。
【００６２】
次に、送受信切換部２７は、２個の斜角超音波探触子２９、３０の送信と受信の役目を、信号処理部２５の指令により、必要に応じて交互に切替えるためのスイッチ回路として働く。
【００６３】
そこで、この第２の実施形態では、信号処理部２５が１探触子モードと、２探触子モードの２種のモードで動作し、モードに応じて送受信切換部２７を切換制御するようになっている。
【００６４】
そして、まず、通常の超音波検査の場合は、一方の斜角超音波探触子２９だけを使用し、図５の第１の実施形態と同じ超音波送受信動作を実行し、欠陥１６からの反射波１８、１９を受信して超音波検査を行う。
【００６５】
次に、他方の斜角超音波探触子３０は、主として超音波送受信経路の音響的結合状態をチェックするために設置され、斜角超音波探触子２９で発生されたクリーピング波(表面直下を伝播する縦波)２０を受信する働きをする。
【００６６】
例えば、図６において、２個の斜角超音波探触子２９、３０は、入射角θｉを２９度に設定し、屈折角θｒ(＝３３度)の横波が送受信できるようにしてある。この場合、超音波伝達部２８と被検査体１３の境界部では、スネルの法則に従ったモード変換により、前記の横波の他にクリーピング波２０が発生する。
【００６７】
このクリーピング波２０は、これも被検査体１３の内部を伝播する波動であるため、該クリーピング波２０を受信し、第２の実施形態のときと同様に、その振幅の最大ピーク値を正常状態時の値と比較判定することにより、２個の斜角超音波探触子２９、３０の間の音響的結合状態をチェックする一手段として機能する。
【００６８】
従って、例えばクリーピング波２０の受信強度が著しく低下した場合には、斜角超音波探触子２９、３０の間の超音波送受信経路における音響的結合が異常であると判断できる。
【００６９】
この音響的結合状態のチェックは、長期に亘り欠陥の発生状況を超音波検査により監視する場合、送受信切替え回路２７により、超音波送受信部２２の送信用出力端子及び受信用入力端子と、斜角超音波探触子２９、３０の接続を切換え、例えば数時間置きに定期的に実施してもよい。
【００７０】
次に、送受信切換部２７の動作について、図７により詳細に説明する。ここで、この送受信切換部２７は、図示のように、可動接点Ａ１、Ａ２と、固定接点Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２を備えた２回路２接点の切換回路で構成され、ここで、可動接点Ａ１と固定接点Ｂ１、Ｃ１が第１の切換回路で、可動接点Ａ２と固定接点Ｂ２、Ｃ２が第２の切換回路であり、何れも信号処理部２５により切換動作が制御される。
【００７１】
ここで、まず、第１の切換回路の可動接点Ａ１は超音波送受信部２２の送信用出力端子に接続され、第の切換回路の可動接点Ａ２は超音波送受信部２２の受信用入力端子に接続されている。
【００７２】
次に、第１の切換回路の固定接点Ｂ１と第２の切換回路の固定接点Ｃ２は斜角超音波探触子２９に接続され、第１の切換回路の固定接点Ｃ１と第２の切換回路の固定接点Ｂ２は斜角超音波探触子３０に接続されている。
【００７３】
そして、通常の超音波検査の場合、第１の切換回路の可動接点Ａ１は、図示の実線で示すように、固定接点Ｂ１に接続され、第２の切換回路の可動接点Ａ２は、図示の実線で示すように、何処にも接続されていない。
【００７４】
従って、このときは斜角超音波探触子２９だけで通常の送受信動作を行い、この探触子で受信した信号は、１探触子モードになっている超音波送受信部２２の内部で受信回路に接続され、そこに入力される。
【００７５】
次に、超音波送受信経路の音字的結合状態をチェックする場合は、超音波送受信部２２は２探触子モードに切換えられ、内部の受信回路に対する接続は遮断される。
【００７６】
また、これと同時に送受信切換部２７の第２の切換回路の可動接点Ａ２は、図示の破線で示すように、固定接点Ｂ２に接続され、この結果、斜角超音波探触子３０の受信信号が超音波送受信部２２の受信用入力端子に入力されるようになる。
【００７７】
そこで、このときは、超音波の送信は斜角超音波探触子２９で行い、これにより発生したクリーピング波２０を斜角超音波探触子３０で受信することになり、この結果、超音波送受信経路の音響的結合状態がチェックできる。
【００７８】
長期に亘るモニタリングでは、被検査体内への超音波送受信経路の音響的結合状態の安定性が必要であり、特に探触子まわりでは、圧電振動子１から金属板２への超音波の伝達、金属板２から超音波伝達部２８への伝達及び超音波伝達部２８から被検査体１３への超音波伝達のそれぞれの健全性が必要となることは言うまでもない。
【００７９】
従って、この図６に示した第２の実施形態によれば、必要に応じて随時、超音波伝達の健全性が確認できることになり、モニタリングに高い信頼性を持たせることができる。
【００８０】
このとき、送受信切換部２７は、更に、送受信に使用する斜角超音波探触子を、２個ある斜角超音波探触子２９、３０で交換させる機能も備えている。すなわち、送受信切換部２７の第１の切換回路と、第２の切換回路の固定接点Ｃ２は、送受信に使用する斜角超音波探触子を、斜角超音波探触子２９、３０で交換して動作させることがききる。
【００８１】
ここで、図７の状態では、斜角超音波探触子２９が送受信に使用されるようになっているが、ここで、第１の切換回路の可動接点Ａ１を固定接点Ｃ１に切換え、第２の切換回路の可動接点Ａ２を固定接点Ｃ２に切換えてやれば、斜角超音波探触子２９と、斜角超音波探触子３０が交換され、斜角超音波探触子３０が送受信に使用されるようになる。
【００８２】
以上説明したように、例えばＺｎ−ＡＩハンダ合金で融点が３８２℃の共晶ハンダ合金を用いて圧電振動子と金属板とを接合した実施形態によれば、接合時の割れや剥離が発生しないため、高温真空炉等の特別な装置を使用することなく、歩留まり良く、しかも安価で容易に３００℃耐熱の超音波探触子を製作できる。
【００８３】
また、斜角超音波探触子を２個用意して欠陥からの反射波を受信すると同時に、もう一方でクリーピング波を受信するようにした実施形態によれば、被検査体への音響的結合状態が確認できるので、信頼性の高いモニタリングが長期に亘って得られる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
常温から３００℃程度の高温環境下まで広く利用可能で、特に化学プラントなどに設置した高温タンクのセンサとして利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明による超音波探触子の一実施形態における圧電振動子と金属板の接合状態を示す説明図である。
【図２】本発明による超音波探触子の一実施形態におけるリード線の接続状態を示す説明図である。
【図３】本発明による超音波探触子の一実施形態におけるリード線とケーブルの接続状態を示す説明図である。
【図４】本発明による超音波探触子の一実施形態における完成状態を示す説明図である。
【図５】本発明による超音波検査装置の第１の実施形態を示すブロック構成図である。
【図６】本発明による超音波検査装置の第２の実施形態を示すブロック構成図である。
【図７】本発明による超音波検査装置の第２の実施形態における切換回路の説明図である。
【符号の説明】
【００８６】
１：圧電振動子
２、２Ａ：金属板(前面板となるもの)
３：Ｚｎ―Ａｌ合金
４ａ、４ｂ：電極
５：リード線
６ａ、６ｂ：ハンダ付け部
７：封止部
８：ケーブル
９：金属ケース
１０ａ、１０ｂ：ハンダ付け部
１２：超音波検査装置
１３：被検査体
１４、１５：斜角超音波探触子
１６：欠陥(根本部分)
１７：欠陥(先端部分)
１８、１９：反射波
２０：クリーピング波
２１：接触媒質
２８：超音波伝達部(超音波シューとして機能する部材)
【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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