(57)【要約】【課題】対象物の位置が遠近変化しても常に正確に対象物への超音波入射点を表示する。【解決手段】対象物Ｍの表面に超音波を入射させる超音波発振器１と、超音波発振器１から所定距離Ｂ離れて設置されてその角度姿勢のみが変更可能で、上記表面に向けてレーザ光を射出して当該表面上に光スポットを形成するとともに当該光スポットまでの距離を検出するレーザ距離計２とを備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の表面に超音波を入射させる超音波発振器と、超音波発振器から所定距離離れて設置されてその角度姿勢のみが変更可能で、前記表面に向けてレーザ光を射出して前記表面上に光スポットを形成するとともに当該光スポットまでの距離を検出するレーザ距離計とを備える超音波入射点表示装置。
【請求項２】
前記対象物、前記超音波発振器および前記レーザ距離計は水中に配設されており、水中からレーザ距離計内の空気中へ入射する際のレーザ反射光の屈折による前記レーザ距離計の距離測定値の誤差を、予め得た補正値で解消することを特徴とする請求項１に記載の超音波入射点表示装置の距離補正方法。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は対象物への超音波の入射点を示す超音波入射点表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
超音波で対象物の探傷を行う場合等に、超音波は目に見えないため対象物への超音波の入射点を目視できるように入射点表示装置が使用される。従来の入射点表示装置の一例を図４に示す。図４において、探傷の対象物Ｍは水中に置かれており、当該対象物Ｍの表面に超音波を入射させるための超音波探傷プローブ１が同様に水中に設けられている。また、超音波探傷プローブ１と共通の取付架台３にスポットレーザ光を照射するためのレーザマーカ４が対象物Ｍの表面に向けて設けられている。
【０００３】
探傷プローブ１から対象物Ｍの表面までの距離（水距離）Ｄwは当該探傷物へ発振された超音波の受振波形（反射波の戻り時間）より正確に得ることができるから、図４の距離Ａの算出が可能である。また、超音波探傷プローブ１の中心からレーザマーカ４のレーザ光射出点４１までの距離Ｂも正確に決定することができる。そこで、対象物Ｍの表面の遠近位置に応じてレーザ光の入射角度α、すなわちレーザマーカ４の角度姿勢を適当に調整設定すれば、対象物Ｍへの超音波の入射点Ｍ１にレーザ光のスポットの入射点を合致させることができる。
【０００４】
なお、特許文献１には超音波探触子の両側にレーザ発信器を一対設けて、これらレーザ発信器のビームが超音波探触子の焦点距離上で重なり合うようにして超音波入射点表示を行う超音波探傷装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平６−６４１５２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし上記従来の超音波入射点表示装置において、超音波探傷プローブ１の中心からレーザマーカのレーザ光射出点４１までの距離Ｂを維持しつつ対象物Ｍの表面位置の遠近変化に応じて角度αを正確に変更設定する治具は、製作時の誤差等の関係でその製作が難しいという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、対象物の位置が遠近変化しても常に正確に対象物への超音波入射点を表示することができる超音波入射点表示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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本第１発明の超音波入射点表示装置では、対象物（Ｍ）の表面に超音波を入射させる超音波発振器（１）と、超音波発振器（１）から所定距離（Ｂ）離れて設置されてその角度姿勢のみが変更可能で、前記表面に向けてレーザ光を射出して当該表面上に光スポットを形成するとともに当該光スポットまでの距離を検出するレーザ距離計（２）とを備える。
【０００９】
本第１発明において、超音波発振器から対象物の表面までの距離（Ａ）は、超音波発振器から射出された超音波の受信波形から得られる。この時の、レーザ距離計から対象物表面への超音波の入射点までの距離は計算できるから、計算された距離とレーザ距離計の距離検出値が一致するように当該レーザ距離計の角度姿勢を変更すれば、角度姿勢変更治具の誤差等に無関係に、光スポットの位置を超音波入射点の位置に常に正確に一致させることができる。
【００１０】
本第２発明の超音波入射点表示装置の距離補正方法では、前記対象物（Ｍ）、前記超音波発振器（１）および前記レーザ距離計（２）は水中に配設されており、水中からレーザ距離計（２）内の空気中へ入射する際のレーザ反射光の屈折による前記レーザ距離計（２）の距離測定値の誤差を、予め得た補正値で解消する。
【００１１】
本第２発明によれば、光スポットの位置を超音波入射点の位置にさらに正確に一致させることができる。
【００１２】
上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を参考的に示すものである。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明の超音波入射点表示装置によれば、対象物の位置が超音波発振器に対して遠近変化しても常に正確に対象物への超音波入射点を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態を示す、超音波探傷装置に付設された超音波入射点表示装置の概略構成図である。
【図２】レーザ距離計の概略構成図である。
【図３】レーザ距離計の角度姿勢に応じた補正距離のグラフである。
【図４】従来例を示す、超音波探傷装置に付設された超音波入射点表示装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
なお、以下に説明する実施形態はあくまで一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が行う種々の設計的改良も本発明の範囲に含まれる。
【００１６】
図１に本発明の超音波入射点表示装置を超音波探傷装置に付設した一実施形態を示す。図１において、探傷の対象物Ｍは水中に置かれており、当該対象物Ｍの表面に超音波を入射させるための超音波探傷プローブ１が、水中の取付架台に垂直に設けられている。そして、超音波探傷プローブ１と共通の取付架台３にレーザ距離計２が設置されている。なお、超音波探傷プローブ１は取付架台での設置角度が明らかであれば必ずしも垂直に設けられる必要は無い。
【００１７】
レーザ距離計２は本実施形態では内設した発光素子２１（図２）から対象物Ｍに向けてスポットレーザ光を照射するとともに、その反射光を、内設した受光素子２２（図２）上に入射させてその入射位置より三角測量の原理で対象物Ｍ上の光スポットまでの距離を測定するものである。
【００１８】
ここで、超音波探傷プローブ１から対象物Ｍの表面までの距離（水距離）Ｄwは、当該対象物Ｍへ発振された超音波の受信波形（反射波の戻り時間）より正確に得ることができる。超音波探傷プローブ１の長さは既知であるから、当該プローブ１の取付架台３への固定部から対象物Ｍの表面までの距離Ａも正確に知ることができる。また、超音波探傷プローブ１の中心からレーザ距離計２のレーザ光射出点２３までの距離Ｂは、同一の取付架台３上の水平直線距離として正確に調整設定することができる。
【００１９】
ここで、距離Ａ，Ｂに対して、レーザ距離計２からのスポットレーザ光の対象物Ｍ上の照射点Ｍ１が、対象物Ｍへの超音波の入射点と一致する場合には、レーザ距離計２のレーザ光射出点２３からスポットレーザ光の照射点Ｍ１までの距離Ｃは直角三角形の斜辺の距離√（Ａ**2+Ｂ**2）（**はべき数を示す）になる。
【００２０】
そこで、距離Ｂを保ってレーザ距離計２の角度姿勢のみを変更できるような治具を取付架台３上に設けてこれにレーザ距離計２を装着し、この状態でレーザ距離計２の距離測定値が、対象物Ｍの表面の遠近変化に伴う距離Ａの値に応じて算出される距離Ｃになるようにレーザ距離計２の角度姿勢、すなわちレーザ光の射出角度を適当に変更調整する。
【００２１】
これによれば、角度姿勢変更治具に製作誤差等があっても、レーザ距離計２の正確な測定値に基づいてレーザ距離計２の角度姿勢を変更するから、レーザ距離計２からのスポットレーザ光の照射点Ｍ１を、対象物Ｍへの超音波の入射点に常に正確に一致させることができる。
【００２２】
本実施形態ではさらに、レーザ距離計２の距離測定について以下の補正を行っている。すなわち、図２に示すように、レーザ距離計２に入射する反射光Ｌrは、水中からレーザ距離計２内の空気中に入射する際に屈折して、レーザ距離計２内の受光素子２２への入射位置Ｐ１が本来の入射位置Ｐ０からずれる。
【００２３】
そこで、図３のグラフで示すように、反射光Ｌrがレーザ距離計２に対して直角に戻る時のレーザ距離計２の所定の角度姿勢を０°として、これから角度姿勢が正負に振れた際の補正距離を予め測定しておく。そして、この補正距離Ｄａによって実際の測定距離を修正して、修正後の測定距離が所定値Ｃになるようにレーザ距離計２の角度姿勢を調整する。これによって、対象物Ｍへの超音波の入射点がさらに正確に表示される。
【符号の説明】
【００２４】
１…超音波発振器、２…レーザ距離計、Ｍ…対象物、Ｍ１…入射点。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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