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板厚測定方法および板厚測定装置

国内特許コード P10P007010
掲載日 2010年8月18日
出願番号 特願2009-017088
公開番号 特開2010-175340
登録番号 特許第5391375号
出願日 平成21年1月28日(2009.1.28)
公開日 平成22年8月12日(2010.8.12)
登録日 平成25年10月25日(2013.10.25)
発明者
  • 林 高弘
  • 村瀬 守正
出願人
  • 国立大学法人 名古屋工業大学
発明の名称 板厚測定方法および板厚測定装置
発明の概要

【課題】高速で厚み測定が可能であり、厚み分布の画像が得られ、さらに離れた位置からの厚み測定を可能とする。
【解決手段】レーザー発振装置1から発振されたレーザー光が、アッテネーター2、ピンホール3、ガルバノスキャナー4を介して平板5に入射される。その入射したレーザー光の作用により平板5に超音波が発生され、それが平板5に沿って伝搬するラム波となる。斜角探触子6によってラム波A0モードが受信され、アンプ7、AD変換ボード8を介しパソコン9内に収録され、パソコン9内のソフトウェアを使ってラム波A0モードの振幅が測定される。ラム波A0モードの振幅は板厚におおむね反比例している。レーザー照射地点を移動させることにより、板厚に対応する振幅分布が得られる。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


通常、平板や配管の厚み測定は、非特許文献1に示されるように、超音波探触子を表面に垂直に当てて、超音波エコー波形を取得することで測定していた。そのため、大型の平板や配管などの構造物全領域の厚み測定を行うことを考えると非常に多くの時間とコストを必要とした。さらに、遠隔にある構造材料などの厚み測定では、その領域まで人力やロボットなどで近づく必要があり、高所などの危険環境での作業が余儀なくされてきた。



また、遠隔から超音波を発生させ、受信する方法としてレーザー超音波法がある(非特許文献2)。この方法を適切に利用すれば、遠隔からの厚み測定が可能となると期待されている。しかしながら、レーザー利用による超音波の発生は実行可能であるものの、受信はレーザー干渉によるため、焦点位置を制御しなくてはならなかったり、材料表面から十分なレーザー光の反射がなくてはならず、制約が非常に多く実現できていなかった。

産業上の利用分野


本発明は、平板や配管などの板厚測定方法および板厚測定装置に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
平板にレーザー光を照射して前記平板に超音波を発生させるステップと、前記平板に沿って伝搬するラム波のうちfc/4<f<fcの周波数帯のA0モードを受信するステップと、この受信したA0モードの振幅を測定するステップとを有することを特徴とする板厚測定方法。但し、fcは、A1モードのカットオフ周波数である。

【請求項2】
平板にレーザー光を照射して前記平板に超音波を発生させる手段と、前記平板に沿って伝搬するラム波のうちfc/4<f<fcの周波数帯のA0モードを受信する手段と、この受信したA0モードの振幅を測定する手段とを備えたことを特徴とする板厚測定装置。但し、fcは、A1モードのカットオフ周波数である。

【請求項3】
配管にレーザー光を照射して前記配管に超音波を発生させるステップと、前記配管に沿って伝搬する軸対称モードのうちfc/4<f<fcの周波数帯のL(0、1)モードを受信するステップと、この受信したL(0、1)モードの振幅を測定するステップとを有することを特徴とする板厚測定方法。但し、fcは、L(0、3)モードのカットオフ周波数である。

【請求項4】
配管にレーザー光を照射して前記配管に超音波を発生させる手段と、 前記配管に沿って伝搬する軸対称モードのうちfc/4<f<fcの周波数帯のL(0、1)モードを受信する手段と、この受信したL(0、1)モードの振幅を測定する手段とを備えたことを特徴とする板厚測定装置。但し、fcは、L(0、3)モードのカットオフ周波数である。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009017088thum.jpg
出願権利状態 登録
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