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PLATE THICKNESS MEASURING METHOD AND PLATE THICKNESS MEASURING APPARATUS

Patent code P10P007010
Posted date Aug 18, 2010
Application number P2009-017088
Publication number P2010-175340A
Patent number P5391375
Date of filing Jan 28, 2009
Date of publication of application Aug 12, 2010
Date of registration Oct 25, 2013
Inventor
  • (In Japanese)林 高弘
  • (In Japanese)村瀬 守正
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人 名古屋工業大学
Title PLATE THICKNESS MEASURING METHOD AND PLATE THICKNESS MEASURING APPARATUS
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To perform thickness measurement at high speed, to obtain an image of thickness distribution, and to perform thickness measurement from a distant position.
SOLUTION: A laser light beam oscillated from a laser oscillator 1 is introduced into a flat plate 5 through an attenuator 2, a pinhole 3, and a galvano scanner 4. An ultrasonic wave is generated in the flat plate 5 by the action of the introduced laser light beam and becomes a Lamb wave which propagates through the flat plate 5. A Lamb wave A0 mode is received by an oblique probe 6 and recorded in a PC 9 through an amplifier 7 and an A-D conversion board 8. The amplitude of the Lamb wave A0 mode is measured using software in the PC 9. The amplitude of the Lamb wave A0 mode is nearly inversely proportional to a plate thickness. By moving a laser irradiation point, amplitude distribution corresponding to the plate thickness can be obtained.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


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。

Field of industrial application (In Japanese)


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。

Scope of claims (In Japanese)
【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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2009017088thum.jpg
State of application right Registered
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