探头、超声波探伤装置以及超声波探伤控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种探头、超声波探伤装置以及超声波探伤控制方法，所述探头向被检查对象照射超声波，并对从被检查对象反射的超声波进行接收。
【背景技术】
[0002]以往，作为照射超声波的探头，众所周知有一种超声波探头，其具有排列成阵列状的多个压电振子(例如，参照专利文献I)。该超声波探头的多个压电振子沿阵列方向以规定螺距排列。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献I:日本专利特许第3505296号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的课题
[0007]然而，在专利文献I的超声波探头中，在阵列方向上排列的多个超声波元件(压电振子)的其中一个超声波元件中，当被检查对象的被检查面发生倾斜时，具体而言，在一个超声波元件的与阵列方向垂直的切开方向上，当被检查面的一侧与另一侧的高低差变大时，导致超声波元件与被检查面之间的距离在切开方向上产生偏差，探伤检查所得到的检查结果有可能会产生误差。特别是，当具有被检查面的被检查对象由具有声学异向性的材料构成时，如果距离的偏差导致超声波的照射方向有所不同，则会导致在被检查对象内部传播的超声波产生偏差，可能更易产生误差。
[0008]因此，本发明提供了一种即使在被检查对象的被检查面相对于探头的发送接收面倾斜的情况下，也能够稳定地照射超声波的探头、超声波探伤装置以及超声波探伤控制方法。
[0009]技术方案
[0010]本发明的探头，具有:长度方向的长度比宽度方向的长度长的发送接收面；以及设置在所述发送接收面上的多个超声波元件，所述探头一边相对于与所述发送接收面相对的被检查对象的被检查面在所述宽度方向上移动，一边照射超声波，其特征在于，所述各个超声波元件形成为在所述长度方向以及所述宽度方向上长度相同的形状，所述多个超声波元件在所述长度方向上排列设置，且在所述宽度方向上排列设置，以一个以上的所述超声波元件为规定的照射单位，在整个所述长度方向上多次照射超声波。
[0011 ]根据该结构，由于能够将各个超声波元件的形状设定为在长度方向以及宽度方向上长度相同，因此即使在与超声波元件相对的被检查面发生倾斜的情况下，也能够减小宽度方向的一侧与另一侧的高低差。因此，能够抑制超声波元件与被检查面之间的距离在宽度方向上的偏差，并且能够稳定地向被检查面照射超声波。并且，作为在长度方向以及宽度方向上长度相同的形状，可以是例如正方形等的多边形或圆形等。
[0012]另外，优选所述多个超声波元件具有:第I超声波元件组，其配置为在所述长度方向上排成一列；以及第2超声波元件组，其配置为与所述第I超声波元件组在所述宽度方向上相邻，且在所述长度方向上排成一列，其中，所述第I超声波元件组的所述各个超声波元件在所述长度方向上位于所述第2超声波元件组的相邻所述超声波元件的中间，所述照射单位为一个所述超声波元件。
[0013]根据该结构，能够以一个超声波元件为照射单位，使第I超声波元件组的各个超声波元件与第2超声波元件组的各个超声波元件沿长度方向交替照射超声波。这时，第I超声波元件组的超声波元件在长度方向上位于第2超声波元件组的相邻超声波元件的中间。因此，能够以比各个超声波元件组的超声波元件之间的间隔还要短的间隔照射超声波，从而能够在长度方向上进行详细的超声波探伤。
[0014]并且，优选所述多个超声波元件在所述长度方向以及所述宽度方向上配置成矩阵状，所述照射单位为由在所述长度方向上相邻的多个所述超声波元件和在所述宽度方向上相邻的多个所述超声波元件所包围的、且在所述长度方向以及所述宽度方向上数目相同的超声波元件照射组。
[0015]根据该结构，能够以超声波元件照射组为照射单位，沿长度方向照射超声波。由此，与一个超声波元件照射超声波的情况相比，超声波元件照射组能够提高音压，从而能够更加稳定地照射超声波，且能够良好地接收从被检查对象反射的超声波。
[0016]并且，优选所述多个超声波元件配置成相对于所述长度方向以及所述宽度方向倾斜规定角度的矩阵状，所述照射单位为由在所述长度方向上相邻的多个所述超声波元件和在所述宽度方向上相邻的多个所述超声波元件所包围的、在所述长度方向以及所述宽度方向上数目相同的超声波元件照射组。
[0017]根据该结构，能够以超声波元件照射组为照射单位，沿长度方向照射超声波。由此，与一个超声波元件照射超声波的情况相比，超声波元件照射组能够提高音压，从而能够更加稳定地照射超声波，且能够良好地接收从被检查对象反射的超声波。
[0018]并且，优选所述超声波元件照射组通过使除了至少一个所述超声波元件以外的其他所述超声波元件所照射的超声波迟于该至少一个所述超声波元件所照射的超声波，从而使超声波会聚于与所述被检查面垂直的进深方向上的规定的焦点位置。
[0019]根据该结构，使超声波元件照射组的多个超声波元件所照射的超声波的照射时序互不相同，从而能够使超声波会聚于规定的焦点位置，即进行所谓的电子聚焦。因此，通过会聚超声波，能够提尚首压、提尚分辨率，且能够提尚超声波探伤的灵敏度。
[0020]本发明的超声波探伤装置，其特征在于，具有:所述探头；以及控制所述探头的控制部，其中，所述控制部以一个所述超声波元件为所述照射单位，从所述长度方向的一侧向另一侧，以所述第I超声波元件组的所述超声波元件与第2超声波元件组的所述超声波元件交替的方式使所述照射单位的位置在所述长度方向上互不相同，与此同时进行多次照射超声波的照射控制。
[0021]根据该结构，控制部通过在探头的长度方向上多次照射超声波，能够以比各个超声波元件组的超声波元件之间的间隔还要短的间隔照射超声波。因此，能够在长度方向上进行详细的超声波探伤。
[0022]本发明的其他的超声波探伤装置，其特征在于，具有:所述探头；以及控制所述探头的控制部，其中，所述控制部以所述超声波元件照射组为所述照射单位，从所述长度方向的一侧向另一侧，使所述照射单位的一部分重复且在所述长度方向上位置不同，与此同时进行多次照射超声波的照射控制。
[0023]根据该结构，控制部通过使照射单位的一部分重复地在探头的长度方向上多次照射超声波，从而能够以较短的间隔照射超声波。因此，能够在长度方向上进行详细的超声波探伤O
[0024]并且，优选所述控制部在以所述超声波元件照射组为所述照射单位时，一面同时激励所述超声波元件照射组的多个所述超声波元件，从多个所述超声波元件照射超声波，一面用所述各个超声波元件接收从所述被检查对象反射的超声波。
[0025]根据该结构，控制部通过同时激励超声波元件照射组的多个超声波元件，与一个超声波元件照射超声波的情况相比，能够提高音压，从而能够更加稳定地照射超声波。并且，由于能够用各个超声波元件进行接收，因此能够详细接收从被检查对象反射的超声波。
[0026]另外，优选所述控制部在同时激励所述超声波元件照射组的多个所述超声波元件时，进行延迟控制，使除了至少一个所述超声波元件以外的其他所述超声波元件所照射的超声波迟于该至少一个所述超声波元件所照射的超声波。
[0027]根据该结构，使超声波元件照射组的多个超声波元件所照射的超声波的照射时序互不相同，从而能够使超声波会聚于规定的焦点位置，即进行所谓的电子聚焦。因此，通过会聚超声波，能够提尚首压、提尚分辨率，从而能够提尚超声波探伤的灵敏度。
[0028]本发明的超声波探伤控制方法为控制探头的超声波探伤方法，所述探头具有:长度方向的长度比宽度方向的长度长的发送接收面；以及设置在所述发送接收面上的多个超声波元件，其中，所述探头一边相对于与所述发送接收面相对的被检查对象的被检查面在所述宽度方向上移动，一边照射超声波，所述超声波探伤控制方法的特征在于，所述各个超声波元件形成为在所述长度方向以及所述宽度方向上长度相同的形状，所述多个超声波元件具有:第I超声波元件组，其配置为在所述长度方向上排成一列；以及第2超声波元件组，其配置为与所述第I超声波元件组在所述宽度方向上相邻，且在所述长度方向上排成一列，其中，所述第I超声波元件组的所述各个超声波元件在所述长度方向上位于所述第2超声波元件组的相邻所述超声波元件的中间，以一个所述超声波元件为照射单位，从所述长度方向的一侧向另一侧，以所述第I超声波元件组的所述超声波元件与所述第2超声波元件组的所述超声波元件交替的方式使所述照射单位的位置在所述长度方向上互不相同，与此同时多次照射超声波。
[0029]根据该结构，由于能够使各个超声波元件的形状为在长度方向以及宽度方向上长度相同，因此能够减小宽度方向的一侧与另一侧的高低差，且能够稳定地向被检查面照射超声波。这时，通过在探头的长度方向上多次照射超声波，能够以比各个超声波元件组的超声波元件之间的间隔还要短的间隔照射超声波。因此，能够在长度方向上进行详细的超声波探伤。
[0030]本发明的其他的超声波探伤控制方法为控制探头的超声波探伤方法，所述探头具有:长度方向的长度比宽度方向的长度长的发送接收面；以及设置在所述发送接收面上的多个超声波元件，其中，所