超音波可視化装置UVS
ＵＶＳ21： pdfﾌｧｲﾙ
本製品は現在特注品扱いです。ご相談ください。 isl@kcn.ne.jp
ガラス等透明体に超音波を入射させ、光弾性現象を使って超音波を可視化するものです。
ガラスは音速が大体鉄と同じです。
金属の検査対象の模擬をガラスで製作し、これに超音波を当て、実際の対象で発生する現象を模擬できます。
UVS21より大幅に小型化し、コストを低減すると同時に細かな観測が出来るように改良されています。
ＣＣＤカメラで得た画像を処理して、精度の高い画像が得られます。
UVS21同様従来法とは異なり、光源に散乱光を用いて、平行光を使っていません。
その為、光学系の芯がずれていても、観測可能です。
また、検光子側に別途大型のレンズとPLを配置すると、斜からも目視で超音波画像が観測できます。
ある程度立体的に超音波画像を観測できます。
従来の音（圧）場の観測は、反射体を置いてそのエコーを観測する場合が多く、その結果得られる「エコー高さの等高線図」と異なる事が判ります。多くの人は「エコー高さの等高線図」を単に音場と呼んでおり、混乱を招いています。非破壊用高SN 探触子極近傍では次の図の＃１の様に幅方向均一な音圧です（2MHz20x20mm角）。伝播するに従い、幅端から音圧が無い外に崩れていきます。探触子中心軸上では近距離音場限界まで振幅は一定です（右図）。振動子にPZTなど異方性でない振動子を使うと、振動子が上手くピストン運動せず、このようには成りません。
標準セット
UVS31SS 1/2“CCDで40mm幅が観測されるセットです。詳細波形の観測に適当です。試験片を動かせば100x100㎜以上の範囲を観測できます。
UVS31S 1/2“CCDで70mm幅が観測されるセットです。詳細波形の観測に適当です。試験片を動かせば100x100㎜以上の範囲を観測できます。UVS31SSの半分の輝度です。
UVS31M 1/2“CCDで約100mm幅が観測されるセットです。詳細波形の観測と同時に広い範囲を見たい場合に適当です。広い分感度が下がります。
UVS31L 200mmφ大型の光学系を使って広い面積を一度に観測する為のものです。広い分感度が下がります。
オプション（１）可視化用高速カメラ：超高速電子シャッターＣＣＤカメラです。
ＵＶＳ２１のＣＣＤカメラの代わりに使用し、画像の分解能を５ｎ秒まであげられます。 時間分解能は上がりますが、暗視カメラ同様斑や欠損があるのが欠点です。
オプション（２）標準付属のBLP48の1kVパルサーを500Vながら4nsと高速なパルサーに変更します。
オプション（３）5nsの高速シャッターを追加します。
オプション（４）偏光板自動コントロール 偏光板の回転を電動化します。
関連資料： 可視化画像ビデオ
旧ＵＶＳ装置で撮影した画像ビデオです。
故東北大学伊達教授の遺産です。
こちらはislで撮った画像ビデオです。
近距離音場内音場が平坦である証拠WMVファイル。2.25MHz1/2“斜角用クイックチェンジ型 5MHz10x10mm斜角 5MHz10x10mm垂直
多くの書物には探触子の近距離音場内の音場の荒れがある事が記されていますが、これは間違いです。大昔回折格子を探触子の前に配置してシュリーレン写真が撮られ、これを通常の探蝕子からの音場と間違ったものでしょう。振動子から出てきた大まか平面波に近い波は、媒質中に単に広がりながら伝わっていきます。他の物質の境界での伝わり方と違いはありません。
近距離音場内の小さな反射体からの反射波を受信する場合は、単純に小さな反射体からの球面波的波が受信振動子各点に異なる位相で伝わるために感度変動します。が、最近の初動振幅が高い探蝕子ではこの感度変動も少なくなってきています。
超音波自動探傷器は小型化すると追従性能が良くなり、製造コストも下がります。その為40年前から近距離音場内での探傷をしているものが多いです。
Imaging Supersonic
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