JPWO2020079836A1 - Rotating transformers and ultrasonic flaw detectors for ultrasonic flaw detectors - Google Patents
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Abstract
第1の1ターンコイル(12a)〜(12d)が第1の平面(11a)に同心円状に形成され、第1の浮遊導体(13)が第2の平面(11b)に形成されている第1の基板(11)と、第1の浮遊導体(13)を取り囲むように第1の基板(11)を保持している第1の保持部材(14)とを有する固定体(5)と、第1の1ターンコイル(12a)〜(12d)のそれぞれと対向するように、第2の1ターンコイル(22a)〜(22d)が第3の平面(21a)に同心円状に形成され、第2の浮遊導体(23)が第4の平面(21b)に形成されている第2の基板(21)と、第2の浮遊導体(23)を取り囲むように第2の基板(21)を保持している第2の保持部材(24)と、第2の1ターンコイル(22a)〜(22d)のそれぞれと接続されている超音波探触子(32a)〜(32d)とを有し、第2の基板(21)と第2の保持部材(24)と超音波探触子(32a)〜(32d)とが被検査材(7)の周りを回転する回転体(6)とを備えるように、回転トランス(1)を構成した。The first one-turn coils (12a) to (12d) are formed concentrically on the first plane (11a), and the first floating conductor (13) is formed on the second plane (11b). A fixed body (5) having a substrate (11) of 1 and a first holding member (14) holding the first substrate (11) so as to surround the first floating conductor (13). The second one-turn coils (22a) to (22d) are formed concentrically on the third plane (21a) so as to face each of the first one-turn coils (12a) to (12d). The second substrate (21) in which the second floating conductor (23) is formed in the fourth plane (21b) and the second substrate (21) are held so as to surround the second floating conductor (23). It has a second holding member (24) and ultrasonic probes (32a) to (32d) connected to each of the second one-turn coils (22a) to (22d). A second substrate (21), a second holding member (24), and a rotating body (6) in which ultrasonic probes (32a) to (32d) rotate around the material to be inspected (7) are provided. As described above, the rotary transformer (1) was configured.
Description
この発明は、固定体及び回転体を備える超音波探傷装置用の回転トランスに関するものである。
また、この発明は、回転トランスを備える超音波探傷装置に関するものである。The present invention relates to a rotary transformer for an ultrasonic flaw detector including a fixed body and a rotating body.
The present invention also relates to an ultrasonic flaw detector including a rotary transformer.
以下の特許文献1には、固定体及び回転体を備える超音波探傷装置用の回転トランスが開示されている。
固定体は、複数の1ターンコイル(以下、「第1の1ターンコイル」と称する)が同心円状に形成された基板(以下、「第1の基板」と称する)と、第1の基板を保持している保持部材(以下、「第1の保持部材」と称する)とを備えている。
回転体は、固定体に形成された第1の1ターンコイルと同数の1ターンコイル(以下、「第2の1ターンコイル」と称する)が同心円状に形成された基板(以下、「第2の基板」と称する)と、第2の基板を保持している保持部材(以下、「第2の保持部材」と称する)とを備えている。
固定体が備える第1の基板と第1の保持部材との間には、空気が介在している。
また、回転体が備える第2の基板と第2の保持部材との間には、空気が介在している。The following
The fixed body includes a substrate (hereinafter, referred to as "first substrate") in which a plurality of 1-turn coils (hereinafter, referred to as "first 1-turn coil") are formed concentrically, and a first substrate. It includes a holding member that holds it (hereinafter, referred to as a "first holding member").
The rotating body is a substrate (hereinafter, "second") in which the same number of 1-turn coils (hereinafter, referred to as "second 1-turn coils") as the first 1-turn coil formed on the fixed body are formed concentrically. (Refered to be referred to as "the substrate") and a holding member (hereinafter, referred to as "the second holding member") that holds the second substrate.
Air is interposed between the first substrate included in the fixed body and the first holding member.
Further, air is interposed between the second substrate included in the rotating body and the second holding member.
特許文献1に開示されている回転トランスは、第1及び第2の保持部材が導電体によって形成されている。したがって、第1及び第2の1ターンコイルに電気信号が流れると、電磁誘導現象によって、渦電流損又はヒステリシス損などが第1及び第2の保持部材に生じることがある。渦電流損又はヒステリシス損などが第1及び第2の保持部材に生じることで、電気信号の伝送特性が劣化するため、被検査材の探傷精度が劣化する。
第1及び第2の基板と、第1及び第2の保持部材との間の空気は、電磁誘導現象の影響を軽減するように作用する。特許文献1に開示されている回転トランスでは、電磁誘導現象の影響を解消するため、第1及び第2の基板と、第1及び第2の保持部材との間の距離として、第1の1ターンコイルと第2の1ターンコイルとの間のギャップの5〜10倍を確保している。
したがって、第1及び第2の基板と、第1及び第2の保持部材との間の距離が長くなるため、固定体及び回転体のそれぞれの厚さが厚くなり、回転トランスが大型化してしまうという課題があった。In the rotary transformer disclosed in
The air between the first and second substrates and the first and second holding members acts to mitigate the effects of the electromagnetic induction phenomenon. In the rotary transformer disclosed in
Therefore, since the distance between the first and second substrates and the first and second holding members becomes long, the thickness of each of the fixed body and the rotating body becomes thick, and the rotary transformer becomes large. There was a problem.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、電磁誘導現象の影響を解消するために、第1及び第2の基板と、第1及び第2の保持部材との間の距離を長くすることなく、電磁誘導現象の影響を解消することができる超音波探傷装置用の回転トランス及び超音波探傷装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and in order to eliminate the influence of the electromagnetic induction phenomenon, between the first and second substrates and the first and second holding members. An object of the present invention is to obtain a rotary transformer and an ultrasonic flaw detector for an ultrasonic flaw detector, which can eliminate the influence of an electromagnetic induction phenomenon without increasing the distance.
この発明に係る超音波探傷装置用の回転トランスは、複数の第1の1ターンコイルが第1の平面に同心円状に形成され、第1の浮遊導体が第2の平面に形成されている第1の基板と、第1の浮遊導体を取り囲むように第1の基板を保持している第1の保持部材とを有する固定体と、複数の第1の1ターンコイルのそれぞれと対向するように、複数の第2の1ターンコイルが第3の平面に同心円状に形成され、第2の浮遊導体が第4の平面に形成されている第2の基板と、第2の浮遊導体を取り囲むように第2の基板を保持している第2の保持部材と、複数の第2の1ターンコイルのそれぞれと接続されている複数の超音波探触子とを有し、第2の基板と第2の保持部材と複数の超音波探触子とが被検査材の周りを回転する回転体とを備えるようにしたものである。
In the rotary transformer for an ultrasonic flaw detector according to the present invention, a plurality of first one-turn coils are formed concentrically on a first plane, and a first floating conductor is formed on a second plane. A fixed body having a
この発明によれば、固定体が、第1の浮遊導体を取り囲むように第1の基板を保持している第1の保持部材を有し、回転体が、第2の浮遊導体を取り囲むように第2の基板を保持している第2の保持部材を有している。したがって、この発明に係る超音波探傷装置用の回転トランスは、電磁誘導現象の影響を解消するために、第1及び第2の基板と、第1及び第2の保持部材との間の距離を長くすることなく、電磁誘導現象の影響を解消することができる。 According to the present invention, the fixed body has a first holding member holding the first substrate so as to surround the first floating conductor, and the rotating body surrounds the second floating conductor. It has a second holding member that holds the second substrate. Therefore, in the rotary transformer for the ultrasonic flaw detector according to the present invention, in order to eliminate the influence of the electromagnetic induction phenomenon, the distance between the first and second substrates and the first and second holding members is reduced. The influence of the electromagnetic induction phenomenon can be eliminated without lengthening.
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。 Hereinafter, in order to explain the present invention in more detail, a mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る超音波探傷装置を示す構成図である。
図2は、超音波探傷装置用の回転トランス1におけるアウターリング10を図1のx1方向から見た平面図である。図3は、図2に示すアウターリング10のC−C’断面を示す断面図である。
図4は、超音波探傷装置用の回転トランス1におけるインナーリング20を図1のx2方向から見た平面図である。図5は、図4に示すインナーリング20のD−D’断面を示す断面図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an ultrasonic flaw detector according to a first embodiment.
Figure 2 is a plan view of the
Figure 4 is a plan view of the
図1から図5において、回転トランス1は、固定体5及び回転体6を備えている。
外枠2は、回転トランス1の筐体であり、固定体5を保持している。
内壁3は、回転機構4を介して、外枠2と接している。内壁3は、インナーリング20がアウターリング10と対向するように、インナーリング20を保持している。
回転機構4は、外枠2に対して、内壁3を相対的に回転させる機構である。
内壁3が回転することで、インナーリング20及び超音波探触子32a,32b,32c,32dが、被検査材7の周りを回転する。被検査材7は、超音波探傷装置の検査対象である。In FIGS. 1 to 5, the
The
The
The rotation mechanism 4 is a mechanism for rotating the
As the
固定体5は、アウターリング10を備えている。
アウターリング10は、外枠2に取り付けられており、第1の基板11及び第1の保持部材14などを有している。
第1の基板11の第1の平面11aには、第1の1ターンコイル12a,12b,12c,12dが同心円状に形成されている。
第1の1ターンコイル12a,12b,12c,12dのそれぞれは、一端が静止側信号ライン43a,43b,43c,43dにおけるそれぞれの一端と接続されており、他端がグランドと接続されている。
第1の基板11の第2の平面11bには、第1の浮遊導体13が形成されている。
第1の浮遊導体13は、銅などの非磁性金属である。The
The
The first 1-
One end of each of the first one-
A first floating
The first floating
第1の保持部材14は、第1の浮遊導体13を取り囲むように、第1の浮遊導体13と非接触の状態で、第1の基板11を保持している。
第1の保持部材14は、鉄又はアルミニウムのような金属であり、接地されている。
なお、第1の保持部材14は、非金属であってもよいが、第1の保持部材14が非金属である場合、第1の浮遊導体13が接地されている必要がある。図3に示すアウターリング10では、第1の導体16と第1の浮遊導体13とが電気的に接続され、第1の導体16が接地されている。
第1の保持部材14の内部は、空気15である。第1の保持部材14の内部は、空気15ではなく、比透磁率がほぼ1に等しい絶縁体であってもよい。The first holding
The first holding
The first holding
The inside of the first holding
第1の導体16は、第1の平面11aにおいて、第1の1ターンコイル12aと第1の1ターンコイル12bとの間、第1の1ターンコイル12bと第1の1ターンコイル12cとの間及び第1の1ターンコイル12cと第1の1ターンコイル12dとの間のそれぞれに形成されている。第1の導体16は、接地されている。
柱状導体17は、例えば、ビアであり、柱状導体17は、第1の導体16と第1の浮遊導体13とを電気的に接続している。
図6は、第1の平面11aに形成されている一部の第1の導体16と柱状導体17とを示す説明図である。
図6の例では、2つの柱状導体17によって、第1の導体16が第1の浮遊導体13と電気的に接続されている。
貫通穴18は、検査対象の被検査材7が挿入される穴である。The
The
FIG. 6 is an explanatory view showing a part of the
In the example of FIG. 6, the
The through
回転体6は、インナーリング20及び超音波探触子32a,32b,32c,32dなどを備えている。インナーリング20及び超音波探触子32a,32b,32c,32dなどは、回転機構4によって被検査材7の周りを回転される。
インナーリング20は、内壁3に取り付けられており、第2の基板21及び第2の保持部材24などを有している。
第2の基板21の第3の平面21aには、第2の1ターンコイル22a,22b,22c,22dが同心円状に形成されている。
第2の1ターンコイル22a,22b,22c,22dのそれぞれは、一端が回転側信号ライン33a,33b,33c,33dにおけるそれぞれの一端と接続されており、他端がグランドと接続されている。
第2の基板21の第4の平面21bには、第2の浮遊導体23が形成されている。
第2の浮遊導体23は、銅などの非磁性金属である。The rotating body 6 includes an
The
The second 1-
One end of each of the second one-
A second floating
The second floating
第2の保持部材24は、第2の浮遊導体23を取り囲むように、第2の浮遊導体23と非接触の状態で、第2の基板21を保持している。
第2の保持部材24は、鉄又はアルミニウムのような金属であり、接地されている。
なお、第2の保持部材24は、非金属であってもよいが、第2の保持部材24が非金属である場合、第2の浮遊導体23が接地されている必要がある。図5に示すインナーリング20では、第2の導体26と第2の浮遊導体23とが電気的に接続され、第2の導体26が接地されている。
第2の保持部材24の内部は、空気25である。第2の保持部材24の内部は、空気25ではなく、比透磁率がほぼ1に等しい絶縁体であってもよい。The second holding
The second holding
The second holding
The inside of the second holding
第2の導体26は、第3の平面21aにおいて、第2の1ターンコイル22aと第2の1ターンコイル22bとの間、第2の1ターンコイル22bと第2の1ターンコイル22cとの間及び第2の1ターンコイル22cと第2の1ターンコイル22dとの間のそれぞれに形成されている。第2の導体26は、接地されている。
柱状導体27は、例えば、柱状導体17と同様のビアである。
柱状導体27は、第2の導体26と第2の浮遊導体23とを電気的に接続している。
貫通穴28は、検査対象の被検査材7が挿入される穴である。The
The
The
The through
超音波探触子ホルダ31は、超音波探触子32a,32b,32c,32dを保持しており、内壁3と一緒に回転される。
超音波探触子32aは、回転側信号ライン33aを介して、第2の1ターンコイル22aと接続されている。
超音波探触子32bは、回転側信号ライン33bを介して、第2の1ターンコイル22bと接続されている。
超音波探触子32cは、回転側信号ライン33cを介して、第2の1ターンコイル22cと接続されている。
超音波探触子32dは、回転側信号ライン33dを介して、第2の1ターンコイル22dと接続されている。
回転側信号ライン33a,33b,33c,33dは、電気信号を伝送する信号線である。
回転側信号ライン33a,33b,33c,33dのそれぞれの一端は、第2の1ターンコイル22a,22b,22c,22dにおけるそれぞれの一端と接続されている。回転側信号ライン33a,33b,33c,33dのそれぞれの他端は、超音波探触子32a,32b,32c,32dのそれぞれと接続されている。The
The
The
The
The
The rotating
Each end of each of the rotating
超音波探触子32a,32b,32c,32dのそれぞれは、第2の1ターンコイル22a,22b,22c,22dのそれぞれから回転側信号ライン33a,33b,33c,33dを介して電気信号を受けると、電気信号に対応する超音波を被検査材7に放射する。
超音波探触子32a,32b,32c,32dのそれぞれは、被検査材7に反射された超音波を受けると、回転側信号ライン33a,33b,33c,33dを介して、受けた超音波に対応する電気信号を第2の1ターンコイル22a,22b,22c,22dに出力する。Each of the
When each of the
信号入出力部40は、送信部41a,41b,41c,41d及び受信部42a,42b,42c,42dを備えており、第1の1ターンコイル12a,12b,12c,12dに対して電気信号を入出力する。
送信部41a及び受信部42aのそれぞれは、静止側信号ライン43aを介して、第1の1ターンコイル12aと接続されている。
送信部41b及び受信部42bのそれぞれは、静止側信号ライン43bを介して、第1の1ターンコイル12bと接続されている。
送信部41c及び受信部42cのそれぞれは、静止側信号ライン43cを介して、第1の1ターンコイル12cと接続されている。
送信部41d及び受信部42dのそれぞれは、静止側信号ライン43dを介して、第1の1ターンコイル12dと接続されている。
静止側信号ライン43a,43b,43c,43dは、電気信号を伝送する信号線である。
静止側信号ライン43a,43b,43c,43dのそれぞれの一端は、第1の1ターンコイル12a,12b,12c,12dにおけるそれぞれの一端と接続されている。静止側信号ライン43a,43b,43c,43dのそれぞれの他端は、送信部41a,41b,41c,41dのそれぞれと接続され、かつ、受信部42a,42b,42c,42dのそれぞれと接続されている。The signal input /
Each of the transmitting
Each of the transmitting unit 41b and the receiving
Each of the transmitting unit 41c and the receiving
Each of the transmitting
The stationary
Each end of each of the stationary
送信部41a,41b,41c,41dのそれぞれは、探傷部44から電気信号の送信を指示する制御信号を受けると、静止側信号ライン43a,43b,43c,43dを介して、電気信号を第1の1ターンコイル12a,12b,12c,12dに送信する。
また、送信部41a,41b,41c,41dのそれぞれは、上記の電気信号と同じ電気信号を探傷部44に出力する。
受信部42a,42b,42c,42dのそれぞれは、静止側信号ライン43a,43b,43c,43dを介して、第1の1ターンコイル12a,12b,12c,12dから出力された電気信号を受信し、電気信号を探傷部44に出力する。When each of the
Further, each of the
Each of the receiving
探傷部44は、探傷回路などの専用のハードウェアによって実現される。探傷回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field−Programmable Gate Array)、又は、これらを組み合わせたものが該当する。
探傷部44は、電気信号の送信を指示する制御信号を送信部41a,41b,41c,41dのそれぞれに出力する。
探傷部44は、送信部41a,41b,41c,41dから出力された電気信号と、受信部42a,42b,42c,42dから出力された電気信号とに基づいて、被検査材7の傷を探知する。
なお、探傷回路は、専用のハードウェアで実現されるものに限るものではなく、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現されるものであってもよい。The
The
The
The flaw detection circuit is not limited to that realized by dedicated hardware, and may be realized by software, firmware, or a combination of software and firmware.
次に、図1に示す超音波探傷装置の動作について説明する。
まず、回転機構4は、被検査材7を探傷する際、外枠2に対して、内壁3を相対的に回転させる。
内壁3が回転することで、インナーリング20及び超音波探触子32a,32b,32c,32dが、被検査材7の周りを回転する。Next, the operation of the ultrasonic flaw detector shown in FIG. 1 will be described.
First, the rotation mechanism 4 rotates the
As the
探傷部44は、電気信号の送信を指示する制御信号を送信部41a,41b,41c,41dのそれぞれに出力する。
送信部41a,41b,41c,41dのそれぞれは、探傷部44から制御信号を受けると、静止側信号ライン43a,43b,43c,43dを介して、電気信号として、例えば、パルス信号を第1の1ターンコイル12a,12b,12c,12dに送信する。
また、送信部41a,41b,41c,41dのそれぞれは、上記の電気信号と同じ電気信号を探傷部44に出力する。The
When each of the
Further, each of the
図7に示すように、第1の1ターンコイル12aは、第2の1ターンコイル22aと対向するように配置されており、第1の1ターンコイル12bは、第2の1ターンコイル22bと対向するように配置されている。
また、第1の1ターンコイル12cは、第2の1ターンコイル22cと対向するように配置されており、第1の1ターンコイル12dは、第2の1ターンコイル22dと対向するように配置されている。
図7は、第1の1ターンコイル12a,12b,12c,12dと、第2の1ターンコイル22a,22b,22c,22dとの間の非接触伝送を示す説明図である。
したがって、第1の1ターンコイル12aを流れる電気信号は、第2の1ターンコイル22aに非接触伝送され、第1の1ターンコイル12bを流れる電気信号は、第2の1ターンコイル22bに非接触伝送される。
また、第1の1ターンコイル12cを流れる電気信号は、第2の1ターンコイル22cに非接触伝送され、第1の1ターンコイル12dを流れる電気信号は、第2の1ターンコイル22dに非接触伝送される。
なお、電気信号の非接触伝送は、例えば、第1の1ターンコイル12a,12b,12c,12dと、第2の1ターンコイル22a,22b,22c,22dとの間の容量結合によって伝送されるものである。As shown in FIG. 7, the first 1-
Further, the first 1-
FIG. 7 is an explanatory diagram showing non-contact transmission between the first one-
Therefore, the electric signal flowing through the first one-
Further, the electric signal flowing through the first one-
The non-contact transmission of the electric signal is transmitted, for example, by capacitive coupling between the first 1-
第2の1ターンコイル22aに非接触伝送された電気信号は、回転側信号ライン33aを介して、超音波探触子32aに伝送され、第2の1ターンコイル22bに非接触伝送された電気信号は、回転側信号ライン33bを介して、超音波探触子32bに伝送される。
第2の1ターンコイル22cに非接触伝送された電気信号は、回転側信号ライン33cを介して、超音波探触子32cに伝送され、第2の1ターンコイル22dに非接触伝送された電気信号は、回転側信号ライン33dを介して、超音波探触子32dに伝送される。The electric signal non-contact transmitted to the second one-
The electric signal non-contact transmitted to the second 1-
超音波探触子32a,32b,32c,32dのそれぞれは、伝送された電気信号を超音波に変換し、超音波を被検査材7に放射する。
超音波探触子32a,32b,32c,32dのそれぞれは、被検査材7の周りを回転しているので、被検査材7に対する超音波の放射位置が時間の経過に伴って変化する。
超音波探触子32a,32b,32c,32dのそれぞれから放射された超音波は、被検査材7に反射される。
超音波が放射された位置に傷がある場合と、傷がない場合とでは、被検査材7に反射された超音波のエコー高さが変化する。
超音波探触子32a,32b,32c,32dのそれぞれは、被検査材7に反射された超音波を受けると、受けた超音波を電気信号に変換する。
超音波探触子32a,32b,32c,32dのそれぞれは、回転側信号ライン33a,33b,33c,33dを介して、当該電気信号を第2の1ターンコイル22a,22b,22c,22dに出力する。Each of the
Since each of the
The ultrasonic waves radiated from each of the
The echo height of the ultrasonic waves reflected on the material 7 to be inspected changes depending on whether there is a scratch at the position where the ultrasonic wave is emitted or not.
When each of the
Each of the
図7に示すように、第2の1ターンコイル22aに伝送された電気信号は、第1の1ターンコイル12aに非接触伝送され、第2の1ターンコイル22bに伝送された電気信号は、第1の1ターンコイル12bに非接触伝送される。
また、第2の1ターンコイル22cに伝送された電気信号は、第1の1ターンコイル12cに非接触伝送され、第2の1ターンコイル22dに伝送された電気信号は、第1の1ターンコイル12dに非接触伝送される。As shown in FIG. 7, the electric signal transmitted to the second one-
Further, the electric signal transmitted to the second one-
第1の1ターンコイル12a,12b,12c,12dに非接触伝送された電気信号のそれぞれは、静止側信号ライン43a,43b,43c,43dを介して、受信部42a,42b,42c,42dに伝送される。
受信部42a,42b,42c,42dのそれぞれは、第1の1ターンコイル12a,12b,12c,12dから出力された電気信号を受信し、電気信号を探傷部44に出力する。The electric signals non-contact transmitted to the first one-
Each of the receiving
探傷部44は、送信部41a,41b,41c,41dから出力された電気信号と、受信部42a,42b,42c,42dから出力された電気信号とに基づいて、被検査材7の傷を探知する。
被検査材7の傷の探知方法自体は、公知の技術であるため詳細な説明を省略するが、探傷部44は、以下に示すような探知方法を用いることができる。
[探知方法]
送信部41a,41b,41c,41dから出力された電気信号に対応する超音波のエコー高さと、受信部42a,42b,42c,42dから出力された電気信号に対応する超音波のエコー高さとの違いから、超音波の放射位置における傷の有無等を検出する。The
Since the method itself for detecting the scratches on the material 7 to be inspected is a known technique, detailed description thereof will be omitted, but the
[Detection method]
The echo height of the ultrasonic waves corresponding to the electric signals output from the transmitting
図1に示す超音波探傷装置では、回転機構4のよる内壁3の回転速度と、送信部41a,41b,41c,41dから送信される電気信号であるパルス信号の時間間隔とが、探傷部44において、既知である。
したがって、探傷部44は、超音波探触子32a,32b,32c,32dから被検査材7に超音波が放射される位置は、既知である。In the ultrasonic flaw detector shown in FIG. 1, the rotation speed of the
Therefore, the position of the
ここで、特許文献1に開示されている回転トランスは、電磁誘導現象による影響を解消するため、第1及び第2の基板と、第1及び第2の保持部材との間の距離として、第1の1ターンコイルと第2の1ターンコイルとの間のギャップの5〜10倍を確保している。
図1に示す回転トランス1は、第1の浮遊導体13が第1の基板11の第2の平面11bに形成され、第2の浮遊導体23が第2の基板21の第4の平面21bに形成されている。
第1の浮遊導体13は、第1の1ターンコイル12a,12b,12c,12dと、第1の保持部材14との間の磁束をシールドするように作用する。第2の浮遊導体23は、第2の1ターンコイル22a,22b,22c,22dと第2の保持部材24との間の磁束をシールドするように作用する。
したがって、第1の1ターンコイル12a,12b,12c,12dに電気信号が流れて磁束が生じても、第1の浮遊導体13のシールド効果によって、当該磁束が第1の保持部材14にほとんど到達しなくなる。磁束が第1の保持部材14にほとんど到達しなくなることで、第1の保持部材14で生じる渦電流損又はヒステリシス損などが大幅に抑圧される。
また、第2の1ターンコイル22a,22b,22c,22dに電気信号が流れて磁束が生じても、第2の浮遊導体23のシールド効果によって、当該磁束が第2の保持部材24にほとんど到達しなくなる。磁束が第2の保持部材24にほとんど到達しなくなることで、第2の保持部材24で生じる渦電流損又はヒステリシス損などが大幅に抑圧される。Here, in the rotary transformer disclosed in
In the
The first floating
Therefore, even if an electric signal flows through the first one-
Further, even if an electric signal flows through the second one-
以上より、第1の基板11の第2の平面11bと第1の保持部材14との間の距離Wが、第1の1ターンコイル12a等と第2の1ターンコイル22a等との間のギャップの5〜10倍よりも短くても、電磁誘導現象による影響を解消することができる。したがって、図1に示す回転トランス1は、特許文献1に開示されている回転トランスよりもアウターリング10の薄型化を図ることができる。
また、第2の基板21の第4の平面21bと第2の保持部材24との間の距離Wが、第1の1ターンコイル12a等と第2の1ターンコイル22a等との間のギャップの5〜10倍よりも短くても、電磁誘導現象による影響を解消することができる。したがって、図1に示す回転トランス1は、特許文献1に開示されている回転トランスよりもインナーリング20の薄型化を図ることができる。
アウターリング10の薄型化及びインナーリング20の薄型化を図ることで、回転トランス1の物理的強度が高まる。From the above, the distance W between the second
Further, the distance W between the fourth
By reducing the thickness of the
特許文献1に開示されている回転トランスは、図1に示す回転トランス1と異なり、第1の導体16及び第2の導体26を備えていない。
回転トランスが、第1の導体16及び第2の導体26を備えていない場合、図8に示すように、複数の1ターンコイルの間で電気的な信号干渉(以下、「クロストーク」を称する)を生じることがある。
図8は、クロストークの発生を示す説明図である。
図8において、51は、第2の1ターンコイル22dから出力された電気信号が、第2の1ターンコイル22cに及ぼしているクロストーク、52は、第2の1ターンコイル22dから出力された電気信号が、第1の1ターンコイル12cに及ぼしているクロストークである。
図8では、第2の1ターンコイル22dから出力された電気信号が、クロストークの発生源となっている。しかし、これは一例に過ぎず、第2の1ターンコイル22a〜22cから出力された電気信号、又は、第1の1ターンコイル12a〜12dから出力された電気信号が、クロストークの発生源となることがある。Unlike the
When the rotary transformer does not include the
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the occurrence of crosstalk.
In FIG. 8, 51 is a crosstalk in which the electric signal output from the second 1-
In FIG. 8, the electric signal output from the second one-
クロストーク51を抑圧するには、第2の1ターンコイル22cと第2の1ターンコイル22dとの距離を大きくする必要がある。
クロストーク52を抑圧するには、第1の1ターンコイル12cと第1の1ターンコイル12dとの距離を大きくする、あるいは、アウターリング10とインナーリング20との距離を大きくする必要がある。アウターリング10とインナーリング20との距離を大きくした場合、電気信号の伝送特性が劣化することがある。
回転トランス1が備えている第1の導体16及び第2の導体26は、クロストークを電気的にシールドするように作用する。
したがって、クロストーク51,52は、図9に示すように、大幅に抑圧される。
図9は、クロストークの抑圧を示す説明図である。図9において、×は、クロストーク51,52が抑圧されている旨を示している。In order to suppress the
In order to suppress the
The
Therefore, the
FIG. 9 is an explanatory diagram showing suppression of crosstalk. In FIG. 9, x indicates that the
以上の実施の形態1は、固定体5が、第1の浮遊導体13を取り囲むように第1の基板11を保持している第1の保持部材14を有し、回転体6が、第2の浮遊導体23を取り囲むように第2の基板21を保持している第2の保持部材24を有するように、回転トランス1を構成した。したがって、回転トランス1は、電磁誘導現象の影響を解消するために、第1の基板11と第1の保持部材14との間の距離W及び第2の基板21と第2の保持部材24との間の距離Wのそれぞれを長くすることなく、電磁誘導現象の影響を解消することができる。
よって、回転トランス1は、特許文献1に開示されている回転トランスと比べて、第1の基板11と第1の保持部材14との間の距離W、及び第2の基板21と第2の保持部材24との間の距離Wのそれぞれが短くなり、固定体5及び回転体6のそれぞれの厚さが薄くなる。In the
Therefore, the
以上の実施の形態1は、第1の導体16と第1の浮遊導体13とが電気的に接続され、第2の導体26と第2の浮遊導体23とが電気的に接続されており、第1の導体16及び第2の導体26のそれぞれが接地されているように、回転トランス1を構成した。したがって、第1の浮遊導体13及び第2の浮遊導体23のそれぞれを単体で電気的に接地することなく、第1の浮遊導体13及び第2の浮遊導体23のそれぞれが、電気的に接地された状態になる。
In the first embodiment described above, the
図3に示すアウターリング10では、第1の保持部材14が、第1の浮遊導体13を取り囲むように、第1の浮遊導体13と非接触の状態で、第1の基板11を保持している。
また、図5に示すインナーリング20では、第2の保持部材24が、第2の浮遊導体23を取り囲むように、第2の浮遊導体23と非接触の状態で、第2の基板21を保持している。
しかし、これは一例に過ぎず、アウターリング10では、図10に示すように、第1の浮遊導体13が第2の平面11bの全面に形成されており、第1の保持部材14が、第1の浮遊導体13と接触している状態で、第1の基板11を保持するようにしてもよい。図10は、図2に示すアウターリング10のC−C’断面を示す断面図である。
また、インナーリング20では、図11に示すように、第2の浮遊導体23が第4の平面21bの全面に形成されており、第2の保持部材24が、第2の浮遊導体23と接触している状態で、第2の基板21を保持するようにしてもよい。図11は、図4に示すインナーリング20のD−D’断面を示す断面図である。In the
Further, in the
However, this is only an example, and in the
Further, in the
第1の保持部材14が、第2の平面11bの全面に形成されている第1の浮遊導体13と接触している状態で、第1の基板11を保持していることで、第1の浮遊導体13と非接触の状態で、第1の基板11を保持している場合よりも、第1の浮遊導体13のシールド効果を高めることができる。
第2の保持部材24が、第4の平面21bの全面に形成されている第2の浮遊導体23と接触している状態で、第2の基板21を保持していることで、第2の浮遊導体23と非接触の状態で、第2の基板21を保持している場合よりも、第2の浮遊導体23のシールド効果を高めることができる。By holding the
By holding the
図2に示すアウターリング10では、第1の導体16が接地されているが、第1の導体16の接地方法を明示していない。
例えば、金属の第1の保持部材14を接地した上で、図12に示すように、一端が第1の保持部材14と接続されている導体61を第1の基板11の第1の平面11aに形成し、複数の第1の導体16を導体61と接続するようにしてもよい。
図12では、第1の1ターンコイル12a,12b,12c,12dの一端も、導体61と接続している。
図12は、超音波探傷装置用の回転トランス1におけるアウターリング10の他の例を図1のx1方向から見た平面図である。In the
For example, after the first
In FIG. 12, one ends of the first one-
Figure 12 is a plan view of another example of the
図4に示すインナーリング20では、第2の導体26が接地されているが、第2の導体26の接地方法を明示していない。
例えば、金属の第2の保持部材24を接地した上で、図13に示すように、一端が第2の保持部材24と接続されている導体62を第2の基板21の第3の平面21aに形成し、複数の第2の導体26を導体62と接続するようにしてもよい。
図13では、第2の1ターンコイル22a,22b,22c,22dの一端も、導体62と接続している。
図13は、超音波探傷装置用の回転トランス1におけるインナーリング20の他の例を図1のx2方向から見た平面図である。In the
For example, after the second
In FIG. 13, one ends of the second one-
Figure 13 is a plan view of another example of the
図2に示すアウターリング10は、図1のx1方向からアウターリング10を見たときに、第1の保持部材14の一部が見えている構造である。
また、図4に示すインナーリング20は、図1のx2方向からインナーリング20を見たときに、第2の保持部材24の一部が見えている構造である。
しかし、これは一例に過ぎず、アウターリング10は、図14及び図15に示すように、図1のx1方向からアウターリング10を見たときに、第1の保持部材14が見えていない構造であってもよい。
図14は、超音波探傷装置用の回転トランス1におけるアウターリング10の他の例を図1のx1方向から見た平面図である。図15は、図14に示すアウターリング10のC−C’断面を示す断面図である。
また、インナーリング20は、図16及び図17に示すように、図1のx2方向からインナーリング20を見たときに、第2の保持部材24が見えていない構造であってもよい。
図16は、超音波探傷装置用の回転トランス1におけるインナーリング20の他の例を図1のx2方向から見た平面図である。図17は、図16に示すインナーリング20のD−D’断面を示す断面図である。
Further, the
However, this is only an example, the
Figure 14 is a plan view of another example of the
Further, the
Figure 16 is a plan view of another example of the
実施の形態1の回転トランス1は、第1の1ターンコイル12a,12b,12c,12dの他端のそれぞれがグランドと接続されている。また、第2の1ターンコイル22a,22b,22c,22dの他端のそれぞれがグランドと接続されている。
しかし、これに限るものではなく、第1の1ターンコイル12a,12b,12c,12dの他端のそれぞれが開放され、第2の1ターンコイル22a,22b,22c,22dの他端のそれぞれが開放されていてもよい。
それぞれの他端が開放されている場合、送信部41a,41b,41c,41dのそれぞれが、電気信号を静止側信号ライン43a,43b,43c,43dに送信すると、第1の1ターンコイル12a,12b,12c,12dには、電圧が印加される。
第1の1ターンコイル12a,12b,12c,12dに電圧が印加されると、容量結合によって、第2の1ターンコイル22a,22b,22c,22dに電圧が印加され、回転側信号ライン33a,33b,33c,33dを介して、超音波探触子32a,32b,32c,32dに電気信号が伝送される。
一方、超音波探触子32a,32b,32c,32dのそれぞれが、電気信号を回転側信号ライン33a,33b,33c,33dに出力すると、第2の1ターンコイル22a,22b,22c,22dには、電圧が印加される。
第2の1ターンコイル22a,22b,22c,22dに電圧が印加されると、容量結合によって、第1の1ターンコイル12a,12b,12c,12dに電圧が印加され、静止側信号ライン43a,43b,43c,43dを介して、受信部42a,42b,42c,42dに電気信号が伝送される。In the
However, the present invention is not limited to this, and the other ends of the first one-
When the other end of each is open, when each of the transmitting
When a voltage is applied to the first 1-
On the other hand, when each of the
When a voltage is applied to the second 1-
実施の形態2.
図1に示す超音波探傷装置では、回転トランス1が、1つのアウターリング10と、1つのインナーリング20とを備えている。
実施の形態2では、回転トランス1が、複数のアウターリングと、複数のインナーリングとを備えている超音波探傷装置について説明する。
In the ultrasonic flaw detector shown in FIG. 1, the
In the second embodiment, an ultrasonic flaw detector in which the
超音波探傷装置は、被検査材7における多くの箇所を同時に探傷できるようにするために多数の超音波探触子32a等を実装することがある。
超音波探傷装置が、1つのインナーリング20に形成されている第2の1ターンコイル22a,22b,22c,22dの数よりも多くの超音波探触子32a等を実装する場合、回転トランス1が、複数のアウターリングと、複数のインナーリングとを備える必要がある。The ultrasonic flaw detector may be equipped with a large number of
When the ultrasonic flaw detector mounts more
図18は、4つのアウターリング及び4つのインナーリングを備える回転トランス1を示す説明図である。
図18では、回転トランス1が、4つのアウターリング及び4つのインナーリングを備える例を示している。しかし、これは一例に過ぎず、回転トランス1が、2つ又は3つのアウターリングと、2つ又は3つのインナーリングとを備えているものであってもよい。また、回転トランス1が、5つ以上のアウターリングと、5つ以上のインナーリングとを備えているものであってもよい。
図18では、説明の簡単化のため、外枠2、内壁3、回転機構4、超音波探触子ホルダ31、超音波探触子32a,32b,32c,32d及び回転側信号ライン33a,33b,33c,33dなどの記載を省略している。
図18において、図3及び図5と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
アウターリング10は、図3に示すアウターリング10と同一構成のアウターリングである。FIG. 18 is an explanatory view showing a
FIG. 18 shows an example in which the
In FIG. 18, for simplification of explanation, the
In FIG. 18, the same reference numerals as those in FIGS. 3 and 5 indicate the same or corresponding parts, and thus the description thereof will be omitted.
The
アウターリング10aは、アウターリング10に相当するアウターリングを2つ備えている。
第1の保持部材14aは、2つの第1の基板11におけるそれぞれの第2の平面11bが対向するように、2つの第1の基板11を保持している。
インナーリング20aは、インナーリング20に相当するインナーリングを2つ備えている。
第2の保持部材24aは、2つの第2の基板21におけるそれぞれの第4の平面21bが対向するように、2つの第2の基板21を保持している。The
The
The
The
回転トランス1が、複数のアウターリングと、複数のインナーリングとを備えるものであっても、実施の形態1の回転トランス1と同様に、それぞれのアウターリングの薄型化及びそれぞれのインナーリングの薄型化を図ることができる。
Even if the
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 It should be noted that, within the scope of the invention, the present invention can be freely combined with each embodiment, modified from any component of each embodiment, or omitted from any component in each embodiment. ..
この発明は、固定体及び回転体を備える超音波探傷装置用の回転トランスに適している。
また、この発明は、回転トランスを備える超音波探傷装置に適している。The present invention is suitable for rotary transformers for ultrasonic flaw detectors, including fixed and rotating bodies.
The present invention is also suitable for ultrasonic flaw detectors including a rotary transformer.
1 回転トランス、2 外枠、3 内壁、4 回転機構、5 固定体、6 回転体、7 被検査材、10,10a アウターリング、11 第1の基板、11a 第1の平面、11b 第2の平面、12a,12b,12c,12d 第1の1ターンコイル、13 第1の浮遊導体、14,14a 第1の保持部材、15 空気、16 第1の導体、17 柱状導体、18 貫通穴、20,20a インナーリング、21 第2の基板、21a 第3の平面、21b 第4の平面、22a,22b,22c,22d 第2の1ターンコイル、23 第2の浮遊導体、24,24a 第2の保持部材、25 空気、26 第2の導体、27 柱状導体、28 貫通穴、31 超音波探触子ホルダ、32a,32b,32c,32d 超音波探触子、33a,33b,33c,33d 回転側信号ライン、40 信号入出力部、41a,41b,41c,41d 送信部、42a,42b,42c,42d 受信部、43a,43b,43c,43d 静止側信号ライン、44 探傷部、51,52 クロストーク、61,62 導体。 1 Rotating transformer, 2 Outer frame, 3 Inner wall, 4 Rotating mechanism, 5 Fixed body, 6 Rotating body, 7 Material to be inspected, 10,10a Outer ring, 11 First substrate, 11a First plane, 11b Second Flat surface, 12a, 12b, 12c, 12d 1st turn coil, 13 1st floating conductor, 14, 14a 1st holding member, 15 air, 16 1st conductor, 17 columnar conductor, 18 through hole, 20 , 20a Inner ring, 21 2nd substrate, 21a 3rd plane, 21b 4th plane, 22a, 22b, 22c, 22d 2nd 1-turn coil, 23 2nd floating conductor, 24, 24a 2nd Holding member, 25 air, 26 second conductor, 27 columnar conductor, 28 through hole, 31 ultrasonic probe holder, 32a, 32b, 32c, 32d ultrasonic probe, 33a, 33b, 33c, 33d rotating side Signal line, 40 signal input / output section, 41a, 41b, 41c, 41d transmitter section, 42a, 42b, 42c, 42d receiver section, 43a, 43b, 43c, 43d stationary side signal line, 44 flaw detector, 51, 52 crosstalk , 61, 62 conductors.
この発明に係る超音波探傷装置用の回転トランスは、複数の第1の1ターンコイルが第1の平面に同心円状に形成され、第1の浮遊導体が第2の平面に形成されている第1の基板と、第1の浮遊導体を取り囲むように第1の基板を保持している第1の保持部材とを有する固定体と、複数の第1の1ターンコイルのそれぞれと対向するように、複数の第2の1ターンコイルが第3の平面に同心円状に形成され、第2の浮遊導体が第4の平面に形成されている第2の基板と、第2の浮遊導体を取り囲むように第2の基板を保持している第2の保持部材と、複数の第2の1ターンコイルのそれぞれと接続されている複数の超音波探触子とを有し、第2の基板と第2の保持部材と複数の超音波探触子とが被検査材の周りを回転する回転体とを備え、固定体は、第1の平面において、複数の第1の1ターンコイルのそれぞれの間に形成されている第1の導体を有し、回転体は、第3の平面において、複数の第2の1ターンコイルのそれぞれの間に形成されている第2の導体を有し、第1の導体と第1の浮遊導体とが柱状導体によって電気的に接続され、第2の導体と第2の浮遊導体とが柱状導体によって電気的に接続されており、第1の導体及び第2の導体のそれぞれが接地されているようにしたものである。
In the rotary transformer for an ultrasonic flaw detector according to the present invention, a plurality of first one-turn coils are formed concentrically on a first plane, and a first floating conductor is formed on a second plane. A fixed body having a
この発明に係る超音波探傷装置用の回転トランスは、中央に検査対象である被検査材が挿入される貫通穴を有し、第1の平面と第1の平面と表裏関係にある第2の平面を有する第1の基板と、第1の基板の第1の平面に同心円状に形成され、それぞれが、一端が対応する静止側信号ラインに接続され、他端が接地される複数の第1の1ターンコイルと、複数の第1の1ターンコイルの直下に位置する第1の基板の第2の平面に形成された第1の浮遊導体と、第1の基板の第1の平面に複数の第1の1ターンコイルの隣接する第1の1ターンコイルの間に複数の第1の1ターンコイルと同心円状に形成され、接地される第1の導体と、第1の導体と第1の浮遊導体とを電気的に接続し、第1の基板の第1の平面と第2の平面との間を貫通して形成された複数の第1の柱状導体と、第1の浮遊導体を取り囲み、第1の基板の第2の平面に対向し、当該第2の平面との間に距離をもって配置される平面を有し、第1の基板を保持している第1の保持部材とを具備し、第1の浮遊導体が複数の第1の1ターンコイルと第1の保持部材との間の磁束をシールドする固定体と、
中央に被検査材が挿入される貫通穴を有し、第1の基板の第1の平面に対向して配置される第3の平面と第3の平面と表裏関係にある第4の平面を有する第2の基板と、第2の基板の第3の平面に同心円状に形成され、それぞれが、複数の第1の1ターンコイルそれぞれと非接触伝送行い、一端が対応する回転側信号ラインに接続され、他端が接地される複数の第2の1ターンコイルと、複数の第2の1ターンコイルの直下に位置する第2基板の第4の平面に形成された第2の浮遊導体と、第2の基板の第3の平面に複数の第2の1ターンコイルの隣接する第2の1ターンコイルの間に複数の第2の1ターンコイルと同心円状に形成され、接地される第2の導体と、第2の導体と第2の浮遊導体とを電気的に接続し、第2の基板の第3の平面と第4の平面との間を貫通して形成された複数の第2の柱状導体と、第2の浮遊導体を取り囲み、第2の基板の第4の平面に対向し、当該第4の平面との間に距離をもって配置される平面を有し、第2の基板を保持している第2の保持部材と、複数の第2の1ターンコイルのそれぞれと対応する回転側信号ラインを介して接続される複数の超音波探触子とを具備し、第2の浮遊導体が複数の第2の1ターンコイルと第2の保持部材との間の磁束をシールドし、第2の基板と第2の保持部材と複数の超音波探触子とが被検査材の周りを回転する回転体とを備えたものである。
The rotary transformer for the ultrasonic flaw detector according to the present invention has a through hole in the center into which the material to be inspected is inserted, and the first plane and the second plane are in a front-to-back relationship with the first plane. A plurality of first substrates having a flat surface and concentrically formed on the first flat surface of the first substrate, each of which is connected to a corresponding stationary signal line at one end and grounded at the other end. 1-turn coil, 1st floating conductor formed on the 2nd plane of the 1st substrate located directly under the 1st 1-turn coil, and a plurality of 1st floating conductors on the 1st plane of the 1st substrate. A first conductor, a first conductor, and a first conductor, which are formed concentrically with a plurality of first one-turn coils and are grounded between the adjacent first one-turn coils of the first one-turn coil. A plurality of first columnar conductors formed by electrically connecting the floating conductors of the above and penetrating between the first plane and the second plane of the first substrate, and the first floating conductors. taken enclose faces the second plane of the first substrate, the has a plane which is arranged at a distance between the second plane, the first holding member holding the first substrate A fixed body , wherein the first floating conductor shields the magnetic flux between the plurality of first one-turn coils and the first holding member .
A third plane having a through hole in the center into which the material to be inspected is inserted and being arranged so as to face the first plane of the first substrate, and a fourth plane having a front-back relationship with the third plane. The second substrate to be held and the third plane of the second substrate are formed concentrically, and each conducts non-contact transmission with each of the plurality of first one-turn coils, and one end thereof becomes a corresponding rotating signal line. A plurality of second 1-turn coils connected and the other end being grounded, and a second floating conductor formed on the fourth plane of the second substrate located directly below the plurality of second 1-turn coils. , Concentrically formed with the plurality of second 1-turn coils between the adjacent 2nd 1-turn coils of the plurality of 2nd 1-turn coils on the 3rd plane of the 2nd substrate, and grounded. A plurality of second conductors formed by electrically connecting the second conductor, the second conductor, and the second floating conductor, and penetrating between the third plane and the fourth plane of the second substrate. It has a second columnar conductor, enclose take the second floating conductor, opposite to the fourth plane of the second substrate, a plane which is arranged at a distance between the fourth plane, the second A second holding member for holding the substrate of the above, and a plurality of ultrasonic probes connected via a rotating side signal line corresponding to each of the plurality of second one-turn coils . The two floating conductors shield the magnetic flux between the plurality of second one-turn coils and the second holding member, and the second substrate, the second holding member, and the plurality of ultrasonic probes are inspected. It is equipped with a rotating body that rotates around the material.
この発明によれば、固定体が、第1の基板の第1の平面に対向し、第1の平面との間に距離をもって配置される平面を有し、第1の浮遊導体を取り囲むように第1の基板を保持している第1の保持部材を有し、回転体が、第2の基板の第4の平面に対向し、第4の平面との間に距離をもって配置される平面を有し、第2の浮遊導体を取り囲むように第2の基板を保持している第2の保持部材を有している。したがって、この発明に係る超音波探傷装置用の回転トランスは、第1の浮遊導体が複数の第1の1ターンコイルと第1の保持部材との間の磁束をシールドするように作用し、第2の浮遊導体が複数の第2の1ターンコイルと第2の保持部材との間の磁束をシールドするように作用し、電磁誘導現象の影響を解消するために、第1の基板と第1の保持部材における第1の平面との間に距離をもって配置される平面との間の距離及び第2の基板と第2の保持部材における第4の平面との間に距離をもって配置される平面との間の距離を長くすることなく、電磁誘導現象の影響を解消することができる。 According to the present invention, the fixed body has a plane facing the first plane of the first substrate and arranged at a distance from the first plane so as to surround the first floating conductor. A plane having a first holding member holding the first substrate, the rotating body facing the fourth plane of the second substrate, and being arranged at a distance from the fourth plane. It has a second holding member that holds the second substrate so as to surround the second floating conductor. Therefore, in the rotary transformer for the ultrasonic flaw detector according to the present invention, the first floating conductor acts so as to shield the magnetic flux between the plurality of first one-turn coils and the first holding member. The second floating conductor acts to shield the magnetic flux between the plurality of second one-turn coils and the second holding member, and in order to eliminate the influence of the electromagnetic induction phenomenon, the first substrate and the first The distance between the first plane of the holding member and the plane arranged at a distance, and the distance between the second substrate and the fourth plane of the second holding member . The influence of the electromagnetic induction phenomenon can be eliminated without increasing the distance between them.
この発明に係る超音波探傷装置用の回転トランスは、中央に検査対象である被検査材が挿入される貫通穴を有し、第1の平面と第1の平面と表裏関係にある第2の平面を有する第1の基板と、第1の基板の第1の平面に同心円状に形成され、それぞれが、一端が対応する静止側信号ラインに接続され、他端が接地される複数の第1の1ターンコイルと、複数の第1の1ターンコイルの直下に位置する第1の基板の第2の平面に形成された第1の浮遊導体と、第1の基板の第1の平面に複数の第1の1ターンコイルの隣接する第1の1ターンコイルの間に複数の第1の1ターンコイルと同心円状に形成され、接地される第1の導体と、第1の導体と第1の浮遊導体とを電気的に接続し、第1の基板の第1の平面と第2の平面との間を貫通して形成された複数の第1の柱状導体と、第1の浮遊導体を取り囲み、第1の基板の第2の平面に対向し、当該第2の平面との間に距離をもって配置される平面を有し、第1の基板を保持している第1の保持部材とを具備し、第1の浮遊導体が複数の第1の1ターンコイルと第1の保持部材との間の磁束をシールドする固定体と、 中央に被検査材が挿入される貫通穴を有し、第1の基板の第1の平面に対向して配置される第3の平面と第3の平面と表裏関係にある第4の平面を有する第2の基板と、第2の基板の第3の平面に同心円状に形成され、それぞれが、複数の第1の1ターンコイルそれぞれと非接触伝送行い、一端が対応する回転側信号ラインに接続され、他端が接地される複数の第2の1ターンコイルと、複数の第2の1ターンコイルの直下に位置する第2の基板の第4の平面に形成された第2の浮遊導体と、第2の基板の第3の平面に複数の第2の1ターンコイルの隣接する第2の1ターンコイルの間に複数の第2の1ターンコイルと同心円状に形成され、接地される第2の導体と、第2の導体と第2の浮遊導体とを電気的に接続し、第2の基板の第3の平面と第4の平面との間を貫通して形成された複数の第2の柱状導体と、第2の浮遊導体を取り囲み、第2の基板の第4の平面に対向し、当該第4の平面との間に距離をもって配置される平面を有し、第2の基板を保持している第2の保持部材と、複数の第2の1ターンコイルのそれぞれと対応する回転側信号ラインを介して接続される複数の超音波探触子とを具備し、第2の浮遊導体が複数の第2の1ターンコイルと第2の保持部材との間の磁束をシールドし、第2の基板と第2の保持部材と複数の超音波探触子とが被検査材の周りを回転する回転体とを備えたものである。 The rotary transformer for the ultrasonic flaw detector according to the present invention has a through hole in the center into which the material to be inspected is inserted, and the first plane and the second plane are in a front-to-back relationship with the first plane. A plurality of first substrates having a flat surface and concentrically formed on the first flat surface of the first substrate, each of which is connected to a corresponding stationary signal line at one end and grounded at the other end. 1-turn coil, 1st floating conductor formed on the 2nd plane of the 1st substrate located immediately below the plurality of 1st 1-turn coils, and a plurality of 1st floating conductors on the 1st plane of the 1st substrate. A first conductor, a first conductor, and a first conductor formed concentrically with a plurality of first one-turn coils and grounded between adjacent first one-turn coils of the first one-turn coil. A plurality of first columnar conductors formed by electrically connecting the floating conductors of the above and penetrating between the first plane and the second plane of the first substrate, and the first floating conductors. A first holding member that surrounds, faces the second plane of the first substrate, has a plane that is arranged at a distance from the second plane, and holds the first substrate. The first floating conductor has a fixed body that shields the magnetic flux between the plurality of first one-turn coils and the first holding member, and a through hole in the center into which the material to be inspected is inserted. A second substrate having a third plane arranged to face the first plane of the first substrate, a fourth plane having a front-back relationship with the third plane, and a third of the second board. A plurality of second 1s formed concentrically on a plane, each performing non-contact transmission with each of the plurality of first 1-turn coils, one end being connected to the corresponding rotating signal line, and the other end being grounded. A turn coil, a second floating conductor formed on a fourth plane of a second substrate located directly below the plurality of second one-turn coils, and a plurality of second conductors on a third plane of the second substrate. A second conductor, a second conductor, and a second floating conductor formed concentrically with a plurality of second one-turn coils and grounded between two adjacent second one-turn coils of the two one-turn coils. A plurality of second columnar conductors formed by electrically connecting the conductors and penetrating between the third plane and the fourth plane of the second substrate, and the second floating conductor are surrounded. A plurality of holding members having a plane facing the fourth plane of the second substrate and arranged at a distance from the fourth plane, and holding the second substrate. Each of the second 1-turn coils is provided with a plurality of ultrasonic probes connected via corresponding rotating signal lines, and the second floating conductor is a plurality of second 1-turn coils and a second. It is provided with a rotating body that shields the magnetic flux between the two holding members and has a second substrate, a second holding member, and a plurality of ultrasonic probes rotating around the material to be inspected. ..
Claims (10)
前記複数の第1の1ターンコイルのそれぞれと対向するように、複数の第2の1ターンコイルが第3の平面に同心円状に形成され、第2の浮遊導体が第4の平面に形成されている第2の基板と、前記第2の浮遊導体を取り囲むように前記第2の基板を保持している第2の保持部材と、前記複数の第2の1ターンコイルのそれぞれと接続されている複数の超音波探触子とを有し、前記第2の基板と前記第2の保持部材と前記複数の超音波探触子とが被検査材の周りを回転する回転体と
を備えた超音波探傷装置用の回転トランス。A plurality of first one-turn coils are formed concentrically on the first plane, and the first floating conductor is formed on the second plane so as to surround the first substrate and the first floating conductor. A fixed body having a first holding member holding the first substrate, and
A plurality of second 1-turn coils are formed concentrically on a third plane so as to face each of the plurality of first 1-turn coils, and a second floating conductor is formed on the fourth plane. The second substrate, the second holding member that holds the second substrate so as to surround the second floating conductor, and each of the plurality of second one-turn coils are connected to each other. It has a plurality of ultrasonic probes, and includes a rotating body in which the second substrate, the second holding member, and the plurality of ultrasonic probes rotate around an object to be inspected. Rotating transformer for ultrasonic flaw detectors.
前記回転体は、前記第3の平面において、前記複数の第2の1ターンコイルのそれぞれの間に形成されている第2の導体を有し、
前記第1の導体と前記第1の浮遊導体とが電気的に接続され、前記第2の導体と前記第2の浮遊導体とが電気的に接続されており、前記第1の導体及び前記第2の導体のそれぞれが接地されていることを特徴とする請求項1記載の超音波探傷装置用の回転トランス。The fixed body has a first conductor formed between each of the plurality of first one-turn coils in the first plane.
The rotating body has a second conductor formed between each of the plurality of second one-turn coils in the third plane.
The first conductor and the first floating conductor are electrically connected, and the second conductor and the second floating conductor are electrically connected, and the first conductor and the first floating conductor are electrically connected. The rotary transformer for an ultrasonic flaw detector according to claim 1, wherein each of the two conductors is grounded.
前記第1の保持部材及び前記第2の保持部材のそれぞれは、接地されていることを特徴とする請求項1記載の超音波探傷装置用の回転トランス。Each of the first holding member and the second holding member is a metal.
The rotary transformer for an ultrasonic flaw detector according to claim 1, wherein each of the first holding member and the second holding member is grounded.
前記第2の保持部材は、前記第2の浮遊導体と非接触の状態で、前記第2の基板を保持していることを特徴とする請求項1記載の超音波探傷装置用の回転トランス。The first holding member holds the first substrate in a non-contact state with the first floating conductor.
The rotary transformer for an ultrasonic flaw detector according to claim 1, wherein the second holding member holds the second substrate in a non-contact state with the second floating conductor.
前記第1の保持部材は、前記第1の浮遊導体と接触している状態で、前記第1の基板を保持し、
前記第2の保持部材は、前記第2の浮遊導体と接触している状態で、前記第2の基板を保持していることを特徴とする請求項1記載の超音波探傷装置用の回転トランス。The first floating conductor is formed on the entire surface of the second plane, and the second floating conductor is formed on the entire surface of the fourth plane.
The first holding member holds the first substrate in a state of being in contact with the first floating conductor.
The rotary transformer for an ultrasonic flaw detector according to claim 1, wherein the second holding member holds the second substrate in a state of being in contact with the second floating conductor. ..
前記第1の基板を2つ有しており、
前記第1の保持部材は、
前記2つの第1の基板におけるそれぞれの第2の平面が対向するように、前記2つの第1の基板を保持し、
前記回転体は、
前記第2の基板を2つ有しており、
前記第2の保持部材は、
前記2つの第2の基板におけるそれぞれの第4の平面が対向するように、前記2つの第2の基板を保持していることを特徴とする請求項1記載の超音波探傷装置用の回転トランス。The fixed body
It has two of the first substrates.
The first holding member is
The two first substrates are held so that the respective second planes of the two first substrates face each other.
The rotating body is
It has two of the second substrates.
The second holding member is
The rotary transformer for an ultrasonic flaw detector according to claim 1, wherein the two second substrates are held so that the fourth planes of the two second substrates face each other. ..
前記複数の第1の1ターンコイルのそれぞれと対向するように、複数の第2の1ターンコイルが第3の平面に同心円状に形成され、第2の浮遊導体が第4の平面に形成されている第2の基板と、前記第2の浮遊導体を取り囲むように前記第2の基板を保持している第2の保持部材と、前記複数の第2の1ターンコイルのそれぞれと接続されている複数の超音波探触子とを有し、前記第2の基板と前記第2の保持部材と前記複数の超音波探触子とが被検査材の周りを回転する回転体と、
前記複数の第1の1ターンコイルのそれぞれと接続されており、前記第1の1ターンコイルに対して電気信号を入出力する信号入出力部と、
前記信号入出力部により入出力された電気信号に基づいて前記被検査材の傷を探知する探傷部と
を備えた超音波探傷装置。A plurality of first one-turn coils are formed concentrically on the first plane, and the first floating conductor is formed on the second plane so as to surround the first substrate and the first floating conductor. A fixed body having a first holding member holding the first substrate, and
A plurality of second 1-turn coils are formed concentrically on a third plane so as to face each of the plurality of first 1-turn coils, and a second floating conductor is formed on the fourth plane. The second substrate is connected to the second holding member holding the second substrate so as to surround the second floating conductor, and each of the plurality of second one-turn coils. A rotating body having a plurality of ultrasonic probes, the second substrate, the second holding member, and the plurality of ultrasonic probes rotating around an object to be inspected.
A signal input / output unit that is connected to each of the plurality of first one-turn coils and inputs / outputs an electric signal to the first one-turn coil.
An ultrasonic flaw detector including a flaw detector that detects scratches on the material to be inspected based on an electric signal input / output by the signal input / output portion.
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