JPH0914949A - 超音波形検出装置用の遅延ラインおよびその使用方法 - Google Patents
超音波形検出装置用の遅延ラインおよびその使用方法Info
- Publication number
- JPH0914949A JPH0914949A JP8036513A JP3651396A JPH0914949A JP H0914949 A JPH0914949 A JP H0914949A JP 8036513 A JP8036513 A JP 8036513A JP 3651396 A JP3651396 A JP 3651396A JP H0914949 A JPH0914949 A JP H0914949A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- delay line
- ultrasonic transducer
- ultrasonic
- time
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 52
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 39
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 30
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 12
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 8
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims description 3
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000010408 film Substances 0.000 description 8
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 5
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 4
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000010420 art technique Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
- B06B1/0644—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a single piezoelectric element
- B06B1/0662—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a single piezoelectric element with an electrode on the sensitive surface
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
- G01B17/02—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring thickness
- G01B17/025—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring thickness for measuring thickness of coating
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H5/00—Measuring propagation velocity of ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. of pressure waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/07—Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/24—Probes
- G01N29/2468—Probes with delay lines
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/30—Arrangements for calibrating or comparing, e.g. with standard objects
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/24—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound for conducting sound through solid bodies, e.g. wires
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/023—Solids
- G01N2291/0231—Composite or layered materials
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02854—Length, thickness
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 遅延ライン構成を有する検出装置であって、
検出装置による測定が、遅延ラインの温度変化の影響を
補償するよう、調整されるようにする。 【解決手段】 信号を超音波トランスジューサから遅延
ラインへ第１の方向に送出し、信号の第１の部分がトラ
ンスジューサからインタフェイスまでを往復伝搬する時
間ｔ1 を測定し、ｔ1 を用いて信号の第２の部分がトラ
ンスジューサから遅延ラインの対抗する表面までを往復
伝搬する予想時間ｔ2 を演算し、信号の第３の部分がト
ランスジューサから被膜・基板間のインタフェイスまで
を往復伝搬する時間ｔ3 を測定し、そして、ｔ2 とｔ3
の差にもとづいて被膜の厚さＸ3 −Ｘ2 を演算する。
検出装置による測定が、遅延ラインの温度変化の影響を
補償するよう、調整されるようにする。 【解決手段】 信号を超音波トランスジューサから遅延
ラインへ第１の方向に送出し、信号の第１の部分がトラ
ンスジューサからインタフェイスまでを往復伝搬する時
間ｔ1 を測定し、ｔ1 を用いて信号の第２の部分がトラ
ンスジューサから遅延ラインの対抗する表面までを往復
伝搬する予想時間ｔ2 を演算し、信号の第３の部分がト
ランスジューサから被膜・基板間のインタフェイスまで
を往復伝搬する時間ｔ3 を測定し、そして、ｔ2 とｔ3
の差にもとづいて被膜の厚さＸ3 −Ｘ2 を演算する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波形計測器用
の検出装置、特に、遅延ライン構成であって、遅延ライ
ンの温度による変化を補償するために検出装置による測
定が調整されることを可能にするもの、に関する。
の検出装置、特に、遅延ライン構成であって、遅延ライ
ンの温度による変化を補償するために検出装置による測
定が調整されることを可能にするもの、に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波は、音響的に相異なる特性をも
つ、基板上の表面の損傷または被膜の厚さを調査するた
めの１つの理想的な物理的機構を提供する。被膜の音響
特性とは異なる音響特性をもつ基板に被膜が適用される
と、音響的な被膜対基板のインタフェイスが作り出され
る。そのようなインタフェイスにおいて、または損傷部
において、超音波振動は部分的に反射される。
つ、基板上の表面の損傷または被膜の厚さを調査するた
めの１つの理想的な物理的機構を提供する。被膜の音響
特性とは異なる音響特性をもつ基板に被膜が適用される
と、音響的な被膜対基板のインタフェイスが作り出され
る。そのようなインタフェイスにおいて、または損傷部
において、超音波振動は部分的に反射される。
【０００３】例えば、超音波振動は、これはまたインパ
ルスとして知られているが、共振の圧電気要素トランス
ジューサを用いて被膜のなかへ送出されることができ
る。また、同じトランスジューサが、インパルスが被膜
と基板のインタフェイスで反射されてトランスジューサ
へ返還されるとき発生する反響（エコー）を聴取するた
めに設定されることができる。トランスジューサの出力
は、インパルスが送出されてしまった後、知られている
期間の間、記録されることができる。この期間は反響の
ウインドウとして規定される。反響のウインドウは、関
心対象の予想される反響の時間と重複するよう規定され
る。
ルスとして知られているが、共振の圧電気要素トランス
ジューサを用いて被膜のなかへ送出されることができ
る。また、同じトランスジューサが、インパルスが被膜
と基板のインタフェイスで反射されてトランスジューサ
へ返還されるとき発生する反響（エコー）を聴取するた
めに設定されることができる。トランスジューサの出力
は、インパルスが送出されてしまった後、知られている
期間の間、記録されることができる。この期間は反響の
ウインドウとして規定される。反響のウインドウは、関
心対象の予想される反響の時間と重複するよう規定され
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】反響のウインドウの間
に記録された反響を分析することにより、損傷または、
被覆と基板のインタフェイスの場所を決定することが可
能である。被膜の材料内における音響の速度とインタフ
ェイスの反響の時間が知られていれば、被膜の厚さは決
定されることができる。換言すれば、被膜の厚さは、被
膜材料を通る振動の速度に、振動が被膜に進入し、イン
タフェイスで反射し、被膜から外方へ送出されるに要す
る時間を乗じた積を２で除算したもので決定されること
ができる。 厚さ＝（速度×時間）／２
に記録された反響を分析することにより、損傷または、
被覆と基板のインタフェイスの場所を決定することが可
能である。被膜の材料内における音響の速度とインタフ
ェイスの反響の時間が知られていれば、被膜の厚さは決
定されることができる。換言すれば、被膜の厚さは、被
膜材料を通る振動の速度に、振動が被膜に進入し、イン
タフェイスで反射し、被膜から外方へ送出されるに要す
る時間を乗じた積を２で除算したもので決定されること
ができる。 厚さ＝（速度×時間）／２
【０００５】導出される厚さの分解能は、サンプリング
される反響の一時的な分解能により制限される。サンプ
リングされる反響の一時的な分解能を改良することは、
導出される厚さの分解能を直接に改良するはずである。
される反響の一時的な分解能により制限される。サンプ
リングされる反響の一時的な分解能を改良することは、
導出される厚さの分解能を直接に改良するはずである。
【０００６】米国特許出願第０８／１２７，５２９号に
は改良された超音波形計測器の詳細な説明が記載されて
いる。米国特許出願第０８／１２７，５２９号の主題は
参照事項として本明細書に組込まれる。
は改良された超音波形計測器の詳細な説明が記載されて
いる。米国特許出願第０８／１２７，５２９号の主題は
参照事項として本明細書に組込まれる。
【０００７】超音波を表面の近くの損傷、例えば薄い被
膜についての場合、を調査するのに用いるときは、超音
波トランスジューサの励起信号に関連する雑音を分離す
るために遅延ラインまたはスタンドオフのブロックがし
ばしば要求される。したがって表面近くの損傷を実用的
に調査することは、そのような音響的遅延ラインを使用
することを必要とする。
膜についての場合、を調査するのに用いるときは、超音
波トランスジューサの励起信号に関連する雑音を分離す
るために遅延ラインまたはスタンドオフのブロックがし
ばしば要求される。したがって表面近くの損傷を実用的
に調査することは、そのような音響的遅延ラインを使用
することを必要とする。
【０００８】接近して位置する損傷について反射時間を
決定することは、損傷または被膜・基板のインタフェイ
スが調査の周波数についての１波長より小である場合に
は、困難なことである。この限界を克服するために、幾
つかの技術、例えば超音波インパルスの周波数を増大さ
せること、または整合する遅延ラインの使用と結合させ
て、比較的低い周波数を使用すること、を用いることが
できる。
決定することは、損傷または被膜・基板のインタフェイ
スが調査の周波数についての１波長より小である場合に
は、困難なことである。この限界を克服するために、幾
つかの技術、例えば超音波インパルスの周波数を増大さ
せること、または整合する遅延ラインの使用と結合させ
て、比較的低い周波数を使用すること、を用いることが
できる。
【０００９】高い周波数の広帯域の超音波トランスジュ
ーサについては、表面の反響を損傷の反響から分離する
ことが可能である。ポリスチレンにおいては、１００MH
z の超音波信号は約１０．６μｍの波長を有し、１０MH
z の信号は１０６μｍの波長を有する。１００MHz の信
号がより精密な詳細を解析できることは明瞭なことであ
る。
ーサについては、表面の反響を損傷の反響から分離する
ことが可能である。ポリスチレンにおいては、１００MH
z の超音波信号は約１０．６μｍの波長を有し、１０MH
z の信号は１０６μｍの波長を有する。１００MHz の信
号がより精密な詳細を解析できることは明瞭なことであ
る。
【００１０】調査対象である被膜の材料に適合した遅延
ラインを使用することは、表面進入の反響を損傷または
被膜の遠い側からの反響から分離する必要性を排除する
ことによりより低い周波数を使用することを可能にす
る。幾つかの理由によりより低い周波数を用いることは
有利なことであり、そのなかでも、帯域幅の要求が低減
する結果として装備の経費と複雑性が低減することであ
る。さらに、超音波トランスジューサの製造が相当に容
易になるのである。
ラインを使用することは、表面進入の反響を損傷または
被膜の遠い側からの反響から分離する必要性を排除する
ことによりより低い周波数を使用することを可能にす
る。幾つかの理由によりより低い周波数を用いることは
有利なことであり、そのなかでも、帯域幅の要求が低減
する結果として装備の経費と複雑性が低減することであ
る。さらに、超音波トランスジューサの製造が相当に容
易になるのである。
【００１１】適合した遅延ラインを製造する場合には遅
延要素の音響的特性は、理想的なものより低い可能性が
あるが、その理由は材料の特性に調査対象である被膜の
特性が加重されるからである。相異なる基板に適用され
た薄い重合物基礎の被膜を考えてみよう。被膜が重合物
であるから、遅延ラインは同様な材料からなるものでな
ければならぬ。適合した遅延ラインを使用することは、
遅延のチップの反射が知られておりそれにより厚さまた
は損傷の場所を決定するため損傷からの反射と区別され
ることができることを必要にする。代表的には、遅延の
チップの反射は、超音波トランスジューサを試験片から
除去し、振動が超音波トランスジューサから遅延ライン
材料と空気のインタフェイスへ進行し超音波トランスジ
ューサへ帰還するに要する時間を測定することにより得
ることができる。
延要素の音響的特性は、理想的なものより低い可能性が
あるが、その理由は材料の特性に調査対象である被膜の
特性が加重されるからである。相異なる基板に適用され
た薄い重合物基礎の被膜を考えてみよう。被膜が重合物
であるから、遅延ラインは同様な材料からなるものでな
ければならぬ。適合した遅延ラインを使用することは、
遅延のチップの反射が知られておりそれにより厚さまた
は損傷の場所を決定するため損傷からの反射と区別され
ることができることを必要にする。代表的には、遅延の
チップの反射は、超音波トランスジューサを試験片から
除去し、振動が超音波トランスジューサから遅延ライン
材料と空気のインタフェイスへ進行し超音波トランスジ
ューサへ帰還するに要する時間を測定することにより得
ることができる。
【００１２】この伝搬時間は将来の使用のために保持さ
れ、検出装置の「零」と普通に称される。遅延ラインの
材料が試験片に結合されるときには、振動が超音波トラ
ンスジューサから試験片の遠い側へ進行し、超音波トラ
ンスジューサへ帰還するに要する時間の測定値が得られ
る。試験片から得られた時間から検出装置の「零」時間
を減算すると、試験片の厚さが容易に計算されることが
できる。
れ、検出装置の「零」と普通に称される。遅延ラインの
材料が試験片に結合されるときには、振動が超音波トラ
ンスジューサから試験片の遠い側へ進行し、超音波トラ
ンスジューサへ帰還するに要する時間の測定値が得られ
る。試験片から得られた時間から検出装置の「零」時間
を減算すると、試験片の厚さが容易に計算されることが
できる。
【００１３】このような技術における１つの困難性は、
検出装置の「零」時間が、遅延ラインの材料における速
度の変化のために、温度の変動にしたがって変化する可
能性があることである。さらに、代表的な構成をもつ遅
延ラインは被膜の厚さと比較すると比較的に長いもので
ある。その結果として、検出装置の「零」暫定の場所に
おける温度関連の速度変化に関連する誤差は重大なこと
である。
検出装置の「零」時間が、遅延ラインの材料における速
度の変化のために、温度の変動にしたがって変化する可
能性があることである。さらに、代表的な構成をもつ遅
延ラインは被膜の厚さと比較すると比較的に長いもので
ある。その結果として、検出装置の「零」暫定の場所に
おける温度関連の速度変化に関連する誤差は重大なこと
である。
【００１４】薄い被膜を測定する場合には、温度の小さ
な変化、例えば超音波に単に触れるだけで生ずる変化
は、被膜の厚さ自体の１００％のオーダーで測定誤差を
生じさせる可能性がある。
な変化、例えば超音波に単に触れるだけで生ずる変化
は、被膜の厚さ自体の１００％のオーダーで測定誤差を
生じさせる可能性がある。
【００１５】そのような温度変化を補償する従来技術の
方法はＰｉｔｔａｒｏに与えられた米国特許第４４３７
３３２号に開示されている。このＰｉｔｔａｒｏの米国
特許は、振動が知られている厚さをもつ較正用試料に対
して往復するに要する時間を測定することにより計測装
置を較正する方法を開示している。次いで、このシステ
ムは、伝搬速度の変化についてシステムを補償するため
にオフセット時間の値を計算する。次いでこのオフセッ
ト時間の値は未知の寸法の対象を測定するのに用いられ
る。しかし、このシステムは、遅延ラインを知られてい
る厚さをもつ較正用試料に適用することにより較正され
ることができるだけのことである。したがって、システ
ムを較正することは、時間のかかることなのであって、
測定のたびごとに容易に行うことができるというもので
はない。その結果として、遅延ラインは、測定に悪影響
を及ぼす較正ごとに、取扱いまたはその他の原因の結果
として、温度の変化を経験する可能性がある。
方法はＰｉｔｔａｒｏに与えられた米国特許第４４３７
３３２号に開示されている。このＰｉｔｔａｒｏの米国
特許は、振動が知られている厚さをもつ較正用試料に対
して往復するに要する時間を測定することにより計測装
置を較正する方法を開示している。次いで、このシステ
ムは、伝搬速度の変化についてシステムを補償するため
にオフセット時間の値を計算する。次いでこのオフセッ
ト時間の値は未知の寸法の対象を測定するのに用いられ
る。しかし、このシステムは、遅延ラインを知られてい
る厚さをもつ較正用試料に適用することにより較正され
ることができるだけのことである。したがって、システ
ムを較正することは、時間のかかることなのであって、
測定のたびごとに容易に行うことができるというもので
はない。その結果として、遅延ラインは、測定に悪影響
を及ぼす較正ごとに、取扱いまたはその他の原因の結果
として、温度の変化を経験する可能性がある。
【００１６】Ｐｉｔｔａｒｏに与えられた米国特許に開
示される遅延ラインはまた、ノッチを包含し、その場合
に、超音波トランスジューサとノッチの間を往復して進
行するに要する時間は遅延ラインを識別するのに用いら
れることができる。しかし、遅延ラインが温度変化を経
験しそのことが遅延ラインにおける信号の伝搬速度に影
響を及ぼすならば、不正確な識別が行われる可能性があ
る。
示される遅延ラインはまた、ノッチを包含し、その場合
に、超音波トランスジューサとノッチの間を往復して進
行するに要する時間は遅延ラインを識別するのに用いら
れることができる。しかし、遅延ラインが温度変化を経
験しそのことが遅延ラインにおける信号の伝搬速度に影
響を及ぼすならば、不正確な識別が行われる可能性があ
る。
【００１７】本発明の１つの目的は、超音波を用いる調
査用の遅延ラインであって、単純な過程により、遅延ラ
インを用いるシステムが、温度により誘起される変化、
例えば遅延ラインにおける温度により誘起される変化、
を考慮して較正されることができるもの、を提供するこ
とにある。
査用の遅延ラインであって、単純な過程により、遅延ラ
インを用いるシステムが、温度により誘起される変化、
例えば遅延ラインにおける温度により誘起される変化、
を考慮して較正されることができるもの、を提供するこ
とにある。
【００１８】本発明の他の目的は、表面に近い欠陥例え
ば薄い被膜における欠陥または被膜の厚さを測定するた
めに適合した遅延ラインのトランスジューサの使用を可
能にする技術と検出装置を教示することにあり、これ
は、温度補償された遅延チップ暫定信号を発生させるこ
とにより行われ、この暫定信号は厚さを演算するのに用
いられる補償された検出装置の「零」の信号として用い
られるためのものである。
ば薄い被膜における欠陥または被膜の厚さを測定するた
めに適合した遅延ラインのトランスジューサの使用を可
能にする技術と検出装置を教示することにあり、これ
は、温度補償された遅延チップ暫定信号を発生させるこ
とにより行われ、この暫定信号は厚さを演算するのに用
いられる補償された検出装置の「零」の信号として用い
られるためのものである。
【００１９】本発明の他の目的は、内部の反射器からの
反射の相対的振幅が遅延ライン、したがってそれに接続
されたトランスジューサ、を独特に識別するのに用いら
れることができるように、内部の反射器を包含する遅延
ラインを提供することにある。トランスジューサを自動
的に識別し、それにより独特の検出装置形態が要求され
る幾つかの相異なる応用に共通の計測装置が用いられる
ことができることは、有利なことである。そのような計
測装置の操作者は、トランスジューサを取換えることを
要求されるのみであり、その計測装置はプログラムの流
れに適切に適合することが可能である。前記の目的およ
びその他の利点は、以下に記述される１つまたは複数の
装置および方法により達成されることが可能である。
反射の相対的振幅が遅延ライン、したがってそれに接続
されたトランスジューサ、を独特に識別するのに用いら
れることができるように、内部の反射器を包含する遅延
ラインを提供することにある。トランスジューサを自動
的に識別し、それにより独特の検出装置形態が要求され
る幾つかの相異なる応用に共通の計測装置が用いられる
ことができることは、有利なことである。そのような計
測装置の操作者は、トランスジューサを取換えることを
要求されるのみであり、その計測装置はプログラムの流
れに適切に適合することが可能である。前記の目的およ
びその他の利点は、以下に記述される１つまたは複数の
装置および方法により達成されることが可能である。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明においては、超音
波形検出装置であって、該装置は、超音波トランスジュ
ーサ、および、該超音波トランスジューサに音響的に結
合された遅延ラインであって超音波振動が該超音波トラ
ンスジューサから該遅延ラインへ第１の方向において送
出されることが可能であるもの、を具備し、該遅延ライ
ンは第１の材料からなる第１の区域と第２の材料からな
る第２の区域を包含し、該第１および第２の区域は該第
１の方向に実質的に垂直な１つのインタフェイスを形成
し、該第２の区域は調査されるべき材料との結合用の表
面を包含する、ことを特徴とする超音波形検出装置、が
提供される。
波形検出装置であって、該装置は、超音波トランスジュ
ーサ、および、該超音波トランスジューサに音響的に結
合された遅延ラインであって超音波振動が該超音波トラ
ンスジューサから該遅延ラインへ第１の方向において送
出されることが可能であるもの、を具備し、該遅延ライ
ンは第１の材料からなる第１の区域と第２の材料からな
る第２の区域を包含し、該第１および第２の区域は該第
１の方向に実質的に垂直な１つのインタフェイスを形成
し、該第２の区域は調査されるべき材料との結合用の表
面を包含する、ことを特徴とする超音波形検出装置、が
提供される。
【００２１】本発明においてはまた、超音波形検出装置
であって、該装置は、超音波トランスジューサ、およ
び、該超音波トランスジューサに音響的に結合された遅
延ラインであって超音波振動が該超音波トランスジュー
サから該遅延ラインへ第１の方向において送出されるこ
とが可能であるもの、を具備し、該遅延ラインは第１の
区域および第２の区域を包含し、該超音波形検出装置は
また、該第１の区域と該第２の区域の間に挟まれた部分
的反射鏡であって該第１の方向に実質的に垂直に配置さ
れるものを具備し、該第２の区域は調査されるべき材料
との結合用の表面を包含する、ことを特徴とする超音波
形検出装置、が提供される。
であって、該装置は、超音波トランスジューサ、およ
び、該超音波トランスジューサに音響的に結合された遅
延ラインであって超音波振動が該超音波トランスジュー
サから該遅延ラインへ第１の方向において送出されるこ
とが可能であるもの、を具備し、該遅延ラインは第１の
区域および第２の区域を包含し、該超音波形検出装置は
また、該第１の区域と該第２の区域の間に挟まれた部分
的反射鏡であって該第１の方向に実質的に垂直に配置さ
れるものを具備し、該第２の区域は調査されるべき材料
との結合用の表面を包含する、ことを特徴とする超音波
形検出装置、が提供される。
【００２２】本発明においてはまた、超音波トランスジ
ューサ、該超音波トランスジューサに結合された制御手
段、該超音波トランスジューサに音響的に結合された遅
延ラインであって、超音波振動が該超音波トランスジュ
ーサから該遅延ラインへ第１の方向において送出される
ことが可能であるもの、および、該遅延ライン内に組込
まれた手段であって該遅延ラインを通る超音波信号の伝
搬の速度が計算されることを可能にするもの、を具備す
ることを特徴とする超音波形検出装置が提供される。
ューサ、該超音波トランスジューサに結合された制御手
段、該超音波トランスジューサに音響的に結合された遅
延ラインであって、超音波振動が該超音波トランスジュ
ーサから該遅延ラインへ第１の方向において送出される
ことが可能であるもの、および、該遅延ライン内に組込
まれた手段であって該遅延ラインを通る超音波信号の伝
搬の速度が計算されることを可能にするもの、を具備す
ることを特徴とする超音波形検出装置が提供される。
【００２３】本発明においてはまた、超音波トランスジ
ューサ、該超音波トランスジューサに音響的に結合され
た遅延ラインであって、超音波信号が該超音波トランス
ジューサから該遅延ラインへ第１の方向において送出さ
れることが可能であるもの、該超音波信号の少くとも第
１の部分を該超音波トランスジューサから知られている
距離のところで反射する手段、超音波信号の第１の部分
が超音波トランスジューサから反射手段までを往復する
時間ｔ1 を測定する手段、超音波信号の第２の部分が超
音波トランスジューサから遅延ラインの対抗する面まで
を往復する予想時間ｔ2 を測定する手段、超音波信号の
第３の部分が超音波トランスジューサから被膜と基板の
間のインタフェイスまでを往復する時間ｔ3 を測定する
手段、および、時間ｔ2 と時間ｔ3 の差にもとづいて被
膜の厚さを演算する手段、を具備することを特徴とする
超音波形検出装置が提供される。
ューサ、該超音波トランスジューサに音響的に結合され
た遅延ラインであって、超音波信号が該超音波トランス
ジューサから該遅延ラインへ第１の方向において送出さ
れることが可能であるもの、該超音波信号の少くとも第
１の部分を該超音波トランスジューサから知られている
距離のところで反射する手段、超音波信号の第１の部分
が超音波トランスジューサから反射手段までを往復する
時間ｔ1 を測定する手段、超音波信号の第２の部分が超
音波トランスジューサから遅延ラインの対抗する面まで
を往復する予想時間ｔ2 を測定する手段、超音波信号の
第３の部分が超音波トランスジューサから被膜と基板の
間のインタフェイスまでを往復する時間ｔ3 を測定する
手段、および、時間ｔ2 と時間ｔ3 の差にもとづいて被
膜の厚さを演算する手段、を具備することを特徴とする
超音波形検出装置が提供される。
【００２４】本発明においてはまた、基板上の被膜の厚
さを測定する方法であって、該方法は、超音波トランス
ジューサから該超音波トランスジューサに結合された遅
延ラインへ第１の方向において信号を送出する段階であ
って、該遅延ラインは該信号の少くとも第１の部分を該
超音波トランスジューサから知られている距離のところ
で反射させる手段を包含するもの、信号の第１の部分が
超音波トランスジューサから反射手段までを往復する時
間ｔ1 を測定する段階、該測定された時間ｔ1 を用い信
号の第２の部分が超音波トランスジューサから遅延ライ
ンの対抗する面までを往復する予想時間ｔ2 を演算する
段階、信号の第３の部分が超音波トランスジューサから
該被膜と該基板の間のインタフェイスまでを往復する時
間ｔ3 を測定する段階、および、時間ｔ2 と時間ｔ3 の
差にもとづき該被膜の厚さを演算する段階、を具備する
ことを特徴とする方法が提供される。
さを測定する方法であって、該方法は、超音波トランス
ジューサから該超音波トランスジューサに結合された遅
延ラインへ第１の方向において信号を送出する段階であ
って、該遅延ラインは該信号の少くとも第１の部分を該
超音波トランスジューサから知られている距離のところ
で反射させる手段を包含するもの、信号の第１の部分が
超音波トランスジューサから反射手段までを往復する時
間ｔ1 を測定する段階、該測定された時間ｔ1 を用い信
号の第２の部分が超音波トランスジューサから遅延ライ
ンの対抗する面までを往復する予想時間ｔ2 を演算する
段階、信号の第３の部分が超音波トランスジューサから
該被膜と該基板の間のインタフェイスまでを往復する時
間ｔ3 を測定する段階、および、時間ｔ2 と時間ｔ3 の
差にもとづき該被膜の厚さを演算する段階、を具備する
ことを特徴とする方法が提供される。
【００２５】本発明においてはまた、超音波トランスジ
ューサ用の遅延ラインを識別する方法であって、該方法
は、超音波振動を超音波トランスジューサから該超音波
トランスジューサに音響的に結合された遅延ラインへ第
１の方向において送出する段階であって、該遅延ライン
が該超音波トランスジューサから知られている距離にあ
るインタフェイスを包含するもの、振動が超音波トラン
スジューサからインタフェイスまでを往復する時間ｔ1
を測定する段階、振動が超音波トランスジューサから該
遅延ラインの対抗する面まで往復する時間ｔ2 を測定す
る段階、ｔ1 とｔ2 にもとづく比を演算する段階、およ
び、該演算された比を用いて遅延ラインを識別する段
階、振動が超音波トランスジューサからインタフェイス
までを往復する時間ｔ1 を測定する段階、振動が超音波
トランスジューサから該遅延ラインの対抗する面まで往
復する時間ｔ2 を測定する段階、ｔ1 とｔ2 にもとづく
比を演算する段階、および、該演算された比を用いて遅
延ラインを識別する段階、を具備することを特徴とする
方法が提供される。
ューサ用の遅延ラインを識別する方法であって、該方法
は、超音波振動を超音波トランスジューサから該超音波
トランスジューサに音響的に結合された遅延ラインへ第
１の方向において送出する段階であって、該遅延ライン
が該超音波トランスジューサから知られている距離にあ
るインタフェイスを包含するもの、振動が超音波トラン
スジューサからインタフェイスまでを往復する時間ｔ1
を測定する段階、振動が超音波トランスジューサから該
遅延ラインの対抗する面まで往復する時間ｔ2 を測定す
る段階、ｔ1 とｔ2 にもとづく比を演算する段階、およ
び、該演算された比を用いて遅延ラインを識別する段
階、振動が超音波トランスジューサからインタフェイス
までを往復する時間ｔ1 を測定する段階、振動が超音波
トランスジューサから該遅延ラインの対抗する面まで往
復する時間ｔ2 を測定する段階、ｔ1 とｔ2 にもとづく
比を演算する段階、および、該演算された比を用いて遅
延ラインを識別する段階、を具備することを特徴とする
方法が提供される。
【００２６】本発明においてはまた、超音波トランスジ
ューサ用の遅延ラインを識別する方法であって、該方法
は、超音波振動を超音波トランスジューサから該超音波
トランスジューサに音響的に結合された遅延ラインへ第
１の方向において送出する段階であって、該遅延ライン
が該超音波トランスジューサから知られている距離にお
けるインタフェイスを包含するもの、インタフェイスか
ら反射してきた振動の第１の反射振幅を測定する段階、
該遅延ラインの対抗する面から反射してきた振動の第２
の反射振幅を測定する段階、および、該第１の反射振幅
と該第２の反射振幅にもとづく比を演算する段階、を具
備することを特徴とする方法が提供される。
ューサ用の遅延ラインを識別する方法であって、該方法
は、超音波振動を超音波トランスジューサから該超音波
トランスジューサに音響的に結合された遅延ラインへ第
１の方向において送出する段階であって、該遅延ライン
が該超音波トランスジューサから知られている距離にお
けるインタフェイスを包含するもの、インタフェイスか
ら反射してきた振動の第１の反射振幅を測定する段階、
該遅延ラインの対抗する面から反射してきた振動の第２
の反射振幅を測定する段階、および、該第１の反射振幅
と該第２の反射振幅にもとづく比を演算する段階、を具
備することを特徴とする方法が提供される。
【００２７】
【発明の実施の形態】本発明は基板上の被膜の厚さを測
定する計測器に関する。本発明においては、遅延ライン
の温度の変化に起因する、遅延ラインを通る、超音波イ
ンパルスの伝搬速度の変化により生ずる従来技術におけ
る問題を解決することが意図される。
定する計測器に関する。本発明においては、遅延ライン
の温度の変化に起因する、遅延ラインを通る、超音波イ
ンパルスの伝搬速度の変化により生ずる従来技術におけ
る問題を解決することが意図される。
【００２８】本発明による代表的な遅延要素において用
いられるべき材料の幾何学的配置および材料の音響的特
性が図１に図解されるが、この図１は超音波トランスジ
ューサ１４とともに用いられる遅延ライン１０を表現す
る図である。遅延ライン１０の第１の区域１１は材料Ａ
で作られ、超音波トランスジューサ１４と遅延ライン１
０の間にインタフェイスを形成する。材料Ａはポリスチ
レン、アクリル樹脂、または任意の他の適切な材料であ
ることが可能である。
いられるべき材料の幾何学的配置および材料の音響的特
性が図１に図解されるが、この図１は超音波トランスジ
ューサ１４とともに用いられる遅延ライン１０を表現す
る図である。遅延ライン１０の第１の区域１１は材料Ａ
で作られ、超音波トランスジューサ１４と遅延ライン１
０の間にインタフェイスを形成する。材料Ａはポリスチ
レン、アクリル樹脂、または任意の他の適切な材料であ
ることが可能である。
【００２９】遅延ライン１０の第２の区域１２は材料Ｂ
で作られ、インタフェイス１３において第１の区域１１
に付着する。材料Ｂはポリスチレン、アクリル樹脂、ま
たは任意の他の適切な材料であることが可能である。
で作られ、インタフェイス１３において第１の区域１１
に付着する。材料Ｂはポリスチレン、アクリル樹脂、ま
たは任意の他の適切な材料であることが可能である。
【００３０】Ａ／Ｂインタフェイス１３は、知られてい
る音響的特性をもつ音響的マーカを形成する。第２の区
域１２は、インタフェイス１３に対抗する表面１５を包
含するが、この表面１５は調査されるべき表面に適用さ
れる。
る音響的特性をもつ音響的マーカを形成する。第２の区
域１２は、インタフェイス１３に対抗する表面１５を包
含するが、この表面１５は調査されるべき表面に適用さ
れる。
【００３１】時間ｔ0 において電気信号により励起され
ると、トランスジューサ１４は基本周波数において共振
する。その結果生ずる超音波振動は遅延ライン１０を通
って伝搬する。Ａ／Ｂインタフェイス１３において超音
波振動は部分的に反射する。図２の経時特性図は、Ａ／
Ｂインタフェイス１３から部分的に反射した超音波反射
のトランスジューサ１４への振動到着時間ｔ1 を図解す
る。振動はトランスジューサにより電気信号に変換さ
れ、変換された電気信号は容易にサンプリングされデジ
タル計算機に記憶されるか、または或る適切な手段によ
り時間（ｔ1 −ｔ 0 ）をあらわす、時間依存の信号へ変
換される。
ると、トランスジューサ１４は基本周波数において共振
する。その結果生ずる超音波振動は遅延ライン１０を通
って伝搬する。Ａ／Ｂインタフェイス１３において超音
波振動は部分的に反射する。図２の経時特性図は、Ａ／
Ｂインタフェイス１３から部分的に反射した超音波反射
のトランスジューサ１４への振動到着時間ｔ1 を図解す
る。振動はトランスジューサにより電気信号に変換さ
れ、変換された電気信号は容易にサンプリングされデジ
タル計算機に記憶されるか、または或る適切な手段によ
り時間（ｔ1 −ｔ 0 ）をあらわす、時間依存の信号へ変
換される。
【００３２】Ａ／Ｂインタフェイス１３における部分的
反射と同時に、振動の一部はＡ／Ｂインタフェイス１３
を通って伝送され遅延ライン１０の第２の区域１２へ進
行する。次いで振動のその部分は第２の区域１２を通っ
て伝搬し、終には遅延ラインの表面１５へ到達する。
反射と同時に、振動の一部はＡ／Ｂインタフェイス１３
を通って伝送され遅延ライン１０の第２の区域１２へ進
行する。次いで振動のその部分は第２の区域１２を通っ
て伝搬し、終には遅延ラインの表面１５へ到達する。
【００３３】面１５と接触する面がもしあれば、その面
に依存して、反射が面１５を離れるように生起する可能
性があり、または生起しない可能性がある。もし遅延ラ
イン１０が表面、と接触していないと、すなわち、面１
５と接触する材料が空気であると、面１５において他の
部分的反射が生起し、振動はトランスジューサ１４へ向
って返還伝搬し、Ａ／Ｂインタフェイス１３において残
余の反射と伝搬が行われ、終局的には時間ｔ2 において
トランスジューサ１４に到達する。
に依存して、反射が面１５を離れるように生起する可能
性があり、または生起しない可能性がある。もし遅延ラ
イン１０が表面、と接触していないと、すなわち、面１
５と接触する材料が空気であると、面１５において他の
部分的反射が生起し、振動はトランスジューサ１４へ向
って返還伝搬し、Ａ／Ｂインタフェイス１３において残
余の反射と伝搬が行われ、終局的には時間ｔ2 において
トランスジューサ１４に到達する。
【００３４】図３は、図２に示される反射振動の相対的
強度、すなわち振幅を図解する。図３においてＡ２／Ａ
１は、反射比率（ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｒａｔｉｏ）
をあらわす。図３に示されるように、Ａ／Ｂインタフェ
イス１３で反射した反響と面１５で反射した反響の振幅
の比が演算されることができる。演算された比率（例え
ばＡ２／Ａ１）は、検出装置を識別するのに用いられる
ことができる。
強度、すなわち振幅を図解する。図３においてＡ２／Ａ
１は、反射比率（ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｒａｔｉｏ）
をあらわす。図３に示されるように、Ａ／Ｂインタフェ
イス１３で反射した反響と面１５で反射した反響の振幅
の比が演算されることができる。演算された比率（例え
ばＡ２／Ａ１）は、検出装置を識別するのに用いられる
ことができる。
【００３５】例えば、各遅延ラインは、材料（Ａおよび
Ｂ）と区域長さ（図１におけるｘＡとｘＢ）の特定のま
たは独特の組合せで構成される。したがって検出装置
は、材料ＡとＢの適切な選択により独特に識別される。
その代りに、独特の遅延ラインを作り出すために長さｘ
Ａおよび／またはｘＢを変化させることが可能である。
そのとき、比率ｘＡ／ｘＢは検出装置を独特に識別する
ことが可能である。
Ｂ）と区域長さ（図１におけるｘＡとｘＢ）の特定のま
たは独特の組合せで構成される。したがって検出装置
は、材料ＡとＢの適切な選択により独特に識別される。
その代りに、独特の遅延ラインを作り出すために長さｘ
Ａおよび／またはｘＢを変化させることが可能である。
そのとき、比率ｘＡ／ｘＢは検出装置を独特に識別する
ことが可能である。
【００３６】図６に注意すると、図１の遅延ラインは、
相異なる材料の基板３１上の薄い被膜材料３０に音響的
に結合される。図５は、超音波振動がトランスジューサ
１４から遅延ライン１０と被膜３０を通って伝搬する結
果として生成された経時特性図を示す。
相異なる材料の基板３１上の薄い被膜材料３０に音響的
に結合される。図５は、超音波振動がトランスジューサ
１４から遅延ライン１０と被膜３０を通って伝搬する結
果として生成された経時特性図を示す。
【００３７】図５において、ｔ1 は振動がＡ／Ｂインタ
フェイス１３から反射した後、トランスジューサに到達
する時間をあらわす。時刻ｔ2 は、振動が面１５から反
射した後、トランスジューサ１４に到達する時間をあら
わす。時間ｔ3 は、振動が、被膜３０と基板３１の間の
インタフェイス１６から反射した後、トランスジューサ
１４に到達する時間をあらわす。そして、時間ｔ4 は、
振動が、基板３１の遠い側から反射した後、トランスジ
ューサ１４に到達する時間をあらわす。
フェイス１３から反射した後、トランスジューサに到達
する時間をあらわす。時刻ｔ2 は、振動が面１５から反
射した後、トランスジューサ１４に到達する時間をあら
わす。時間ｔ3 は、振動が、被膜３０と基板３１の間の
インタフェイス１６から反射した後、トランスジューサ
１４に到達する時間をあらわす。そして、時間ｔ4 は、
振動が、基板３１の遠い側から反射した後、トランスジ
ューサ１４に到達する時間をあらわす。
【００３８】図５を参照して説明されるように、被膜３
０の材料と第２の区域１２を有する材料Ｂが同じである
か音響的に類似であるときの、遅延チップ反響の時間位
置（すわなち時間ｔ2 ）を知ることは有利なことであ
る。
０の材料と第２の区域１２を有する材料Ｂが同じである
か音響的に類似であるときの、遅延チップ反響の時間位
置（すわなち時間ｔ2 ）を知ることは有利なことであ
る。
【００３９】時間ｔ3 と時間ｔ2 の差は、振動が被膜３
０に進入し、被膜・基板インタフェイス１６から反射
し、被膜から遅延ライン１０へ帰還する往復伝搬に要す
る時間をあらわす。被膜３０の材料を通る超音波振動の
伝搬の速度が知られていれば、被膜３０の厚さ（Ｔｃ）
は、ｖ30が材料３０内の伝搬速度をあらわすものとする
とき、関係式 Ｔｃ＝（ｖ30）（ｔ3 −ｔ2 ）／２ により決定されることができる。
０に進入し、被膜・基板インタフェイス１６から反射
し、被膜から遅延ライン１０へ帰還する往復伝搬に要す
る時間をあらわす。被膜３０の材料を通る超音波振動の
伝搬の速度が知られていれば、被膜３０の厚さ（Ｔｃ）
は、ｖ30が材料３０内の伝搬速度をあらわすものとする
とき、関係式 Ｔｃ＝（ｖ30）（ｔ3 −ｔ2 ）／２ により決定されることができる。
【００４０】第２の区域１２の材料Ｂが被膜３０の材料
と類似または同じであると、両者の間のインタフェイス
からは反射がほとんど得られない。そのインタフェイス
からの反射が無ければ時間ｔ2 は未知である。従来の技
術は、代表的には、遅延ライン１０に材料が結合されて
いないときの時刻ｔ2 を測定する。この過程は、検出装
置の「零」操作として知られている。そのようにして、
遅延ライン１０について零基準が決定される。時刻ｔ2
が一定であると仮定すると、この技術は良好にはたら
く。
と類似または同じであると、両者の間のインタフェイス
からは反射がほとんど得られない。そのインタフェイス
からの反射が無ければ時間ｔ2 は未知である。従来の技
術は、代表的には、遅延ライン１０に材料が結合されて
いないときの時刻ｔ2 を測定する。この過程は、検出装
置の「零」操作として知られている。そのようにして、
遅延ライン１０について零基準が決定される。時刻ｔ2
が一定であると仮定すると、この技術は良好にはたら
く。
【００４１】しかし、材料を通る伝搬の速度は、他の変
数のなかでも、ｖ＝ｆ（ｔ，…）に関係するように、材
料の温度に依存する。その結果として、時間ｔ2 は温度
に依存する。単に検出装置に触れることのみにより生ず
る温度の小さな変化が、測定される厚さ（ｘ3 −ｘ2 ）
における重大な誤差を生じさせることが判明している。
数のなかでも、ｖ＝ｆ（ｔ，…）に関係するように、材
料の温度に依存する。その結果として、時間ｔ2 は温度
に依存する。単に検出装置に触れることのみにより生ず
る温度の小さな変化が、測定される厚さ（ｘ3 −ｘ2 ）
における重大な誤差を生じさせることが判明している。
【００４２】本明細書に開示される技術を用いると、ト
ランスジューサ１４と、Ａ／Ｂインタフェイス１３（ｘ
Ａ又はｘ１）の間の知られている距離についての時刻ｔ
1 を測定し、次いで下記の関係式、 ｔｅｍｐ＝ｆ（ｘ１，ｔ１，…） にしたがい温度を演算することにより、温度効果の補償
を行うことが可能である。
ランスジューサ１４と、Ａ／Ｂインタフェイス１３（ｘ
Ａ又はｘ１）の間の知られている距離についての時刻ｔ
1 を測定し、次いで下記の関係式、 ｔｅｍｐ＝ｆ（ｘ１，ｔ１，…） にしたがい温度を演算することにより、温度効果の補償
を行うことが可能である。
【００４３】温度を知ることにより、下記の関係式を用
いて、時間ｔ2 を予測することが可能になる。 ｔ2 ＝（２）（ｘ１）／ｖA ＋（２）（ｘ２−ｘ１）／
ｖB ｔ2 ＝ｔ1 ＋（２）（ｘ２−ｘ１）／ｆ（ｖ１（ｔｅｍ
ｐ）） ここに、ｖA は材料Ａを通る伝搬の速度、ｖB は材料Ｂ
を通る伝搬の速度、ｘ１は第１の区域１１の長さ、ｘ２
は第１の区域と第２の区域を組合わせた長さ、ｆ（ｖA
（ｔｅｍｐ））はｖB を温度の関数として演算する関数
である。
いて、時間ｔ2 を予測することが可能になる。 ｔ2 ＝（２）（ｘ１）／ｖA ＋（２）（ｘ２−ｘ１）／
ｖB ｔ2 ＝ｔ1 ＋（２）（ｘ２−ｘ１）／ｆ（ｖ１（ｔｅｍ
ｐ）） ここに、ｖA は材料Ａを通る伝搬の速度、ｖB は材料Ｂ
を通る伝搬の速度、ｘ１は第１の区域１１の長さ、ｘ２
は第１の区域と第２の区域を組合わせた長さ、ｆ（ｖA
（ｔｅｍｐ））はｖB を温度の関数として演算する関数
である。
【００４４】ｖB をｖA を用いて規定することにより、
ｔ2 は、遅延ラインの規定された作動範囲内におけるｖ
A のすべての値について、決定されることができる。規
定された温度と周波数の限界内において、ｖB はｖA 対
ｖB の比により推定されることができる。 ｖB （ｔｅｍｐx ）＝ｖA （ｔｅｍｐx ）（ｖB （ｔｅ
ｍｐo ）／ｖA （ｔｅｍｐo ））
ｔ2 は、遅延ラインの規定された作動範囲内におけるｖ
A のすべての値について、決定されることができる。規
定された温度と周波数の限界内において、ｖB はｖA 対
ｖB の比により推定されることができる。 ｖB （ｔｅｍｐx ）＝ｖA （ｔｅｍｐx ）（ｖB （ｔｅ
ｍｐo ）／ｖA （ｔｅｍｐo ））
【００４５】図１に示される遅延ラインの１つの好適な
具体例は、下記の特性にしたがって構成されることが可
能である。材料Ａはアクリル樹脂である。材料Ｂはポリ
スチレンである。トランスジューサの周波数は１０MHz
である。ｘＡは約０．５４１cm（２１３ミル）である。
ｘＢは約０．２７９cm（１１０ミル）である。
具体例は、下記の特性にしたがって構成されることが可
能である。材料Ａはアクリル樹脂である。材料Ｂはポリ
スチレンである。トランスジューサの周波数は１０MHz
である。ｘＡは約０．５４１cm（２１３ミル）である。
ｘＢは約０．２７９cm（１１０ミル）である。
【００４６】本発明の一具体例によれば、システムは、
前記の解析が１回ごとの被膜厚さの測定の前に行われる
ように設計されることができる。特定的に、被膜厚さの
測定が適切なスイッチの活性化により要求されると、１
つの超音波信号が発生する。超音波信号にもとづき、時
刻ｔ1 とｔ3 が測定され、時間ｔ1 にもとづき速度ｖ 1
が演算され、ｖ1 にもとづき速度ｖ2 が推定され、ｖ1
とｖ2 にもとづき時間ｔ2 が演算される。次いで被膜の
厚さがｔ3 とｔ2 の差にもとづいて演算される。したが
って、システムは、毎回の測定の直前の温度変化につい
て本質的に調整される。
前記の解析が１回ごとの被膜厚さの測定の前に行われる
ように設計されることができる。特定的に、被膜厚さの
測定が適切なスイッチの活性化により要求されると、１
つの超音波信号が発生する。超音波信号にもとづき、時
刻ｔ1 とｔ3 が測定され、時間ｔ1 にもとづき速度ｖ 1
が演算され、ｖ1 にもとづき速度ｖ2 が推定され、ｖ1
とｖ2 にもとづき時間ｔ2 が演算される。次いで被膜の
厚さがｔ3 とｔ2 の差にもとづいて演算される。したが
って、システムは、毎回の測定の直前の温度変化につい
て本質的に調整される。
【００４７】本発明による遅延ラインの代替の具体例
は、図４に示されるように構成される。検出装置の
「零」を予測するのに必要な演算を簡単化するために、
遅延ラインを図４に示されるように構成することが有利
である可能性がある。さらに、図４の形態は、基準の反
響と遅延チップの反響の振幅の比がより密接に適合させ
られることを可能にする。
は、図４に示されるように構成される。検出装置の
「零」を予測するのに必要な演算を簡単化するために、
遅延ラインを図４に示されるように構成することが有利
である可能性がある。さらに、図４の形態は、基準の反
響と遅延チップの反響の振幅の比がより密接に適合させ
られることを可能にする。
【００４８】図４に示される好適な具体例においては、
第１の区域１１１は材料Ａで作られ、トランスジューサ
１１４に結合される。材料Ｂで作られる第２の区域１１
２は、比較的短かく、インタフェイス１１３に沿い第１
の区域１１１に接続される。第３の区域１１６は第２の
区域１１２に接続される。第３の区域１１６は、第１の
区域１１１と同じ材料Ａまたは任意の他の適切な材料で
作られることが可能である。遅延ライン１１０の面１１
５は、調査されるべき表面に結合されることが可能であ
る。
第１の区域１１１は材料Ａで作られ、トランスジューサ
１１４に結合される。材料Ｂで作られる第２の区域１１
２は、比較的短かく、インタフェイス１１３に沿い第１
の区域１１１に接続される。第３の区域１１６は第２の
区域１１２に接続される。第３の区域１１６は、第１の
区域１１１と同じ材料Ａまたは任意の他の適切な材料で
作られることが可能である。遅延ライン１１０の面１１
５は、調査されるべき表面に結合されることが可能であ
る。
【００４９】好適な具体例においては、下記のパラメー
タが適用される。材料Ａはポリスチレンである。材料Ｂ
はアルミウニムである。 ｘＡ１は約０．６９９cm（２７５ミル） ｘＢ１は約０．００１３cm（０．５ミル） ｘＡ２は約０．１２７cm（５０ミル）
タが適用される。材料Ａはポリスチレンである。材料Ｂ
はアルミウニムである。 ｘＡ１は約０．６９９cm（２７５ミル） ｘＢ１は約０．００１３cm（０．５ミル） ｘＡ２は約０．１２７cm（５０ミル）
【００５０】第２の区域１１２は、本質的には、最小の
厚さをもつ金属箔である。したがって図４に示される好
適な実施例においては、トランスジューサ１１４と遅延
チップ１１５の間の往復伝搬に要する時間は下記により
推定されることができる。 ｔ２＝（ｔ１）＋（ｔ１）（ｘＡ２／ｘＡ１）
厚さをもつ金属箔である。したがって図４に示される好
適な実施例においては、トランスジューサ１１４と遅延
チップ１１５の間の往復伝搬に要する時間は下記により
推定されることができる。 ｔ２＝（ｔ１）＋（ｔ１）（ｘＡ２／ｘＡ１）
【００５１】自動的な検出装置の識別を容易にするため
に、第１の区域１１１と第２の区域１１２の間のインタ
フェイスから得られる反射の時間ｔ１と遅延ラインの終
端から得られる反射の時間ｔ２の比を測定することがで
きるが、その理由は、そのような比はそれぞれの区域の
長さの比に対応するからである。材料Ｂとして用いられ
る材料を変化させることにより、相異なる比を得ること
ができる。その代りに、ｘＡ２の長さを変化させること
ができる。したがって、比ｘＡ２／ｘＡ１は、検出装置
を独特に識別することができる。
に、第１の区域１１１と第２の区域１１２の間のインタ
フェイスから得られる反射の時間ｔ１と遅延ラインの終
端から得られる反射の時間ｔ２の比を測定することがで
きるが、その理由は、そのような比はそれぞれの区域の
長さの比に対応するからである。材料Ｂとして用いられ
る材料を変化させることにより、相異なる比を得ること
ができる。その代りに、ｘＡ２の長さを変化させること
ができる。したがって、比ｘＡ２／ｘＡ１は、検出装置
を独特に識別することができる。
【００５２】さらに、検出装置は、遅延ラインの終端か
ら得られる反射の振幅Ａ２と第１の区域１１１と第２の
区域１１２の間のインタフェイスから得られる反射の振
幅Ａ１を比較することにより識別される。これについて
は図３を参照することができる。
ら得られる反射の振幅Ａ２と第１の区域１１１と第２の
区域１１２の間のインタフェイスから得られる反射の振
幅Ａ１を比較することにより識別される。これについて
は図３を参照することができる。
【００５３】本明細書においては好適な実施例のみが特
定的に図解され記述されているが、本発明の精神および
意図する範囲を逸脱することなく、前述の教示のもとに
特許請求の範囲内で多くの修飾および変形が可能である
ことが了解されるであらう。
定的に図解され記述されているが、本発明の精神および
意図する範囲を逸脱することなく、前述の教示のもとに
特許請求の範囲内で多くの修飾および変形が可能である
ことが了解されるであらう。
【図１】本発明による遅延ラインを表現する図である。
【図２】図１に示される遅延ラインの経時的な動作特性
の図である。
の図である。
【図３】図２の動作特性図の走査をあらわす図であっ
て、反射の振幅を示すもの、である。
て、反射の振幅を示すもの、である。
【図４】本発明による他の例の遅延ラインを表現する図
である。
である。
【図５】図４に示される遅延ラインの経時的な動作特性
の図である。
の図である。
【図６】図１の遅延ラインの応用を図解するものであ
る。
る。
１０…遅延ライン １１…第１の区域 １２…第２の区域 １３…Ａ／Ｂインタフェイス １４…超音波トランスジューサ １５…表面 １６…インタフェイス ３０…被膜 ３１…基板 １１１…第１の区域 １１２…第２の区域 １１３…インタフェイス １１４…超音波トランスジューサ １１６…第３の区域
Claims (23)
- 【請求項１】 超音波形検出装置であって、該装置は、
超音波トランスジューサ、および、該超音波トランスジ
ューサに音響的に結合された遅延ラインであって超音波
振動が該超音波トランスジューサから該遅延ラインへ第
１の方向において送出されることが可能であるもの、を
具備し、 該遅延ラインは第１の材料からなる第１の区域と第２の
材料からなる第２の区域を包含し、 該第１および第２の区域は該第１の方向に実質的に垂直
な１つのインタフェイスを形成し、 該第２の区域は調査されるべき材料との結合用の表面を
包含する、ことを特徴とする超音波形検出装置。 - 【請求項２】 該第１の材料はアクリル樹脂である、請
求項１記載の装置。 - 【請求項３】 該第２の材料はポリスチレンである、請
求項２記載の装置。 - 【請求項４】 該表面はインタフェイスに実質的に平行
である、請求項１記載の装置。 - 【請求項５】 超音波形検出装置であって、該装置は、
超音波トランスジューサ、および、該超音波トランスジ
ューサに音響的に結合された遅延ラインであって超音波
振動が該超音波トランスジューサから該遅延ラインへ第
１の方向において送出されることが可能であるもの、を
具備し、 該遅延ラインは第１の区域および第２の区域を包含し、 該超音波形検出装置はまた、該第１の区域と該第２の区
域の間に挟まれた部分的反射鏡であって該第１の方向に
実質的に垂直に配置されるものを具備し、 該第２の区域は調査されるべき材料との結合用の表面を
包含する、ことを特徴とする超音波形検出装置。 - 【請求項６】 該第１の区域と該第２の区域はポリスチ
レンからなる、請求項５記載の装置。 - 【請求項７】 該第１の区域はアクリル樹脂からなり、
該第２の区域はポリスチレンからなる、請求項６記載の
装置。 - 【請求項８】 該反射鏡はアルミニウムで作られてい
る、請求項５記載の装置。 - 【請求項９】 該反射鏡はアルミニウムで作られてい
る、請求項６記載の装置。 - 【請求項１０】 該反射鏡はアルミニウムで作られてい
る、請求項７記載の装置。 - 【請求項１１】 該反射鏡は厚さが０．０１２７mm
（０．５ミル）である、請求項８記載の装置。 - 【請求項１２】 該反射鏡は厚さが０．０１２７mm
（０．５ミル）である、請求項９記載の装置。 - 【請求項１３】 超音波トランスジューサ、 該超音波トランスジューサに結合された制御手段、 該超音波トランスジューサに音響的に結合された遅延ラ
インであって、超音波振動が該超音波トランスジューサ
から該遅延ラインへ第１の方向において送出されること
が可能であるもの、および、 該遅延ライン内に組込まれた手段であって該遅延ライン
を通る超音波信号の伝搬の速度が計算されることを可能
にするもの、を具備することを特徴とする超音波形検出
装置。 - 【請求項１４】 該計算されることを可能にする手段
は、部分的反射装置であって遅延ラインの第１の区域と
第２の区域の間に挟まれ該第１の方向に実質的に垂直に
配置されるものを包含し、該第２の区域は調査されるべ
き材料との結合用の表面を包含する、請求項１３記載の
装置。 - 【請求項１５】 超音波トランスジューサ、 該超音波トランスジューサに音響的に結合された遅延ラ
インであって、超音波信号が該超音波トランスジューサ
から該遅延ラインへ第１の方向において送出されること
が可能であるもの、 該超音波信号の少くとも第１の部分を該超音波トランス
ジューサから知られている距離のところで反射する手
段、 超音波信号の第１の部分が超音波トランスジューサから
反射手段までを往復する時間ｔ1 を測定する手段、 超音波信号の第２の部分が超音波トランスジューサから
遅延ラインの対抗する面までを往復する予想時間ｔ2 を
測定する手段、 超音波信号の第３の部分が超音波トランスジューサから
被膜と基板の間のインタフェイスまでを往復する時間ｔ
3 を測定する手段、および、 時間ｔ2 と時間ｔ3 の差にもとづいて被膜の厚さを演算
する手段、を具備することを特徴とする超音波形検出装
置。 - 【請求項１６】 基板上の被膜の厚さを測定する方法で
あって、該方法は、 超音波トランスジューサから該超音波トランスジューサ
に結合された遅延ラインへ第１の方向において信号を送
出する段階であって、該遅延ラインは該信号の少くとも
第１の部分を該超音波トランスジューサから知られてい
る距離のところで反射させる手段を包含するもの、 信号の第１の部分が超音波トランスジューサから反射手
段までを往復する時間ｔ1 を測定する段階、 該測定された時間ｔ1 を用い信号の第２の部分が超音波
トランスジューサから遅延ラインの対抗する面までを往
復する予想時間ｔ2 を演算する段階、 信号の第３の部分が超音波トランスジューサから該被膜
と該基板の間のインタフェイスまでを往復する時間ｔ3
を測定する段階、および、 時間ｔ2 と時間ｔ3 の差にもとづき該被膜の厚さを演算
する段階、を具備することを特徴とする方法。 - 【請求項１７】 該予想時間ｔ2 演算手段は、信号の第
１の部分が該遅延ラインを伝搬する伝搬速度ｖ1 を時間
ｔ1 と知られている距離を用いて演算すること、およ
び、該演算された伝搬速度ｖ1 を用いて予想時間ｔ2 を
演算すること、を包含する、請求項１６記載の方法。 - 【請求項１８】 該演算された伝搬速度ｖ1 を用いて信
号の第２の部分が該遅延ラインの残余の部分を伝搬する
伝搬速度ｖ2 を推定する段階および該推定された伝搬速
度ｖ2 を用いて信号の第２の部分が該超音波トランスジ
ューサから該遅延ラインの対抗する面までを往復する予
想時間ｔ2 を演算する段階、をさらに具備する、請求項
１７記載の方法。 - 【請求項１９】 該信号は超音波振動である、請求項１
６記載の方法。 - 【請求項２０】 該信号は超音波振動である、請求項１
７記載の方法。 - 【請求項２１】 該信号は超音波振動である、請求項１
８記載の方法。 - 【請求項２２】 超音波トランスジューサ用の遅延ライ
ンを識別する方法であって、該方法は、 超音波振動を超音波トランスジューサから該超音波トラ
ンスジューサに音響的に結合された遅延ラインへ第１の
方向において送出する段階であって、該遅延ラインが該
超音波トランスジューサから知られている距離にあるイ
ンタフェイスを包含するもの、 振動が超音波トランスジューサからインタフェイスまで
を往復する時間ｔ1 を測定する段階、 振動が超音波トランスジューサから該遅延ラインの対抗
する面まで往復する時間ｔ2 を測定する段階、 ｔ1 とｔ2 にもとづく比を演算する段階、および、 該演算された比を用いて遅延ラインを識別する段階、 を具備することを特徴とする方法。 - 【請求項２３】 超音波トランスジューサ用の遅延ライ
ンを識別する方法であって、該方法は、 超音波振動を超音波トランスジューサから該超音波トラ
ンスジューサに音響的に結合された遅延ラインへ第１の
方向において送出する段階であって、該遅延ラインが該
超音波トランスジューサから知られている距離における
インタフェイスを包含するもの、 インタフェイスから反射してきた振動の第１の反射振幅
を測定する段階、 該遅延ラインの対抗する面から反射してきた振動の第２
の反射振幅を測定する段階、および、 該第１の反射振幅と該第２の反射振幅にもとづく比を演
算する段階、を具備することを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US392507 | 1995-02-23 | ||
| US08/392,507 US5777230A (en) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | Delay line for an ultrasonic probe and method of using same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0914949A true JPH0914949A (ja) | 1997-01-17 |
| JP3022955B2 JP3022955B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=23550873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8036513A Expired - Fee Related JP3022955B2 (ja) | 1995-02-23 | 1996-02-23 | 超音波形検出装置、基板上の皮膜の厚さを測定する方法および遅延ラインの識別方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US5777230A (ja) |
| JP (1) | JP3022955B2 (ja) |
| DE (1) | DE19606083B4 (ja) |
| GB (1) | GB2298277B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008185548A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Kochi Univ Of Technology | 温度補償機能及び／又は温度測定機能を有する超音波探触子を用いた計測システム及びこの計測システムに用いられる超音波探触子 |
| US20170133994A1 (en) * | 2005-04-11 | 2017-05-11 | St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. | High intensity ultrasound transducers and methods and devices for manufacturing high intensity ultrasound transducers |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6311558B1 (en) * | 1998-03-23 | 2001-11-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Ultrasonic strain gage using a motorized electromagnetic acoustic transducer |
| US6035717A (en) * | 1998-05-12 | 2000-03-14 | Krautkramer Branson, Inc. | Method and apparatus for measuring the thickness of a coated material |
| US6392327B1 (en) | 2000-03-29 | 2002-05-21 | James L. Sackrison | Sonic transducer and feedback control method thereof |
| WO2003000119A2 (en) * | 2001-06-22 | 2003-01-03 | The Penn State Research Foundation | Characterization of fluids using ultrasound |
| DE10314916A1 (de) * | 2003-04-01 | 2004-10-21 | Endress + Hauser Flowtec Ag, Reinach | Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung des Volumen- und/oder Massenstroms eines Mediums |
| NL1023265C2 (nl) * | 2003-04-25 | 2004-10-27 | Roentgen Tech Dienst Bv | Ultrasoon onderzoeksysteem. |
| US7194907B2 (en) * | 2003-06-16 | 2007-03-27 | R/D Tech Instruments Inc. | Method for measuring part thickness having an external coating using impedance matching delay lines |
| CN100451542C (zh) * | 2004-10-29 | 2009-01-14 | 丰田自动车株式会社 | 加工余留厚度的测定方法 |
| US8090131B2 (en) * | 2007-07-11 | 2012-01-03 | Elster NV/SA | Steerable acoustic waveguide |
| WO2009152143A1 (en) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Materials And Sensors Technologies, Inc. | Differential ultrasonic waveguide cure monitoring probe |
| US8336365B2 (en) * | 2010-03-25 | 2012-12-25 | Olympus Ndt Inc. | Automatic calibration error detection for ultrasonic inspection devices |
| US8694271B2 (en) | 2010-12-03 | 2014-04-08 | Hema-Q, Inc. | Apparatus and method for non invasive measurement of properties of a fluid flowing in a flexible tubing or conduit |
| US8844359B2 (en) * | 2010-12-03 | 2014-09-30 | Hema-Q, Inc. | Apparatus for noninvasive measurement of properties of a fluid flowing in a tubing having a smaller inner diameter passage |
| US9283315B2 (en) * | 2011-02-08 | 2016-03-15 | Fresenius Medical Care Holdings, Inc. | Apparatus and method for real time measurement of a constituent of blood to monitor blood volume |
| JP5705770B2 (ja) * | 2011-03-28 | 2015-04-22 | トヨタ自動車株式会社 | 超音波計測方法、及び超音波計測装置 |
| US8893541B2 (en) * | 2012-07-23 | 2014-11-25 | Acertara Acoustic Laboratories Llc | Testing of acoustic imaging systems or probes |
| US9435770B2 (en) * | 2012-12-06 | 2016-09-06 | General Electric Company | Method of making a flexible delay line, a flexible delay line and a transducer |
| WO2014090301A1 (en) * | 2012-12-12 | 2014-06-19 | Aktiebolaget Skf | Couplant and arrangement of couplant, transducer, and construction component |
| GB2526566A (en) * | 2014-05-28 | 2015-12-02 | Skf Ab | Couplant and arrangement of couplant, transducer, and construction component |
| CN104111286B (zh) * | 2014-07-10 | 2016-08-24 | 湖南湖大艾盛汽车技术开发有限公司 | 一种用于超声波焊点检测的波速及厚度校准方法 |
| US9513327B2 (en) | 2014-07-21 | 2016-12-06 | Acertara Acoustic Laboratories Llc | Testing of ultrasonic imaging systems |
| EP3115779B1 (en) * | 2015-07-06 | 2023-07-26 | ABB Schweiz AG | System and method for measuring a signal propagation speed in a liquid or gaseous medium |
| US10031032B2 (en) * | 2015-07-16 | 2018-07-24 | Siemens Energy, Inc. | Acoustic measurement system incorporating a hybrid waveguide providing thermal isolation |
| CN106198763A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-07 | 南通友联数码技术开发有限公司 | 超声探伤仪性能测试装置 |
| US10620162B2 (en) * | 2017-05-10 | 2020-04-14 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Ultrasonic inspection methods and systems |
| EP3614135A1 (de) * | 2018-08-24 | 2020-02-26 | Kurotec - KTS Kunststofftechnik GmbH | System zur zerstörungsfreien zustandsüberwachung von metallischen bauwerken, insbesondere stahlrohren und strukturen und bauwerken aus faserverbundmaterialien sowie materialhybriden |
| US10760949B2 (en) | 2018-09-11 | 2020-09-01 | Acertara Acoustic Laboratories, LLC | Piezoelectric pressure wave analysis |
| RU2697024C1 (ru) * | 2018-11-21 | 2019-08-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Нординкрафт Санкт-Петербург" | Ультразвуковой раздельно-совмещенный преобразователь |
| US12296361B2 (en) | 2018-11-29 | 2025-05-13 | Byk Gardner Gmbh | High frequency ultrasonic transducer and method of fabrication |
| CN110823146A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-02-21 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种超声无损测量板材厚度的方法 |
| US20210283656A1 (en) | 2020-03-12 | 2021-09-16 | Ascent Ventures, Llc | High bandwidth ultrasonic transducer with metal backing layer and method of fabrication |
| US11835485B2 (en) | 2020-09-30 | 2023-12-05 | Baker Hughes Oilfield Operations Llc | Ultrasonic probe having flexible stabilizing element for probe alignment |
| US11740207B2 (en) | 2020-12-09 | 2023-08-29 | Baker Hughes Holdings Llc | Ultrasonic probe alignment using ultrasound signals |
Family Cites Families (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE624436A (ja) * | 1961-11-03 | |||
| GB1121523A (en) * | 1965-07-23 | 1968-07-31 | Le Vnii Elektromekhaniki | Electroacoustic transducer |
| US3427866A (en) * | 1965-10-26 | 1969-02-18 | Frederick Gordon Weighart | Ultrasonic thickness gauge and flow detector |
| US3477278A (en) * | 1966-12-23 | 1969-11-11 | Parametrics Inc | Ultrasonic measurement |
| US3486368A (en) * | 1967-03-22 | 1969-12-30 | Branson Instr | Ultrasonic inspection apparatus |
| US3690154A (en) * | 1969-07-21 | 1972-09-12 | Atomic Energy Authority Uk | Apparatus for measuring thickness |
| US3554013A (en) * | 1969-07-22 | 1971-01-12 | Branson Instr | Pulse-echo ultrasonic thickness gauge with error prevention circuit |
| US3663842A (en) * | 1970-09-14 | 1972-05-16 | North American Rockwell | Elastomeric graded acoustic impedance coupling device |
| JPS5217433B2 (ja) * | 1972-10-10 | 1977-05-16 | ||
| BE840456A (fr) * | 1975-04-22 | 1976-10-07 | Dispositif de mesure precise des dimensions d'un objet par ultra-sons | |
| US4016530A (en) * | 1975-06-02 | 1977-04-05 | Goll Jeffrey H | Broadband electroacoustic converter |
| US4100808A (en) * | 1975-10-22 | 1978-07-18 | Vought Corporation | Apparatus for evaluating a bond |
| DE2623522C2 (de) * | 1976-05-26 | 1983-12-22 | Krautkrämer GmbH, 5000 Köln | Verfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung mit Ultraschall |
| US4050292A (en) * | 1976-10-18 | 1977-09-27 | Krautkramer-Branson, Incorporated | Method and apparatus for testing railroad wheels |
| US4153894A (en) * | 1977-08-09 | 1979-05-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Department Of Health, Education And Welfare | Random phase diffuser for reflective imaging |
| US4182155A (en) * | 1978-09-22 | 1980-01-08 | Panametrics, Inc. | Method and apparatus for zero point calibration of ultrasonic thickness gauge |
| EP0013616B1 (en) * | 1979-01-08 | 1984-09-12 | Schlumberger Electronics (U.K.) Limited | Method and apparatus for ultrasonic measurement of thickness |
| DE2902017A1 (de) * | 1979-01-19 | 1980-07-24 | Krautkraemer Gmbh | Verfahren zur kompensation von temperatureinfluessen auf die schallgeschwindigkeit in einer ankoppelfluessigkeit fuer die ultraschallpruefung |
| US4383194A (en) * | 1979-05-01 | 1983-05-10 | Toray Industries, Inc. | Electro-acoustic transducer element |
| US4393711A (en) * | 1980-11-13 | 1983-07-19 | Electric Power Research Institute, Inc. | Apparatus and method for ultrasonic detection of flaws in power plant piping systems |
| US4366406A (en) * | 1981-03-30 | 1982-12-28 | General Electric Company | Ultrasonic transducer for single frequency applications |
| GB2109555B (en) * | 1981-11-16 | 1985-09-04 | Raymond Engineering | Ultrasonic testing method and apparatus |
| US4445360A (en) * | 1982-04-01 | 1984-05-01 | Western Electric Co., Inc. | Method for ultrasonically determining characteristics of a body |
| US4437332A (en) * | 1982-09-30 | 1984-03-20 | Krautkramer-Branson, Inc. | Ultrasonic thickness measuring instrument |
| US4452084A (en) * | 1982-10-25 | 1984-06-05 | Sri International | Inherent delay line ultrasonic transducer and systems |
| US4715008A (en) * | 1982-12-17 | 1987-12-22 | Ndt Instruments, Inc. | Hand-held digital thickness gage |
| JPS59225044A (ja) * | 1983-06-07 | 1984-12-18 | 松下電器産業株式会社 | 超音波トランスジユ−サ |
| FR2551611B1 (fr) * | 1983-08-31 | 1986-10-24 | Labo Electronique Physique | Nouvelle structure de transducteur ultrasonore et appareil d'examen de milieux par echographie ultrasonore comprenant une telle structure |
| US4567747A (en) * | 1984-01-16 | 1986-02-04 | Trw Inc. | Self-calibration system for ultrasonic inspection apparatus |
| EP0210723B1 (en) * | 1985-05-20 | 1991-04-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ultrasonic probe |
| US4756808A (en) * | 1985-05-31 | 1988-07-12 | Nec Corporation | Piezoelectric transducer and process for preparation thereof |
| US4738131A (en) * | 1987-06-17 | 1988-04-19 | Paul N. Gardner Company, Inc. | Guarded ring tensioned thickness standard |
| US4961347A (en) * | 1987-11-25 | 1990-10-09 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Probe for ultrasonic flaw detectors |
| US5095754A (en) * | 1989-07-12 | 1992-03-17 | Jeffrey A. Simpson | Apparatus and method for detection of icing onset and ice thickness |
| US5156636A (en) * | 1990-11-26 | 1992-10-20 | Combustion Engineering, Inc. | Ultrasonic method and apparatus for measuring outside diameter and wall thickness of a tube and having temperature compensation |
| US5723791A (en) * | 1993-09-28 | 1998-03-03 | Defelsko Corporation | High resolution ultrasonic coating thickness gauge |
| US5477736A (en) * | 1994-03-14 | 1995-12-26 | General Electric Company | Ultrasonic transducer with lens having electrorheological fluid therein for dynamically focusing and steering ultrasound energy |
-
1995
- 1995-02-23 US US08/392,507 patent/US5777230A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-02-14 GB GB9603083A patent/GB2298277B/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-02-19 DE DE19606083A patent/DE19606083B4/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-02-23 JP JP8036513A patent/JP3022955B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-04-03 US US09/054,486 patent/US5979241A/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-08-12 US US09/372,874 patent/US6122968A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170133994A1 (en) * | 2005-04-11 | 2017-05-11 | St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. | High intensity ultrasound transducers and methods and devices for manufacturing high intensity ultrasound transducers |
| JP2008185548A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Kochi Univ Of Technology | 温度補償機能及び／又は温度測定機能を有する超音波探触子を用いた計測システム及びこの計測システムに用いられる超音波探触子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2298277B (en) | 1999-04-07 |
| DE19606083A1 (de) | 1996-08-29 |
| US6122968A (en) | 2000-09-26 |
| JP3022955B2 (ja) | 2000-03-21 |
| GB2298277A (en) | 1996-08-28 |
| US5777230A (en) | 1998-07-07 |
| DE19606083B4 (de) | 2004-06-24 |
| GB9603083D0 (en) | 1996-04-10 |
| US5979241A (en) | 1999-11-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3022955B2 (ja) | 超音波形検出装置、基板上の皮膜の厚さを測定する方法および遅延ラインの識別方法 | |
| JP2747618B2 (ja) | 超音波流速測定方法およびその装置 | |
| US6360609B1 (en) | Method and system for interpreting and utilizing multimode dispersive acoustic guided waves | |
| Goujon et al. | Behaviour of acoustic emission sensors using broadband calibration techniques | |
| US4524621A (en) | Method for measurement of velocity of surface acoustic wave | |
| CN110068387B (zh) | 确定待检查的液体中的取决于粘性的声速的修正值的方法 | |
| Tietze et al. | Visualization of the interaction of guided acoustic waves with water by light refractive vibrometry | |
| JP2001343365A (ja) | 金属薄板の厚み共振スペクトル測定方法及び金属薄板の電磁超音波計測方法 | |
| Theobald et al. | Acoustic emission transducers—development of a facility for traceable out-of-plane displacement calibration | |
| JP4795925B2 (ja) | 超音波厚さ測定方法および装置 | |
| Tsukahara et al. | An acoustic micrometer and its application to layer thickness measurements | |
| JPH09126747A (ja) | 管内面のスケール厚さ測定装置 | |
| US4238963A (en) | Test head for ultrasonic testing of structural material | |
| Hoppe et al. | Optimization of buffer rod geometry for ultrasonic sensors with reference path | |
| US5585563A (en) | Non-contact thickness measurement using UTG | |
| Eremin et al. | Localization of inhomogeneities in an elastic plate using the time reversal method | |
| JP2973759B2 (ja) | 結晶粒度の測定装置 | |
| Svilainis | Review of ultrasonic signal acquisition and processing techniques for mechatronics and material engineering | |
| van Deventer et al. | An ultrasonic density probe | |
| JPH0676998B2 (ja) | パルス反射法による超音波の往復時間精密測定法 | |
| JP3407343B2 (ja) | 膜厚測定方法及びその装置 | |
| JP3417932B2 (ja) | 超音波厚さ計 | |
| RU2034236C1 (ru) | Ультразвуковой эхо-импульсный толщиномер | |
| JPS606858A (ja) | 表面弾性波の音速・減衰測定法 | |
| JPH07120248A (ja) | 超音波膜厚測定方法および超音波膜厚測定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |