JP2001523813A - 超音波信号を用いて連続的に移動するプラスチックのストリップ又は管の中の欠陥を検出しかつ／又はそれらの壁厚を測定するための装置 - Google Patents
超音波信号を用いて連続的に移動するプラスチックのストリップ又は管の中の欠陥を検出しかつ／又はそれらの壁厚を測定するための装置Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、超音波信号を用いて、プラスチック製の連続するストリップ、輪郭づけされた形材又は管の中のエラーを検出しかつ／又はその壁厚を測定するための装置に関する。送信機及び受信機の備わった複数の超音波測定用ヘッド（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）が、該ストリップ、輪郭づけされた形材の幅又は管の周囲に沿って分布している。１つの超音波測定用ヘッド（３）の送信機によって発出された信号は、散乱無く反射され、前記超音波測定用ヘッド（３）の受信機によってピックアップされ、一方管、輪郭づけされた形材又はそれと同様のものの上で反射された散乱した信号は、隣接する測定用ヘッド（Ａ、Ｂ）の受信機によってピックアップされる。散乱した反射信号を測定に組込むことによって、直接反射された無散乱信号のみをベースにして行なわれる測定に比べて、各測定のための測定用表面積を著しく増大させることが可能である。
Description
【０００１】 本発明は、ストリップ、又は形材の幅又は管の周囲全体にわたり分布し、かつ
ストリップ、形材又は管の凸状に湾曲した表面より上に固定された測定用ヘッド
からプラスチック内に垂直に導入される超音波信号を用いて、連続的に移動する
プラスチック製のストリップ、形材又は管の欠陥を検出しかつ／又はそれらの壁
厚を測定するための装置において、反射された超音波信号がそれらによって受信
され評価ユニットに供給される装置に関する。
ストリップ、形材又は管の凸状に湾曲した表面より上に固定された測定用ヘッド
からプラスチック内に垂直に導入される超音波信号を用いて、連続的に移動する
プラスチック製のストリップ、形材又は管の欠陥を検出しかつ／又はそれらの壁
厚を測定するための装置において、反射された超音波信号がそれらによって受信
され評価ユニットに供給される装置に関する。
【０００２】 円筒形管のための規定された（ＵＳ−ＰＳ，４, ７４０, １４６）種類の既知
の装置においては、複数の測定用ヘッドが、管のまわりに比較的大きい間隔どり
を伴って固定された状態で配置されており、かくして管の壁を、管が移動する方
向に延びる数枚のストリップ部においてしかカバーしていない。壁厚測定のため
のこのような装置は、周囲全体にわたる厚みの変化が通常狭い長手方向ストリッ
プ部に制限されず、かなり広い周囲面積に広がっていることから、概して適切な
ものであるかもしれない。しかしながら、厚みの変化が通例から逸脱した場合、
欠陥の無い壁厚測定は可能でない。欠陥は往々にして専ら非常に小さな場所に限
定されていることから、このような装置は基本的に欠陥検出には不適当である。
の装置においては、複数の測定用ヘッドが、管のまわりに比較的大きい間隔どり
を伴って固定された状態で配置されており、かくして管の壁を、管が移動する方
向に延びる数枚のストリップ部においてしかカバーしていない。壁厚測定のため
のこのような装置は、周囲全体にわたる厚みの変化が通常狭い長手方向ストリッ
プ部に制限されず、かなり広い周囲面積に広がっていることから、概して適切な
ものであるかもしれない。しかしながら、厚みの変化が通例から逸脱した場合、
欠陥の無い壁厚測定は可能でない。欠陥は往々にして専ら非常に小さな場所に限
定されていることから、このような装置は基本的に欠陥検出には不適当である。
【０００３】 しかしながら、管の壁は、管の周囲全体にわたって広がる測定用ヘッドを有す
るもう１つの既知の装置（ＤＥ４０３３４４３Ａ１）を用いてその周囲全体にわ
たりチェックすることができる。しかしこのような測定用ヘッドの駆動及び誘導
には、機械のための多大なコストが関与し、かかる測定用ヘッドがらせん経路上
でしか連続移動する管をカバーできないという事実も存在している。従ってこの
場合、カバーされないゾーンも存在する可能性がある。
るもう１つの既知の装置（ＤＥ４０３３４４３Ａ１）を用いてその周囲全体にわ
たりチェックすることができる。しかしこのような測定用ヘッドの駆動及び誘導
には、機械のための多大なコストが関与し、かかる測定用ヘッドがらせん経路上
でしか連続移動する管をカバーできないという事実も存在している。従ってこの
場合、カバーされないゾーンも存在する可能性がある。
【０００４】 管をその表面全体にわたりカバーできるようにするために、測定用ヘッドが閉
リングを形成しているのが良い。しかしながら、かかる装置がもつ１つの欠点は
、それが多数の測定ヘッドを必要とするということにある。 欠陥及びその方向性を管壁内で検出できるようにするためには、管壁内に超音
波信号を導入し欠陥にて反射された信号を受信するべく、管の外周上に互いに前
後して配置された２つのグループの測定用ヘッドを使用する欠陥検出用の装置が
知られている（ＵＳ ４, ５２３, ４６８）。この目的で、第１のグループは、
管壁内に軸方向に広がる信号を生成し、一方第２のグループは、周囲方向に広が
る超音波信号を生成する。超音波信号を発出する測定用ヘッドの位置、及び反射
された信号を受信する測定用ヘッドの位置、及び伝播速度をも考慮に入れて、管
壁内の欠陥の位置を決定することが可能である。欠陥の位置及び方向性は、一定
数のこのような測定によって決定され得る。受信する測定用ヘッド内で個々の測
定用ヘッドにより発出される超音波信号の混合を防ぐために、測定用ヘッドは多
重化方法によって連続して操作されるので、一定数の受信側測定用ヘッドが超音
波信号を発出する各々の測定用ヘッドと関連付けられる。
リングを形成しているのが良い。しかしながら、かかる装置がもつ１つの欠点は
、それが多数の測定ヘッドを必要とするということにある。 欠陥及びその方向性を管壁内で検出できるようにするためには、管壁内に超音
波信号を導入し欠陥にて反射された信号を受信するべく、管の外周上に互いに前
後して配置された２つのグループの測定用ヘッドを使用する欠陥検出用の装置が
知られている（ＵＳ ４, ５２３, ４６８）。この目的で、第１のグループは、
管壁内に軸方向に広がる信号を生成し、一方第２のグループは、周囲方向に広が
る超音波信号を生成する。超音波信号を発出する測定用ヘッドの位置、及び反射
された信号を受信する測定用ヘッドの位置、及び伝播速度をも考慮に入れて、管
壁内の欠陥の位置を決定することが可能である。欠陥の位置及び方向性は、一定
数のこのような測定によって決定され得る。受信する測定用ヘッド内で個々の測
定用ヘッドにより発出される超音波信号の混合を防ぐために、測定用ヘッドは多
重化方法によって連続して操作されるので、一定数の受信側測定用ヘッドが超音
波信号を発出する各々の測定用ヘッドと関連付けられる。
【０００５】 管などの壁厚は、１つのグループの測定用ヘッドが排他的に軸方向超音波信号
を伝送し、測定用ヘッドの他のグループが管の周囲方向に排他的に延びそして超
音波信号を発生する、このような装置欠陥方向を用いて決定することができない
ものである。この装置は又、管内の比較的大きな欠陥及びそれらの方向性の決定
しか関与していないので、比較的小さなゾーン内で作動する測定用ヘッドのみを
使用して管をその全体的面積にわたりカバーするという問題点は関与しない。
を伝送し、測定用ヘッドの他のグループが管の周囲方向に排他的に延びそして超
音波信号を発生する、このような装置欠陥方向を用いて決定することができない
ものである。この装置は又、管内の比較的大きな欠陥及びそれらの方向性の決定
しか関与していないので、比較的小さなゾーン内で作動する測定用ヘッドのみを
使用して管をその全体的面積にわたりカバーするという問題点は関与しない。
【０００６】 本発明の目的は、凸状に湾曲した表面をもつストリップ、形材又は管の中の壁
厚及び／又は欠陥を完全にカバーするための装置を提供することにある。 この課題は、本発明によると、測定用ヘッドが、ストリップ、形材又は管の壁
を完全にカバーするようにストリップ、形材又は管の上での反射信号の音波伝播
、散乱及び屈折を可能にするべく、ストリップ、形材又は管が移動する方向から
横方向に互いに並んで配置されており、各々の測定用ヘッドの送信機により発出
された信号のうちのストリップ、形材又は管上で反射される信号は前記測定用ヘ
ッドによって及びその各々の側で隣接する測定用ヘッドによって受理され、一方
測定用ヘッドの数は Ｎ≧πＲ／Ｓtan α であり、各測定用ヘッドの受信の直径は、 Ｋ≧２πＲ／ＮＴ であり、超音波信号の波長が、 λ≧Ｒ（１−cos ３６０／ＮＴ） であり、式中、 Ｎ＝測定用ヘッドの数、 Ｒ＝ストリップ、形材又は管の表面の外部曲率半径、 Ｓ＝湾曲した表面からの測定用ヘッドの距離、 α＝測定用ヘッドの超音波送信機の開口角度、 Ｋ＝各測定用ヘッドの受信表面の直径、及び Ｔ＝測定用ヘッドあたりの測定用ゾーンの数、 λ＝超音波信号の波長、 であるという特長によって特定される種類の装置において解決される。
厚及び／又は欠陥を完全にカバーするための装置を提供することにある。 この課題は、本発明によると、測定用ヘッドが、ストリップ、形材又は管の壁
を完全にカバーするようにストリップ、形材又は管の上での反射信号の音波伝播
、散乱及び屈折を可能にするべく、ストリップ、形材又は管が移動する方向から
横方向に互いに並んで配置されており、各々の測定用ヘッドの送信機により発出
された信号のうちのストリップ、形材又は管上で反射される信号は前記測定用ヘ
ッドによって及びその各々の側で隣接する測定用ヘッドによって受理され、一方
測定用ヘッドの数は Ｎ≧πＲ／Ｓtan α であり、各測定用ヘッドの受信の直径は、 Ｋ≧２πＲ／ＮＴ であり、超音波信号の波長が、 λ≧Ｒ（１−cos ３６０／ＮＴ） であり、式中、 Ｎ＝測定用ヘッドの数、 Ｒ＝ストリップ、形材又は管の表面の外部曲率半径、 Ｓ＝湾曲した表面からの測定用ヘッドの距離、 α＝測定用ヘッドの超音波送信機の開口角度、 Ｋ＝各測定用ヘッドの受信表面の直径、及び Ｔ＝測定用ヘッドあたりの測定用ゾーンの数、 λ＝超音波信号の波長、 であるという特長によって特定される種類の装置において解決される。
【０００７】 超音波パルスエコー方法によって作動する測定用ヘッドを用いた従来の欠陥検
出及び／又は壁厚測定用装置においては、測定用ヘッドの受信機は、前記測定用
ヘッドの送信機によって発出され反射された信号を排他的に受信し、湾曲した表
面にて屈折させられた、つまりは測定から見失われた信号は受信しないが、本発
明に従うと、発出され屈折した超音波信号のうちのこれらの「喪失した」部分さ
えも測定のために利用され、これらの信号は隣接する測定ヘッドのセンサーによ
って受信される。こうして測定されるべき物体の全表面を数個の超音波測定用ヘ
ッドを用いて完全にカバーすることが可能となる。超音波測定用ヘッドによって
発出された信号は結果としてより大きい面積にわたり通過することから、従来の
装置の場合に比べ、必要とされる測定用ヘッドの数は少なくてすむ。
出及び／又は壁厚測定用装置においては、測定用ヘッドの受信機は、前記測定用
ヘッドの送信機によって発出され反射された信号を排他的に受信し、湾曲した表
面にて屈折させられた、つまりは測定から見失われた信号は受信しないが、本発
明に従うと、発出され屈折した超音波信号のうちのこれらの「喪失した」部分さ
えも測定のために利用され、これらの信号は隣接する測定ヘッドのセンサーによ
って受信される。こうして測定されるべき物体の全表面を数個の超音波測定用ヘ
ッドを用いて完全にカバーすることが可能となる。超音波測定用ヘッドによって
発出された信号は結果としてより大きい面積にわたり通過することから、従来の
装置の場合に比べ、必要とされる測定用ヘッドの数は少なくてすむ。
【０００８】 測定用ヘッドの設計用の本発明に従ったルールが遵守されたならば、超音波測
定用ヘッドから発出されテストされるべき管又はストリップ上で反射された超音
波信号について、隣接する測定用ヘッドの音圧に関する入れ子式のベル形曲線が
得られる。測定用ヘッドの設計に起因して、前記ベル形曲線はエコー信号の評価
のための音圧がベル形曲線の交差点に至るまでなお適切であり続ける程度まで互
いの中に入れ子式になっていなければならない。測定用ヘッドあたりの測定ゾー
ンの数を決定するに際しては、２つの隣接する測定用ヘッドの間で同じ測定ゾー
ンがまず最初に、１つの測定用ヘッドにより発出されもう１つの隣接する測定用
ヘッドにより受信された反射済み信号によってカバーされ、その後別の測定用ヘ
ッドから送信され隣接する測定用ヘッドにより受信された反射済み信号によって
カバーされることから、測定ゾーンが部分的に「鏡映される」ということを念頭
においておかなければならない。このような「鏡映された」測定ゾーン、すなわ
ち２回カバーされたゾーンは、一回のみ計数される。
定用ヘッドから発出されテストされるべき管又はストリップ上で反射された超音
波信号について、隣接する測定用ヘッドの音圧に関する入れ子式のベル形曲線が
得られる。測定用ヘッドの設計に起因して、前記ベル形曲線はエコー信号の評価
のための音圧がベル形曲線の交差点に至るまでなお適切であり続ける程度まで互
いの中に入れ子式になっていなければならない。測定用ヘッドあたりの測定ゾー
ンの数を決定するに際しては、２つの隣接する測定用ヘッドの間で同じ測定ゾー
ンがまず最初に、１つの測定用ヘッドにより発出されもう１つの隣接する測定用
ヘッドにより受信された反射済み信号によってカバーされ、その後別の測定用ヘ
ッドから送信され隣接する測定用ヘッドにより受信された反射済み信号によって
カバーされることから、測定ゾーンが部分的に「鏡映される」ということを念頭
においておかなければならない。このような「鏡映された」測定ゾーン、すなわ
ち２回カバーされたゾーンは、一回のみ計数される。
【０００９】 屈折されない反射済み信号及び屈折させられた反射済み信号を考慮に入れて、
いかなる重複もなく表面をカバーすることは基本的に可能である。この場合、測
定される単位面積あたり最少数の測定用ヘッドで充分である。しかしながら、各
部分が、屈折の無い反射済み信号を用いるだけでなく、屈折した反射済み信号を
使用して調査されるように、重複が発生することについての対策を講じることは
できない。後者の場合には、その異なる入射角度に起因して、屈折した信号は、
屈折されていない信号によって検出するのが困難な欠陥を検出し得るという利点
がある。
いかなる重複もなく表面をカバーすることは基本的に可能である。この場合、測
定される単位面積あたり最少数の測定用ヘッドで充分である。しかしながら、各
部分が、屈折の無い反射済み信号を用いるだけでなく、屈折した反射済み信号を
使用して調査されるように、重複が発生することについての対策を講じることは
できない。後者の場合には、その異なる入射角度に起因して、屈折した信号は、
屈折されていない信号によって検出するのが困難な欠陥を検出し得るという利点
がある。
【００１０】 信号の処理を容易にするため、評価ユニットに対して平行に全ての信号が供給
されるわけではなく、測定用ヘッドが周期的に動作するようにすることも可能で
ある。しかしながら一定数のサイクルが並行してランすることは可能である。 ここで本発明について、その一実施形態を例示する図面を参考にしながらより
詳細に説明する。超音波信号の線の全体の経路を図面中に物理的かつ実際的に表
示することができないことから、この提示は単に１つのモデルでしかあり得ない
ことに留意されたい。
されるわけではなく、測定用ヘッドが周期的に動作するようにすることも可能で
ある。しかしながら一定数のサイクルが並行してランすることは可能である。 ここで本発明について、その一実施形態を例示する図面を参考にしながらより
詳細に説明する。超音波信号の線の全体の経路を図面中に物理的かつ実際的に表
示することができないことから、この提示は単に１つのモデルでしかあり得ない
ことに留意されたい。
【００１１】 本発明は、一方では、例えば管といったような測定すべき物体に対し特定の幾
何的関係で配置されている測定用ヘッド、そして他方では操作及び評価用ユニッ
トを含んで成る。操作・評価用ユニットは、図面には示されていない。操作用ユ
ニットは測定用ヘッドを周期的に操作するので、１つの測定用ヘッドが反射済み
信号を発出し受信し、隣接する２つの測定用ヘッドが受信のみする。評価ユニッ
トは、測定用ヘッドの幾何学的配置、より特定的には信号のエッジにおける音圧
の自然な降下を考慮して、反射済みの受信信号を評価する。特殊な種類の評価は
、本発明の一部を成すものではない。
何的関係で配置されている測定用ヘッド、そして他方では操作及び評価用ユニッ
トを含んで成る。操作・評価用ユニットは、図面には示されていない。操作用ユ
ニットは測定用ヘッドを周期的に操作するので、１つの測定用ヘッドが反射済み
信号を発出し受信し、隣接する２つの測定用ヘッドが受信のみする。評価ユニッ
トは、測定用ヘッドの幾何学的配置、より特定的には信号のエッジにおける音圧
の自然な降下を考慮して、反射済みの受信信号を評価する。特殊な種類の評価は
、本発明の一部を成すものではない。
【００１２】 図面は、未散乱、反射済み超音波信号及び散乱し、反射済みの超音波信号を考
慮に入れて、互いに並んで配置された測定用ヘッドを用いた管壁の完全なカバー
の幾何学的関係を示している。「未散乱」という語は、測定用ヘッドによって発
出された信号がこの測定用ヘッドによって同様に受信されうるように屈折を伴う
反射のことを意味し、一方、「散乱した」という語は、測定用ヘッドにより発出
された信号がこの測定用ヘッドによって受信され得ずその両側に配置された測定
用ヘッドによってのみ受信され得るような、屈折を伴う反射を意味する。
慮に入れて、互いに並んで配置された測定用ヘッドを用いた管壁の完全なカバー
の幾何学的関係を示している。「未散乱」という語は、測定用ヘッドによって発
出された信号がこの測定用ヘッドによって同様に受信されうるように屈折を伴う
反射のことを意味し、一方、「散乱した」という語は、測定用ヘッドにより発出
された信号がこの測定用ヘッドによって受信され得ずその両側に配置された測定
用ヘッドによってのみ受信され得るような、屈折を伴う反射を意味する。
【００１３】 一定数の超音波測定用ヘッドＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、が円筒形管１（半分のみ図示）
のまわりに円形で外向きに離れた状態で置かれている。超音波測定用ヘッドＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄは、管１において垂直に方向づけされ、管の表面から距離Ｓのところ
に配置されている。各々の超音波測定用ヘッドＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、単純さを期し
て図面に示されているように、円錐形に開口角度無しではなく外へ広がる超音波
信号を発出する。直径ＫS の受信表面が、超音波信号の入口及び後方壁のエコー
を受信するのに利用可能である。
のまわりに円形で外向きに離れた状態で置かれている。超音波測定用ヘッドＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄは、管１において垂直に方向づけされ、管の表面から距離Ｓのところ
に配置されている。各々の超音波測定用ヘッドＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、単純さを期し
て図面に示されているように、円錐形に開口角度無しではなく外へ広がる超音波
信号を発出する。直径ＫS の受信表面が、超音波信号の入口及び後方壁のエコー
を受信するのに利用可能である。
【００１４】 超音波測定用ヘッドＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは周期的に動作する。超音波測定用ヘッド
Ｂが超音波信号を送信すべく操作された場合、発出された信号のうちの一部分の
み、すなわち、未散乱反射済み部分がその受信機によって受信される。信号のこ
の部分は図１に斜線入りで示されている。従って、管の内壁１のゾーンｂのみが
、測定用ヘッドＢによって直接カバーされる。残りは管１上で散乱させられ、側
面に反射される。隣接する測定用ヘッドＡ、Ｃの受信機は、これらの散乱した反
射済み信号の一部分を受信する。信号のこれらの成分は、図２に斜線入りで示さ
れている。これらの信号は、管の内壁上でゾーンａ及びｃに対応する。図２が示
すとおり、カバーされていないゾーンは、一方ではａとｂの間に、又他方ではｂ
とｃの間に残される。しかしながら、これらのカバーされていないゾーンは、超
音波信号の送信中、測定用ヘッドＣによりカバーされる。
Ｂが超音波信号を送信すべく操作された場合、発出された信号のうちの一部分の
み、すなわち、未散乱反射済み部分がその受信機によって受信される。信号のこ
の部分は図１に斜線入りで示されている。従って、管の内壁１のゾーンｂのみが
、測定用ヘッドＢによって直接カバーされる。残りは管１上で散乱させられ、側
面に反射される。隣接する測定用ヘッドＡ、Ｃの受信機は、これらの散乱した反
射済み信号の一部分を受信する。信号のこれらの成分は、図２に斜線入りで示さ
れている。これらの信号は、管の内壁上でゾーンａ及びｃに対応する。図２が示
すとおり、カバーされていないゾーンは、一方ではａとｂの間に、又他方ではｂ
とｃの間に残される。しかしながら、これらのカバーされていないゾーンは、超
音波信号の送信中、測定用ヘッドＣによりカバーされる。
【００１５】 図３が示すように、管の内部壁上のゾーンｂ’は、超音波測定用ヘッドＣの送
信機によって発出された未散乱反射済み信号によってカバーされる。 図４が示すように、超音波測定用ヘッドＣの送信機によって発出された超音波
信号の散乱した反射済み信号は、管内壁上のゾーンａ’、ｃ’をカバーする。従
って、ゾーンａ’は、超音波測定用ヘッドＢの送信機によって発出された信号に
よってカバーされなかったゾーンｂとｃの間の間隙をカバーする。
信機によって発出された未散乱反射済み信号によってカバーされる。 図４が示すように、超音波測定用ヘッドＣの送信機によって発出された超音波
信号の散乱した反射済み信号は、管内壁上のゾーンａ’、ｃ’をカバーする。従
って、ゾーンａ’は、超音波測定用ヘッドＢの送信機によって発出された信号に
よってカバーされなかったゾーンｂとｃの間の間隙をカバーする。
【００１６】 従って、本発明に従った装置を用いると、超音波信号の送信のため比較的少数
の測定用ヘッドＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを用い、測定すべき物体の湾曲した表面上で反射
され側方へ外れた超音波信号をも使用し、管を完全にカバーすることが可能であ
る。少数の測定用ヘッドにより、長手方向にも測定すべき物体を完全にカバーで
きるように、高い周波数の測定シーケンスで周期的に操作を実施することが可能
となる。確かに、できるかぎり少ない超音波測定用ヘッドでやりくりするため、
散乱を伴って及び散乱無しで反射された超音波信号のいかなる重複もなく測定を
実施することが可能であるが、測定すべき物体の壁は、散乱無く反射された超音
波信号及び散乱により反射された超音波信号の両方によっても調査され得る。後
者の場合、屈折した超音波信号の異なる入射角に起因して、そうでなければ検出
の困難な欠陥も検出することができるという付加的な効果もある。
の測定用ヘッドＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを用い、測定すべき物体の湾曲した表面上で反射
され側方へ外れた超音波信号をも使用し、管を完全にカバーすることが可能であ
る。少数の測定用ヘッドにより、長手方向にも測定すべき物体を完全にカバーで
きるように、高い周波数の測定シーケンスで周期的に操作を実施することが可能
となる。確かに、できるかぎり少ない超音波測定用ヘッドでやりくりするため、
散乱を伴って及び散乱無しで反射された超音波信号のいかなる重複もなく測定を
実施することが可能であるが、測定すべき物体の壁は、散乱無く反射された超音
波信号及び散乱により反射された超音波信号の両方によっても調査され得る。後
者の場合、屈折した超音波信号の異なる入射角に起因して、そうでなければ検出
の困難な欠陥も検出することができるという付加的な効果もある。
【手続補正書】
【提出日】平成１２年６月１日（２０００．６．１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００１】 本発明は、連続的に移動するプラスチックのストリップ、形材又は管の欠陥を
検出し、及び／又は壁厚を測定する装置に関し、ストリップ、形材又は管の壁を
完全にカバーするため、ストリップ、形材又は管が走る方向の横方向に並んで、
該ストリップ又は形材の幅又は管の周囲にわたり分布し、該ストリップ、形材又
は管の上方に固定された測定ヘッドからプラスチックに垂直に導入される超音波
信号を用い、それらの反射された信号はそれらによって受信され、評価ユニット
に供給される。
検出し、及び／又は壁厚を測定する装置に関し、ストリップ、形材又は管の壁を
完全にカバーするため、ストリップ、形材又は管が走る方向の横方向に並んで、
該ストリップ又は形材の幅又は管の周囲にわたり分布し、該ストリップ、形材又
は管の上方に固定された測定ヘッドからプラスチックに垂直に導入される超音波
信号を用い、それらの反射された信号はそれらによって受信され、評価ユニット
に供給される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】 明記された種類の既知の装置（ＪＰ−Ａ−６０ ２３５ ０５５）において、
測定ヘッドは多角形の断面の各側と関連している。個々の測定ヘッドは超音波信
号の発出のため連続して作動する。形材の中にそしてそこを通って送信され、反
射された信号は、信号を発出する測定ヘッドを除き、測定ヘッドにより検出され
る。問題の装置が全体の横断面を完全にカバーすることを目的とすると考えたと
しても、この目的を測定ヘッドを用いて全く達成できるかどうかは疑問である。
それは単にその物品の多角形の横断面の個々の側を部分的にカバーしているだけ
である。具体的な情報は、音波の伝播、散乱及び屈折を考慮し、受信された信号
の処理に関する先行技術から集めることができる。 さらに、連続して動くストリップ又は管の欠陥を検出し、及び／又は厚さを測
定する装置において、管又は同様のものの周囲に周期的に操作される複数の測定
ヘッドを分布させることは知られている（ＤＥ−Ａ−２ ２８２ ６４３，ＥＰ
−Ａ−０ ５３８ １１０，ＪＰ−Ａ−５ １２６ ８０３）。 円筒形管のための規定された種類の別の既知の装置（ＵＳ−ＰＳ，４, ７４０
, １４６）においては、複数の測定用ヘッドが管の周囲に比較的大きい間隔どり
を伴って固定された状態で配置されており、管が移動する方向に延びるほんのわ
ずかのストリップで管壁をカバーしている。このような壁厚測定のための装置は
、周囲にわたる厚さの変化が通常狭い長手方向のストリップに限定されず、相当
大きな周囲面積にわたって広がっているので、概して適切であるかも知れない。
しかしながら、厚さの変化が通例から外れているなら、欠陥のない壁厚測定は可
能ではない。欠陥は往々にして専ら非常に小さな場所に限定されていることから
、このような装置は基本的には欠陥検出には不適当である。
測定ヘッドは多角形の断面の各側と関連している。個々の測定ヘッドは超音波信
号の発出のため連続して作動する。形材の中にそしてそこを通って送信され、反
射された信号は、信号を発出する測定ヘッドを除き、測定ヘッドにより検出され
る。問題の装置が全体の横断面を完全にカバーすることを目的とすると考えたと
しても、この目的を測定ヘッドを用いて全く達成できるかどうかは疑問である。
それは単にその物品の多角形の横断面の個々の側を部分的にカバーしているだけ
である。具体的な情報は、音波の伝播、散乱及び屈折を考慮し、受信された信号
の処理に関する先行技術から集めることができる。 さらに、連続して動くストリップ又は管の欠陥を検出し、及び／又は厚さを測
定する装置において、管又は同様のものの周囲に周期的に操作される複数の測定
ヘッドを分布させることは知られている（ＤＥ−Ａ−２ ２８２ ６４３，ＥＰ
−Ａ−０ ５３８ １１０，ＪＰ−Ａ−５ １２６ ８０３）。 円筒形管のための規定された種類の別の既知の装置（ＵＳ−ＰＳ，４, ７４０
, １４６）においては、複数の測定用ヘッドが管の周囲に比較的大きい間隔どり
を伴って固定された状態で配置されており、管が移動する方向に延びるほんのわ
ずかのストリップで管壁をカバーしている。このような壁厚測定のための装置は
、周囲にわたる厚さの変化が通常狭い長手方向のストリップに限定されず、相当
大きな周囲面積にわたって広がっているので、概して適切であるかも知れない。
しかしながら、厚さの変化が通例から外れているなら、欠陥のない壁厚測定は可
能ではない。欠陥は往々にして専ら非常に小さな場所に限定されていることから
、このような装置は基本的には欠陥検出には不適当である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】 本発明の目的は、凸状に湾曲した表面をもつストリップ、形材又は管の中の壁
厚及び／又は欠陥を完全にカバーするための装置を提供することにある。 この課題は、本発明によると、音波の伝播、散乱及び反射された信号の屈折を
考慮し、ストリップ、形材又は管の凸状に湾曲した表面上に測定ヘッド（Ａ，Ｂ
，Ｃ，Ｄ）が配置され、各測定ヘッド（Ｂ）の送信機により発出された信号の反
射された信号が上記測定ヘッド（Ｂ）及びその両側に隣接する測定ヘッド（Ａ，
Ｃ）により受信され、隣接する測定ヘッド（Ａ，Ｂ，Ｃ）についての反射された
信号は互いに重なる表面領域（ａ，ｂ，ｃ，ａ′，ｂ′，ｃ′）から出ていると
いう特徴により規定される種類の装置において解決される。本発明の１つの特徴
によると、測定ヘッドの数は、 Ｎ≧πＲ／Ｓtan α であり、各測定用ヘッドの受信の直径は、 Ｋ≧２πＲ／ＮＴ であり、超音波信号の波長が、 λ≧Ｒ（１−cos ３６０／ＮＴ） であり、式中、 Ｎ＝測定用ヘッドの数、 Ｒ＝ストリップ、形材又は管の表面の外部曲率半径、 Ｓ＝湾曲した表面からの測定用ヘッドの距離、 α＝測定用ヘッドの超音波送信機の開口角度、 Ｋ＝各測定用ヘッドの受信表面の直径、及び Ｔ＝測定用ヘッドあたりの測定用ゾーンの数、 λ＝超音波信号の波長、 であるという特長によって特定される種類の装置において解決される。
厚及び／又は欠陥を完全にカバーするための装置を提供することにある。 この課題は、本発明によると、音波の伝播、散乱及び反射された信号の屈折を
考慮し、ストリップ、形材又は管の凸状に湾曲した表面上に測定ヘッド（Ａ，Ｂ
，Ｃ，Ｄ）が配置され、各測定ヘッド（Ｂ）の送信機により発出された信号の反
射された信号が上記測定ヘッド（Ｂ）及びその両側に隣接する測定ヘッド（Ａ，
Ｃ）により受信され、隣接する測定ヘッド（Ａ，Ｂ，Ｃ）についての反射された
信号は互いに重なる表面領域（ａ，ｂ，ｃ，ａ′，ｂ′，ｃ′）から出ていると
いう特徴により規定される種類の装置において解決される。本発明の１つの特徴
によると、測定ヘッドの数は、 Ｎ≧πＲ／Ｓtan α であり、各測定用ヘッドの受信の直径は、 Ｋ≧２πＲ／ＮＴ であり、超音波信号の波長が、 λ≧Ｒ（１−cos ３６０／ＮＴ） であり、式中、 Ｎ＝測定用ヘッドの数、 Ｒ＝ストリップ、形材又は管の表面の外部曲率半径、 Ｓ＝湾曲した表面からの測定用ヘッドの距離、 α＝測定用ヘッドの超音波送信機の開口角度、 Ｋ＝各測定用ヘッドの受信表面の直径、及び Ｔ＝測定用ヘッドあたりの測定用ゾーンの数、 λ＝超音波信号の波長、 であるという特長によって特定される種類の装置において解決される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F068 AA28 AA48 BB05 BB09 BB24 CC00 FF12 FF14 KK12 KK14 KK17 KK18 PP01 PP05 2G047 AA08 AB01 AB04 AD18 BA03 BC07 BC18 DB17 GA13 GF06
Claims (2)
- 【請求項１】 ストリップ又は形材の幅又は管（１）の周囲全体にわたり分
布し、かつストリップ、形材又は管の凸状に湾曲した表面より上に固定された測
定用ヘッド（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）からプラスチック内に垂直に導入される超音波信
号を用いて、連続的に移動するプラスチック製のストリップ、形材又は管の欠陥
を検出しかつ／又はそれらの壁厚を測定するための装置であって、反射された超
音波信号はそれらによって受信され評価ユニットに供給され、測定用ヘッド（Ａ
、Ｂ、Ｃ、Ｄ）は、ストリップ、形材又は管の壁を完全にカバーするようにスト
リップ、形材又は管の上での反射信号の音波伝播、散乱及び屈折を可能にすべく
、ストリップ、形材又は管（１）が移動する方向から横方向に互いに並んで配置
されており、各々の測定用ヘッド（Ｂ）の送信機により発出された信号のうちの
ストリップ、形材又は管上で反射される信号は前記測定用ヘッド（Ｂ）よって及
びその各々の側で隣接する測定用ヘッド（Ａ、Ｃ）によって受信されることを特
徴とする装置。 - 【請求項２】 測定用ヘッド（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）は周期的に作動することを
特徴とする、請求項１に記載の装置。
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| US9677121B2 (en) | 2001-03-28 | 2017-06-13 | Handylab, Inc. | Systems and methods for thermal actuation of microfluidic devices |
| US9765389B2 (en) | 2011-04-15 | 2017-09-19 | Becton, Dickinson And Company | Scanning real-time microfluidic thermocycler and methods for synchronized thermocycling and scanning optical detection |
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| US9815057B2 (en) | 2006-11-14 | 2017-11-14 | Handylab, Inc. | Microfluidic cartridge and method of making same |
| US10065185B2 (en) | 2007-07-13 | 2018-09-04 | Handylab, Inc. | Microfluidic cartridge |
| US10071376B2 (en) | 2007-07-13 | 2018-09-11 | Handylab, Inc. | Integrated apparatus for performing nucleic acid extraction and diagnostic testing on multiple biological samples |
| US10100302B2 (en) | 2007-07-13 | 2018-10-16 | Handylab, Inc. | Polynucleotide capture materials, and methods of using same |
| US10179910B2 (en) | 2007-07-13 | 2019-01-15 | Handylab, Inc. | Rack for sample tubes and reagent holders |
| US10364456B2 (en) | 2004-05-03 | 2019-07-30 | Handylab, Inc. | Method for processing polynucleotide-containing samples |
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