ES2906729T3 - Transductor ultrasónico flexible y un bloque de transductor - Google Patents

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Dheeradj Ramsaran
Cornelis Marinus Augustijn
Michiel Petrus Lambertus Engel
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Abstract

Un transductor (1) ultrasónico flexible que comprende una placa metálica (2), un elemento cerámico piezoeléctrico (4) unido sobre la placa metálica (2), un primer conductor eléctrico (15) tal como un cable conductor que está unido de manera eléctricamente conductora a la placa metálica (2) y una cubierta de aislamiento (20, 21, 76) que cubre al menos una porción de la placa metálica (2), en donde la placa metálica (2) comprende una primera superficie exterior (8) y una segunda superficie exterior (12) colocadas opuestas entre sí; en donde el elemento cerámico piezoeléctrico (4) está unido a la primera superficie exterior (8); en donde las dimensiones de la primera superficie exterior (8) y el elemento cerámico piezoeléctrico (4) son tales que una primera porción (10) de la primera superficie exterior (8) no está cubierta con el elemento cerámico piezoeléctrico (4); y en donde al menos una porción de la cubierta de aislamiento (20, 21, 76) cubre la primera porción (10) de la primera superficie exterior (8) de modo que el elemento cerámico piezoeléctrico (4) está dispuesto para estar acoplado directamente en seco a una superficie (22, 87) de un objeto (24, 88) a inspeccionarse por medio del transductor (1); estando el transductor (1) caracterizado por que: dicha placa metálica (2) es una placa metálica flexible; y el conductor eléctrico (15) está unido de manera eléctricamente conductora a al menos una de una primera porción (14) de la segunda superficie exterior (12) y a la primera porción (10) de la primera superficie exterior (8); en donde la primera porción (10) de la primera superficie exterior (8) y la primera porción (14) de la segunda superficie exterior (12) están dispuestas opuestas entre sí y tienen aproximadamente las mismas dimensiones y posiciones en un plano (16) en donde se extiende la placa de metal (2).

Description

DESCRIPCIÓN
Transductor ultrasónico flexible y un bloque de transductor
La invención se refiere a un transductor ultrasónico flexible que comprende una placa metálica flexible, un elemento cerámico piezoeléctrico unido en la placa, un primer conductor eléctrico, tal como un cable conductor, que está unido de manera eléctricamente conductora a la placa y una cubierta de aislamiento que cubre al menos una porción de la placa metálica.
La invención también se refiere a un bloque de transductor que comprende una carcasa con un lado superior y un lado inferior y un transductor como se ha descrito anteriormente.
Dichos sistemas se conocen como tales.
En las industrias de aceite, gas y energía, la degradación debida a la corrosión y a la erosión, a menudo es la causa de la pérdida de integridad de la instalación. Esto puede conducir a derrames, pérdida de producción, fallos de tuberías, daños al entorno o a la salud, e incluso pérdida de vida. Una parte sustancial de todos los costes de mantenimiento está relacionada con la prevención, la detección y la reparación de la pérdida de integridad.
Las infraestructuras de envejecimiento en refinerías y plantas de energía pueden estar sujetas a fallos inducidos por la corrosión, en algunos casos incluso sin ser detectados de manera fiable por las campañas de inspección actuales, como las mediciones manuales del espesor de la pared ultrasónica. Dichas campañas de inspección se realizan típicamente en intervalos largos (uno o varios años), tienen una cobertura limitada (controles puntuales solamente) y tienen una fiabilidad limitada (precisión, factor humano). Especialmente la preparación para dichas campañas de inspección es sustancial, para proporcionar acceso a todas las partes (construcción de andamios, retirada de aislamiento) y a menudo requiere que la instalación se cierre (debido a altas temperaturas u otros problemas de seguridad). Por lo tanto, la industria está buscando sensores y sistemas fijados permanentemente fiables y que puedan informar de manera fiable y real de la integridad, tal como el espesor de pared restante, en componentes críticos, a alta temperatura y/o en áreas difíciles de acceder.
El documento GB 953 340 A describe el uso de transductores piezoeléctricos para la prueba ultrasónica de un objeto. El transductor comprende una pasta piezoeléctrica, que está intercalada entre el objeto a analizar y un electrodo eléctrico, y confinada en los lados por un material eléctricamente no conductor.
El documento US 2012/291554 A1 se dirige a un sensor ultrasónico resistente al calor y a un método de instalación del mismo. El sensor ultrasónico comprende una placa de metal flexible, una porción de cerámica piezoeléctrica unida en dicha placa de metal que tiene un espesor de 0,5 mm o menos, y un punto de Curie de 200 °C o superior, un miembro de electrodo dispuesto en dicha porción de cerámica piezoeléctrica y conectado a dicha porción de cerámica piezoeléctrica, y una cubierta de aislamiento eléctrico unida a dicha placa de metal y que cubre dicha porción de cerámica piezoeléctrica y dicho miembro de electrodo. Para la inspección de un objeto tal como una tubería, un adhesivo inorgánico se recubre en la parte posterior de la placa metálica flexible antes de presionar el sensor ultrasónico hacia la tubería.
Además, el documento US 2014/182382 A1 se refiere a un conjunto de detección ultrasónica y a un sistema utilizado para la monitorización de objetos curvados. El conjunto utiliza una película piezoeléctrica capaz de adaptarse a superficies curvadas. Para aumentar la transmisión de la excitación ultrasónica desde la capa piezoeléctrica al objeto, se aplica una capa de acoplamiento, tal como un líquido o gel, entre la capa piezoeléctrica y el objeto.
La invención tiene como objeto proporcionar un transductor que pueda cumplir estos requisitos.
Para lograr este objeto, se proporciona un transductor ultrasónico flexible según la reivindicación 1.
En general, se considera que si un conductor eléctrico está unido de manera eléctricamente conductora a un cuerpo eléctricamente conductor esto implica que el conductor eléctrico está conectado de manera eléctricamente conductora con el cuerpo. El transductor puede usarse para enviar ultrasonidos al objeto a inspeccionar y/o para recibir ultrasonidos del objeto a inspeccionar. Típicamente las señales ultrasónicas usadas para el examen de un objeto de acero, como mediciones de espesor de pared, están en el intervalo de frecuencias de megahercios (por ejemplo, de 1 a 10 MHz o de 0,5 a 20 MHz). Las ondas ultrasónicas a estas frecuencias se propagan mal a través del aire, por lo tanto, se usa un medio de acoplamiento ultrasónico entre el transductor y la superficie del objeto. Dicho medio de acoplamiento puede ser, por ejemplo, un fluido como agua, aceite, grasa o un gel. Se sabe que las señales ultrasónicas pueden transferirse entre dos superficies sin un medio de acoplamiento si se crea una unión íntima entre esas superficies, por ejemplo, aplicando una presión muy alta que no es práctica.
Sorprendentemente, el transductor ultrasónico según la invención puede acoplarse directamente a un objeto a inspeccionar por medio del transductor, en el que el elemento cerámico piezoeléctrico está directamente en contacto con la superficie exterior del objeto mientras se aplica una presión limitada y práctica. Se muestra que el acoplamiento ultrasónico entre el elemento cerámico piezoeléctrico y la superficie exterior del objeto puede ser suficiente para llevar a cabo las mediciones requeridas por medio del transductor ultrasónico. El transductor ahora puede conectarse permanentemente a presión al objeto para inspeccionar permanentemente el objeto. Aunque existe un acoplamiento en seco entre el elemento cerámico piezoeléctrico y la superficie del objeto, este acoplamiento parece ser más que suficiente para obtener resultados de prueba fiables. Incluso puede ser que el elemento cerámico piezoeléctrico esté ligeramente agrietado, pero esto parece no ser relevante porque no es necesario mover o retirar el transductor ahora que el transductor está unido permanentemente al objeto.
En tal medida, el propio objeto forma un electrodo para el elemento cerámico piezoeléctrico. Por lo tanto, para la aplicación del transductor según la invención, se considera que es preferible que el objeto o al menos la superficie del objeto sea eléctricamente conductor.
Por lo tanto, el elemento cerámico piezoeléctrico está intercalado entre dos electrodos, en el que el primer electrodo está formado por la placa metálica del transductor y el segundo electrodo está formado por el propio objeto. La cubierta de aislamiento proporciona el aislamiento eléctrico requerido entre el objeto, por un lado, y la placa metálica, por otro lado.
Debido a que el conductor eléctrico está unido de manera eléctricamente conductora a la al menos una de la primera porción de la segunda superficie exterior y la primera porción de la primera superficie exterior, se puede aplicar una presión homogénea a la placa metálica para presionar la placa metálica hacia la superficie del objeto en una posición donde el elemento cerámico piezoeléctrico está intercalado entre la placa metálica y el objeto. Dicha posición está libre del conductor eléctrico conectado porque el conductor eléctrico conectado está unido en otra parte a la placa metálica. Según la invención, la placa metálica puede tener, en general, un espesor de aproximadamente un espesor de aproximadamente 25-100 micrómetros (0,025 - 0,100 mms), preferentemente aproximadamente 50 micrómetros (0,050 mms). Según la invención, el elemento cerámico piezoeléctrico puede tener, en general, un espesor de 500-500 micrómetros (0,050 - 0,500 mms), preferentemente un espesor de 75 -125 micrómetros (0,075 - 0,125 mms). La frecuencia resultante puede ser, por ejemplo, de aproximadamente 5 MHz.
Preferentemente, se considera que la cubierta de aislamiento también cubre al menos una segunda porción de la segunda superficie exterior, en el que la primera y segunda porción de la segunda superficie exterior no se superponen entre sí y forman juntas la segunda superficie exterior, y en el que preferentemente también una porción de la segunda superficie exterior que rodea la segunda porción de la segunda superficie exterior está cubierta por la cubierta y/o en donde preferentemente también una porción de la primera porción de la segunda superficie exterior está cubierta por la cubierta. En la realización preferida, la porción de la segunda superficie exterior que rodea la segunda porción de la segunda superficie exterior y que está cubierta por la cubierta preferentemente no cubre la segunda superficie exterior completa si el primer conductor eléctrico está unido a la segunda superficie exterior. Por lo tanto, preferentemente, se considera que si el primer conductor eléctrico está unido a la primera porción de la segunda superficie exterior que la segunda superficie exterior no está cubierta por la cubierta de aislamiento en una posición en la que el primer conductor eléctrico está unido a la segunda superficie exterior.
Preferentemente, se considera que la cubierta de aislamiento se extiende hasta un borde circunferencial del elemento cerámico piezoeléctrico, pero no cubre sustancialmente el borde circunferencial del elemento cerámico piezoeléctrico. De esta manera, se garantiza que el elemento cerámico piezoeléctrico pueda estar en contacto directo con la superficie del objeto y no está “elevado” por la cubierta de aislamiento. Al mismo tiempo, se minimiza el espacio entre la cubierta de aislamiento y el borde circunferencial del elemento cerámico piezoeléctrico para evitar que la primera superficie exterior directamente adyacente al (borde del) elemento cerámico piezoeléctrico pueda entrar en contacto con la superficie de un objeto a inspeccionar mediante ultrasonidos. Obsérvese que el espesor de las cerámicas piezoeléctricas es preferentemente sustancialmente mayor que el espesor de la cubierta de aislamiento, lo que ayuda a evitar que la primera superficie exterior directamente adyacente al (borde del) elemento cerámico piezoeléctrico pueda entrar en contacto con la superficie del objeto. Opcionalmente, puede utilizarse un sellador adecuado para rellenar el hueco.
Alternativamente, especialmente si la cubierta de aislamiento es muy delgada, preferentemente se considera que la cubierta de aislamiento también cubre un borde circunferencial del elemento cerámico piezoeléctrico. De esta manera, se garantiza que la primera superficie exterior también sea directamente adyacente al (borde del) elemento cerámico piezoeléctrico está bien cubierta por la cubierta de aislamiento.
Según una realización especial, se considera que el transductor comprende además un electrodo metálico que está aislado eléctricamente de la primera placa metálica en donde una superficie exterior del electrodo metálico y la primera superficie exterior de la primera placa metálica se encuentran al menos sustancialmente en un mismo plano. En esta realización, en uso, el elemento cerámico piezoeléctrico se presiona contra la superficie del objeto a inspeccionar, en donde al mismo tiempo el electrodo metálico se presiona contra la superficie del objeto a inspeccionar. En ese caso, preferentemente, se considera que el transductor comprende un segundo conductor eléctrico tal como un cable conductor, que está conectado de manera eléctricamente conductora con el electrodo metálico.
Un bloque de transductor según la invención se caracteriza por que comprende una carcasa con un lado superior y un lado inferior y un transductor del tipo como se ha analizado anteriormente, en donde al menos una porción del segundo lado exterior del transductor está unida a una primera porción del lado inferior de la carcasa, de manera que la primera porción del lado inferior de la carcasa y la porción de la segunda superficie exterior del transductor están enfrentadas entre sí. El bloque de transductor puede usarse para enviar ultrasonidos al objeto a inspeccionar y/o para recibir ultrasonidos desde el objeto a inspeccionar. Dado que el bloque de transductor está provisto de la carcasa que está unido al transductor que está unido a la carcasa se puede unir fácilmente a un objeto a inspeccionar presionando la carcasa hacia el objeto, por ejemplo, por medio de una tira que rodea el objeto a inspeccionar y sujeta el bloque de transductor y, por lo tanto, el elemento piezoeléctrico sobre la superficie del objeto a inspeccionar. La carcasa facilita que las fuerzas de sujeción en el elemento piezoeléctrico se extiendan homogéneamente sobre una superficie del elemento piezoeléctrico.
Preferentemente, se considera que el electrodo metálico está formado por una segunda porción del lado inferior de la carcasa que no está cubierta por la segunda superficie exterior del transductor. Por lo tanto, para la aplicación del bloque de transductor según la invención se considera preferentemente que el objeto o al menos la superficie del objeto sea eléctricamente conductor. Además, se considera preferentemente que la carcasa comprende un orificio que se extiende desde el lado superior de la carcasa hacia el transductor, en donde al menos el primer conductor eléctrico se extiende a través del orificio. Opcionalmente también un segundo conductor eléctrico, tal como un cable conductor, si está presente, está unido al electrodo metálico y se extiende a través del orificio. De este modo, los conductores eléctricos no pueden interferir con un objeto a inspeccionar.
Preferentemente, se considera que el orificio comprende una porción ensanchada cerca de un extremo del orificio en el lado inferior del bloque de transductor. La porción ensanchada puede usarse para sujetar la porción del primer conductor eléctrico que está unido de manera eléctricamente conductora a la segunda superficie exterior del transductor. El accesorio puede obtenerse, por ejemplo, mediante soldadura, de modo que haya suficiente espacio para el material requerido para la soldadura.
Preferentemente, se considera que el bloque de transductor está provisto de un conector eléctrico en el lado superior de la carcasa, en donde el primer y segundo conductores eléctricos están conectados de manera eléctricamente conductora a (y preferentemente a los extremos) con el conector. El conector puede ser un conector estándar bien conocido.
Según una realización en la que el bloque de transductor es fácil de fabricar, se considera que la porción de la cubierta de aislamiento que cubre la porción de la segunda superficie exterior del transductor está unida y cubre la primera porción del lado inferior de la carcasa, en donde preferentemente esta porción de la cubierta se extiende hasta y cubre una pared lateral de la carcasa. De manera similar, preferentemente se considera que una porción de la cubierta de aislamiento que cubre la primera porción de la primera superficie exterior del transductor se extiende y cubre una pared lateral de la carcasa.
Según una realización preferida, se considera además que el lado superior de la carcasa está provisto de una cavidad que se extiende sobre una anchura completa de la carcasa en la que una tira, tal como una banda metálica se puede acomodar para unir el bloque de transductor al objeto, de manera que el elemento cerámico piezoeléctrico se encuentre directamente contra una superficie exterior del objeto preferentemente sin ningún medio intermedio para que haya un acoplamiento seco entre el elemento cerámico piezoeléctrico y la superficie del objeto en donde la tira se extiende alrededor de una circunferencia del objeto. De esta manera, el bloque de transductor puede unirse fácilmente a un objeto a inspeccionar por medio de la tira, cuya tira se sujeta alrededor del objeto.
La invención también se refiere a un método según la reivindicación 13, para unir un único bloque de transductor o una pluralidad de bloques de transductores del tipo como se describió anteriormente a un objeto a inspeccionar.
Las realizaciones de la invención también se refieren a un método alternativo según la reivindicación 14, para unir un único bloque de transductor o una pluralidad de bloques de transductores del tipo como se describió anteriormente a un objeto a inspeccionar.
En estas dos formas, el posicionamiento de los transductores individuales en el objeto a inspeccionar puede llevarse a cabo mediante el posicionamiento de los bloques de posicionamiento en donde, sin embargo, se evita el riesgo de que el elemento cerámico piezoeléctrico entre en contacto con una superficie del objeto durante el desplazamiento de los bloques de posicionamiento en el objeto hacia las posiciones deseadas de los bloques de transductores asociados. Este posicionamiento se lleva a cabo en la etapa b. o, por lo tanto, se puede llevar a cabo sin el riesgo de que el elemento piezoeléctrico esté dañado. Preferentemente, se considera que en la etapa b. o e. los bloques de posicionamiento están unidos al objeto por medio de una tira, tal como una cinta metálica, que se extiende alrededor de la circunferencia del objeto y/o en donde en la etapa c. o g, los bloques de transductores están unidos al objeto por medio de una tira, tal como una cinta metálica, que se extiende alrededor de la circunferencia del objeto.
La invención también se refiere a un conjunto según la reivindicación 15, que comprende un transductor y un bloque de posición.
Preferentemente, se considera que el bloque de posicionamiento está provisto de una cavidad que se extiende sobre un ancho completo del bloque de posicionamiento en un lado superior del bloque de posicionamiento para alojar una tira. La invención se describirá ahora por medio de los dibujos, en donde:
La figura 1a muestra una vista en la dirección de la flecha P en la figura 1c de un transductor según la invención; la figura 1b muestra una vista en la dirección de la flecha P' en la figura 1c del transductor según la figura 1a;
la figura 1 c muestra una vista lateral en la dirección de la flecha P" de la figura 1 a del transductor de la figura 1 a; la figura 1d muestra la placa metálica provista del elemento cerámico piezoeléctrico unido a la placa del transductor de la figura 1a;
la figura 1 e muestra el transductor de la figura 1 a provisto de un electrodo metálico y en uso;
la figura 1f muestra un uso del transductor de la figura 1c sin la cubierta 32A, 32B;
la figura 2 muestra una posible realización de un bloque de transductor según la invención;
la figura 3a muestra una carcasa del bloque de transductor de la figura 2 durante una primera etapa de un proceso de fabricación para el bloque de transductor de la figura 2;
la figura 3b.1 muestra una segunda etapa para el proceso de fabricación del bloque de transductor de la figura 2; la figura 3b.2 muestra una vista del producto intermedio como se muestra en la figura 3b.1 en una dirección de la flecha P en la figura 3b.1;
la figura 3c muestra una tercera etapa para el proceso de fabricación del bloque de transductor de la figura 2; la figura 3d muestra una cuarta etapa para el proceso de fabricación del bloque de transductor de la figura 2;
la figura 3e muestra una realización alternativa de un bloque de transductor según la invención;
la figura 4 muestra un conjunto según la invención que comprende un bloque de transductor y un bloque de posicionamiento;
la figura 5 muestra un objeto en forma de una tubería mediante la cual los bloques de transductores según la invención están unidos a la tubería de acuerdo con un método según la invención usando el conjunto según la figura 4.
La figura 6 muestra un objeto en forma de una tubería mediante la cual los bloques de transductores según la invención se van a unir a la tubería de acuerdo con un método alternativo según la invención usando el conjunto según la figura 4; y la figura 7 muestra el bloque de transductor de la figura 3d provisto de un conector alternativo.
La figura 1 muestra un transductor ultrasónico flexible 1 en una realización según la invención. El transductor 1 comprende una placa metálica flexible 2. Según la invención, la placa metálica puede tener en general un espesor de aproximadamente 50 micrómetros (0,050 mms). Preferentemente, un espesor de aproximadamente 25-100 micrómetros (0,025 - 0,100 mms), sin embargo, este espesor no es muy crítico.
En esta realización, el transductor está provisto además de un elemento cerámico piezoeléctrico 4 que está unido en la placa. El elemento cerámico se puede aplicar, por ejemplo, a una primera superficie exterior 8 de la placa metálica mediante un proceso de cubierta sol-gel tal como se conoce, por ejemplo, a partir del documento EP 0 815 285 A1. Según la invención, el elemento cerámico piezoeléctrico puede tener, en general, un espesor de 500­ 500 micrómetros (0,050 - 0,500 mms), preferentemente un espesor de 75 - 125 micrómetros (0,075 -0,125 mms).
Las dimensiones de la primera superficie exterior 8 y del elemento cerámico piezoeléctrico 4 son tales que una primera porción 10 de la primera superficie exterior 8 no está cubierta con el elemento cerámico piezoeléctrico. En este ejemplo, la primera porción 10 está formada por la primera superficie exterior menos esa porción de la primera superficie exterior que está cubierta por el elemento 4, cuya porción cubierta está bien definida por los bordes 6 del elemento 4 como se muestra en la figura 1 a.
Como se muestra en la figura 1 b, la placa metálica también está provista de una segunda superficie exterior 12 en donde la primera superficie exterior 8 y la segunda superficie exterior 12 se encuentran opuestas entre sí. Un conductor eléctrico 15, tal como un cable conductor, está unido de manera eléctricamente conductora a una primera porción 14 de la segunda superficie exterior. La primera porción 14 de la segunda superficie exterior y la primera porción 10 de la primera superficie exterior 8 se encuentran opuestas entre sí y tienen aproximadamente las mismas dimensiones y posición en un plano 16 (véase la figura 1d, que es, de hecho, un producto intermedio porque no está presente una cubierta de aislamiento) en donde la placa metálica 2 se extiende. En la figura 1b, la primera porción 14 de la segunda superficie tiene límites que están formados por las líneas 6', por un lado, y el borde circunferencial 18 de la placa metálica, por otro lado. Obsérvese que los límites 6' corresponden a los bordes externos 6 del elemento piezoeléctrico, de modo que el borde exterior 6 y el límite 6' tienen las mismas dimensiones.
En este ejemplo, el transductor ultrasónico flexible está provisto además de una cubierta de aislamiento 20 que tiene una porción 21 que cubre la primera porción 10 de la primera superficie exterior 8, cuya porción 20 se muestra en la figura 1 a.
El transductor que se ha descrito hasta este punto puede unirse fácilmente a una superficie 22 de un objeto 24 a inspeccionar, como se muestra en la figura 1f. Debido a que un conductor eléctrico 15 está unido de manera eléctricamente conductora a la segunda superficie exterior 12 en la primera porción 14 de la segunda superficie exterior, presión se puede aplicar fácilmente a la placa metálica 2 como se indica por las flechas F en la figura 1f para presionar el elemento piezoeléctrico 4 contra la superficie 22 del objeto 24. La presión indicada por las flechas F puede aplicarse en una segunda porción 26 de la segunda superficie exterior 12 que se encuentra dentro de los límites 6' porque el primer conductor está unido a la segunda superficie exterior en otro lugar. Como se muestra en la figura 1f, el primer conductor eléctrico 15 se extiende a un receptor y transmisor 30 que es bien conocido en la técnica. Un segundo conductor eléctrico 33 se extiende desde el receptor y el transmisor 30 al objeto metálico 24. En dicho aparato del transductor 1, el elemento piezoeléctrico 4 está intercalado entre la placa metálica 2, por un lado, y la superficie 22 del objeto 24, por otro lado, de modo que la superficie 22 del objeto 24 por un lado y la placa metálica 2, por otro lado, puede formar cada uno un electrodo entre el cual se intercala el elemento cerámico 4. El transductor puede estar unido permanentemente a la superficie 22. El elemento piezoeléctrico se encuentra en contacto directo con la superficie 22 sin estar entre un medio, tal como un gel. Según una realización especial del transductor, la porción de la cubierta de aislamiento que cubre la primera superficie exterior 8 está unida a la primera superficie exterior 8, por ejemplo, por medio de pegamento. Según una realización especial, la cubierta de aislamiento 20 también cubre al menos la segunda porción 26 de la segunda superficie exterior. Esta parte de la cubierta de aislamiento se indica con el número de referencia 32A en la figura 1b. En esta realización también una porción de la segunda superficie exterior que rodea la segunda porción 26 de la segunda superficie exterior 12 está cubierta por una porción 32B de la cubierta de aislamiento. Esta porción 32B no cubre una porción 34 con forma triangular de la segunda superficie exterior en la que el conductor eléctrico 15 está unido de manera eléctricamente conductora. La última porción se indica con el número de referencia 34. Esto significa que las porciones 32A y 32B de la cubierta de aislamiento cubren, de hecho, el área completa de la segunda superficie exterior 12, con excepción de la porción 34 de la segunda superficie exterior, que en este ejemplo tiene una forma triangular y donde el conductor eléctrico 15 está unido, por ejemplo, mediante soldadura o pegado. En este ejemplo, la porción 32A y 32B puede estar formada por una pieza de cubierta integrada. Las porciones 32A y 32B en combinación tienen una forma rectangular y como se indica, pueden ser integrales entre sí. Se considera además que el primer conductor eléctrico está unido de manera eléctricamente conductora a la primera porción de la segunda superficie exterior, en donde la segunda superficie exterior no está cubierta por la capa de aislamiento en una posición (de la porción triangular 34) donde el primer conductor eléctrico está unido de manera eléctricamente conductora a la segunda superficie exterior. Se observa que la realización mostrada en la figura 1f también puede estar provista de las porciones 32A, 32B de la cubierta de aislamiento. Esto proporciona protección adicional contra las influencias de la intemperie y quizás una mano humana que toca el transductor. Sin embargo, en el ejemplo de la figura 1f se eliminan las porciones 32A, 32B de la cubierta.
La cubierta de aislamiento puede, en este ejemplo, cubrir también un área 36 de borde circunferencial del elemento cerámico piezoeléctrico (esto es, el área entre el borde 6 y la línea de puntos 35). La cubierta de aislamiento y todas sus partes que se han analizado anteriormente son flexibles y pueden comprender una cinta plana, tal como una cinta de película de poliamida. Más específicamente, en general, se puede considerar que la cubierta de aislamiento sea flexible y esté hecha de una cinta plana, tal como una cinta de película de poliamida. La cinta puede estar unida a la placa metálica por medio de pegamento. En la presente realización, la cubierta de aislamiento no cubre sustancialmente el área de borde circunferencial 36 del elemento cerámico piezoeléctrico, en donde los bordes 37 de la cubierta de aislamiento son adyacentes a los bordes 6 del elemento cerámico piezoeléctrico y en donde opcionalmente se proporciona un sellador para llenar un espacio posible entre los bordes 37 de la cubierta de aislamiento, por un lado, y los bordes 6 del elemento cerámico piezoeléctrico, por otro lado.
Según una realización especial (véase la figura 1e) el transductor comprende además un electrodo metálico 40 que está aislado eléctricamente de la primera placa metálica. En este ejemplo, el electrodo metálico 40 y la placa metálica 2 están unidos a una placa plana rígida 42. Esta placa plana rígida 42 puede ser de metal si la porción de las porciones de aislamiento 32A y 32B de la cubierta de aislamiento se extiende entre la placa metálica 2 y la placa 42. Sin embargo, también es posible que las porciones 32A y 32B de la cubierta de aislamiento se eliminen, en donde la placa 42 está directamente unida a la placa metálica 2. Sin embargo, en ese caso, la placa 42 debe estar hecha de un material aislante, tal como un plástico. Como se muestra en la figura 1e, el segundo electrodo también está unido a la placa 42, de tal manera que una superficie exterior 44 del electrodo metálico y la primera superficie exterior 8 de la primera placa metálica se encuentran, al menos sustancialmente, en un mismo plano 46 plano que se muestra en la figura 1e (porque la porción 21 de la cubierta 20 y el elemento 4 son relativamente delgados, esto significa que una superficie exterior del elemento 4 y la superficie exterior 44 se encuentran al menos sustancialmente, en un mismo plano 46 plano). El plano 46 puede estar formado por una superficie de un objeto a inspeccionar, en donde el electrodo metálico 40 está conectado de manera eléctricamente conductora al receptor y al transmisor 30 por medio del segundo conductor eléctrico 33.
El electrodo metálico 40 está conectado de manera eléctricamente conductora con la superficie externa 22 del objeto 24, como se muestra en la figura 1e. El resultado es, de nuevo, que el elemento piezoeléctrico 4 se intercala entre la placa metálica 2, por un lado, y la superficie 22, por otro lado, cada una de las cuales forma un electrodo conectado de manera eléctricamente conductora al elemento piezoeléctrico 4, por lo que la placa metálica 2 y la superficie 22 están conectadas eléctricamente cada una al receptor y al transmisor 30.
El tipo de transductor que se ha discutido en base a las figuras 1a - 1c también se puede usar en combinación con una carcasa para formar un bloque de transductor. Dicho bloque de transductor se muestra en la figura 2. En la figura 2, el transductor 1 como se ha explicado para las figuras 1a-1c está unido a un lado inferior 50 de una carcasa 52. La carcasa 52 está hecha de un metal. La carcasa 52 está provista de un orificio 54, a través del cual se extiende el conductor eléctrico 15 y que está unido a la porción 34 de la segunda superficie exterior. El orificio comprende una porción ensanchada 55 cerca de un extremo del orificio en el lado inferior del bloque de transductor. Al menos una porción de la segunda superficie exterior que no está cubierta por la cubierta de aislamiento (porción 34) se extiende sobre la porción ensanchada del orificio. De este modo, hay suficiente espacio para el material de soldadura 37 por medio del cual el conductor eléctrico está unido a la porción 34.
El bloque está provisto de un electroconector 56 en el lado superior 58 de la carcasa. El conductor eléctrico 15 está unido eléctricamente (por lo tanto, conectado eléctricamente) cerca de uno de sus extremos libres a este conector 56. Además, el bloque 49 de transductor también está provisto de un segundo conductor eléctrico 33, tal como un cable conductor, que está, por un lado, conectado de manera eléctricamente conductora al bloque de carcasa y, por otro lado, conectado de manera eléctricamente conductora con el conector 56. En una realización práctica, el conector 56 está provisto de un núcleo conductor de electricidad 59 en donde el conductor 15 está conectado de manera eléctricamente conductora con el núcleo conductor. El conector puede comprender además un cilindro eléctricamente conductor 57 que está conectado de manera eléctricamente conductora con el segundo conductor 33.
Una segunda porción 62 del lado inferior de la carcasa que no está cubierta por la segunda superficie exterior del transductor, forma un electrodo. El electrodo comprende dos bolas metálicas 40 que pueden empujarse hacia dentro en la carcasa contra la fuerza de los resortes. Las bolas cargadas con resorte forman parte del lado inferior de la carcasa dentro del contexto de esta solicitud.
Al menos la segunda porción 26 de la segunda superficie exterior del transductor está unida al lado inferior de la carcasa. En este ejemplo, también la primera porción 14 de la segunda superficie exterior del transductor, con la excepción de la porción 34 de la segunda superficie exterior, está unida al lado inferior de la carcasa.
Para proporcionar detalles adicionales sobre el bloque de transductor como se muestra en la figura 2, se demostrará cómo el bloque de transductor puede fabricarse basándose en las figuras 3a-3d.
En la figura 3a se muestra una vista en sección transversal como se indica en la figura 2 de la carcasa. En las figuras 3a-3d, las partes correspondientes a las partes mostradas en las figuras anteriores se han proporcionado con los mismos números de referencia.
La carcasa 12 está hecha de un metal. Como una primera etapa a. en este ejemplo, una placa rectangular 70 de material de mica se coloca en el lado inferior 50 de la carcasa como una barrera acústica para reducir la transferencia de señales ultrasónicas en la carcasa. Las dimensiones de la placa 70 son de aproximadamente 12 mm x 12 mm y la placa es, de este modo, ligeramente mayor que las dimensiones del elemento piezoeléctrico (8 mm x 8 mm). La placa 70 de mica está unida a la cara inferior 50 por medio de una cubierta de aislamiento 72 en una segunda etapa (ver la figura 3b.1). Una vista en la carcasa en la dirección de la flecha P en la figura 3b.1 se muestra en la figura 3b.2.
La cubierta de aislamiento 72 es, en este ejemplo, una cinta de película adhesiva de poliamida. La cinta adhesiva está unida con su lado adhesivo a una primera porción 60 del lado inferior 50. Esta primera porción 60 se muestra en la figura 3b.2. La cubierta de aislamiento 72 cubre la primera porción completa 60 en donde también cubre la placa 70 de mica. La cubierta de aislamiento 72 también puede extenderse a las paredes laterales 74.1-74.3 de la carcasa y puede estar unida a esas paredes laterales. En la presente realización, este no es el caso.
En una etapa posterior, la placa metálica 2 en donde ya se ha unido el elemento cerámico piezoeléctrico 4 (por lo tanto, un conjunto como se muestra en la figura 1d) se coloca sobre la cubierta de aislamiento 72 como se muestra en la figura 3c. El elemento cerámico piezoeléctrico 4 y la placa 70 de mica se encuentran en lados opuestos de la placa metálica. El conductor eléctrico 15 ya está unido de manera eléctricamente conductora a la placa metálica 2 y se extiende a través del orificio 54. La porción 34 de la segunda superficie exterior no está cubierta por la cubierta de aislamiento 72 y se extiende sobre la porción ensanchada 55 del orificio 54. La placa 70 de mica está opcionalmente y puede eliminarse en todas las realizaciones. En ese caso, la cubierta de aislamiento 72 permanece para aislar electrolíticamente la carcasa 12 de la placa metálica 2 con el elemento cerámico piezoeléctrico 4.
En una etapa siguiente, una cubierta 76 de aislamiento está unida completamente sobre la primera superficie exterior 8 y el elemento piezoeléctrico 4 en donde la cubierta 76 de aislamiento también se extiende y se pliega sobre las paredes laterales 74.1, 74.2, 74.3. De nuevo, la cubierta 76 de aislamiento es una cinta adhesiva con su lado de pegado unido a la primera superficie exterior 8 y a las paredes laterales 74.1, 74.2 y 74.3. En una etapa siguiente, se retira una porción de la cubierta 76 de aislamiento en la ubicación donde la cubierta 76 de aislamiento cubre el elemento piezoeléctrico 4. Por lo tanto, en este caso, el elemento piezoeléctrico 4 ya no está cubierto por la cubierta 76 de aislamiento, como se muestra en la figura 3d.
También se muestra en la figura 3d que el conector 56 está montado en la carcasa 52 en donde un extremo libre del conductor eléctrico 15 está unido de manera eléctricamente conductora a (partes de) el conector. Además, la carcasa 52 también está conectada de manera eléctricamente conductora con el conector 56 por medio del conductor eléctrico 33. Como se muestra en la figura 3d, la carcasa está provista además de una cavidad 78 que se extiende sobre un ancho completo de la carcasa, en donde una tira 90, tal como una banda metálica, puede estar alojada en el rebaje para unir el bloque de transductor a un objeto, de manera que el elemento cerámico piezoeléctrico se encuentra directamente contra una superficie exterior del objeto, preferentemente sin un medio intermedio para que haya un acoplamiento seco entre el elemento cerámico piezoeléctrico y la superficie del objeto en donde la tira se extiende alrededor de la circunferencia del objeto. Esto se explicará con más detalle más adelante por medio de la figura 5. Opcionalmente, el lado superior de la carcasa del bloque de transductor está provisto de una superficie irregular o ranurada (mostrada con líneas de puntos 77 en la figura 3d) para reducir los reflejos ultrasónicos internos que podrían interferir con la medición ultrasónica.
Será evidente que la cubierta 76 de aislamiento corresponde a la porción 21 de la cubierta de aislamiento 20 de la figura 1a. También quedará claro que la cubierta de aislamiento 72 corresponde a las porciones 32A y 32B de la cubierta de aislamiento, como se muestra en la figura 1b. Es evidente que se considera que el bloque de transductor como se muestra en la figura 3d y como también se muestra en la figura 2 que al menos una porción del segundo lado exterior del transductor está unida a una primera porción 60 del lado inferior de la carcasa, de manera que la primera porción del lado inferior de la carcasa y la porción de la segunda superficie exterior del transductor están enfrentadas entre sí. El bloque de transductor comprende el electrodo metálico 20, en donde el electrodo está formado por una segunda porción 62 del lado inferior de la carcasa que no está cubierta por la segunda superficie exterior del transductor. Se observa que esta segunda porción del fondo comprende las bolas 40 cargadas con resorte, como se ha explicado anteriormente.
Se observa que la cubierta 76 de aislamiento no cubre sustancialmente un área de borde circunferencial del elemento piezoeléctrico 4, como se discutió anteriormente. Se observa que, en una realización alternativa, la cubierta 76 de aislamiento no cubre sustancialmente un área de borde circunferencial del elemento piezoeléctrico 4. De nuevo, opcionalmente se puede proporcionar un sellador para rellenar un posible espacio entre los bordes 37 de la cubierta de aislamiento, por un lado, y los bordes 6 del elemento cerámico piezoeléctrico, por otro lado, en donde los bordes 37 de la cubierta de aislamiento son adyacentes a los bordes 6 del elemento cerámico piezoeléctrico.
También se considera que al menos una porción de la segunda superficie exterior del transductor que está unida al lado inferior de la carcasa está cubierta por la cubierta de aislamiento, en este ejemplo, la cubierta de aislamiento 72. También se considera que al menos una porción de la segunda superficie exterior del transductor que no está cubierta por la cubierta de aislamiento se extiende parcialmente sobre la porción ensanchada 55 del orificio 54. Esta porción está indicada por el número de referencia 34. En una realización alternativa, el primer conductor eléctrico 15 puede estar unido de manera eléctricamente conductora a una porción 34' de la primera superficie exterior 8, cuya porción se extiende hasta una posición por encima de la porción ensanchada 55 (y situada opuesta a la porción 34). En ese caso, la placa metálica podría doblarse hacia dentro en la carcasa hacia la porción ensanchada 55. Esta alternativa se muestra en la figura 3e. Se considera además para la realización de la figura 3e que la porción de la cubierta de aislamiento 72 que cubre la porción de la segunda superficie exterior 12 del transductor está unida a y cubre la primera porción 60 del lado inferior de la carcasa, en donde, como se discutió, posiblemente o preferentemente esta porción de la cubierta se extiende hasta y cubre una pared lateral de la carcasa. Se considera además que la primera porción 60 del lado inferior de la carcasa y la segunda porción 62 del lado inferior de la carcasa que forma el electrodo no se superponen entre sí y forman juntas el lado inferior de la carcasa.
Además, se considera que una porción 76 de la cubierta de aislamiento que cubre la primera porción 10 de la primera superficie exterior 8 se extiende y cubre porciones de las paredes laterales 74.1-74.3 de la carcasa. Se observa que en las realizaciones analizadas el primer conductor también podría extenderse desde la porción 34 o 34' a través de un orificio en la cubierta 76 de aislamiento fuera de la carcasa al conector 56. También alternativamente, el segundo conductor podría estar unido de manera eléctricamente conductora a un lado exterior de la carcasa (y, por lo tanto, conectado de manera eléctricamente conductora al electrodo metálico) y extenderse desde el lado exterior de la carcasa al conector.
En una realización alternativa (véase la figura 7) el conector en su conjunto sobresale en el orificio 54. El núcleo conductor 59 funciona como el conductor eléctrico 15, en donde el extremo inferior del núcleo conductor 59 está directamente conectado de manera eléctricamente conductora a la porción 34. En la realización de la figura 7, una superficie exterior 63 del conector 56 es conductora de electricidad y está en contacto conductor eléctrico directo con el bloque 49 de transductor y, por lo tanto, con las bolas 40 sin necesidad de la presencia de un segundo conductor eléctrico 33. En esta realización, la superficie exterior 63 del conector está aislada eléctricamente del núcleo interior 59. En las realizaciones descritas, el conductor 56 está situado en un lado superior de la carcasa. Sin embargo, el conector también puede estar ubicado en un lado de la carcasa.
La figura 4 muestra un conjunto de un bloque de transductor de un tipo descrito para las figuras 2 y 3. El conjunto comprende además un bloque 80 de posicionamiento. El bloque 80 de posicionamiento está provisto de una cavidad 82 que puede alojar una parte de la carcasa del bloque 49 de transductor, de modo que el bloque 49 de transductor pueda moverse hacia arriba y hacia abajo en una dirección N perpendicular a la cara inferior de la carcasa del bloque de transductor. Por lo tanto, una superficie exterior del elemento cerámico piezoeléctrico puede manipularse en una posición tal que se encuentre por encima de una porción superior de la superficie inferior del bloque de posicionamiento. En este caso, la superficie inferior del bloque de posicionamiento está ligeramente curvada y la porción superior de la superficie inferior se encuentra, de hecho, en la línea L, como se muestra en la figura 4. La distancia entre la línea L y la superficie exterior del elemento cerámico piezoeléctrico se indica con d en la figura 4. El bloque de posicionamiento está provisto además de una cavidad 84 que se extiende sobre un ancho completo del bloque de posicionamiento en un lado superior del bloque de posicionamiento para alojar una banda 86.
Por medio del conjunto, se puede unir una pluralidad de bloques de transductores a una superficie 87 de un objeto 88. En este ejemplo, el objeto 88 toma la forma de una tubería hueca. Una pluralidad de conjuntos, como se muestra en la figura 4, se colocan en la superficie 87, como se muestra en la figura 5. Para asegurar que los bloques de posicionamiento mantienen su posición, la tira 86 se posiciona de modo que se extiende alrededor de la circunferencia del objeto 88 y se encuentra dentro de las cavidades 84 de los bloques de posicionamiento. De este modo, los bloques de posicionamiento se mantienen más o menos en posición. Sin embargo, los bloques de posicionamiento pueden moverse ligeramente a lo largo de la superficie 87 del objeto para posicionar los bloques de transductores en su posición deseada. Mientras que los bloques de posicionamiento 80 se mueven, los elementos piezoeléctricos de los bloques de transductores se encuentran por encima de la superficie 22 del objeto sin entrar en contacto con la superficie del objeto. Por lo tanto, debido a que los elementos piezoeléctricos no tocan la superficie 87 mientras se mueven los bloques de posicionamiento, estos elementos piezoeléctricos no pueden dañarse. Por lo tanto, para cada conjunto, el fondo de un bloque de posicionamiento del conjunto se coloca en una superficie del objeto en donde el bloque de posicionamiento del conjunto está unido al objeto, en donde el posicionamiento es de tal manera que el bloque de transductor del conjunto se vuelve en su posición deseada por encima de la superficie del objeto. Un lado inferior de la carcasa del bloque de transductor del conjunto se orienta y se coloca contra la superficie del objeto. Después de eso, cada uno de los bloques de transductores está en su posición deseada con respecto a la superficie 87 del objeto, se considera para cada conjunto que el bloque de transductor se mueve con respecto al bloque de posicionamiento en una dirección N y hacia la superficie 87 del objeto 88. De esta manera, la primera superficie exterior 8 de los transductores se posa sobre la superficie 87. Posteriormente, por medio de una segunda tira 90, los bloques de transductores están firmemente unidos a la superficie 87 del objeto 88. Para esto, la segunda tira también se extiende alrededor de la circunferencia del objeto y la porción de la tira que se extiende alrededor de la superficie se acorta, de modo que los bloques de transductores se presionan contra la superficie 87. Una vez terminado, la primera tira 86 se retira y posteriormente para cada conjunto se considera que el bloque de posicionamiento se aleja de la superficie 87 en la dirección N, de manera que se desacople del bloque de transductor asociado. Ahora se pueden conectar cableados a cada uno de los conectores de los bloques de transductores para conectar los bloques de transductores con un receptor y transmisor para enviar ultrasonidos al objeto y recibir reflexiones desde el objeto por medio de cada bloque de transductor. Por medio del bloque de posicionamiento, los transductores también pueden unirse al objeto de otra manera. Una pluralidad de bloques 80 de posicionamiento, como se muestra en la figura 4, se colocan en la superficie 87 como se muestra en la figura 6. Para asegurar que los bloques de posicionamiento mantienen su posición, la tira 86 se posiciona de modo que se extiende alrededor de la circunferencia del objeto 88 y se encuentra dentro de las cavidades 84 de los bloques de posicionamiento. De este modo, los bloques de posicionamiento se mantienen más o menos en posición. Sin embargo, los bloques de posicionamiento pueden moverse ligeramente a lo largo de la superficie 87 del objeto para posicionar los bloques de transductores si estuvieran unidos a los bloques de posicionamiento en su posición deseada. Mientras que los bloques 80 de posicionamiento se mueven, los elementos piezoeléctricos de los bloques de transductores no pueden dañarse por dicho movimiento porque los bloques de transductores no están conectados con los bloques de posicionamiento. Por lo tanto, para cada conjunto, el fondo de un bloque de posicionamiento del conjunto se coloca en una superficie del objeto en donde el bloque de posicionamiento del conjunto está unido al objeto, en donde el posicionamiento es de tal manera que el bloque de transductor del conjunto se vuelve en su posición deseada por encima de la superficie del objeto, si los bloques de transductores estuvieran unidos a los bloques de posicionamiento. Después de eso, cada uno de los bloques de posicionamiento está en su posición deseada con respecto a la superficie 87 del objeto, se considera, primero, que la tira 86 se aprieta para mantener los bloques de posicionamiento temporales en las posiciones deseadas y, segundo, que para cada bloque de posicionamiento al que un bloque de transductor está unido al bloque de posicionamiento. Cada bloque 80 de posicionamiento está provisto de la cavidad 82 que puede alojar una porción de la carcasa del bloque 49 de transductor, de modo que el bloque 49 de transductor pueda unirse al bloque de posicionamiento y puede moverse hacia arriba y hacia abajo en una dirección N perpendicular a la cara inferior de la carcasa del bloque de transductor. Por lo tanto, después de fijar los bloques de transductores a los bloques de posicionamiento, se obtienen una pluralidad de conjuntos como se muestra en la figura 5. En la figura 5 se considera para cada conjunto de un bloque de transductor y un bloque de posicionamiento que se unen entre sí que una superficie exterior del elemento cerámico piezoeléctrico se ubica temporalmente por encima de una superficie inferior del bloque de posicionamiento. Ahora para cada conjunto se considera que el bloque de transductor se mueve con respecto al bloque de posicionamiento en una dirección N y hacia la superficie 87 del objeto 88. De esta manera, la primera superficie exterior 8 de los transductores se posa sobre la superficie 87. Posteriormente, por medio de una segunda tira 90, los bloques de transductores están firmemente unidos a la superficie 87 del objeto 88. Para esto, la segunda tira también se extiende alrededor de la circunferencia del objeto y la porción de la tira que se extiende alrededor de la superficie se acorta, de modo que los bloques de transductores se presionan contra la superficie 87. Una vez terminado, la primera tira 86 se retira y posteriormente para cada conjunto se considera que el bloque de posicionamiento se aleja de la superficie 87 en la dirección N, de manera que se desacople del bloque de transductor asociado. Ahora se pueden conectar cableados a cada uno de los conectores de los bloques de transductores para conectar los bloques de transductores con un receptor y transmisor para enviar ultrasonidos al objeto y recibir reflexiones desde el objeto. Se observa que también es posible que en la etapa f. para cada bloque de posicionamiento se considere que después de fijar un bloque de transductor a un bloque de posicionamiento, la primera superficie exterior 8 estará inmediatamente en contacto con la superficie del objeto en donde el bloque de transductor está en su posición deseada. Esto puede disponerse mediante una conexión de ajuste a presión que permite conectar el bloque de transductor con el bloque de posicionamiento moviendo el bloque de transductor lateralmente a lo largo de la superficie del objeto al bloque de posicionamiento, en donde la conexión de ajuste a presión estira del bloque de transductor a su posición final deseada. Se observa que los elementos piezoeléctricos de los bloques de transductores están acoplados en seco a la superficie 87. Los bloques de transductores están ahora unidos permanentemente al objeto 88 para inspeccionar permanentemente el objeto. Además, los bloques de transductores se presionan ahora de manera permanente a la superficie 87 del objeto 88 para inspeccionar permanentemente el objeto. Aunque existe un acoplamiento en seco entre el elemento cerámico piezoeléctrico y la superficie 87, este acoplamiento parece ser más que suficiente para obtener resultados de prueba fiables. Incluso puede ser que los elementos cerámicos piezoeléctricos estén ligeramente agrietados, pero esto parece no ser relevante porque no es necesario mover o retirar los transductores ahora que los transductores están unidos permanentemente. La placa 70 de mica proporciona un soporte algo flexible del elemento cerámico piezoeléctrico 25. Por lo tanto, cuando el bloque de transductor se presiona contra la superficie 87, el bloque 70 de mica puede apretarse ligeramente, proporcionando así cierta flexibilidad entre la carcasa sólida, por un lado, y el elemento piezoeléctrico, por otro lado, de modo que se pueda obtener un acoplamiento seco óptimo.

Claims (15)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Un transductor (1) ultrasónico flexible que comprende una placa metálica (2), un elemento cerámico piezoeléctrico (4) unido sobre la placa metálica (2), un primer conductor eléctrico (15) tal como un cable conductor que está unido de manera eléctricamente conductora a la placa metálica (2) y una cubierta de aislamiento (20, 21, 76) que cubre al menos una porción de la placa metálica (2), en donde la placa metálica (2) comprende una primera superficie exterior (8) y una segunda superficie exterior (12) colocadas opuestas entre sí;
    en donde el elemento cerámico piezoeléctrico (4) está unido a la primera superficie exterior (8); en donde las dimensiones de la primera superficie exterior (8) y el elemento cerámico piezoeléctrico (4) son tales que una primera porción (10) de la primera superficie exterior (8) no está cubierta con el elemento cerámico piezoeléctrico (4);
    y en donde al menos una porción de la cubierta de aislamiento (20, 21, 76) cubre la primera porción (10) de la primera superficie exterior (8) de modo que el elemento cerámico piezoeléctrico (4) está dispuesto para estar acoplado directamente en seco a una superficie (22, 87) de un objeto (24, 88) a inspeccionarse por medio del transductor (1);
    estando el transductor (1) caracterizado por que:
    dicha placa metálica (2) es una placa metálica flexible; y
    el conductor eléctrico (15) está unido de manera eléctricamente conductora a al menos una de una primera porción (14) de la segunda superficie exterior (12) y a la primera porción (10) de la primera superficie exterior (8);
    en donde la primera porción (10) de la primera superficie exterior (8) y la primera porción (14) de la segunda superficie exterior (12) están dispuestas opuestas entre sí y tienen aproximadamente las mismas dimensiones y posiciones en un plano (16) en donde se extiende la placa de metal (2).
  2. 2. El transductor (1) según la reivindicación 1, en donde la cubierta de aislamiento (20, 21, 76) está unida a la primera superficie exterior (8).
  3. 3. El transductor (1) de la reivindicación 1 o 2, en donde la cubierta de aislamiento (32A) también cubre al menos una segunda porción (26) de la segunda superficie exterior (12), en donde la primera y segunda porciones (14, 26) de la segunda superficie exterior (12) no se superponen entre sí y forman conjuntamente la segunda superficie exterior (12) y en donde preferentemente también una porción de la segunda superficie exterior (12) que rodea la segunda porción (26) de la segunda superficie exterior (12) está cubierta por la cubierta de aislamiento (32B) y/o en donde preferentemente también una porción de la primera porción (14) de la segunda superficie exterior (12) está cubierta por la cubierta de aislamiento (32B).
  4. 4. El transductor (1) de la reivindicación 1, 2 o 3, en donde el primer conductor eléctrico (15) está unido de manera eléctricamente conductora a la primera porción (14) de la segunda superficie exterior (12) en donde la segunda superficie exterior (12) no está cubierta por la cubierta de aislamiento (32A, 32B, 72) en una posición en la que el primer conductor eléctrico (15) está unido de manera eléctricamente conductora a la segunda superficie exterior (12).
  5. 5. El transductor (1) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la cubierta de aislamiento (20, 21, 76) también cubre un área de borde circunferencial (36) del elemento cerámico piezoeléctrico (4); o en donde la cubierta de aislamiento (20, 21, 76) no cubre sustancialmente un área de borde circunferencial (36) del elemento cerámico piezoeléctrico (4) en donde opcionalmente se proporciona un sellador para rellenar un posible espacio entre los bordes (37) de la cubierta de aislamiento (20, 21, 76) por un lado y los bordes (6) del elemento cerámico piezoeléctrico (4) por otro lado en donde los bordes (37) de la cubierta de aislamiento (20, 21,76) son adyacentes a los bordes (6) del elemento cerámico piezoeléctrico (4).
  6. 6. El transductor (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la cubierta de aislamiento (20, 21, 76) es flexible y comprende una cinta plana tal como una cinta de película de poliamida.
  7. 7. El transductor (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el transductor (1) además comprende un electrodo metálico (40) que está aislado eléctricamente de la placa metálica (2) en donde una superficie exterior (44) del electrodo metálico (40) y la primera superficie exterior (8) de la placa metálica (2) o el elemento piezoeléctrico (4) se encuentra al menos sustancialmente en un mismo plano (46) plano.
  8. 8. El transductor (1) según la reivindicación 7, en donde el transductor (1) comprende un segundo conductor eléctrico (33) tal como un cable conductor que está conectado de manera eléctricamente conductora con el electrodo metálico (40).
  9. 9. Un bloque (49) de transductor que comprende una carcasa (52) con un lado superior (58) y un lado inferior (50) y un transductor (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos una porción de la segunda superficie exterior (12) del transductor (1) está unida a una primera porción (62) del lado inferior (50) de la carcasa (52) de manera que la primera porción (62) del lado inferior (50) de la carcasa (52) y la porción de la segunda superficie exterior (12) del transductor (1) están enfrentadas entre sí.
  10. 10. El bloque (49) de transductor según la reivindicación 9 que comprende el electrodo metálico (40) de al menos la reivindicación 7 en donde el electrodo (40) está formado por una segunda porción del lado inferior (50) de la carcasa (52) que no está cubierta por la segunda superficie exterior (12) del transductor (1).
  11. 11. El bloque (49) de transductor según la reivindicación 9 o 10, en donde al menos la porción de la segunda superficie exterior (12) del transductor (1) que está unida al lado inferior (50) de la carcasa (52) está cubierta por la cubierta de aislamiento (32A, 32B, 72).
  12. 12. El bloque (49) de transductor según la reivindicación 9, 10 u 11, en donde la carcasa (52) comprende un orificio (54) que se extiende desde el lado superior (58) de la carcasa (52) hacia el transductor (1) en donde el primer conductor eléctrico (15) se extiende a través del orificio (54) y en donde opcionalmente un segundo conductor eléctrico (33) tal como un cable conductor está conectado de manera eléctricamente conductora al electrodo metálico (40) y se extiende a través del orificio (54) o fuera de la carcasa (52) en donde opcionalmente el segundo conductor eléctrico (33) está conectado de manera eléctricamente conductora a un exterior de la carcasa (52) y así con el electrodo metálico (40) y se extiende fuera de la carcasa (52).
  13. 13. Un método para unir un único bloque (49) de transductor o una pluralidad de bloques (49) de transductores de cualquiera de las reivindicaciones anteriores 9-12 a un objeto (24, 88) a inspeccionar, que comprende las siguientes etapas:
    a. Fijar cada bloque (49) de transductor individual a un bloque (80) de posicionamiento individual de modo que en cada conjunto de un bloque (49) de transductor y un bloque (80) de posicionamiento una superficie exterior del elemento cerámico piezoeléctrico (4) está situada por encima de una porción superior de una superficie inferior del bloque de posicionamiento; b. Después de la etapa a. para cada conjunto colocar un fondo de un bloque (80) de posicionamiento del conjunto en una superficie (22, 87) del objeto (24, 88) de tal manera que el bloque (49) de transductor del conjunto está por encima de la superficie (22, 87) del objeto (24, 88) sin poner en contacto la superficie (22, 87) del objeto (24, 88) en donde un lado inferior (50) de la carcasa (52) del bloque (49) de transductor del conjunto está orientado hacia la superficie (22, 87) del objeto (24, 88), en donde el bloque (80) de posicionamiento del conjunto está unido al objeto (24, 88) de tal manera que el bloque (49) de transductor del conjunto está en su posición deseada por encima de la superficie (22, 87) del objeto (24, 88) sin poner en contacto la superficie (22, 87) del objeto (24, 88) en donde un lado inferior (50) de la carcasa (52) del bloque (49) de transductor del conjunto está orientado hacia la superficie (22, 87) del objeto (24, 88);
    c. Después de la etapa b. para cada conjunto que une el bloque de transductor (49) del conjunto al objeto (24, 88) para inspeccionarse preferentemente mediante el movimiento del bloque (49) de transductor del conjunto con respecto al bloque (80) de posicionamiento del conjunto hacia la superficie de modo que el elemento cerámico piezoeléctrico (4) del bloque (49) de transductor del conjunto se situará contra la superficie (22, 87) del objeto (24, 88) para inspeccionarse preferentemente sin ningún medio intermedio de modo que se haya creado un acoplamiento seco entre los elementos cerámicos piezoeléctricos (4) de los transductores (1) del conjunto y la superficie (22, 87) del objeto (24, 88) en donde preferentemente los elementos cerámicos piezoeléctricos (4) de los transductores (1) se presionan contra la superficie (22, 87) del objeto (24, 88);
    d. Después de la etapa c. para cada conjunto retirar el bloque (80) de posicionamiento a la vez que se mantiene el bloque (49) de transductor asociado unido al objeto (24, 88).
  14. 14. Un método para unir un único bloque (49) de transductor o una pluralidad de bloques (49) de transductores de cualquiera de las reivindicaciones anteriores 9-12 a un objeto (24, 88) a inspeccionar, en donde el método comprende las siguientes etapas:
    e. Para cada bloque (49) de transductor colocar un fondo de un bloque (80) de posicionamiento en una superficie (22, 87) del objeto (24, 88) en donde el bloque (80) de posicionamiento está unido al objeto (24, 88) de tal manera que la posición resultante de cada bloque (49) de transductor en la etapa f. estará en su posición deseada;
    f. Fijar cada bloque (49) de transductor individual a un bloque (80) de posicionamiento individual de modo que preferentemente se considera para cada conjunto de un bloque (49) de transductor y un bloque (80) de posicionamiento que están unidos entre sí que una superficie exterior del elemento cerámico piezoeléctrico (4) se ubica temporalmente encima de una superficie inferior del bloque (80) de posicionamiento;
    g. Después de la etapa f. para cada conjunto que une el bloque (49) de transductor del conjunto al objeto (24, 88) para inspeccionarse preferentemente mediante el movimiento del bloque (49) de transductor del conjunto con respecto al bloque (80) de posicionamiento del conjunto hacia la superficie de modo que el elemento cerámico piezoeléctrico (4) del bloque (49) de transductor del conjunto se apoya contra la superficie (22, 87) del objeto (24, 88) para inspeccionarse preferentemente sin ningún medio intermedio de modo que haya un acoplamiento seco entre el elemento cerámico piezoeléctrico (4) del transductor (1) del conjunto y la superficie (22, 87) del objeto (24, 88);
    h. Después de la etapa g, para cada conjunto, retirar el bloque (80) de posicionamiento asociado a la vez que se mantiene el bloque (49) de transductor unido al objeto (24, 88).
  15. 15. Un conjunto de un bloque (49) de transductor de cualquiera de las reivindicaciones anteriores 9-12 y un bloque (80) de posicionamiento en donde el bloque (49) de transductor y el bloque de posicionamiento se conectan de manera desmontable entre sí;
    en donde una superficie exterior del elemento cerámico piezoeléctrico (4) está situada por encima de una porción superior de la superficie inferior del bloque (80) de posicionamiento dispuesta adyacente al bloque (49) de transductor y en donde el bloque (49) de transductor y el bloque (80) de posicionamiento son móviles entre sí en una dirección (L) perpendicular al lado inferior (50) de la carcasa (52).
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