FI124803B - Menetelmä ja laitteisto kiinteiden esineiden vahvistamiseksi aidoksi - Google Patents
Menetelmä ja laitteisto kiinteiden esineiden vahvistamiseksi aidoksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI124803B FI124803B FI20116044A FI20116044A FI124803B FI 124803 B FI124803 B FI 124803B FI 20116044 A FI20116044 A FI 20116044A FI 20116044 A FI20116044 A FI 20116044A FI 124803 B FI124803 B FI 124803B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- voltage signal
- coin
- specific voltage
- pulse
- excitation current
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
- G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
- G01N27/9046—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents by analysing electrical signals
-
- 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
- G01N29/2412—Probes using the magnetostrictive properties of the material to be examined, e.g. electromagnetic acoustic transducers [EMAT]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
- G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
- G07D5/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of coins, e.g. for segregating coins which are unacceptable or alien to a currency
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
- G07D5/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of coins, e.g. for segregating coins which are unacceptable or alien to a currency
- G07D5/08—Testing the magnetic or electric properties
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07F—COIN-FREED OR LIKE APPARATUS
- G07F1/00—Coin inlet arrangements; Coins specially adapted to operate coin-freed mechanisms
- G07F1/06—Coins specially adapted to operate coin-freed mechanisms
Description
MENETELMÄ JA LAITTEISTO KIINTEIDEN ESINEIDEN VAHVISTAMISEKSI AIDOKSI
KEKSINNÖN ALA
Esillä oleva keksintö koskee menetelmää ja laitteistoa kiinteiden esineiden tunnistamiseksi sähkömagneettis-akustista muunninta (electromagnetic acoustic transducer, EMÄT) käyttävän tekniikan avulla. Erityisemmin se koskee menetelmää ja laitteistoa kiinteiden metallisten, metalloidisten tai ei-metallisten esineiden, joiden mitat ovat yhdestä tai useammasta mikrometristä kymmeniin senttimetreihin, tunnistamiseksi, luokittamiseksi, vahvistamiseksi aidoiksi ja karakterisoimiseksi. Menetelmä perustuu mekaanisen aallon etenemiseen esineissä ja mittauksiin, jotka suoritetaan käyttäen sähkömagneettis-akustisia muuntimia (electromagnetic-acoustic transducers, EMÄT). Esillä oleva keksintö koskee myös laitteistoa, jota käytetään esineiden tunnistamiseksi tai luokittamiseksi ja joka käsittää EMÄT-muuntimen.
KEKSINNÖN TAUSTA
Tietyn esineen tunnistaminen suuresta joukosta samanlaisia esineitä, jotka on tehty samasta materiaalista, ja edelleen esineen luokittaminen sen sisäisen rakenteen perusteella on erittäin toivottavaa nykyaikaisessa metalli- ja puolijohdeteollisuudessa, erityisesti rahanlyöntiteollisuudessa. Tyypillisesti esineen materiaali tunnistetaan ultraäänimittauksella tai käyttämällä kameroita eri aallonpituuksilla, metallinilmaisimilla ja muuntyyppisillä antureilla. Rahanlyöntiteollisuudessa kolikkojen validoijat käyttävät pyörrevirtakeloja, jotka lähettävät kanttimuotoisen signaalin, ja aikamodulaatiota vastaanottokeloissa. Tunnistamistarkoitusta varten tutkittavalle kolikolle luodaan sitten sähkömagneettinen nimikirjoitus (electromagnetic signature, EMS). Tällä hetkellä vakiintuneet ultraäänimittausmenetelmät, kuten EMÄT, eivät toimi hyvin, kun yritetään tunnistaa tietty esine suuresta joukosta samanlaisen rakenteen omaavia esineitä. Mainittuja menetelmiä käytetään pääasiassa halkeamien, murtumien tai muuntyyppisten rakenteellisten epäjatkuvuuskohtien etsimiseksi esineestä. Tunnettuja menetelmiä käytetään virheiden ja muiden ei-toivottujen rakenteellisten epäjatkuvuuskohtien tunnistamiseen esineestä. Sellaisissa sovelluksissa kuten kolikkojen vahvistaminen aidoiksi ja puolijohdekalvojen karakterisointi, menetelmä, joka saa aikaan kattavan yleiskuvan esineen rakenteesta, on kuitenkin toivottava.
KEKSINNÖN TARKOITUS
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat. Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja järjestelmä kiinteiden esineiden tunnistamiseksi, luokittamiseksi, vahvistamiseksi aidoiksi ja karakterisoimiseksi.
KEKSINNÖN YHTEENVETO
Keksintö koskee menetelmää kiinteiden esineiden tunnistamiseksi sähkömagneettis-akustisen muunnintekniikan avulla käsittäen seuraavat vaiheet: muodostetaan herätevirta, joka on pulssin muodossa, muodostetaan dynaaminen magneettikenttä sähkömotorisen voiman kohdistamiseksi tutkittavan esineen pintoihin ja reunoihin, muodostetaan ulkoinen magneettikenttä, aiheutetaan pyörrevirtoja tutkittavan esineen pintoihin ja reunoihin saaden siten esineen hila värähtelemään sen tasapainoaseman ympärillä käyttäen Lorentzin voimaa, joka vaikuttaa pyörrevirtoihin, muodostetaan mekaaninen aalto, joka etenee esineen hilassa, pyörrevirtojen aiheuttamiseksi etenevän mekaanisen aallon avulla, saadaan aikaan esineen rakennekohtainen jännitesignaali, digitoidaan esineen rakennekohtainen jännitesignaali, tunnistetaan esine vertaamalla esineen digitoitua rakennekohtaista jännitesignaalia vastaavaan digitoituun rakennekohtaiseen jännitesignaaliin, joka saadaan vähintään yhdestä muusta esineestä. Tässä tunnistamisella tarkoitetaan esineen tunnistamista joko osaksi samanlaisten esineiden ryhmää tai erilaiseksi muihin esineisiin verrattuna. Siten esineen tunnistaminen käsittää esim. epäaitojen, väärennettyjen tai jäljitelmäesineiden validoimisen ja vahvistamisen aidoiksi samanlaisten esineiden joukosta kuten kolikkojen, rahakkeiden, korujen jne. vahvistamisen aidoiksi.
Mainittu menetelmä pyrkii poistamaan tunnetun tekniikan epäkohdat tutkimalla mittaussignaalin muotoa yleisesti, eli mittaamalla aiheutettujen jännitepulssien amplitudi ja määrä tietyn ajanjakson aikana jännitepulssien välisen signaalin muodon tarkkailemisen lisäksi. Mainitut mittaukset saavat aikaan riittävästi informaatiota yleiskuvan, niin sanotun signaalin sormenjäljen, muodostamiseksi, joka sormenjälki on identtinen esineissä, joilla on identtinen sisäinen rakenne identtisen muodon ja painon lisäksi. Pienimmätkin erot esineen rakenteessa aiheuttavat kuitenkin mittaussignaalissa erilaisia amplitudeja ja muotoja mahdollistaen kiinteiden esineiden tarkan tunnistamisen esineiden vertailuryhmästä, jossa esineet voivat vaikuttaa identtisiltä silmämääräisen tarkastelun tai muuntyyppisten mittausten yhteydessä. Esillä oleva menetelmä ja laitteisto saavat aikaan kiinteiden esineiden luonnollisten rakenteellisten erojen lisäksi myös rakenteellisten erojen, jotka on muodostettu esineeseen keinotekoisesti, eli rakenteellisen koodauksen, tunnistamisen.
Keksintö koskee myös laitteistoa kiinteiden esineiden tunnistamiseksi sähkömagneettis-akustisen muunnintekniikan avulla käsittäen: välineet virtapulssin muodossa olevan herätevirran muodostamiseksi, välineet lähdeimpedanssin säätämiseksi ja tehonsiirron maksimoimiseksi, vähintään yhden ulkoisen magneettikentän lähteen, välineet tutkittavaan esineeseen vaikuttavan dynaamisen magneettikentän aikaansaamiseksi ja lähettämiseksi, välineet esineestä heijastuvan esineen rakennekohtaisen jännitesignaalin havaitsemiseksi, välineet esineen rakennekohtaisen jännitesignaalin vahvistamiseksi, suodattamiseksi ja säätämiseksi, välineet esineen tunnistamiseksi vertaamalla esineen digitoitua rakennekohtaista jännitesignaalia vastaavaan digitoituun rakennekohtaiseen jännitesignaaliin, joka saadaan vähintään yhdestä muusta esineestä.
Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa menetelmä käsittää edelleen vaiheet, joissa saadaan esineen digitoidusta rakennekohtaisesta jännitesignaalista vähintään yksi tunnuspiirre, tunnistetaan esine esineen digitoidusta rakennekohtaisesta jännitesignaalista saadun vähintään yhden tunnuspiirteen perusteella.
Esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti vertailu tehdään käyttämällä PLS- ja/tai PLSDA-algoritmej a.
Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa menetelmä käsittää edelleen vaiheen, jossa vahvistetaan esine aidoksi vertaamalla esineen digitoitua rakennekohtaista jännitesignaalia ja/tai vähintään yhtä tunnuspiirrettä, joka saadaan esineen digitoidusta rakennekohtaisesta jännitesignaalista, vastaavaan digitoituun rakennekohtaiseen jännitesignaaliin ja/tai vähintään yhteen tunnuspiirteeseen, joka saadaan vähintään yhden muun esineen digitoidusta rakennekohtaisesta j ännitesignaalista.
Edullisesti vertailu tehdään käyttämällä PLS-ja/tai PLSDA-algoritmeja.
Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa laitteisto käsittää edelleen: välineet vähintään yhden tunnuspiirteen aikaansaamiseksi mittaustiedosta ja välineet esineen tunnistamiseksi vertaamalla mainittua vähintään yhtä tunnuspiirrettä vähintään yhteen vastaavaan tunnuspiirteeseen, joka saadaan vähintään yhden muun esineen digitoidusta rakennekohtaisesta j ännitesignaalista.
Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa välineet pulssin muodossa olevan herätevirran muodostamiseksi ovat vähintään yksi kaupallisesti saatavana oleva pulssigeneraattori, kuten pulssikuviogeneraattori (pulse pattern generator, PPG) tai generaattori, jossa käytetään tehokanavatransistoreja (power field-effect transistor, power FET).
Keksinnön eräässä suoritusmuodossa pulssin muodossa olevan herätevirran huipusta-huippuun-arvo on 200 mA - 100 A. Mainitussa suoritusmuodossa käytetään kaupallisesti saatavana olevaa pulssigeneraattoria muodostamaan herätepulssi lähetinkelaan, jossa mainitun pulssin huipusta-huippuun-arvo on 200 mA -100 A. Esillä olevan keksinnön toisessa suoritusmuodossa, kun tunnistettavalla esineellä on erotuskykyinen mekaaninen resonanssi, voidaan käyttää pulssia, jonka huipusta-huippuun-arvo on 200 mA - 100 A ja jossa on useita jaksoja (eli 4-30 jaksoa). Esineellä on erotuskykyinen mekaaninen resonanssi, kun se kiderakenteensa vuoksi pyrkii värähtelemään suuremmalla amplitudilla tietyllä taajuudella (eli resonanssitaajuudella) kuin muilla taajuuksilla. Tässä tapauksessa mittauspulssin muodostamisen sähköinen resonanssi voidaan virittää samalle taajuudelle kuin mekaaninen resonanssi lisäämällä rinnakkaiskapasitanssia lähetyskelaan, jota käytetään mittausj ärj estelyssä.
Esillä olevan keksinnön mukaisesti muodostetun herätevirtapulssin aaltomuoto on sinimuotoisen signaalin vähintään yhden jakson purske. Esillä olevan keksinnön toisessa suoritusmuodossa muodostetun herätevirtapulssin aaltomuoto on suorakulmaisen signaalin vähintään yhden jakson purske. Esillä olevan keksinnön toisessa suoritusmuodossa muodostettu herätevirtapulssi on yhden jakson pulssi, eli vähintään yksi shokkiherätepulssi.
Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa väline dynaamisen magneettikentän aikaansaamiseksi ja lähettämiseksi on sähkömagneettinen kela, joka muodostaa dynaamisen magneettikentän, kun herätevirta, joka on virtapulssin muodossa, kulkee sen läpi. Muodostetun dynaamisen magneettikentän magneettivuon tiheys riippuu esim. muodostetun herätevirtapulssin huipusta-huippuun-arvosta.
Keksinnön eräässä suoritusmuodossa muodostetun ulkoisen magneettikentän magneettivuon tiheys on 0,1 T - 3 T mitattuna tunnistettavan esineen pinnalla. Esillä olevan keksinnön toisessa suoritusmuodossa muodostetun ulkoisen magneettikentän magneettivuon tiheys vaihtelee välillä 1 T - 1,3 T mitattuna tunnistettavan esineen pinnalla. Ulkoinen magneettikenttä voi käsittää joko staattisen tai dynaamisen magneettikentän, ja ulkoisen magneettikentän lähteitä voi olla yksi tai useampia. Käytännössä yli 3 T:n kenttien muodostaminen edellyttää kalliiden välineiden käyttöä, mikä rajoittaa ulkoisen magneettikentän vaihteluvälin ylärajaa. Toisaalta alle 0,1 T:n kentät ovat yleensä liian heikkoja tuottamaan toivottuja tuloksia, eli muuttamaan tai aiheuttamaan mitattavia värähtelyjä tunnistettavan esineen hilassa.
Muodostetun magneettikentän vaihtelu saa aikaan mittausjärjestelmässä sähkömotorisen voiman. Tutkittavaan esineeseen kohdistettuna sähkömotorinen voima aiheuttaa pyörrevirtoja mainitun esineen pintoihin ja reunoihin aiheuttaen siten esineen hilan värähtelemisen sen tasapainoaseman ympärillä, kun läsnä on ulkoinen magneettikenttä. Hilan tyypillinen siirtymä sen tasapainoasemasta, mikä tarvitaan minkä tahansa esineen tunnistamiseen onnistuneesti, on alle 1 nm - 1 mm. Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa siirtymä on 80 nm - 130 nm ja vaihtelee mekaanisen aallon edetessä.
Hilan siirtyminen saa aikaan mekaanisen aallon, joka etenee esineen hilassa. Yleensä ei ole toivottavaa siirtää hilaa enempää kuin 1 mm sen tasapainoasemasta, koska se vaatii erittäin suuritehoista pulssia suuren staattisen magneettivuon tiheyden lisäksi edellyttäen siten kalliiden instrumenttien käyttöä. Toisaalta hilan värähtely, jonka amplitudi on alle 5 nm sen tasapainoasemasta, vaimenee suhteellisen nopeasti, missä tapauksessa jatkomittaukset eivät ole mahdollisia.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti vähintään yksi tunnuspiirre, joka saadaan esineen rakennekohtaisesta jännitesignaalista, käsittää vähintään yhden seuraavista: aikaansaatujen jännitepulssien lukumäärä ajanjakson aikana, aikaansaatujen jännitepulssien amplitudi ajanjakson aikana, signaalin muoto jännitepulssien välissä.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti tunnistettava kappale käsittää sähkönjohtimen ja/tai puolijohteen. Erityisesti tunnistettava esine käsittää vähintään yhden seuraavista: kolikko, rahake, kolikkoaihio. Tässä rahake on metallista, metalliseoksesta tai muusta koostumuksesta tehty kappale, jota käytetään korvaamaan rahaa, esim. maanalaisessa käytettävä poletti tai pelimerkki; kolikkoaihio on metallista tai metalliseoksesta tehty kiekko, jonka päälle lyödään kolikko. Mainitun kolikon, rahakkeen, kolikkoaihion koko, muoto, paino ja kemiallinen koostumus voivat vaihdella, mutta nämä parametrit eivät rajoita esillä olevan keksinnön käyttökelpoisuutta. Mainitut esineet voidaan valmistaa joko yhdestä tai useasta eri metallista, metalliseoksesta tai muista kiinteistä materiaaleista; ne voivat myös käsittää reikiä, aukkoja, uria jne. Mainittu kolikko tai rahake voi myös käsittää yhden, kaksi, kolme tai useampia osia, eli mainittu kolikko käsittää yksimetallisia, kaksimetallisia, kolmimetallisia jne. kolikkoja tai rahakkeita. Lisäksi mainittu kolikko voi käsittää galvanoidun kolikon tai rahakkeen. Tulee huomata, että kaksimetallinen kolikko on kolikko, joka käsittää kaksi osaa: rengasosan ja ydinosan, ja koostuu vähintään yhdestä metallista tai metalliseoksesta.
Keksinnön toisen suoritusmuodon mukaisesti tunnistettava esine käsittää vähintään yhden seuraavista: puolijohtava kiekko, puolijohtava kalvo, puolijohtava ohutkalvo, puolijohtava resonaattorielementti. Tässä puolijohtava tarkoittaa materiaalia, jonka johtavuus on suunnilleen 103 - 10“8
Si/cm; puolijohtava kiekko on leikattu puolijohtavasta materiaalista, jonka paksuus on useista mikrometreistä kymmeniin millimetreihin. Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa puolijohtavat materiaalit käsittävät vähintään yhden seuraavista: kvartsi, Si, A1N, ZnO, LiNb03, PTZ, PT, PVDF. Edelleen ohutkalvolla tarkoitetaan tässä materiaalikerrosta, joka on paksuudeltaan alle nanometristä useisiin mikrometreihin ja jonka sivusuuntaisen pituuden ja paksuuden aspektisuhde on suurempi kuin 1000:1. Resonaattorielementillä tarkoitetaan tässä laitetta, joka värähtelee joko pystysuuntaisessa tai sivusuuntaisessa tasossa ja joka voi olla erimallinen kuten seuraaviin rajoittumatta kampa, uloke (eli palkki, joka on kiinnitetty vain toisesta päästä), kalvo tai jousi.
Keksinnön toisen suoritusmuodon mukaisesti tunnistettava esine käsittää vähintään yhden seuraavista: poranterä, mutteri, ruuvi, pultti, terä, leikkuri. Esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti poranterä on terätyökalu, joka valmistetaan metallista tai metalliseoksesta ja jota käytetään sylinterimäisten ja ei-sylinterimäisten reikien aikaansaamiseksi. Poranterän läpimitta voi vaihdella alle 1 mm:stä useisiin senttimetreihin. Esillä olevan keksinnön toisen suoritusmuodon mukaisesti terä voi käsittää erilaisia metallisia tai metalloidisia työkalun, aseen tai koneen leikkausreunoja; joka leikkausreuna on tarkoitettu esim. leikkaamaan, pilkkomaan, siivuttamaan jne.
Esillä olevan keksinnön mukaisesti voidaan tunnistaa millainen tahansa kiinteä esine, olipa se sitten metalli-, metalloidi- tai ei-metalliesine. Edellytyksenä onnistuneelle tunnistamiselle on mekaanisen aallon mahdollisuus edetä esineessä. Mekaanisen aallon eteneminen ja heijastuminen esineessä määrittää esineen rakennekohtaisen jännitesignaalin, joka käsittää informaatiota, joka koskee seuraavia ominaisuuksia: esineen koko (esim. paksuus), mahdolliset rakenteelliset epäjatkuvuuskohdat esineen rakenteessa, materiaalien liitoskohdat, eli rakenteelliset muutokset yhdestä materiaalista toiseksi, jännityskentät tietyllä syvyydellä ja resonanssitaajuus, jos sellainen on läsnä. Lisäksi esineen rakennekohtainen jännitesignaali sisältää informaatiota, joka koskee esineen seuraavia materiaaliominaisuuksia: mekaanisen aallon etenemisnopeus tai ryhmänopeus esineissä ja sen suunta tietyllä syvyydellä, johtavuus tunkeutumissyvyydellä, tiheys, leikkausmoduuli, Youngin moduuli, Lamén ensimmäinen parametri, raerakenteen estimaatit eri syvyyksillä esineessä.
Esineen tunnistamiseksi lähes samanlaisten esineiden joukosta esineen sisäisessä rakenteessa tulee olla rakenteellinen poikkeus, ero verrattuna muiden samanlaisten esineiden sisäiseen rakenteeseen. Mainittu rakenteellinen ero voi käsittää ontelon, reiän, uran, halkeaman tai muun rakenteellisen epäjatkuvuuskohdan tai deformaation, joka sijaitsee eri osissa tai eri syvyydellä esineen sisällä, sisäisen tai rakenteellisen jännityksen, ontelon, joka on täytetty materiaalilla, jonka sisäinen rakenne on erilainen kuin esineellä, erilaisten materiaalien rajoja tai reunoja jne.
Esillä olevalla menetelmällä ja laitteistolla on mahdollista saada digitoitua tietoa esineen rakennekohtaisesta jännitesignaalista, joka ominaisuus voi olla erittäin vaikea tai mahdoton saavuttaa muilla mittauslaitteistoilla, ja edelleen verrata mainittua digitoitua tietoa vastaavaan tietoon, joka saadaan vertailuryhmän muodostavista muista samanlaisista esineistä. Tunnistamisen ansiosta esine voidaan luokittaa identtiseksi suhteessa vertailuryhmään tai erilaiseksi suhteessa mainittuun ryhmään. Edelleen esillä oleva menetelmä ja laitteisto mahdollistavat tutkittavan esineen vähintään yhden tunnuspiirteen aikaansaamisen. Mainittua vähintään yhtä tunnuspiirrettä voidaan verrata edelleen vastaaviin tunnuspiirteisiin, jotka saadaan vertailuryhmästä, luokittaen siten esine identtiseksi suhteessa vertailuryhmään tai erilaiseksi suhteessa mainittuun ryhmään. Lisäksi mainitun esineen digitoitu rakennekohtainen jännitesignaali ja/tai vähintään yksi tutkimuksen aikana saatu tunnuspiirre voidaan määrittää mainitun esineen sormenjäljeksi, mikä on tärkeää esineen tunnistamiseksi tai tarkastamiseksi myöhemmin esim. turvallisuussyistä.
Metalliesine kuten kolikko voidaan esimerkiksi tunnistaa, validoida ja/tai vahvistaa aidoksi esillä olevalla menetelmällä. Tunnistaminen, validointi ja aidoksi vahvistaminen suoritetaan vertaamalla saatua digitoitua tietoa vastaavaan kolikkojen vertailuryhmästä saatuun tietoon. Tällainen vertailu paljastaa kolikon, jolla on erilainen sisäinen rakenne, suuresta joukosta kolikoita, joilla on sama koko, paino ja materiaalikoostumus verrattuna tutkittavaan kolikkoon. Siten esillä oleva menetelmä mahdollistaa esim. jäljitelmä- ja epäaitojen kolikkojen aitouden vahvistamisen suuresta samanlaisten kolikkojen ryhmästä.
Valinnaisesti esineen rakennekohtaisen jännitesignaalin mittaamisen ja digitoimisen jälkeen mainitusta tiedosta voidaan saada vähintään yksi tunnuspiirre. Vähintään yksi tunnuspiirre voi käsittää aikaansaatujen jännitepulssien lukumäärän ajanjakson aikana, aikaansaatujen jännitepulssien amplitudin ajanjakson aikana, jännitepulssien välisen ajanjakson, signaalin muodon jännitepulssien välissä. Ajanjakso voi vaihdella; se voi olla esim. useita mikrosekunteja. Mainitun vähintään yhden tunnuspiirteen saamisen jälkeen mainittua piirrettä verrataan digitaalisesti vastaaviin tunnuspiirteisiin, esim. keskimääräisiin amplitudeihin, jotka mitataan samanlaisista esineistä. Vertailu paljastaa, eroaako esine vertailuryhmästä vai ei.
Edellä kuvattuja keksinnön suoritusmuotoja voidaan käyttää minä tahansa yhdistelmänä toistensa kanssa. Useita suoritusmuotoja voidaan yhdistää keskenään keksinnön toisen suoritusmuodon muodostamiseksi. Menetelmä, järjestelmä tai laitteisto, jota keksintö koskee, voi käsittää vähintään yhden tässä edellä kuvatuista keksinnön suoritusmuodoista.
PIIRUSTUSTEN LYHYT KUVAUS
Oheisissa piirustuksissa, jotka ovat liitteenä keksinnön paremman ymmärtämisen mahdollistamiseksi ja jotka ovat osa tätä selitystä, kuvataan keksinnön suoritusmuotoja, ja yhdessä kuvauksen kanssa niitä käytetään apuna keksinnön periaatteiden selostamisessa. Piirustuksissa:
Kuva 1 on vuokaavio, joka esittää menetelmää kiinteiden esineiden tunnistamiseksi.
Kuva 2 on lohkokaavio, joka esittää laitteistoa kiinteiden esineiden tunnistamiseksi.
Kuvat 3a ja 3b esittävät erilaisia kolikkojen rakenteita, jotka voidaan tunnistaa esillä olevalla menetelmällä ja laitteistolla.
KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN KUVAUS
Seuraavaksi viitataan yksityiskohtaisesti esillä olevan keksinnön suoritusmuotoihin, joista oheisissa piirustuksissa on esitetty esimerkkejä.
Kuva 1 on vuokaavio, joka esittää menetelmää kiinteiden esineiden tunnistamiseksi. Menetelmää voidaan käyttää mittausjärjestelmässä, joka on esitetty kuvassa 2. Menetelmää voidaan edelleen käyttää tunnistettaessa kiinteitä esineitä kuten kolikkoa, joka on esitetty kuvissa 3a ja 3b.
Vaiheessa 100 muodostetaan herätevirta, joka on pulssin muodossa. Keksinnön eräässä suoritusmuodossa muodostetun virtapulssin huipusta-huippuun-arvo on 200 mA - 100 A. Muodostetun herätevirtapulssin aaltomuoto voi käsittää sinimuotoisen signaalin vähintään yhden jakson purskeen, suorakulmaisen signaalin vähintään yhden jakson purskeen, yhden jakson pulssin ja/tai vähintään yhden shokkiherätepulssin. Lisäksi muodostetun herätevirtapulssin muita edullisia aaltomuotoja ovat sahamuotoisen pulssin vähintään yhden jakson purske tai haineväpulssin vähintään yhden jakson purske. Herätevirtapulssin muodostaminen käynnistää myös tiedonkeruujärjestelmän, eli jännitesignaalin saamisen, mittaamisen ja kirjaamisen vaiheessa 114.
Vaiheessa 102 muodostetaan dynaaminen magneettikenttä herätevirran kulkiessa lähetyskelan läpi. Dynaaminen magneettikenttä tarvitaan sähkömotorisen voiman kohdistamiseksi tutkittavaan esineeseen. Muodostetun dynaamisen magneettikentän magneettivuon tiheys riippuu esim. muodostetun herätevirtapulssin huipusta-huippuun-arvosta.
Vaiheessa 104 muodostetaan ulkoinen magneettikenttä Lorentzin voiman aikaansaamiseksi. Mainittu ulkoinen magneettikenttä muodostetaan vähintään yhden magneettikenttälähteen avulla. Muodostetun ulkoisen magneettikentän magneettivuon tiheys tunnistettavan esineen pinnalla mitattuna voi olla 0,1 T - 3 T, edullisesti 1 T - 1,3 T.
Vaiheessa 108 aiheutetaan pyörrevirtoja tutkittavan esineen pintoihin ja reunoihin käytetyn sähkömotorisen voiman avulla. Lorentzin voiman vaikutus pyörrevirtoihin aiheuttaa alkuperäisen esineen hilan siirtymisen, mikä käynnistää myöhemmin mekaanisen aallon, joka etenee esineen hilassa. Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa hilan siirtyminen sen tasapainoasemasta värähtelyn seurauksena on alle 1 nm - 1 mm, edullisesti 80 nm -130 nm.
Vaiheessa 110 saadaan aikaan esineen rakennekohtainen jännitesignaali.
Vaiheessa 112 digitoidaan esineen rakennekohtainen jännitesignaali.
Vaiheessa 114 tunnistetaan esine vertaamalla esineen digitoitua rakennekohtaista jännitesignaalia vastaavaan digitoituun rakennekohtaiseen jännitesignaaliin, joka saadaan vähintään yhdestä muusta esineestä.
Tunnistaminen suoritetaan digitaalisesti vertaamalla digitoitua raakatietoa vastaavaan tietoon, joka saadaan samanlaisista esineistä, jotka muodostavat vertailuryhmän. Vertailu voidaan tehdä käyttämällä PLS- ja/tai PLSDA-algoritmeja. Mainittu vertailuryhmän digitoitu tieto voidaan tallentaa digitaalisessa muodossa tietokantaan, jota käytetään vertailun yhteydessä. Jos tieto ei vastaa vertailuryhmästä saatua tietoa, tunnistettava esine voidaan katsoa uniikiksi, eli sillä on tiettyjä rakenteellisia ominaisuuksia, joita ei löydy vertailuesineiden ryhmästä. Jos saatu tieto ei eroa vertailuryhmän vastaavasta tiedosta, esine katsotaan samanlaiseksi kuin vertailuryhmä.
Kuva 2 on lohkokaavio, joka esittää laitteiston (200) kiinteiden esineiden tunnistamiseksi ja/tai karakterisoimiseksi. Mainittua laitteistoa voidaan käyttää tunnistettaessa kiinteitä esineitä kuten kolikkoa, joka on esitetty kuvissa 3a ja 3b. Kuvassa 2 on esitetty laitteisto, joka käsittää välineen pulssin muodossa olevan herätevirran muodostamiseksi (201), välineen lähdeimpedanssin säätämiseksi ja tehonsiirron maksimoimiseksi (202), vähintään yhden ulkoisen magneettikentän lähteen (203, 206) , välineen dynaamisen magneettikentän aikaansaamiseksi ja lähettämiseksi (204), joka dynaaminen magneettikenttä vaikuttaa tutkittavaan esineeseen (207), välineen esineestä heijastuvan esineen rakennekohtaisen jännitesignaalin havaitsemiseksi (204, 205).
Laitteisto (200) käsittää edelleen digitaalisen laskentavälineen (212) esineestä heijastuvan esineen rakennekohtaisen jännitesignaalin vastaanottamiseksi, vahvistamiseksi, suodattamiseksi, säätämiseksi, digitoimiseksi ja edelleen prosessoimiseksi. Mainitut digitaaliset laskentavälineet (212) käsittävät välineet esineestä heijastuvan esineen rakennekohtaisen jännitesignaalin vahvistamiseksi, suodattamiseksi ja säätämiseksi (208), välineet esineen rakennekohtaisen jännitesignaalin digitoimiseksi (209) ja välineet esineen tunnistamiseksi vertaamalla esineen digitoitua rakennekohtaista jännitesignaalia vastaavaan digitoituun rakennekohtaiseen jännitesignaaliin, joka saadaan vähintään yhdestä muusta esineestä. Mainitut digitaaliset laskentavälineet (212) voivat käsittää valinnaisesti näyttövälineet (213) esim. heijastunutta signaalia koskevan reaaliaikaisen informaation näyttämiseksi.
Esillä olevan keksinnön mukaisesti välineet pulssin muodossa olevan herätevirran muodostamiseksi (201) ovat vähintään yksi pulssi- tai jännite- tai virtageneraattori, kuten kaupallisesti saatavana olevat pulssikuviogeneraattorit (pulse pattern generators, PPG) tai generaattorit, joissa käytetään tehokanavatransistoreja (power field-effect transistor, power FET) . Edelleen välineet lähtöimpedanssin säätämiseksi ja tehonsiirron maksimoimiseksi (202) ovat vähintään yksi sovituspiiri. Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa vähintään yksi ulkoisen magneettikentän lähde (203, 206) on vähintään yksi kestomagneetti tai sähkömagneetti, joka tuottaa staattisen, kvasistaattisen tai dynaamisen magneettikentän.
Esillä olevan keksinnön mukaisesti välineet dynaamisen magneettikentän aikaansaamiseksi ja lähettämiseksi (204), joka dynaaminen magneettikenttä vaikuttaa tutkittavaan esineeseen (207), ovat vähintään yksi sähkökela. Edelleen välineet esineestä heijastuvan esineen rakennekohtaisen jännitesignaalin havaitsemiseksi käsittävät vähintään yhden sähkökelan (204, 205) ja vähintään yhden ulkoisen magneettikentän lähteen (206). Esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti laitteisto (200) käsittää vähintään kaksi kelaa; ensimmäinen kela on niin sanottu lähetyskela (204) ja toinen kela on vastaanottokela (205). Esillä olevan keksinnön toisen suoritusmuodon mukaisesti laitteisto (200) käsittää vain yhden kelan, joka toimii lähetyskelana ja vastaanottokelana (204), missä tapauksessa erillistä vastaanottokelaa (205) ja ylimääräistä ulkoisen magneettikentän lähdettä (206) ei tarvita, ja ne voidaan poistaa laitteistosta. Lähetyskelan ja vastaanottokelan tyypillisiä ominaisuuksia on listattu taulukossa 1.
Taulukko 1.
Esineen rakennekohtainen jännitesignaali on vastaanottokelan (205) havaitsema jännite. Mainittu jännite riippuu herätevirrasta, joka on pulssin muodossa (201), jota muutetaan edelleen pyörrevirroilla, jotka indusoituvat mekaanisen aallon etenemisestä tutkittavassa esineessä (207).
Digitaaliset laskentavälineet (212) käsittävät välineet heijastuneen signaalin vahvistamiseksi, suodattamiseksi ja säätämiseksi (208), jotka käsittävät vähintään yhden vahvistinpiirin, suodatuspiirin ja/tai sovituspiirin.
Digitaaliset laskentavälineet (211) käsittävät edelleen välineet esineen rakennekohtaisen jännitesignaalin digitoimiseksi (209). Mainitut digitointivälineet käsittävät vähintään yhden digitointilaitteen. Välineet esineen tunnistamiseksi käsittävät hahmontunnistus-, tunnistus-, karakterisointi- ja aitoudenvahvistamisalgoritmeja. Mainitut algoritmit suorittavat vähintään seuraavat tehtävät: kohinasuodatus, erillisiä pulsseja käsittävän esineen rakennekohtaisen jännitesignaalin havaitseminen, mainittujen pulssien saapumisajan, mainittujen pulssien amplitudiarvojen ja taajuussiirtymien havaitseminen digitoidusta rakennekohtaisesta jännitesignaalista. Edelleen mainitut algoritmit suorittavat tutkittavan esineen fysikaalisten ominaisuuksien laskemisen, jossa mainitut ominaisuudet käsittävät vähintään yhden seuraavista: esineiden paksuus (ja yleiset mitat), rakenteelliset epäjatkuvuuskohdat esineessä, materiaalien liitoskohdat esineessä, eli rakenteelliset muutokset yhdestä materiaalista toiseen, jännityskentät tietyllä syvyydellä esineessä, esineen resonanssitaajuus. Lisäksi mainitut algoritmit suorittavat esineen materiaaliominaisuuksien laskemisen käsittäen vähintään yhden seuraavista: mekaanisen aallon etenemisnopeus tai ryhmänopeus esineissä ja sen suunta tietyllä syvyydellä, johtavuus tunkeutumissyvyydellä, tiheys, leikkausmoduuli, Youngin moduuli, Lamén ensimmäinen parametri, raerakenteen estimaatit eri syvyyksillä esineessä.
Digitaaliset laskentavälineet (211) voidaan tallentaa yleistietokoneelle, henkilökohtaiselle tietokoneelle, kannettavalle tietokoneelle tai vastaavaan laitteeseen, joka käsittää ohjausyksikön, johon kuuluu prosessori, muisti ja syöttö- ja tulostuslaitteet. Näyttövälineet (212) käsittävät näyttöyksikön kuten kuvaruudun tai monitorin mittausparametrejä, heijastunutta signaalia, määritettyjä tunnuspiirteitä jne. koskevan reaaliaikaisen informaation näyttämiseksi.
Valinnaisesti laitteisto (200) käsittää edelleen välineet vähintään yhden tunnuspiirteen aikaansaamiseksi esineen rakennekohtaisesta jännitesignaalista ja välineet esineen tunnistamiseksi vertaamalla mainittua vähintään yhtä tunnuspiirrettä vähintään yhteen vastaavaan tunnuspiirteeseen, joka saadaan vähintään yhden muun esineen digitoidusta rakennekohtaisesta jännitesignaalista. Välineet vähintään yhden tunnuspiirteen aikaansaamiseksi esineen rakennekohtaisesta jännitesignaalista käsittävät hahmontunnistus-, tunnistus- ja karakterisointialgoritmeja. Välineet esineen tunnistamiseksi vähintään yhden saadun tunnuspiirteen perusteella käsittävät tunnistus- ja aitoudenvahvistamisalgoritmej a.
Mainitut algoritmit suorittavat vähintään seuraavat tehtävät: esineen rakennekohtaisen jännitesignaalin havaitseminen ja niiden amplitudin ja saapumisajan määrittäminen. Lisäksi algoritmit suorittavat mittauskohinan tai systemaattisten ja satunnaisten virheiden aiheuttamien merkityksettömien ja/tai virheellisten pulssien suodattamisen heijastuneesta signaalista. Heijastuneen signaalin havaitsemisen ja suodattamisen jälkeen algoritmit kokoavat ominaisvektorin mitatuista tiedoista ja/tai klusteroivat sen. Tämän jälkeen saatua ominaisvektoria verrataan kaikkiin ominaisvektori- ja/tai klusteriprofiileihin tietokannassa sen määrittämiseksi, onko mitattu tieto hyväksyttävien toleranssirajojen sisällä ja voidaanko se siten tunnistaa tietyksi esineeksi. Tyypillinen esimerkki käyttökelpoisesta menetelmästä on osittaisen pienimmän neliösumman menetelmä (partial least squares method, PLS tai PLSDA); muita tilastollisia menetelmiä, kuten PLC ja PCA, voidaan myös käyttää. Algoritmi voi olla oppimispohjainen geneettinen algoritmi, joka päivittää tietokantaansa, eli oppii mittauksissa ilmenevistä muutoksista ja päivittää profiileja, jos mitatulla tiedolla on tarpeeksi tilastollista merkitystä, jatkuvasti "opettamisen" suorittamisen jälkeen.
Mainittu vähintään yksi aikaansaatu tunnuspiirre käsittää vähintään yhden seuraavista: indusoitujen jännitepulssien lukumäärä ajanjakson aikana, indusoitujen jännitepulssien välinen aikaero, indusoitujen jännitepulssien amplitudi ajanjakson aikana, signaalin muoto jännitepulssien välissä.
Kuvissa 3a ja 3b on esitetty esimerkkejä metalliesineistä, joita voidaan tunnistaa kuvan 1 vuokaaviossa esitetyn menetelmän avulla. Kuva 3a esittää kolmen eri kolikon poikkileikkauksen vaakasuoraa keskitasoa pitkin: yksimetallisen kolikon (300), kaksimetallisen kolikon (310) ja kolmimetallisen kolikon (320). Yksimetallinen kolikko käsittää vain yhden osan, ydinosan (301). Kaksimetallinen kolikko (310) käsittää rengasosan (311) ja ydinosan (312). Kolmimetallinen kolikko (320) käsittää rengasosan (321), väliosan (322) ja ydinosan (323).
Erottavana piirteenä mainitut kolikot käsittävät vähintään yhden ontelon (302, 313, 314, 324, 325), joka vähintään yksi ontelo ei ole näkyvissä kolikon tai rahakkeen ulkopuolella. Mainittu vähintään yksi ontelo muodostetaan millä tahansa tunnetuista tekniikoista, joita käytetään yleisesti alalla, esim. laseretsaus- tai -poraus, kaiverrus-, kohokuviointi-, rahanlyönti-, puhkaisu-, ionisuihkujauhatustekniikoilla. Edellä mainitut menetelmät eivät vaadi yksityiskohtaista selittämistä alan asiantuntijalle, koska ne ovat hyvin tunnettuja ja kuvattuja yleisessä teknisessä kirjallisuudessa. Edelleen mainittu vähintään yksi ontelo voi käsittää vähintään yhden seuraavista: rako, ura, tasku, syvennys.
Yksimetallisen kolikon (300) tapauksessa mainitut ontelot voidaan muodostaa ydinosaan. Kaksimetallisen kolikon (310) tapauksessa mainitut ontelot voidaan muodostaa ydinosaan, rengasosaan tai molempiin osiin tai ydinosan ja rengasosan kosketuspintojen väliin. Kolmimetallisen kolikon (320) tapauksessa mainitut ontelot voidaan muodostaa vähintään yhteen seuraavista osista: rengasosa, väliosa, ydinosa, tai mainittujen osien kosketuspintojen väliin.
Mainittu vähintään yksi ontelo voi olla tyhjä materiaalista, jolloin se on olennaisesti ilmatasku kolikon sisällä. Edelleen mainittu vähintään yksi ontelo voidaan täyttää vähintään osittain materiaalilla, jolla on erilainen sisäinen rakenne verrattuna kolikon osien rakenteeseen. Mainittu vähintään yksi ontelo ja vähintään yksi toinen ontelo voidaan järjestää eri korkeuksille kolikon vaakasuoran keskitason yläpuolelle tai alapuolelle, eli eri syvyyksille kolikon sisällä, ja/tai eri etäisyyksille kolikon pystysuorasta keskiakselista. Edelleen mainitun vähintään yhden ontelon ja vähintään yhden toisen ontelon mittasuhteet ja koko voivat vaihdella, eli onteloilla voi olla eri syvyydet mitattuna kolikon vaakasuorasta pinnasta kohti vaakasuoraa keskitasoa. Edelleen vähintään yksi ontelo ja vähintään yksi toinen ontelo voivat olla symmetrisesti järjestetty samaan vaakatasoon kolikon pituusakselin ympärille. Edullisesti etäisyys kahden ontelon välillä pystytasossa mitattuna voi olla 0,1 mm - 0,3 mm. Mainittu järjestely saa aikaan kolikon tunnistamisen luotettavimmin.
Kullakin kolikolla on oma värähtelymuotonsa riippuen onteloiden (302, 313, 314, 324, 325) kokonaismäärästä ja niiden suuntauksesta kolikossa (300, 310, 320) . Eri värähtelymuodot aiheuttavat kussakin kolikossa rakennekohtaisen jännitesignaalin, joka voidaan havaita laitteistolla, joka on esitetty kuvassa 2. Rakennekohtainen jännitesignaali mahdollistaa kunkin kolikon tunnistamisen tai erottamisen samanmuotoisista, -painoisista jne. muista kolikoista. Tapauksessa, jossa vähintään yksi ontelo on täytetty vähintään osittain materiaalilla, jolla on erilainen sisäinen rakenne verrattuna kolikon osien rakenteeseen, vähintään osittain täytetty ontelo aiheuttaa kolikossa jännityskentän. Mainitun jännityskentän vuoksi kolikolla, jossa on vähintään yksi vähintään osittain täytetty ontelo, on erotuskykyinen värähtelymuoto ja siten erotuskykyinen jännitesignaali. Siten myös kolikot, joissa on vähintään osittain täytettyjä ontelolta, voidaan tunnistaa kuvassa 1 esitetyn menetelmän avulla.
Kuvassa 3b on esitetty piirros kaksimetallisesta kolikosta (330) , joka käsittää rengasosan (331) ja ydinosan (332). Mainitut osat on valmistettu eri metalleista tai metalliseoksista, joilla on eri uudelleenkiteytymislämpötilat, Ti reunaosalla ja T2 keskiosalla. Tavallisen valmistusprosessin jälkeen kolikko tai kolikkoaihio lämpökäsitellään lämpötilassa, joka on mainittujen kahden uudelleenkiteytymislämpötilan välissä. Käsittelyssä metalli, jolla on alhaisempi uudelleenkiteytymislämpötila, kiteytyy uudelleen, kun taas metalli, jolla on korkeampi uudelleenkiteytymislämpötila, ei kiteydy uudelleen. Käsittelyn jälkeen kolikko käsittää sekä uudelleenkiteytynyttä metallia että ei-uudelleenkiteytynyttä metallia, mikä antaa mainitulle kolikolle sen oman värähtelymuodon riippuen metalleista, joita käytetään kolikon lyömisen yhteydessä, ja lämpökäsittelyn lämpötilasta. Erotuskykyisten värähtelymuotojen ansiosta mainittu kolikko tuottaa myös erotuskykyisen jännitesignaalin ja voidaan siten tunnistaa menetelmällä, joka on esitetty kuvassa 1.
Tyypillisesti metallit valitaan siten, että rengasosan metallilla on korkeampi uudelleenkiteytymislämpötila kuin ydinosalla. Näin ollen rengasosan metalli ei kiteydy uudelleen lämpökäsittelyn aikana, ja siten se pysyy kovempana kuin ydinosassa. Kovempi rengasosa on toivottava, koska se suojaa pehmeämpää ydinosaa kulumiselta ja mekaanisilta vaurioilta.
On tärkeää huomata, että kuten alan asiantuntijalle on selvää, keksintöä ei rajoiteta edellä kuvattuihin esimerkkeihin. Esillä olevan keksinnön todelliset suoritusmuodot voivat vaihdella vapaasti patenttivaatimusten puitteissa.
Claims (14)
1. Sähkömagneettis-akustiseen muunnintekniikkaan perustuva menetelmä, joka käsittää seuraavat vaiheet: pulssin muodossa olevan herätevirran muodostamisen (100), dynaamisen magneettikentän muodostamisen sähkömotorisen voiman kohdistamiseksi aidoksi vahvistettavaan esineeseen (102), ulkoisen magneettikentän muodostamisen Lorentzin voiman aikaansaamiseksi (104), pyörrevirtojen aiheuttamisen aidoksi vahvistettavan esineen pintoihin ja reunoihin (108) saaden siten esineen hila värähtelemään sen tasapainoaseman ympärillä Lorentzin voiman vaikutuksesta, joka vaikuttaa pyörrevirtoihin, jolloin muodostuu mekaaninen aalto, joka etenee esineen hilassa, pyörrevirtojen aikaansaamiseksi etenevän mekaanisen aallon avulla, esineen rakennekohtaisen jännitesignaalin aikaansaamisen (110), - esineen rakennekohtaisen jännitesignaalin digitoimisen (112), tunnettu siitä, että menetelmä edelleen käsittää kiinteän esineen vahvistamisen aidoksi vertaamalla esineen digitoitua rakennekohtaista jännitesignaalia vastaavaan digitoituun rakennekohtaiseen jännitesignaaliin, joka saadaan vähintään yhdestä muusta esineestä (114) .
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää edelleen seuraavat vaiheet aikaansaadaan vähintään yksi tunnuspiirre esineen digitoidusta rakennekohtaisesta j ännitesignaalista, vahvistetaan esine aidoksi vertaamalla mainittua vähintään yhtä tunnuspiirrettä vähintään yhteen vastaavaan tunnuspiirteeseen, joka saadaan vähintään yhden muun esineen digitoidusta rakennekohtaisesta jännitesignaalista.
3. Patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vertailu tehdään käyttämällä PLS- ja/tai PLSDA-algoritmeja.
4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostettaessa pulssin muodossa oleva herätevirta (100) muodostetaan virtapulssi, jonka huipusta-huippuun-arvo on 200 mA - 100 A.
5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetun herätevirtapulssin aaltomuoto on sinimuotoisen signaalin purske, joka käsittää vähintään yhden jakson.
6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetun herätevirtapulssin aaltomuoto on suorakulmaisen signaalin vähintään yhden jakson purske.
7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostettu herätevirtapulssi on yhden jakson pulssi.
8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ulkoisen magneettikentän magneettivuon tiheys on 0,1 T - 3 T, edullisesti 1 T - 1,3 T.
9. Jonkin patenttivaatimuksista 2-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vähintään yksi tunnuspiirre, joka saadaan jännitesignaalista, käsittää vähintään yhden seuraavista: aikaansaatujen jännitepulssien lukumäärä ajanjakson aikana, aikaansaatujen jännitepulssien amplitudi ajanjakson aikana, signaalin muoto jännitepulssien välissä.
10. Jonkin patenttivaatimuksista 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aidoksi vahvistettava esine käsittää sähkönjohtimen ja/tai puolijohteen.
11. Jonkin patenttivaatimuksista 1-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aidoksi vahvistettava esine käsittää vähintään yhden seuraavista: kolikko, rahake, kolikkoaihio.
12. Jonkin patenttivaatimuksista 1-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aidoksi vahvistettava esine käsittää vähintään yhden seuraavista: puolijohtava kiekko, puolijohtava kalvo, puolijohtava ohutkalvo, puolijohtava resonaattorielementti, poranterä, mutteri, ruuvi, pultti, terä, leikkuri.
13. Sähkömagneettis-akustinen muunninlaitteisto (200), joka käsittää: välineet pulssin muodossa olevan herätevirran muodostamiseksi (201), - välineet lähdeimpedanssin säätämiseksi ja tehonsiirron maksimoimiseksi (202), vähintään yhden ulkoisen magneettikentän lähteen (203, 206), - välineet aidoksi vahvistettavaan esineeseen vaikuttavan dynaamisen magneettikentän aikaansaamiseksi ja lähettämiseksi (204), välineet esineestä heijastuvan esineen rakennekohtaisen jännitesignaalin havaitsemiseksi (205) , - välineet esineen rakennekohtaisen j ännitesignaalin vahvistamiseksi, suodattamiseksi ja säätämiseksi (208), välineet esineen rakennekohtaisen jännitesignaalin digitoimiseksi (209), tunnettu siitä, että laitteisto edelleen käsittää - välineet kiinteän esineen vahvistamiseksi aidoksi vertaamalla esineen digitoitua rakennekohtaista jännitesignaalia vastaavaan digitoituun rakennekohtaiseen jännitesignaaliin, joka saadaan vähintään yhdestä muusta esineestä.
14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteisto edelleen käsittää: välineet vähintään yhden tunnuspiirteen aikaansaamiseksi esineen rakennekohtaisesta jännitesignaalista, ja välineet esineen vahvistamiseksi aidoksi vertaamalla mainittua vähintään yhtä tunnuspiirrettä vähintään yhteen vastaavaan tunnuspiirteeseen, joka saadaan vähintään yhden muun esineen digitoidusta rakennekohtaisesta j ännitesignaalista
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20116044A FI124803B (fi) | 2011-10-21 | 2011-10-21 | Menetelmä ja laitteisto kiinteiden esineiden vahvistamiseksi aidoksi |
| PCT/FI2012/051006 WO2013057378A1 (en) | 2011-10-21 | 2012-10-19 | Method and apparatus for authenticating solid objects |
| EP12841894.4A EP2776824B1 (en) | 2011-10-21 | 2012-10-19 | Method and apparatus for authenticating solid objects |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20116044 | 2011-10-21 | ||
| FI20116044A FI124803B (fi) | 2011-10-21 | 2011-10-21 | Menetelmä ja laitteisto kiinteiden esineiden vahvistamiseksi aidoksi |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20116044A0 FI20116044A0 (fi) | 2011-10-21 |
| FI20116044A FI20116044A (fi) | 2013-04-22 |
| FI124803B true FI124803B (fi) | 2015-01-30 |
Family
ID=44883710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20116044A FI124803B (fi) | 2011-10-21 | 2011-10-21 | Menetelmä ja laitteisto kiinteiden esineiden vahvistamiseksi aidoksi |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2776824B1 (fi) |
| FI (1) | FI124803B (fi) |
| WO (1) | WO2013057378A1 (fi) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102019210581A1 (de) * | 2019-07-18 | 2021-01-21 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Analysieren einer Probe und Vorrichtung zum Analysieren einer Probe |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5631637A (en) * | 1979-08-24 | 1981-03-31 | Nippon Steel Corp | Instrument unit of electromagnetic ultrasonic wave |
| DE3404232A1 (de) * | 1984-02-07 | 1985-08-08 | Wolfgang Dipl.-Phys. Dr.-Ing. 8000 München Stengel | Zerstoerungsfreie werkstoffpruefung von ferromagnetika |
| EP0227453A3 (en) * | 1985-12-19 | 1987-12-16 | Bonelco Industries, Limited | Article detection and recognition |
| US5675087A (en) * | 1994-02-15 | 1997-10-07 | The Babcock & Wilcox Company | Fastener characterization with an electromagnetic acoustic transducer |
| US5808202A (en) * | 1997-04-04 | 1998-09-15 | Passarelli, Jr.; Frank | Electromagnetic acoustic transducer flaw detection apparatus |
| US7437934B2 (en) * | 2006-10-13 | 2008-10-21 | Shoureshi Rahmat A | Self-contained apparatus for inspection of electric conductors |
| US20110167914A1 (en) * | 2008-06-27 | 2011-07-14 | Jeffrey Earle Sutherland | Integrated multi-sensor non-destructive testing |
| US8146429B2 (en) * | 2009-08-03 | 2012-04-03 | Georgia Tech Research Corporation | Methods and systems for classifying the type and severity of defects in welds |
-
2011
- 2011-10-21 FI FI20116044A patent/FI124803B/fi active IP Right Grant
-
2012
- 2012-10-19 EP EP12841894.4A patent/EP2776824B1/en active Active
- 2012-10-19 WO PCT/FI2012/051006 patent/WO2013057378A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2013057378A1 (en) | 2013-04-25 |
| EP2776824B1 (en) | 2020-12-23 |
| EP2776824A1 (en) | 2014-09-17 |
| EP2776824A4 (en) | 2015-08-12 |
| FI20116044A0 (fi) | 2011-10-21 |
| FI20116044A (fi) | 2013-04-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kim et al. | Instantaneous reference-free crack detection based on polarization characteristics of piezoelectric materials | |
| US5804727A (en) | Measurement of physical characteristics of materials by ultrasonic methods | |
| US11137329B2 (en) | Apparatus and method for performing an impact excitation technique | |
| CA2536691A1 (en) | Methods for determing velocity of a stress wave within a material and homogeneity of properties within the material | |
| EP3358344A1 (en) | A deterioration diagnosis method, a deterioration diagnosis system, and a sensor | |
| US9304112B2 (en) | Method for detecting the purity of gold bullion | |
| Hutchins et al. | Structural health monitoring using polymer-based capacitive micromachined ultrasonic transducers (CMUTs) | |
| FI124803B (fi) | Menetelmä ja laitteisto kiinteiden esineiden vahvistamiseksi aidoksi | |
| KR101242888B1 (ko) | 푸아송비의 계측 방법 및 계측 장치 | |
| JP2010190884A (ja) | クラック検知支援装置、及び、クラック検知支援方法 | |
| JP4700475B2 (ja) | 弾性定数計測装置、弾性定数計測方法、プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 | |
| US5031158A (en) | Method and apparatus for drill bit location | |
| Kasper et al. | Higher-frequency wavenumber shift and frequency shift in a cracked, vibrating beam | |
| Samourgkanidis et al. | Experimental detection by magnetoelastic sensors and computational analysis with finite elements, of the bending modes of a cantilever beam with minor damage | |
| Aljanabi | Resonance frequency analysis of laser optical fiber based on microcantilever | |
| US4765750A (en) | Method of determining subsurface property value gradient | |
| Draudvilienė et al. | Analysis of the zero-crossing technique in relation to measurements of phase velocities of the S0 mode of Lamb waves | |
| Chen et al. | Data fusion method and probabilistic pairing approach in elastic constants measurement by resonance ultrasound spectroscopy | |
| US6386037B1 (en) | Void detector for buried pipelines and conduits using acoustic resonance | |
| Ullmann et al. | Machine learning algorithms for impact localization on formed piezo metal composites | |
| Fukushima et al. | A performance study of a laser doppler vibrometer for measuring waveforms from piezoelectric transducers | |
| JP4065937B2 (ja) | 固体の共振モード検出方法および装置、並びに固体の弾性定数測定方法および装置 | |
| JP3895865B2 (ja) | レーザー超音波法による塑性歪み比を測定する方法及び装置 | |
| WO2008059812A1 (fr) | Système de mesure opto-acoustique | |
| JP2005156355A (ja) | ヤング率測定方法及びヤング率測定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 124803 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |
|
| PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: SUOMEN RAHAPAJA OY |