JP2009140722A - プローブ・システム、超音波システム及び超音波発生方法 - Google Patents
プローブ・システム、超音波システム及び超音波発生方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】プローブ・システム(10)は、AC電圧源(14)に結合された内側導体(12)と、内側導体の周りに配置されて、一端部がAC電圧源に結合され且つ別の端部が第1の電極(20)を形成する外側導体(16)と、空隙(24)によって第1の電極から隔てられていて空隙内にプラズマ放電を開始させる第2の電極(22)とを含む。超音波プローブ・システム(110)は、RF搬送波信号を供給する搬送波信号源(112)と、包絡線信号を供給する音響変調器(116)と、RF搬送波信号と包絡線信号とを混合して被変調RF信号を供給する混合器(120)と、空隙(128)によって接地電極(126)から隔てられていて、被変調RF信号を受け取って空隙内に、超音波を発生するプラズマを発生させるRFプラズマ・プローブ(124)とを含んでいる。
【選択図】図1
Description
プローブ10,60は、タービン・エンジンのような対象物内の空隙の長さを測定するために高温環境で使用するためのプラズマ放電を発生するように使用することができる。更に、プローブ10,60は、以下に述べるように、欠陥を検出するために使用することのできる超音波を発生するためのプラズマ放電を発生するように使用することができる。
12 内側導体
14 交流(AC)電圧源
16 外側導体
18 巻線
20 第1の電極
22 第2の電極
24 空隙
26 プラズマ放電
28 アース
30 プラズマ・プローブ10の等価回路
32 インダクタ
34 キャパシタンス
36 抵抗器
38 分布伝送線路
40 寄生キャパシタンス
42 漏洩抵抗
44 端部
46 負荷
60 被遮蔽プローブ・システム
62 中心導体
64 AC電圧源
66 第1の電極
68 外側導体
70 巻線
72 第2の電極
74 空隙
76 プラズマ放電
78 遮蔽体
80 絶縁体
90 被遮蔽プローブ・システム60の等価回路
92 インダクタ
94 コンデンサ
96 抵抗器
98 漏洩抵抗器
100 コンデンサ
102 端部
104 負荷
110 超音波プローブ・システム
112 搬送波信号源
114 無線周波(RF)搬送波信号
118 包絡線信号
120 混合器
122 被変調RF信号
128 空隙
130 プラズマ
132 超音波
140 超音波プローブ・システム
146 空隙
148 誘電体バリア
150 金網
152 超音波
154 音響ミラー
170 信号変調システム
174 RFスペクトル信号
178 被変調包絡線信号
190 空気結合式超音波システム
194 RF搬送波信号
198 包絡線信号
200 混合器
202 被変調RF信号
208 空隙
212 超音波
218 空隙
230 超音波を発生する方法
Claims (10)
- 交流(AC)電圧源(14)に結合された内側導体(12)と、
前記内側導体(12)の周りに配置され且つ一端部が前記AC電圧源(14)に結合された外側導体(16)であって、その別の端部が第1の電極(20)を形成している外側導体(16)と、
空隙(24)によって前記第1の電極(20)から隔てられていて、空隙(24)内にプラズマ放電(26)を開始させるための第2の電極(22)と、
を有するプローブ・システム(10)。 - 前記内側導体(12)は円筒形の導体を有しており、また前記外側導体(16)は前記内側導体(12)の周りに配置された複数の巻線(18)を有している、請求項1記載のプローブ・システム(10)。
- 前記外側導体(16)はソレノイドを有している、請求項1記載のプローブ・システム(10)。
- 前記内側導体(12)及び外側導体(16)はLC回路として構成されており、その際、前記外側導体がインダクタンスL(32)を構成し、前記内側導体と前記外側導体との間の分布キャパシタンスがキャパシタンスC(34)を構成し、前記第1の電極(20)を形成する前記外側導体(16)の前記端部には、前記プラズマ放電(26)の前に最大電圧が発生される、請求項1記載のプローブ・システム(10)。
- 一端部が交流(AC)電圧源(64)に結合され且つその別の端部が第1の電極(66)を形成している中心導体(62)と、
前記中心導体(62)の周りに配置され、一端部が前記AC電圧源(64)に結合され、且つその別の端部が第2の電極(72)を形成している外側導体(68)であって、 前記第1の電極(66)及び前記第2の電極(72)が空隙(74)によって隔てられていて、空隙(74)内にプラズマ放電(76)を開始させるようになっている、外側導体(68)と、
電磁干渉の遮蔽のために前記中心導体(62)と同心に配置されている遮蔽体(78)と、
を有する被遮蔽プローブ・システム(60)。 - 更に、前記中心導体(62)と前記遮蔽体(78)との間に配置された絶縁体を有している、請求項5記載の被遮蔽プローブ・システム(60)。
- 無線周波(RF)搬送波信号(114)を供給するための搬送波信号源(112)と、
包絡線信号(118)を供給するための音響変調器(116)と、
前記RF搬送波信号(114)と前記包絡線信号(118)とを混合して被変調RF信号(122)を供給するための混合器(120)と、
接地電極(126)と、
空隙(128)によって前記接地電極(126)から隔てられていて、前記被変調RF信号(122)を受け取って空隙(128)内にプラズマを発生させるように構成されている無線周波プラズマ・プローブ(124)であって、前記プラズマ(130)が複数の超音波(132)を発生させる、無線周波プラズマ・プローブ(124)と、
を有する超音波プローブ・システム(110)。 - 更に、前記無線周波プラズマ・プローブ(124)と前記接地電極(126)との間の空隙(146)内に配置された誘電体バリア(148)と、
前記無線周波プラズマ・プローブ(124)に面している前記誘電体バリア(148)の端部に配置された金網(150)と、
を有している請求項7記載の超音波プローブ・システム(10)。 - 無線周波プラズマ・プローブに被変調無線周波信号を供給する段階(232)と、
前記無線周波プラズマ・プローブを介してプラズマ放電を開始させる段階(234)と、
前記無線周波プラズマ・プローブを介して前記プラズマ放電を安定化させる段階(236)と、
前記プラズマ放電の強度を変調する段階(238)と、
前記プラズマ放電を使用して複数の超音波を発生する段階(240)と、
を有する、超音波を発生する方法。 - 対象物を検査するための空気結合式超音波システム(190)であって、
無線周波(RF)搬送波信号(194)を供給するための搬送波信号源(192)と、
包絡線信号(198)を供給するための音響変調器(196)と、
前記RF搬送波信号(194)と前記包絡線信号(198)とを混合して被変調RF信号(202)を供給するための混合器(200)と、
接地電極(206)と、
空隙(218)によって前記接地電極(206)から隔てられていて、前記被変調RF信号(202)を受け取って空隙(218)内にプラズマを発生させるように構成されている無線周波プラズマ・プローブを含み、前記プラズマが複数の超音波(212)を発生させる、送信器(204)と、
試験中の対象物から超音波を受け取る受信器(216)であって、当該受信器(216)、送信器(204)及び対象物が空気結合されるようにした、受信器(216)と、
を有する空気結合式超音波システム(190)。
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