JP2022527106A - 出力アンペア数を制御する方法及びシステム - Google Patents

Abstract

部品の検査のために磁界を発生させるように構成された磁気粒子検査システムであって、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）と、電流源と、電流検知デバイスとを備える、システムの開示が提供される。ＰＬＣは、出力電流のアンペア数についてのアンペア数信号を電流源に通信し、電流源に、出力電流を出力するための第１の信号を通信するように構成することができる。電流源は、アンペア数信号に基づいて出力電流のアンペア数を調整し、第１の信号を受信すると出力電流を出力するように構成することができる。電流検知デバイスは、出力電流の出力アンペア数を測定し、出力アンペア数に基づいてアンペア数情報を信号変換デバイスに通信するように構成することができる。ＰＬＣは、信号変換デバイスからのフィードバックに応答して、アンペア数信号を更新することができる。【選択図】図１Ａ

Description

［優先権／関連出願の相互参照］
本出願は、「Methods and Systems for Controlling Output Amperage」と題する２０２０年３月２６日に出願された米国特許出願第１６／８３０，３５８号及び「Methods and Systems for Controlling Output Amperage」と題する２０１９年３月２９日に出願された米国仮特許出願第６２／８２５，９０２号の利益を主張する。米国特許出願第１６／８３０，３５８号及び米国仮特許出願第６２／８２５，９０２号の全体は、引用することにより明示的に本明細書の一部をなす。

本開示は、電流源に関し、より詳細には、フィードバックループにおいてプログラマブルロジックコントローラを使用して高電流レベルを提供する方法及び装置に関する。

高電流出力を提供するための従来の手法の制限及び不利な点は、そのような手法を、図面を参照して本開示の残りの部分に記載される本方法及びシステムのいくつかの態様と比較することにより、当業者に明らかになるであろう。

高電流出力を提供する方法及び装置が、実質的に、少なくとも１つの図によって示され、少なくとも１つの図に関連して説明され、特許請求の範囲においてより完全に記載されるように、提供される。

これらの態様及び／又は他の態様は、添付図面に関して行う、例示的な実施形態の以下の説明から明らかになり、より容易に理解されよう。

本開示の態様による例示の試験システムを示すブロック図である。

本開示の態様による別の例示の試験システムを示すブロック図である。

本開示の態様による、外部デバイスと通信する例示の試験システムを示すブロック図である。

本開示の態様による試験システムにおけるフィードバックの一例を示すブロック図である。

本開示の態様による試験システムにおける別の例示のフィードバックを示すブロック図である。

本開示の態様による試験システムにおける例示の制御回路部を示すブロック図である。

本開示の態様による例示の試験システムの使用を示すフロー図である。

例示的な方法及び装置が開示されているが、例示的な方法及び装置への修正は、当業者によく知られている場合があるため、詳細に説明されない場合がある。

部品内に欠陥が存在するか否かを判断するのに試験システムを使用することができる。試験システムは、例えば、被試験部品を通して電流を導入することによって、その部品において磁界を発生させる磁気粒子検査システムとすることができる。磁界を発生させる前に部品上に導入された磁気粒子、又は磁界が発生する時点において部品上に導入される磁気粒子は、欠陥のエリアに凝集し得る。したがって、磁気粒子の集中（複数の場合もある）があるかについて部品を検査することによって、部品内の破片、亀裂等の欠陥を発見することができる。検査は、例えば、紫外線（ＵＶ）光又は可視光の下で可視である磁気材料を提供することによって容易にすることができる。

磁界を発生させるために、被試験部分又は磁界発生器に電流が提供され、ここで、電流は、ＡＣ又はＤＣとすることができ、例えば、数百アンペアから最大数千アンペアの範囲とすることができる。電流のアンペア数は、例えば、部品が作製される材料のタイプ、部品のサイズ、部品に堆積する磁気粒子等に依存し得る。したがって、電流は、電流を所望の仕様内に維持するためにフィードバック情報を使用して制御される。

開示される例示の方法及び装置は、試験システムの電流の改善された制御を提供するが、開示される方法及び装置は、高アンペア電流を必要とし得る他の任意のタイプのデバイスのために変更及び／使用することができる。

図１Ａは、本開示の態様による例示の試験システムを示すブロック図である。図１Ａを参照すると、部品１３０を試験するのに使用される例示の試験システム１００が示されている。試験システム１００は、コントローラ回路部１１０と、試験台１２０と、被試験部品１３０を保持するように構成されるパッド１２２及び１２４と、コントローラ回路部１１０からパッド１２２に電流を導通する導線１１２と、パッド１２４からコントローラ回路部１１０に電流を導通する導線１１４とを備えることができる。パッド１２２における電流は、部品１３０によってパッド１２４に導通される。コントローラ回路部１１０は、図１Ｃ、図２Ａ、図２Ｂ、図３及び図４に関してより詳細に説明される。

台１２０は、例えば、磁気粒子を有する液体を有するリザーバー（図示せず）も備えることができ、又は、リザーバーは、台１２０と別個とすることができる。液体は、磁界を発生させる電流（磁気電流（mag current））が部品１３０に印加される前に、又は磁気電流が部品１３０に印加される前及び印加される間、被試験部品１３０上に噴霧することができる。コントローラ回路部１１０は、磁気電流を、導線１１２及び１１４を介して部品１３０に提供する。

部品１３０を通る磁気電流により、磁界が部品１３０の周囲に展開することが可能になる。部品１３０内の何らかの欠陥により、磁界が欠陥において集中することが起こり得る場合があり、それにより、欠陥におけるより強力な磁界に起因してそれらの欠陥において磁気粒子が凝集する。その場合、磁気粒子の集中を有するエリアがあるかについて部品１３０を検査して、それらのエリアが予想外のエリアであるか否かを判断することができる。その場合、それらの予想外のエリアは、欠陥を有するエリアとしてフラグ付けすることができる。磁気粒子は、可視光、ＵＶ光、又は他の電磁（ＥＭ）スペクトル（複数の場合もある）において容易に検出されるように着色することができる。

試験システム１００は、例えば、配電網又は試験ロケーションにおける発電機等の供給源から、バッテリー、内蔵発電機等から電力を受信することができる。

図１Ｂは、本開示の態様による別の例示の試験システムを示すブロック図である。図１Ｂは、図１Ａの例示の試験システム１００と類似であるが、磁気電流が部品１３０に印加されるのではなく、磁気電流は磁界発生器１２６に印加される点が異なる。これにより、異なる配向の磁界を、部品１３０を試験するために発生させることが可能になり得る。

図１Ｃは、本開示の態様による、外部デバイスと通信する例示の試験システムを示すブロック図である。図１Ｃを参照すると、コントローラ回路部１１０は、無線及び／又は有線で、外部デバイス１５０と通信する通信機能を備えることができる。通信は、例えば、ＵＳＢ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、Ｆｉｒｅｗｉｒｅ（登録商標）等の１つ以上の適切な有線プロトコル、又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、近接場通信（ＮＦＣ）、Ｗｉ－Ｆｉ、セルラープロトコル等の無線プロトコルを介したものとすることができる。

外部デバイス１５０は、例えば、産業モニタリング／管理デバイス、パーソナルコンピューター、ラップトップ、サーバー、タブレットコンピューター、スマートウォッチ等とすることができる。外部デバイス１５０は、部品１３０を試験するためにコントローラ回路部１１０への入力を提供し、及び／又は試験システム１００からの任意のステータスを表示するのに使用することができる。例えば、本開示のいくつかの実施形態は、試験システム１００内のカメラ（例えば、３４２Ｂ）から外部デバイス１５０に写真及び／又はビデオを提供することを可能にすることができる。ビデオは、後に視聴するために記憶するか、リアルタイムで視聴するか、又は、例えば磁気粒子の異常な凝集を検出するためにソフトウェアアプリケーションによってモニタリングすることができる。

したがって、いくつかの実施形態は、カメラ３４２Ｂが写真及び／又はビデオを撮影する間に部品１３０を回転させることができ、一方、他の実施形態は、部品１３０の周囲にカメラ３４２Ｂを回転させることができる。カメラ３４２Ｂが部品１３０の全長の良好なビューを提供することが可能でない程に部品１３０が大きい場合、カメラ３４２Ｂは、部品１３０の長さに沿って移動することも可能とすることができ、又は、複数のカメラ３４２Ｂが存在することができる。

図２Ａは、本開示の態様による試験システムにおけるフィードバックの一例を示すブロック図である。図２Ａを参照すると、コントローラ回路部１１０における機能ブロックのうちのいくつかのブロック図が示されている。コントローラ回路部１１０は、オペレータインターフェース２００と、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）２１０と、電流制御回路部２２０と、電流源２３０と、シャントメータ（shunt meter）２４０と、デジタル電圧計（ＤＶＭ）２５０とを備えることができる。

オペレータインターフェース２００は、例えば、入力デバイス２０２と、出力デバイス２０４と、磁気ショットボタン（mag shot button）ボタン２０６とを備えることができる。出力デバイス２０４は、例えば、ステータス／情報をユーザーに伝達するのに使用することができる、ディスプレイスクリーン（複数の場合もある）、ライト（複数の場合もある）、スピーカー（複数の場合もある）、触覚モーター（複数の場合もある）等のうちの１つ以上を含むことができる。入力デバイス２０２は、例えば、選択、コマンド等を入力するのに使用することができる、キーボード、マウス、ボタン（複数の場合もある）、スライドスイッチ（複数の場合もある）、ダイアル（複数の場合もある）、タッチスクリーン（複数の場合もある）等のうちの１つ以上を含むことができる。

磁気ショットボタン２０６は、例えば、磁気電流が電流源２３０によって送信されるべきであるときを示すために押下することができる。磁気ショットボタン２０６は、入力デバイス２０２のうちの１つとみなすこともできる。したがって、磁気ショットボタン２０６は、物理ボタン、物理スイッチ、タッチスクリーン上のソフトボタン、オペレータインターフェース２００以外の別のロケーション上のプッシュバー等とすることができる。様々な実施形態は、オペレータインターフェース２００上の磁気ショットプッシュボタン２０６の代わりに、又は、オペレータインターフェース２００上の磁気ショットプッシュボタン２０６に加えて、試験システム１００の他のロケーション（複数の場合もある）において磁気ショットプッシュボタンを有することができる。

ＰＬＣ２１０は、プロセッサ２１２と、デジタルインターフェース回路部２１４と、制御出力回路部２１６と、制御入力回路部２１８とを備えることができる。回路部２１２、２１４、２１６、及び２１８のそれぞれが別個の基板／モジュールを備えることができるが、本開示の様々な実施形態はそのように限定されるとは限らない。例えば、デジタルインターフェース回路部２１４は、プロセッサ２１２と同じ基板／回路部上のものとすることができ、制御出力回路部２１６は、制御入力回路部２１８と同じ基板／回路部上のものとすることができる。他の様々な構成も企画される。

一実施形態において、制御出力回路部２１６は、アナログ信号を出力し、制御入力回路部２１８は、アナログ信号を受信することができるが、これらは、それぞれ、アナログ信号に加えて又はアナログ信号の代わりに、デジタル信号を出力及び受信することができる。

プロセッサ２１２は、デジタルインターフェース回路部２１４、制御出力回路部２１６、及び制御入力回路部２１８の入力及び出力を制御して、例えば、磁気電流を正しい初期値に設定するとともに、制御入力回路部２１８を通して受信されたフィードバックに応じて磁気電流を制御することを含む、様々な機能を実行するコードを実行する。

したがって、制御出力回路部２１６は、ファイアリングボード（firing board）２２６がＰＬＣ２１０によって求められた磁気電流を出力することができるように、制御信号を電流制御回路部２２０に出力することができる。デジタルインターフェース回路部２１４は、ＡＣ磁気電流を出力するのか又はＤＣ磁気電流を出力するのかを判断するように、信号をリレー２２２及び２２４に出力することができる。例えば、リレー２２４への適切な信号は、ＡＣ磁気電流を出力するのか又はＤＣ磁気電流を出力するのかを判断することができ、リレー２２２への適切な信号は、ファイアリングボード２２６によって磁気電流を出力する時点を判断することができる。出力磁気電流は、磁気ショット（mag shot）と称することもできる。リレー２２２から適切な信号を受信すると、ファイアリングボード２２６は、磁気ショットを出力するためのトリガー信号を電流源２３０に提供する。

１つ以上のファイアリングボード２２６が存在することができ、各ファイアリングボードは、電流源２３０によって出力されたＡＣ磁気電流又はＤＣ磁気電流を制御するように構成することもできるし、ＡＣ磁気電流及びＤＣ磁気電流の双方を制御するように構成することもできる。したがって、２２６のファイアリングボードは、複数の被試験部品１３０のために磁気ショットをトリガーすることが可能であり得る。複数の部品１３０が同じ試験台１２０にあることができ、又は、複数の試験台１２０が存在することができる。同様に、電流源２３０は、１つ以上の被試験部品１３０に磁気ショットを出力する単一の回路部を備えることができ、又は、各部品１３０及び／又は各試験台１２０に磁気ショットを出力する専用回路部が存在することができる。

説明を簡単にするために、単一の部品１３０が単一の試験台１２０において試験されるものとして説明される。したがって、リレー２２２から適切な信号を受信すると、ファイアリングボード２２６は、トリガー信号を電流源２３０に出力する。その後、電流源２３０は、磁気ショットを出力する。磁気ショットは、導線１１２を介して試験台１２０に、パッド１２２又は磁界発生器１２６のいずれかに提供される。その後、磁気ショットからの電流は、導線１１４を介してコントローラ回路部１１０に戻される。

出力電流は、シャントメータ２４０によって測定され、その測定値は、例えば、ミリボルト（ｍＶ）／１０００アンペア単位でＤＶＭ２５０に提供される。ＤＶＭ２５０は、シャントメータ２４０からの測定値を、例えば、制御入力回路部２１８によって使用するために、１Ｖ／１０００Ａに増幅するのに使用することができる。シャントメータ２４０及び／又はＤＶＭ２５０は、電流と電圧との間の他の相関を有する信号を出力することができることに留意すべきである。例えば、シャントメータ２４０は、２０ｍＶ／１０００Ａ、７０ｍＶ／１０００Ａ等である信号を出力することができ、又は、ＤＶＭ２５０は、０．５Ｖ／１０００Ａ、１．５Ｖ／１０００Ａ等である信号を出力することができる。したがって、シャントメータ２４０及び／又はＤＶＭ２５０は、或る値の範囲内である出力を提供することができ、ここで、その範囲は、異なる実施形態について変動し得る。

加えて、シャントメータ２４０及び／又はＤＶＭ２５０は、サポートされる範囲内の特定の出力相関の選択を可能にし得る。例えば、シャントメータ２４０は、１０ｍＡ／１０００Ａ～２００ｍＡ／１０００Ａである出力の選択を可能にし得る。同様に、ＤＶＭ２５０は、０．５Ｖ／１０００Ａ～１．５Ｖ／１０００Ａである出力の選択を可能にし得る。

その後、ＰＬＣ２１０内のプロセッサ２１２は、磁気ショットのフィードバックを使用して、異なるアンペア数で磁気ショットを出力するように電流源２３０を制御する更新されたトリガー信号を出力するようにファイアリングボード２２６を更に制御することができる。

説明を簡単にするために特定のデバイスがシャントメータ２４０及びＤＶＭ２５０と名付けられているが、本開示の様々な実施形態は、そのように限定されるとは限らないことに留意されたい。シャントメータ２４０は、高アンペア数（例えば、数十アンペア、数百アンペア、数千アンペア、又は或る範囲のアンペア）を有する電流を測定するように構成された任意の適切な電流検知デバイスとすることができ、ＤＶＭ２５０は、その出力信号のために入力信号を増幅するように構成される任意の適切な信号変換デバイスとすることができる。例えば、信号変換デバイスは、５０ｍＶ／１０００Ａを受信して、１Ｖ／１０００Ａを出力することができる。

加えて、電流制御回路部２２０が電流源２３０と別個のブロックであるものとして示されているが、本開示の様々な実施形態は、例えば、電流制御回路部２２０を電流源２３０の一部にすることができる。

図２Ｂは、本開示の態様による試験システムにおける別の例示のフィードバックを示すブロック図である。図２Ｂの試験システムは、図２Ａの試験システムと類似であるが、ＤＶＭ２５０が使用されない点が異なる。これは、例えば、シャントメータ２４０及び／又は制御入力回路部２１８が、制御入力インターフェース２１８がシャントメータ２４０からフィードバックを受信することができるように構成されるためであり得る。

図３は、本開示の態様による試験システムにおける例示の制御回路部を示すブロック図である。図３は、本開示の一実施形態による例示の制御回路部のブロック図を示している。図３を参照すると、本開示の様々な実施形態で使用することができる例示の制御回路部３００が示されている。コントローラ１１０は、例えば、制御回路部３００の少なくとも一部を備えることができる。制御回路部３００は、例えば、プロセッサ３１０と、メモリ３２０と、通信回路部３３０と、ＩＯインターフェース３４０とを備えることができる。プロセッサ３１０は、例えば、１つ以上のプロセッサ及び／又は１つのプロセッサ当たりに複数のコアを含むことができる。プロセッサ３１０は、例えば、プロセッサ２１２と類似とすることができる。

メモリ３２０は、不揮発性メモリ３２６及び揮発性メモリ３２８を備えることができる。ローカルデータを保持する記憶装置は、メモリ３２０の一部とすることもできるし、別個のメモリを備えることもできる。オペレーティングシステム３２２及びアプリケーション３２４は、例えば、不揮発性メモリ３２６に記憶することができ、プロセッサ３１０による実行のために揮発性メモリ３２８にコピーすることができる。本開示の様々な態様は、設計及び／又は実装依存である異なるメモリアーキテクチャを使用することができる。例えば、本開示のいくつかの態様は、不揮発性メモリ３２６内のオペレーティングシステム３２２及びアプリケーション３２４を少なくとも部分的に不揮発性メモリ３２６から実行させることができる。

通信回路部３３０は、制御回路部３００が、例えば、ＵＳＢ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、Ｆｉｒｅｗｉｒｅ（登録商標）等の有線プロトコル、又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、近接場通信（ＮＦＣ）、Ｗｉ－Ｆｉ、セルラープロトコル等の無線プロトコルを介して、別のデバイスと通信することを可能にすることができる。通信プロトコルは、例えば、独自プロトコルとすることもできる。様々なタイプの通信用の無線機を、簡単にするために送受信機と称することができる。通信は、例えば、センサを含む外部電子デバイスと行うことができる。通信回路部３３０は、ローカルネットワーク、セルラーネットワーク等の他のネットワークと通信するのに使用することもできる。

制御回路部３００は、入力デバイス３４２を介したユーザーとの通信、及び出力情報の出力デバイス３４４上への表示のためのＩＯモジュール３４０も備えることができる。入力デバイス３４２は、例えば、スイッチ、スライドスイッチ、ボタン、ポテンショメーター、ディスプレイの一部とすることができるタッチセンシティブスクリーン、マイクロフォン等を含むことができる。タッチセンシティブスクリーンは、ソフトボタン、スイッチ、スライドスイッチ等を有することができ、それらは、自身の物理的な対応物をエミュレートする。入力デバイス３４２は、例えば、様々なセンサ３４２Ａ、１つ以上のカメラ３４２Ｂ等も備えることができる。センサ３４２Ａは、例えば、モーションセンサ、全地球測位システム（ＧＰＳ）センサ等を含むことができる。出力デバイス３４４は、例えば、ディスプレイ、スピーカー、ＬＥＤ等を含むことができ、ステータス、命令等をユーザーに提供することができる。したがって、入力デバイス３４２は、入力デバイス回路部２０２と類似とすることができ、出力デバイス３４４は、出力デバイス回路部２０４と類似とすることができる。

様々なアプリケーション（ソフトウェア、ファームウェア等）を使用して入力を処理することができる。例えば、音声認識アプリケーションを使用して音声コマンドを処理することができ、パターン認識アプリケーションを使用して、物体、物体のロケーション、及び／又はパターンを識別することができる。例えば、カメラ３４２Ｂは、試験システム１００によって試験された部品１３０の写真又はビデオを提供することができる。次に、パターン認識アプリケーションは、磁気粒子の集中が存在する部品１３０のエリアを識別することができ、次に、それらのエリアをデータベースと比較して、それらのエリアが部品１３０内の欠陥（複数の場合もある）を示し得るか否かを判断することができる。

ＩＯモジュール３４０は、他のモジュール及び／又は電子回路部とインターフェースするのに使用することができる、制御入力回路部３４６及び制御出力回路部３４８も備えることができる。また、ＩＯモジュール３４０は、制御入力回路部２１８と類似とすることができる制御入力回路部３４６、及び制御出力回路部２１６と類似とすることができる制御出力回路部３４８を備えることができる。制御入力回路部３４６は、アナログ及び／又はデジタル信号を受信するように構成することができ、制御出力回路部３４８は、アナログ及び／又はデジタル信号を出力するように構成することができる。

プロセッサ３１０は、異なる実施形態において、異なるアーキテクチャを使用して動作することができる。例えば、プロセッサ３１０は、メモリ３２０を使用して実行すべき命令を記憶することができ、又は、プロセッサ３１０は、その命令のための自身のメモリ３１２を有することができ、ここで、メモリ３１２は、例えば、揮発性及び／又は不揮発性メモリを含むことができる。

様々な実施形態は、異なる機能を異なるようにグループ化することができる他のアーキテクチャを使用することができる。例えば、グループ化は、異なる集積回路チップにおいて行うことができる。或いは、グループ化は、ＩＯモジュール３４０及び通信回路部３３０等の異なるデバイスをともに組み合わせることができる。加えて、制御回路部３００は、論理的に様々な物理デバイスを指すことができる。例えば、出力デバイス３４４のうちの１つ以上は、入力デバイス３４２のうちの１つ以上と異なるロケーションにあるものとすることができる。

タッチパネルを含む様々な物理デバイスを試験システム１００の様々な機能を制御するのに使用することができるが、音声を使用してコマンドを与え、様々な機能を制御することもできる。音声入力は、例えば、制御回路部３００の入力デバイス３４２の一部であるマイクロフォンによって受信することができる。音声コマンドは、例えば、特定のコマンドを判断するためにプロセッサ３１０によって処理することができる。次に、特定のコマンドを使用して、試験システム１００を制御することができる。音声認識用のソフトウェアは、例えば、メモリ３２０内のオペレーティングシステム３２２及び／又はアプリケーション３２４の一部とすることができる。

したがって、制御回路部３００は、例えば、オペレータインターフェース２００、ＰＬＣ２１０、コントローラ１１０、及び必要に応じて試験システム１００の他の任意の部分のための使用を含む異なる使用のために構成することができるがわかる。いくつかの実施形態において、制御回路部３００を使用して、オペレータインターフェース２００及びＰＬＣ２１０のうちの少なくとも一部の機能を実行することができる。

制御回路部３００はブロック３００として示されているが、本開示の様々な態様は、制御回路部３００の異なる部分を物理的に別個にすることができることにも留意されたい。例えば、カメラ（複数の場合もある）３４２Ｂのうちの１つ以上を、例示の試験システム１００の異なる部分／ロケーションに搭載することができる。

図４は、本開示の態様による例示の試験システムの使用を示すフロー図である。図４を参照すると、ブロック４０２～４１２を含むフロー図４００が示されている。ブロック４０２において、例えば、試験システム１００における磁気ショットのためにパラメーターを選択することができる。選択されるパラメーターは、例えば、磁気ショットのアンペア数、磁気ショットの持続時間、磁気ショットの周波数等を含むことができる。選択されるパラメーターは、例えば、磁気ショットがＡＣであるのか又はＤＣであるのかも含むことができる。

パラメーターは、例えば、オペレータインターフェース２００を介して選択することができ、又は、パラメーターは、別の電子デバイス、例えば、外部デバイス１５０において選択して、通信回路部３３０を介して試験システム１００にダウンロードすることができる。その後、パラメーターは、ＰＬＣ２１０に通信することができる。

ブロック４０４において、パラメーターは、プロセッサ２１２によって処理することができ、プロセッサ２１２は、磁気電流アンペア数を制御するための、ファイアリングボード（複数の場合もある）２２６又は電流源２３０への適切な信号を出力するように制御出力回路部２１６を構成することができる。ブロック４０６において、ＰＬＣ２１０は、電流源２３０が磁気ショットを出力することができるようにトリガー信号を電流源２３０に発生させるための、ファイアリングボード２２６又は電流源２３０への信号を出力することができる。ファイアリングボード２２６又は電流源２３０への信号は、例えば、磁気ショットボタン２０６が手動モードにおいて押下されるか、若しくは磁気ショット信号が外部デバイス１５０から受信されるとき、又は、プロセッサ２１２若しくは制御出力回路部２１６が、次の磁気ショットが生成されるべきであると判断するときに出力することができる。

ブロック４０８において、シャントメータ２４０は、磁気ショットの電流アンペア数を測定することができる。ブロック４１０において、電流アンペア数は、例えば制御入力回路部２１８を介して、ＰＬＣ２１０にフィードバックすることができる。いくつかの実施形態において、シャントメータ２４０の出力は、ＤＶＭ２５０に提供することができ、ここで、ＤＶＭ２５０は、フィードバック信号を、制御入力回路部２１８への入力のために適切に増幅することができる。ブロック４１２において、プロセッサ２１２は、フィードバック情報を使用して、磁気ショットアンペア数を調整することができる。

フィードバックループにおいてＰＬＣ２１０を使用することにより、例えば、電気システム上の負荷に起因して出力電流の変化が見られる場合、高速な応答時間が可能になる。したがって、ＰＬＣ２１０を用いたフィードバック応答を使用する磁気ショットアンペア数の高速調整は、非常に有利である。以上からわかるように、ＰＬＣ２１０は、柔軟なプログラミングを介して応答ループを微調整することも可能にし、一方、ユーザーが磁気ショットの出力を視認し、その後、後続する磁気電流を手動で調整することを要求するシステムは、例えば、多くの部品を迅速かつ正確に検査する等のいくつかの使用には低速すぎる場合がある。加えて、回路基板は、その設計制限に起因して類似の応答時間を提供することが可能ではない場合がある。そのような１つの制限は、例えば、いくつかのタイミング機能又は測定機能のためのキャパシタ及び／又はインダクタの使用に起因したものとすることができる。加えて、従前の設計は、フィードバックループの一部としてＰＬＣを使用する本開示の本実施形態の正確性又は再現性を可能にし得ない。

磁気ショットアンペア数が指定された制限よりも大きい場合には試験システム１００が部品１３０を損傷させる場合があるため、迅速かつ正確に磁気ショットアンペア数を制御して、部品１３０の損傷を回避することが有利である。

本開示の様々な実施形態は、部品の検査のために磁界を発生させるように構成された磁気粒子検査システムであって、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）であって、出力電流のアンペア数についてのアンペア数信号を電流源に通信することと、電流源に、出力電流を出力するための第１の信号を通信することとを行うように構成された、ＰＬＣを備える、システムを開示することができる。本システムはまた、アンペア数信号に基づいて出力電流のアンペア数を調整することと、第１の信号を受信すると出力電流を出力することとを行うように構成される、電流源を備える。本システムは、電流検知デバイスであって、出力電流の出力アンペア数を測定することと、出力アンペア数に基づいてアンペア数情報を信号変換デバイスに通信することとを行うように構成された、電流検知デバイスを更に備え、信号変換デバイスは、アンペア数情報に基づいて、フィードバック情報をＰＬＣに提供するように構成され、ＰＬＣは、フィードバック情報に基づいて、アンペア数信号を更新し、更新されたアンペア数信号を電流源に通信するように構成される。

出力電流は、ＡＣ電流又はＤＣ電流のうちの一方とすることができる。出力電流は、被試験部品を通して提供して、部品のための磁界を発生させることができ、又は、出力電流は、部品を試験するために少なくとも１つの配向における磁界を発生させるように構成される磁界発生器に提供することができる。

本システムは、出力電流のアンペア数についての第１の入力、及び出力電流を出力するための第２の入力を受信するように構成されたインターフェースを備えることができ、第１の入力及び第２の入力のうちの一方又は双方は、磁気粒子検査システムの外部のデバイスから受信される。

磁気粒子検査システムは、無線通信又は有線通信のうちの一方又は双方を介して外部デバイスと通信するように構成することができる。第２の入力は、インターフェース上のディスプレイの一部であるソフトボタン、インターフェース上のディスプレイの一部ではない物理入力デバイスのうちの１つを介するか、又は磁気粒子検査システムの外部のデバイスからのものとすることができる。物理入力デバイスは、インターフェースの一部、又はインターフェースの一部ではない第２の物理デバイスとすることができる。

電流検知デバイスは、第１の数値のｍＶ／第２の数値のアンペアとしての出力アンペア数についてのアンペア数情報を提供するように構成することができる。信号変換デバイスは、アンペア数情報を受信することと、アンペア数情報を、第３の数値のｍＶ／第２の数値のアンペア単位のフィードバック情報に変換することとを行うように構成することができる。

電流源は、アンペア数信号を受信するように構成されるファイアリングボードを備えることができ、ファイアリングボードは、出力電流のアンペアを構成するための、電流源へのファイアリングボードアンペア数信号を提供するように構成することができる。電流源は、第１の信号を受信するように構成されるファイアリングボードを備えることができ、ファイアリングボードは、出力電流を出力するための、電流源への第２の信号を提供するように構成することができる。電流検知デバイスは、例えば、シャントメータとすることができ、信号変換デバイスは、例えば、デジタル電圧計とすることができる。

本開示の様々な実施形態はまた、部品の検査のために磁界を発生させるように構成された磁気粒子検査システムであって、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）であって、出力電流のアンペア数についてのアンペア数信号を電流源に通信することと、電流源に、出力電流を出力するための第１の信号を通信することとを行うように構成された、ＰＬＣを備える、システムを開示することができる。

本システムはまた、例えば、アンペア数信号に基づいて出力電流のアンペア数を調整することと、第１の信号を受信すると出力電流を出力することとを行うように構成される、電流源を含むことができる。本システムはまた、出力電流の出力アンペア数を測定することと、出力アンペア数に基づいてアンペア数情報をフィードバック情報としてＰＬＣに通信することとを行うように構成された、電流検知デバイスを備えることができ、ＰＬＣは、フィードバック情報に基づいて、アンペア数信号を更新し、更新されたアンペア数信号を電流源に通信するように構成することができる。

本システムは、出力電流のアンペア数についての第１の入力、及び出力電流を出力するための第２の入力を受信するように構成されたインターフェースを備えることができ、第１の入力及び第２の入力のうちの一方又は双方は、磁気粒子検査システムの外部のデバイスから受信することができる。

電流源は、ファイアリングボードであって、アンペア数信号を受信することであって、ファイアリングボードは、出力電流のアンペア数を構成するための、電流源へのファイアリングボードアンペア数信号を提供するように構成される、アンペア数信号を受信することと、第１の信号を受信することであって、ファイアリングボードは、出力電流を出力するための、電流源への第２の信号を提供するように構成することができる、第１の信号を受信することとを行うように構成される、ファイアリングボードを備えることができる。

本開示の様々な実施形態はまた、磁気粒子検査システムを使用する方法であって、部品を検査するために磁界を発生させるのに使用される出力電流のアンペア数についての入力を受信することと、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）によって、出力電流についてのアンペア数を電流源に通信することと、出力電流を提供するための入力を受信すると、ＰＬＣによって、電流源に、出力電流を出力するための信号を通信することとを含む、方法を開示することができる。本方法はまた、電流測定デバイスによって、出力電流の出力アンペア数を測定することと、出力アンペア数に基づいてフィードバック情報をＰＬＣに提供することと、ＰＬＣによって、フィードバック情報に基づいて、出力電流のアンペア数を調整することとを含むことができる。

本方法は、電流測定デバイスによって、出力アンペア数についてのアンペア数情報を信号変換デバイスに通信することと、信号変換デバイスによって、アンペア数情報に基づいて、フィードバック情報をＰＬＣに提供することとを更に含むことができる。

したがって、本方法及びシステムは、ハードウェア、ソフトウェア、及び／又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせで実現することができる。本方法及び／又はシステムは、少なくとも１つのコンピューティングシステムにおいて集中的に、又はいくつかの相互接続されたコンピューティングシステムにわたって異なる要素が分散される分散方式で、実現することができる。本明細書に記載した方法を実行するように適合された任意の種類のコンピューティングシステム又は他の装置が適している。ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせは、汎用コンピューティングシステムを、ロードされ実行されるとコンピューティングシステムを本明細書に記載した方法を実行するように制御する特定のプログラム又は他のコードとともに、含むことができる。別の実施態様は、切断工具／研磨工具のために設計された１つ以上の特定用途向け集積回路又はチップを含むことができる。いくつかの実施態様は、非一時的機械可読（例えば、コンピューター可読）媒体（例えば、フラッシュメモリ、光ディスク、磁気記憶ディスク等）を含むことができ、そうした非一時的機械可読媒体は、機械によって実行可能なコードの１つ以上のラインを記憶し、それにより、機械に、本明細書に記載したようなプロセスを実施させる。本明細書で使用される場合、「非一時的機械可読媒体」という用語は、全てのタイプの機械可読記憶媒体を含み、伝播信号を排除するように定義される。

本明細書において使用される場合、「回路（circuits）」及び「回路部（circuitry）」という用語は、物理的な電子構成要素（すなわち、ハードウェア）と、ハードウェアを構成することができ、ハードウェアが実行することができ、及び／又は他の方法でハードウェアに関連付けることができる、任意のソフトウェア及び／又はファームウェア（「コード」）とを指す。本明細書で使用される場合、例えば特定のプロセッサ及びメモリは、コードの１つ以上のラインの第１のセットを実行しているとき、第１の「回路」を含むことができ、コードの１つ以上のラインの第２のセットを実行しているとき、第２の「回路」を含むことができる。本明細書において使用される場合、「及び／又は」は、「及び／又は」によって連結されるリストにおける項目のうちの任意の１つ以上の項目を意味する。一例として、「ｘ及び／又はｙ」は、３つの要素の組｛（ｘ），（ｙ），（ｘ，ｙ）｝のうちの任意の要素を意味する。言い換えれば、「ｘ及び／又はｙ」は、「ｘ及びｙのうちの一方又は両方」を意味する。別の例として、「ｘ、ｙ及び／又はｚ」は、７つの要素の組｛（ｘ），（ｙ），（ｚ），（ｘ，ｙ），（ｘ，ｚ），（ｙ，ｚ），（ｘ，ｙ，ｚ）｝のうちの任意の要素を意味する。言い換えれば、「ｘ、ｙ及び／又はｚ」は、「ｘ、ｙ及びｚのうちの１つ以上」を意味する。本明細書において使用される場合、「例示的な」という用語は、非限定的な例、事例又は例証としての役割を果たすことを意味する。本明細書において使用される場合、「例えば」という用語は、１つ以上の非限定的な例、事例又は例証のリストを開始する。本明細書で使用される場合、回路部は、或る機能を実施するために必要なハードウェア及びコード（いずれかが必要である場合）を含む場合はいつでも、その機能の実施が（例えば、ユーザーが構成可能な設定、工場トリム等により）無効にされる又は有効にされていないか否かに関わりなく、回路部はその機能を実行するように「動作可能」である。

本方法及び／又はシステムを、或る特定の実施態様を参照して記載してきたが、当業者であれば、本方法及び／又はシステムの範囲から逸脱することなく、種々の変更を行うことができること及び均等物に置き換えることができることを理解するであろう。例えば、開示した例のブロック及び／又は構成要素を、組み合わせ、分割し、再配置し、及び／又は他の方法で変更することができる。加えて、本開示の範囲から逸脱することなく、本開示の教示に対して特定の状況又は材料を適合させるように多くの改変を行うことができる。したがって、本方法及び／又はシステムは、開示されている特定の実施態様に限定されない。代わりに、本方法及び／又はシステムは、字義通りにでも均等論のもとにおいても、添付の特許請求の範囲内に入る全ての実施態様を含む。

Claims (20)

1. 部品の検査のために磁界を発生させるように構成された磁気粒子検査システムであって、
   プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）であって、
   出力電流のアンペア数についてのアンペア数信号を電流源に通信することと、
   前記電流源に、前記出力電流を出力するための第１の信号を通信することであって、前記電流源は、
   前記アンペア数信号に基づいて前記出力電流の前記アンペア数を調整することと、
   前記第１の信号を受信すると前記出力電流を出力することと、
   を行うように構成される、第１の信号を通信することと、
   を行うように構成された、ＰＬＣと、
   電流検知デバイスであって、
   前記出力電流の出力アンペア数を測定することと、
   前記出力アンペア数に基づいてアンペア数情報を信号変換デバイスに通信することと、
   を行うように構成された、電流検知デバイスと、
   を備え、
   前記信号変換デバイスは、前記アンペア数情報に基づいて、フィードバック情報を前記ＰＬＣに提供するように構成され、
   前記ＰＬＣは、前記フィードバック情報に基づいて、前記アンペア数信号を更新し、該更新されたアンペア数信号を前記電流源に通信するように構成される、システム。
2. 前記出力電流は、ＡＣ電流又はＤＣ電流のうちの一方である、請求項１に記載のシステム。
3. 前記出力電流は、前記部品を通して提供されて、前記部品のための前記磁界が発生する、請求項１に記載のシステム。
4. 少なくとも１つの配向における前記磁界を発生させるように構成された磁界発生器を備える、請求項１に記載のシステム。
5. 前記出力電流のアンペア数についての第１の入力、及び前記出力電流を出力するための第２の入力を受信するように構成されたインターフェースを備える、請求項１に記載のシステム。
6. 前記第１の入力及び前記第２の入力のうちの一方又は双方は、前記磁気粒子検査システムの外部のデバイスから受信される、請求項５に記載のシステム。
7. 前記磁気粒子検査システムは、無線通信又は有線通信のうちの一方又は双方を介して前記外部のデバイスと通信するように構成される、請求項６に記載のシステム。
8. 前記第２の入力は、前記インターフェース上のディスプレイの一部であるソフトボタン、前記インターフェース上のディスプレイの一部ではない物理入力デバイスのうちの１つを介するか、又は前記磁気粒子検査システムの外部のデバイスからのものである、請求項５に記載のシステム。
9. 前記物理入力デバイスは、前記インターフェースの一部、又は該インターフェースの一部ではない第２の物理デバイスである、請求項８に記載のシステム。
10. 前記電流検知デバイスは、第１の数値のｍＶ／第２の数値のアンペアとしての前記出力アンペア数についてのアンペア数情報を提供するように構成される、請求項１に記載のシステム。
11. 前記信号変換デバイスは、
    前記アンペア数情報を受信することと、
    前記アンペア数情報を、第３の数値のｍＶ／前記第２の数値のアンペア単位のフィードバック情報に変換することと、
    を行うように構成される、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記電流源は、前記アンペア数信号を受信するように構成されるファイアリングボードを備え、該ファイアリングボードは、前記出力電流の前記アンペア数を構成するための、前記電流源へのファイアリングボードアンペア数信号を提供するように構成される、請求項１に記載のシステム。
13. 前記電流源は、前記第１の信号を受信するように構成されるファイアリングボードを備え、該ファイアリングボードは、前記出力電流を出力するための、前記電流源への第２の信号を提供するように構成される、請求項１に記載のシステム。
14. 前記電流検知デバイスは、シャントメータである、請求項１に記載のシステム。
15. 前記信号変換デバイスは、デジタル電圧計である、請求項１に記載のシステム。
16. 部品の検査のために磁界を発生させるように構成された磁気粒子検査システムであって、
    プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）であって、
    出力電流のアンペア数についてのアンペア数信号を電流源に通信することと、
    前記電流源に、前記出力電流を出力するための第１の信号を通信することであって、前記電流源は、
    前記アンペア数信号に基づいて前記出力電流の前記アンペア数を調整することと、
    前記第１の信号を受信すると前記出力電流を出力することと、
    を行うように構成される、第１の信号を通信することと、
    を行うように構成された、ＰＬＣと、
    電流検知デバイスであって、
    前記出力電流の出力アンペア数を測定することと、
    前記出力アンペア数に基づいてアンペア数情報をフィードバック情報として前記ＰＬＣに通信することと、
    を行うように構成された、電流検知デバイスと、
    を備え、
    前記ＰＬＣは、前記フィードバック情報に基づいて、前記アンペア数信号を更新し、該更新されたアンペア数信号を前記電流源に通信するように構成される、システム。
17. 前記システムは、前記出力電流のアンペア数についての第１の入力、及び前記出力電流を出力するための第２の入力を受信するように構成されたインターフェースを備え、前記第１の入力及び前記第２の入力のうちの一方又は双方は、前記磁気粒子検査システムの外部のデバイスから受信される、請求項１６に記載のシステム。
18. 前記電流源は、ファイアリングボードであって、
    前記アンペア数信号を受信することであって、該ファイアリングボードは、前記出力電流の前記アンペア数を構成するための、前記電流源へのファイアリングボードアンペア数信号を提供するように構成される、前記アンペア数信号を受信することと、
    前記第１の信号を受信することであって、該ファイアリングボードは、前記出力電流を出力するための、前記電流源への第２の信号を提供するように構成される、前記第１の信号を受信することと、
    を行うように構成される、ファイアリングボードを備える、請求項１６に記載のシステム。
19. 磁気粒子検査システムを使用して部品を検査する方法であって、
    前記部品を検査するために磁界を発生させるのに使用される出力電流のアンペア数についての入力を受信することと、
    プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）によって、前記出力電流についての前記アンペア数を電流源に通信することと、
    前記出力電流を提供するための入力を受信すると、前記ＰＬＣによって、前記電流源に、前記出力電流を出力するための信号を通信することと、
    電流測定デバイスによって、前記出力電流の出力アンペア数を測定することと、
    前記出力アンペア数に基づいてフィードバック情報を前記ＰＬＣに提供することと、
    前記ＰＬＣによって、前記フィードバック情報に基づいて、前記出力電流の前記アンペア数を調整することと、
    を含む、方法。
20. 前記電流測定デバイスによって、前記出力アンペア数についてのアンペア数情報を信号変換デバイスに通信することと、
    前記信号変換デバイスによって、前記アンペア数情報に基づいて、前記フィードバック情報を前記ＰＬＣに提供することと、
    を含む、請求項１９に記載の方法。

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