JP2024514358A - 高温ｅｃａプローブ - Google Patents
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Abstract
物品を分析するための渦電流プローブアセンブリが提供される。渦電流プローブアセンブリは、ハウジングと、ハウジング上又はハウジング内に配設された渦電流プローブと、バリア層と、を含む。ハウジングは、ハウジング内に延在し、ハウジング内にループを形成する、冷媒通路を有する。冷媒通路は、ハウジングを通る冷媒の流れを可能にする。渦電流プローブは、渦電流プローブの第１の表面で、冷媒通路の第１の部分と熱的に結合する。バリア層は、渦電流プローブの第１の表面の反対側の、渦電流プローブの第２の表面上にある。
Description
関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年４月２２日に出願された米国仮特許出願第６３／２０１，２９７号の優先権を主張し、その内容は参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０２１年４月２２日に出願された米国仮特許出願第６３／２０１，２９７号の優先権を主張し、その内容は参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
本文書は、概して、構成要素を分析するために使用することができる非破壊試験（ＮＤＴ）検査デバイスと共に使用するためのシステムに関するが、これに限定されるものではない。より具体的には、本出願は、構成要素の分析のサポートに使用することができる渦電流プローブのための冷却システムに関するが、これに限定されるものではない。
渦電流試験（ＥＣＴ）は、非破壊試験の一形態である。ＥＣＴは、導電性材料上若しくは内部の亀裂、欠陥、又は腐食を検出するために使用することができる。例解として、構造体は、ＥＣＴを使用して、表面に開いているか、又は表面の近くにある欠陥などの特徴を検出するために分析され得る。そのような構造体は、機体又は翼領域の部品を形成する導電性構造体、又はバー若しくはスパーなどの関連する支持構造体などの航空宇宙用途に使用される物品を含むことができる。別の例では、導電性配管及び他の管類などの、石油化学抽出、輸送、又は処理に関連する物品は、ＥＣＴを使用して検査することができる。ＥＣＴはまた、例えば、物品に対する熱処理の効果をモニタリングするため、又は導電性コーティング上の非導電性コーティングの厚さを決定するために使用され得る。
典型的には、ＥＣＴは、１つ以上の導電コイルを通る交流電流によって作り出された振動磁場を生成する、渦電流プローブを使用する。渦電流プローブが通電され、導電性材料に近づくと、導電性材料に渦電流が誘導される。欠陥又は厚さの変化などの導電性材料の不均一性は、結果として生じる磁場と共に、誘導渦電流の振幅及びパターンを変更する可能性がある。渦電流分布の変更された振幅又は空間パターンは、渦電流プローブの受信機コイルのインピーダンスを感知することによって検出され得る。検出されたインピーダンスデータは、記録又はプロットすることができ、次いで、例えば、検査されている構成要素の変化及び／又は欠陥を識別するために、オペレータによって使用することができる。
物品が、鋼などの強磁性材料を含む場合は、材料と関連付けられた強磁性は、ＥＣＴを使用して物品の欠陥を感知することの困難性を増加させる。ＥＣＴ中に渦電流プローブが欠陥を検出する能力に影響を与える強磁性の問題に対処するために、強磁性物品は、物品のキュリー点を上回る温度で分析される。キュリー点では、強磁性特性に急激な変化が生じるため、物品の強磁性のＥＣＴへの影響はより小さい（例えば、キュリー点を上回る試験は、被試験物品の強磁性挙動を抑制し、ＥＣＴを使用した試験を容易にする）。例えば、鋼のキュリー点は、７００℃を超え得る。したがって、ＥＣＴは、物品が７００℃を超えるときに行うことができる。しかしながら、物品がキュリー点を超える温度で分析されると、ＥＣＴで使用される渦電流プローブは、渦電流プローブを劣化させ得、ＥＣＴ中に使用された渦電流プローブの早期故障を引き起こし得る、極端な熱レベル及び極端な熱サイクルにさらされる。
上記の課題に対処するために、本発明者は、渦電流プローブが、ＥＣＴ中に渦電流プローブの渦電流アレイ（ＥＣＡ）を冷却する構成を含むことができることを認識している。任意選択的に、渦電流プローブアセンブリは、物品のＥＣＴ中のＥＣＡへの摩耗又は損傷を抑制しながら、ＥＣＴ中のＥＣＡを制御する電子機器を冷却することができる。
本開示の例は、ハウジングと、ハウジング内に延在する冷媒通路と、を含む渦電流プローブアセンブリを提供することによって、上記の課題を解決する。冷却装置の動作中、水、油、又はエチレングリコール若しくはプロピレングリコールを含む冷却剤などの冷媒が、渦電流プローブアセンブリに提供される。渦電流プローブアセンブリはまた、高温にある物品を分析するために使用することができる渦電流プローブも含むことができる。一実施形態では、渦電流プローブは、高温での物品の分析中に渦電流プローブによって吸収された熱が、冷媒通路と、冷媒通路内の冷媒とに伝導するように、冷媒通路と熱的に結合され得る。加えて、冷却装置は、渦電流プローブに隣接して配設されたバリア層を含むことができ、バリア層は、渦電流プローブと、ＥＣＴ中に分析されている物品との間の熱バリア又は保護バリアとして機能する。
更なる例では、冷却装置は、渦電流プローブ内のＥＣＡを制御する電子機器を含むことができる。電子機器は、渦電流プローブとは反対側のハウジングの側面に配設することができる。更に、電子機器は、放熱を介して電子機器によって吸収された熱が、冷媒通路と、冷媒通路内の冷媒と、に伝導するように、冷媒通路に熱的に結合され得る。
本開示の例は、ハウジングと、ハウジング内に延在する冷媒通路と、を含む渦電流プローブアセンブリを提供する。冷却装置の動作中、水、油、又はエチレングリコール若しくはプロピレングリコールを含む冷却剤などの冷媒が、渦電流プローブアセンブリに提供される。渦電流プローブアセンブリはまた、高温にある物品を分析するために使用することができる渦電流プローブも含むことができる。一実施形態では、渦電流プローブは、高温での物品の分析中に渦電流プローブによって吸収された熱が、冷媒通路と、冷媒通路内の冷媒とに伝導するように、冷媒通路と熱的に結合され得る。加えて、冷却装置は、渦電流プローブに隣接して配設されたバリア層を含むことができ、バリア層は、渦電流プローブと、ＥＣＴ中に分析されている物品との間の熱バリア又は保護バリアとして機能する。
更なる実施形態では、冷媒通路は、渦電流プローブアセンブリの渦電流プローブと直接接触することができる。本実施形態では、渦電流プローブは、約０．０７ｍｍ～約０．５ｍｍの範囲の厚さを有することができる。約０．０７ｍｍ～約０．５ｍｍの範囲の厚さを有する渦電流プローブと冷媒通路が直接接触する実施形態では、渦電流プローブが冷媒通路と直接接触することができるため、渦電流プローブの温度が約１００℃である間、バリアの外面は約７００℃の温度を有し得る、バリアの外面と冷媒通路との間に温度勾配が形成され得る。
ここで、図、より具体的には図１を参照すると、本開示の一実施形態による、物品１０４を分析することができる渦電流プローブ１０２を有する渦電流プローブアセンブリ１００が示される。渦電流プローブアセンブリ１００はまた、ハウジング１０６内に配設された冷媒通路１０８と共にハウジング１０６も含むことができる。ハウジング１０６は、３００系ステンレス鋼などの任意の金属合金から形成され得る。加えて、ハウジング１０６は、オーストリアのウィーンに本社を置くＬｉｔｈｏｚ（商標）から入手可能なものなどの、任意のタイプの添加剤技術を使用して形成され得る。ハウジング１０６が添加剤技術から形成されている実施形態では、ハウジング１０６は、バリア１１８などの別個のバリアを有する代わりに、ハウジング１０６のセラミック構造が、ハウジング１０６がバリアとして機能し、バリア１０８と同じ機能を有することを可能にするように、セラミック材料から形成され得る。ハウジング１０６が添加剤技術を使用して形成されている本実施形態では、渦電流プローブ１０２は、冷媒通路１０８の冷媒通路セクション２１０（図２Ａ）などの冷媒チャネルの底部に挿入され得る。図１を参照してわかるように、冷媒通路１０８は、ハウジング１０６の頂面１１２でハウジング１０６内に延在する第１の部分１１０を含む。更に、冷媒通路１０８は、冷媒通路がハウジング１０６内にループを形成するハウジング頂面１１２から離隔して延在する第２の部分１１４を含む。加えて、冷媒通路１０８は、ハウジング１０６の長さ１２２に沿って延在し得る。図１を参照してわかるように、渦電流プローブ１０２は、ハウジング１０６の底面１１６に配設され得、渦電流プローブ１０２の側面２００（図２Ａ）は、ハウジング底面１１６に隣接して配設されている。加えて、渦電流プローブアセンブリ１００は、渦電流プローブ１０２の側面１２０に配設されたバリア１１８を含むことができる。
渦電流プローブ１０２は、亀裂、空隙などの欠陥について物品１０４を分析するために使用することができる。特に、図３を参照して考察されるように、渦電流プローブ１０２は、ＥＣＡ３００を制御するために使用することができる回路３０４と共に、プリント回路基板（ＰＣＢ）３０２上に配設された個々のコイル４００（図４）を有するＥＣＡ３００を含むことができる。特に、回路３０４は、ＥＣＡ３００を制御するための電子機器を含むことができる。図３を参照して示される実施形態では、ＥＣＡ３００は、送受信構成を有することができる。ＰＣＢ３０２は、可撓性ＰＣＢセクション３０６などのＰＣＢ３０２の一セクションが、渦電流プローブアセンブリ１００及び渦電流プローブ１０２の要件に基づいて操作され得るように、可撓性であり得る。一実施形態では、渦電流プローブアセンブリ１００は、ＰＣＢ３０２及び可撓性ＰＣＢセクションと共に、約０．０１ｍｍ～約０．５ｍｍの範囲の厚さを有することができる。ＰＣＢ３０２及びＰＣＢセクション３０６と共に、薄い渦電流プローブ１０２のおかげで、このことは、冷却が生じ得る効率を増加させる。更に、ＰＣＢ３０２及びＰＣＢセクション３０６と共に、渦電流プローブ１０２の薄い構成は、渦電流プローブ側２００での冷却を可能にする。
一実施形態では、渦電流プローブ１０２のコイル４００は、ブリッジモード、送受信モード、又は差動送受信モードのうちの１つで動作することができる。加えて、渦電流プローブ１０２のコイルは、図５Ａ～図５Ｃを参照して示されるように、アレイ構成を有することができる。例えば、図５Ａでは、コイル４００は、アレイ５００を形成するために、一列に配置することができる。加えて、コイルは、図５Ｂを参照して示されるように、アレイ５０２を形成するために、２本のオフセット線で配置することができる。図５Ｂの実施形態では、アレイ５０２は、コイル４００の列５０６と共に、コイル４００の列５０４によって画定することができる。図５Ｂを参照してわかるように、列５０４は、列５０６からオフセットすることができる。特に、図５Ｂを参照して示される実施形態では、列５０４のコイル４００の中心５０８が、列５０６内のコイル４００の中心５１０と整列している代わりに、中心５０８及び中心５１０は、図５Ｂを参照して示されるように、幅「ｗ」離間されている。したがって、列５０４のコイル４００によって見逃されたいずれの検査領域も、列５０６のコイル４００によって検査されるであろう。更に、渦電流プローブ１０２は、図５Ｃ及びアレイ５０８を参照して示されるように、任意の数の列を有するコイルのアレイを有することができる。２列及び４列のアレイのみが示されているが、アレイは、実施形態に従って、アレイの各々において任意の数のコイル４００を有する任意の数のアレイを有することができることに留意されたい。
渦電流プローブ１０２が、図５Ａ～図５Ｃを参照して示されるアレイ５００、５０２、及び５０８などのコイルのアレイを含む実施形態では、渦電流プローブ１０２は、図６を参照して示されるように、発生器６０４から、コイル４００のアレイ５００、５０２、及び５０８などのコイルのアレイ内の１つ以上の要素に、発生器信号６０２を提供するセレクタ６００を含むことができる。一実施形態では、セレクタ６００は、回路３０４からの制御信号に応答して、渦電流プローブ１０２の動作中に選択されたコイル４００を駆動するための信号経路を確立することができる。例示的に示されるように、セレクタ６００のスイッチ６０６を参照して、セレクタ６００は、スイッチ６０６が、発生器信号６０２と、コイル４００の選択されたものとの間の信号経路を確立することを可能にすることができる。加えて、セレクタ６００は、コイル４００の選択されたものの励起によって誘導された渦電流の指標を受信するように、動作のために選択されるコイル４００をモニタリングする回路を含むことができる。多重化の更なる例は、米国特許第８，８１６，６８０号に見出すことができ、その全体が本明細書に組み込まれる。
図１に注意を戻すと、上述したように、渦電流プローブアセンブリ１００は、物品１０４を分析して、表面に開いているか又は表面の近くにある欠陥、亀裂、空隙などなどの特徴を検出することができる。物品１０４の例は、金属棒、金属管、パイプ、飛行機の機体、飛行機の翼、鉄道車輪などの鉄道車両用の構成要素などを含むことができる。物品１０４は、鋼などの強磁性材料であり得る。物品１０４の強磁性は、ＥＣＴ中に欠陥を検出するための渦電流プローブ１０２の能力に影響を与え得る。しかしながら、物品１０４が、物品１０４が形成される材料のキュリー点を上回ると、物品１０４の強磁性のＥＣＴへの影響がより小さくなるように、強磁性特性に急激な変化が生じる。例えば、鋼のキュリー点は、７００℃を超え得る。渦電流プローブ１０２を使用して、物品１０４を形成するために使用される材料のキュリー点を上回る物品１０４を分析する場合、渦電流プローブアセンブリ１００は、物品１０４の分析中の渦電流プローブ１０２の過熱を防止するために、渦電流プローブ１０２の温度を調整することができる。特に、図２Ａを参照して示されるように、冷媒通路１０８は、冷媒２０２を渦電流プローブアセンブリ１００に提供することができる。
一実施形態では、冷媒２０２は、ハウジング１０６の入口ポート２０４において、渦電流プローブアセンブリ１００及びハウジング１０６に供給され得る。加えて、冷媒２０２は、ハウジング１０６の出口ポート２０６を介してハウジング１０６を出ることができる。冷媒通路１０８は、図２Ａに関して示されるように、ハウジング１０６の側面に配設された冷媒通路セクション２０８及び２０９を含むことができる。いくつかの実施形態では、冷媒通路１０８は、図２Ｃを参照して示されるように、入口ポート２０４及び出口ポート２０６から延在する、図２Ｂに関して示されるようなジャケット構造体２１４を含むことができる。
更に、一実施形態では、冷媒通路１０８は、渦電流プローブ１０２の可撓性ＯＣＢセクション３０６の温度を調整するように機能することができる。より具体的には、図２Ａを参照して示されるように、冷媒通路セクション２０８は、渦電流プローブ１０２の可撓性ＯＣＢセクション３０６と熱的に結合し得る。ここで、冷媒通路セクション２０８を通過する冷媒２０２は、渦電流プローブアセンブリ１００の動作中、可撓性ＯＣＢセクション３０６から熱を吸収し得、それによって、物品１０４の分析中に可撓性ＯＣＢセクション３０６の温度を調整する。
図２Ａを参照してわかるように、冷媒通路１０８の冷媒通路セクション２０８及び２０９は、冷媒通路セクション２１０と共に組み合わされて、入口ポート２０４と出口ポート２０６との間に、冷媒２０２と渦電流プローブ１０２との間に熱伝達が生じ得る冷媒通路ループ２１２を形成することができる。冷媒通路セクション２０８及び２０９は、ハウジング１０６の長さに沿って延在し得るか、又は冷媒通路セクション２１０がハウジング１０６に沿って延在する長さ及び／又は表面とは異なるハウジング１０６の表面の近くに延在し得る。更に、図２Ａを参照してわかるように、渦電流プローブアセンブリ１００は、物品１０４から距離「Ｄ」だけ離間することができる。一実施形態では、距離「Ｄ」は、約０．５ｍｍ～約３．０ｍｍの範囲内であり得、約１．０ｍｍであり得る。
述べたように、冷却ループの構成は、冷媒２０２と渦電流プローブ１０２との間の熱伝達を容易にすることができる。特に、渦電流プローブ１０２は、冷媒通路セクション２１０に隣接している。物品１０４の材料は、分析中に渦電流プローブ１０２を加熱され得るように、そのキュリー点を上回り得る。渦電流プローブ１０２が冷媒通路セクション２１０に隣接していることにより、渦電流プローブ１０２は、冷媒通路セクション２１０を通過する冷媒２０２と、渦電流プローブ１０２との間に、伝導を介した熱伝達が生じ得るように、冷媒通路セクション２１０及び冷媒通路１０８と熱的に結合され得る。冷媒は、熱を吸収することができる、液体形態の空気中の任意の流体であり得る。冷媒２０２に使用することができる流体の例は、水、油、グリコール、エチレングリコール、又はプロピレングリコールを含むことができる。加えて、冷媒に使用することができる流体の例は、水、油、又はグリコールの組み合わせを含むことができる。
一実施形態では、冷媒通路１０８は、回路３０４の温度を調整することができる。いくつかの実施形態では、回路３０４は、物品１０４に近接することができる。渦電流プローブアセンブリ１００による物品１０４の分析中に、熱が物品１０４から放射され、回路３０４に悪影響を及ぼす可能性がある。一実施形態では、回路３０４は、冷媒通路１０８のセクション２１６に熱的に結合され得る。回路３０４が冷媒通路ループ２１２に熱的に結合されていることにより、冷媒通路ループ２１２を通過する冷媒２０２と、回路３０４との間に、伝導を介した熱伝達が生じ得る。
図１に注意を戻すと、渦電流プローブアセンブリ１００が物品１０４を分析するために使用されているとき、渦電流プローブ１０２は、物品１０４の潜在的な欠陥を検出するために、物品１０４の上を何度も移動される。代替的な実施形態では、渦電流プローブアセンブリ１００は、棒、管、又は任意の他のタイプの物品用の生産ラインに固定され得ることに留意されたい。代替的な実施形態では、物品は、渦電流プローブアセンブリ１００の下を物品が通過すると、渦電流プローブアセンブリ１００が物品を検査することができるように、渦電流プローブアセンブリ１００の下の生産ラインを通過する。物品１０４の分析中、渦電流プローブ１０２に損傷が生じるのを防止するために、渦電流プローブアセンブリ１００は、バリア１１８を含むことができる。一実施形態では、バリア１１８は、渦電流プローブ１０２を物品１０４から部分的に熱絶縁することができる熱バリアであり得る。加えて、バリアは、分析中に物品１０４の表面に沿って移動されることによって生じ得る早期摩耗から渦電流プローブ１０２を保護するように機能することができる。一実施形態では、バリア１１８は、渦電流プローブ１０２の耐温度性及び耐摩耗性を増加させるセラミック材料から形成され得る。バリア１１８に使用され得る材料の例としては、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化クロム、酸化アルミニウム、及び酸化ジルコニウムを挙げることができる。バリア１１８はまた、実施形態に従って、任意のタイプの３００系鋼などのオーステナイトステンレス鋼、又は高い耐熱性及び機械的抵抗性、低い熱伝導性、及び低い導電性を提供する任意の材料の薄層から形成され得る。更に、実施形態によれば、バリア１１８は、物理蒸着、電子ビーム蒸着、パルスレーザ蒸着、又は任意のタイプのスパッタリング技術などの薄膜蒸着プロセスを使用して形成され得る。
図２Ａ～図２Ｃを参照して示される実施形態に加えて、冷媒通路は、本開示の代替的な実施形態に従って渦電流プローブアセンブリ７００が示される、図７を参照して示される構成を有することができる。渦電流プローブアセンブリ７００は、物品１０４を分析するための渦電流プローブ１０２を含むことができる。渦電流プローブアセンブリ７００はまた、冷媒２０２が流れることができる冷媒通路７０２も含むことができる。一実施形態では、冷媒通路７０２は、図７を参照して示されるように、渦電流プローブアセンブリ７００のハウジング７０６の上部分に配設された上部セクション７０４を含むことができる。更に、図７を参照してまた示されるように、冷媒通路７０２は、ハウジング７０６の下部分に配設された下部セクション７０８を含むことができる。一実施形態では、冷媒通路の上部セクション７０４は、冷媒通路７０２及び冷媒通路の上部セクション７０４を通過する冷媒２０２が、渦電流プローブアセンブリ７００による物品１０４の分析中に回路３０４から熱を奪うことができるように、回路３０４と熱的に結合され得る。冷媒通路１０８と同様に、冷媒通路７０２は、ハウジング１０６の長さ１２２に沿って延在し得る。一実施形態では、ハウジング７０６は、回路３０４と冷媒通路の上部セクション７０４との間で熱結合及び熱伝達が生じ得る熱拡散セクション７１０を含むことができる。一実施形態では、ハウジング熱拡散セクション７１０は、熱拡散器であり得る。更に、ハウジング７０６は、３００系鋼の高温特性、低い熱伝達特性、低い伝導特性、及び低い強磁性特性により、３００系ステンレス鋼などの任意の金属合金から形成され得る。
一実施形態では、冷媒通路７０２は、渦電流プローブ１０２の可撓性ＯＣＢセクション３０６の温度を調整するように機能することができる。より具体的には、図７を参照して示されるように、冷媒通路７０２は、渦電流プローブ１０２の可撓性ＯＣＢセクション３０６と熱的に結合しているセクション７１２を含むことができる。ここで、冷媒通路セクション７１２を通過する冷媒２０２は、渦電流プローブアセンブリ７００の動作中、可撓性ＯＣＢセクション３０６から熱を吸収し得、それによって、物品１０４の分析中に可撓性ＯＣＢセクション３０６の温度を調整する。冷媒通路７０２内への冷媒２０２の通過を可能にするために、ハウジング７０６は、ハウジング７０６の頂部分における入口ポート７１４を含むことができる。冷媒２０２が冷媒通路７０２を通って移動し、渦電流プローブ１０２、回路３０４、及び可撓性ＯＣＢセクション３０６から熱を吸収すると、冷媒２０２は、出口ポート７１６を介してハウジング７０６を出ることができる。図７を参照して示される実施形態では、冷媒通路７０２は、冷媒通路の上部セクション７０４、冷媒通路の下部セクション７０８、及び冷媒通路セクション７１２と共に組み合わされて、ハウジング７０６内における入口ポート７１４と出口ポート７１６との間の冷却ループ７１８を形成することができる。
上で説明される実施形態では、回路３０４は、ハウジング１０６／７０６に対してローカルであると説明された。本開示の代替的な実施形態によれば、回路３０４は、図８～図１０を参照して示されるように、渦電流プローブ１０２の温度を調整する冷媒通路で冷却されるのと同時に、ハウジング１０６／７０６から分離され得る。ここで、図８及び図９を参照すると、本開示の一実施形態による、物品１０４を分析するための渦電流プローブ１０２を有する渦電流プローブアセンブリ８００が示される。一実施形態では、図８及び図９を参照して示されるように、冷媒通路１０８は、その中に配設された冷媒ラインセット８０２を含むことができる。冷媒ラインセット８０２は、図９を参照して示されるように、冷媒通路９００～９０４を含むことができる。一実施形態では、冷媒２０２は、物品１０４の分析中に渦電流プローブ１０２の温度を調整するために、冷媒通路９００～９０４を通過することができる。更に、図９を参照してわかるように、回路３０４は、冷媒通路９００～９０４に隣接して配設され得る。例えば、回路３０４は、冷媒通路９００～９０４の各々と熱的に結合され得、冷媒通路９００～９０４の各々を通過する冷媒２０２は、回路３０４から熱を吸収し得、それによって、回路３０４の温度を調整する。しかしながら、回路３０４は、回路３０４が冷媒通路９００～９０４のうちの１つ又は２つのみと熱的に結合され得るように、冷媒通路９００～９０４の任意の組み合わせと熱的に結合され得ることに留意されたい。一実施形態では、図１０を参照してわかるように、回路３０４は、ハウジング１０６から離れているなど、ハウジング１０６から分離され得る。
図９を参照して説明される構成は、図１及び図２を参照して説明されるハウジング１０６及び冷媒通路ループ２１２と併せて、その構成要素と共に示されるが、図９を参照して説明される構成はまた、本開示の一実施形態による、図７を参照して説明されるハウジング７０６及び冷却ループ７１８と併せて、その構成要素と共に使用することができることに留意されたい。例えば、冷媒通路９００～９０４と共に冷媒ラインセット８０２は、入口ポート７１４でハウジング７０６に入ることができ、かつ７１６でハウジング７０６を出ることができ、冷却ループ７１８は、前に考察された構成要素に加えて、冷媒通路９００～９０４を含むことができる。
図９を参照して示されるように、可撓性ＯＣＢセクション３０６は、冷媒ラインセット８０２内の回路３０４と結合し得、次いで、冷媒ラインセット８０２から外に延在し得る。更に、図８を参照して示されるように、可撓性ＯＣＢセクション３０６は、回路３０４と渦電流プローブ１０２との間の冷媒ラインセット８０２の外面８０４に沿って延在し得る。更に、可撓性ＯＣＢセクション３０６は、冷媒ラインセット８０２内の冷媒２０２が、物品１０４の分析中に可撓性ＯＣＢセクション３０６の温度を調整することができるように、冷媒ラインセット８０２と熱的に結合し得る。
図８及び図９を参照して示される構成に加えて、回路３０４は、冷媒通路１０８と熱的に結合されると同時に、渦電流プローブアセンブリ１００から遠隔に位置し得る。本実施形態では、熱カプラ１０００は、回路３０４を冷媒通路１０８と熱的に結合することができる。更に、熱カプラは、渦電流プローブアセンブリ１００から機械的に分離され得る。一実施形態では、熱カプラ１０００は、熱拡散器であり得る。
上で考察された実施形態に加えて、渦電流プローブアセンブリ１００は、図１１を参照して示される構成を有することができる。本実施形態では、
冷媒通路１０８は、渦電流プローブ１０２と直接接触することができる。ここで、冷媒通路２１０は、渦電流プローブ側２００と直接接触している。本実施形態では、渦電流プローブ１０２は、上で考察されたように、約０．０７ｍｍ～約０．５ｍｍの範囲の厚さを有することができる。本実施形態では、冷媒通路１０８は、薄い外形を有する渦電流プローブ１０２と直接接触しているため、渦電流プローブ１０２が冷媒通路１０８と直接接触することができるため、渦電流プローブ１０２の温度が約１００℃である間、バリア外面１２００が約７００℃の温度を有し得る、バリア１１８の外面１２００（図１２）と冷媒通路１０８との間に温度勾配が形成され得る。図１１を参照してわかるように、渦電流プローブ側２００は、１１００でバリア外面１２００に接触する。
冷媒通路１０８は、渦電流プローブ１０２と直接接触することができる。ここで、冷媒通路２１０は、渦電流プローブ側２００と直接接触している。本実施形態では、渦電流プローブ１０２は、上で考察されたように、約０．０７ｍｍ～約０．５ｍｍの範囲の厚さを有することができる。本実施形態では、冷媒通路１０８は、薄い外形を有する渦電流プローブ１０２と直接接触しているため、渦電流プローブ１０２が冷媒通路１０８と直接接触することができるため、渦電流プローブ１０２の温度が約１００℃である間、バリア外面１２００が約７００℃の温度を有し得る、バリア１１８の外面１２００（図１２）と冷媒通路１０８との間に温度勾配が形成され得る。図１１を参照してわかるように、渦電流プローブ側２００は、１１００でバリア外面１２００に接触する。
上記の詳細な説明は、詳細な説明の一部を形成する添付の図面への参照を含む。図面は、例解として、本発明を実施することができる具体的な例を示す。これらの例は、本明細書では「実施例」とも称される。そのような例は、図示又は説明されるものに加えて要素を含み得る。しかしながら、本発明者は、図示又は説明される要素のみが提供される実施例も企図する。更に、本発明者は、特定の例（若しくはその１つ以上の態様）に関して、又は本明細書に図示若しくは説明される他の例（若しくはその１つ以上の態様）に関して、図示又は説明されるそれらの要素（又はその１つ以上の態様）の任意の組み合わせ又は順列を使用する例も企図する。
本文書において、「ａ」又は「ａｎ」という用語は、特許文献において一般的であるように、「少なくとも１つ」又は「１つ以上」の任意の他の事例又は使用法とは無関係に、１つ若しくは１つ超を含むように使用される。本文書において、「又は」という用語は、別段の指示がない限り、「Ａ又はＢ」が「ＡであるがＢではない」、「ＢであるがＡではない」、及び「Ａ及びＢ」を含むように、非排他的論理和を指すために使用される。本文書において、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び「それに（ｉｎ ｗｈｉｃｈ）」という用語は、それぞれの「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」及び「そこで（ｗｈｅｒｅｉｎ）」という用語の平易な英語の同義語として使用される。また、以下の特許請求の範囲において、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、限定されておらず、すなわち、特許請求項のそのような用語の後に列挙される要素に加えて要素を含むシステム、デバイス、物品、組成物、製剤、又はプロセスは、依然として、その特許請求項の範囲内にあるとみなされる。更に、以下の特許請求の範囲では、「第１」、「第２」、及び「第３」という用語などは、単に標識として使用され、それらの目的語に数値的要件を課すことを意図するものではない。
上記の説明は、例解的であり、限定的ではないことが意図される。例えば、上で説明される例（又はその１つ以上の態様）は、互いに組み合わせて使用され得る。上記の説明を検討する当業者によってなど、他の例を使用することができる。要約は、読者が技術開示の性質を迅速に確認することを可能にするように提供される。特許請求の範囲の範囲又は意味を解釈又は限定するために使用されないことを理解して提出される。また、上記の詳細な説明では、様々な特徴が、一緒にグループ化されて、本開示を合理化し得る。これは、特許請求されていない開示された特徴が、いかなる特許請求項にも不可欠であることを意図するものと解釈されるべきではない。むしろ、本発明の主題は、特定の開示された例の全ての特徴よりも少ない特徴にあり得る。このため、以下の特許請求の範囲は、例又は例として詳細な説明に組み込まれ、各特許請求項は、別個の例として単独で存在し、そのような例は、様々な組み合わせ又は順列で互いと組み合わされ得ることが企図される。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照して、そのような特許請求の範囲が権利を有する均等物の全範囲と共に決定されるべきである。
１００ 渦電流プローブアセンブリ
１０２ 渦電流プローブ
１０４ 物品
１０６ ハウジング
１０８ 冷媒通路、バリア
１１０ 第１の部分
１１２ ハウジング頂面
１１４ 第２の部分
１１６ ハウジング底面
１１８ バリア
１２０ 側面
２００ 渦電流プローブの側面
２０２ 冷媒
２０４ 入口ポート
２０６ 出口ポート
２０８、２０９、２１０ 冷媒通路セクション
２１０ 冷媒通路
２１２ 冷媒通路ループ
２１４ ジャケット構造体
２１６ セクション
３０２ プリント回路基板（ＰＣＢ）
３０４ 回路
３０６ 可撓性ＰＣＢセクション
３０６ 可撓性ＯＣＢセクション
４００ コイル
５００ アレイ
５０２ アレイ
５０４、５０６ 列
５０８、５１０ 中心
６００ セレクタ
６０２ 発生器信号
６０４ 発生器
６０６ スイッチ
７００ 渦電流プローブアセンブリ
７０２ 冷媒通路
７０４ 上部セクション
７０６ ハウジング
７０８ 下部セクション
７１０ ハウジング熱拡散セクション
７１２ 冷媒通路セクション
７１４ 入口ポート
７１６ 出口ポート
７１８ 冷却ループ
８００ 渦電流プローブアセンブリ
８０２ 冷媒ラインセット
８０４ 外面
９００、９０１、９０２、９０３、９０４ 冷媒通路
１０２ 渦電流プローブ
１０４ 物品
１０６ ハウジング
１０８ 冷媒通路、バリア
１１０ 第１の部分
１１２ ハウジング頂面
１１４ 第２の部分
１１６ ハウジング底面
１１８ バリア
１２０ 側面
２００ 渦電流プローブの側面
２０２ 冷媒
２０４ 入口ポート
２０６ 出口ポート
２０８、２０９、２１０ 冷媒通路セクション
２１０ 冷媒通路
２１２ 冷媒通路ループ
２１４ ジャケット構造体
２１６ セクション
３０２ プリント回路基板（ＰＣＢ）
３０４ 回路
３０６ 可撓性ＰＣＢセクション
３０６ 可撓性ＯＣＢセクション
４００ コイル
５００ アレイ
５０２ アレイ
５０４、５０６ 列
５０８、５１０ 中心
６００ セレクタ
６０２ 発生器信号
６０４ 発生器
６０６ スイッチ
７００ 渦電流プローブアセンブリ
７０２ 冷媒通路
７０４ 上部セクション
７０６ ハウジング
７０８ 下部セクション
７１０ ハウジング熱拡散セクション
７１２ 冷媒通路セクション
７１４ 入口ポート
７１６ 出口ポート
７１８ 冷却ループ
８００ 渦電流プローブアセンブリ
８０２ 冷媒ラインセット
８０４ 外面
９００、９０１、９０２、９０３、９０４ 冷媒通路
Claims (20)
- 物品を分析するための渦電流プローブアセンブリであって、前記渦電流プローブアセンブリが、
ハウジングであって、前記ハウジング内に延在する冷媒通路を備え、前記冷媒通路が、前記ハウジング内に、前記ハウジングのうちのポートを含むループを形成し、前記冷媒通路が、前記ハウジングを通る冷媒の流れを可能にする、ハウジングと、
ハウジング表面上又はハウジング表面内に配設された、少なくとも１つの渦電流プローブであって、少なくとも１つの前記渦電流プローブが、少なくとも１つの前記渦電流プローブの少なくとも第１の表面を使用して、前記冷媒通路の第１の部分と熱的に結合されている、少なくとも１つの渦電流プローブと、
少なくとも１つの前記渦電流プローブの第１の表面の反対側の、少なくとも１つの前記渦電流プローブの第２の表面に配設された、バリア層と、を備える、渦電流プローブアセンブリ。 - 少なくとも１つの前記渦電流プローブを制御するように構成された回路を更に備え、前記回路が、前記冷媒通路の第２の部分と熱的に結合されている、請求項１に記載の渦電流プローブアセンブリ。
- 前記渦電流プローブアセンブリが、少なくとも１つの前記渦電流プローブを制御するように構成された回路を更に備え、前記冷媒通路の一部分が、前記ハウジングに向かって延在し、冷媒ラインセットを備え、前記回路が、前記冷媒ラインセットの少なくとも一部分と熱的に結合され、前記回路が、熱交換器又は熱拡散器を介して、前記冷媒ラインセットの少なくとも一部分と熱的に結合されている、請求項１に記載の渦電流プローブアセンブリ。
- 前記熱交換器又は熱拡散器が、前記ハウジングから機械的に分離されている、請求項３に記載の渦電流プローブアセンブリ。
- 前記熱交換器又は熱拡散器が、前記ハウジングの一部分として含まれている、請求項３に記載の渦電流プローブアセンブリ。
- 前記冷媒通路の第２の部分が、前記第１の部分とは異なる、前記ハウジングの表面で又はその近くの前記ハウジングの長さに沿って延在する、請求項１～５のいずれか一項に記載の渦電流プローブアセンブリ。
- 前記ハウジングが、ステンレス鋼を含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の渦電流プローブアセンブリ。
- 前記バリア層が、セラミック材料を含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の渦電流プローブアセンブリ。
- 水、油、若しくはグリコール、又はそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、冷媒を更に含む、請求項１～８のいずれか一項に記載の渦電流プローブアセンブリ。
- 前記冷媒通路が、前記ハウジングから延在する部分を含むジャケット構造体を備える、請求項１～９のいずれか一項に記載の渦電流プローブアセンブリ。
- 前記バリア層が、熱バリア層である、請求項１～１０のいずれか一項に記載の渦電流プローブアセンブリ。
- 少なくとも１つの前記渦電流プローブが、約０．１０１ｍｍ～約０．５ｍｍの範囲の厚さを有し、前記厚さが、少なくとも１つの前記渦電流プローブの一方の側で冷却することを可能にする、請求項１～１１のいずれか一項に記載の渦電流プローブアセンブリ。
- 物品を分析するための渦電流プローブアセンブリであって、渦電流プローブアセンブリが、
ハウジングであって、前記ハウジング内に延在する冷媒通路を備え、前記冷媒通路が、前記ハウジング内に、前記ハウジングのうちのポートを含むループを形成し、前記冷媒通路が、前記ハウジングを通る冷媒の流れを可能にする、ハウジングと、
ハウジング表面上又はハウジング表面内に配設された、少なくとも１つの渦電流プローブであって、少なくとも１つの前記渦電流プローブが、少なくとも１つの前記渦電流プローブの少なくとも第１の表面を使用して、前記冷媒通路の第１の部分と熱的に結合されている、少なくとも１つの渦電流プローブと、
少なくとも１つの前記渦電流プローブの第１の表面の反対側の、少なくとも１つの前記渦電流プローブの第２の表面に配設された、バリア層と、
少なくとも１つの前記渦電流プローブを制御するように構成された回路と、を備え、前記冷媒通路の一部分が、前記ハウジングに向かって延在し、冷媒ラインセットを備え、前記回路に、前記冷媒ラインセットが配設され、前記回路が、前記冷媒ラインセットの少なくとも一部分と熱的に結合されている、渦電流プローブアセンブリ。 - 前記冷媒通路の第２の部分が、前記第１の部分とは異なる、前記ハウジングの表面で又はその近くの前記ハウジングの長さに沿って延在し、前記ハウジングが、ステンレス鋼を含む、請求項１３に記載の渦電流プローブアセンブリ。
- 前記バリア層が、セラミック材料を含み、熱バリア層である、請求項１３又は１４に記載の渦電流プローブアセンブリ。
- 水、油、若しくはグリコール、又はそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、冷媒を更に含む、請求項１３～１５のいずれか一項に記載の渦電流プローブアセンブリ。
- 前記冷媒通路が、前記ハウジングから延在する部分を含むジャケット構造体を備える、請求項１３～１６のいずれか一項に記載の渦電流プローブアセンブリ。
- 少なくとも１つの前記渦電流プローブが、約０．１０１ｍｍ～約０．５ｍｍの範囲の厚さを有し、前記厚さが、少なくとも１つの前記渦電流プローブの一方の側で冷却することを可能にする、請求項１３～１７のいずれか一項に記載の渦電流プローブアセンブリ。
- 物品を分析するための渦電流プローブアセンブリであって、前記渦電流プローブアセンブリが、
ハウジングであって、前記ハウジング内に延在する冷媒通路を備え、前記冷媒通路が、前記ハウジング内に、前記ハウジングのうちのポートを含むループを形成し、前記冷媒通路が、前記ハウジングを通る冷媒の流れを可能にする、ハウジングと、
ハウジング表面上又はハウジング表面内に配設された、少なくとも１つの渦電流プローブであって、少なくとも１つの前記渦電流プローブが、少なくとも１つの前記渦電流プローブの少なくとも第１の表面を使用して、前記冷媒通路の第１の部分と熱的に結合されている、少なくとも１つの渦電流プローブと、
少なくとも１つの前記渦電流プローブの第１の表面の反対側の、少なくとも１つの前記渦電流プローブの第２の表面に配設された、バリア層と、
少なくとも１つの前記渦電流プローブを制御するように構成された回路であって、熱カプラを介して、前記冷媒通路の第２の部分と熱的に結合されている、回路と、を備える、渦電流プローブアセンブリ。 - 少なくとも１つの前記渦電流プローブが、約０．１０１ｍｍ～約０．５ｍｍの範囲の厚さを有し、前記厚さが、少なくとも１つの前記渦電流プローブの一方の側で冷却することを可能にする、請求項１９に記載の渦電流プローブアセンブリ。
Applications Claiming Priority (3)
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