JP2024517468A - 物体を検査するためのプロセス及びシステム - Google Patents

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Abstract

【解決手段】 物体を検査する非破壊プロセスは、第１及び第２の超音波素子を物体の本体に対して位置決めすることと、第１及び第２の超音波素子を、本体の長手方向軸に直交する方向においてオフセットさせることと、を含むことができる。物体を検査する更なるプロセスは、少なくとも１つの異常を含む、物体の本体のマップを作成することと、少なくとも１つの異常のタイプ、数、サイズ、形状、位置、配向、エッジ鮮鋭度、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される１つ以上の基準の評価に基づいて、本体と関連付けられた品質値を提供することと、を含むことができる。超音波システムは、第１及び第２の超音波素子と、処理素子と、を含むことができる。プロセス素子は、少なくとも１つの異常を含む、本体のマップを作成することと、少なくとも１つの異常のタイプ、数、サイズ、形状、位置、配向、エッジ鮮鋭度、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される１つ以上の基準の評価に基づいて、本体と関連付けられた品質値を提供することと、を行うように構成することができる。【選択図】図１

Description

本開示は、概して、物体を検査するためのプロセス及びシステムに関し、特に、セラミック体を含む物体を検査するために超音波を利用するプロセス及びシステムに関する。
製造プロセス（例えば、プレス、取り扱い、焼成、又は研削）において、時折、大きい耐火ブロックの内側に亀裂が形成されることがある。最終的な用途では、亀裂の存在は、ブロックの重大な故障につながる可能性があり、これは、許容不能なダウンタイム及び関連するコストをもたらす可能性がある。しかしながら、ブロックの検査において、内部亀裂は、常に識別されるわけではない可能性がある。
本発明の一態様によれば、セラミック体を検査するプロセスは、第１及び第２の超音波素子をセラミック体に対して位置決めすることであって、第１及び第２の超音波素子が、セラミック体の長手方向軸に直交する方向にオフセットされる、位置決めすることと、超音波信号をセラミック体に導入することと、を含むことができる。
本発明の別の態様によれば、セラミック体を検査するプロセスは、超音波信号をセラミック体に導入することと、セラミック体を離れる超音波信号を受信することと、受信された超音波信号に基づいて、少なくとも１つの異常を含む、セラミック体のマップを作成することと、少なくとも１つの異常のタイプ、数、サイズ、形状、位置、配向、エッジ鮮鋭度、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される１つ以上の基準の評価に基づいて、セラミック体と関連付けられた品質値を提供することと、を含むことができる。
本発明の別の態様によれば、超音波検査システムは、物体の本体に超音波信号を導入するように構成された第１の超音波素子と、物体の本体を離れる超音波信号を受信するように構成された第２の超音波素子と、少なくとも１つの異常を含む、本体のマップを作成し、少なくとも１つの異常のタイプ、数、サイズ、形状、位置、配向、エッジ鮮鋭度、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される１つ以上の基準の評価に基づいて、本体と関連付けられた品質値を提供するように構成された処理素子と、を含むことができる。
本開示は、添付の図面を参照することによって、より良く理解され、その多数の特徴及び利点が当業者に明らかにされ得る。実施形態は、例として例解されており、添付の図面に限定されない。
図１は、本明細書における実施形態による、システムの一部分の例解図を含む。 図２は、本明細書における実施形態による、物体の本体の例解図を含む。 図３は、本明細書における実施形態による、プロセスを例解するフローチャートを含む。 図４Ａは、本明細書における実施形態による、物体及び超音波素子の異なる図の例解図を含む。 図４Ｂは、本明細書における実施形態による、物体及び超音波素子の異なる図の例解図を含む。 図５は、本明細書における実施形態による、プロセスを例解するフローチャートを含む。 図６は、一実施形態による、本体の例示的なマップを含む。 図７は、別の実施形態による、本体の例示的なマップを含む。 図８は、一実施形態による、異常の例解図を含む。 図９Ａは、異常を含むマップを含む。 図９Ｂは、本明細書における実施形態による、マップを含む。 図１０Ａは、異常を含むマップを含む。 図１１Ａは、異常を含むマップを含む。 図１２Ａは、異常を含むマップを含む。 図１０Ｂは、本明細書における実施形態による、マップを含む。 図１１Ｂは、本明細書における実施形態による、マップを含む。 図１２Ｂは、本明細書における実施形態による、マップを含む。 図１３は、一実施形態による、超音波素子の例解図を含む。
当業者は、図中の要素が簡略化及び明瞭化を目的として例解されており、必ずしも縮尺どおりに描画されていないことを理解されたい。例えば、図中の一部の素子の寸法は、本発明の実施形態の理解を改善させるのに役立つように、他の素子に対して誇張されている場合がある。
実施形態は、非破壊様式で物体を検査するプロセスを対象とする。プロセスは、物体の本体の超音波走査を実施することと、取得されたデータを分析して、本体内の異常を識別することと、を含むことができる。超音波走査は、Ｂ走査、Ｃ走査などを含み得る。特定の実施形態では、物体は、欠陥、非欠陥異常、又はこれらの組み合わせを含む異常を含む本体を含むことができる。プロセスは、異常を亀裂などの欠陥、又は非欠陥異常に分類することと、異常の識別及び／又は分析に基づいて、本体の品質に対応する品質値を提供することと、を更に含み得る。更なる実施形態では、プロセスは、欠陥を含む異常を選択的に拡大するために、特定の様式で超音波素子（例えば、送信機及び受信機）を位置決めすることを含むことができる。
実施形態は、超音波検査システムを対象とする。システムは、超音波素子及び処理素子を含むことができる。システムは、本明細書における実施形態のプロセスを実施するように構成することができる。例えば、処理素子は、識別された異常を分類し、物体の本体と関連付けられた品質値を提供するように構成することができる。特に、システムは、自動化又は半自動化された様式でプロセスを実行するように構成することができる。
本明細書における実施形態のプロセス及びシステムは、限定されるものではないが、ブロック、立方体、円柱、角柱、又は別の形状を含む、様々な形状を有する物体を検査するのに好適であり得る。物体は、例えば、セラミック、金属、プラスチック、複合材料などを含む材料を含むことができる。特定の実施形態では、物体は、セラミック体を含み得る。
一実施形態による例示的な超音波検査システム１００は、図１に例解され、第１の超音波素子１０１、第２の超音波素子１０３、及び処理素子１０５を含む。処理素子１０５は、計算デバイス、プロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又はこれらの任意の組み合わせを含むことができる。処理素子１０５は、初期電圧及び／又は電流を第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３に適用するように構成することができる。いくつかの場合では、処理素子１０５は、物体に対して第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３を位置決めすること、第１及び第２の超音波素子の動きを方向付けること、又はその両方を行うように構成され得る。処理素子１０５はまた、走査から取得されたデータの分析を実施するように構成することもできる。例えば、処理素子１０５は、超音波素子（例えば、図１に例解されるような超音波素子１０３）から受信された信号に基づいて、データをプロットすること、撮像データを取得すること、異常を識別及び分類すること、物体と関連付けられる品質値を提供すること、又はこれらの任意の組み合わせを行うように構成することができる。
一実施形態では、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、空気結合トランスデューサを含むことができる。第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、物体の本体から離間して位置決めされることと、空気を結合媒体として使用することと、を行うように構成され得る。第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、物体の本体の異なる側に位置決めされるように構成され得る。例示的な用途では、第１の超音波素子１０１は、送信機であり得、第２の超音波素子１０３は、受信機であり得る。第１の超音波素子１０１は、物体の本体に超音波信号を送信するように構成され得、超音波信号は、本体を通過し、第２の超音波素子１０３によって受信され得る。超音波システム１００の更なる詳細は、本開示において後に考察される。
物体３００を検査する例示的なプロセスの一部分は、実施形態により、図３において例解される。プロセス３００は、物体の本体に対して超音波素子を位置決めすることによって、ブロック３０１において開始することができる。
図２を参照すると、実施形態による、本体２００を有する例示的な物体、ブロックが例解される。本体２００は、本体２００の長手方向軸２２０に延在する長さＬ、幅、及び厚さＴを含み、Ｌ≧Ｗ≧Ｔである。例解されるように、本体２００は、直方体形状を有する。本開示を読んだ後、当業者は、物体の本体が別の形状を有し得ることを理解するであろう。例えば、特定の用途では、本体は、長さＬ及び直径Ｄを含むことができ、Ｌ≧Ｄである。
図２に例解されるように、ブロックは、長手方向軸２２０及び長さＬが、Ｘ軸の方向に延在し、厚さＴがＹ軸の方向に延在し、幅ＷがＺ軸の方向に延在するように、表面上に配置される。当業者であれば、物体の走査を促進するために、長手方向がＸ軸以外の方向に延在するように、物体の本体が配置され得ることを理解するであろう。
一実施形態では、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３を位置決めすることは、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３を本体２００の異なる側に位置決めすることを含むことができる。例えば、図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、本体２００にわたって両側に位置決めされる。一例では、第１及び第２の超音波素子は、走査を実施するために本体の長手方向側部表面に向かって配置され得る。例解されるように、走査は、本体２００の長さＬ及び幅Ｗによって画定される長手方向側部表面２５１及び２５２に沿って実施され得る。別の例では、第１及び第２の超音波素子は、走査を実施するために、本体２００の厚さＴ及び幅Ｗによって画定され得る端部表面に向かって配置され得る。更なる場合では、本体２００の走査は、端部表面、長手方向両側、又はこれらの任意の組み合わせを走査することを含み得る。特定の場合では、走査は、信号減衰を最小限に抑えるために、改善された信号強度を得るために、又はその両方のために、本体２００の幅方向及び／又は厚さ方向に沿って実施され得る。
第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、それぞれ、図４Ａ及び図４Ｂに例解されるような側面図及び上面図を有する形状を有し得るが、第１及び第２の超音波素子は、様々な形状であり得ることを理解されたい。例えば、第１及び第２の超音波素子は、長方形以外の形状を有する側部表面図、上面図、又はその両方を有することができる。
第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、それぞれ、本体２００に面する表面部分１１０及び１３０を有することができる。表面部分１１０及び１３０は、様々な形状又はサイズを有することができる。例えば、表面部分１１０及び１３０は、実質的に円形、楕円形、長方形、正方形、三角形、凹形、若しくは凸形であり得るか、又は別の形状を有し得る。表面部分１１０及び１３０は、実質的に同じサイズ、形状、又はその両方を有し得る。特定の場合では、表面部分１１０及び１３０は、異なる形状、サイズ、又はその両方を有し得る。
一実施形態では、表面部分１１０及び１３０は、直径、幅、長さ、外周、厚さ、又は本体の走査を促進し得るこれらの任意の組み合わせを含む特定の寸法を含み得る。例えば、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、それぞれ、特定の長さの側部１１１及び１３１を有する表面部分１１０及び１３０を含むことができる。側部１１３及び１１１は、（図１に例解されるように）それぞれ、表面部分１３０及び１１０の幅Ｗ１０３及びＷ１０１であり得る。特定の例では、幅Ｗ１０３及びＷ１０１は、実質的に同じであり得る。
別の実施形態では、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３を位置決めすることは、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３を１つ以上の方向にオフセットさせることを含むことができる。一態様では、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、本体２００の長手方向軸２２０に直交する方向にオフセットされ得る。図４Ａは、本体２００の幅Ｗ及び厚さＴによって画定される端部表面２６０を含む本体２００の端面図を含む。第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、例解されるように長手方向軸２２０に直交する幅Ｗの延在方向にオフセットされるように位置決めされる。オフセットは、物体が長手方向側部表面２５１又は２５２のうちの１つの上に配置されるとき、厚さ方向にあり得ることが理解され得る。特に、例解されるように、物体２００は、本体の長手方向側に載置され、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３のオフセットは、垂直方向のオフセットを含むことができる。
図２を参照すると、特定の実装形態では、走査は、長さＬ及び厚さＴによって画定される長手方向側部表面において実施され得、第１及び第２の超音波素子は、Ｚ軸の方向において本体によって分離され得、オフセットは、Ｙ軸、Ｘ軸、又はその両方を含む方向にあり得る。別の特定の実装形態では、オフセットは、長さＬ及び幅Ｗによって画定される長手方向側部表面において実施される走査に対して、Ｚ軸、Ｘ軸、又はその両方を含む方向にあり得、第１及び第２の超音波素子は、Ｙ軸の方向において本体２００によって分離され得る。更なる特定の実装形態では、オフセットは、厚さＴ及び幅Ｗによって画定される端部表面において実施される走査に対して、Ｙ軸、Ｚ軸、又はその両方を含む方向にあり得、第１及び第２の超音波素子は、Ｘ軸の方向において本体によって分離され得る。
第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３を長手方向軸２２０に直交する方向にオフセットさせることは、超音波信号が異常を複数回通過し得るように、超音波信号が本体２００内の直線経路の代わりに対角線経路を進行するように強制することができ、これは異常を拡大してプロットすることを容易にし得る。
更なる態様では、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、長手方向軸２２０の方向においてオフセットされるように位置決めされ得る。図４Ｂは、本体２００並びに第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３の上面図の例解図を含む。本体２００は、本体２００の厚さＴ及び長さＬによって各々画定される上部表面２５０及び底部表面（例解せず）を含むことができる。例解された例では、上部表面２５０及び底部表面は、本体２００の長手方向側部であることが理解され得る。超音波素子１０１及び１０３は、表面部分１１０及び１３０が、それぞれ長手方向側部表面２５１及び２５２に対して実質的に平行であり得るように位置決めされ得る。第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、長さＬの延在方向、すなわち長手方向軸２２０にオフセットされる。更なる態様では、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、素子が長手方向軸２２０に直交する方向及び長手方向軸２２０の方向においてオフセットされるように位置決めすることができる。更なる態様では、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸の少なくとも２つの方向にオフセットさせることができる。
一実施形態では、超音波素子１０１及び１０３をオフセットさせることは、超音波素子１０１及び１０３を１つ以上の方向に部分的に重複することを含み得る。一例では、超音波素子１０１及び１０３は、長手方向軸に直交する方向において部分的に重複し得る。別の実施例では、超音波素子１０１及び１０３は、長手方向軸の方向において部分的に重複し得る。別の実施形態では、超音波素子１０１及び１０３は、少なくとも１つの方向、少なくとも２つの方向、又は全ての方向において重複しない場合がある。
更なる実施形態では、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、物体の改善された走査及び検査を促進し得る特定の距離ｄだけオフセットされ得る。距離ｄは、図４Ａ及び図４Ｂで例解されるように、オフセット方向における表面部分１１０及び１３０の中心間で測定され得る。第１及び第２の表面部分１１０及び１３０は、それぞれ、中心軸１２１及び１２３を含むことができる。例解されたように、中心軸１２１及び１２３は、実質的に平行であり得る。超音波素子１０１及び１０３は、中心軸１２１と１２３との間の距離だけオフセットされ得る。特に、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、本体の長手方向において、距離ｄ２だけ、及び幅方向において、距離ｄ１だけオフセットされ得る。一実施形態では、距離ｄ１は、ｄ２と実質的に同じであり得る。別の実施形態では、距離ｄ１は、ｄ２と異なり得る。一例では、ｄ１は、ｄ２より大きくあり得る。別の実施例では、ｄ２は、ｄ１より大きくあり得る。更なる実施形態では、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、オフセットされ、１つ以上の方向において部分的に重複し得る。
図１３を参照すると、超音波素子１３０１及び１３０２が、例解される。超音波素子１３０１及び１３０２は、部分的に重複し、それぞれ表面部分１３１０及び１３２０を含む。
別の実施形態では、第１及び第２の超音波素子１３０１及び１３０２は、物体の改善された走査及び検査を促進することができる特定の重複を有し得る。一態様では、重複ＤＯＬは、表面部分１３１０又は１３２０の外径Ｄの５０％未満、例えば、表面部分１３１０又は１３２０の外径の４５％未満、４０％未満、最大で３７％、最大で３５％、最大で３３％、最大で３０％、最大で２５％、最大で２０％、最大で１５％、最大で１０％、又は最大で５％であり得る。特定の場合では、第１及び第２の超音波素子１３０１及び１３０２は、重なり合わない場合がある。別の場合では、第１及び第２の超音波素子１３０１及び１３０２の重複は、表面部分の寸法の少なくとも１％、少なくとも２％、少なくとも４％、少なくとも５％、少なくとも７％、又は少なくとも１０％など、表面部分１３１０又は１３２０の外径Ｄの少なくとも０．５％であり得る。更に、第１及び第２の超音波素子１３０１及び１３０２の重複は、本明細書において記載される最小及び最大パーセンテージのうちのいずれかを含む範囲内にあり得ることが理解され得る。第１及び第２の超音波素子１３０１及び１３０２の外径Ｄが異なる場合、重複は、２つのうちの小さい方の外径に関連し得る。超音波素子が非円形の表面部分を含むとき、重複は、小さい方の寸法に関連し得、超音波素子１３０１及び１３０２に関して本明細書において記載されるパーセンテージのいずれか又は全てが適用され得ることが理解され得る。本明細書における実施形態において説明される重複は、１つ以上の方向にあり得ることが更に理解され得る。
一実施形態では、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、物体の改善された走査及び検査を促進し得る特定の距離ｄだけ長手方向軸２２０に直交する方向においてオフセットされ得る。一態様では、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、少なくとも２５ｍｍ、少なくとも２８ｍｍ、又は更には２８ｍｍ超など、少なくとも２０ｍｍだけ、長手方向軸２２０に直交する方向においてオフセットされ得る。更なる態様では、第１及び第２の超音波素子を相対的に大きいオフセットでオフセットさせることは、特定の異常の改善された検出可能性を促進し得、異常の特徴付けを促進する。例えば、長手方向軸２２０に直交する方向におけるオフセットは、少なくとも３０ｍｍ、少なくとも３３ｍｍ、少なくとも３５ｍｍ、少なくとも３８ｍｍ、少なくとも４０ｍｍ、少なくとも４２ｍｍ、少なくとも４７ｍｍ、又は少なくとも５０ｍｍであり得る。別の態様では、第１及び第２の超音波素子をオフセットさせることは、オフセットが信号減衰を引き起こさないように注意深く制御された様式で実施され得る。一例では、第１及び第２の素子１０１及び１０３は、最大で２００ｍｍ、最大で１９０ｍｍ、最大で１８０ｍｍ、最大で１６０ｍｍ、又は最大で１５０ｍｍだけ、長手方向軸に直交する方向においてオフセットされ得る。特定の実装形態では、オフセットは、最大で１２０ｍｍ、最大で１００ｍｍ、最大で８０ｍｍ、最大で５５ｍｍ、最大で４８ｍｍ、最大で４５ｍｍ、最大で４１ｍｍ、最大で３８ｍｍ、又は最大で３５ｍｍであり得る。更なる態様では、第１及び第２の超音波素子は、本明細書において記載される最小値及び最大値のうちのいずれかを含む範囲内の距離ｄだけオフセットされ得る。
図４Ａ及び図４Ｂを簡単に参照すると、第１及び第２の電子素子１０１及び１０３は、長手方向軸では、及び長手方向軸に直交する幅の方向においてオフセットされ得る。例示的な実装形態では、Ｃ走査が、実施され得る。例えば、物体２００の本体の走査は、第１及び第２の電子素子１０１及び１０３を長手方向軸に沿って、端部２６０などの一端部から第１の高さの反対側の端部まで移動させることと、第１及び第２の電子素子を幅方向において、第２の高さまで上下に移動させることと、第１及び第２の電子素子を長手方向軸に沿って端部２６０まで戻すように移動させることと、を含み得る。走査は、長手方向側部表面２５２及び２５１全体が走査されるまで、第１及び第２の超音波素子を、異なる高さに、かつ端部２６０と反対側の端部との間で移動させることによって継続することができる。第１の高さは、物体２００の本体の上部、底部、又はその間の任意の位置であり得、第２の高さは、第１の高さを上回るか、又は下回り得る。
別の態様では、第１及び第２の超音波素子は、表面１１０又は１３０の寸法の少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、又は少なくとも９０％など、本体２００の長手方向軸２２０に直交する方向では、表面部分１１０又は１３０の寸法の少なくとも３０％だけオフセットされ得る。特定の態様では、寸法は、表面部分１１０又は１３０の長さ、幅、又は直径を含むことができる。表面部分１１０と１３０との間で寸法が異なるとき、距離ｄは、より小さい寸法に対するものであり得る。別の態様では、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、表面部分１１０又は１３０の寸法の最大で５倍、表面部分１１０又は１３０の寸法の最大で４倍、最大で３倍、最大で２倍、最大で１．５倍、最大で１．２倍、最大で１倍、又は最大で０．９倍だけオフセットされ得る。更なる態様では、第１及び第２の超音波素子は、本明細書において記載される最小値及び最大値のうちのいずれかを含む範囲内の距離ｄだけオフセットされ得る。寸法は、図４Ａ及び図４Ｂに例解されるように、表面部分１１０又は１３０の幅であり得ることが理解され得る。別の実施例では、寸法は、図１３に例解される、第１及び第２の超音波素子１３０１及び１３０２と同様に、表面部分１１０及び１３０が円形であるとき、外径であり得る。
一実施形態では、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、物体の改善された走査及び検査を促進することができる特定の距離ｄだけ幅Ｗの延在方向においてオフセットされ得る。幅Ｗの延在方向は、物体の長手方向軸に直交し得る（図４Ａ及び図４Ｂに例解される）。特定の実施例では、物体が長手方向側に配置されるとき、幅は、物体の長手方向軸に対して垂直方向において延在し得る。一実施形態では、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、２８ｍｍ超、少なくとも３０ｍｍ、少なくとも３３ｍｍ、少なくとも３５ｍｍ、少なくとも３８ｍｍ、少なくとも４０ｍｍ、少なくとも４２ｍｍ、少なくとも４５ｍｍ、少なくとも４７ｍｍ、又は少なくとも５０ｍｍなど幅Ｗの延在方向において、２５ｍｍ超だけオフセットされ得る。別の態様では、第１及び第２の素子１０１及び１０３は、最大で２００ｍｍ、最大で１９０ｍｍ、最大で１８０ｍｍ、最大で１６０ｍｍ、最大で１５０ｍｍ、最大で１２０ｍｍだけ幅Ｗの延在方向においてオフセットされ得る。特定の実施例では、オフセットは、最大で１００ｍｍ、最大で９０ｍｍ、最大で７５ｍｍ、最大で７０ｍｍ、最大で６５ｍｍ、最大で６０ｍｍ、最大で５０ｍｍ、最大で４５ｍｍ、最大で４０ｍｍ、又は最大で３５ｍｍであり得る。更なる態様では、第１及び第２の超音波素子は、本明細書において記載される最小値及び最大値のうちのいずれかを含む範囲内の幅Ｗの延在方向において、距離ｄだけオフセットされ得る。
本明細書においてオフセット又は重複の距離に関して説明される特定の値は、絶対値を参照していることを理解されたい。特定のオフセット又は重複を有することが理解され得、第１及び第２の超音波素子は、互いに対して移動され得る。第１及び／又は第２の超音波素子を互いから離れるように移動させることによって作成された距離又は重複は、正の値を与えられ得る。第１及び／又は第２の超音波素子を互いに交差するように移動させることによって作成された距離又は重複は、負の値を与えられ得る。本明細書における実施形態において言及される絶対値、例えば、少なくとも３３ｍｍのオフセット距離は、正の値以上、例えば、３３ｍｍ以上のオフセット距離を含み得、負の値以下、例えば、－３３ｍｍ以下のオフセット距離を含み得ることが更に理解され得る。
特定の実施形態では、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、長手方向軸の方向及び長手方向軸に直交する方向において、２５ｍｍ超の距離だけオフセットされ得る。
別の実施形態では、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、物体の改善された走査及び検査を促進することができる特定の距離ｄだけ幅Ｗの延在方向においてオフセットされ得る。一態様では、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、セラミック体の幅の少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３５％、少なくとも５０％、少なくとも７０％、又は少なくとも９０％など、本体の幅Ｗの少なくとも２％、少なくとも５％だけ、幅Ｗの延在方向においてオフセットされ得る。別の態様では、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、本体の幅Ｗの最大で４５％、最大で４０％、最大で３０％、最大で２０％、最大で１５％、最大で１０％、又は最大で５％など、本体の幅Ｗの最大で５０％だけ幅Ｗの延在方向においてオフセットされ得る。更なる態様では、第１及び第２の超音波素子は、本明細書において記載される最小値及び最大値のうちのいずれかを含む範囲内の距離ｄだけオフセットされ得る。
一実施形態では、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、物体の改善された走査及び検査を促進することができる特定の距離ｄだけ、長手方向軸２２０（図２に例解される）の方向においてオフセットされ得る。一実施形態では、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、２８ｍｍ超、少なくとも３０ｍｍ、少なくとも３３ｍｍ、少なくとも３５ｍｍ、少なくとも３８ｍｍ、少なくとも４０ｍｍ、少なくとも４２ｍｍ、少なくとも４５ｍｍ、少なくとも４７ｍｍ、又は少なくとも５０ｍｍなど、２０ｍｍ超だけ長手方向軸２２０の方向においてオフセットされ得る。別の態様では、第１及び第２の素子１０１及び１０３は、最大で２００ｍｍ、最大で１９０ｍｍ、最大で１８０ｍｍ、最大で１６０ｍｍ、最大で１５０ｍｍ、最大で１２０ｍｍ、最大で９０ｍｍ、最大で７５ｍｍ、最大で７０ｍｍ、最大で６５ｍｍ、最大で６０ｍｍ、最大で５０ｍｍ、最大で４５ｍｍ、最大で４０ｍｍ、又は最大で３５ｍｍだけ、長手方向軸に直交する方向においてオフセットされ得る。更なる態様では、第１及び第２の超音波素子は、本明細書において記載される最小値及び最大値のうちのいずれかを含む範囲内で、長手方向軸２２０の方向において、距離ｄだけオフセットされ得る。
別の実施形態では、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、物体の改善された走査及び検査を促進することができる特定の距離ｄだけ長さＬの延在方向においてオフセットされ得る。一態様では、第１及び第２の超音波素子は、本体の長さＬの少なくとも０．７％、少なくとも１％、少なくとも２％、少なくとも５％、少なくとも８％、少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも５０％、少なくとも７０％、又は少なくとも９０％など、長さＬの少なくとも０．５％だけ長手方向軸の方向においてオフセットされ得る。別の態様では、第１及び第２の超音波素子は、長さＬの最大で８０％、最大で７０％、最大で６０％、最大で５０％、最大で４０％、最大で３０％、最大で２０％、最大で１０％、最大で７％、最大で５％、最大で３％、又は最大で２％など、セラミック体の長さＬの最大で９０％だけ本体の長手方向軸の方向においてオフセットされ得る。更なる態様では、第１及び第２の超音波素子は、本明細書において記載される最小値及び最大値のうちのいずれかを含む範囲内の距離ｄだけオフセットされ得る。
別の実施形態では、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、物体の改善された走査及び検査を促進することができる特定の距離ｄだけ厚さＴの延在方向にオフセットされ得る。一態様では、第１及び第２の素子１０１及び１０３は、本体の厚さＴの少なくとも２％、少なくとも５％、少なくとも８％、少なくとも１０％、少なくとも１３％、少なくとも１７％、少なくとも２０％、少なくとも２３％、少なくとも２８％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも７０％、又は少なくとも９０％など、本体の厚さＴの少なくとも１％だけ、本体の厚さＴの延在方向においてオフセットされ得る。別の態様では、第１及び第２の素子は、本体の厚さＴの最大で８０％、最大で７０％、最大で６０％、最大で５０％、最大で４０％、最大で３０％、最大で２０％、最大で１０％、又は最大で５％など、本体の厚さＴの最大で９０％だけ、本体の厚さＴの延在方向においてオフセットされ得る。更なる態様では、第１及び第２の超音波素子は、本明細書において記載される最小値及び最大値のうちのいずれかを含む範囲内の距離ｄだけオフセットされ得る。
別の実施形態では、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、物体の改善された走査及び検査を促進することができる特定の距離ｄだけ厚さＴの延在方向においてオフセットされ得る。厚さＴの延在方向は、物体の長手方向軸に直交することができる（図４Ａ及び図４Ｂに例解される）。特定の例では、物体が長手方向側に配置されるとき、厚さは、物体の長手方向軸に対して垂直方向において延在し得る。一実施形態では、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、２８ｍｍ超、少なくとも３０ｍｍ、少なくとも３３ｍｍ、少なくとも３５ｍｍ、少なくとも３８ｍｍ、少なくとも４０ｍｍ、少なくとも４２ｍｍ、少なくとも４５ｍｍ、少なくとも４７ｍｍ、又は少なくとも５０ｍｍなど厚さＴの延在方向において、２５ｍｍ超だけオフセットされ得る。別の態様では、第１及び第２の素子１０１及び１０３は、最大で２００ｍｍ、最大で１９０ｍｍ、最大で１８０ｍｍ、最大で１６０ｍｍ、最大で１５０ｍｍ、最大で１２０ｍｍ、最大で９０ｍｍ、最大で７５ｍｍ、最大で７０ｍｍ、最大で６５ｍｍ、最大で６０ｍｍ、最大で５０ｍｍ、最大で４５ｍｍ、最大で４０ｍｍ、又は最大で３５ｍｍだけ厚さＴの延在方向において、オフセットされ得る。更なる態様では、第１及び第２の超音波素子は、本明細書に記載される最小値及び最大値のうちのいずれかを含む範囲内の厚さＴの延在方向において、距離ｄだけオフセットされ得る。
更なる実施形態では、処理素子１０５は、本明細書における実施形態において説明される様式で、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３をオフセットさせるように構成することができる。別の実施形態では、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３をオフセットさせることは、手動で実施され得る。
プロセス３００は、ブロック３０３に続き、超音波信号を本体２００に導入して、本体２００の走査を実施することができる。第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３には、初期電圧が適用されて、超音波信号（すなわち、超音波）を発生させ得る。一実施形態では、処理素子１０５は、超音波素子の一方（例えば、図１に例解されるような素子１０１）が超音波信号を送信し、他方（例えば、図１に例解されるような素子１０３）が本体２００を通過する超音波信号を受信するように、初期電圧を超音波素子に適用するように構成され得る。一実施形態では、初期電圧は、少なくとも１００Ｖ、少なくとも２００Ｖ、少なくとも３００Ｖ、又は少なくとも４００Ｖであり得る。別の実施形態では、初期電圧は、最大で８００Ｖ、最大で７００Ｖ、最大で６００Ｖ、最大で５００Ｖ、又は最大で４００Ｖである。更に、初期電圧は、本明細書において記載される最小値及び最大値のうちのいずれかを含む範囲内にあり得る。
一実施形態では、プロセス１００は、低周波超音波信号を本体に導入することを含むことができる。例えば、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３は、それぞれ、低周波超音波信号を送信及び受信するように構成され得る。一態様では、本体２００に導入される超音波信号は、最大で５００ｋＨｚ、最大で４００ｋＨｚ、最大で３５０ｋＨｚ、最大で３００ｋＨｚ、最大で２７５ｋＨｚ、最大で２５０ｋＨｚ、最大で２２０ｋＨｚ、又は最大で２００ｋＨｚの周波数を有することができる。別の態様では、本体２００に導入される超音波信号は、少なくとも５ｋＨｚ、少なくとも１０ｋＨｚ、少なくとも５０ｋＨｚ、少なくとも１００ｋＨｚ、少なくとも１５０ｋＨｚ、少なくとも１７５ｋＨｚ、又は少なくとも２００ｋＨｚの周波数を有することができる。更に、本体２００に導入された超音波信号は、本明細書において記載された最小値及び最大値のうちのいずれかを含む範囲内の周波数を有し得る。更なる例では、周波数は、５ｋＨｚ～５００ｋＨｚの範囲内、又は５０ｋＨｚ～３００ｋＨｚの範囲内、又は１００ｋＨｚ～２７５ｋＨｚの範囲内であり得る。
一実施形態では、超音波信号を本体に導入することは、本体２００の長手方向軸２２０、幅Ｗの延在方向、厚さＴの延在方向、又はこれらの任意の組み合わせに沿って走査することを含み得る。別の実施形態では、超音波信号は、側部表面、端部表面、又はその両方を通して本体に導入され得る。特定の実施形態では、超音波信号は、超音波信号が本体２００に入る側部表面又は端部表面に垂直な方向において本体２００に導入され得る。
更なる実施形態では、プロセス１００は、受信された超音波信号に基づいて、ヒストグラムを計算することを含み得る。超音波素子１０３は、本体２００を通過する超音波信号を受信し、対応する信号を処理素子１０５に送信するように構成することができる。処理素子１０５は、本体２００から受信された超音波信号に基づいて、ヒストグラムを計算するように構成され得る。ヒストグラムは、周波数、速度、振幅、減衰、飛行時間、又はこれらの任意の組み合わせを含むデータを含み得る。
一実施形態では、プロセス１００は、ヒストグラムを記憶された基準ヒストグラムと比較して、本体２００の走査が許容可能であるかどうかを判定することを含むことができる。基準ヒストグラムは、本体２００と同様の本体の以前の良好な走査から取得されたデータに基づくことができる。代替的に又は追加的に、プロセス１００は、ピークの位置、ピークの幅、ヒストグラムの飽和レベル、又はこれらの任意の組み合わせを含むヒストグラムの特性を調査することを含むことができる。例えば、最大７０％の透過率に対応するピーク位置及び／又は幅は、本体２００の許容可能な走査が実施されることを示唆し得る。
場合によっては、プロセス１００は、本体２００の許容可能な走査が実施されるまで、プロセス１００を繰り返すことができる。以前に使用された１つ以上の取得パラメータは、走査を改善するために調整され得る。一例では、取得パラメータは、第１及び第２の超音波素子１０１及び１０３のオフセット、初期電圧、利得及びウィンドウパラメータ、並びにこれらの任意の組み合わせを含むことができる。
一実施形態では、物体のバッチは、本明細書における実施形態で説明されるようなプロセス１００を使用して検査され得る。以前に記憶された取得パラメータは、同様の物体を検査するために使用され得る。代替的に、１つ以上の物体を検査して、バッチの残りを検査するために使用することができる許容可能な走査のための取得パラメータを設定することができる。当業者であれば、各物体の許容可能な走査を確実とするために、必要に応じて１つ以上の取得パラメータに調整がされ得ることを理解するであろう。
図５は、本明細書における実施形態による、例示的なプロセス５００を例解するフローチャートを含む。プロセスは、以前に取得されたデータに対して、又はプロセス３００に続いてなど、別個に実施することができる。特定の実施形態では、処理素子１０５は、プロセス５００を実施するように構成され得る。
プロセス５００は、ブロック５０１で開始することができ、本体２００から受信された超音波信号に基づいて、本体のマップを作成する。一実施形態では、本体２００のマップを作成することは、受信された超音波信号に基づいて、撮像データを取得することを含むことができる。処理素子１０５は、本体２００のマップを生成するために、例えば、振幅、周波数、時間、速度、又はこれらの任意の組み合わせを含む超音波信号の特性に関するデータを取得するように構成され得る。
一態様では、本体２００は、１つ以上の異常を含み得る。超音波信号が１つ以上の異常を通過する際、超音波信号の特性が変化し得る。別の態様では、マップは、本体２００内の１つ以上の異常に対応する１つ以上の異常を含むことができる。更なる態様では、マップは、２色マップであり得るか、又は２つより多くの色を有し得る。更なる態様では、マップは、振幅マップ、飛行時間マップ、又はこれらの組み合わせを含むことができる。更に別の態様では、マップは、本体の断面の平面図画像を含むことができる。特定の態様では、マップは、本体の厚さ全体を表す平面図画像を含み得る。更に別の態様では、マップは、本体の三次元画像を含み得る。
一実施形態では、プロセス５００は、本体２００のマップ内の１つ以上の異常を識別することを含むことができる。特定の態様では、１つ以上の異常は、複数の減衰ピクセルを含むことができる。図６は、本体２００と同様に、物体の本体の例示的な撮像マップを含む。マップは、第１の領域６０１、第２の領域６０３、及び第３の領域６０５を含む、減衰領域を含む。
特定の実施形態では、プロセス５００は、１つ以上の異常の識別を促進するために、本体２００のマップに第１の閾値を適用することを含み得る。一態様では、第１の閾値は、同様の本体の少なくとも４０回、少なくとも５０回、少なくとも８０回、少なくとも１００回、又は少なくとも２００回の走査などの、同様の本体の少なくとも３０回の走査の記憶された超音波検査データに基づいて、既定され得る。更なる態様では、第１の閾値は、振幅閾値を含むことができる。特定の態様では、第１の閾値は、送信された超音波信号の少なくとも１５％、少なくとも１８％、又は少なくとも２０％であり得る。別の態様では、第１の閾値は、送信された超音波信号の最大で３５％、最大で３０％、最大で２５％、又は最大で２０％であり得る。更なる態様では、第１の閾値は、本明細書において記載される最小値及び最大値のうちのいずれかを含む範囲内にあり得る。
別の態様では、第１の閾値は、欠陥を有しないことが知られている物体の第１の群と、同様の物体であるが欠陥（例えば、亀裂）を有することが知られている物体の第２の群と、を試験することによって設定され得る。マップは、本明細書における実施形態で説明されるように、第１及び第２の群から取得された撮像データに基づいて、生成され得る。異なる閾値をマップに適用して、偽陽性物体及び偽陰性物体の両方の最小の誤り率を可能にし得る閾値を見つけることができる。閾値は、第１の既定された閾値として使用され、将来同様の物体を検査するために記憶され得る。
図７は、既定された閾値が適用された後の、第１の異常７０１、第２の異常７０３、及び第３の異常７０５を含む、本体２００と同様の本体の例示的な２色画像マップを含む。
一実施形態では、プロセス５００は、識別された１つ以上の異常を分析すること、及び分類することを更に含むことができ、これは、物体の改善された検査を促進し得る。一態様では、プロセス５００は、１つ以上の異常の分析を促進するためにより鮮明な画像を提供するように、ガウス雑音除去、中央値フィルタリング、全変動雑音除去等、又はこれらの任意の組み合わせなどの画像雑音除去を更に含み得る。少なくとも１つの態様では、１つ以上の異常を分類することは、１つ以上の異常のサイズ、形状、エッジ鮮鋭度、又はこれらの任意の組み合わせの評価を含む分析に基づくことができる。更なる態様では、処理素子１０５は、１つ以上の異常の分析を実施し、１つ以上の異常を分類するように構成され得る。
一態様では、分析することは、識別された異常のサイズを評価することを含むことができる。特定の場合では、欠陥を含む異常は、非欠陥異常の表面積とは異なる表面積を有し得る。例示的な用途では、１つ以上の異常の各表面積が判定され得、１つ以上の異常の総表面積に対する表面積のパーセンテージが、基準パーセンテージと比較するために使用され得る。一例では、基準パーセンテージは、欠陥（例えば、亀裂）に対応する異常及び非欠陥異常の表面積パーセンテージを含む履歴データに基づいて既定され、欠陥異常を非欠陥異常から区別するのに役立ち得る。代替的に、基準パーセンテージは、欠陥を有しないことが知られている物体の群と、欠陥を有することが知られている同様の物体の別の群とのサイズを評価することによって判定され得る。最小の偽陽性及び偽陰性誤り率を可能にするパーセンテージは、基準パーセンテージとして使用され得、また、将来同様の物体を検査するために記憶され得る。
特定の態様では、１つ以上の異常は、亀裂などの欠陥を含む異常、非欠陥異常、又はこれらの任意の組み合わせを含み得る。例示的な非欠陥異常は、超音波信号の１つ以上の特性に変化を引き起こす可能性がある本体２００内の変動を含み得る。特定の場合では、非欠陥異常は、信号減衰又は散乱を引き起こす可能性があり、本体の走査時に透過の低減をもたらす可能性がある。例示的な非欠陥異常は、気孔率変動、密度変動、微細構造変化（すなわち、粗粒子対微粒子の特定の含有率比による）、化学汚染、又はこれらの任意の組み合わせを含み得る。密度変動などの特定の非欠陥異常を、気孔率などの別の非欠陥異常よりも、亀裂を含む欠陥異常から区別することは、より困難であり得る。本明細書における実施形態の検査プロセス及びシステムの例解を助けるために、代表的な耐火ブロックの例示的な画像及び実施例は、密度変動が偶発的に現れるような密度変動を意図的に導入した異常を含む。
一実施形態では、プロセス５００は、１つ以上の異常を、第１のタイプの異常又は第２のタイプの異常を含むあるタイプの異常に分類することを含むことができる。第１のタイプの異常は、欠陥に対応することができ、第２のタイプの異常は、非欠陥異常に対応することができる。特定の態様では、分類は、１つ以上の異常のサイズの評価に基づくことができる。例えば、異常は、異常の表面積パーセンテージが少なくとも基準パーセンテージ以上であるとき、第１のタイプの異常に分類され得る。別の例では、異常は、表面積パーセンテージが基準パーセンテージ未満であるとき、第２のタイプの異常に分類することができる。特定の例示的な用途では、基準パーセンテージは、５０％～７０％であり得る。特定の場合では、１つ以上の異常は、サイズの評価なしに分類され得る。例えば、１つの異常がマップ内で識別されるとき、異常の分類は、形状、エッジ鮮鋭度、又はこれらの任意の組み合わせなど、サイズ以外の特徴の評価に基づいて、実施され得る。
特定の態様では、第２の閾値をマップに適用して、１つ以上の異常のサイズの評価、又は１つ以上の異常の分類を促進し得る。一例では、第２の閾値は、基準パーセンテージを含むサイズ閾値を含み得る。
更なる態様では、１つ以上の異常の形状の評価を実施して、１つ以上の異常の分類を促進し得る。特定の態様では、１つ以上の異常の形状の評価は、１つ以上の異常のサイズの評価に続いて実施され得る。例えば、形状評価は、第２の閾値の、又は第２の閾値を上回るサイズを有する１つ以上の異常に対して実施され得る。別の態様では、形状の評価は、１つ以上の異常の幅：長さ（Ｗａ：Ｌａ）のアスペクト比を判定することと、アスペクト比を基準アスペクト比と比較することと、を含み得る。図８は、長軸における長さＬａ、及び短軸における幅Ｗａを有する異常８００の例解図を含む。特定の例では、基準アスペクト比は、欠陥及び非欠陥異常に対応する異常のアスペクト比を含む履歴データに基づいて既定され、欠陥異常を非欠陥異常から区別するのに役立ち得る。代替的に、基準アスペクト比は、欠陥を有しないことが知られている物体の群と、欠陥を有することが知られている同様の物体の別の群とのアスペクト比を評価することによって判定され得る。最小の偽陽性及び偽陰性誤り率を可能にするアスペクト比は、基準アスペクト比として使用され得、将来同様の物体を検査するために記憶され得る。少なくとも１つの態様では、形状の評価は、異常のサイズの評価とは独立して実施され得る。例えば、形状の評価は、１つ以上の異常のサイズの評価の前に実施され得る。
別の特定の態様では、１つ以上の異常は、形状の評価に基づいて、第１のタイプの異常又は第２のタイプの異常に分類され得る。例えば、異常は、Ｗａ：Ｌａのアスペクト比が、基準アスペクト比未満であるとき、第１のタイプの異常に分類され得る。別の例では、異常は、Ｗａ：Ｌａのアスペクト比が、基準アスペクト比以上であるとき、第２のタイプの異常に分類され得る。
更なる例では、Ｗａ：Ｌａの基準アスペクト比は、最大で１、最大で０．９、最大で０．８、最大で０．７、最大で０．６、最大で０．５、最大で０．４、又は最大で０．３であり得る。別の例では、Ｗａ：Ｌａの基準アスペクト比は、少なくとも０．０１、少なくとも０．０２、少なくとも０．０３、少なくとも０．０４、少なくとも０．０５、少なくとも０．０６、少なくとも０．０７、少なくとも０．０８、少なくとも０．０９、又は少なくとも０．１である。更に別の例では、Ｗａ：Ｌａの基準アスペクト比は、本明細書において記載される最小値及び最大値のうちのいずれかを含む範囲内にあり得る。
更なる態様では、第３の閾値が、１つ以上の異常の形状の評価又は分類を促進するために、マップに適用され得る。特定の例では、第３の閾値は、基準アスペクト比を含み得る。特定の場合では、閾値は、最大で０．３のアスペクト比に設定され得る。
別の態様では、エッジ鮮鋭度は、１つ以上の異常の分類を促進するために評価され得る。一例では、１つ以上の異常のエッジ鮮鋭度値が判定され、基準エッジ鮮鋭度値と比較され得る。基準エッジ鮮鋭度値は、欠陥及び非欠陥異常に対応する異常の表面積パーセンテージを含む履歴データに基づいて既定され、欠陥異常を非欠陥異常から区別するのに役立ち得る。代替的に、エッジ鮮鋭度値は、欠陥を有しないことが知られている物体の群と、欠陥を有することが知られている同様の物体の別の群とのエッジ鮮鋭度値を評価することによって判定され得る。基準エッジ鮮鋭度値は、最小の偽陰性及び偽陽性誤り率を可能にし得る。判定されたエッジ鮮鋭度値はまた、記憶され、将来同様の物体を検査するための基準エッジ鮮鋭度値として使用され得る。更なる態様では、プロセス５００は、エッジ鮮鋭度値の評価に基づいて、１つ以上の異常を第１又は第２のタイプの異常に分類することを含むことができる。
一実施形態では、プロセス５００は、本体２００内に１つ以上の異常を位置特定することを含み得る。一態様では、マップ内の１つ以上の異常の場所は、本体２００内の１つ以上の異常の場所に対応することができる。特定の場合では、１つ以上の異常の場所の評価は、１つ以上の異常の分類を促進し得る。別の実施形態では、プロセス５００は、１つ以上の異常の配向、数、又はこれらの任意の組み合わせを判定することを含み得る。一態様では、本体２００内の１つ以上の異常の配向は、本体２００のマップ内の１つ以上の異常の配向に基づいて、判定され得る。更なる態様では、本体２００内の１つ以上の異常の数は、本体２００のマップ内の１つ以上の異常の数に対応し得る。ある場合では、１つ以上の異常の場所及び／又は数の評価は、１つ以上の異常の分類を促進し得る。
別の実施形態では、プロセス５００は、ブロック５０３に続き、本体２００と関連付けられた品質値を提供し得る。一態様では、品質値は、１つ以上の異常のタイプ、数、サイズ、形状、位置、配向、エッジ鮮鋭度、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される１つ以上の基準の評価に基づいて、提供され得る。特定の態様では、プロセス５００は、本体２００が第１のタイプの異常を含むとき、ゼロの品質値を提供することを含むことができる。別の特定の態様では、プロセス５００は、１つ以上の異常が第２のタイプの異常からなるとき、品質値１を提供することを含むことができる。
特定の実施形態では、感知素子は、プロセス５００、３００、又はこれらの任意の組み合わせを自動化された様式で実施するように構成され得る。別の特定の実施形態では、感知素子は、プロセス５００、３００、又はこれらの任意の組み合わせを半自動化された様式で実施するように構成され得る。例えば、感知素子１０５は、１つ以上の異常の自動化された分析を実施するように構成され得る。別の例では、感知素子は、１つ以上の異常を、自動化された様式の１つ以上の異常のうちの分析に基づいて、第１のタイプの異常又は第２のタイプの異常に分類するように構成され得る。
特定の実施形態では、プロセス及びシステムは、セラミック物体を検査するように適合され得る。より特定の場合では、セラミック物体は、相対的に高い密度、相対的に大きいサイズ、又はその両方を有し得る。
一実施形態では、物体の本体は、粗粒子と微粒子の混合物を含むセラミック材料を含むことができる。一態様では、本体は、少なくとも１０、少なくとも２０、少なくとも３０、少なくとも５０、少なくとも７０、少なくとも８０、少なくとも１００、少なくとも２００、又は少なくとも３００の最大粒径対最小粒径の比を含むことができる。ある場合では、最大粒径対最小粒径の比は、最大１０００であり得る。
一態様では、本体は、最大で１０ｍｍ、最大で８ｍｍ、最大で６ｍｍ、又は最大で５ｍｍの最大粒径を含むことができる。別の態様では、本体は、少なくとも２００マイクロメートル、少なくとも３００マイクロメートル、少なくとも４００マイクロメートル、又は少なくとも５００マイクロメートルの最大粒径を含むことができる。特定の態様では、最大粒径は、少なくとも７００マイクロメートル、少なくとも９００マイクロメートル、少なくとも１ｍｍ、少なくとも２ｍｍ、少なくとも３ｍｍ、少なくとも４ｍｍ、又は少なくとも５ｍｍなど、５００マイクロメートル超であり得る。最大粒径は、本明細書において記載される最小値及び最大値のうちのいずれかを含む範囲内にあり得ることを理解されたい。
更なる態様では、本体は、最大で４００マイクロメートル、最大で２００マイクロメートル、最大で１００マイクロメートル、最大で８０マイクロメートル、最大で６０マイクロメートル、最大で４０マイクロメートル、最大で２０マイクロメートル、最大で１０マイクロメートル、又は最大で５マイクロメートルなど、最大で５００マイクロメートルの最小粒径を含むことができる。更に別の態様では、本体は、少なくとも１マイクロメートル、少なくとも２マイクロメートル、少なくとも３マイクロメートル、少なくとも４マイクロメートル、又は少なくとも５マイクロメートルなど、少なくとも０．５マイクロメートルの最小粒径を含むことができる。最大粒径は、本明細書において記載される最小値及び最大値のうちのいずれかを含む範囲内にあり得ることを理解されたい。
一実施形態では、物体の本体は、少なくとも０．５マイクロメートル及び、最大で５ｍｍの粒径を有する粒子を含むセラミック材料を含むことができる。更なる実施形態では、本体は、特定の粒径を有する特定の含有量の粒子を含むことができる。一態様では、本体は、本体の総体積に対して、少なくとも１０体積％、少なくとも２０体積％、少なくとも３０体積％、少なくとも４０体積％、又は少なくとも５０体積％の粒子など、本体の総体積に対して、少なくとも２００マイクロメートル及び最大で１０ｍｍの粒径を有する少なくとも５体積％の粒子を含むことができる。別の態様では、本体は、本体の総体積に対して、少なくとも２００マイクロメートル及び最大で１０ｍｍの粒径を有する最大で６５体積％、最大で６０体積％、最大で５５体積％、最大で５０体積％、又は最大で４５体積％の粒子など、本体の総体積に対して、少なくとも２００マイクロメートル及び最大で１０ｍｍの最大粒径を有する最大で６０体積％の粒子を含むことができる。本体は、本明細書において記載される最小値及び最大値のうちのいずれかを含む範囲内で、少なくとも２００マイクロメートル～最大で１０ｍｍの粒径を有するある含有量の粒子を含むことができることを理解されたい。
別の態様では、本体は、本体の総体積に対して、少なくとも０．５マイクロメートル及び最大で５マイクロメートルの粒径を有する最大で６５体積％、最大で６０体積％、最大で５５体積％、最大で５０体積％、又は最大で４５体積％の粒子など、少なくとも０．５マイクロメートル及び最大で５マイクロメートルの粒径を有する最大で７０体積％の粒子を含むことができる。更なる態様では、セラミック体は、本体の総体積に対して、少なくとも０．５マイクロメートル及び最大で５マイクロメートルの粒径を有する少なくとも１０体積％、少なくとも２０体積％、少なくとも３０体積％、少なくとも４０体積％、少なくとも５０体積％の粒子など、少なくとも０．５マイクロメートル及び最大で５マイクロメートルの粒径を有する少なくとも５体積％の粒子を含むことができる。本体は、本明細書において記載される最小値及び最大値のうちのいずれかを含む範囲内で、少なくとも０．５マイクロメートル～最大で５マイクロメートルの粒径を有するある含有量の粒子を含むことができることを理解されたい。
一実施形態では、物体は、耐火材料を含む本体を含むことができる。一態様では、本体は、酸化物、窒化物、炭化物、リン酸塩、又はこれらの任意の組み合わせを含むことができる。例えば、本体は、クロム、ジルコニウム、チタン、アルミニウム、ケイ素、鉄、アルカリ土類金属元素、又はこれらの任意の組み合わせを含む、金属酸化物を含むことができる。
一実施形態では、本体は、特定の含有量の酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ２Ｏ３）を含むことができる。一例では、本体は、セラミック体の総重量に対して少なくとも３０重量％、少なくとも４０重量％、少なくとも５０重量％、少なくとも６０重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも８０重量％、少なくとも９０重量％、少なくとも９２重量％、少なくとも９５重量％、少なくとも９７重量％、又は少なくとも９９重量％の酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ２Ｏ３）などの、本体の総重量に対して、少なくとも２５重量％の酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ２Ｏ３）を含むことができる。特定の態様では、本体は、本体の総重量に対して少なくとも９０重量％の酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ２Ｏ３）を含むことができる。別の態様では、本体は、本体の総重量に対して最大で９７重量％、最大で９５重量％、最大で９３重量％、又は最大で９１重量％の酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ２Ｏ３）などの、本体の総重量に対して最大で９９重量％の酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ２Ｏ３）を含むことができる。更なる態様では、本体は、本明細書において記載される最大及び最小パーセンテージのうちのいずれかを含む範囲内にある含有量で酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ２Ｏ３）を含むことができる。少なくとも１つの実施形態では、本体は、酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ２Ｏ３）を本質的に含まない場合がある。
一実施形態では、本体は、特定の含有量の酸化クロム（ＩＶ）（Ｃｒ２Ｏ４）を含むことができる。一例では、本体は、セラミック体の総重量に対して少なくとも３０重量％、少なくとも４０重量％、少なくとも５０重量％、少なくとも６０重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも８０重量％、少なくとも９０重量％、少なくとも９２重量％、少なくとも９５重量％、少なくとも９７重量％、又は少なくとも９９重量％の酸化クロム（ＩＶ）（Ｃｒ２Ｏ４）など、本体の総重量に対して少なくとも２５重量％の酸化クロム（ＩＶ）（Ｃｒ２Ｏ４）を含むことができる。特定の態様では、本体は、本体の総重量に対して少なくとも９０重量％の酸化クロム（ＩＶ）（Ｃｒ２Ｏ４）を含むことができる。別の態様では、本体は、本体の総重量に対して最大で９７重量％、最大で９５重量％、最大で９３重量％、又は最大で９１重量％の酸化クロム（ＩＶ）（Ｃｒ２Ｏ４）などの、本体の総重量に対して最大で９９重量％の酸化クロム（ＩＶ）（Ｃｒ２Ｏ４）を含むことができる。更なる態様では、本体は、本明細書において記載される最大及び最小パーセンテージのうちのいずれかを含む範囲内にある含有量で酸化クロム（ＩＶ）（Ｃｒ２Ｏ４）を含むことができる。少なくとも１つの実施形態では、本体は、酸化クロム（ＩＶ）（Ｃｒ２Ｏ４）を本質的に含まない場合がある。
一実施形態では、本体は、特定の含有量の酸化チタン（ＴｉＯ２）を含むことができる。一態様では、本体の総重量に対して最大で４０重量％、最大で３０重量％、最大で２０重量％、最大で１０重量％、最大で５重量％、最大で４重量％、最大で３重量％、最大で２重量％、又は最大で１重量％の酸化チタンなどの、本体の総重量に対して５０重量％未満の酸化チタン（ＴｉＯ２）を含み得る。別の態様では、本体は、セラミック体の総重量に対して少なくとも１重量％、少なくとも２重量％、少なくとも５重量％、少なくとも７重量％、少なくとも９重量％、又は少なくとも１０重量％の酸化チタン（ＴｉＯ２）などの、本体の総重量に対して少なくとも０．５重量％の酸化チタン（ＴｉＯ２）を含むことができる。更なる態様では、本体は、本明細書において記載される最大及び最小パーセンテージのうちのいずれかを含む範囲内にある含有量で酸化チタン（ＴｉＯ２）を含むことができる。少なくとも１つの実施形態では、本体は、酸化チタン（ＴｉＯ２）を本質的に含まない場合がある。
一実施形態では、本体は、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を含むことができる。一態様では、本体は、本体の総重量に対して最大で７０重量％、最大で６０重量％、最大で５０重量％、５０重量％未満、最大で４５重量％、最大で４０重量％、最大で３５重量％、最大で３０重量％、最大で２０重量％、最大で１０重量％、最大で５重量％、最大で４重量％、最大で３重量％、最大で２重量％、又は最大で１重量％の酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）などの、本体の総重量に対して最大で８０重量％の酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を含むことができる。別の態様では、本体は、本体の総重量に対して、少なくとも１重量％、少なくとも２重量％、少なくとも５重量％、少なくとも７重量％、少なくとも９重量％、少なくとも１０重量％、少なくとも１５重量％、少なくとも２０重量％、少なくとも２５重量％、少なくとも３０重量％、少なくとも３２重量％、少なくとも３６重量％、少なくとも４０重量％、少なくとも４１重量％、又は少なくとも４５重量％の酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）などの、本体の総重量に対して少なくとも０．５重量％の酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を含むことができる。更なる態様では、本体は、本明細書において記載される最小及び最大パーセンテージのうちのいずれかを含む範囲内にある含有量の酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を含むことができる。少なくとも１つの実施形態では、本体は、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を本質的に含まない場合がある。
一実施形態では、本体は、酸化アルミニウムを含むことができる。一態様では、本体は、本体の総重量に対して最大で６５重量％、最大で６０重量％、最大で５０重量％、５０重量％未満、最大で４７重量％、最大で４０重量％、最大で３０重量％、最大で２０重量％、最大で１０重量％、最大で５重量％、最大で４重量％、最大で３重量％、最大で２重量％、又は最大で１重量％の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）などの、本体の総重量に対して最大で７０重量％の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を含むことができる。一態様では、本体は、本体の総重量に対して少なくとも１重量％、少なくとも２重量％、少なくとも５重量％、少なくとも７重量％、少なくとも９重量％、又は少なくとも１０重量％の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）などの、本体の総重量に対して少なくとも０．５重量％の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を含むことができる。更なる態様では、本体は、本明細書において記載される最大及び最小パーセンテージのうちのいずれかを含む範囲内にある含有量で酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を含むことができる。特定の態様では、本体は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）から本質的になることができる。少なくとも１つの実施形態では、本体は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を本質的に含まない場合がある。
一実施形態では、本体は、酸化ケイ素を含むことができる。一態様では、本体は、本体の総重量に対して最大で４０重量％、最大で３０重量％、最大で２０重量％、最大で１５重量％、最大で１２重量％、最大で１０重量％、最大で５重量％、最大で４重量％、最大で３重量％、最大で２重量％、又は最大で１重量％の酸化ケイ素（ＳｉＯ２）などの、５０重量％未満の酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含むことができる。別の態様では、本体は、セラミック体の総重量に対して少なくとも１重量％、少なくとも２重量％、少なくとも５重量％、少なくとも７重量％、少なくとも９重量％、又は少なくとも１０重量％の酸化ケイ素（ＳｉＯ２）などの、セラミック体の総重量に対して少なくとも０．５重量％の酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含むことができる。更なる態様では、本体は、本明細書において記載される最小及び最大パーセンテージのうちのいずれかを含む範囲内にある含有量で酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含むことができる。少なくとも１つの実施形態では、本体は、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を本質的に含まない可能性がある。
一実施形態では、本体は、１つ以上のアルカリ土類金属酸化物を含むことができる。一態様では、本体は、本体の総重量に対して最大で９重量％、最大で８重量％、最大で７重量％、最大で６重量％、最大で５重量％、最大で４重量％、又は最大で３重量％などの、本体の総重量に対して最大１０重量％の総含有量のアルカリ土類金属酸化物を含み得る。更なる態様では、本体は、本体の総重量に対して少なくとも０．３重量％、少なくとも０．５重量％、少なくとも０．８重量％、少なくとも１重量％、又は少なくとも２重量％などの、本体の総重量に対して少なくとも０．１重量％のアルカリ土類酸化物の総含有量を含むことができる。更なる別の態様では、本体は、本明細書において記載される最小及び最大パーセンテージのうちのいずれかを含む範囲内にある総含有量のアルカリ土類酸化物を含むことができる。少なくとも１つの実施形態では、本体は、アルカリ土類酸化物を本質的に含まない場合がある。
更なる実施形態では、本体は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含むことができる。一態様では、本体は、本体の総重量に対して最大で９重量％、最大で８重量％、最大で７重量％、最大で６重量％、最大で５重量％、最大で４重量％、又は最大で３重量％などの、本体の総重量に対して最大で１０重量％の酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含むことができる。更に別の態様では、本体は、本体の総重量に対して少なくとも０．３重量％、少なくとも０．５重量％、少なくとも０．８重量％、少なくとも１重量％、又は少なくとも２重量％など、本体の総重量に対して少なくとも０．１重量％の酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含むことができる。更なる態様では、本体は、本明細書において記載される最小及び最大パーセンテージのうちのいずれかを含む範囲内にある含有量の酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含むことができる。少なくとも１つの実施形態では、本体は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を本質的に含まない場合がある。
一実施形態では、本体は、リン酸塩を含むことができる。一態様では、本体は、本体の総重量に対して最大で４重量％、又は最大で３重量％などの、本体の総重量に対して最大で５重量％のリン酸塩を含むことができる。別の態様では、本体は、本体の総重量に対して少なくとも０．３重量％、少なくとも０．５重量％、少なくとも０．８重量％、少なくとも１重量％、又は少なくとも２重量％など、セラミック体の総重量に対して少なくとも０．１重量％のリン酸塩を含むことができる。更なる態様では、本体は、本明細書において記載される最小及び最大パーセンテージのうちのいずれかを含む範囲内にある含有量のリン酸塩を含むことができる。少なくとも１つの実施形態では、本体は、リン酸塩を本質的に含まない場合がある。
別の実施形態では、本体は、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を含み得る。一態様では、本体は、本体の総重量に対して最大で４重量％、又は最大で３重量％などの、本体の総重量に対して最大で５重量％の酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を含むことができる。別の態様では、本体は、本体の総重量に対して少なくとも０．３重量％、少なくとも０．５重量％、少なくとも０．８重量％、少なくとも１重量％、又は少なくとも２重量％などの、本体の総重量に対して少なくとも０．１重量％の酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を含むことができる。更なる態様では、本体は、本明細書において記載される最小及び最大パーセンテージのうちのいずれかを含む範囲内にある含有量の酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を含むことができる。少なくとも１つの実施形態では、本体は、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を本質的に含まない場合がある。
特定の実施形態では、物体は、酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ２Ｏ３）を含むセラミック体を含むことができる。一態様では、本体は、酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ２Ｏ３）と、酸化クロム（ＩＶ）（Ｃｒ２Ｏ４）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、及び酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる群から選択される１つ以上の酸化物と、を含むことができる。特定の態様では、本体は、本体の総重量に対して少なくとも８０重量％又は少なくとも９０重量％の酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ２Ｏ３）と、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、及び酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる群から選択される１つ以上の酸化物と、を含むことができ、１つ以上の酸化物の総含有量は、本体の総重量に対して最大２０重量％又は最大１０重量％であり得る。例えば、本体の特定の組成は、少なくとも９０重量％の酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ２Ｏ３）と、最大１０重量％の酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、又はこれらの組み合わせと、を含むことができる。物体の別の特定の例は、少なくとも８０重量％の酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ２Ｏ３）及び最大２０重量％の酸化チタン（ＴｉＯ２）を含む本体を含むことができる。更なる態様では、本体は、５０重量％超の総含有量の酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ２Ｏ３）及び酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を含み得、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、又はこれらの組み合わせを更に含み得る。更に別の態様では、本体は、少なくとも９０重量％の酸化クロム（ＩＶ）（Ｃｒ２Ｏ４）、並びに合計で最大１０重量％の酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、及び酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ２Ｏ３）を含むことができる。物体の本体を作製するための材料は、最終的に形成された本体中に残る微量の１つ以上の不純物を含み得ることを理解されたい。不純物の総含有量は、本体の総重量に対して最大５重量％であり得る。
一実施形態では、本体は、特定の密度を有することができる。一態様では、本体は、少なくとも３．０ｇ／ｃｍ３、少なくとも３．２ｇ／ｃｍ３、少なくとも３．５ｇ／ｃｍ３、少なくとも３．８ｇ／ｃｍ３、少なくとも４．０ｇ／ｃｍ３、少なくとも４．１ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも４．２ｇ／ｃｍ３などの、少なくとも２．８ｇ／ｃｍ３の密度を有することができる。別の態様では、本体は、最大で７．５ｇ／ｃｍ３、最大で７．０ｇ／ｃｍ３、最大で６．５ｇ／ｃｍ３、最大で６．０ｇ／ｃｍ３、最大で５．５ｇ／ｃｍ３、最大で５．４ｇ／ｃｍ３、最大で５．２ｇ／ｃｍ３、最大で５．０ｇ／ｃｍ３、最大で４．９ｇ／ｃｍ３、最大で４．７ｇ／ｃｍ３、最大で４．５ｇ／ｃｍ３、最大で４．３ｇ／ｃｍ３、又は最大で４．２ｇ／ｃｍ３などの、最大で８．０ｇ／ｃｍ３の密度を有し得る。更なる態様では、本体は、本明細書において記載される最小値及び最大値のうちのいずれかを含む範囲内の密度を含むことができる。
一実施形態では、物体は、相対的に高密度の本体を含むことができる。一態様では、本体は、少なくとも９２％、少なくとも９５％、少なくとも９８％、少なくとも９９％、少なくとも９９．５％、又は少なくとも９９．９％の理論密度などの、少なくとも９０％の理論密度の密度を含むことができる。別の態様では、本体は、最大で９９．５％、最大で９９．２％、最大で９９％、最大で９８％、最大で９６％、又は最大で９５％の理論密度などの、最大で９９．９％の理論密度の密度を有することができる。更なる態様では、本体は、本明細書において記載される最小及び最大パーセンテージのうちのいずれかを含む範囲内の密度を含むことができる。
一実施形態では、物体は、気孔率を含む本体を含むことができる。一態様では、本体は、開気孔率、閉気孔率、又はこれらの組み合わせを含むことができる。更なる態様では、気孔率の大部分は開気孔率であり得る。特定の例では、本体は、本質的に開気孔率からなる気孔率を含むことができる。別の態様では、気孔率の大部分は、閉気孔率であり得る。例えば、本体は、本質的に閉気孔率からなる気孔率を含むことができる。
別の態様では、本体は、セラミック体の総体積に対して、少なくとも７体積％、少なくとも９体積％、少なくとも１０体積％、少なくとも１２体積％、少なくとも１４体積％、少なくとも１５体積％、又は少なくとも１６体積％などの、セラミック体の総体積に対して少なくとも５体積％の気孔率を含むことができる。更なる態様では、本体は、本体の総体積に対して最大で２５体積％、最大で２２体積％、最大で２０体積％、最大で１８体積％、最大で１６体積％、最大で１０体積％、又は最大で５体積％などの、本体の総体積に対して最大で３０体積％の気孔率を含むことができる。更に別の態様では、本体は、本明細書において記載される最小及び最大パーセンテージのうちのいずれかを含む範囲内にある気孔率を含むことができる。
一実施形態では、本体は、長さ：幅の特定のアスペクト比を有する孔を含むことができる。一態様では、本体は、少なくとも１．１、少なくとも１．３、少なくとも１．５、少なくとも１．７、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも８、又は少なくとも１０などの、少なくとも１の長さ：幅の平均アスペクト比を有する気孔を含むことができる。別の態様では、本体は、最大で１００、最大で８０、最大で６０、最大で５０、最大で４０、最大で３０、最大で２０、最大で１０、又は最大で５の長さ：幅の平均アスペクト比を有する気孔を含む気孔率を含むことができる。更なる態様では、本体は、本明細書において記載される最小値及び最大値のうちのいずれかを含む範囲内にある長さ：幅の平均アスペクト比を有する気孔を含むことができる。特定の態様では、気孔の大部分は、細長い気孔である。別の特定の態様では、本体は、１より大きい長さ：幅の平均アスペクト比を有する気孔を含むことができる。更に別の態様では、本体は、実質的に球状の気孔を含む気孔率を含むことができる。
一実施形態では、本体は、特定のサイズを有する気孔を含むことができる。一態様では、本体は、少なくとも４マイクロメートル、少なくとも６マイクロメートル、少なくとも１０マイクロメートル、少なくとも２０マイクロメートル、少なくとも３０マイクロメートル、少なくとも４０マイクロメートル、少なくとも５０マイクロメートル、少なくとも７０マイクロメートル、少なくとも８０マイクロメートル、少なくとも１００マイクロメートル、少なくとも２００マイクロメートル、少なくとも３００マイクロメートル、少なくとも５００マイクロメートル、少なくとも７００マイクロメートル、少なくとも１ｍｍ、少なくとも３ｍｍ、少なくとも５ｍｍ、又は少なくとも７ｍｍの平均幅を有する気孔を含むことができる。別の態様では、本体は、最大で８ｍｍ、最大で６ｍｍ、最大で４ｍｍ、最大で２ｍｍ、最大で１ｍｍ、又は最大で８００マイクロメートルなどの、最大で１０ｍｍの平均幅を有する気孔を含むことができる。更なる態様では、本体は、本明細書において記載される最小値及び最大値のうちのいずれかを含む範囲内にある平均幅を有する気孔を含むことができる。特定の態様では、本体は、実質的に球状の気孔を含む気孔率を含むことができ、幅は、気孔の直径である。より具体的な態様では、本体は、５０マイクロメートル～８ｍｍの範囲内の平均直径を有する実質的に球状の気孔を含むことができる。
多くの異なる態様及び実施形態が可能である。これらの態様及び実施形態のうちのいくつかを以下に説明する。本明細書を読んだ後、当業者は、それらの態様及び実施形態が、例解的であるにすぎず、本発明の範囲を限定するものではないことを理解するであろう。実施形態は、以下に列挙される実施形態のうちのいずれか１つ以上に従い得る。
実施形態
実施形態１．セラミック体を検査するプロセスであって、第１及び第２の超音波素子を、セラミック体に対して位置決めすることであって、第１及び第２の超音波素子が、セラミック体の長手方向軸に直交する方向においてオフセットされる、位置決めすることと、超音波信号をセラミック体に導入することと、を含む、プロセス。
実施形態２．セラミック体を検査するプロセスであって、超音波信号をセラミック体に導入することと、セラミック体を離れる超音波信号を受信することと、受信された超音波信号に基づいて、少なくとも１つの異常を含む、セラミック体のマップを作成することと、少なくとも１つの異常のタイプ、数、サイズ、形状、位置、配向、エッジ鮮鋭度、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される１つ以上の基準の評価に基づいて、セラミック体と関連付けられた品質値を提供することと、を含む、プロセス。
実施形態３．セラミック体が、粗粒子と微粒子との混合物を含む、実施形態１～２のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態４．セラミック体が、最大で１０ｍｍ、最大で８ｍｍ、最大で６ｍｍ、又は最大で５ｍｍの最大粒径の粒子を含む、実施形態１～３のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態５．セラミック体が、少なくとも２００マイクロメートル、少なくとも３００マイクロメートル、少なくとも４００マイクロメートル、又は少なくとも５００マイクロメートルの最大粒径の粒子を含む、実施形態１～４のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態６．セラミック体が、５００マイクロメートル超、少なくとも７００マイクロメートル、少なくとも９００マイクロメートル、少なくとも１ｍｍ、少なくとも２ｍｍ、少なくとも３ｍｍ、少なくとも４ｍｍ、又は少なくとも５ｍｍの最大粒径の粒子を含む、実施形態１～５のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態７．セラミック体が、本体の総体積に対して少なくとも２００マイクロメートル及び最大で１０ｍｍの粒径を有する少なくとも５体積％の粒子、本体の総体積に対して少なくとも２００マイクロメートル及び最大で１０ｍｍの粒径を有する少なくとも１０体積％、少なくとも２０体積％、少なくとも３０体積％、少なくとも４０体積％、又は少なくとも５０体積％の粒子を含む、実施形態１～６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態８．セラミック体が、本体の総体積に対して、少なくとも２００マイクロメートル及び最大で１０ｍｍの粒径を有する最大で７０体積％の粒子、本体の総体積に対して、少なくとも２００マイクロメートル及び最大で１０ｍｍの粒径を有する最大で６５体積％、最大で６０体積％、最大で５５体積％、最大で５０体積％、又は最大で４５体積％の粒子を含む、実施形態１～７のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態９．セラミック体が、最大で５００マイクロメートル、最大で４００マイクロメートル、最大で２００マイクロメートル、最大で１００マイクロメートル、最大で８０マイクロメートル、最大で６０マイクロメートル、最大で４０マイクロメートル、最大で２０マイクロメートル、最大で１０マイクロメートル、又は最大で５マイクロメートルの最小粒径の粒子を含む、実施形態１～８のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１０．セラミック体が、少なくとも０．５マイクロメートル、少なくとも１マイクロメートル、少なくとも２マイクロメートル、少なくとも３マイクロメートル、少なくとも４マイクロメートル、又は少なくとも５マイクロメートルの最小粒径の粒子を含む、実施形態１～９のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１１．セラミック体が、少なくとも０．５マイクロメートル及び最大で５マイクロメートルの粒径を有する最大で７０体積％の粒子、本体の総体積に対して、少なくとも０．５マイクロメートル及び最大で５マイクロメートルの粒径を有する最大で６５体積％、最大で６０体積％、最大で５５体積％、最大で５０体積％、又は最大で４５体積％の粒子を含む、実施形態１～１０のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１２．セラミック体が、少なくとも０．５マイクロメートル及び最大で５マイクロメートルの粒径を有する少なくとも５体積％の粒子、本体の総体積に対して少なくとも０．５マイクロメートル及び最大で５マイクロメートルの粒径を有する少なくとも１０体積％、少なくとも２０体積％、少なくとも３０体積％、少なくとも４０体積％、又は少なくとも５０体積％の粒子を含む、実施形態１～１１のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１３．セラミック体が、少なくとも０．５マイクロメートル及び最大で５ｍｍの粒径を有する粒子を含む、実施形態１～１２のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１４．セラミック体が、耐火性材料を含む、実施形態１～１３のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１５．セラミック体が、酸化物、窒化物、炭化物、リン酸塩、又はこれらの任意の組み合わせを含む、実施形態１～１４のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１６．セラミック体が、クロム、ジルコニウム、チタン、アルミニウム、ケイ素、鉄、アルカリ土類金属元素、又はこれらの任意の組み合わせを含む金属酸化物を含む、実施形態１～１５のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１７．セラミック体が、セラミック体の総重量に対して少なくとも２５重量％の酸化クロム、セラミック体の総重量に対して少なくとも３０重量％、少なくとも４０重量％、少なくとも５０重量％、少なくとも６０重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも８０％、少なくとも９０重量％、少なくとも９２重量％、少なくとも９５重量％、少なくとも９７重量％、又は少なくとも９９重量％の酸化クロムを含む、実施形態１～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１８．セラミック体が、酸化クロムを本質的に含まない、実施形態１～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１９．セラミック体が、セラミック体の総重量に対して最大で８０重量％の酸化ジルコニウム、セラミック体の総重量に対して最大で７０重量％、最大で６０重量％、最大で５０重量％、５０重量％未満、最大で４５重量％、最大で４０重量％、最大で３５重量％、最大で３０重量％、最大で２０重量％、最大で１０重量％、最大で５重量％、最大で４重量％、最大で３重量％、最大で２重量％、又は最大で１重量％の酸化ジルコニウムを含む、実施形態１～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態２０．セラミック体が、セラミック体の総重量に対して少なくとも０．５重量％の酸化ジルコニウム、セラミック体の総重量に対して少なくとも１重量％、少なくとも２重量％、少なくとも５重量％、少なくとも７重量％、少なくとも９重量％、少なくとも１０重量％、少なくとも１５重量％、少なくとも２０重量％、少なくとも２５重量％、少なくとも３０重量％、少なくとも３２重量％、少なくとも３６重量％、少なくとも４０重量％、少なくとも４１重量％、又は少なくとも４５重量％の酸化ジルコニウムを含む、実施形態１～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態２１．セラミック体が、酸化ジルコニウムを本質的に含まない、実施形態１～２０のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態２２．セラミック体が、セラミック体の総重量に対して５０重量％未満の酸化チタン、セラミック体の総重量に対して最大で４０重量％、最大で３０重量％、最大で２０重量％、最大で１０重量％、最大で５重量％、最大で４重量％、最大で３重量％、最大で２重量％、又は最大で１重量％の酸化チタンを含む、実施形態１～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態２３．セラミック体が、セラミック体の総重量に対して少なくとも０．５重量％の酸化チタン、セラミック体の総重量に対して、少なくとも１重量％、少なくとも２重量％、少なくとも５重量％、少なくとも７重量％、少なくとも９重量％、少なくとも１０重量％の酸化チタンを含む、実施形態１～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態２４．セラミック体が、酸化チタンを本質的に含まない、実施形態１～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態２５．セラミック体が、セラミック体の総重量に対して最大で７０重量％の酸化アルミニウム、セラミック体の総重量に対して最大で６５重量％、最大で６０重量％、最大で５０重量％、５０重量％未満、最大で４７重量％、最大で４０重量％、最大で３０重量％、最大で２０重量％、最大で１０重量％、最大で５重量％、最大で４重量％、最大で３重量％、最大で２重量％、又は最大で１重量％の酸化アルミニウムを含む、実施形態１～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態２６．セラミック体が、セラミック体の総重量に対して、少なくとも０．５重量％の酸化アルミニウム、セラミック体の総重量に対して少なくとも１重量％、少なくとも２重量％、少なくとも５重量％、少なくとも７重量％、少なくとも９重量％、少なくとも１０重量％の酸化アルミニウムを含む、実施形態１～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態２７．セラミック体が、酸化アルミニウムから本質的になる、実施形態１～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態２８．セラミック体が、酸化アルミニウムを本質的に含まない、実施形態１～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態２９．セラミック体が、５０重量％未満の酸化ケイ素、最大で４０重量％、最大で３０重量％、最大で２０重量％、最大で１５重量％、最大で１２重量％、最大で１０重量％、最大で５重量％、最大で４重量％、最大で３重量％、最大で２重量％、又は最大で１重量％の酸化ケイ素を含む、実施形態１～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態３０．セラミック体が、セラミック体の総重量に対して少なくとも０．５重量％の酸化ケイ素、セラミック体の総重量に対して少なくとも１重量％、少なくとも２重量％、少なくとも５重量％、少なくとも７重量％、少なくとも９重量％、少なくとも１０重量％の酸化ケイ素を含む、実施形態１～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態３１．セラミック体が、酸化ケイ素を本質的に含まない、実施形態１～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態３２．セラミック体が、１つ以上のアルカリ土類金属酸化物を含み、アルカリ土類金属酸化物の総含有量が、セラミック体の総重量に対して最大で１０重量％、セラミック体の総重量に対して最大で９重量％、最大で８重量％、最大で７重量％、最大で６重量％、最大で５重量％、最大で４重量％、又は最大で３重量％である、実施形態１～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態３３．セラミック体が、セラミック体の総重量に対して最大で１０重量％、セラミック体の総重量に対して最大で９重量％、最大で８重量％、最大で７重量％、最大で６重量％、最大で５重量％、最大で４重量％、又は最大で３重量％の含有量で酸化マグネシウムを含む、実施形態１～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態３４．セラミック体が、セラミック体の総重量に対して少なくとも０．１重量％、セラミック体の総重量に対して少なくとも０．３重量％、少なくとも０．５重量％、少なくとも０．８重量％、少なくとも１重量％、又は少なくとも２重量％の含有量で酸化マグネシウムを含む、実施形態１～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態３５．セラミック体が、本体の総重量に対して最大で５重量％、最大で４重量％、又は最大で３重量％の含有量でリン酸塩を含む、実施形態１～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態３６．セラミック体が、セラミック体の総重量に対して少なくとも０．１重量％、セラミック体の総重量に対して少なくとも０．３重量％、少なくとも０．５重量％、少なくとも０．８重量％、少なくとも１重量％、又は少なくとも２重量％の含有量でリン酸塩を含む、実施形態１～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態３７．セラミック体が、リン酸塩を本質的に含まない、実施形態１～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態３８．セラミック体が、本体の総重量に対して最大で５重量％、最大で４重量％、又は最大で３重量％の含有量で酸化鉄を含む、実施形態１～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態３９．セラミック体が、セラミック体の総重量に対して少なくとも０．１重量％、セラミック体の総重量に対して少なくとも０．３重量％、少なくとも０．５重量％、少なくとも０．８重量％、少なくとも１重量％、又は少なくとも２重量％の含有量で酸化鉄を含む、実施形態１～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態４０．セラミック体が、酸化鉄を本質的に含まない、実施形態１～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態４１．セラミック体が、少なくとも２．８ｇ／ｃｍ３、少なくとも３．０ｇ／ｃｍ３、少なくとも３．２ｇ／ｃｍ３、少なくとも３．５ｇ／ｃｍ３、少なくとも３．８ｇ／ｃｍ３、少なくとも４．０ｇ／ｃｍ３、少なくとも４．１ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも４．２ｇ／ｃｍ３の密度を含む、実施形態１～４０のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態４２．セラミック体が、最大で８．０ｇ／ｃｍ３、最大で７．５ｇ／ｃｍ３、最大で７．０ｇ／ｃｍ３、最大で６．５ｇ／ｃｍ３、最大で６．０ｇ／ｃｍ３、最大で５．５ｇ／ｃｍ３、最大で５．４ｇ／ｃｍ３、最大で５．２ｇ／ｃｍ３、最大で５．０ｇ／ｃｍ３、最大で４．９ｇ／ｃｍ３、最大で４．７ｇ／ｃｍ３、最大で４．５ｇ／ｃｍ３、最大で４．３ｇ／ｃｍ３、又は最大で４．２ｇ／ｃｍ３の密度を含む、実施形態１～４１のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態４３．セラミック体が、開気孔率、閉気孔率、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるタイプの気孔率を含む気孔率を含む、実施形態１～３１のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態４４．セラミック体が、気孔率を含み、気孔率の体積の大部分が、開気孔率である、実施形態１～４３のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態４５．セラミック体が、本質的に開気孔率からなる気孔率を含む、実施形態４４に記載のプロセス。
実施形態４６．セラミック体が気孔率を含み、気孔率の体積の大部分が、閉気孔率であり、気孔率が、本質的に閉気孔率からなる、実施形態１～４３のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態４７．セラミック体が、セラミック体の総体積に対して少なくとも５体積％、セラミック体の総体積に対して少なくとも７体積％、少なくとも９体積％、少なくとも１０体積％、少なくとも１２体積％、少なくとも１４体積％、少なくとも１５体積％、又は少なくとも１６体積％の気孔率を含む、実施形態１～４６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態４８．セラミック体が、本体の総体積に対して最大で３０体積％、本体の総体積に対して最大で２５体積％、最大で２２体積％、最大で２０体積％、最大で１８体積％、最大で１６体積％、最大で１０体積％、又は最大で５体積％の気孔率を含む、実施形態１～４７のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態４９．セラミック体が、少なくとも９０％の理論密度、少なくとも９２％、少なくとも９５％、少なくとも９８％、少なくとも９９％、少なくとも９９．５％、又は少なくとも９９．９％の理論密度を含む、実施形態１～４２のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態５０．セラミック体が、最大で９９．９％の理論三津と、最大で９９．５％、最大で９９．２％、最大で９９％、最大で９８％、最大で９６％、又は最大で９５％の理論密度の密度を含む、実施形態１～４２のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態５１．セラミック体が、気孔率を含み、気孔率が細長い気孔率を含む、実施形態１～４８のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態５２．セラミック体が、少なくとも１、少なくとも１．１、少なくとも１．３、少なくとも１．５、少なくとも１．７、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも８、又は少なくとも１０の長さ：幅の平均アスペクト比を有する気孔を含む気孔率を含む、実施形態１～４８のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態５３．セラミック体が、最大で１００、最大で８０、最大で６０、最大で５０、最大で４０、最大で３０、最大で２０、最大で１０、最大で５の長さ：幅の平均アスペクト比を有する気孔を含む気孔率を含む、実施形態１～４８のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態５４．セラミック体が、少なくとも４マイクロメートル、少なくとも６マイクロメートル、少なくとも１０マイクロメートル、少なくとも２０マイクロメートル、少なくとも３０マイクロメートル、少なくとも４０マイクロメートル、少なくとも５０マイクロメートル、少なくとも７０マイクロメートル、少なくとも８０マイクロメートル、少なくとも１００マイクロメートル、少なくとも２００マイクロメートル、少なくとも３００マイクロメートル、少なくとも５００マイクロメートル、少なくとも７００マイクロメートル、少なくとも１ｍｍ、少なくとも３ｍｍ、少なくとも５ｍｍ、又は少なくとも７ｍｍの幅を有する気孔を含む、実施形態１～４８のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態５５．セラミック体が、最大で１０ｍｍ、最大で８ｍｍ、最大で６ｍｍ、最大で４ｍｍ、最大で２ｍｍ、最大で１ｍｍ、又は最大で８００マイクロメートルの幅を有する気孔を含む、実施形態１～４８のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態５６．セラミック体が、実質的に球状の気孔を含む気孔率を含み、幅が気孔の直径である、実施形態５４～５５のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態５７．実質的に球状の気孔が、５０マイクロメートル～８ｍｍの範囲内にある直径を含む、実施形態５６に記載のプロセス。
実施形態５８．セラミック体が、長さＬ及び幅Ｗを含み、Ｌ≧Ｗである、実施形態１～５６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態５９．幅が、直径Ｄを含み、Ｌ≧Ｄである、実施形態５８に記載のプロセス。
実施形態６０．セラミック体が、厚さＴを含み、Ｌ≧Ｗ≧Ｔである、実施形態１～５７のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態６１．セラミック体が、少なくとも１０ｍｍ、少なくとも２０ｍｍ、少なくとも４０ｍｍ、少なくとも６０ｍｍ、少なくとも８０ｍｍ、少なくとも１００ｍｍ、少なくとも２００ｍｍ、少なくとも３００ｍｍ、少なくとも４００ｍｍ、少なくとも５００ｍｍ、少なくとも７００ｍｍ、少なくとも９００ｍｍ、少なくとも１０００、少なくとも１２００ｍｍ、少なくとも１４００ｍｍ、又は少なくとも１５００ｍｍの長さを含む、実施形態５８～６０のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態６２．セラミック体が、最大で５０００ｍｍ、最大で４０００ｍｍ、最大で３０００ｍｍ、最大で２０００ｍｍ、最大で１９００ｍｍ、最大で１８００ｍｍ、最大で１７００ｍｍ、最大で１６００ｍｍ、最大で１４００ｍｍ、又は最大で１２００ｍｍの長さを含む、実施形態５８～６１のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態６３．セラミック体が、少なくとも５ｍｍ、少なくとも１０ｍｍ、少なくとも２０ｍｍ、少なくとも２５ｍｍ、少なくとも３０ｍｍ、少なくとも４０ｍｍ、少なくとも５０ｍｍ、少なくとも６０ｍｍ、少なくとも７０ｍｍ、少なくとも８０ｍｍ、少なくとも９０ｍｍ、少なくとも１００ｍｍ、少なくとも２００ｍｍ、少なくとも３００ｍｍ、少なくとも４００ｍｍ、少なくとも５００ｍｍ、少なくとも５５０ｍｍ、又は少なくとも６００ｍｍの幅を含む、実施形態５８～６２のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態６４．セラミック体が、最大で１０００ｍｍ、最大で９００ｍｍ、最大で７００ｍｍ、最大で６５０ｍｍ、最大で６００ｍｍ、最大で５００ｍｍ、最大で４００ｍｍ、最大で３００ｍｍ、最大で２００ｍｍ、又は最大で１００ｍｍの幅を含む、実施形態５８～６３のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態６５．セラミック体が、少なくとも１００ｍｍ、少なくとも２００ｍｍ、少なくとも２５０ｍｍ、少なくとも３００ｍｍ、又は少なくとも３５０ｍｍの厚さを含む、実施形態６０～６４のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態６６．セラミック体が、最大で１０００ｍｍ、最大で９００ｍｍ、最大で７００ｍｍ、最大で６００ｍｍ、最大５００ｍｍ、最大で４００ｍｍ、最大で３５０ｍｍ、又は最大で３００ｍｍの厚さを含む、実施形態６０～６５のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態６７．超音波信号をセラミック体に導入することが、第１及び第２の超音波素子を、セラミック体に対して位置決めすることを含み、第１及び第２の超音波素子が、セラミック体の長手方向軸に直交する方向においてオフセットされる、実施形態２に記載のプロセス。
実施形態６８．第１及び第２の超音波素子が、セラミック体の両側に位置決めされる、実施形態１及び３～６７のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態６９．第１及び第２の超音波素子が、セラミック体から離間されている、実施形態１及び３～６８のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態７０．第１及び第２の超音波素子が、空気結合トランスデューサを含む、実施形態１及び３～６９のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態７１．第１及び第２の超音波素子が、セラミック体の長手方向軸に平行な方向においてオフセットされる、実施形態１及び３～７０のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態７２．第１及び第２の超音波素子が、セラミック体の長手方向軸に直交する方向における第１又は第２の超音波素子の寸法の少なくとも３０％、第１又は第２の超音波の寸法の少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、又は少なくとも９０％だけオフセットされ、寸法が、直径、幅、長さ、周長、又は厚さを含む、実施形態１及び３～７１のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態７３．第１及び第２の超音波素子が、第１若しくは第２の超音波素子の寸法の最大で５倍、第１若しくは第２の超音波素子の寸法の最大で４倍、最大で３倍、最大で２倍だけオフセットされ、寸法が、直径、幅、長さ、外周、又は厚さを含む、実施形態１及び３～７２のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態７４．第１及び第２の超音波素子が、直径を含み、寸法が、直径を含む、実施形態７２又は７３に記載のプロセス。
実施形態７５．第１及び第２の超音波素子が、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸の少なくとも２つの方向においてオフセットされる、実施形態１及び３～７４のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態７６．セラミック体が、長手方向軸に延在する長さを含む、実施形態１及び３～７５のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態７７．セラミック体の長手方向軸が、ｘ軸に延在し、セラミック体が、ｚ軸に延在する幅を含む、実施形態７６に記載のプロセス。
実施形態７８．セラミック体が、ｙ軸に延在する厚さを含む、実施形態１及び３～７７のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態７９．第１及び第２の超音波素子が、セラミック体の幅の少なくとも５％、セラミック体の幅の少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３５％、少なくとも５０％、少なくとも７０％、又は少なくとも９０％だけ、幅の延在方向においてオフセットされる、実施形態５８～７８のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態８０．第１及び第２のトランスデューサが、幅の延在方向において、セラミック体の幅の最大で５０％、セラミック体の幅の最大で４５％、最大で４０％、最大で３０％、又は最大で２０％だけオフセットされる、実施形態５８～７９のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態８１．第１及び第２の超音波素子が、長さの少なくとも０．５％、セラミック体の長さの少なくとも１％、少なくとも２％、少なくとも５％、少なくとも８％、少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも５０％、少なくとも７０％、又は少なくとも９０％だけ長手方向軸の方向においてオフセットされる、実施形態５８～８０のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態８２．第１及び第２の超音波素子が、セラミック体の長さの最大で９０％、長さの最大で８０％、最大で７０％、最大で６０％、最大で５０％、最大で４０％、最大で３０％、最大で２０％、最大で１０％、又は最大で５％だけセラミック体の長手方向軸の方向においてオフセットされる、実施形態５８～８１のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態８３．第１及び第２の素子が、セラミック体の厚さの少なくとも１％、セラミック体の厚さの少なくとも２％、少なくとも５％、少なくとも８％、少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも７０％、又は少なくとも９０％だけセラミック体の厚さの延在方向においてオフセットされる、実施形態５８～８２のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態８４．第１及び第２の素子が、セラミック体の厚さの最大で９０％、セラミック体の厚さの最大で８０％、最大で７０％、最大で６０％、最大で５０％、最大で４０％、最大で３０％、最大で２０％、最大で１０％、又は最大で５％だけ、セラミック体の厚さの延在方向においてオフセットされる、実施形態５８～８３のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態８５．第１及び第２の素子の中心が、長手方向軸に直交する方向において、少なくとも２０ｍｍ、少なくとも３０ｍｍ、少なくとも４０ｍｍ、又は少なくとも５０ｍｍだけオフセットされる、実施形態１及び３～８４のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態８６．第１及び第２の素子の中心が、長手方向軸に直交する方向において、最大で２００ｍｍ、最大で１９０ｍｍ、最大で１８０ｍｍ、最大で１６０ｍｍ、又は最大で１５０ｍｍだけオフセットされる、実施形態１及び３～８５のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態８７．第１の超音波素子が、超音波信号を送信するように構成され、第２の超音波素子が、超音波信号を受信するように構成される、実施形態１及び３～８６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態８８．第１及び第２の超音波素子が、それぞれ、低周波超音波信号を送信及び受信するように構成される、実施形態８７に記載のプロセス。
実施形態８９．超音波信号が、最大で５００ｋＨｚ、最大で４００ｋＨｚ、最大で３００ｋＨｚ、又は最大で２００ｋＨｚの周波数を含む、実施形態１～８８のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態９０．超音波信号が、少なくとも５ｋＨｚ、少なくとも１０ｋＨｚ、少なくとも５０ｋＨｚ、少なくとも１００ｋＨｚ、少なくとも２００ｋＨｚの周波数を含む、実施形態１～８９のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態９１．第１又は第２の超音波素子に初期電圧を適用することを更に含む、実施形態１～９０のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態９２．初期電圧が、少なくとも１００Ｖ、少なくとも２００Ｖ、少なくとも３００Ｖ、又は少なくとも４００Ｖである、実施形態９１に記載のプロセス。
実施形態９３．初期電圧が、最大８００Ｖ、最大７００Ｖ、最大６００Ｖ、最大５００Ｖ、又は最大４００Ｖである、実施形態９１又は９２に記載のプロセス。
実施形態９４．セラミック体の表面の走査を実施することを含み、表面が、側部表面、端部表面、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態１～９３のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態９５．超音波信号が、セラミック体の表面に垂直な方向においてセラミック体に導入される、実施形態９４に記載のプロセス。
実施形態９６．受信された超音波信号に基づいて、ヒストグラムを計算することを含む、実施形態９４～９５のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態９７．ヒストグラムを基準と比較して、走査が許容可能であるかどうかを判定することを含む、実施形態９６に記載のプロセス。
実施形態９８．走査が許容可能でないとき、表面の別の走査が実施され、別の走査が許容可能であるかどうかを判定するために別のヒストグラムが計算される、実施形態９７に記載のプロセス。
実施形態９９．別の走査を実施することが、第１及び第２の超音波素子のオフセット、初期電圧、利得及びウィンドウパラメータ、並びにこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される、少なくとも１つの取得パラメータに変更を作製することを含む、実施形態９７に記載のプロセス。
実施形態１００．受信された超音波信号に基づいて、撮像データを取得することを更に含む、実施形態１～７８のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１０１．撮像データが、時間、速度、振幅、周波数、又はこれらの任意の組み合わせを含む、実施形態１００に記載のプロセス。
実施形態１０２．受信された超音波信号に基づいて、セラミック体のマップを作成することを更に含む、実施形態１に記載のプロセス。
実施形態１０３．マップが、振幅マップ、飛行時間マップ、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態２～１０２のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１０４．既定された閾値をセラミック体のマップに適用することを更に含む、実施形態２～１０２のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１０５．既定された閾値が、同様のセラミック体の少なくとも３０回の走査、同様のセラミック体の少なくとも４０回、少なくとも５０回、少なくとも８０回、少なくとも１００回、又は少なくとも２００回の走査の記憶された超音波検査データに基づいて、判定される、実施形態１０４に記載のプロセス。
実施形態１０６．既定された閾値が、送信された超音波信号の少なくとも１５％、少なくとも１８％、又は少なくとも２０％である、実施形態１０４又は１０５に記載のプロセス。
実施形態１０７．閾値が、送信された超音波信号の最大で３５％、最大で３０％、最大で２５％、又は最大で２０％である、実施形態１０４～１０６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１０８．セラミック体のマップにおいて少なくとも１つの異常を識別することを更に含む、実施形態２～１０７のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１０９．少なくとも１つの異常が、複数の減衰画素を含む、実施形態１０８に記載のプロセス。
実施形態１１０．少なくとも１つの異常のうちの第１の異常を分析することと、少なくとも１つの異常のうちの第１の異常を第１のタイプ又は第２のタイプの異常に分類することとを更に含む、実施形態１０８又は１０９に記載のプロセス。
実施形態１１１．少なくとも１つの異常のうちの第１の異常を分析することが、少なくとも１つの異常の総表面積に対する第１の異常の表面積のパーセンテージを判定することと、パーセンテージを既定されたパーセンテージと比較することと、を含む、実施形態１１０に記載のプロセス。
実施形態１１２．マップから少なくとも１つの異常を抽出することと、少なくとも１つの異常に第２の閾値を適用することと、を更に含む、実施形態１０９又は１１０に記載のプロセス。
実施形態１１３．第２の閾値が、既定されたパーセンテージである、実施形態１１２に記載のプロセス。
実施形態１１４．第１の異常の表面積のパーセンテージが少なくとも既定されたパーセンテージであるとき、第１の異常を、第１のタイプの異常として分類することを含む、実施形態１１１～１１３のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１１５．第１の異常の表面積のパーセンテージが既定されたパーセンテージ未満であるとき、第１の異常を、第２のタイプの異常として分類することを含む、実施形態１１１～１１３のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１１６．少なくとも１つの異常の第２の異常を分析することと、少なくとも１つの異常の第２の異常を、第１のタイプ又は第２のタイプの異常に分類することと、を更に含む、実施形態１１１～１１５のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１１７．第１の異常、第２の異常、又はその両方の形状を分析することを更に含む、実施形態１１１～１１３及び１１６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１１８．形状を分析することが、第１の異常、第２の異常、又はその両方の幅：長さのアスペクト比を判定することを含む、実施形態１１７に記載のプロセス。
実施形態１１９．第３の閾値を適用することを更に含み、第３の閾値が、既定された幅：長さのアスペクト比を含む、実施形態１１８に記載のプロセス。
実施形態１２０．プロセスが、アスペクト比が既定されたアスペクト比未満であるとき、第１の異常、第２の異常、又はその両方を第１のタイプの異常として分類すること、又はアスペクト比が既定されたアスペクト比よりも大きいとき、第１の異常、第２の異常、又はその両方を第２のタイプの異常として分類することを更に含む、実施形態１１９に記載のプロセス。
実施形態１２１．既定された幅：長さのアスペクト比が、記憶された超音波検査データに基づく、実施形態１１６又は１１７に記載のプロセス。
実施形態１２２．既定された幅：長さのアスペクト比が、最大で１、最大で０．９、最大で０．８、最大で０．７、最大で０．６、最大で０．５、最大で０．４、又は最大で０．３である、実施形態１１６～１１９のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１２３．既定された幅：長さのアスペクト比が、少なくとも０．０１、少なくとも０．０２、少なくとも０．０３、少なくとも０．０４、少なくとも０．０５、少なくとも０．０６、少なくとも０．０７、少なくとも０．０８、少なくとも０．０９、又は少なくとも０．１である、実施形態１１６～１２０のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１２４．形状を分析することが、第１の異常、第２の異常、又はその両方のエッジ鮮鋭度値を判定することを含む、実施形態１１５～１２１のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１２５．エッジ鮮鋭度値に基づいて、第１の異常、第２の異常、又はその両方を、第１又は第２のタイプの異常に分類することを更に含む、実施形態１２２に記載のプロセス。
実施形態１２６．第１の異常、第２の異常、又はその両方を位置特定することを更に含む、実施形態１１５～１１７及び１２２のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１２７．第１の異常、第２の異常、又はその両方の場所に基づいて、第１の異常、第２の異常、又はその両方を分類することを更に含む、実施形態１２４に記載のプロセス。
実施形態１２８．第１の異常、第２の異常、又はその両方の配向を判定することを更に含む、実施形態１１５～１１７、１２２、及び１２４のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１２９．第１の異常、第２の異常、又はその両方の配向に基づいて、第１の異常、第２の異常、又はその両方を分類することを更に含む、実施形態１２５に記載のプロセス。
実施形態１３０．セラミック体の表面の走査を実施することを更に含み、走査を実施することが、第１及び第２の超音波素子を、長手方向軸に平行な方向に位置合わせすること、第１及び第２の素子を、長手方向軸に直交する方向において位置合わせすること、又はその両方を含む、実施形態９３～１２７のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１３１．少なくとも１つの異常のタイプ、数、サイズ、形状、位置、配向、エッジ鮮鋭度、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される１つ以上の基準の評価に基づいて、セラミック体と関連付けられた品質値を提供することを更に含む、実施形態１に記載のプロセス。
実施形態１３２．セラミック体の超音波検査データを記憶された超音波検査データに追加することを更に含む、実施形態１０５～１３１のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１３３．第１のタイプの異常が、亀裂を含む欠陥に対応する、実施形態２～１３２のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１３４．第２のタイプの異常が、密度変動を含む非欠陥に対応する、実施形態２～１３２のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１３５．セラミック体が第１のタイプの異常を含むとき、ゼロの品質値を提供することを含む、実施形態１３３又は１３４に記載のプロセス。
実施形態１３６．少なくとも１つの異常が、第２のタイプの異常からなるとき、品質値１を提供することを含む、実施形態１３３又は１３４に記載のプロセス。
実施形態１３７．少なくとも１つの異常の第１の異常又は第２の異常を分析することが、自動化された分析を含む、実施形態１１０～１３６のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１３８．プロセスが、自動化されたプロセスである、実施形態１～１３７のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１３９．プロセスが、半自動化されたプロセスである、実施形態１～１３７のいずれか一項に記載のプロセス。
実施形態１４０．超音波検査システムであって、物体の本体に超音波信号を導入するように構成された第１の超音波素子と、物体の本体を離れる超音波信号を受信するように構成された第２の超音波素子と、
少なくとも１つの異常を含む、本体のマップを作成することと、少なくとも１つの異常のタイプ、数、サイズ、形状、位置、配向、エッジ鮮鋭度、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される１つ以上の基準の評価に基づいて、本体と関連付けられた品質値を提供することと、を行うように構成された処理素子と、を含む、超音波検査システム。
実施形態１４１．処理素子が、計算デバイス、プロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又はこれらの任意の組み合わせを備える、実施形態１４０に記載の超音波検査システム。
実施形態１４２．第１及び第２の超音波素子が、空気結合トランスデューサを含む、実施形態１４０又は１４１に記載の超音波検査システム。
実施形態１４３．第１の超音波素子が、超音波信号を送信するように構成され、第２の超音波素子が、超音波信号を受信するように構成される、実施形態１４０～１４２のいずれか一項に記載の超音波検査システム。
実施形態１４４．第１及び第２の超音波素子が、それぞれ、低周波超音波信号を送信及び受信するように構成される、実施形態１４０～１４３のいずれか一項に記載の超音波検査システム。
実施形態１４５．処理素子が、受信された超音波信号に基づいて、撮像データを取得するように構成される、実施形態１４０～１４４のいずれか一項に記載の超音波検査システム。
実施形態１４６．処理素子が、物体の本体のマップ内の少なくとも１つの異常を識別するように構成される、実施形態１４０～１４５のいずれか一項に記載の超音波検査システム。
実施形態１４７．処理素子が、少なくとも１つの異常の分析を実施するように構成される、実施形態１４６に記載の超音波検査システム。
実施形態１４８．プロセス素子が、自動化された分析を実施するように構成される、実施形態１４７に記載の超音波検査システム。
実施形態１４９．処理素子が、少なくとも１つの異常を第１のタイプの異常又は第２のタイプの異常に分類するように構成される、実施形態１４７又は１４８のいずれか一項に記載の超音波検査システム。
実施形態１５０．超音波検査システムが、セラミック体を検査するように適合される、実施形態１４０～１４９のいずれか一項に記載の超音波検査システム。
実施形態１５１．処理素子が、第１及び第２の超音波素子を、垂直方向にオフセットさせるように構成される、実施形態１４０～１５０のいずれか一項に記載の超音波検査システム。
実施形態１５２．マップが、セラミック体の断面の平面図画像を含む、実施形態２～１５１のいずれか一項に記載のプロセス又は超音波検査システム。
実施形態１５３．マップが、セラミック体の厚さ全体を表す平面図画像を含む、実施形態２～１５２のいずれか一項に記載のプロセス又は超音波検査システム。
実施形態１５４．マップが、セラミック体の三次元画像を含む、実施形態２～１５３のいずれか一項に記載のプロセス又は超音波検査システム。
実施形態１５５．マップを作成することが、３つ以上の色を含むマップ、２色マップ、又はその両方を作成することを含む、実施形態２～１５４のいずれか一項に記載のプロセス又は超音波検査システム。
実施例１
ブロック試料Ｓ１の超音波検査を行った。ブロックは、６×２１×２２インチの寸法を有し、少なくとも９０重量％のＣｒ２Ｏ３及び最大１０重量％のＴｉＯ２を有した。ブロックは、５ｍｍの最大粒径及び５マイクロメートルの最小粒径を有する粗粒子及び微粒子を含んでいた。ブロックを、最大９００℃に加熱し、急速に冷却して、熱衝撃によって亀裂を誘発した。トランスデューサが長手方向軸及び長手方向軸に直交する方向において位置合わせされ、オフセットされていないことを除いて、Ｃ走査を、本明細書における実施形態において説明されるような様式で、空気結合トランスデューサを使用してブロックを通して超音波信号を送信及び受信することによって、再加熱されたブロック上で実施した。第１の走査の２色画像は、図９Ａに含まれる。ブロックの第２の走査は、本明細書における実施形態において説明されるように、長手方向軸に直交する方向及び平行な方向にトランスデューサをオフセットさせて実施された。第２の走査の２色画像は、図９Ｂに含まれる。
ブロックの表面を機械加工した後、ブロックの表面上の異常９０５～９０８の場所に対応する位置で内部亀裂が視認可能となり、ブロックは、異常９０８に対応する位置で亀裂に沿って破損した。異常９０１～９０４の位置に対応する位置において亀裂は見られなかった。
実施例２
Ｓ１と同じ組成及び４０×１６×１２インチのサイズを有するブロックのバッチを検査した。バッチは、５２の良好なブロックと、亀裂を有する４つのブロックと、を含む。Ｃ走査は、本明細書における実施形態に説明されるように、バッチのブロック上で実施された。マップを、本明細書における実施形態に説明されるように、生成及び分析した。表１は、各閾値がマップに適用された後に異常を有すると識別されたブロックの数を含む検査結果を含む。第１の閾値は、減衰閾値であり、透過の３０％である。第２の閾値は、０．７のサイズ閾値である。第３の閾値は、０．３のアスペクト比閾値である。
実施例３
実施例２のブロックの同じバッチを検査した。バッチは、５２の良好なブロックと、亀裂を有する４つのブロックと、を含む。Ｃ走査は、本明細書における実施形態に説明されるようにバッチのブロックに対して実施され、センサ電圧は、２００Ｖであった。マップを、本明細書における実施形態に説明されるように、生成及び分析した。表２は、各閾値がマップに適用された後に異常を有すると識別されたブロックの数を含む検査結果を含む。第１の閾値は、減衰閾値であり、透過の３０％である。第２の閾値は、０．４のサイズ閾値である。第３の閾値は、０．４のアスペクト比閾値である。
実施例４
ブロックの別のバッチを検査した。バッチは、１０の良好なブロックと、１０の亀裂を有するブロックと、を含む。Ｃ走査は、本明細書における実施形態に説明されるように、バッチのブロック上で実施された。マップを、本明細書における実施形態に説明されるように、生成及び分析した。表３は、各閾値がマップに適用された後に異常を有すると識別されたブロックの数を含む検査結果を含む。第１の閾値は、減衰閾値であり、透過の４０％である。第２の閾値は、０．９のサイズ閾値である。第３の閾値は、０．５のアスペクト比閾値である。
実施例５
ブロック試料Ｓ５の超音波検査を行った。２４インチの長さ及び幅、並びに６インチの厚さを有するブロックをアイソプレスした。ブロックは、ブロックの総重量に対して、およそ９４．４～９５．２重量％のＡｌ２Ｏ３、２．８重量％のＳｉＯ２、１～１．８重量％のＺｒＯ２及びＨｆＯ２、最大０．４～０．６重量％のＴｉＯ２、並びに０．１～０．２重量％のＦｅ２Ｏ３を含んでいた。特定の構成成分についていくつかの範囲が与えられていても、全ての構成成分の含有量は、最大１００重量％になることを理解されたい。ブロックは、粒径１～５０マイクロメートルを有する微粒子で形成された。ブロックは、３．５４ｇ／ｃｃの密度及びブロックの総体積に対して０．３体積％未満の気孔率を有していた。
ブロックを、最大９００℃に加熱し、急速に冷却して、熱衝撃によって亀裂を誘発した。Ｃ走査は、空気結合トランスデューサを使用して、ブロックの長さ方向及び幅方向に沿って実施された。第１の走査は、トランスデューサが長手方向軸及び長手方向軸に直交する方向において位置合わせされ、オフセットされていないことを除いて、本明細書における実施形態で説明されるような様式で行われた。第１の走査の２色画像は、図１０Ａに含まれる。本明細書における実施形態で記載されるように閾値を適用した後、異常１００１は、アーチファクトとして特徴付けられた。ブロックの第２の走査は、本明細書における実施形態において説明されるように、長手方向軸に直交する方向及び平行な方向にトランスデューサをオフセットさせて実施された。第２の走査の２色画像は、図１０Ｂに含まれる。異常１００２～００５は、亀裂として特徴付けられた。ブロックの表面を機械加工した後、ブロックの表面上で異常１００１～１００５が現れた場所で内部亀裂が視認可能となった。
実施例６
ブロック試料Ｓ６の超音波検査を行った。１～５０マイクロメートルの粒径を有し、４２インチの長さ、１２インチの幅、１０インチの厚さを有する微粒子を使用して、ブロックをアイソプレスした。ブロックは、ブロックの総重量に対して、およそ最大０．８重量％のＡｌ２Ｏ３、３２．５重量％のＳｉＯ２、６５．８重量％のＺｒＯ２及びＨｆＯ２、１．１重量％のＴｉＯ２、並びに最大０．８重量％のＦｅ２Ｏ３を含んでいた。特定の構成成分についていくつかの範囲が与えられていても、全ての構成成分の含有量は、最大１００重量％になることを理解されたい。４．３３ｇ／ｃｃの密度及びブロックの総体積に対して０．５体積％未満の気孔率を有するブロックが形成された。
亀裂は、実施例１において説明されたものと同様の様式で誘発された。
空気結合トランスデューサを使用して、ブロックの長さ方向及び幅方向に沿ってＣ走査を実施した。第１の走査を、トランスデューサが長手方向軸及び長手方向軸に直交する方向において位置合わせされ、オフセットされていないことを除いて、本明細書における実施形態で説明されるような様式で行った。第１の走査の２色画像は、図１１Ａに含まれる。ブロックの第２の走査は、本明細書における実施形態において説明されるように、長手方向軸に直交する方向及び平行な方向にトランスデューサをオフセットさせて実施された。第２の走査の２色画像は、図１１Ｂに含まれる。
ブロックの表面を機械加工した後、異常１１０１及び１１０２の場所がブロックの表面上に現れた場所で、内部亀裂が視認可能となった。異常１１０１が存在するだけでは、ブロックは亀裂が入っているとみなされないことは注目に値する。異常１１０２の検出により、ブロックが亀裂を有すると結論付けることができる。
実施例７
ブロック試料Ｓ７の超音波検査を行った。ブロックは、５４インチの長さ、９インチの幅、５～１０インチの厚さを有し振動キャストされた。ブロックは、ブロックの総重量に対して、およそ６１重量％のＡｌ２Ｏ３、３重量％のＳｉＯ２、４重量％のＺｒＯ２及びＨｆＯ２、最大２重量％のＴｉＯ２、最大２重量％のＦｅ２Ｏ３、並びに３０重量％のＣｒ２Ｏ３を含んでいた。特定の構成成分についていくつかの範囲が与えられていても、全ての構成成分の含有量は、最大１００重量％になることを理解されたい。ブロックは、最大０．５ｍｍの粒径を有するおよそ３５重量％の微粒子、０．５～２ｍｍの粒径を有する３７．５重量％の微粒子、及び２～５ｍｍの粒径を有する粗粒子を含んでいた。ブロックは、３．３７ｇ／ｃｃの密度及びブロックの総体積に対して１５体積％の気孔率を有していた。
第１のＣ走査は、トランスデューサが、長手方向軸及び長手方向軸に直交する方向において位置合わせされ、オフセットされていないことを除いて、本明細書における実施形態で説明されるような様式で空気結合トランスデューサを使用することによって、ブロック上で実施された。第１の走査の２色画像は、図１２Ａに含まれる。ブロックの第２の走査は、本明細書における実施形態において説明されるように、長手方向軸に直交する方向及び平行な方向にトランスデューサをオフセットさせて実施された。第２の走査の２色画像は、図１２Ｂに含まれる。ブロックの表面を機械加工した後、異常１２０６～１２０７の場所がブロックの表面上にある場合、内部亀裂が視認可能となった。異常１２０２～１２０５の位置に対応する位置に亀裂が確認されず、異常１２０２～１２０５がアーチファクトであったことが示された。
実施例８
ブロック試料Ｓ９の超音波検査を、試料を長手方向側に置き、試料の幅を垂直方向に置いた状態で、超音波センサを水平及び／又は垂直方向に異なる距離だけオフセットさせることによって行った。ブロックは、６×２１×２２インチの寸法Ｔ×Ｗ×Ｌ、並びにおよそ９５重量％のＣｒ２Ｏ３及び５重量％のＴｉＯ２を有した。ブロックは、５ｍｍの最大粒径及び５マイクロメートルの最小粒径を有する粗粒子及び微粒子を含んでいた。Ｃ走査を、本明細書における実施形態で説明されるような様式で、空気結合トランスデューサを使用して、ブロックを通して超音波信号を送信及び受信することによって、ブロック上で実施した。トランスデューサは各々、試料に直接面する表面部分の外径３５ｍｍを有し、以下の表４に記載されるようにオフセットされている。
ブロック試料Ｓ１０の超音波検査を、試料を長手方向側に置き、試料の幅を垂直方向に置いた状態で、超音波センサを水平及び／又は垂直方向に異なる距離だけオフセットさせることによって行った。ブロックは、６×２１×２２インチの寸法Ｔ×Ｗ×Ｌ、並びにおよそ９５重量％のＣｒ２Ｏ３及び５重量％のＴｉＯ２を有した。ブロックは、５ｍｍの最大粒径及び５マイクロメートルの最小粒径を有する粗粒子及び微粒子を含んでいた。ブロックを、最大９００℃に加熱し、急速に冷却して、熱衝撃によって亀裂を誘発した。Ｃ走査を、本明細書における実施形態で説明されるような様式で、空気結合トランスデューサを使用して、ブロックを通して超音波信号を送信及び受信することによって、再加熱されたブロック上で実施した。トランスデューサは各々、試料に直接面する表面部分の外径３５ｍｍを有し、以下の表４に記載されるようにオフセットされている。
ブロック試料Ｓ１１の超音波検査を、試料を長手方向側に置き、試料の幅を垂直方向に置いた状態で、超音波センサを水平及び／又は垂直方向に異なる距離だけオフセットさせることによって行った。ブロックは、６×２１×２２インチの寸法Ｔ×Ｗ×Ｌ、並びにおよそ９５重量％のＣｒ２Ｏ３及び５重量％のＴｉＯ２を有した。ブロックは、５ｍｍの最大粒径及び５マイクロメートルの最小粒径を有する粗粒子及び微粒子を含んでいた。ブロックを、最大９００℃に加熱し、急速に冷却して、熱衝撃によって亀裂を誘発した。Ｃ走査を、本明細書における実施形態で説明されるような様式で、空気結合トランスデューサを使用して、ブロックを通して超音波信号を送信及び受信することによって、再加熱されたブロック上で実施した。トランスデューサは各々、試料に直接面する表面部分の外径３５ｍｍを有し、以下の表４に示すようにオフセットされている。
実施例９
試料Ｓ１０及びＳ１１は、超音波センサのオフセットを表５に記載したこと以外は、実施例８と同じ条件を仕様することによって検査される。予想される検査結果を表５に示す。
本出願は、先行技術からの逸脱を表している。とりわけ、本明細書における実施形態は、物体の検査において予想外の改善を示すプロセス及びシステムに関する。特に、プロセス及びシステムは、特に相対的に大きいセラミック物体では、従来の超音波非破壊プロセスによって識別され得ない異常の識別を可能にし、偽陽性誤り率を著しく低減させることができる。より具体的には、異常の検出は、超音波トランスデューサを１つ以上の方向にオフセットさせること、特定のオフセットを有するようにトランスデューサを位置決めすること、取得された画像に閾値の１つ以上又はカスケードを適用すること、異常の特徴の分析、又はこれらの任意の組み合わせによって容易にされ得る。いかなる理論にも束縛されることを望むものではないが、物体の第１の方向、例えば、長手方向軸にトランスデューサをオフセットさせることは、第１の方向に直交する方向において延在する異常の改善された検出を容易にし得ることに留意されたい。直交する少なくとも２つの方向、例えば、長手方向軸及び長手方向に垂直な方向にトランスデューサをオフセットさせることは、異常の検出における全体的な改善を促進することができる。
一般的な説明又は実施例において、上で説明される活動の全てが必要とされるわけではなく、特定の活動の一部が必要とされない場合があり、説明される活動に加えて１つ以上の更なる活動が行われ得ることに留意されたい。なお更に、活動が列挙される順序は、必ずしもそれらが行われる順序ではない。本明細書における実施形態の特性又は特徴の任意の値は、統計的に関連する試料サイズから導出された平均値又は中央値を表すことができる。特に明記されない限り、組成物は、合計１００％に基づき、構成成分の総含有量は、１００％を超えないことが理解されよう。
前述の明細書では、特定の実施形態を参照して概念を記載してきた。しかしながら、当業者であれば、以下の特許請求の範囲に掲げる本発明の範囲から逸脱することなく、様々な修正及び変更を行うことができることを理解する。そのため、明細書及び図面は、限定的な意味ではなく、例解的な意味で考慮されるべきであり、全てのそのような修正は、本発明の範囲内に含まれることが意図される。
本明細書で使用される場合、「備える（comprises）」、「備える（comprising）」、「含む（includes）」、「含む（including）」、「有する（has）」、「有する（having）」という用語、又はこれらの任意の他の変形は、非排他的な包含を網羅することが意図される。例えば、特徴のリストを含むプロセス、方法、物品、又は装置は、必ずしもそれらの特徴のみに限定されず、明示的に列挙されていないか、又はそのようなプロセス、方法、物品、若しくは装置に固有の他の特徴を含み得る。更に、矛盾する記載がない限り、「又は／若しくは（or）」は、包含的な「又は／若しくは（or）」を指し、排他的な「又は／若しくは（or）」を指すものではない。例えば、条件Ａ又はＢは、以下のいずれか１つによって満たされる：Ａが真であり（又は存在し）、Ｂが偽である（又は存在しない）、Ａが偽であり（又は存在せず）、Ｂが真である（又は存在する）、及び、ＡとＢとの両方が真である（又は存在する）。
また、「１つの（a）」又は「１つの（an）」の使用は、本明細書に記載の要素及び構成成分を説明するために用いられる。これは、単に便宜上、及び本発明の範囲の一般的な意味を与えるために行われる。この説明は、１つ又は少なくとも１つを含むように読まれるべきであり、単数はまた、そうでないことを意味することが明らかでない限り、複数も含む。
利益、他の利点、及び問題の解決策は、特定の実施形態に関して上で説明されている。しかしながら、利益、利点、問題の解決策、及び任意の利益、利点、又は解決策をもたらすかより顕著にする可能性がある任意の特徴は、請求項のいずれか又は全ての重要な、必要な、又は本質的な特徴として解釈されるべきではない。
本明細書を読んだ後、当業者には、特定の特徴が、明確にするために、別個の実施形態の文脈において本明細書に記載されており、単一の実施形態において組み合わせて提供され得ることが理解されよう。逆に、簡潔にするために、単一の実施形態の文脈で説明されている様々な特徴は、別個に又は任意の部分的な組み合わせで提供され得る。更に、範囲で述べられた値への言及は、その範囲内のありとあらゆる値を含む。

Claims (15)

  1. セラミック体を検査するプロセスであって、
    前記セラミック体に対して第１及び第２の超音波素子を位置決めすることであって、前記第１及び第２の超音波素子が、前記セラミック体の長手方向軸に直交する方向においてオフセットされる、位置決めすることと、
    前記セラミック体に超音波信号を導入することと、を含む、プロセス。
  2. セラミック体を検査するプロセスであって、
    前記セラミック体に超音波信号を導入することと、
    前記セラミック体を離れる前記超音波信号を受信することと、
    前記受信された超音波信号に基づいて、少なくとも１つの異常を含む、前記セラミック体のマップを作成することと、
    前記少なくとも１つの異常のタイプ、数、サイズ、形状、位置、配向、エッジ鮮鋭度、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される１つ以上の基準の評価に基づいて、前記セラミック体と関連付けられた品質値を提供することと、を含む、プロセス。
  3. 前記セラミック体が、耐火性材料を含む、請求項１又は２に記載のプロセス。
  4. 前記セラミック体が、長さＬ、厚さＴ、及び幅Ｗを含み、Ｌ≧Ｗ≧Ｔである、請求項１又は２に記載のプロセス。
  5. 前記セラミック体が、少なくとも０．５マイクロメートル及び最大で５ｍｍの粒径を有する粒子を含む、請求項１又は２に記載のプロセス。
  6. 第１及び第２の超音波素子を前記セラミック体に対して位置決めすることを含み、前記第１及び第２の超音波素子が、前記セラミック体の長手方向軸に直交する方向においてオフセットされる、請求項２に記載のプロセス。
  7. 前記第１及び第２の超音波素子を、前記セラミック体の両側に隣接して位置決めすることを含む、請求項１又は６に記載のプロセス。
  8. 前記第１及び第２の超音波素子が、空気結合超音波センサを含む、請求項１又は６に記載のプロセス。
  9. 前記第１及び第２の超音波素子を、前記セラミック体の長手方向軸の方向においてオフセットさせることを含む、請求項１又は６に記載のプロセス。
  10. 前記第１及び第２の超音波素子を、前記セラミック体の前記長手方向軸に直交する方向において、前記第１又は第２の超音波素子の寸法の７０％超だけオフセットさせることを含み、前記寸法が、外径、幅、長さ、周長、又は厚さを含む、請求項１又は６に記載のプロセス。
  11. 前記第１及び第２の超音波素子を、前記セラミック体の前記長手方向軸において両側に分離して位置決めし、前記第１及び第２の超音波素子を、前記セラミック体の幅方向及び厚さ方向においてオフセットさせることであって、前記幅方向若しくは前記厚さ方向の一方が、前記長手方向軸に直交する、オフセットさせること、
    前記第１及び第２の超音波素子を、前記セラミック体の前記幅方向において両側に分離して位置決めし、前記第１及び第２の超音波素子を、前記セラミック体の前記長手方向軸及び前記厚さ方向においてオフセットさせること、又は
    前記第１及び第２の超音波素子を、前記セラミック体の前記厚さ方向において両側に分離して位置決めし、前記第１及び第２の超音波素子を、前記セラミック体の前記長手方向軸及び前記幅方向にオフセットさせることを含む、請求項１又は６に記載のプロセス。
  12. 前記第１及び第２の超音波素子が、前記セラミック体の前記長手方向軸において、少なくとも３０ｍｍだけオフセットされる、請求項１又は６に記載のプロセス。
  13. 前記第１及び第２のトランスデューサが、前記セラミック体の前記長手方向軸に直交する方向において、２８ｍｍ超だけオフセットされる、請求項１２に記載のプロセス。
  14. 受信された超音波信号に基づいて、前記セラミック体のマップを作成することと、
    前記マップ内の第１の異常を識別することと、
    前記第１の異常を分析することと、
    前記第１の異常を第１のタイプ又は第２のタイプの異常に分類することと、を更に含む、請求項１又は６に記載のプロセス。
  15. 前記第１の異常を分析することが、表面積、形状、及び既定された値に対する前記第１の異常の幅：長さのアスペクト比のうちの１つ以上を比較することを含む、請求項１４に記載のプロセス。
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