JPS59176665A - Method and device for measuring partial physical property ofobject - Google Patents
Method and device for measuring partial physical property ofobjectInfo
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- JPS59176665A JPS59176665A JP59035106A JP3510684A JPS59176665A JP S59176665 A JPS59176665 A JP S59176665A JP 59035106 A JP59035106 A JP 59035106A JP 3510684 A JP3510684 A JP 3510684A JP S59176665 A JPS59176665 A JP S59176665A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、対象物中の位相速度に変移を生じさせるとと
もに該対象物の局部音響インピーダンスに関連しtこ不
均質物の輪郭および種類、表面あらさ土たは多層対象物
の層厚み等の対象物の局部物理的性質を測定する方法、
および対象物用支持台と、信号発生器と、該信号発生器
の出力信号を音波に変換する電気音響変換器とを備え、
該変換器は媒質を通して音波を被検査対象物の方向へ伝
導でき、対象物中の位相速度に変移を生しさせるととも
に該対象物の局部音響インピーダンスに関連した不均質
部の輪郭および種類、表面あらさまたは多層対象物の層
厚み等の対象物の局部物理的性質を測定する装置に関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a method for producing shifts in phase velocity in an object and relating to the local acoustic impedance of the object. A method of measuring local physical properties of an object, such as layer thickness of the object;
and a support for an object, a signal generator, and an electroacoustic transducer that converts an output signal of the signal generator into a sound wave,
The transducer is capable of conducting sound waves through a medium towards the object under test, producing a shift in the phase velocity in the object and determining the contour and type of inhomogeneity, surface area, etc. associated with the local acoustic impedance of the object. The present invention relates to a device for measuring local physical properties of an object, such as roughness or layer thickness of multilayer objects.
これらの測定方法および装置は知られている。These measurement methods and devices are known.
従来方法によると、音波を対象物の方向へ間欠的に伝導
する音波の発生源と、反射した音波を受けるだめに役立
つマイクロホンとを用いている。対象物によって反射さ
れる音波のパターンを解釈するためにマイクロホンには
信号処理装置が結合されている。これらの技術は、天然
ガスためや油田等の探査のための地震技術にきわめてよ
く似ている。Conventional methods use a source of sound waves that intermittently conducts sound waves toward an object, and a microphone that serves to receive the reflected sound waves. A signal processing device is coupled to the microphone to interpret the pattern of sound waves reflected by the object. These techniques are very similar to seismic techniques for exploration of natural gas, oil fields, etc.
医学診断の如き比較的小規模のものに従来方法を適用す
るには、解像度がきわめて低いためにしはしは妨害され
る。すなわち、実際には、音波の波長に対し比較的小さ
い不均質物を検出するために必要な狭く比較的鋭い境界
束を認識するのはきわめて困難である。Application of conventional methods to relatively small scale applications such as medical diagnostics is hampered by the very low resolution. That is, in practice, it is extremely difficult to recognize the narrow and relatively sharp boundary bundles necessary to detect inhomogeneities that are relatively small relative to the wavelength of the acoustic wave.
本発明は、上記測定方法の解像度を増大させることを目
的としたものであり、上記方法を実施するための目的に
鑑み、本発明による対象物の抄部物理的性質の測定方法
は、定常音波を使用し、含まれる物理的性質を表示する
濃密部と希薄部の干渉パターンを入射音波と反射音波の
協力によって媒質中に形成し、上記干渉パターン上で電
磁波を向かわせるとともに上記干渉パターンによって偏
向した電磁波の偏向パターンを測定することを特徴とし
ている。上記の観点から、本発明による局部物理的性質
の測定装置は、電磁波の発生源と、該電磁波を電磁波の
強度を表示する信号に変換する変換器と、該信号に基つ
き受けた電磁波の強度を表示する表示手段とを備え、上
記電磁波発生源は、被検査対象物の方向へ透過するとと
もに対象物によって反射する音波を通して、電磁波を変
換器の方向へ伝導できることを特徴としている。The present invention aims to increase the resolution of the above measurement method, and in view of the purpose of implementing the above method, the method of measuring the physical properties of the extract of an object according to the present invention uses a steady sound wave. An interference pattern of dense and sparse areas that displays the physical properties contained is formed in the medium by the cooperation of incident and reflected sound waves, and electromagnetic waves are directed on the interference pattern and deflected by the interference pattern. It is characterized by measuring the deflection pattern of electromagnetic waves. In view of the above, the device for measuring local physical properties according to the present invention includes a source of electromagnetic waves, a converter for converting the electromagnetic waves into a signal indicating the intensity of the electromagnetic waves, and an intensity of the electromagnetic waves received based on the signals. The electromagnetic wave generation source is characterized in that it can transmit electromagnetic waves in the direction of the transducer through sound waves that are transmitted in the direction of the object to be inspected and reflected by the object.
強いコントラストを有する見識の広い鋭い境界骨は偏向
パターンを得るためには電磁波は単色であるのが好まし
い。さらにそれらはコヒーレントであるのか好都合であ
る。電磁波発生源に関してはレーザであるのが好都合で
ある。It is preferable that the electromagnetic waves be monochromatic in order to obtain a sharp boundary bone with a strong contrast and a deflection pattern. Furthermore, it is advantageous if they are coherent. Concerning the source of electromagnetic waves, it is advantageous to be a laser.
さらに、計算および解釈によく適した偏向パターンを得
るため1こは、扁平形の電磁波を使用するのが好ましい
。Furthermore, it is preferable to use flat-shaped electromagnetic waves in order to obtain a deflection pattern that is well suited for calculation and interpretation.
偏向パターンは、電磁波が干渉パターンを残している方
向に依存して偏向電磁波の強度を測定することによって
評価することができる。上記方法を実施するための装置
は、変換器の位置が入射音波の方向に相当する方向に調
節自在であるという特色を備えている。The deflection pattern can be evaluated by measuring the intensity of the deflected electromagnetic waves depending on the direction in which they leave an interference pattern. The device for carrying out the above method has the feature that the position of the transducer is adjustable in a direction corresponding to the direction of the incident sound wave.
また偏向パターンは、音波の振動数内容を変化するとと
もに予め選択された方向に上記振動数内容に依存して干
渉パターンを残す偏向電磁波の強度を測定することによ
っても評価することかできる。この場合、信号発生器に
よって供給される信号の周波数内容は調節自在番こする
ことができる。The deflection pattern can also be evaluated by varying the frequency content of the sound waves and measuring the intensity of the deflected electromagnetic waves which leave an interference pattern in a preselected direction depending on said frequency content. In this case, the frequency content of the signal supplied by the signal generator can be adjusted at will.
また電磁波発生源によって放射される電磁波の周波数内
容は調節自在にできる。Furthermore, the frequency content of the electromagnetic waves emitted by the electromagnetic wave source can be adjusted freely.
比較的薄い対象物では下方表面で余り(こも強く反射し
解釈エラーを生起するのを避けるために、電気音響変換
器によって放出された音波の振動数内容は、被検査対象
物中で予め選択した透過深さか得られるように選択され
るのか好ましい。To avoid excessive reflections on lower surfaces of relatively thin objects, causing interpretation errors, the frequency content of the sound waves emitted by the electroacoustic transducer must be adjusted to a preselected value within the object under test. Preferably, the depth of penetration is selected so as to be obtained.
他方、電気音響変換器によって放出された音波の振動数
内容は、要すれは、被検査対象物の均質部と不均質部で
の音速の実質的相違が得られるように選択することもで
きる。On the other hand, the frequency content of the sound waves emitted by the electroacoustic transducer can optionally also be selected in such a way that a substantial difference in the speed of sound in homogeneous and heterogeneous parts of the object to be examined is obtained.
ある種の測定のためには、変換器によって放出される音
波の強度を比較的高くする必要かある。For certain measurements, the intensity of the sound waves emitted by the transducer may need to be relatively high.
その場合には、対象物によって反射した音波は上記強さ
の変換器に到達し、変換器の作用に影響する危険性があ
る。この危険性を避けるために、音波を対象物の方へ伝
導し、対象物によって反射する音波はないかまたは変換
器への影響を無視できる程度であるように変換器を配置
した特色を備えた装置を使用することができる。In that case, there is a risk that the sound waves reflected by the object will reach the transducer of the above-mentioned intensity and influence the operation of the transducer. In order to avoid this risk, the transducer is characterized in that it conducts the sound waves towards the object and the transducer is arranged in such a way that the sound waves are not reflected by the object or have a negligible effect on the transducer. equipment can be used.
以下、本発明を多数の任意実施例につき添付図面に基づ
き詳細に説明する。The invention will now be described in detail with reference to a number of optional embodiments and with reference to the accompanying drawings, in which: FIG.
図中、第1図は本発明による装置の第1実施例の概1賂
図、第2図は本発明の第2実施例の第1図と同様の概略
図、第3図は第3実施例の概略図、第4図は第4実施例
の概略斜視図、第5図は第5実施例の一部破砕した概略
斜視図、第6図は第6実施例の一部破砕した概略斜視図
、第7図はプレキシグラス/アルミニウムの層構造用の
比率IQ/I、を示すグラス、第8図は第7図によるプ
レキシグラス層の厚みの機能として水中に浸漬して用い
る2種の異なる振動数用の比率I。/I、を示すグラフ
、第9図は、アルミニウム/%−フスペースと結合する
さび止め層上の流体に投射する超音波についての、32
v3 の機能としてそれぞれ水およびグリセリン用の比
率■。/I、を示すグラスである。In the drawings, FIG. 1 is a schematic diagram of a first embodiment of the device according to the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram similar to FIG. 1 of a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic diagram of a third embodiment of the device. FIG. 4 is a schematic perspective view of the fourth embodiment, FIG. 5 is a partially fragmented schematic perspective view of the fifth embodiment, and FIG. 6 is a partially fragmented schematic perspective view of the sixth embodiment. Figure 7 shows the ratio IQ/I for a Plexiglas/aluminum layer structure; Figure 8 shows two different vibration frequencies used when immersed in water as a function of the thickness of the Plexiglas layer according to Figure 7. Ratio I for. /I, Figure 9 is a graph showing 32% of the ultrasonic wave projected into the fluid on the anticorrosion layer bonded to the aluminum/%-fuspace.
■Ratios for water and glycerin respectively as a function of v3. /I, is the glass.
第1図は流体2を収容する容器lを示している。FIG. 1 shows a container l containing a fluid 2. FIG.
この流体2中に支持台3によって保持された対象物4か
設けられている。この対象物は、信号発生器6の出力端
に接続されている電気音響変換器5によって上方から音
波で照射されている。信号発生器6は、予め選択された
周波数を有する出力信号を変換器5に供給する。波線7
は、電気音響変換器5によって放射された音波を象徴的
に示すものである。これらの音波は平担形であって対象
物4の方へ向かう。音波の一部はこの被検査対象物4の
平担な上面8て反射し、音波の他の部分は不均質物9.
10.11の方向に透過する。これらの不均質物は、例
えば、対象物に囲まれた異質物体または気泡である。本
発明測定方法の基本は、不均質物での音速が対象物4の
均質部での音速とは異なるということにある。音速の相
違の結果、変移表面で反射が生じ、局部的に到達する音
波の一部は反射し、最後には、電気音響変換器5と対象
物4の平担な上面8との間に現われる濃密と希薄の干渉
パターンが認識される。An object 4 held by a support 3 is provided in this fluid 2 . This object is irradiated with sound waves from above by an electroacoustic transducer 5 connected to the output of the signal generator 6. The signal generator 6 provides an output signal with a preselected frequency to the converter 5. Wavy line 7
1 symbolically shows the sound waves emitted by the electroacoustic transducer 5. These sound waves are flat and directed towards the object 4. A part of the sound wave is reflected by the flat upper surface 8 of the object to be inspected 4, and another part of the sound wave is reflected by the non-uniform object 9.
10. Transmits in the direction of 11. These heterogeneous objects are, for example, foreign objects or air bubbles surrounded by objects. The basis of the measurement method of the present invention is that the speed of sound in a heterogeneous object is different from the speed of sound in a homogeneous part of the object 4. As a result of the difference in the speed of sound, a reflection occurs at the transition surface, and a part of the locally arriving sound wave is reflected and finally appears between the electroacoustic transducer 5 and the flat upper surface 8 of the object 4 Dense and sparse interference patterns are recognized.
コヒーレントで単色の電磁輻射を供給するレーザ12は
、絞り18、レンズ19および窓20を通り、第1図中
の付量13で示した上記干渉パターンに向けられている
。この干渉パターン13は、パターンの性質および偏向
パターンが現われる入射レーザ光の波長に依存するよう
に動作する。この偏向パターン、この場合、−次偏向パ
ターンは、信号処理およびディスプレイ装置15と結合
した一列の光センサ14によって評価される。光センサ
14は、より大きい第2の窓21とレンズ22を通して
電磁輻射を受ける。A laser 12, which provides coherent, monochromatic electromagnetic radiation, is directed through an aperture 18, a lens 19, and a window 20 into the interference pattern shown at 13 in FIG. This interference pattern 13 operates in such a way that it depends on the nature of the pattern and the wavelength of the incident laser light at which the deflection pattern appears. This deflection pattern, in this case the -order deflection pattern, is evaluated by an array of optical sensors 14 coupled to a signal processing and display device 15 . Photosensor 14 receives electromagnetic radiation through second, larger window 21 and lens 22 .
第2図は、−列の光センサ14を用いず、その代わりに
1つの光センサ16のみを用いた実施例を示す。この構
成によって一次の完全偏向パターンを評価できるように
、この場合には、出力周波数を調節できる信号発生器1
7が用いられている。FIG. 2 shows an embodiment in which the − row of optical sensors 14 is not used, but only one optical sensor 16 is used instead. In this case, a signal generator 1 whose output frequency can be adjusted is used so that the complete deflection pattern of the first order can be evaluated with this configuration.
7 is used.
この出力−波数調節可能性のために、電気音響変換器5
によって流体中に供給される音波の波長を変えることが
できる。またこの波長に依存して、干渉パターン13中
の濃密部と希薄部間の距離も変わる。Because of this power-wavenumber tunability, the electroacoustic transducer 5
can change the wavelength of the sound waves supplied into the fluid. Also, depending on this wavelength, the distance between the dense portion and the sparse portion in the interference pattern 13 also changes.
第1図と第2図による方法は原理的には同じ結果を得ら
れることは明らかである。第1図による装置の利点は、
信号処理ディスプレイ装置15の使用による定常測定の
みによって短時間に結果か判明することにあり、これに
対し第2図による変形実施例では、信号発生器17の周
波数変化を予め選択された周波数帯域にわたって起こす
時間を必要としている。It is clear that the methods shown in FIG. 1 and FIG. 2 can, in principle, yield the same results. The advantages of the device according to FIG.
The purpose is to determine the results in a short time only by constant measurements using the signal processing and display device 15. In contrast, in the variant embodiment according to FIG. I need time to wake up.
上記両実施例を組み合わせることも可能である。It is also possible to combine both of the above embodiments.
すなわち、第1図による実施例において、固定した信号
発生器6の代わりに可変信号発生器17を用いることも
できる。That is, in the embodiment according to FIG. 1, a variable signal generator 17 can also be used instead of the fixed signal generator 6.
第3図は、ゼロと一次の偏向パターンの明暗度の比率■
o/■、を算定するために信号処理ディスプレイ装置2
3か適している第3実施例を示す。Figure 3 shows the ratio of brightness between zero and first-order deflection patterns.
The signal processing display device 2 is used to calculate o/■.
A third embodiment will be shown in which 3 or 3 are suitable.
この実施例にはゼロと一次用の2つの光センサ24゜2
5が使用されており、これらの光センサはレンズ形状の
窓26を通して電磁輻射を受ける。第1図の実施例と同
様に、レンズを使用すると、連続次の角距離が増大し、
したかつて光センサ24゜25は技術的に実現しつる相
対位置に位置できるという利点かある。This embodiment includes two optical sensors 24°2 for zero and primary.
5 are used, and these optical sensors receive electromagnetic radiation through a lens-shaped window 26. Similar to the embodiment of FIG. 1, the use of lenses increases the angular distance of successive orders;
However, the optical sensors 24 and 25 have the advantage of being technically realized and being able to be positioned in relative positions.
第3図による実施例は、比率Io/■□の測定は■ ま
たは■oのみよりも高感度に行いうるという利点かある
。この特徴は後述する。The embodiment shown in FIG. 3 has the advantage that the ratio Io/■□ can be measured with higher sensitivity than when only ■ or ■o is measured. This feature will be described later.
第4図は、第3図による原理をさらに練った第4実施例
を示す。2つのレーザ27,28は絞り29.30を通
して放射線を放出し、レンズ31.32に放射線を供給
し、誘導東形態の放射線をスリット絞り33.34に供
給し、スリット絞り33.34から伝導した放射線は、
底部36を閉鎖した容器35を通り、円尚状レンズ37
.38ニ供給すれ、レンズ37.38の裏には、それぞ
れ光センサ39.40および41.42が配置されてい
る。センサ39,41はゼロ次の放射線を受けるのに役
立ち、他方、センサ40.42は一次の放射線を受ける
のに役立つ。FIG. 4 shows a fourth embodiment in which the principle shown in FIG. 3 is further elaborated. The two lasers 27, 28 emit radiation through an aperture 29.30, supplying radiation to a lens 31.32, providing radiation in the guided east form to a slit diaphragm 33.34 and conducted from the slit diaphragm 33.34. Radiation is
Passing through the container 35 with the bottom 36 closed, the concave lens 37
.. 38, and optical sensors 39.40 and 41.42 are arranged behind the lenses 37.38, respectively. Sensors 39, 41 serve to receive the zero order radiation, while sensors 40, 42 serve to receive the first order radiation.
容器35の上端部には、容器35中の流体に超音波7を
供給するための電気音響変換器5が配置されている。At the upper end of the container 35 an electroacoustic transducer 5 is arranged for supplying ultrasonic waves 7 to the fluid in the container 35.
容器の底部36は、検査されるべき異質物44を含む対
象物43によって支持されている。The bottom 36 of the container is supported by an object 43 containing a foreign object 44 to be examined.
第3図による構成と完全に類似して、光センサ39.4
2は信号処理手段に接続されており、それによって異質
物44の空間像を得ることができる。Completely analogous to the arrangement according to FIG.
2 is connected to signal processing means, by which an aerial image of the foreign object 44 can be obtained.
レーザ27..28によって放出された電磁放射線は、
対象物43の上面の上方で小距離のみ伸びているのに注
目してもらいたい。原理的には対象物の長い距離にも同
様の情報が存在するにもかかわらず、例えば入射音波は
強度がイ民いので、上記した小距離での測定が有益であ
る。さもなけれは、変換器5の動作によって反射音波は
干渉しない。Laser 27. .. The electromagnetic radiation emitted by 28 is
Note that it extends only a small distance above the top surface of object 43. Although, in principle, similar information exists over long distances of the object, for example, the intensity of the incident sound waves is low, so measurements at short distances as described above are useful. Otherwise, the reflected sound waves do not interfere due to the operation of the transducer 5.
この特徴は第6図を参照して更に詳細に説明する。This feature will be explained in more detail with reference to FIG.
第5図は、第3図および第4図に示した原理に基つき、
特に医用診断研究に適した装置45を示す。Figure 5 is based on the principle shown in Figures 3 and 4,
A device 45 is shown which is particularly suitable for medical diagnostic research.
装置45は、上端部に電気音響変換器5を配置し底部4
7は患者49の皮膚48に配置するのに適した容器46
を備えている。容器46は、レーザ51によって放出さ
れた電磁放岨線と同じ波長を有する放射線を透過しない
遮光ハウス50と結合している。レーザ51はその放射
線をレンズ52を通しスリット絞り53の方へ供給し、
底部47から比較的小距離で水平方向には広がるが垂直
方向には薄い電磁放射線の束は容器46中の流体を通し
窓としても役立つレンズ54の方向へ透過され、レンズ
54の後方には、第3図と同様に、2列のセンサ55.
56がそれぞれゼロ次および一次用に配置されている。The device 45 has an electroacoustic transducer 5 arranged at the top end and a bottom section 4.
7 is a container 46 suitable for placement on the skin 48 of a patient 49;
It is equipped with Enclosure 46 is coupled to a light-tight house 50 that is impermeable to radiation having the same wavelength as the electromagnetic radiation emitted by laser 51 . The laser 51 supplies its radiation through a lens 52 toward a slit diaphragm 53;
At a relatively small distance from the bottom 47, a beam of electromagnetic radiation extending horizontally but thin vertically is transmitted through the fluid in the container 46 in the direction of a lens 54 which also serves as a window; As in FIG. 3, two rows of sensors 55.
56 are arranged for the zero and first orders, respectively.
センサ55.56の出力信号は、信号処理ティスプレィ
装置57に供給される。The output signals of the sensors 55 , 56 are fed to a signal processing display device 57 .
第6図は、重要部が第5図による構成に相当する構成で
あるが、そこから基本的に逸脱するものとして流体用容
器59が遮光ハウス60に対して傾斜した位置に配置買
されている装置58を示している。これを以下に説明す
ると、レー1f61は、絞り62、レンズ63およびス
リット絞り64を通し、水平には広がるが垂直には薄い
電磁放射線の束を円筒状レンズ65の方向に供給し、レ
ンズ65の後方には、信号処理ディスプレイ装置68と
結合した2列の光センサ66.67が配置されている。FIG. 6 shows a configuration in which the important parts correspond to the configuration shown in FIG. 5, but as a fundamental deviation from that, the fluid container 59 is arranged at an inclined position with respect to the light-shielding house 60. A device 58 is shown. To explain this below, the ray 1f61 supplies a bundle of electromagnetic radiation that spreads horizontally but thins vertically through an aperture 62, a lens 63 and a slit diaphragm 64 in the direction of a cylindrical lens 65. At the rear, two rows of light sensors 66 , 67 are arranged which are coupled to a signal processing and display device 68 .
容器59は、スリット絞り64によって透過した電磁放
射線の薄い束の面に対し角度を形成する軸69を有して
いる。上記した位置が傾斜している結果、反射した電磁
放射線束の軸は、明確さのために矢印70で図式的に示
しているが、広い放射線束の領域で協働または干渉域は
入射部と反射京間に存在し、要すれば、濃密部と希薄部
のパターンが発生するために、前記したように算定でき
るように、前記の面に対し角度を形成する。The container 59 has an axis 69 forming an angle with the plane of the thin bundle of electromagnetic radiation transmitted by the slit diaphragm 64 . As a result of the above-mentioned tilted position, the axis of the reflected electromagnetic radiation flux, indicated schematically by arrow 70 for clarity, has a large area of radiation flux in which the cooperation or interference zone is with the incident part. Since there is a reflection gap and, if necessary, a pattern of dense and sparse areas is generated, an angle is formed with respect to the plane so that it can be calculated as described above.
第6図に示した傾斜位置によって、反射した束は変換器
5に到達せず、したかつてその動作に影響することはな
い。それでこの構成配置を使用すると、電気音響変換器
5によって単位時間当たりに供給される音響エネルギ量
は、信号/雑音比か好都合に影響する高出力を使用でき
るように、必然的に制限する必要がなく、電気音響変換
器は反射した音波によって影響を受けることがない。Due to the tilted position shown in FIG. 6, the reflected flux will not reach the transducer 5 and will never affect its operation. So, using this configuration, the amount of acoustic energy delivered per unit time by the electroacoustic transducer 5 necessarily has to be limited so that high powers can be used, which favorably influences the signal/noise ratio. The electroacoustic transducer is not affected by reflected sound waves.
第7図は、音響インピーダンスの小さな変化に対し、比
率■o/■、がある範囲内で異常に高度に変化すること
を示している。この場合に使用される振動数は5MHz
、である。FIG. 7 shows that for a small change in acoustic impedance, the ratio ■o/■ changes to an abnormally high degree within a certain range. The frequency used in this case is 5MHz
, is.
第8図はアルミニウム担体上のプレキシグラス層の厚み
の機能として比率■。/■、を示している。Figure 8 shows the ratio ■ as a function of the thickness of the Plexiglas layer on the aluminum carrier. /■, is shown.
水平軸はマイクロメータの厚みに相当している。The horizontal axis corresponds to the micrometer thickness.
実線は12MH7の音響振動数に相当し、破線は13、
37 MT4z に相当している。振動数をよく考慮し
て選択することにより、透過深さおよびそれに関連して
、装置の焦点調節に影響を及ぼすことができる。The solid line corresponds to the acoustic frequency of 12MH7, the dashed line corresponds to 13,
It is equivalent to 37 MT4z. By carefully selecting the frequency, it is possible to influence the depth of penetration and, related thereto, the focusing of the device.
第9図は、アルミニウム担体によって支持された厚さ1
mmのさび止め層について音響インピーダンス、□■3
の機能として■。/■□の標準化値を示す。音響振動数
は5 M Hzである。実線曲線は透過する媒質として
水に有効であり、破線曲線はグリセリンに有効である。Figure 9 shows a thickness of 1 supported by an aluminum carrier.
Acoustic impedance for anti-rust layer in mm, □■3
■ As a function of. /■ Indicates the standardized value of □. The acoustic frequency is 5 MHz. The solid curve is valid for water as the permeation medium, and the dashed curve is valid for glycerin.
■o/1□の水変化はきわめて小さく、しはしはほとん
どないかまたは検出できない。グリセリンでは、その変
化は32■3の値が高くなるほど強くなる。この事実か
ら流体の選択は予めよく考慮する必要があることがわか
る。■The water change in o/1□ is extremely small, and there is almost no or no detectable water change. In glycerin, the change becomes stronger as the value of 32*3 increases. This fact shows that it is necessary to carefully consider the selection of fluid in advance.
第1図は本発明による装置の第1実施例の概略説明図、
第2図は本発明による装置の第2実施例の概略説明図、
第3図は第3実施例の概略説明図、第4図は第4実施例
の概略斜視図、第5図は第5実施例の一部破砕した概略
斜視図、第6図は第6実施例の一部破砕した概略斜視図
、第7図はプレキシグラス/アルミニウムの層構造用の
比率■。/I工を示すグラフ、第8図はプレキシグラス
層の厚みの機能として水中に浸漬して用いる2種の異な
る振動数用の比率■。/I工を示すグラフ、第9図゛は
アルミニウムハーフスペースと結合したさび止め層上の
流体に投射する超音波につき、3□v3の機能としてそ
れぞれ水およびグリセリン用の比率Io/Iエ を示す
グラフである。
1,35.46.59・・・容器、 2・・・流体、
3・・・支持台、 4.43・・・対象物、 5・・
・電気音響変換器、 6,17・・・信号発生器、 7
・・・波線、8・・平担な上面、 9,10.11・
・不均質物、12.27,28,51.61・・・レー
ザ、 13・・・干渉パターン、 14,16,2
4,25゜39.40,41,42,55.56.’6
6゜67・・光センサ、 15.23,57.68・
・信号処理ディスプレイ装置、 18 、29 、3
0 。
62・・・絞り、 19.22,31.32.52゜
54.63・レンズ、 20.26・・・窓、 2
1・・・大きい第2の窓、 33.34,53.64
・・・スリット絞り、 36.47・・・底部、 37
゜38.65・・・円1局状レンズ、 44・・・異
質物、45.58・装置、 48−・皮膚、 49
・・・患者、50.60・・・通光ハウス、。
特許出願人 イノフィ・ナームローズ・ペンノットジャ
ツブ
代 理 人 弁理士前出 葆はか1名FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a first embodiment of the device according to the present invention;
FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of a second embodiment of the device according to the present invention;
Fig. 3 is a schematic explanatory diagram of the third embodiment, Fig. 4 is a schematic perspective view of the fourth embodiment, Fig. 5 is a partially fragmented schematic perspective view of the fifth embodiment, and Fig. 6 is a schematic perspective view of the sixth embodiment. A partially fragmented schematic perspective view of an example, FIG. 7 shows the ratio ■ for a Plexiglas/aluminum layered structure. Figure 8 shows the ratio for two different frequencies used when immersed in water as a function of the thickness of the Plexiglas layer. Figure 9 shows the ratio Io/Ie for water and glycerin, respectively, as a function of 3□v3 for ultrasonic waves projected onto the fluid on the anticorrosive layer combined with the aluminum half-space. It is a graph. 1,35.46.59... Container, 2... Fluid,
3... Support stand, 4.43... Target object, 5...
・Electroacoustic transducer, 6, 17... Signal generator, 7
... Wavy line, 8... Flat top surface, 9,10.11.
・Heterogeneity, 12.27,28,51.61...Laser, 13...Interference pattern, 14,16,2
4,25°39.40,41,42,55.56. '6
6゜67・・Light sensor, 15.23, 57.68・
・Signal processing display device, 18, 29, 3
0. 62... Aperture, 19.22, 31.32.52°54.63 Lens, 20.26... Window, 2
1...Large second window, 33.34, 53.64
...Slit aperture, 36.47...Bottom, 37
゜38.65...Circle 1 local lens, 44...Foreign substance, 45.58・Device, 48-・Skin, 49
... Patient, 50.60 ... Light House. Patent Applicant: Inofi Namrose Pennotjatsub, Patent Attorney: 1 person
Claims (1)
該対象物の局部音響インピーダンスに関連した不均質物
の輪郭および種類、表面あらさまたは多層対象物の層厚
み等の対象物の局部物理的性質を測定する方法において
、定常音波を使用し、含まれる物理的性質を表示する濃
密部と希薄部の干渉パターンを入射音波と反射音波の協
力によって媒質中に形成し、上記干渉パターンーヒて電
磁波を向かわせるとともに上記干渉パターンによって偏
向した電磁波の偏向パターンを測定することを特徴とす
る局部物理的性質の測定方法。 2.2つの偏向度の強度の比率を測定する特許請求の範
囲第1項記載の方法、 3、ゼロ次および一次の偏向度の強度の比率を測定する
特許請求の範囲第2項記載の方法つ4、電磁波は単色で
ある特許請求の範囲前項のいずれかに記載の方法。 5電磁波はコヒーレントである特許請求の範囲前項のい
ずれかに記載の方法。 6電磁波は扁y形である特許請求の範囲miJ項のいず
れかに記載の方法。 7、電磁波か干渉パターンを残している方向に依存して
偏向電磁波の強度を測定することによって。 偏向パターンを評価する特許請求の範囲前項のいずれか
に記載の方法。 8、音波の振動数内容を変化するとともに予め選択され
た方向に上記振動数内容に依存して干渉パターンを残す
偏向電磁波の強度を測定することによって偏向パターン
を評価する特許請求の範囲前項のいずれかに記載の方法
。 9、電磁波は関連表面にできるだけ接近するように干渉
パターンの方向へ向ける特許請求の範囲前項のいずれか
に記載の方法。 10対象物用支持台と、信号発生器と、該信号発生器の
出力信号を音波に変換する電気音響変換器とを備え、該
変換器は媒質を通して音波を被検査対象物の方向へ伝導
でき、対絵物中の位相速度に変位を生じさせるとともに
該対象物の局部音響インピーダンスに関連した不均質物
の輪郭および種類、表面あらさまたは多層対象物の層厚
み等の対象物の局部物理的性質を測定する装置において
、電磁波の発生源と、該電磁波を電磁波の強度を表示す
る信号に変換する変換器と、該信号に基つき受けた電磁
波の強度を表示する表示手段とを備え、上記電磁波発生
源は、被検査対象物の方向へ透過するとともに対象物に
よって反射する音波を通して、電磁波を変換器の方向へ
伝導できることを特徴とする局部物理的性質の測定装置
。 11電磁波の発生源はレーザである特許請求の範囲第1
0項記載の装置。 12変換器の位置は入射音波の方向に相当する方向に調
節自在である特許請求の範囲第10項および第11項記
載の装置。 13信号発生器によって供給される信号の周波数内容は
調節自在である特許請求の範囲第10項〜第12項のい
ずれかに記載の装置。 14電磁波発生源によって放射される電磁波の周波数内
容は調節自在である特許請求の範囲第10項〜第12項
のいずれかに記載の装置。 15電気音響変換器によって放出された音波の振動数内
容は、被検査対象物中で予め選択した透過深さか得られ
るように11選択される特許請求の範囲第10項〜第1
4項のいずれかに記載の装置、16、電気音響変換器に
よって放出された音波の振動数内容は、要すれば、被検
査対象物の均質部と不均質部での音速の実質的相違が得
られるように、選択される特許請求の範囲第10項〜第
15項のV)ずれかに記載の装置。 17音波を対象物の方へ伝導し、対象物によって反射す
る音波はないがまたは変換器への影響を無視できる程度
であるように、変換器は配置されている特許請求の範囲
第10項〜第16項のいずれかに記載の装置。 18電磁波が対象物の関連表面にてきるだけ接近して干
渉パターンの方へ向かうように、電磁波の経路に相対的
に対象物を位置付ける手段を設けた特許請求の範囲第1
O項〜第17項のいずれか(ζ記載の装置。[Claims] 1. The outline and type of inhomogeneous material that causes a change in the pitch velocity in the object and is related to the local acoustic impedance of the object, the surface roughness or the layer thickness of a multilayer object, etc. A method of measuring the local physical properties of an object uses stationary sound waves, and the cooperation of the incident and reflected sound waves forms an interference pattern of dense and sparse areas in the medium that displays the physical properties involved. . A method for measuring local physical properties, comprising directing electromagnetic waves through the interference pattern and measuring a deflection pattern of the electromagnetic waves deflected by the interference pattern. 2. The method according to claim 1 for measuring the ratio of the intensities of two degrees of deflection; 3. The method according to claim 2 for measuring the ratio of the intensities of zero-order and first-order degrees of deflection. 4. The method according to any of the preceding claims, wherein the electromagnetic waves are monochromatic. 5. The method according to any of the preceding claims, wherein the electromagnetic waves are coherent. 6. The method according to any one of claims miJ, wherein the electromagnetic waves are oblate y-shaped. 7. By measuring the intensity of polarized electromagnetic waves depending on the direction of the electromagnetic wave or leaving an interference pattern. A method according to any of the preceding claims for evaluating a deflection pattern. 8. Evaluating the deflection pattern by measuring the intensity of a deflected electromagnetic wave that changes the frequency content of the sound wave and leaves an interference pattern in a preselected direction depending on said frequency content. Method described in Crab. 9. A method according to any of the preceding claims, wherein the electromagnetic waves are directed in the direction of the interference pattern so as to be as close as possible to the relevant surface. 10, comprising a support for the object, a signal generator, and an electroacoustic transducer that converts the output signal of the signal generator into a sound wave, the transducer being capable of transmitting the sound wave toward the object to be inspected through a medium. , local physical properties of the object, such as the contour and type of inhomogeneities that cause displacements in the phase velocity in the object and are related to the local acoustic impedance of the object, surface roughness or layer thicknesses of multilayer objects. A device for measuring electromagnetic waves, comprising a source of electromagnetic waves, a converter for converting the electromagnetic waves into a signal indicating the intensity of the electromagnetic waves, and a display means for displaying the intensity of the received electromagnetic waves based on the signals, A device for measuring local physical properties, characterized in that the source is capable of transmitting electromagnetic waves in the direction of the transducer through sound waves transmitted in the direction of the object to be examined and reflected by the object. 11 Claim 1 in which the electromagnetic wave generation source is a laser
The device described in item 0. 12. Apparatus according to claims 10 and 11, wherein the position of the transducer is adjustable in a direction corresponding to the direction of the incident sound wave. 13. Apparatus according to any of claims 10 to 12, wherein the frequency content of the signal provided by the signal generator is adjustable. 14. Apparatus according to any one of claims 10 to 12, wherein the frequency content of the electromagnetic waves emitted by the electromagnetic wave source is adjustable. 15. The frequency content of the sound waves emitted by the electroacoustic transducer is selected such that 11 a preselected penetration depth is obtained in the object to be inspected.
16. The frequency content of the sound waves emitted by the electroacoustic transducer according to any of paragraphs 4, 16, is such that the frequency content of the sound waves emitted by the electroacoustic transducer is such that, if necessary, there is a substantial difference in the speed of sound between homogeneous and heterogeneous parts of the object to be inspected. The device according to any one of the selected claims 10 to 15 V), so as to obtain the desired results. 17. The transducer is arranged in such a way that the sound waves are conducted towards the object and no sound waves are reflected by the object, but the effect on the transducer is negligible. Apparatus according to any of paragraph 16. 18. Claim 1, further comprising means for positioning the object relative to the path of the electromagnetic waves so that the electromagnetic waves are directed as close as possible to the relevant surface of the object and towards the interference pattern.
Any one of Items O to 17 (device described in ζ).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8300701A NL8300701A (en) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING ANY INHOMOGENITIES IN AN ARTICLE |
NL8300701 | 1983-02-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59176665A true JPS59176665A (en) | 1984-10-06 |
Family
ID=19841473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59035106A Pending JPS59176665A (en) | 1983-02-24 | 1984-02-24 | Method and device for measuring partial physical property ofobject |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59176665A (en) |
NL (1) | NL8300701A (en) |
-
1983
- 1983-02-24 NL NL8300701A patent/NL8300701A/en not_active Application Discontinuation
-
1984
- 1984-02-24 JP JP59035106A patent/JPS59176665A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL8300701A (en) | 1984-09-17 |
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