KR102237122B1 - 초음파로 물체를 검사하기 위한 초음파 프로브 및 대응 검사 방법 - Google Patents
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Abstract
초음파에 의해 물체를 검사하기 위한 초음파 프로브 및 대응 검사 방법
프로브는 물체(4)의 표면(8)의 활성 영역(6)을 통해 물체로 포커싱된 초음파 빔(F)을 방출하기 위해 초음파들을 방출할 수 있는 복수의 방출기 요소들(12), 물체의 상기 표면의 프로파일을 결정하고 결정된 프로파일에 의존하여 초음파 빔의 방출을 제어하기 위한 프로필로메트리 장치(20)를 포함한다.
프로필로메트리 장치(20)는 활성 영역의 적어도 하나의 디지털 이미지를 촬영하기 위한 촬영 장치(22) 및 상기 또는 적어도 하나의 이미지의 광학 블러링을 분석하여 활성 영역(6)의 프로파일을 결정할 수 있는 이미지 처리 모듈(24)을 포함한다.
프로브는 물체(4)의 표면(8)의 활성 영역(6)을 통해 물체로 포커싱된 초음파 빔(F)을 방출하기 위해 초음파들을 방출할 수 있는 복수의 방출기 요소들(12), 물체의 상기 표면의 프로파일을 결정하고 결정된 프로파일에 의존하여 초음파 빔의 방출을 제어하기 위한 프로필로메트리 장치(20)를 포함한다.
프로필로메트리 장치(20)는 활성 영역의 적어도 하나의 디지털 이미지를 촬영하기 위한 촬영 장치(22) 및 상기 또는 적어도 하나의 이미지의 광학 블러링을 분석하여 활성 영역(6)의 프로파일을 결정할 수 있는 이미지 처리 모듈(24)을 포함한다.
Description
본 발명은 초음파로 물체를 검사하기 위해, 다수의 초음파 방출기 요소들을 갖는 초음파 프로브에 관한 것이다.
이와 같은 초음파 프로브는 물체의 비파괴 검사들을 수행할 가능성을 부여한다. 이와 같은 초음파 프로브는 원자로의 표면들 및 벽들을 검사하기 위해, 특히 이들 벽들(예를 들어 J자형 용접부들과 같은, 증기 발생기(steam generator) 또는 다른 구성요소들의 벽들)의 용접부들을 검사하기 위해 사용될 수 있다.
다수의 초음파 방출기 요소들을 갖는 초음파 프로브는 피검사 물체로 포커싱된 초음파 빔의 방출을 허용한다. 초음파 빔은 초음파 방출기 요소들에 의해 방출된 기본 초음파 신호들의 합(sum)에 대응한다. 빔의 포커싱(focusing)은 공간-시간 동기화에 의해 피검사 물체의 상이한 관심 지점들에서 초음파 에너지를 포커싱하기 위해 지연 법칙들(delay laws)에 의해 초음파 방출기 요소들을 제어하여 획득된다. 지연 법칙들은 기본 초음파 신호가 관심 지점에 동상으로(in phase) 도달하도록 지연 시간들을 갖는 기본 초음파 신호들을 방출할 가능성을 부여한다.
이와 같은 초음파 프로브들은 WO2005/050617, US 2013/047729 A1 및 FR2930642로부터 알려져 있다.
비평면(non-planar) 또는 거친 표면을 포함하는 물체의 경우에, 그것은 표면의 프로파일에 의존하여 지연 법칙들을 보정할 필요가 있다. 이를 위해, WO2005/050617에서와 같이, 결정된 프로파일에 의존하여 지연 법칙들을 보정하기 위해 표면의 프로파일을 결정할 수 있는 프로필로미터(profilometer)를 갖는 초음파 프로브를 제공하는 것이 가능하다.
본 발명의 목적들 중 하나는 적용하기 간단하고 용이한 초음파 프로브를 제안하는 것이다.
이러한 목적을 위해, 본 발명은 초음파로 물체를 검사하기 위한 초음파 프로브로서, 이 프로브는 물체의 표면의 활성 영역을 통해 물체에 포커싱된 초음파 빔을 방출하기 위해 초음파들을 방출할 수 있는 복수의 방출기 요소들, 물체의 표면의 프로파일을 결정하고 결정된 프로파일에 의존하여 초음파 빔의 방출을 제어하기 위한 프로필로메트리 장치(profilometry device)를 포함하는 초음파 프로브에 있어서, 프로필로메트리 장치는 활성 영역의 적어도 하나의 디지털 이미지를 촬영하기 위한 촬영 장치 및 상기 또는 적어도 하나의 이미지의 광학 블러링(optical blurring)을 분석하여 활성 영역의 프로파일을 결정할 수 있는 이미지 처리 모듈을 포함한다.
특정 실시예들에 따르면, 초음파 프로브는 개별적으로 또는 기술적으로 가능한 조합들에 따라 취해지는, 다음의 특징들 중 하나 또는 수개를 포함한다:
- 프로필로메트리 장치는 이미지들의 촬영 간에 활성 영역에 대해 상대적으로 촬영 장치의 초평면을 이동시켜 활성 영역의 수개의 이미지들을 촬영할 수 있고;
- 촬영 장치는 이미지들의 촬영 간에 활성 영역에 대해 상대적으로 촬영 장치의 초평면을 이동시킬 수 있도록 초음파 프로브의 본체 위에 이동 가능하게 장착되고;
- 촬영 장치는 이미지들의 촬영 간에 활성 영역에 대해 상대적으로 촬영 장치의 초평면을 이동시킬 수 있도록 조정 가능한 광학 대물렌즈를 가지며;
- 촬영 장치는, 초음파 프로브가 검사될 물체에 대해 적용될 때, 방출기 요소들이 분포된 방출 표면을 통해 활성 영역의 이미지들을 촬영하도록 위치되고;
- 방출기 요소들이 분포된 프로브의 하나의 방출 표면은 프로브가 검사될 물체에 대해 적용될 때, 촬영 장치의 가시 범위 밖에 있도록 구성되고;
- 촬영 장치는 프로브가 검사될 물체에 대해 적용될 때, 촬영 장치의 광축과 활성 영역에 대한 수직선 사이에서 영이 아닌 각도(non-zero angle)로 활성 영역의 이미지들을 촬영하도록 구성된다.
- 촬영 장치는 물체의 표면에 따른 프로브의 변위 중 활성 영역으로부터 상류에 위치된 물체의 표면의 하류 영역(downstream area)의 이미지들을 촬영하도록 위치된다.
본 발명은 또한 표면을 가지는 물체의 비파괴 검사를 위한 방법에 관한 것으로서, 이 방법은:
- 활성 영역의 적어도 하나의 디지털 이미지를 촬영하고 프로필로메트리 장치에 의해 상기 또는 적어도 하나의 이미지의 광학 블러링을 분석하여 표면의 활성 영역의 프로파일을 결정하는 단계;
- 복수의 초음파 방출기 요소들에 의해 활성 영역을 통해 물체로 포커싱된 초음파 빔을 방출하는 단계로서, 각각의 초음파 방출기 요소는 결정된 프로파일에 의존하여 제어되는, 상기 포커싱된 초음파 빔을 방출하는 단계
를 포함한다.
일 실시예에서, 활성 영역의 수개의 이미지들은 이미지의 각각의 촬영 간에 촬영 장치의 초평면 및 활성 영역의 상대 위치를 변경하여 프로필로메트리 장치의 촬영 장치에 의해 촬영된다.
본 발명 및 그것의 이점들은 단지 예로서 주어지고 첨부 도면들을 참조하여 만들어지는 다음의 설명을 읽을 때 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 부품을 검사하기 위한 초음파 프로브의 개략도; 및
도 2는 변형예에 따른 초음파 프로브의 개략도; 및
도 3은 부품의 초음파 검사를 위한 방법의 단계들을 도시하는 도면이다.
도 2는 변형예에 따른 초음파 프로브의 개략도; 및
도 3은 부품의 초음파 검사를 위한 방법의 단계들을 도시하는 도면이다.
도 1의 초음파 프로브(2)는 물체(4)의 표면(8)의 영역(6)을 통해 물체(4) 내부로 포커싱된 초음파 빔(F)을 방출하여 물체(4)의 검사를 진행하고 포커싱된 초음파 빔(F)의 방출에 응답하여 물체(4)에 의해 반사된 음향 신호들을 수신하여 분석할 가능성을 부여한다.
포커싱된 초음파 빔(F)이 물체(4) 내부로 보내지는 물체(4)의 표면(8)의 영역(6)은 이하 ≪활성 영역(6)≫으로 불린다.
초음파 프로브(2)는 포커싱된 초음파 빔(F)을 방출할 수 있고 물체에 의해 반사된 음향 신호를 수신할 수 있는 트랜시버 장치(10)를 포함한다.
트랜시버 장치(10)는 각각 기본 초음파 신호를 방출할 수 있는 다수의 방출기 요소들(12)을 포함한다. 초음파 신호는 포커싱된 초음파 빔(F)와 함께 형성된다.
방출기 요소들(12), 또는 이들 중 적어도 일부는 또한 반사된 음향 신호들을 수신할 수 있다. 이들은 트랜시버 요소들이다.
선택적으로 또는 대안으로, 트랜시버 장치(10)는 방출기 요소들(12)과 구분되는, 반사 신호들을 수신할 수 있는 수신기 요소들을 포함한다.
트랜시버 장치(10)는 방출기 요소들(12)이 분포되는 방출 표면(16)을 가지는 요소들의 지지체(14)를 포함한다. 별개의 수신기 요소들(12)의 경우에, 이들 수신기 요소들은 또한 방출 표면 상에 분포된다.
초음파 빔은 관심 지점(P)을 향해 음향 에너지를 집중시키도록 초음파 빔이 물체의 이러한 관심 지점(P)을 향해 지향될 때 ≪포커싱된(focused)≫으로 불린다.
각각의 방출기 요소(12)에 방출되는 신호는 방출기 요소(12)와 목표 관심 지점(P) 사이에 이동 시간을 가진다.
관심 지점(P)을 향해 포커싱된 초음파 빔(F)을 형성하기 위해, 초음파 기본 신호들이 타임 시프트들(time shifts)을 갖고 방출되어 이들은 동상으로(in phase) 관심 지점에 도달한다.
초음파 프로브(2)는 포커싱된 초음파 빔(F)을 방출하기 위해 트랜시버 장치(4)를 제어할 수 있는 전자 처리 모듈(18)을 포함한다.
처리 모듈(18)은 각각의 방출기 요소(12)에 대한 각각의 지연 법칙을 결정하고, 이들 각각의 지연 법칙들에 의존하여 방출기 요소들(12)에 의해 초음파 신호들의 방출을 제어하도록 프로그램된다.
각각의 지연 법칙은 기준 신호에 대해 상대적으로 관련 방출기 요소에 의해 기본 초음파 신호를 방출하기 위해 타임 시프트를 결정한다.
처리 모듈(18)은 초음파 프로브(2)에 대해 상대적으로 관심 지점(P)의 위치에 특히 의존하여 각각의 지연 법칙을 각각의 방출기 요소(12)에 대해 결정하는 지연 법칙들을 계산하기 위한 알고리즘을 실행한다.
적용될 지연 법칙들은 물체(4)의 표면(8)의 활성 영역(6)의 릴리프(relief) 또는 프로파일에 의존한다.
초음파 프로브(2)는 방출 표면(16)과 마주하여 위치되는 활성 영역(6)의 프로파일을 결정하기 위한 전자 프로필로메트리 장치(20)를 포함한다.
프로필로메트리 장치(20)는 활성 영역의 적어도 하나의 디지털 이미지를 촬영할 수 있고 활성 영역(6)의 상기 또는 적어도 하나의 디지털 이미지에 대해 광학 블러링을 분석하여 활성 영역(6)의 프로파일을 결정할 수 있다.
프로필로메트리 장치(20)는 활성 영역(6)의 적어도 하나의 디지털 이미지를 촬영하기 위한 촬영 장치(22) 및 상기 또는 적어도 하나의 촬영된 이미지의 광학 블러링을 분석하여 활성 영역(6)의 프로파일을 결정할 수 있는 전자 분석 모듈(24)을 포함한다.
촬영 장치(22)는 사진들을 촬영하기 위한 디지털 장치 또는 디지털 카메라이다. 그것은 통상적으로 광학 감광성 어레이 센서(26) 예를 들어 CCD 또는 CMOS 센서를 포함한다.
촬영 장치(22)는 광학 대물렌즈(28)를 포함한다. 광학 센서(26)는 광학 대물렌즈(28)를 통해 이미지들을 촬영하도록 위치된다. 광학 대물렌즈(28)는 통상적으로 하나 또는 수개의 광학 렌즈들을 포함한다.
촬영 장치(22)는 광학 장치에 의해 촬영된 이미지 픽쳐(image picture) 상의 가시 공간(visible space)의 부분인 가시 범위를 가진다. 광학 대물렌즈(28)는 촬영 장치(22)의 가시 범위로부터 광을 수신하는 촬영 장치(22)의 제 1 요소이다.
초음파 프로브(2)가 물체(4)의 표면(8)에 적용될 때, 촬영 장치(22)는 가시 범위에 위치된 물체(4)의 표면(8)의 영역(6)의 이미지를 촬영한다.
광학 대물렌즈(28)는 광축(A), 광축을 따라 광학 대물렌즈(28)로부터 떨어진 초점(B), 및 광축(A)에 수직이고 초점(B)을 통과하는 초평면(C)을 가진다.
초평면(C)에서 발견되는 요소는 촬영 장치(22)에 의해 촬영된 이미지 상에서 선명하게 보일 것이다. 초평면(C) 앞 또는 뒤에서 발견되는 요소들은 촬영 장치(22)에 의해 촬영된 이미지 상에 블러링되어 보일 것이다. 요소가 초평면(C)으로부터 멀리 있을수록, 이미지 위에 더 많이 블러링되어(blurred) 보일 것이다.
초평면(C)은 초음파 프로브(2)가 표면(8)에 적용될 때 표면(8)에 가깝다.
분석 모듈(24)은 활성 영역의 프로파일을 결정하도록 상기 또는 적어도 하나의 이미지 상의 광학 블러링(optical blurring)을 분석하여 활성 영역(6)의 적어도 하나의 이미지를 처리할 수 있다.
분석 모듈(24)은 광학 블러링을 분석하기 위한 알고리즘을 실행하도록 프로그램된다. 광학 블러링을 분석하기 위한 알고리즘은 예를 들어 이미지의 콘트라스트(contrast)의 분석에 기초한 알려진 방법이다. 실제로, 디지털 이미지는 화소들의 매트릭스에 의해 형성된다. 디지털 이미지의 영역이 디지털 이미지 상에서 더 많이 블러링될수록, 이러한 영역의 이웃 화소들 간의 콘트라스트는 낮아지고 디지털 이미지의 영역은 더 선명해지고, 이러한 영역의 이웃 화소들 간의 콘트라스트는 더 높아진다. 그러므로, 콘트라스트 기울기들을 분석하여 또는 표면의 디지털 이미지 상의 등가 분석에 의해, 표면의 프로파일을 결정하는 것이 가능하다.
정밀도를 향상시키기 위해, 이미지들의 촬영 간에 활성 영역(6)에 대해 상대적으로 초평면(C)의 위치를 변화시켜 활성 영역(6)의 수개의 디지털 이미지들을 촬영한 다음, 이미지들을 서로 그리고 초평면(C)의 위치의 변화에 따라 비교하는 것이 가능하다.
이를 위해, 일실시예에서, 광학 대물렌즈(28)는 광축(A)(화살표 D1)을 따라 초평면(C)을 이동시키기 위해 조정 가능한 광학 대물렌즈이다.
바람직하게는, 광학 대물렌즈(28)는 모터-구동되고 예를 들어 광학 대물렌즈(28)의 하나 또는 수개의 렌즈들을 이동시켜 조정을 변경할 수 있는 모터를 포함한다.
대안으로 또는 선택적으로, 촬영 장치(22) 전체(광학 센서(26) 및 광학 대물렌즈(28))는 촬영 장치(22)와 활성 영역(6) 사이에서, 광축(A)을 따라 측정된 거리를 변경하고 활성 영역(6)에 대해 상대적으로 초평면(C)을 이동시키기 위해 예를 들어 변위 모터(displacement motor)에 의해 이동 가능하다(화살표 D2).
대안으로 또는 선택적으로, 방출 표면(16), 방출기 요소들(12) 및 촬영 장치(22)는, 촬영 장치(22)와 활성 영역(6) 사이에서 광축(A)을 따라 측정된 거리를 변경하기 위해, 예를 들어 변위 모터에 의해 함께 이동 가능하다.
처리 모듈(18)은 트랜시버 장치(4)에 의해 수신된 반사 신호들을 처리할 수 있다. 처리 모듈(18)은 피검사 물체(4) 내부의 있을 수 있는 결함들의 위치, 형상 및 치수들을 결정하기 위해 구성된다. 대안으로, 처리 모듈(18)은 수신된 신호들을 원격 전자 처리 유닛에 전송하도록 구성된다.
초음파 프로브(2)는 트랜시버 장치(10)와 활성 영역(6) 사이에 개재되도록 구성된 음향 결합 장치(32)를 포함하여, 초음파 신호들이 결합 장치(32)에서 방출되고 후자에 의해 활성 영역(6)으로 전송된다.
음향 결합 장치(32)는 음파들의 더 양호한 전송을 위해 방출 표면(16)과 활성 영역(6) 사이에 재료 연속성을 보장하기 위해 제공된다.
음향 결합 장치(32)는 방출 표면과 접촉되도록 제공되고 활성 영역(6)에 대해 접촉하여 적용된다.
음향 결합 장치(32)는 예를 들어 소성 재료(plastic material)의 강성 슈(rigid shoe)이다. 대안으로, 결합 장치는 부품의 표면에 대해 적용되도록 의도되고 물체의 표면과 일치할 수 있는 지지면을 가지는, 물과 같은 유체로 채워지는 변형 가능 쿠션(deformable cushion)이다. 이것은 강성 슈에 비해 개선된 음향 결합을 허용한다.
촬영 장치(22)는 음향 결합 장치(32)를 통해 활성 영역(6)의 이미지들을 촬영한다. 이러한 목적을 위해, 후자는 투명하다.
초음파 프로브(2)는 물체(4)의 표면(8)을 따라 이동될 수 있는 프로브 본체(34)를 포함한다. 요소 지지체(14)는 방출 표면(16)이 활성 영역(6)과 마주하도록 프로브 본체(34) 상에 부착된다. 음향 결합 장치(32)는 방출 표면(16)과 활성 영역(6) 사이에 개재되도록 프로브 본체(34) 위에 부착된다. 촬영 장치(22)는 프로브 본체(34) 위에 부착된다.
촬영 장치(22)가 초평면의 위치를 조정하기 위해 이동 가능한 경우에, 촬영 장치(22)는 광축(A)(도 1의 화살표 D2)을 따라 슬라이드하도록 프로브 본체(34) 위에 슬라이드 가능하게 장착된다.
도 1에 도시된 것과 같이, 촬영 장치(22)는 트랜시버 장치(4)의 방출기 요소들(12) 사이에서, 방출 표면(16)을 통해 활성 영역(6)의 이미지를 촬영하도록 위치된다.
대안으로, 도 2에 도시된 것과 같이, 촬영 장치(22)는 그것이 방출 표면(16)에 대해 상대적으로 이동되고 방출 표면(16)이 촬영 장치(22)의 가시 범위 외측에 위치되도록 위치된다.
촬영 장치(22)는 여기서 경사져서 그것의 광축(A)은 활성 영역(6)에 대한 수직선(N)과 영이 아닌 각도를 이룬다. 이미지 처리 모듈은 이러한 경사가 고려되도록 허용하는, 그 자체가 잘 알려진 이미지 보정 모듈을 포함한다.
도 2에 파선들로 도시된 다른 대안에 있어서, 촬영 장치는 활성 영역(6)에 대해 상대적으로 이동되고 표면(8)(화살표 M)을 따라 프로브의 변위 방향을 고려하여, 물체(4)의 표면(8)을 따라 초음파 프로브(2)의 궤적 상에서 활성 영역(6)의 정면에 위치되는 부분의 표면의 하류 영역(36)의 이미지를 촬영하도록 프로브 본체 위에 부착된다. 이러한 레이아웃으로, 나중에 이러한 영역이 활성 영역으로 될 때 결정된 지연 법칙들을 적용하기 위해 미리 영역의 프로파일을 결정하는 것이 가능하다.
동작 중, 초음파 프로브(2)는 검사될 물체(4)의 표면(8)의 활성 영역(6)에 적용된다.
도 3에 도시된 것과 같이, 제 1 단계 E1에서, 프로필로메트리 장치(20)는 상기 부분의 활성 영역의 프로파일을 결정한다. 이를 위해, 촬영 장치(22)는 활성 영역(6)의 적어도 하나의 디지털 이미지를 촬영한다. 분석 모듈(24)은 활성 영역(6)의 상기 또는 적어도 하나의 디지털 이미지의 광학 블러링을 분석하여 활성 영역(6)의 프로파일을 결정하고 결정된 프로파일을 처리 모듈(18)에 전송한다.
제 2 단계 E2에서, 처리 모듈(18)은 트랜시버 장치(10)의 방출기 요소들(12)에 대한 지연 법칙들을 결정한다. 제어 모듈(18)은 커맨드 명령들(command instructions)을 방출기 요소들(6)에 전송하고, 명령들은 피검사 물체의 관심 지점을 향해 포커싱된 초음파 빔을 방출하기 위해 지연 법칙들을 고려한다. 트랜시버 장치(4)는 포커싱된 초음파 빔(F)을 방출하고 그것은 포커싱된 초음파 빔(F)에 응답하여 물체에 의해 반사된 음향 신호들을 수신한다.
제 3 단계 E3에서, 처리 모듈(18)은 피검사 물체의 내부의 있을 수 있는 결함들의 위치, 형상 및 치수들의 결정을 허용하기 위해 수신된 반사된 음향 신호들을 처리한다.
이들 단계들은 표면(8)의 범위 하에서 물체(4)를 광범위하게 검사하기 위해 표면(8)(도 1 및 2의 화살표 M)을 따라 초음파 프로브를 이동시켜 순환 방식으로 반복된다.
광학 블러링의 분석에 의한 프로필로메트리 장치는 단순하고 강인하다(robust). 그것은 제한된 수의 움직이고 있는 기계적 부품들을 가진다. 이것은 유지보수 및 수리를 제한한다. 이것은 또한 특히 원자로 회로(nuclear reactor circuit)에서 부품들의 손실 위험을 제한하고, 원자로 회로에서 아주 작은 잔해는 핵연료 조립체들을 통해 고속으로 운반될 때 심각한 손상들을 일으킬 수 있다. 광학 블러링을 갖는 프로필로메트리용 장치는 양호한 해상도(good resolution)를 갖는 표면의 프로파일의 결정을 허용하여, 초음파에 의한 더 정확하고 더 신뢰할 수 있는 검사를 허용한다. 그것은 십분의 1 밀리미터 정도의 해상도를 얻는 것을 가능하다.
초음파 프로브는 노심(nuclear reactor core)의 벽을 수중에서 검사하기 위해, 비제한 예로서, 특히 원자로의 구성요소들의 벽들을 검사하기 위해 사용될 수 있다. 이와 같은 검사를 위해, 프로브는 벽을 따라 초음파 프로브를 이동시키기 위한 오퍼레이터에 의해 조정되는 조정 로드(maneuvering rod)의 단부에 위치된다.
2 : 초음파 프로브 4 : 물체
6 : 영역 8 : 표면
10 : 트랜시버 장치 12 : 방출기 요소
14 : 지지체 16 : 방출 표면
18 : 전자 처리 모듈 20 : 전자 프로필로메트리 장치
22 : 촬영 장치 24 : 전자 분석 모듈
26 : 광학 감광성 어레이 센서
F : 포커싱된 초음파 빔 P : 관심 지점
6 : 영역 8 : 표면
10 : 트랜시버 장치 12 : 방출기 요소
14 : 지지체 16 : 방출 표면
18 : 전자 처리 모듈 20 : 전자 프로필로메트리 장치
22 : 촬영 장치 24 : 전자 분석 모듈
26 : 광학 감광성 어레이 센서
F : 포커싱된 초음파 빔 P : 관심 지점
Claims (10)
- 초음파(ultrasound)로 물체를 검사하기 위한 초음파 프로브(ultrasonic probe)로서, 상기 프로브는 상기 물체(4)의 표면(8)의 활성 영역(6)을 통해 상기 물체에 포커싱된(focused) 초음파 빔(F)을 방출하기 위해 초음파들(ultrasonic waves)을 방출할 수 있는 복수의 방출기 요소들(12), 상기 물체의 상기 표면의 프로파일(profile)을 결정하고 결정된 상기 프로파일에 의존하여 상기 초음파 빔의 상기 방출을 제어하기 위한 프로필로메트리 장치(profilometry device: 20)를 포함하는 초음파 프로브에 있어서,
상기 프로필로메트리 장치(20)는, 상기 활성 영역의 적어도 하나의 디지털 이미지를 촬영하기 위한 촬영 장치(22) 및 상기 적어도 하나의 이미지의 광학 블러링(optical blurring)을 분석하여 상기 활성 영역(6)의 상기 프로파일을 결정할 수 있는 이미지 처리 모듈(24)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 초음파 프로브. - 제 1 항에 있어서,
상기 프로필로메트리 장치(20)는, 이미지들의 상기 촬영 간에 상기 활성 영역에 대해 상대적으로 상기 촬영 장치의 초평면(C)을 이동시킴으로써, 상기 활성 영역의 수개의 이미지들을 촬영할 수 있고,
상기 촬영 장치는, 이미지들의 상기 촬영 간에 상기 활성 영역(6)에 대해 상대적으로 상기 촬영 장치(22)의 상기 초평면(C)을 이동시킬 수 있도록 상기 초음파 프로브(2)의 본체(34) 위에 이동 가능하게 장착되는, 초음파 프로브. - 삭제
- 제 2 항에 있어서,
상기 촬영 장치(22)는 이미지들의 상기 촬영 간에 상기 활성 영역에 대해 상대적으로 상기 촬영 장치(22)의 상기 초평면(C)을 이동시킬 수 있도록 조정 가능한 광학 대물렌즈(28)를 가지는, 초음파 프로브. - 제 1 항, 제 2 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 촬영 장치(22)는, 상기 초음파 프로브가 검사될 상기 물체와 접촉할 때, 상기 방출기 요소들(12)이 분포된 방출 표면(16)을 통해 상기 활성 영역(6)의 이미지들을 촬영하도록 위치되는, 초음파 프로브. - 제 1 항, 제 2 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방출기 요소들(12)이 분포된 상기 프로브의 하나의 방출 표면(16)은, 상기 프로브가 검사될 상기 물체와 접촉할 때, 상기 촬영 장치의 가시 범위 밖에 있도록 구성되는, 초음파 프로브. - 제 6 항에 있어서,
상기 촬영 장치(22)는 상기 프로브가 검사될 상기 물체와 접촉할 때, 상기 촬영 장치(22)의 광축(A)과 상기 활성 영역(6)에 대한 수직선(N) 사이에서 영이 아닌 각도(non-zero angle)로 상기 활성 영역(6)의 이미지들을 촬영하도록 구성되는, 초음파 프로브. - 제 1 항, 제 2 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 촬영 장치는, 상기 프로브가 상기 물체의 표면을 따라 이동하는 동안, 상기 프로브가 이동할 방향에 위치된 상기 물체의 표면 영역을 촬영하도록 위치되는, 초음파 프로브. - 표면을 가지는 물체(4)의 비파괴 검사를 위한 방법으로서,
- 표면의 활성 영역(6)의 프로파일을 결정하는 단계로서, 프로필로메트리 장치(20)에 의하여, 활성 영역의 적어도 하나의 디지털 이미지를 촬영하고 상기 적어도 하나의 이미지의 광학 블러링을 분석함으로써 표면의 활성 영역(6)의 프로파일을 결정하는 단계;
- 복수의 초음파 방출기 요소들(12)에 의해 상기 활성 영역(6)을 통해 상기 물체로 포커싱된 초음파 빔(F)을 방출하는 단계로서, 각각의 초음파 방출기 요소(12)는 결정된 상기 프로파일에 의존하여 제어되는, 상기 포커싱된 초음파 빔(F)을 방출하는 단계
를 포함하는. 물체(4)의 비파괴 검사를 위한 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 프로필로메트리 장치는 촬영 장치를 포함하며,
상기 촬영 장치의 초평면이 상기 활성 영역에 대해 상대적으로 이동되도록 상기 촬영 장치를 이동시킴으로써, 상기 활성 영역에 대한 수 개의 이미지들이 촬영되는, 물체(4)의 비파괴 검사를 위한 방법.
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