KR102339444B1 - Ultrasonic Probes and Ultrasonic Inspection Systems - Google Patents

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인스티튜트 닥터 포에르스테르 게엠베하 운트 코. 카게
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Abstract

검사 방향에 따른 프로브에 대한 검사 물체의 상대적 움직임 동안 비파괴 소재 검사를 하기 위한 초음파 검사 시스템용 프로브(100)는, 검사 방향으로의 길이 방향(L)과, 검사 방향에 수직인 횡방향(Q)을 규정하는 프로브 하우징(110)과, 다수의 송수신부(150-1, 150-2, 150-3)를 포함한다. 각각의 송수신부는 송신기 요소(T1, T2, T3)와, 할당된 수신기 요소(R1, R2, R3)를 가지며, 유효 검사 폭(PB1, PB2, PB3)을 갖는 검사 트랙이, 검사 방향에 따른 프로브에 대한 검사 물체의 상대적인 움직임 동안 송수신기에 의해 검사될 수 있도록, 횡방향(Q)으로 유효 검사 폭을 규정한다. 송수신부들은, 길이 방향(L)으로 서로 앞뒤에 놓이며 횡방향(Q)으로 진행하는 적어도 2개의 행(155-1, 155-2)에 배치된다. 상이한 행들로부터의 송수신부들은, 서로에 대해 오프셋되는 송수신부들의 수신기 요소들(R1, R2, R3)이 중첩 영역(U1-2, U2-3)에서 서로 중첩하여, 송수신부들이 함께 임의의 갭 없이 유효 프로브 검사 폭(PKPB)을 덮도록, 횡방향(Q)으로 서로에 대해 오프셋된다. 송수신부들 모두는 프로브 하우징(110)에 배치된다. 송신기 요소(T1, T2, T3) 모두는 프로브의 공통 송신기 단자 요소(AT)에 전기적으로 연결된다. The probe 100 for an ultrasound inspection system for non-destructive material inspection during the relative movement of the inspection object with respect to the probe along the inspection direction is a longitudinal direction (L) in the inspection direction and a lateral direction (Q) perpendicular to the inspection direction and a probe housing 110 defining Each transceiver has a transmitter element (T1, T2, T3) and an assigned receiver element (R1, R2, R3), the test track having an effective test width (PB1, PB2, PB3), the probe along the test direction Defines the effective inspection width in the transverse direction (Q) so that it can be inspected by the transceiver during the relative movement of the inspection object to . The transceivers are disposed in at least two rows 155 - 1 and 155 - 2 which lie in front of and behind each other in the longitudinal direction (L) and proceed in the lateral direction (Q). Transceivers from different rows overlap each other in the overlap region U1-2, U2-3 so that the receiver elements R1, R2, R3 of the transceivers offset with respect to each other overlap each other so that the transceivers together are in any gap offset with respect to each other in the transverse direction Q, to cover the effective probe test width PKPB without All of the transceivers are disposed in the probe housing 110 . All of the transmitter elements T1 , T2 , T3 are electrically connected to the common transmitter terminal element AT of the probe.

Description

초음파 프로브 및 초음파 검사 시스템Ultrasonic Probes and Ultrasonic Inspection Systems

본 발명은, 검사 방향에 따른 프로브에 대한 검사 물체의 상대적 움직임 동안 비파괴 소재 검사를 위한 초음파 검사 시스템용 프로브에 관한 것이다. The present invention relates to a probe for an ultrasonic inspection system for non-destructive material inspection during relative movement of an inspection object with respect to the probe in an inspection direction.

초음파 검사는, 단절(discontinuities)로 알려진 소재 결함을 찾으며 초음파에 의해 소자 치수를 판정하기 위한 음향 공정이다. 이것은 비파괴 검사 방법으로 분류된다. 초음파(US)에 의한 비파괴 소재 검사에서, 소리가, 결합 매체, 예컨대 액체 필름을 통해 프로브로부터 검사 물체에 송신된다. 검사되는 소재의 상태에 대한 정보를 반송하는 초음파의 검사 물체로부터 수신 프로브로의 송신은 일반적으로 동일한 결합 매체를 통해 발생한다. 별도의 송신 및 수신 프로브가 초음파 또는 초음파 펄스를 방출하며 수신하는데 사용될 수 도 있다. 프로브는 여기서, 하나 이상의 초음파 트랜스듀서가 설치된 조작장치(handling unit)를 의미하는 것으로 이해된다. 초음파 트랜스듀서 자체는, 전기 신호를 소리 신호(음향 신호)로 변환하거나, 소리 신호를 전기 신호로 변환하는 요소이다. 보통, 방음(sound-emitting) 및 수음(sound-receiving) 초음파 트랜스듀서가 하나의 프로브로 결합된다. 이들이 별도의 송신기와 수신기라면, 이들은 송수신 프로브 또는 트랜시버 프로브로도 지칭한다. 이들은 예컨대 큰 근거리 리졸빙 파워(resolving power)가 요구되는 경우이면 언제라도 바람직하다. 동일한 초음파 트랜스듀서가 송수신에 사용된다면, 이들 트랜스듀서는 펄스-에코 프로브로 지칭한다. Ultrasonic inspection is an acoustic process for determining device dimensions by means of ultrasound, looking for material defects known as discontinuities. It is classified as a non-destructive testing method. In non-destructive material inspection by means of ultrasound (US), sound is transmitted from a probe to an inspection object through a bonding medium, such as a liquid film. Transmission of ultrasonic waves carrying information about the condition of the material being inspected from the inspection object to the receiving probe generally occurs via the same coupling medium. Separate transmit and receive probes may be used to emit and receive ultrasound or ultrasound pulses. A probe is here understood to mean a handling unit in which one or more ultrasonic transducers are installed. The ultrasonic transducer itself is an element that converts an electrical signal into a sound signal (sound signal) or converts a sound signal into an electrical signal. Usually, sound-emitting and sound-receiving ultrasound transducers are combined into one probe. If they are separate transmitters and receivers, they are also referred to as transmit/receive probes or transceiver probes. These are preferred whenever, for example, a large near field resolving power is required. If the same ultrasonic transducers are used for transmitting and receiving, these transducers are referred to as pulse-echo probes.

송수신 프로브(트랜시버 프로브)가 예컨대 금속판의 초음파 검사에 사용된다. 이들 프로브는 일반적으로 1m 내지 5m의 통상 폭, 3m 내지 30m의 통상 길이 및 5mm 내지 150mm의 통상 두께를 갖는다. 논문, "새로운 전체-판 초음파 검사 시스템의 동작 경험(operational experience with a new whole-plate ultrasonic testing system)"(A. Weber 등, DGZfP 연례 회의 2013 - Di.2.B.2, 1 내지 8페이지)은, 전단 단면(shearing section)으로의 입구에서 냉각 배드(cooling bed)의 바로 하류에 압연기(rolling mill)에 배치되는 전체-판 초음파 검사 시스템을 기재하고 있다. 모두 합쳐 76개의 개별적으로 공압식으로 작동하는 프로브 홀더가 기재한 초음파 검사 시스템에 끼워진다. 5MHz의 공칭 주파수를 갖는 트랜시버 프로브가 사용된다. 사용된 다중 오실레이터는 50mm의 폭을 가지며 4개로 나눠지고, 이것이 의미하는 점은, 개별적으로 처리되어야 할 304개의 검사 채널이 있다는 점이다. 프로브 홀더는, 검사 방향으로 서로 압뒤에 배치되며 서로에 대해 횡방향으로 프로브 폭만큼 오프셋된 2개의 표면 검사 캐리지에 설치된다. 결국, 이 논문에 따르면, 전체 표면적 검사(100% 검사)가 달성된다.Transceiver probes (transceiver probes) are used, for example, for ultrasonic inspection of metal plates. These probes generally have a typical width of 1 m to 5 m, a typical length of 3 m to 30 m and a typical thickness of 5 mm to 150 mm. Paper, "Operational experience with a new whole-plate ultrasonic testing system" (A. Weber et al., DGZfP Annual Meeting 2013 - Di.2.B.2, pages 1-8 ) describes a full-plate ultrasonic inspection system which is placed in a rolling mill immediately downstream of a cooling bed at the inlet to the shearing section. In all, 76 individually pneumatically actuated probe holders fit into the described ultrasound examination system. A transceiver probe with a nominal frequency of 5 MHz is used. The multiple oscillators used were 50mm wide and divided into four, which meant that there were 304 test channels that had to be dealt with individually. The probe holders are mounted on two surface inspection carriages which are positioned behind each other in the inspection direction and offset from each other by the width of the probe in the transverse direction. Eventually, according to this paper, full surface area inspection (100% inspection) is achieved.

4개로 나눠진 알려진 트랜시버 프로브는, 횡단면이 직사각형인 프로브 하우징 내에, 서로 바로 옆에 배치되는 4개의 수신기 요소의 행과 단일 송신기 요소를 가지며, 이 단일 송신기 요소는, 수신기 요소가 덮는 전체 폭에 걸쳐 연장한다. 결국, 예컨대, FBH-3(Flat Bottom Hole-3: 3mm 직경의 편평한 바닥 구멍) 등급의 기준 결함이 높은 신뢰도로 검출될 수 있다. 그러나, 예컨대 금속판 검사의 경우에, 예컨대 FBH-2 또는 FBH-1.2와 같은 더 작은 결함을 높은 신뢰도로 검출할 필요성도 점점 증가하고 있다.A known transceiver probe divided into four has a single transmitter element and a row of four receiver elements disposed next to each other within a probe housing having a rectangular cross section, the single transmitter element extending over the entire width covered by the receiver element do. As a result, for example, a reference defect of FBH-3 (Flat Bottom Hole-3: 3 mm diameter flat bottom hole) grade can be detected with high reliability. However, in the case of, for example, metal plate inspection, there is also an increasing need to detect smaller defects such as FBH-2 or FBH-1.2 with high reliability.

공개된 특허 출원 DE 195 33 466 A1은, 한 행에서 초음파 트랜스듀서 사이의 각각의 갭이 다른 행의 초음파 트랜스듀서에 의해 덮이도록, 이 갭만큼 서로에 대해 각각 오프셋되는 적어도 2개의 평행 행으로 제1 평면에서 그 송신/수신 표면을 갖고 배치되는 다수의 펄스-에코 초음파 트랜스듀서를 포함하는, 비파괴 소재 검사용 초음파 프로브를 개시한다. 이것은 큰 검사 폭을 갖는 프로브를 야기하며, 이러한 프로브는 전체 검사 폭에 걸쳐서 매우 일정한 감도를 갖는다. Published patent application DE 195 33 466 A1 states that at least two parallel rows each offset relative to one another by this gap, such that each gap between the ultrasonic transducers in one row is covered by the ultrasonic transducers in the other row. An ultrasonic probe for non-destructive material inspection is disclosed, comprising a plurality of pulse-echo ultrasonic transducers disposed with their transmit/receive surfaces in one plane. This results in a probe with a large inspection width, which probe has a very constant sensitivity over the entire inspection width.

공개된 특허 출원 DE 34 42 751 A1은, 초음파로 동작하는 금속 시트용이며, 금속 시트에 세팅될 수 있으며 금속 시트의 전달 방향에 대해 횡방향으로 행으로 그리고 전달 방향으로 다수의 행에서 중첩되어 서로 앞뒤로 제공되는 다수의 프로브를 포함하는 검사 시스템을 개시한다. 각각의 프로브는 송신기와 수신기를 갖는다. Published patent application DE 34 42 751 A1 is for an ultrasonically operated metal sheet, which can be set in a metal sheet and superimposed on each other in a row in a row transverse to the transport direction of the metal sheet and in a plurality of rows in the transport direction An inspection system comprising a plurality of probes provided back and forth is disclosed. Each probe has a transmitter and a receiver.

공개된 특허 출원 DE 196 42 072 A1은, 공통 송신 오실레이터의 양 측 상에서 엇갈리는 형태로 배치되는 다수의 수신 오실레이터를 갖는 결합된 프로브 디바이스를 개시한다. 송신 및 수신 오실레이터는 공통 압전 판을 갖고 구성되며, 이들 오실레이터의 전극 중 하나는 분리된다. 상이한 행의 수신 오실레이터는 측방향으로 부분적으로 중첩되어, 임의의 갭 없이 송신 오실레이터에 의해 덮이는 전체 길이에 걸쳐서 검사가 가능하다. Published patent application DE 196 42 072 A1 discloses a combined probe device with multiple receive oscillators arranged in staggered fashion on either side of a common transmit oscillator. The transmit and receive oscillators are constructed with a common piezoelectric plate, one of the electrodes of these oscillators being separated. The receive oscillators in different rows partially overlap laterally, allowing inspection over the entire length covered by the transmit oscillators without any gaps.

공개 특허 출원 DE 10 2008 002 859 A1은 초음파에 의한 시트 형 물품의 비파괴 검사용 디바이스를 개시하며, 이 디바이스는 매트릭스-페이즈드-어레이(matrix-phased-array) 프로브를 사용한다.Published patent application DE 10 2008 002 859 A1 discloses a device for non-destructive inspection of sheet-like articles by ultrasound, which device uses a matrix-phased-array probe.

본 발명은, 예컨대 초음파 금속판 검사 시스템에 사용하기에 적절하며, 취급 및 검사 시스템에 설치가 용이하면서도, 심지어 검사 물체의 작은 결함에 대해서도 높은 신뢰도로 임의의 갭 없이 큰 검사 폭의 검사를 허용하는 프로브를 제공하는 문제를 해결한다. The present invention is, for example, a probe suitable for use in ultrasonic metal plate inspection systems, easy to handle and install in inspection systems, while allowing inspection of large inspection widths without any gaps with high reliability even for small defects in inspection objects to solve the problem of providing

이 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 청구항 1의 특성을 갖는 프로브를 제공한다. 유리한 개선이 종속항에 명시되어 있다. 모든 청구항의 기재는 참조로서 상세한 설명의 내용으로 되어 있다. In order to solve this problem, the present invention provides a probe having the characteristics of claim 1. Advantageous improvements are specified in the dependent claims. All claims are incorporated herein by reference.

프로브는, 길이 방향과, 그에 직각인 횡방향을 규정하는 프로브 하우징을 갖는다. 길이 방향은, 동작 동안 검사 방향에 가능한 평행하게 정렬되는 방향이다. 횡방향은 길이 방향에 수직으로 진행하며 결국 검사 동작 동안 검사 방향에 가능한 수직이다. 프로브는 다수의 송수신부를 가져서, 초음파 멀티프로브가 된다. 송수신부 각각은 송신기 요소와, 할당된 수신기 요소를 갖는다. 결국, 유효 검사 폭은, 유효 검사 폭을 갖는 검사 트랙이 검사 방향을 따른 프로브에 대한 검사 물체의 상대적인 움직임 동안 송수신부에 의해 검사될 수 있도록, 횡방향으로 규정된다. 유효 검사 폭은 일반적으로 횡방향으로의 송수신부의 물리적인 범위보다 다소 작으며, 이는 송수신부의 감도가 보통 측방향 단부 근처에서 급격하게 하락하기 때이며, 그에 따라, 사실상 약간만 더 작은 검사 폭이 유용하다. 송수신부는, 길이 방향으로 서로 앞뒤에 놓이며 횡방향으로 각각 진행하는 적어도 2개의 행으로 배치된다. 상이한 행으로부터의 송수신부는, 서로 오프셋되는 송수신부의 수신기 요소들이 송수신부가 합쳐서 임의의 갭 없이 유효 프로브 검사 폭을 덮도록 중첩 영역에서 서로 중첩하도록, 횡방향으로 서로 오프셋된다. 송수신부 모두는 프로브 하우징에 배치된다. The probe has a probe housing defining a longitudinal direction and a transverse direction perpendicular thereto. The longitudinal direction is the direction that is aligned as parallel as possible to the inspection direction during operation. The transverse direction runs perpendicular to the longitudinal direction and is consequently as perpendicular to the inspection direction during the inspection operation as possible. The probe has a plurality of transceivers and thus becomes an ultrasonic multi-probe. Each transceiver has a transmitter element and an assigned receiver element. Consequently, the effective inspection width is defined transversely such that an inspection track having the effective inspection width can be inspected by the transceiver during relative movement of the inspection object with respect to the probe along the inspection direction. The effective inspection width is generally somewhat smaller than the physical extent of the transceiver in the transverse direction, which is when the sensitivity of the transceiver usually drops sharply near the lateral end, so that in fact only slightly smaller inspection widths are useful. The transceiver units are arranged in at least two rows which lie before and behind each other in the longitudinal direction and respectively proceed in the transverse direction. The transceivers from different rows are offset from each other laterally such that the receiver elements of the transceiver that are offset from each other overlap each other in the overlapping area such that the transceivers collectively cover the effective probe test width without any gaps. Both the transceiver and the transceiver are disposed in the probe housing.

송신기 요소 모두는 프로브의 공통 송신기 단자 요소에 전기적으로 연결되도록 또한 제공된다. 송신기 요소는 결국 서로에게 전기적으로 연결되며 공통 신호에 의해 동기적으로 쉽게 활성화될 수 있다. 송신 신호의 동기성은 결국 프로브의 구성에 의해 이미 제공되며 복잡한 전자장치에 의해 보장될 필요가 없다. All of the transmitter elements are also provided to be electrically coupled to a common transmitter terminal element of the probe. The transmitter elements are in turn electrically connected to each other and can be easily activated synchronously by a common signal. The synchronization of the transmit signal is in turn already provided by the configuration of the probe and need not be ensured by complex electronics.

하나 이상의 송수신부를 각각 갖는 2개보다 많은 행이 제공될 수 도 있을지라도, 송수신부는 바람직하게는 길이 방향으로 서로 앞뒤에 놓이는 정확히 2개의 행으로 배치된다. Although more than two rows each having one or more transceivers may be provided, the transceivers are preferably arranged in exactly two rows which lie before and after each other in the longitudinal direction.

송수신부 모두가 프로브 하우징에 함께 배치되기 때문에, 송수신부를, 프로브 제조 동안 프로브 하우징 내에서 이들 송수신부를 위해 의도한 위치 내에 정확히 가져갈 수 있으며, 또한 송수신부의 서로에 대한 상대적인 위치지정을 정확히 구축할 수 있다. 프로브 하우징 내에서 송수신부의 기하학적 배치는 일반적으로 캐리어 요소에 의해 구축되며, 예컨대 에폭시 수지와 같은 적절한 포팅 화합물(potting compound)을 도입함으로써, 영구적으로 공간적으로 고정되며 결합 매체의 침입으로부터 보호된다. Because both the transceivers are placed together in the probe housing, the transceivers can be precisely brought into the positions intended for these transceivers within the probe housing during probe manufacturing, and the relative positioning of the transceivers to each other can be established accurately. . The geometry of the transceiver within the probe housing is generally established by a carrier element, eg by introducing a suitable potting compound, such as an epoxy resin, permanently spatially fixed and protected from intrusion of the bonding medium.

개별 송수신부의 유효 검사 폭의 상호 중첩은, 송수신부가 그 자신의 프로브 하우징에 각각 설치며, 그에 따라 얻은 개별 프로브가 프로브 홀더 내에서 2개 이상의 행에서 서로에 대해 오프셋되게 배치됨으로써 사실상 달성될 수 있다. 그러나 다수의 개별 프로브의 이러한 결합으로, 프로브 홀더 내에서 별도로 각 프로브에 대한 원하는 결합 갭을 정밀하게 충분히 세팅하는 것이 어려울 수 있음을 대응하는 검사가 보여줬다. 다른 한편으로, 송수신부 모두가 동일한 프로브 하우징 내에 위치한다면, 송수신부의 서로에 대한 상대적인 배치는 프로브 제조 동안 정밀하게 이미 고정될 수 있어서, 프로브가 프로브 홀더 내에 설치될 때, 결합 갭의 세팅은 신속하고 정밀하게 실행될 수 있다. 결국, 프로브의 송수신부 모두의 기준 결함의 신호 진폭의 직접 비교 가능성이 보장된다. The mutual overlap of the effective test widths of the individual transceivers can in fact be achieved by mounting the transceivers each in their own probe housing, and the thus obtained individual probes being positioned offset from each other in two or more rows within the probe holder. . Corresponding examination, however, has shown that with such binding of multiple individual probes, it can be difficult to precisely and sufficiently set the desired binding gap for each probe separately within the probe holder. On the other hand, if both the transceivers are located in the same probe housing, the relative arrangement of the transceivers to each other can be precisely fixed already during probe manufacturing, so that when the probe is installed in the probe holder, the setting of the coupling gap is quick and It can be executed precisely. Consequently, the direct comparability of the signal amplitudes of the reference defects of both the transceiver and the transceiver of the probe is ensured.

충분히 높은 감도가 있는 이론적으로 이용 가능한 검사 폭의 그 영역만이 각 송수신부에 의해 사용됨은, 중첩 영역에서 서로에 대해 오프셋되는 송수신부의 횡방향으로의 상호 중첩에 의해 보장될 수 있다. 상호 중첩의 폭은, 송수신부의 측면 가장자리의 바로 근처에서의 감도 강하를 갖는 영역이 서로와 중첩되어, 횡방향으로 인접한 송수신부 사이의 감도의 결정적인 강하가 회피되거나 단 하나의 행에 배치된 종래의 다중 오실레이터와 비교하여 상당히 감소되도록, 이 경우 편의상 선택된다. 일부 예시적인 실시예에서, 중첩 영역은 개별 송수신부의 유효 검사 폭의 적어도 10%의 폭을 가지며, 중첩 영역의 이 폭은 바람직하게는 유효 검사 폭의 20% 내지 30%의 범위에 있다. 이들 한계가 유지된다면, 한편으로, 중첩은 중첩 영역에서 감도의 상당한 강하를 방지하기에 충분함이 보장될 수 있다. 다른 한편으로, 중첩 영역이 너무 넓도록 선택되지 않음으로써, 프로브의 필요한 전체 검사 폭(유효 프로브 검사 폭)이 상대적으로 소수의 개별 송수신부로 달성될 수 있다는 효과를 달성할 수 있다. That only that area of the theoretically available inspection width with sufficiently high sensitivity is used by each transceiver can be ensured by mutual overlapping of the transceivers in the lateral direction which are offset with respect to each other in the overlapping area. The width of the mutual overlap is such that regions having a sensitivity drop in the immediate vicinity of the side edge of the transceiver are overlapped with each other, so that a decisive drop in sensitivity between the transceiver adjacent in the lateral direction is avoided or conventionally arranged in a single row. It is chosen for convenience in this case, so that it is significantly reduced compared to multiple oscillators. In some exemplary embodiments, the overlapping area has a width of at least 10% of the effective check width of the respective transceivers, and this width of the overlapping area preferably ranges from 20% to 30% of the effective check width. If these limits are maintained, on the one hand, it can be ensured that the overlap is sufficient to prevent a significant drop in sensitivity in the overlap region. On the other hand, by not selecting the overlapping area to be too wide, the effect that the required overall inspection width (effective probe inspection width) of the probe can be achieved with relatively few individual transceivers can be achieved.

일부 실시예의 경우에, 하나의 행에서 인접한 송수신부 사이에는, 송수신부의 유효 검사 폭의 30%를 초과하거나 50%를 초과하는 간격이 있도록 배치가 선택된다. 이런 식으로, 원칙적으로, 유용한 어떠한 검사 폭도 "포기"되지 않거나 소수의 적은 검사폭만 "포기"됨이 보장될 수 있다.In some embodiments, the arrangement is selected such that, between adjacent transceivers in a row, there is a spacing greater than 30% or more than 50% of the effective check width of the transceivers. In this way, in principle, it can be ensured that no useful inspection widths are "abandoned" or that only a few small inspection widths are "abandoned".

송신기 요소와 수신기 요소는, 압전 소재의 플레이트렛(platelet), 예컨대 직사각형 플레이트렛을 각 경우에 바람직하게는 가지며, 이러한 플레이트렛은, 송신기 요소의 경우에, 발음 초음파 트랜스듀서로서 동작하며, 수신기 요소의 경우에, 수음 초음파 트랜스듀서로서 동작한다. 이들 플레이트렛은, 서로로부터 분리되며 전기 접촉이 각각 제공되는 요소이다. 바람직한 실시예에서, 이들 플레이트렛 또는 판은 서로에 대해 상대적으로 경사지게 배열되어서, 분리 평면(dividing plane)에 대해 거울-대칭으로 형성되는 지붕형상을 얻게 된다. 분리 평면은 횡방향으로 연장한다. 지붕 각도는 예컨대 6°이지만, 그 이상 또는 이하도 가능할 수 있다. The transmitter element and the receiver element preferably in each case have a platelet of piezoelectric material, for example a rectangular platelet, which in the case of the transmitter element acts as a sounding ultrasonic transducer, the receiver element In this case, it acts as an acoustic ultrasonic transducer. These platelets are elements separated from each other and each provided with electrical contact. In a preferred embodiment, these platelets or plates are arranged at an angle relative to one another, so as to obtain a roof shape formed mirror-symmetrically with respect to the dividing plane. The separation plane extends transversely. The roof angle is for example 6°, but more or less may be possible.

초음파 트랜스듀서 사이의 분리 평면(지붕 배치의 대칭 평면)에서, 초음파 댐핑 소재의 분리 벽이 바람직하게는 있다. 그 목적 중 하나는, 송수신부의 송신기 요소와 수신기 요소의 음향 분리이며, 그에 따라 소리 송신은 검사 동안 그에 결합되는 검사 물체의 소재를 통해서 간접적으로 단지 발생할 수 있다. 분리 벽은 송신 측과 수신 측 상에서 초음파 트랜스듀서의 전기적 분리 역할을 또한할 수 도 있다. In the separation plane between the ultrasonic transducers (the plane of symmetry of the roof arrangement) there is preferably a separating wall of ultrasonic damping material. One of its purposes is the acoustic separation of the transmitter element and the receiver element of the transceiver, so that sound transmission can only occur indirectly through the material of the test object coupled thereto during the test. The separation wall may also serve as electrical isolation of the ultrasonic transducer on the transmit side and the receive side.

이 새로운 개념의 장점은, 오직 2개의 송수신부가 프로브 하우징 내에서 길이 방향으로 2개의 상이한 행으로 및 횡방향으로 서로에 대해 오프셋되어 배치될 때, 이미 사용될 수 있다. 예컨대 5 내지 10개의 송수신부와 같은 상당히 더 많은 송수신부가 또한 통합될 수 도 있다. 바람직한 실시예의 경우에, 다른 한편으로, 정확히 3개, 정확히 4개 또는 정확히 5개의 송수신부가 프로브 하우징에 배치되며, 제1 및 제3 송수신부는 제1 행에서 서로 옆에 배치되며, 제2 송수신부는 제2 행에서 제1 및 제2 송수신부에 대해 갭을 두고 대칭적으로 오프셋되게 배치된다고 제공된다. 4개의 송수신부가 제공된다면, 제4 송수신부는 바람직하게는 제2 송수신부로부터 횡방향 거리를 두고 제2 행에 배치된다. 가능하게도 존재하는 제5 송수신부는 제1 행에 배치될 수 도 있다. The advantage of this new concept can already be used when only the two transceivers are arranged in the probe housing in two different rows longitudinally and laterally offset with respect to each other. Significantly more transceivers may also be incorporated, such as, for example, 5 to 10 transceivers. In the case of a preferred embodiment, on the other hand, exactly three, exactly four or exactly five transceivers are arranged in the probe housing, the first and third transceivers are arranged next to each other in a first row, and the second transceiver is arranged in a first row. It is provided that the first and second transceivers are arranged to be symmetrically offset with a gap in the second row. If four transceivers are provided, the fourth transceiver is preferably arranged in the second row at a lateral distance from the second transceiver. A possible fifth transceiver may also be arranged in the first row.

송수신부의 개수, 치수 및 분포를 최적화할 때, 한편으로, 주어진 크기의 결함의 경우에 수신기의 개별 신호 진폭 모두가 클수록 유효 검사 폭은 더 작아지거나, 결함 크기와 유효 검사 폭 사이의 비는 더 커짐을 고려해야 한다. 이런 정도까지, 예컨대 6 내지 10개 이상와 같은 더 많은 수의 송수신부가 큰 신호 진폭에 대해 유리할 수 있다. 다른 한편으로, 송수신부의 개수가 증가함에 따라 이들 송수신부를 위치적으로 정확히 수용하기 위해 그리고 대응하는 검사 전자장치 및 평가를 위해 필요한 기술적인 노력이 또한 증가한다. 대조적으로, 오직 2개의 송수신부가 2개의 행에서 서로 앞뒤로 오프셋되어 배치된다면, 개별 유효 검사 폭은 상대적으로 커야함할 수 도 있으며, 그 결과, 신호 진폭은 아마도 특히 작은 결함인 경우에 충분히 크지 않다. 그러므로, 현재로서, 프로브에서 정확히 3개 또는 정확히 4개 또는 정확히 5개의 송수신부의 개수가 유리한 것으로 간주된다. When optimizing the number, dimensions and distribution of transceivers, on the one hand, in the case of a defect of a given size, the larger both the individual signal amplitudes of the receiver, the smaller the effective check width, or the larger the ratio between the defect size and the effective check width. should be considered To this extent, a larger number of transceivers, such as 6 to 10 or more, may be advantageous for large signal amplitudes. On the other hand, as the number of transceivers increases, the technical effort required to positionally accurately accommodate these transceivers and corresponding test electronics and evaluation also increases. In contrast, if only the two transceivers are placed back and forth offset from each other in two rows, the individual effective check width may have to be relatively large, as a result of which the signal amplitude is probably not large enough, especially for small defects. Therefore, at the present time, a number of exactly 3 or exactly 4 or exactly 5 transceivers in the probe is considered advantageous.

상이한 행에 배치되는 송수신부는 모두, 길이 방향 또는 검사 방향에 대해 그 송신기 요소와 수신기 요소의 동일한 배향을 가질 수 도 있다. 그에 따라, 예컨대, 송신기부 모두는 (각 경우에 검사 방향으로 봐서) 전방으로 경사지게 또는 후방으로 경사지게 동일한 방향으로 방사할 수 도 있다. 대조적으로, 일부 실시예의 경우에, 프로브의 송수신부가 제1 행과 제2 행에 분포되게 배치되며, 상이한 행에 배치된 송수신부의 송신기 요소가 (길이 방향으로 고려하여) 프로브의 중간 영역에서 서로 마주보게 배치되며, 루프 형상으로 인해, 송신기 요소의 판이, 송신기 요소가 지붕 각도로 인해 반대 경사 방향으로 내부로부터 외부로 각각 방사하도록 서로에 대해 경사지게 상대적으로 배열되게 제공된다. 결과적으로, 상이한 행에 놓인 송수신부의 더 양호한 음향 분리는 순전히 서로로부터 멀리 가리키는 주 방사 방향을 기초로 달성될 수 있다. 상호 오프셋된 송수신부가, 이들이 끼워질 수 있는 프로브 하우징의 각각 적응된 하위 부분을 갖도록 프로브 하우징을 설계할 수 있다. 이점은 코너와 내부각을 갖는 프로브 하우징의 복잡한 외부 윤곽을 초래할 수 있다. 바람직하게도, 프로브 하우징은 직사각형 횡단면 형상을 갖는다. 특히, 프로브 하우징은, 횡단면 형상과 크기 면에서 종래의 다수회 분리되는 다중 오실레이터의 프로브 하우징에 대응하도록 크기 조정되어 설계될 수 도 있어서, 청구 발명에 따른 프로브는 종래의 다수회 분리된 다중 오실레이터 용으로 교환 시의 변환 과정에서 쉽게 변경할 수 있다. Transceivers disposed in different rows may all have the same orientation of their transmitter and receiver elements with respect to the longitudinal or inspection direction. Thus, for example, both transmitter parts may radiate in the same direction (in each case as viewed in the inspection direction), either obliquely forward or obliquely backward. In contrast, in some embodiments, the transceiver units of the probe are arranged distributedly in the first row and the second row, and the transmitter elements of the transceive units arranged in different rows face each other in the middle region of the probe (considered in the longitudinal direction) It is arranged to be viewed and, due to the roof shape, it is provided that the plates of the transmitter element are arranged obliquely relative to each other such that the transmitter elements radiate respectively from the inside to the outside in opposite oblique directions due to the roof angle. As a result, better acoustic separation of the transceivers placed in different rows can be achieved purely on the basis of the main radiation directions pointing away from each other. The probe housing can be designed such that mutually offset transceivers have respective adapted sub-portions of the probe housing into which they can fit. This can lead to complex external contours of the probe housing with corners and internal angles. Preferably, the probe housing has a rectangular cross-sectional shape. In particular, the probe housing may be sized and designed to correspond to a probe housing of a conventional multiple oscillator separated multiple times in cross-sectional shape and size. It can be easily changed during the conversion process at the time of exchange.

일부 수신기 요소 또는 모든 수신기 요소를 전기적으로 연결하며 이들을 공통 수신기 단자 요소에 연결하는 것도 가능할 것이다. 바람직하게는, 그러나, 수신기 요소 각각은 프로브의 별도의 수신기 단자 요소에 전기적으로 연결되도록 제공된다. 결국, 개별 겸함 신호의 위치 또는 횡방향으로의 좁은 검사 트랙에의 정확한 할당이 가능하여, 횡방향으로의 결함의 로케이터빌러티(locability)는 더 개선될 수 있다. It will also be possible to electrically connect some or all receiver elements and connect them to a common receiver terminal element. Preferably, however, each of the receiver elements is provided to be electrically connected to a separate receiver terminal element of the probe. As a result, the exact assignment of the position of the individual combined signal or to a narrow inspection track in the transverse direction is possible, so that the locability of the defect in the transverse direction can be further improved.

송신기 단자 요소와 수신기 단자 요소는 공통 연결기 하우징에 수용될 수 도 있어서, 프로브 홀더에의 장칙 후 프로브의 전기 연결은 매우 용이하게 가능하며, 더욱이, 기존 검사 시스템에서의 사용은 아마도 케이블링(cabling)의 임의의 적응을 필요치 않을 것이다. The transmitter terminal element and the receiver terminal element may also be housed in a common connector housing, so that the electrical connection of the probe after installation in the probe holder is very easy and, moreover, its use in existing inspection systems is probably due to cabling. will not require any adaptation of.

바람직하게도, 음향 분리를 위해 송신기 요소와 수신기 요소 사이에, 예컨대 코르크, 폼(foam) 등과 같은 초음파-댐핑 소재의 분리 벽(음향 배플(sound baffle))이 있다. 일부 실시예의 경우에, 이러한 목적을 위해서, 예컨대 코르크인 초음파-댐핑 소재의 적어도 하나의 분리 벽이 하나의 행에서 인접한 송수신부 사이에 배치됨이 대안적으로 또는 추가로 제공된다. 결국, 횡방향으로의 혼신은 감소되거나 회피될 수 있다. 2개 이상의 송수신부가 하나의 행에서 서로 옆에 배치된다면, 이들 송수신부는 공통 분리 벽을 가질 수 도 있으며, 이러한 분리 벽은 송수신부의 송신기 요소와 수신기 요소를 서로로부터 음향적으로 분리한다. 이런 식으로, 음향 분리에 필요한 제조 노력은 감소할 수 있다. Preferably, there is a separating wall (sound baffle) between the transmitter element and the receiver element for sound separation, for example of an ultrasonically-damping material, such as cork, foam or the like. In some embodiments, it is alternatively or additionally provided for this purpose that at least one separating wall of ultrasonic-damping material, for example cork, is arranged between adjacent transceivers in one row. Consequently, interference in the transverse direction can be reduced or avoided. If two or more transceivers are arranged next to each other in a row, these transceivers may have a common separating wall, which separating wall acoustically separates the transmitter and receiver elements of the transceiver from each other. In this way, the manufacturing effort required for acoustic isolation can be reduced.

프로브의 음향 최적화를 위해, 각각의 송수신부에는 댐핑체(damping body)가 할당될 수 도 있으며, 이러한 댐핑체는, 검사 물체의 표면과 음향 전도 접촉하게 되는 프로브의 측으로부터 반대편에 위치한다. 각각의 송수신부에 그 자신의 댐핑체가 제공될 수 도 있지만, 프로브 하우징은 바람직하게는 단일 댐핑체를 가지며, 이 단일 댐핑체는 송수신부 모두에 댐핑체로서 동작한다. 이러한 구성의 하나의 효과는 제조가 간략화된다는 점이다. For acoustic optimization of the probe, a damping body may be assigned to each transceiver, and the damping body is located opposite from the side of the probe that is in acoustic conductive contact with the surface of the test object. Although each transceiver may be provided with its own damping body, the probe housing preferably has a single damping body, which acts as a damping body for both transceivers. One effect of this configuration is that manufacturing is simplified.

본 발명은 또한, 검사 방향을 따른 프로브에 대한 검사 물체의 상대적 움직임 동안 이 검사 물체의 비파괴 검사를 위한 초음파 검사 시스템에 관한 것이며, 이 초음파 검사 시스템은 본 발명에 따른 프로브 중 하나 이상을 갖는다. 이 초음파 검사 시스템은 특히 초음파 금속판 검사 시스템일 수 도 있다.The present invention also relates to an ultrasound inspection system for non-destructive inspection of an inspection object during relative movement of the inspection object with respect to the probe along an inspection direction, said ultrasound inspection system having at least one of the probes according to the invention. This ultrasonic inspection system may in particular be an ultrasonic metal plate inspection system.

본 발명의 추가 장점 및 양상은 청구항들로부터 그리고 본 발명의 바람직한 예시적인 실시예에 대한 다음의 설명으로부터 드러나며, 이러한 설명은 도면을 기초로 이하에서 설명될 것이다.
도 1은, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 초음파 프로브를 프로브의 능동 측에서의 평면도로 도시한다.
도 2는, 프로브 홀더 내에 설치된 상태에서의 도 1로부터의 프로브의 단면도를 도시한다.
도 3은, 음향 댐핑 분리 벽의 다른 배치를 갖는 실시예의 개략적 평면도를 도시한다.
도 4는 음향 댐핑 분리 벽의 다른 배치를 갖는 다른 실시예의 개략적 평면도를 도시한다.
도 5는, 송신기 요소와 수신기 요소의 다른 시퀀스를 갖는 도 2에 도시한 실시예의 변형의 단면도를 도시한다.
Further advantages and aspects of the invention emerge from the claims and from the following description of a preferred exemplary embodiment of the invention, which description will be given hereinafter on the basis of the drawings.
1 shows an ultrasound probe according to an exemplary embodiment of the present invention in a plan view from the active side of the probe.
Fig. 2 shows a cross-sectional view of the probe from Fig. 1 in a state of being installed in a probe holder;
3 shows a schematic plan view of an embodiment with another arrangement of an acoustic damping separating wall;
4 shows a schematic plan view of another embodiment with another arrangement of an acoustic damping separating wall;
Fig. 5 shows a cross-sectional view of a variant of the embodiment shown in Fig. 2 with a different sequence of transmitter and receiver elements;

개략적인 도 1은, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 프로브(100)를, 이 프로브의 능동 측, 즉 검사될 검사 물체의 표면 근처로 프로브를 가져가게 하는 측으로부터의 평면도로, 도시한다. 도 2는 단면도를 도시한다. 이 프로브는 완전 자동 초음파 금속판 검사 시스템에 사용하기 위한 것이며, 이 시스템에서는, 다수의 공칭적으로 동일한 프로브가 사용된다. 프로브는 대략 4 또는 5MHz의 공칭 주파수에서 바람직하게는 동작하며, 이 예의 경우, 3개의 발음 및 3개의 수음 초음파 트랜스듀서를 결합하여, 송수신 프로브(트랜시버 프로브)가 된다. 1 schematically shows a probe 100 according to an exemplary embodiment of the present invention, in a plan view from the active side of the probe, ie from the side which brings the probe near the surface of the inspection object to be inspected. 2 shows a cross-sectional view. This probe is intended for use in a fully automatic ultrasonic metal plate inspection system, in which multiple nominally identical probes are used. The probe preferably operates at a nominal frequency of approximately 4 or 5 MHz, in this case three sounding and three acoustic acoustic transducers combined to form a transmit/receive probe (transceiver probe).

프로브는, 도 1의 도면 평면에서 실질적으로 직사각형 횡단면 형상을 갖는 바람직하게 밀링된(milled) 금속 프로브 하우징(110)을 가지며, 횡방향(Q)에서의 폭은 길이 방향(L)에서의 길이의 두 배보다 크다. 이 예의 경우에, 횡방향의 폭은 대략 65mm인 반면, 그에 수직으로 측정한 길이는 대략 24mm 내지 25mm이다. 능동 표면(120) 측 상에서, 프로브 하우징은 개방된다(도 2와 비교). 능동 표면으로부터 반대편의 후면 층 상에서, 프로브 하우징은 전기 라인용 통로로부터 떨어져서 폐쇄된다. The probe has a preferably milled metal probe housing 110 having a substantially rectangular cross-sectional shape in the drawing plane of FIG. 1 , the width in the transverse direction Q being the length in the longitudinal direction L bigger than twice In the case of this example, the width in the transverse direction is approximately 65 mm, while the length measured perpendicular to it is approximately 24 mm to 25 mm. On the active surface 120 side, the probe housing is open (compare FIG. 2 ). On the back layer opposite from the active surface, the probe housing is closed away from the passage for the electrical lines.

개략적인 도 2가 도시하는 바와 같이, 검사 시스템의 셋업 동안, 프로브(100)는 프로브 홀더(200)에 삽입되며, 이 프로브 홀더는, 공칭적으로 동일한 다수의 프로브 홀더와 함께, 검사 시스템의 표면 검사 캐리지 상에 체결된다. 프로브 홀더(200)는, 검사 물체(290)에 면하는 그 하면 상에, 예컨대 경금속 인클루젼(inclusions)을 갖는 고급 강 및/또는 경화된 강 소재와 같은 내마모 소재의 고체 판 형태의 소위 웨어 솔(wear sole)(210)을 갖는다. 검사를 위해, 프로브 홀더는 검사 물체(290)의 방향으로 인피드되어, 웨어 솔은 검사 물체의 표면(292)과 접촉하며, 검사 물체가 검사 방향(295)으로 프로브 홀더에 대해 움직일 때 이 표면 상에서 미끄러진다. 프로브는 이 경우에, 프로브의 길이 방향(L)이 검사 방향(295)에 가능한 평행하게 진행하도록 프로브 홀더에 설치된다. 길이 방향 및 횡방향에 대해 직각으로 진행하는 높이 방향(H)은 이때 검사 물체의 표면으로부터 가능한 수직으로 위로 연장한다. 프로브 홀더 모두의 인피딩 후 검사 동작 동안의 통상 검사 속도는 일반적으로 예컨대 0.5m/s와 1m/s 사이에 있다. As schematic FIG. 2 shows, during setup of the inspection system, the probe 100 is inserted into a probe holder 200 which, together with a plurality of nominally identical probe holders, is on the surface of the inspection system. fastened on the inspection carriage. The probe holder 200 is on its lower surface facing the inspection object 290, so-called in the form of a solid plate of a wear-resistant material such as high grade steel and/or hardened steel material with light metal inclusions, for example. It has a wear sole (wear sole) 210 . For inspection, the probe holder is infeed in the direction of the inspection object 290 so that the wear sole contacts the surface 292 of the inspection object, which surface as the inspection object moves relative to the probe holder in the inspection direction 295 slide on top The probe is installed in the probe holder so that, in this case, the longitudinal direction L of the probe runs as parallel to the inspection direction 295 as possible. The height direction H, running at right angles to the longitudinal and transverse directions, then extends upward as vertically as possible from the surface of the inspection object. Normal inspection speeds during inspection operations after infeeding of both probe holders are generally between, for example, 0.5 m/s and 1 m/s.

웨어 솔(210)은 직사각형 컷아웃 또는 직사각형 유격 또는 개구(215)를 가지며, 직사각형 컷아웃 또는 직사각형 유격 또는 개구(215)는 접촉 표면(212)으로부터 내측으로 통과하며, 프로브(100)가 프로브 홀더의 내부로부터 적은 측면 플레이를 갖고 유격 내에 삽입될 수 있도록 길이 방향(L) 및 횡방향(Q)으로 크기 조정된다. 프로브의 후방 단부에서, 즉 능동 표면(120)으로부터 멀리 면하는 측 상에서, 캐리어 판(220)이 있으며, 이러한 캐리어 판은 프로브 홀더(200)에서 프로브의 체결 및 수직 정렬 역할을 한다. 프로브가 프로브 홀더에 설치될 때, 프로브는, 프로브의 평면 능동 표면(210)과 웨어 솔(210)의 접촉 표면(212)에 의해 형성되는 평면 사이에서, 프로브의 폭에 걸쳐 가능한 일정한 두께의 소위 결합 갭(SP)이 남도록, 위치지정된다. 두께(D)는 종종 대략 0.25mm 내지 0.35mm의 크기 정도이다. 검사 동작 동안, 이 갭은 결합 액체, 일반적으로 물로 채워진다. 특히 길이 방향에서, 정확히 웨지 형상이 아닌 결합 갭의 세팅이 신뢰할 만한 초음파 검사를 위한 핵심 전제조건이다. The wear sole 210 has a rectangular cutout or rectangular clearance or opening 215 , the rectangular cutout or rectangular clearance or opening 215 passes inward from the contact surface 212 , and the probe 100 passes through the probe holder. It is sized in the longitudinal (L) and transverse (Q) directions so that it can be inserted into play with less lateral play from the inside of the . At the rear end of the probe, ie on the side facing away from the active surface 120 , there is a carrier plate 220 , which serves for fastening and vertical alignment of the probe in the probe holder 200 . When the probe is installed in the probe holder, the probe has a so-called constant thickness possible over the width of the probe, between the plane defined by the planar active surface 210 of the probe and the contact surface 212 of the wear sole 210 . It is positioned so that a bonding gap SP remains. The thickness (D) is often on the order of the order of 0.25 mm to 0.35 mm. During the inspection operation, this gap is filled with a bonding liquid, typically water. Especially in the longitudinal direction, the setting of the mating gap, which is not exactly wedge-shaped, is a key prerequisite for reliable ultrasound examination.

프로브(100)는, 그 전체 유효 프로브 검사 폭(PKPB)에 걸쳐서 감도가 어떠한 주요한 국부적 강하 없이 상대적으로 균일한 큰 감도를 갖도록 설계된다. 이를 위해, 이 예의 경우에, 3개의 공칭적으로 동일한 송수신부가 내부 하우징 공간에 배치되며, 이 공간은 프로브 하우징, 구체적으로는 제1 송수신부(150-1), 제2 송수신부(150-2) 및 제3 송수신부(150-3)에 의해 에워싸인다. 송수신부 각각은 단일 송신기 요소(T1, T2 또는 T3)와, 송신기 요소에 할당되는 단일 수신기 요소(R1, R2, R3)를 포함한다. 송신기 요소와 수신기 요소는 각 경우에 압전 소재의 얇은 직사각형 플레이트렛을 가지며, 이러한 플레이트렛은, 송신기 요소의 경우에, 발음 초음파 트랜스듀서로 동작하며, 수신기 요소의 경우에, 수음 초음파 트랜스듀서로 동작한다. 전방 측과 후방 측 상에 접촉이 있지만, 이들은 도시하지 않는다. 직사각형 판은 횡방향(Q)으로 서로에게 평행하게 연장하며, 서로에 대해 상대적으로 경사지게 배열되어서, 분리 평면에 대해 거울-대칭적으로 형성되는 지붕 형상이 예컨대 6°의 지붕 각도를 갖고 예컨대 얻어진다(도 2). 분리 평면(지붕 배치의 대칭 평면)에서, 초음파-댐핑 소재의 분리 벽(152-1)은 초음파 트랜스듀서 사이를 진행한다. 바람직하게는 코르크 소재로 제조된 분리 벽은 송수신부의 송신기 요소와 수신기 요소의 음향 분리 역할을 하여, 소리 송신은, 검사 동안 그에 결합되는 검사 물체의 소재를 통해 간접적으로만 발생할 수 있다. 분리 벽은 또한 송신 측과 수신 측 상에서 초음파 트랜스듀서의 전기적 분리 역할을 할 것이다. The probe 100 is designed to have a large sensitivity that is relatively uniform without any major local drop in sensitivity over its entire effective probe test width (PKPB). For this purpose, in the case of this example, three nominally identical transceivers are arranged in the inner housing space, which spaces are probe housings, specifically the first transceiver 150-1 and the second transceiver 150-2. ) and surrounded by the third transceiver 150-3. Each transceiver comprises a single transmitter element (T1, T2 or T3) and a single receiver element (R1, R2, R3) assigned to the transmitter element. The transmitter element and the receiver element have in each case a thin rectangular platelet of piezoelectric material, which in the case of the transmitter element acts as a sounding ultrasonic transducer and in the case of the receiver element as an acoustic ultrasonic transducer. do. There are contacts on the anterior side and the posterior side, but they are not shown. The rectangular plates extend parallel to each other in the transverse direction Q and are arranged inclined relative to each other so that a roof shape formed mirror-symmetrically with respect to the plane of separation is obtained, for example, with a roof angle of eg 6°. (Fig. 2). In the separation plane (the plane of symmetry of the roof arrangement), a separation wall 152-1 of ultrasonic-damping material runs between the ultrasonic transducers. The separating wall, preferably made of cork material, serves as an acoustic separation of the transmitter and receiver elements of the transceiver, so that sound transmission can only occur indirectly through the material of the test object to which it is coupled during the test. The separation wall will also serve as electrical isolation of the ultrasonic transducer on the transmit side and the receive side.

검사 방향으로 송수신부의 송신기 요소와 수신기 요소의 순서는 도시한 순서와 또한 역전이 될 수 도 있다. 예는 도 5와 연계하여 설명할 것이다. The order of the transmitter and receiver elements of the transceiver in the inspection direction may also be reversed from the illustrated order. An example will be described in connection with FIG. 5 .

후방 측 상에서 폐쇄되는 프로브 하우징(110)의 내부에서 송수신 요소 위에 설치되는 것은 단일 댐핑체(260)이며, 이 단일 댐핑체(260)는 송수신부 모두에 대한 후방 음 댐핑으로서 역할을 한다. 송신기 요소, 수신기 요소 및 분리 벽 사이의 하우징 내부 공간의 자유 체적은 능동 표면(120)의 평면까지 플라스틱의 포팅 화합물로 채워져, 프로브의 전기적으로 동작하는 요소는 방수되게 밀폐된다. Installed above the transceiver element in the interior of the probe housing 110 closed on the rear side is a single damping body 260, which serves as a rear sound damping for both the transceiver and the transceiver. The free volume of the interior space of the housing between the transmitter element, the receiver element and the separating wall is filled with a potting compound of plastic up to the plane of the active surface 120 so that the electrically operative element of the probe is sealed in a watertight manner.

송수신부 각각은 횡방향으로 측정되는 유효 검사 폭(PB1) 등을 가지며, 이러한 유효 검사 폭 등은 횡방향으로 송신기 요소(T1)와 수신기 요소(R1)의 물리적 범위보다 다소(대략 10% 내지 20%) 작다. 제1 송수신부(150-1)의 유효 검사 폭을 설명하기 위해, 도 1은, 기준 결함(FBH-2)에 대해, 횡방향(Q)으로 측정되는 요소 길이에 걸친 통상 신호 진폭 프로파일을 나타내는 곡선(E1)을 도시한다. 이 신호 진폭은 감도의 측정치이다. 이 감도 프로파일의 특징은, 요소의 중간에 감도의 얕은 국부적 강하, 요소의 외부 가장자리에 더 가까이에서 2개의 국부적 최대치(M1, M2), 및 또한 횡방향으로 단부의 바로 인근에 감도의 급격한 강하를 갖는, 상대적으로 높은 달성 가능한 신호 진폭의, 송수신부의 중간에 대해 대칭인 상대적으로 넓은 평탄부(plateau)이다. 유효 검사 폭(PB1)은 예컨대, 신호 진폭이 예컨대 국부적 최대치에서보다 최고 4dB만큼 더 낮은 영역을 지칭하도록 규정될 수 도 있다. 다른 송수신부는 대응하는 유효 검사 폭(PB2, PB3)을 갖는다. 유효 검사 폭은 예컨대 20mm 이상일 수 도 있다. 검사 방향(295)을 따른 프로브에 대한 검사 물체(290)의 상대적 움직임 동안, 송수신부 각각은, 각 송수신부의 유효 검사 폭에 대응하는 (횡방향으로의) 폭의 검사 트랙을 스캔한다. Each of the transceivers has a valid check width, PB1, etc., measured in the transverse direction, which is slightly (approximately 10% to 20%) than the physical extent of the transmitter element T1 and the receiver element R1 in the transverse direction. %) small. To illustrate the effective inspection width of the first transceiver 150 - 1 , FIG. 1 shows a typical signal amplitude profile over the element length measured in the transverse direction Q, for a reference defect FBH-2. Curve E1 is shown. This signal amplitude is a measure of sensitivity. This sensitivity profile is characterized by a shallow local drop in sensitivity in the middle of the element, two local maxima (M1, M2) closer to the outer edge of the element, and also a sharp drop in sensitivity in the immediate vicinity of the end in the transverse direction. of a relatively high achievable signal amplitude with a relatively wide plateau symmetrical about the middle of the transceiver. The effective check width PB1 may be defined, for example, to refer to a region where the signal amplitude is lower, for example, by up to 4 dB below a local maximum. The other transceivers have corresponding valid check widths PB2 and PB3. The effective inspection width may be, for example, 20 mm or more. During relative movement of the test object 290 with respect to the probe along the inspection direction 295, each of the transceivers scans an inspection track of a width (in the transverse direction) corresponding to the effective inspection width of each transceiver.

송수신부는, 그 유효 검사 폭과, 송수신부에 의해 스캔된 3개의 검사 트랙이 횡방향으로 부분적으로 중첩하도록 서로에 대해 상대적으로 배치되어, 스캐닝은 전체 프로브 검사 폭에 걸쳐 높은 감도로 실행될 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 2개의 직선 행(155-1, 155-2)으로 배치되며, 이들 직선 행은 길이 방향(L)으로 서로 앞뒤에 배치되며 횡방향(Q)으로 각각 진행한다. 제1 송수신부(152-1) 및 제3 송수신부(152-3)는 이 경우에 횡방향(Q)으로 상호 간격(DQ)으로 제1 행(155-1)에 제공되어, 각각의 송신기 요소(T1, T3)와 수신기 요소(R1, R3) 사이의 분리 평면은 서로 일치하거나 일렬로 되어 있다(in line with one another). 동일 행의 2개의 송수신부 사이에서, 횡방향(Q)으로 측정된 간격(DQ)은 이 방향으로 송수신부의 각각의 폭의 40%와 60% 사이이다. The transceiver is arranged relative to each other such that its effective inspection width and the three inspection tracks scanned by the transceiver partially overlap in the transverse direction, so that scanning can be performed with high sensitivity over the entire probe inspection width. To this end, the transceiver unit is arranged in two straight rows 155-1 and 155-2, these straight rows are arranged before and after each other in the longitudinal direction (L), respectively, proceed in the lateral direction (Q). The first transceiver 152-1 and the third transceiver 152-3 are provided in the first row 155-1 at a mutual distance DQ in the lateral direction Q in this case, so that each transmitter The separation planes between the elements T1 , T3 and the receiver elements R1 , R3 coincide with each other or are in line with one another. Between two transceivers in the same row, the distance DQ, measured in the transverse direction Q, is between 40% and 60% of the respective width of the transceivers in this direction.

제2 송수신부(150-2)는 제2 행(155-2)에, 즉 제1 및 제3 송수신부에 대해 길이 방향으로 오프셋되어 배치된다. 제2 송수신부는 다른 송수신부들과 대칭이어서, 제1 행의 송수신부들 사이의 갭은 완전히 덮인다. 제2 송수신부(152-2)는, 길이 방향으로 볼 때, 외측 부분이 제1 행에 놓인 송수신부들의 외측 부분 뒤에 놓이는 정도까지 횡방향으로 양 측으로 연장한다. 이러한 구성은, 상이한 행(제1 행, 제2 행)으로부터의 송수신부들이, 서로에 대해 오프셋되는 송수신부의 수신기 요소와, 또한 이들 송수신부에 의해 스캔된 검사 트랙이 중첩 영역(U1-2 또는 U2-3)에서 중첩하도록 횡방향(Q)으로 서로에 대해 오프셋되어, 송수신부가 함께 임의 갭 없이 그리고 감도의 임의의 상당한 강하 없이 유효 프로브 검사 폭(PKPB)을 덮는다는 효과를 달성한다. 횡방향(Q)으로 측정한 중첩 영역(U1-2 및 U2-3)의 폭은 개별 송수신부의 유효 검사 폭(PB1, PB2, PB3)의 대략 15% 내지 20%이다. 이러한 구성은 한편으론, 검사가 검사 물체의 중첩 영역에서도 높은 감도로 실행될 수 있다는 점과, 다른 한편으론 전체 유효 프로브 검사 폭이 단지 3개의 송수신부라는 상대적으로 작은 수로 덮일 수 있음을 보장한다. The second transceiver 150 - 2 is arranged in the second row 155 - 2 , that is, offset in the longitudinal direction with respect to the first and third transceivers. The second transceiver is symmetrical to the other transceivers, so that a gap between the transceivers in the first row is completely covered. The second transceiver 152 - 2 extends on both sides in the transverse direction to the extent that, when viewed in the longitudinal direction, the outer portion lies behind the outer portion of the transceivers placed in the first row. This configuration is such that transceivers from different rows (first row, second row) have receiver elements of the transceiver that are offset with respect to each other, and also the inspection tracks scanned by these transceivers are overlapped in regions U1-2 or U2-3) offset relative to each other in the lateral direction Q to overlap, achieving the effect that the transceivers together cover the effective probe test width PKPB without any gaps and without any significant drop in sensitivity. The widths of the overlapping regions U1-2 and U2-3, measured in the lateral direction Q, are approximately 15% to 20% of the effective inspection widths PB1, PB2, PB3 of the individual transceivers. This configuration ensures, on the one hand, that inspection can be carried out with high sensitivity even in the overlapping area of the inspection object, and on the other hand, that the entire effective probe inspection width can be covered with a relatively small number of only three transceivers.

도 1에서, 프로브(100)의 송신기 요소(T1, T2 및 T3) 모두가 이 프로브의 공통 송신기 단자 요소(AT)에 연결됨을 알 수 있다. 각 수신기 요소(R1, R2 및 R3)로부터, 별도의 전기선이 별도의 수신기 단자 요소(AR1, AR2, AR3)에 이어진다. 송신기 단자 요소(AT)와 수신기 단자 요소(AR1, AR2 및 AR3)는 공통 연결기 하우징(다중 연결기)에서 수용되어, 프로브는, 대응하는 소켓에 연결함으로써 초음파 검사 시스템의 초음파 전자장치에 편리하게 연결할 수 있다. 1 , it can be seen that all of the transmitter elements T1 , T2 and T3 of the probe 100 are connected to the common transmitter terminal element AT of this probe. From each receiver element R1 , R2 and R3 separate electrical lines run to separate receiver terminal elements AR1 , AR2 , AR3 . The transmitter terminal elements (AT) and the receiver terminal elements (AR1, AR2 and AR3) are housed in a common connector housing (multi-connector) so that the probe can be conveniently connected to the ultrasonic electronics of the ultrasonic inspection system by connecting to the corresponding sockets. have.

송신기 요소와 수신기 요소의 음향 및 전기 분리의 여러 가능성이 있다. 도 1 및 도 2의 예시적인 실시예의 경우에, 각 송수신부는 송신기 요소와 수신기 요소 사이에 그 자신의 분리 벽(152-1)을 갖는다. 분리 벽은 서로 연결되지는 않는다. 도 3의 프로브(300)의 예시적인 실시예의 경우에, 동일한 행(제1 행)에 배치된 2개의 송수신부에 대해 공통 분리 벽(352)이 있다. 결과적으로, 제조가 간략화될 수 있다. 도 4의 프로브(400)의 예시적인 실시예의 경우에, 제1 행의 송수신부와 제2 행의 송수신부 사이에는, 횡방향으로 진행하는 분리 벽(452)이 있다. 송수신부의 좁은 측 상에는, 길이 방향으로 진행하는 추가 분리 벽이 또한 있다. 특히, 분리 벽은 제1 행의 송수신부의 상호 면하는 측 상에 배치되어, 프로브 내의 가능한 혼신은 그러한 분리 벽이 없는 예시적인 실시예에서보다 더 양호하게 억제된다. There are several possibilities of acoustic and electrical separation of transmitter and receiver elements. 1 and 2, each transceiver has its own separating wall 152-1 between the transmitter element and the receiver element. The separating walls are not interconnected. In the case of the exemplary embodiment of the probe 300 of FIG. 3 , there is a common separating wall 352 for the two transceivers disposed in the same row (the first row). As a result, manufacturing can be simplified. In the case of the exemplary embodiment of the probe 400 of FIG. 4 , between the transceiver in the first row and the transceiver in the second row, there is a transversely running dividing wall 452 . On the narrow side of the transceiver there is also a further dividing wall running in the longitudinal direction. In particular, the dividing walls are disposed on the mutually facing sides of the transceivers of the first row, so that possible interference in the probe is better suppressed than in the exemplary embodiment without such a dividing wall.

도 1 내지 도 4의 실시예의 경우에, 여러 송수신부의 송신기 요소(T1, T2, 등)는 L-Q 평면에 대해 경사지게 서로에 평행하게 진행하는 평면에 놓여서, 길이 방향(L)으로 서로 앞뒤에 놓이는 행의 송신기 요소 모두는 경사 위치로 인해 동일한 방향으로 방사한다. 도 1로부터의 실시예의 3개의 송신기 요소(T1, T2 및 T3)의 방사 방향은 (도 1에서 상방인) 길이 방향(L)으로의 프로브의 움직임 동안 이 방향으로 전방으로 경사지게 방사할 것이다. 1 to 4, the transmitter elements (T1, T2, etc.) of the different transceivers lie in planes running parallel to each other at an angle to the LQ plane, so that they lie before and after each other in the longitudinal direction (L). All of the transmitter elements in the radiate in the same direction due to their oblique position. The radial direction of the three transmitter elements T1 , T2 and T3 of the embodiment from FIG. 1 will radiate obliquely forward in this direction during movement of the probe in the longitudinal direction L (upward in FIG. 1 ).

도 5에서, 도 1 및 도 2에 도시한 실시예의 변형이 도 2와 유사한 단면도로 도시된다. 전체적인 명료성을 이유로, 동일한 참조번호를 사용한다. 도 2로부터의 변형과 비교한 유일한 차이점은, 서로에 평행한 행에서 서로 앞뒤에 놓이는 송수신부의 송신기 요소(T1 및 T2)가 서로 평행한 평면에 놓이기 보다는, 서로에 대해 경사지게 배열된다는 점이다. 동일한 구성이 수신기 요소(R1, R2)에도 대응하여 또한 적용된다. 이러한 구성이 달성하는 효과 중 하나는, 길이 방향으로 서로 바로 뒤따르는 송수신부의 송신기 요소(T1, T2)가 음-방사 표면을 갖고 서로로부터 멀리 면하고 있으며 중첩 영역에서 서로 인접한다는 점이다. 반대되는 경사 위치의 결과로서, 주 방사 방향(이중 화살표)은, 송신기 요소가 각각 내부에서 외부로 초음파를 송신하도록 배향된다. 그러므로, 길이 방향에서 볼 때, 주 방사 방향은 반대되는 구성요소를 갖는다. 결국, 예컨대 도 1에 도시한 배향과 비교하여, 상이한 행에 놓인 송신기 요소의 추가로 개선된 음향 분리가 달성될 수 있다. 그러므로, 2-행 배치의 경우에, 송신기 요소는, 길이 방향에서 볼 때, 프로브의 중간 영역에 각각 배치될 수 있으며, 그 경사 위치로 인해, 소리를 지붕 각도로 인해 (길이 방향으로) 양 측으로 외부로 방출한다. In FIG. 5 , a variant of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is shown in a cross-sectional view similar to FIG. 2 . For reasons of clarity throughout, the same reference numbers are used. The only difference compared to the variant from FIG. 2 is that the transmitter elements T1 and T2 of the transceiver, which lie before and after each other in rows parallel to each other, are arranged at an angle to each other rather than lying in planes parallel to each other. The same configuration also applies correspondingly to the receiver elements R1 and R2. One of the effects achieved by this configuration is that the transmitter elements T1 , T2 of the transceiver directly following each other in the longitudinal direction have a sound-radiating surface and face away from each other and are adjacent to each other in the overlapping area. As a result of the opposite oblique positions, the main radiation directions (double arrows) are oriented such that the transmitter elements transmit ultrasonic waves from the inside out respectively. Therefore, when viewed in the longitudinal direction, the main radial direction has opposite components. Consequently, further improved acoustic separation of the transmitter elements placed in different rows can be achieved, for example compared to the orientation shown in FIG. 1 . Therefore, in the case of a two-row arrangement, the transmitter elements, when viewed in the longitudinal direction, can each be arranged in the middle region of the probe, which, due to its inclined position, transmits the sound to both sides (in the longitudinal direction) due to the angle of the roof. release to the outside

대응하는 변경이 도 3 및 도 4의 예시적인 실시예의 경우에도 가능하다. 그에 따라, 예컨대, 도 3으로부터 유도한 변형의 경우에, 송신기 요소(T2) 및 수신기 요소(R2)의 배치는 교환될 수 도 있어서, 송신기 요소(T2)는 다른 행의 2개의 송수신부의 송신기 요소(T1 및 T3)와 바로 인접한다. 또한 도 4로부터의 배치의 경우에, 대응하는 변경이 제공될 수 도 있어서, 송신기 요소(T2)는 분리 벽(442)에 바로 인접한 반면, 수신기 요소(R2)는 외부 상에, 즉 프로브 하우징의 인근에 놓인다. Corresponding modifications are also possible in the case of the exemplary embodiment of FIGS. 3 and 4 . Thus, for example, in the case of a variant derived from FIG. 3 , the arrangement of the transmitter element T2 and the receiver element R2 may be exchanged, such that the transmitter element T2 is a transmitter element of two transceivers in different rows. (T1 and T3) and immediately adjacent. Also in the case of the arrangement from FIG. 4 a corresponding modification may be provided such that the transmitter element T2 is directly adjacent to the separating wall 442 , whereas the receiver element R2 is on the outside, ie of the probe housing. placed nearby

알려진 바와 같이, 초음파 검사는, 상이한 매체에서 상이한 속도로 전파하는 음파를 기초로 한다. 이들 음파는 상이한 파 임피던스의 경계에서 부분적으로 반사된다. 파 임피던스의 증가하는 차이로 인해, 반사된 구성요소는 또한 증가한다. 검사될 검사 물체의 내부에서의 결함 또는 단절의 영역의 경계에서의 음향 특성의 변화는 송신기 요소에 의해 방출되는 음 펄스를 반사하며, 이들 음 펄스를 프로브의 수신기 요소에 송신한다. 미세구조에서의 보이드(공동), 인클루젼, 크랙 또는 기타 분리는 예컨대 결함(또는 단절)으로서 고려된다. 펄스-에코 방법의 경우에, 송신과 수신 사이에 경과한 시간을 측정한다. 측정된 시간차를 기초로 하여, 신호를 생성할 수 있다. 이 신호를 기초로 하여, 단절의 위치와 결함 또는 단절의 크기가 등가의 반사기(예컨대, 편평한 바닥 구멍(FBH), 홈 또는 횡방향 보어)와 비교하여, 결정될 수 있다. 자동 검사 시스템의 경우에, 정보는 저장되고, 검사 물체에 관하여 설정되며 여러 방식으로 즉시 또는 추후에 문서화된다. As is known, ultrasound examination is based on sound waves propagating at different speeds in different media. These sound waves are partially reflected at the boundary of different wave impedances. Due to the increasing difference in wave impedance, the reflected component also increases. A change in the acoustic properties at the boundary of the area of the defect or break in the interior of the inspection object to be inspected reflects the sound pulses emitted by the transmitter element and transmits these sound pulses to the receiver element of the probe. Voids (cavities), inclusions, cracks or other separations in the microstructure are considered, for example, as defects (or breaks). In the case of the pulse-echo method, the time elapsed between transmission and reception is measured. A signal may be generated based on the measured time difference. Based on this signal, the location of the break and the size of the defect or break can be determined compared to an equivalent reflector (eg, a flat bottom hole (FBH), groove or transverse bore). In the case of automated inspection systems, information is stored, established with respect to the inspection object and documented either immediately or later in several ways.

4개로 분리된 종래의 송수신 프로브에 의한 검사에 의하면, 이들 프로브는 FBH-3(3mm 직경의 편평한 바닥 구멍) 등급까지 아래로 등가의 반사기에 대해 전체 유효 프로브 검사 폭에 걸쳐서 충분한 감도를 가질 수 있다. 그러나, FB-2 이하를 갖는 기준 결함의 검출은 충분한 재현 가능성으로 종종 가능하지 않음을 알게 되었다. 이러한 감도 한계의 원인이 되는 이유 중 하나로는 하나의 행에서 인접한 수신기 요소 사이의 인접부에서의 더 낮은 감도의 영역이다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 중첩 검사 트랙 또는 유효 검사 폭을 갖는 프로브 내에서의 송수신부의 새로운 배치는 그에 따라 FBH-2 이하(예컨대, FBH-1.2 또는 FBH-1 이하까지 아래로)의 기준 결함이 우수한 재현 가능성으로 검출될 수 있게 한다. Inspection with four separate conventional transmit and receive probes has shown that these probes can have sufficient sensitivity over the entire effective probe inspection width for an equivalent reflector down to the FBH-3 (3 mm diameter flat bottom hole) rating. . However, it has been found that detection of baseline defects with FB-2 or lower is often not possible with sufficient reproducibility. One of the reasons for this sensitivity limit is the area of lower sensitivity in the vicinity between adjacent receiver elements in a row. The new placement of transceivers in probes with overlapping test tracks or effective test widths according to an exemplary embodiment of the present invention is accordingly a criterion of FBH-2 or less (eg, down to FBH-1.2 or FBH-1 or less). Allows defects to be detected with good reproducibility.

Claims (14)

검사 방향(295)에 따른 프로브에 대한 검사 물체(290)의 상대적 움직임 동안 비파괴 소재 검사를 하기 위한 초음파 검사 시스템용 프로브(100)로서,
상기 검사 방향으로의 길이 방향(L)과, 상기 검사 방향에 수직인 횡방향(Q)을 규정하는 프로브 하우징(110); 및
다수의 송수신부(150-1, 150-2, 150-3)를 포함하며,
각각의 송수신부는 송신기 요소(T1, T2, T3)와, 할당된 별도의 수신기 요소(R1, R2, R3)를 가지며, 상기 횡방향(Q)으로 유효 검사 폭(PB1, PB2, PB3)을 규정하며,
상기 검사 방향에 따른 상기 프로브에 대한 상기 검사 물체의 상대적인 움직임 동안, 상기 각각의 송수신부는 각 송수신부의 상기 유효 검사 폭에 대응하는 폭을 갖는, 상기 검사 물체의 표면 상의 검사 트랙을 스캔하며,
상기 송수신부들은, 상기 길이 방향(L)으로 서로 앞뒤에 놓이며 상기 횡방향(Q)으로 진행하는 적어도 2개의 행(155-1, 155-2)에 배치되고;
상이한 행들로부터의 송수신부들은, 서로에 대해 오프셋되는 송수신부들의 수신기 요소들(R1, R2, R3)이 중첩 영역(U1-2, U2-3)에서 서로 중첩하여, 상기 송수신부들이 함께 임의의 갭 없이 유효 프로브 검사 폭(PKPB)을 덮도록, 상기 횡방향(Q)으로 서로에 대해 오프셋되며;
상기 송수신부들 모두는 상기 프로브 하우징(110)에 배치되고,
상기 송신기 요소들(T1, T2, T3) 모두는 상기 프로브의 공통 송신기 단자 요소(AT)에 전기적으로 연결되며,
상기 송신기 요소들(T1, T2, T3)과 상기 수신기 요소들(R1, R2, R3)은 각 경우에 압전 소재의 판을 가지며, 송수신부의 판들은 서로에 대해 경사지게 상대적으로 배열되어, 분리 평면에 대해 거울-대칭적으로 형성되는 지붕 형상이 얻어지는, 프로브.
A probe (100) for an ultrasonic inspection system for non-destructive material inspection during relative movement of an inspection object (290) with respect to the probe in an inspection direction (295), the probe (100) comprising:
a probe housing 110 defining a longitudinal direction (L) in the inspection direction and a lateral direction (Q) perpendicular to the inspection direction; and
It includes a plurality of transmitting and receiving units (150-1, 150-2, 150-3),
Each transceiver has a transmitter element (T1, T2, T3) and a separate receiver element (R1, R2, R3) assigned, and defines a valid check width (PB1, PB2, PB3) in the transverse direction (Q). and
during relative movement of the test object with respect to the probe along the test direction, each of the transceivers scans an inspection track on the surface of the test object, the respective transceiver having a width corresponding to the effective inspection width of each transceiver;
the transceivers are disposed in at least two rows (155-1, 155-2) which lie in front of and behind each other in the longitudinal direction (L) and run in the transverse direction (Q);
Transceivers from different rows are such that the receiver elements R1, R2, R3 of the transceivers, which are offset with respect to each other, overlap each other in the overlapping regions U1-2, U2-3, so that the transceivers together are random offset relative to each other in the lateral direction (Q) to cover the effective probe test width (PKPB) without gaps;
All of the transceivers are disposed in the probe housing 110,
all of the transmitter elements (T1, T2, T3) are electrically connected to a common transmitter terminal element (AT) of the probe,
The transmitter elements T1, T2, T3 and the receiver elements R1, R2, R3 have in each case a plate of piezoelectric material, the plates of the transceiver being arranged obliquely relative to each other, in a plane of separation A roof shape is obtained which is formed mirror-symmetrically with respect to the probe.
청구항 1에 있어서, 상기 중첩 영역들(U1-2, U2-3)은, 상기 유효 검사 폭(PB1, PB2, PB3)의 적어도 10%의 폭을 상기 횡방향으로 가지는 것을 특징으로 하는, 프로브.The probe according to claim 1, characterized in that the overlapping regions (U1-2, U2-3) have a width of at least 10% of the effective test width (PB1, PB2, PB3) in the transverse direction. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 행(155-1)에서 인접한 송수신부들(150-1, 150-2) 사이에는, 송수신부의 유효 검사 폭(PB1, PB2, PB3)의 30%보다 큰 간격(DQ)이 있는 것을 특징으로 하는, 프로브.The method according to claim 1 or 2, between the adjacent transceivers (150-1, 150-2) in the row (155-1), the interval (DQ) greater than 30% of the effective check width (PB1, PB2, PB3) of the transceiver. ), characterized in that there is, the probe. 삭제delete 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 정확히 3개 또는 정확히 4개의 송수신부들(150-1, 150-2, 150-3)이 상기 프로브 하우징(110)에 배치되고, 제1 및 제3 송수신부가 제1 행(155-1)에서 서로 옆에 배치되며, 제2 송수신부(150-2)가 제2 행(155-2)에서 상기 제1 및 제3 송수신부에 관해 대칭적으로 오프셋되게 배치되는 것을 특징으로 하는, 프로브.The method according to claim 1 or 2, wherein exactly three or exactly four transceivers (150-1, 150-2, 150-3) are disposed in the probe housing (110), and the first and third transceivers are first disposed next to each other in a row 155-1, and the second transceiver 150-2 is disposed to be symmetrically offset with respect to the first and third transceivers in a second row 155-2 Characterized by the probe. 청구항 1에 있어서, 송수신부들(150-1, 150-2, 150-3)은 제1 행(155-1)에서 및 제2 행(155-2)에서 분포되어 배치되며, 상이한 행들에 배치되는 송수신부들의 상기 송신기 요소들은 상기 프로브의 중간 영역에서 서로에게 면하게 배치되며, 상기 지붕 형상으로 인해, 상기 송신기 요소들의 판들은, 상기 송신기 요소들이 지붕 각도로 인해 동작 동안 반대 경사 방향으로 외부로 각각 방사하도록, 서로에 대해 경사지게 상대적으로 배열되는 것을 특징으로 하는, 프로브.The method according to claim 1, wherein the transceivers (150-1, 150-2, 150-3) are arranged distributed in the first row (155-1) and the second row (155-2), arranged in different rows The transmitter elements of the transceivers are arranged facing each other in the middle region of the probe, and due to the roof shape, the plates of the transmitter elements each radiate outward in opposite oblique directions during operation due to the roof angle of the transmitter elements. Probes, characterized in that they are arranged obliquely relative to each other so as to 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 프로브 하우징(110)이 직사각형 횡단면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 프로브.The probe according to claim 1 or 2, characterized in that the probe housing (110) has a rectangular cross-sectional shape. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 수신기 요소들(R1, R2, R3) 각각은 상기 프로브의 별도의 수신기 단자 요소(AR1, AR2, AR3)에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 프로브.The probe according to claim 1 or 2, characterized in that each of the receiver elements (R1, R2, R3) is electrically connected to a separate receiver terminal element (AR1, AR2, AR3) of the probe. 청구항 8에 있어서, 상기 송신기 단자 요소(AT)와 상기 수신기 단자 요소들(AR1, AR2, AR3)은 공통 연결기 하우징에 수용되는 것을 특징으로 하는, 프로브.The probe according to claim 8, characterized in that the transmitter terminal element (AT) and the receiver terminal elements (AR1, AR2, AR3) are accommodated in a common connector housing. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 송수신부들 모두에 대해 댐핑체로서 동작하는 단일 댐핑체(260)가 상기 프로브 하우징(110)에 배치되는 것을 특징으로 하는, 프로브.The probe according to claim 1 or 2, characterized in that a single damping body (260) acting as a damping body for both the transmitting and receiving units is disposed in the probe housing (110). 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 프로브가 초음파-댐핑 소재의 적어도 하나의 분리 벽을 가지며, 상기 분리 벽은 행에서 인접한 송수신부들 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는, 프로브.The probe according to claim 1 or 2, characterized in that the probe has at least one separation wall of ultrasonic-damping material, the separation wall being arranged between adjacent transceivers in a row. 검사 방향에 따른 프로브에 대한 검사 물체의 상대적 움직임 동안 상기 검사 물체의 비파괴 검사를 위한 초음파 검사 시스템으로서,
청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 프로브들 중 하나 이상을 갖는, 초음파 검사 시스템.
An ultrasonic inspection system for non-destructive inspection of an inspection object during relative movement of the inspection object with respect to a probe in an inspection direction, the ultrasonic inspection system comprising:
An ultrasound examination system having one or more of the probes of claim 1 or 2 .
청구항 2에 있어서, 상기 횡방향으로의 상기 중첩 영역들의 폭은 또한 상기 유효 검사 폭의 20% 내지 30%의 범위에 있는 것을 특징으로 하는, 프로브.The probe of claim 2 , wherein the width of the overlapping regions in the transverse direction is also in the range of 20% to 30% of the effective inspection width. 청구항 1에 있어서, 초음파-댐핑 소재의 분리 벽(152-1)이 상기 판들 사이에서 상기 분리 평면에서 진행하는 것을 특징으로 하는, 프로브.The probe according to claim 1, characterized in that a separating wall (152-1) of ultrasonic-damping material runs between the plates in the separating plane.
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