KR20230173133A - 물체를 검사하기 위한 프로세스 및 시스템 - Google Patents

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KR20230173133A
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베티글루 짐마
미카엘 보이넷
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브라이언 보바이스
레미 제이. 골렛
대런 로저스
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세인트-고바인 세라믹스 앤드 플라스틱스, 인크.
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Abstract

물체를 검사하는 비-파괴 프로세스는 물체의 본체에 대해 제1 및 제2 초음파 요소를 위치시키는 것 및 제1 및 제2 초음파 요소를 본체의 종축에 직교하는 방향으로 오프셋시키는 것을 포함할 수 있다. 물체를 검사하는 추가 프로세스는 적어도 하나의 이상을 포함하는 물체의 본체의 맵을 생성하는 것 및 적어도 하나의 이상의 유형, 수, 크기, 형상, 위치, 배향, 에지 선예도, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 기준의 평가에 기초하여 본체와 연관된 품질 값을 제공하는 것을 포함할 수 있다. 초음파 시스템은 제1 및 제2 초음파 요소 및 처리 요소를 포함할 수 있다. 처리 요소는 적어도 하나의 이상을 포함하는 본체의 맵을 생성하고 적어도 하나의 이상의 유형, 수, 크기, 형상, 위치, 배향, 에지 선예도, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 기준의 평가에 기초하여 본체와 연관된 품질 값을 제공하도록 구성될 수 있다.

Description

물체를 검사하기 위한 프로세스 및 시스템
본 개시는 일반적으로 물체를 검사하기 위한 프로세스 및 시스템에 관한 것으로, 특히 세라믹 본체(ceramic body)를 포함하는 물체를 검사하기 위해 초음파를 이용하는 프로세스 및 시스템에 관한 것이다.
균열은 때때로 제조 프로세스(예컨대, 프레싱(pressing), 취급, 소성, 또는 연삭)에서 대형 내화성 블록 내측에 형성될 수 있다. 최종 응용에서, 균열의 존재는 블록의 심각한 고장으로 이어질 수 있고, 이는 수용할 수 없는 정지 시간 및 연관된 비용을 발생시킬 수 있다. 그러나, 블록의 검사에서 내부 균열이 항상 식별되지는 않을 수 있다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 세라믹 본체를 검사하는 방법은 세라믹 본체에 대해 제1 및 제2 초음파 요소(ultrasonic element)를 위치시키는 단계 - 제1 및 제2 초음파 요소들은 세라믹 본체의 종축에 직교하는 방향으로 오프셋됨(offset) -, 및 세라믹 본체 내로 초음파 신호들을 도입하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 세라믹 본체를 검사하는 방법은 세라믹 본체 내로 초음파 신호들을 도입하는 단계; 세라믹 본체에서 나오는 초음파 신호들을 수신하는 단계; 수신된 초음파 신호들에 기초하여 적어도 하나의 이상(anomaly)을 포함하는 세라믹 본체의 맵(map)을 생성하는 단계; 및 적어도 하나의 이상의 유형, 수, 크기, 형상, 위치, 배향, 에지 선예도(edge sharpness), 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 기준들의 평가에 기초하여 세라믹 본체와 연관된 품질 값을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 초음파 검사 시스템은 물체의 본체 내로 초음파 신호들을 도입하도록 구성되는 제1 초음파 요소; 물체의 본체에서 나오는 초음파 신호들을 수신하도록 구성되는 제2 초음파 요소; 및 적어도 하나의 이상을 포함하는 본체의 맵을 생성하고 적어도 하나의 이상의 유형, 수, 크기, 형상, 위치, 배향, 에지 선예도, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 기준들의 평가에 기초하여 본체와 연관된 품질 값을 제공하도록 구성되는 처리 요소를 포함할 수 있다.
본 개시는, 첨부 도면을 참조함으로써, 더 잘 이해되고 그의 다수의 특징 및 장점이 당업자에게 명백해질 수 있다. 실시예는 예로서 예시되고 첨부 도면으로 제한되지 않는다.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 시스템의 일부분을 예시를 포함한다.
도 2는 본 명세서의 실시예에 따른 물체의 본체의 예시를 포함한다.
도 3은 본 명세서의 실시예에 따른 프로세스를 예시한 흐름도를 포함한다.
도 4a 및 도 4b는 본 명세서의 실시예에 따른 물체 및 초음파 요소의 상이한 도면의 예시를 포함한다.
도 5는 본 명세서의 실시예에 따른 프로세스를 예시한 흐름도를 포함한다.
도 6은 일 실시예에 따른 본체의 예시적인 맵을 포함한다.
도 7은 다른 실시예에 따른 본체의 예시적인 맵을 포함한다.
도 8은 일 실시예에 따른 이상의 예시를 포함한다.
도 9a는 이상을 포함한 맵을 포함한다.
도 9b는 본 명세서의 실시예에 따른 맵을 포함한다.
도 10a, 도 11a, 및 도 12a는 이상을 포함한 맵을 포함한다.
도 10b, 도 11b, 및 도 12b는 본 명세서의 실시예에 따른 맵을 포함한다.
도 13은 일 실시예에 따른 초음파 요소의 예시를 포함한다.
당업자는 도면의 요소가 간략함 및 명확함을 위해 예시되고 반드시 축척대로 도시된 것은 아님을 이해한다. 예를 들어, 도면의 요소 중 일부의 치수는 본 발명의 실시예의 이해를 개선하는 데 도움을 주기 위해 다른 요소에 비해 과장될 수 있다.
실시예는 비-파괴 방식으로 물체를 검사하는 프로세스에 관한 것이다. 프로세스는 본체 내의 이상을 식별하기 위해 물체의 본체의 초음파 스캔 및 획득된 데이터의 분석을 수행하는 것을 포함할 수 있다. 초음파 스캔은 B-스캔, C-스캔 등을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 물체는 결함, 비-결함 이상, 또는 이들의 조합을 포함하는 이상을 포함한 본체를 포함할 수 있다. 프로세스는 이상을 균열과 같은 결함, 또는 비-결함 이상으로 분류하는 것, 및 이상의 식별 및/또는 분석에 기초하여 본체의 품질에 대응하는 품질 값을 제공하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 프로세스는 결함을 포함하는 이상을 선택적으로 확대하기 위해 특정 방식으로 초음파 요소(예컨대, 송신기 및 수신기)를 위치시키는 것을 포함할 수 있다.
실시예는 초음파 검사 시스템에 관한 것이다. 시스템은 초음파 요소 및 처리 요소를 포함할 수 있다. 시스템은 본 명세서의 실시예의 프로세스를 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 처리 요소는 식별된 이상을 분류하도록 그리고 물체의 본체와 연관된 품질 값을 제공하도록 구성될 수 있다. 특히, 시스템은 자동화된 또는 반-자동화된 방식으로 프로세스를 실행하도록 구성될 수 있다.
본 명세서의 실시예의 프로세스 및 시스템은 블록, 정육면체, 원통, 프리즘, 또는 다른 형상을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 형상을 갖는 물체를 검사하는 데 적합할 수 있다. 물체는 예를 들어 세라믹, 금속, 플라스틱, 복합재 등을 포함하는 재료를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 물체는 세라믹 본체를 포함할 수 있다.
제1 초음파 요소(101), 제2 초음파 요소(103), 및 처리 요소(105)를 포함하는, 일 실시예에 따른 예시적인 초음파 검사 시스템(100)이 도 1에 예시되어 있다. 처리 요소(105)는 컴퓨팅 디바이스, 프로세서, ASIC, FPGA, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 처리 요소(105)는 초기 전압 및/또는 전류를 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)에 인가하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 처리 요소(105)는 물체에 대해 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)를 위치시키도록, 제1 및 제2 초음파 요소의 이동을 지시하도록, 또는 둘 모두를 위해 구성될 수 있다. 처리 요소(105)는 또한 스캔으로부터 획득된 데이터의 분석을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 처리 요소(105)는, 초음파 요소(예컨대, 도 1에 예시된 바와 같은 초음파 요소(103))로부터 수신된 신호에 기초하여, 데이터를 플로팅하도록, 이미징 데이터를 획득하도록, 이상을 식별하고 분류하도록, 물체와 연관된 품질 값을 제공하도록, 또는 이들의 임의의 조합을 위해 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 공기-결합식 트랜스듀서(air-coupled transducer)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 물체의 본체로부터 이격되어 위치되도록 그리고 결합 매체로서 공기를 사용하도록 구성될 수 있다. 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 물체의 본체의 상이한 측부들에 위치되도록 구성될 수 있다. 예시적인 응용에서, 제1 초음파 요소(101)는 송신기일 수 있고, 제2 초음파 요소(103)는 수신기일 수 있다. 제1 초음파 요소(101)는 초음파 신호를 물체의 본체 내로 송신하도록 구성될 수 있고, 초음파 신호는 본체를 통과하여 제2 초음파 요소(103)에 의해 수신될 수 있다. 초음파 시스템(100)의 추가 상세는 본 개시에서 이후에 논의될 것이다.
실시예에 따른, 물체를 검사하는 예시적인 프로세스(300)의 일부분이 도 3에 예시되어 있다. 프로세스(300)는 물체의 본체에 대해 초음파 요소를 위치시킴으로써 블록(301)에서 시작될 수 있다.
도 2를 참조하면, 실시예에 따른 본체(200)를 갖는, 블록인 예시적인 물체가 예시되어 있다. 본체(200)는 본체(200)의 종축(220)으로 연장되는 길이(L), 폭, 및 두께(T)를 포함하고, 여기서 L≥W≥T이다. 예시된 바와 같이, 본체(200)는 직육면체 형상을 갖는다. 본 개시를 이해한 후에, 당업자는 물체의 본체가 다른 형상을 가질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 소정 응용에서, 본체는 길이(L) 및 직경(D)을 포함할 수 있고, 여기서 L≥D이다.
도 2에 예시된 바와 같이, 블록은 종축(220) 및 길이(L)가 X-축의 방향으로 연장되고, 두께(T)가 Y-축의 방향으로 연장되고, 폭(W)이 Z-축의 방향으로 연장되도록 표면 상에 배치된다. 당업자는 종방향이 본체의 스캔을 용이하게 하기 위해 X-축 이외의 방향으로 연장되도록 물체의 본체가 배치될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
일 실시예에서, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)를 위치시키는 것은 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)를 본체(200)의 상이한 측부들에 위치시키는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 본체(200)를 가로질러 서로 반대편에 있는 측부들에 위치된다. 일례에서, 제1 및 제2 초음파 요소는 스캔을 수행하기 위해 본체의 종방향 측부 표면들을 향해 배치될 수 있다. 예시된 바와 같이, 스캔은 본체(200)의 길이(L) 및 폭(W)에 의해 한정된 종방향 측부 표면(251, 252)을 따라 수행될 수 있다. 다른 예에서, 제1 및 제2 초음파 요소는 스캔을 수행하기 위해 본체(200)의 두께(T) 및 폭(W)에 의해 한정될 수 있는 단부 표면들을 향해 배치될 수 있다. 추가의 경우에, 본체(200)의 스캔은 단부 표면들, 서로 반대편에 있는 종방향 측부들, 또는 이들의 임의의 조합을 스캔하는 것을 포함할 수 있다. 특정 경우에, 스캔은 신호 감쇠를 최소화하기 위해, 개선된 신호 강도를 얻기 위해, 또는 둘 모두를 위해 본체(200)의 폭 및/또는 두께 방향을 따라 수행될 수 있다.
제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 각각 도 4a 및 도 4b에 예시된 바와 같은 측면도 및 평면도를 갖는 형상을 가질 수 있지만, 제1 및 제2 초음파 요소가 다양한 형상일 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 제1 및 제2 초음파 요소는 직사각형 이외의 형상을 갖는 측면도, 평면도, 또는 둘 모두를 가질 수 있다.
제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 각각 본체(200)를 향하는 표면 부분(110, 130)을 가질 수 있다. 표면 부분(110, 130)은 다양한 형상 또는 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 표면 부분(110, 130)은 실질적으로 원형, 타원형, 직사각형, 정사각형, 삼각형, 오목형, 또는 볼록형이거나, 다른 형상을 가질 수 있다. 표면 부분(110, 130)은 실질적으로 동일한 크기, 형상, 또는 둘 모두를 가질 수 있다. 소정 경우에, 표면 부분(110, 130)은 상이한 형상, 크기, 또는 둘 모두를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 표면 부분(110, 130)은 본체의 스캔을 용이하게 할 수 있는 직경, 폭, 길이, 둘레, 두께, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 특정 치수를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 각각 특정 길이의 측부(111, 131)를 갖는 표면 부분(110, 130)을 포함할 수 있다. 측부(113, 111)는 (도 1에 예시된 바와 같이) 각각 표면 부분(130, 110)의 폭(W103, W101)일 수 있다. 특정 예에서, 폭(W103, W101)은 실질적으로 동일할 수 있다.
다른 실시예에서, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)를 위치시키는 것은 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)를 하나 이상의 방향으로 오프셋시키는 것을 포함할 수 있다. 일 태양에서, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 본체(200)의 종축(220)에 직교하는 방향으로 오프셋될 수 있다. 도 4a는 본체(200)의 폭(W) 및 두께(T)에 의해 한정된 단부 표면(260)을 포함하는 본체(200)의 단부도를 포함한다. 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 그들이 예시된 바와 같이 종축(220)에 직교하는 폭(W)의 연장 방향으로 오프셋되도록 위치된다. 오프셋은 물체가 종방향 측부 표면들(251 또는 252) 중 하나로 배치될 때 두께 방향일 수 있다는 것이 이해될 수 있다. 특히, 예시된 바와 같이, 물체(200)는 본체의 종방향 측부로 안착되고, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)의 오프셋은 수직 방향으로의 오프셋을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 특정 구현예에서, 스캔은 길이(L) 및 두께(T)에 의해 한정된 종방향 측부 표면에서 수행될 수 있고, 이를 위해 제1 및 제2 초음파 요소는 Z-축의 방향으로 본체에 의해 분리될 수 있으며, 오프셋은 Y-축, X-축, 또는 둘 모두를 포함하는 방향일 수 있다. 다른 특정 구현예에서, 오프셋은 길이(L) 및 폭(W)에 의해 한정된 종방향 측부 표면에서 수행되는 스캔을 위해 Z-축, X-축, 또는 둘 모두를 포함하는 방향일 수 있고, 이를 위해 제1 및 제2 초음파 요소는 Y-축의 방향으로 본체(200)에 의해 분리될 수 있다. 추가의 특정 구현예에서, 오프셋은 두께(T) 및 폭(W)에 의해 한정된 단부 표면에서 수행되는 스캔을 위해 Y-축, Z-축, 또는 둘 모두를 포함하는 방향일 수 있고, 이를 위해 제1 및 제2 초음파 요소는 X-축의 방향으로 본체에 의해 분리될 수 있다.
종축(220)에 직교하는 방향으로 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)를 오프셋시키는 것은 초음파 신호가 본체(200) 내측에서 직선 경로 대신에 대각선 경로로 이동하게 할 수 있고, 따라서 초음파 신호는 이상을 통해 여러 번 통과할 수 있으며, 이는 이상을 확대하고 플로팅하는 것을 용이하게 할 수 있다.
추가 태양에서, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 그들이 종축(220)의 방향으로 오프셋되도록 위치될 수 있다. 도 4b는 본체(200)와 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)의 평면도의 예시를 포함한다. 본체(200)는 본체(200)의 두께(T) 및 길이(L)에 의해 각각 한정된 상부 표면(250) 및 저부 표면(예시되지 않음)을 포함할 수 있다. 예시된 예에서, 상부 표면(250)과 저부 표면은 본체(200)의 종방향 측부라는 것이 이해될 수 있다. 초음파 요소(101, 103)는 표면 부분(110, 130)이 각각 종방향 측부 표면(251, 252)에 실질적으로 평행할 수 있도록 위치될 수 있다. 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 종축(220)인 길이(L)의 연장 방향으로 오프셋된다. 추가 태양에서, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 요소들이 종축(220)에 직교하는 방향으로 그리고 종축(220)의 방향으로 오프셋되도록 위치될 수 있다. 추가 태양에서, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 x-축, y-축, 및 z-축 중 적어도 2개의 방향으로 오프셋될 수 있다.
일 실시예에서, 초음파 요소(101, 103)를 오프셋시키는 것은 초음파 요소(101, 103)를 하나 이상의 방향으로 부분적으로 중첩시키는 것을 포함할 수 있다. 일례에서, 초음파 요소(101, 103)는 종축에 직교하는 방향으로 부분적으로 중첩될 수 있다. 다른 예에서, 초음파 요소(101, 103)는 종축의 방향으로 부분적으로 중첩될 수 있다. 다른 실시예에서, 초음파 요소(101, 103)는 적어도 하나의 방향, 적어도 2개의 방향, 또는 모든 방향으로 중첩되지 않을 수 있다.
추가 실시예에서, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 물체의 개선된 스캔 및 검사를 용이하게 할 수 있는 특정 거리(d)만큼 오프셋될 수 있다. 거리(d)는, 도 4a 및 도 4b에 예시된 바와 같이, 오프셋시키는 방향으로 표면 부분들(110, 130)의 중심들 사이에서 측정될 수 있다. 제1 및 제2 표면 부분(110, 130)은 각각 중심 축(121, 123)을 포함할 수 있다. 예시된 바와 같이, 중심 축(121, 123)은 실질적으로 평행할 수 있다. 초음파 요소(101, 103)는 중심 축들(121, 123) 사이의 거리만큼 오프셋될 수 있다. 특히, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 본체의 종방향으로 거리(d2)만큼 그리고 폭 방향으로 거리(d1)만큼 오프셋될 수 있다. 일 실시예에서, 거리(d1)는 d2와 실질적으로 동일할 수 있다. 다른 실시예에서, 거리(d1)는 d2와 상이할 수 있다. 일례에서, d1은 d2보다 클 수 있다. 다른 예에서, d2는 d1보다 클 수 있다. 추가 실시예에서, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 하나 이상의 방향으로 오프셋되고 부분적으로 중첩될 수 있다.
도 13을 참조하면, 초음파 요소(1301, 1302)가 예시되어 있다. 초음파 요소(1301, 1302)는 부분적으로 중첩되고, 각각 표면 부분(1310, 1320)을 포함한다.
다른 실시예에서, 제1 및 제2 초음파 요소(1301, 1302)는 물체의 개선된 스캔 및 검사를 용이하게 할 수 있는 특정 중첩을 가질 수 있다. 일 태양에서, 중첩(DOL)은 표면 부분(1310 또는 1320)의 외경(D)의 50% 미만, 예컨대 표면 부분(1310 또는 1320)의 외경의 45% 미만, 40% 미만, 최대 37%, 최대 35%, 최대 33%, 최대 30%, 최대 25%, 최대 20%, 최대 15%, 최대 10%, 또는 최대 5%일 수 있다. 특정 경우에, 제1 및 제2 초음파 요소(1301, 1302)는 중첩되지 않을 수 있다. 다른 경우에, 제1 및 제2 초음파 요소(1301, 1302)의 중첩은 표면 부분(1310 또는 1320)의 외경(D)의 최소 0.5%, 예컨대 표면 부분의 치수의 최소 1%, 최소 2%, 최소 4%, 최소 5%, 최소 7%, 또는 최소 10%일 수 있다. 또한, 제1 및 제2 초음파 요소(1301, 1302)의 중첩은 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 것을 포함하는 범위일 수 있다는 것이 이해될 수 있다. 제1 및 제2 초음파 요소(1301, 1302)의 외경(D)이 상이한 경우에, 중첩은 이들 둘 중 더 작은 외경에 관련될 수 있다. 초음파 요소가 비-원형 표면 부분을 포함할 때 중첩은 작은 치수에 관련될 수 있고, 초음파 요소(1301, 1302)와 관련하여 본 명세서에 언급된 백분율들 중 임의의 것 전부가 적용될 수 있다는 것이 이해될 수 있다. 본 명세서의 실시예에 기술된 중첩은 하나 이상의 방향일 수 있다는 것이 추가로 이해될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 물체의 개선된 스캔 및 검사를 용이하게 할 수 있는 특정 거리(d)만큼 종축(220)에 직교하는 방향으로 오프셋될 수 있다. 일 태양에서, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 최소 20 mm, 예컨대 최소 25 mm, 최소 28 mm, 또는 심지어 28 mm 초과만큼 종축(220)에 직교하는 방향으로 오프셋될 수 있다. 추가 태양에서, 비교적 큰 오프셋으로 제1 및 제2 초음파 요소를 오프셋시키는 것은 소정 이상의 개선된 검출가능성을 용이하게 할 수 있고, 이상의 특성화를 용이하게 한다. 예를 들어, 종축(220)에 직교하는 방향으로의 오프셋은 최소 30 mm, 최소 33 mm, 최소 35 mm, 최소 38 mm, 최소 40 mm, 최소 42 mm, 최소 47 mm, 또는 최소 50 mm일 수 있다. 다른 태양에서, 제1 및 제2 초음파 요소를 오프셋시키는 것은 오프셋이 신호 감쇠를 유발하지 않을 수 있도록 신중히 제어된 방식으로 수행될 수 있다. 일례에서, 제1 및 제2 요소(101, 103)는 최대 200 mm, 최대 190 mm, 최대 180 mm, 최대 160 mm, 또는 최대 150 mm만큼 종축에 직교하는 방향으로 오프셋될 수 있다. 특정 구현예에서, 오프셋은 최대 120 mm, 최대 100 mm, 최대 80 mm, 최대 55 mm, 최대 48 mm, 최대 45 mm, 최대 41 mm, 최대 38 mm, 또는 최대 35 mm일 수 있다. 추가 태양에서, 제1 및 제2 초음파 요소는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 거리(d)만큼 오프셋될 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 간략히 참조하면, 제1 및 제2 전자 요소(101, 103)는 종축으로 그리고 종축에 직교하는 폭의 방향으로 오프셋될 수 있다. 예시적인 구현예에서, C-스캔이 수행될 수 있다. 예를 들어, 물체의 본체(200)의 스캐닝은 제1 및 제2 전자 요소(101, 103)를 제1 높이에서 단부(260)와 같은 일 단부로부터 반대편 단부까지 종축을 따라 이동시키고, 제1 및 제2 전자 요소를 제2 높이로 폭 방향으로 상향 또는 하향으로 이동시키고, 제1 및 제2 전자 요소를 다시 단부(260)까지 종축을 따라 이동시키는 것을 포함할 수 있다. 스캐닝은 전체 종방향 측부 표면(252, 251)이 스캔될 때까지 제1 및 제2 초음파 요소를 상이한 높이로 그리고 단부(260)와 반대편 단부 사이에서 이동시킴으로써 계속될 수 있다. 제1 높이는 물체의 본체(200)의 상부, 저부, 또는 이들 사이의 임의의 위치일 수 있고, 제2 높이는 제1 높이 위 또는 아래일 수 있다.
다른 태양에서, 제1 및 제2 초음파 요소는 본체(200)의 종축(220)에 직교하는 방향으로 표면 부분(110 또는 130)의 치수의 최소 30%, 예컨대 표면(110 또는 130)의 치수의 최소 40%, 최소 50%, 최소 60%, 최소 70%, 최소 80%, 또는 최소 90%만큼 오프셋될 수 있다. 특정 태양에서, 치수는 표면 부분(110 또는 130)의 길이, 폭, 또는 직경을 포함할 수 있다. 치수가 표면 부분들(110, 130) 사이에서 상이할 때, 거리(d)는 더 작은 치수에 대한 것일 수 있다. 다른 태양에서, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 표면 부분(110 또는 130)의 치수의 최대 5배, 표면 부분(110 또는 130)의 치수의 최대 4대, 최대 3배, 최대 2배, 최대 1.5배, 최대 1.2배, 최대 1배, 또는 최대 0.9배만큼 오프셋될 수 있다. 추가 태양에서, 제1 및 제2 초음파 요소는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 거리(d)만큼 오프셋될 수 있다. 치수는, 도 4a 및 도 4b에 예시된 바와 같이, 표면 부분(110 또는 130)의 폭일 수 있다는 것이 이해될 수 있다. 다른 예에서, 치수는 표면 부분(110, 130)이, 도 13에 예시된 제1 및 제2 초음파 요소(1301, 1302)와 유사한, 원형일 때 외경일 수 있다.
일 실시예에서, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 물체의 개선된 스캔 및 검사를 용이하게 할 수 있는 특정 거리(d)만큼 폭(W)의 연장 방향으로 오프셋될 수 있다. 폭(W)의 연장 방향은 (도 4a 및 도 4b에 예시된) 물체의 종축에 직교할 수 있다. 특정 예에서, 물체가 종방향 측부로 배치될 때, 폭은 물체의 종축에 대해 수직 방향으로 연장될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 25 mm 초과, 예컨대 28 mm 초과, 최소 30 mm, 최소 33 mm, 최소 35 mm, 최소 38 mm, 최소 40 mm, 최소 42 mm, 최소 45 mm, 최소 47 mm, 또는 최소 50 mm만큼 폭(W)의 연장 방향으로 오프셋될 수 있다. 다른 태양에서, 제1 및 제2 요소(101, 103)는 최대 200 mm, 최대 190 mm, 최대 180 mm, 최대 160 mm, 최대 150 mm, 또는 최대 120 mm만큼 폭(W)의 연장 방향으로 오프셋될 수 있다. 특정 예에서, 오프셋은 최대 100 mm, 최대 90 mm, 최대 75 mm, 최대 70 mm, 최대 65 mm, 최대 60 mm, 최대 50 mm, 최대 45 mm, 최대 40 mm, 또는 최대 35 mm일 수 있다. 추가 태양에서, 제1 및 제2 초음파 요소는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 폭(W)의 연장 방향으로의 거리(d)만큼 오프셋될 수 있다.
본 명세서의 중첩 또는 오프셋의 거리와 관련하여 기술된 특정 값은 절대값에 관한 것임이 이해되어야 한다. 특정 오프셋 또는 중첩을 갖도록, 제1 및 제2 초음파 요소가 서로에 대해 이동될 수 있다는 것이 이해될 수 있다. 제1 및/또는 제2 초음파 요소를 서로로부터 멀어지게 이동시킴으로써 생성된 거리 또는 중첩은 양의 값으로 주어질 수 있다. 제1 및/또는 제2 초음파 요소를 서로 교차하도록 이동시킴으로써 생성된 거리 또는 중첩은 음의 값으로 주어질 수 있다. 본 명세서의 실시예에 언급된 절대값, 예컨대 최소 33 mm의 오프셋 거리는 양의 값 이상, 예컨대 33 mm 이상의, 그리고 음의 값 이하, 예컨대 -33 mm 이하를 포함하는 오프셋 거리를 포함할 수 있다는 것이 추가로 이해될 수 있다.
특정 실시예에서, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 종축의 방향으로 그리고 종축에 직교하는 방향으로 25 mm 초과의 거리만큼 오프셋될 수 있다.
다른 실시예에서, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 물체의 개선된 스캔 및 검사를 용이하게 할 수 있는 특정 거리(d)만큼 폭(W)의 연장 방향으로 오프셋될 수 있다. 일 태양에서, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 본체의 폭(W)의 최소 2%, 최소 5%, 예컨대 세라믹 본체의 폭의 최소 10%, 최소 20%, 최소 35%, 최소 50%, 최소 70%, 또는 최소 90%만큼 폭(W)의 연장 방향으로 오프셋될 수 있다. 다른 태양에서, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 본체의 폭(W)의 최대 50%, 예컨대 본체의 폭(W)의 최대 45%, 최대 40%, 최대 30%, 최대 20%, 최대 15%, 최대 10%, 또는 최대 5%만큼 폭(W)의 연장 방향으로 오프셋될 수 있다. 추가 태양에서, 제1 및 제2 초음파 요소는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 거리(d)만큼 오프셋될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 물체의 개선된 스캔 및 검사를 용이하게 할 수 있는 특정 거리(d)만큼 (도 2에 예시된) 종축(220)의 방향으로 오프셋될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 20 mm 초과, 예컨대 28 mm 초과, 최소 30 mm, 최소 33 mm, 최소 35 mm, 최소 38 mm, 최소 40 mm, 최소 42 mm, 최소 45 mm, 최소 47 mm, 또는 최소 50 mm만큼 종축(220)의 방향으로 오프셋될 수 있다. 다른 태양에서, 제1 및 제2 요소(101, 103)는 최대 200 mm, 최대 190 mm, 최대 180 mm, 최대 160 mm, 최대 150 mm, 최대 120 mm, 최대 90 mm, 최대 75 mm, 최대 70 mm, 최대 65 mm, 최대 60 mm, 최대 50 mm, 최대 45 mm, 최대 40 mm, 또는 최대 35 mm만큼 종축에 직교하는 방향으로 오프셋될 수 있다. 추가 태양에서, 제1 및 제2 초음파 요소는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 종축(220)의 방향으로의 거리(d)만큼 오프셋될 수 있다.
다른 실시예에서, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 물체의 개선된 스캔 및 검사를 용이하게 할 수 있는 특정 거리(d)만큼 길이(L)의 연장 방향으로 오프셋될 수 있다. 일 태양에서, 제1 및 제2 초음파 요소는 길이(L)의 최소 0.5%, 예컨대 본체의 길이(L)의 최소 0.7%, 최소 1%, 최소 2%, 최소 5%, 최소 8%, 최소 10%, 최소 20%, 최소 30%, 최소 50%, 최소 70%, 또는 최소 90%만큼 종축의 방향으로 오프셋될 수 있다. 다른 태양에서, 제1 및 제2 초음파 요소는 세라믹 본체의 길이(L)의 최대 90%, 길이(L)의 최대 80%, 최대 70%, 최대 60%, 최대 50%, 최대 40%, 최대 30%, 최대 20%, 최대 10%, 최대 7%, 최대 5%, 최대 3%, 또는 최대 2%만큼 본체의 종축의 방향으로 오프셋될 수 있다. 추가 태양에서, 제1 및 제2 초음파 요소는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 거리(d)만큼 오프셋될 수 있다.
다른 실시예에서, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 물체의 개선된 스캔 및 검사를 용이하게 할 수 있는 특정 거리(d)만큼 두께(T)의 연장 방향으로 오프셋될 수 있다. 일 태양에서, 제1 및 제2 요소(101, 103)는 본체의 두께(T)의 최소 1%, 예컨대 본체의 두께(T)의 최소 2%, 최소 5%, 최소 8%, 최소 10%, 최소 13%, 최소 17%, 최소 20%, 최소 23%, 최소 28%, 최소 30%, 최소 40%, 최소 50%, 최소 70%, 또는 최소 90%만큼 본체의 두께(T)의 연장 방향으로 오프셋될 수 있다. 다른 태양에서, 제1 및 제2 요소는 본체의 두께(T)의 최대 90%, 예컨대 본체의 두께(T)의 최대 80%, 최대 70%, 최대 60%, 최대 50%, 최대 40%, 최대 30%, 최대 20%, 최대 10%, 또는 최대 5%만큼 본체의 두께(T)의 연장 방향으로 오프셋될 수 있다. 추가 태양에서, 제1 및 제2 초음파 요소는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 거리(d)만큼 오프셋될 수 있다.
다른 실시예에서, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 물체의 개선된 스캔 및 검사를 용이하게 할 수 있는 특정 거리(d)만큼 두께(T)의 연장 방향으로 오프셋될 수 있다. 두께(T)의 연장 방향은 (도 4a 및 도 4b에 예시된) 물체의 종축에 직교할 수 있다. 특정 예에서, 물체가 종방향 측부로 배치될 때, 두께는 물체의 종축에 대해 수직 방향으로 연장될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 25 mm 초과, 예컨대 28 mm 초과, 최소 30 mm, 최소 33 mm, 최소 35 mm, 최소 38 mm, 최소 40 mm, 최소 42 mm, 최소 45 mm, 최소 47 mm, 또는 최소 50 mm만큼 두께(T)의 연장 방향으로 오프셋될 수 있다. 다른 태양에서, 제1 및 제2 요소(101, 103)는 최대 200 mm, 최대 190 mm, 최대 180 mm, 최대 160 mm, 최대 150 mm, 최대 120 mm, 최대 90 mm, 최대 75 mm, 최대 70 mm, 최대 65 mm, 최대 60 mm, 최대 50 mm, 최대 45 mm, 최대 40 mm, 또는 최대 35 mm만큼 두께(T)의 연장 방향으로 오프셋될 수 있다. 추가 태양에서, 제1 및 제2 초음파 요소는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 두께(T)의 연장 방향으로의 거리(d)만큼 오프셋될 수 있다.
추가 실시예에서, 처리 요소(105)는 본 명세서의 실시예에 기술된 방식으로 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)를 오프셋시키도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)를 오프셋시키는 것은 수동으로 수행될 수 있다.
프로세스(300)는 본체(200)의 스캔을 수행하기 위해 본체(200) 내로 초음파 신호를 도입하는 블록(303)으로 계속될 수 있다. 초음파 신호(즉, 초음파)를 생성하기 위해 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)에 초기 전압이 인가될 수 있다. 일 실시예에서, 처리 요소(105)는 초음파 요소들 중 하나(예컨대, 도 1에 예시된 바와 같은, 요소(101))가 초음파 신호를 송신하고 다른 하나(예컨대, 도 1에 예시된 바와 같은, 요소(103))가 본체(200)를 통과한 초음파 신호를 수신하게 하기 위해 초음파 요소에 초기 전압을 인가하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 초기 전압은 최소 100V, 최소 200V, 최소 300V, 또는 최소 400V일 수 있다. 다른 실시예에서, 초기 전압은 최대 800V, 최대 700V, 최대 600V, 최대 500V, 또는 최대 400V이다. 또한, 초기 전압은 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 것을 포함하는 범위일 수 있다.
일 실시예에서, 프로세스(100)는 저주파 초음파 신호를 본체 내로 도입하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)는 각각 저주파 초음파 신호를 송신하고 수신하도록 구성될 수 있다. 일 태양에서, 본체(200) 내로 도입되는 초음파 신호는 최대 500 ㎑, 최대 400 ㎑, 최대 350 ㎑, 최대 300 ㎑, 최대 275 ㎑, 최대 250 ㎑, 최대 220 ㎑, 또는 최대 200 ㎑의 주파수를 가질 수 있다. 다른 태양에서, 본체(200) 내로 도입되는 초음파 신호는 최소 5 ㎑, 최소 10 ㎑, 최소 50 ㎑, 최소 100 ㎑, 최소 150 ㎑, 최소 175 ㎑, 또는 최소 200 ㎑의 주파수를 가질 수 있다. 또한, 본체(200) 내로 도입되는 초음파 신호는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 주파수를 가질 수 있다. 추가 예에서, 주파수는 5 ㎑ 내지 500 ㎑의 범위 또는 50 ㎑ 내지 300 ㎑의 범위 또는 100 ㎑ 내지 275 ㎑의 범위일 수 있다.
일 실시예에서, 본체 내로 초음파 신호를 도입하는 것은 본체(200)의 종축(220), 폭(W)의 연장 방향, 두께(T)의 연장 방향, 또는 이들의 임의의 조합을 따라 스캔하는 것을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 초음파 신호는 측부 표면, 단부 표면, 또는 둘 모두를 통해 본체 내로 도입될 수 있다. 특정 실시예에서, 초음파 신호는 초음파 신호가 그것을 통해 본체(200)에 진입하는 측부 표면 또는 단부 표면에 수직인 방향으로 본체(200) 내로 도입될 수 있다.
추가 실시예에서, 프로세스(100)는 수신된 초음파 신호에 기초하여 히스토그램(histogram)을 계산하는 것을 포함할 수 있다. 초음파 요소(103)는 본체(200)를 통과한 초음파 신호를 수신하도록 그리고 대응하는 신호를 처리 요소(105)에 송신하도록 구성될 수 있다. 처리 요소(105)는 본체(200)로부터 수신된 초음파 신호에 기초하여 히스토그램을 계산하도록 구성될 수 있다. 히스토그램은 주파수, 속도, 진폭, 감쇠, 비행-시간(time-of-flight), 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 데이터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세스(100)는 본체(200)의 스캔이 수용가능한지 여부를 결정하기 위해 히스토그램을 저장된 기준 히스토그램과 비교하는 것을 포함할 수 있다. 기준 히스토그램은 본체(200)와 유사한 본체의 이전의 양호한 스캔으로부터 획득된 데이터에 기초할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 프로세스(100)는 피크(peak)의 위치, 피크의 폭, 히스토그램의 채도(saturation)의 레벨, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 히스토그램의 특성을 조사하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 최대 70% 전송에 대응하는 피크 위치 및/또는 폭이 본체(200)의 수용가능한 스캔이 수행된 것을 시사할 수 있다.
경우에 따라, 프로세스(100)는 본체(200)의 수용가능한 스캔이 수행될 때까지 반복될 수 있다. 이전에 사용된 하나 이상의 획득 파라미터가 스캔을 개선하기 위해 조정될 수 있다. 일례에서, 획득 파라미터는 제1 및 제2 초음파 요소(101, 103)의 오프셋, 초기 전압, 이득 및 윈도우 파라미터, 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 본 명세서의 실시예에 기술된 바와 같은 프로세스(100)를 사용하여 물체들의 배치(batch)가 검사될 수 있다. 이전에 저장된 획득 파라미터가 유사한 물체를 검사하는 데 사용될 수 있다. 대안적으로, 물체들 중 하나 이상이 수용가능한 스캔을 위한 획득 파라미터를 설정하기 위해 검사될 수 있고, 이는 배치의 나머지를 검사하는 데 사용될 수 있다. 당업자는 각각의 물체의 수용가능한 스캔을 보장하기 위해 필요한 대로 하나 이상의 획득 파라미터에 대해 조정이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 5는 본 명세서의 실시예에 따른 예시적인 프로세스(500)를 예시한 흐름도를 포함한다. 프로세스는 예컨대 이전에 획득한 데이터에 대해 또는 프로세스(300)에 후속하여 개별적으로 수행될 수 있다. 특정 실시예에서, 처리 요소(105)는 프로세스(500)를 수행하도록 구성될 수 있다.
프로세스(500)는 본체(200)로부터 수신된 초음파 신호에 기초하여 본체의 맵을 생성하는 블록(501)에서 시작될 수 있다. 일 실시예에서, 본체(200)의 맵을 생성하는 것은 수신된 초음파 신호에 기초하여 이미징 데이터를 획득하는 것을 포함할 수 있다. 처리 요소(105)는 본체(200)의 맵을 생성하기 위해, 예를 들어 진폭, 주파수, 시간, 속도, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 초음파 신호의 특성에 관련된 데이터를 획득하도록 구성될 수 있다.
일 태양에서, 본체(200)는 하나 이상의 이상을 포함할 수 있다. 초음파 신호가 하나 이상의 이상을 통과함에 따라, 초음파 신호의 특성이 변화할 수 있다. 다른 태양에서, 맵은 본체(200) 내의 하나 이상의 이상에 대응하는 하나 이상의 이상을 포함할 수 있다. 추가 태양에서, 맵은 2-컬러 맵이거나 2개 초과의 컬러를 가질 수 있다. 추가 태양에서, 맵은 진폭 맵, 비행-시간 맵, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 또 다른 태양에서, 맵은 본체의 단면의 평면도 이미지를 포함할 수 있다. 특정 태양에서, 맵은 본체의 전체 두께를 나타내는 평면도 이미지를 포함할 수 있다. 또 다른 태양에서, 맵은 본체의 3-차원 이미지를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세스(500)는 본체(200)의 맵에서 하나 이상의 이상을 식별하는 것을 포함할 수 있다. 특정 태양에서, 하나 이상의 이상은 복수의 감쇠된 픽셀을 포함할 수 있다. 도 6은 본체(200)와 유사한 물체의 본체의 예시적인 이미징 맵을 포함한다. 맵은 제1 영역(601), 제2 영역(603), 및 제3 영역(605)을 포함하는 감쇠된 영역을 포함한다.
특정 실시예에서, 프로세스(500)는 하나 이상의 이상의 식별을 용이하게 하도록 본체(200)의 맵에 제1 임계치를 적용하는 것을 포함할 수 있다. 일 태양에서, 제1 임계치는 유사한 본체의 최소 30회 스캔, 예컨대 유사한 본체의 최소 40회, 최소 50회, 최소 80, 최소 100회, 또는 최소 200회 스캔의 저장된 초음파 검사 데이터에 기초하여 사전결정될 수 있다. 추가 태양에서, 제1 임계치는 진폭 임계치를 포함할 수 있다. 특정 태양에서, 제1 임계치는 송신된 초음파 신호의 최소 15%, 최소 18%, 또는 최소 20%일 수 있다. 다른 태양에서, 제1 임계치는 송신된 초음파 신호의 최대 35%, 최대 30%, 최대 25%, 또는 최대 20%일 수 있다. 추가 태양에서, 제1 임계치는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 것을 포함하는 범위일 수 있다.
다른 태양에서, 제1 임계치는 결함을 갖지 않는 것으로 알려진 물체들의 제1 그룹 및 결함(예컨대, 균열)을 갖는 것으로 알려진 유사한 물체들의 제2 그룹에 대해 시험함으로써 설정될 수 있다. 맵은 본 명세서의 실시예에 기술된 바와 같은 제1 및 제2 그룹으로부터 획득된 이미징 데이터에 기초하여 생성될 수 있다. 위양성(false positive) 및 위음성(false negative) 물체 둘 모두의 최소 오류율을 허용할 수 있는 임계치를 찾기 위해 상이한 임계치가 맵에 적용될 수 있다. 임계치는 제1 사전결정된 임계치로서 사용되고 미래에 유사한 물체를 검사하기 위해 저장될 수 있다.
도 7은 사전결정된 임계치가 적용된 후에, 제1 이상(701), 제2 이상(703), 및 제3 이상(705)을 포함하는, 본체(200)와 유사한 본체의 예시적인 2-컬러 이미지 맵을 포함한다.
일 실시예에서, 프로세스(500)는 식별된 하나 이상의 이상을 분석하고 분류하는 것을 추가로 포함할 수 있고, 이는 물체의 개선된 검사를 용이하게 할 수 있다. 일 태양에서, 프로세스(500)는 하나 이상의 이상의 분석을 용이하게 하도록 더 선명한 이미지를 제공하기 위해, 가우스 노이즈제거(Gaussian denoising), 중앙값 필터링(median filtering), 전변동 노이즈제거(total variation denoising) 등 또는 이들의 임의의 조합과 같은 이미지 노이즈제거를 추가로 포함할 수 있다. 적어도 하나의 태양에서, 하나 이상의 이상을 분류하는 것은 하나 이상의 이상의 크기, 형상, 에지 선예도, 또는 이들의 임의의 조합의 평가를 포함하는 분석에 기초할 수 있다. 추가 태양에서, 처리 요소(105)는 하나 이상의 이상의 분석을 수행하고 하나 이상의 이상을 분류하도록 구성될 수 있다.
일 태양에서, 분석하는 것은 식별된 이상의 크기를 평가하는 것을 포함할 수 있다. 특정 경우에, 결함을 포함하는 이상이 비-결함 이상의 표면적과 상이한 표면적을 가질 수 있다. 예시적인 응용에서, 하나 이상의 이상의 각각의 표면적이 결정될 수 있고, 하나 이상의 이상의 총 표면적에 대한 그러한 표면적의 백분율은 기준 백분율과 비교하는 데 사용될 수 있다. 일례에서, 기준 백분율은 결함(예컨대, 균열) 및 비-결함 이상에 대응하는 이상의 표면적 백분율을 포함하는 이력 데이터에 기초하여 사전결정되고, 결함 이상을 비-결함 이상으로부터 구별하는 데 도움을 줄 수 있다. 대안적으로, 기준 백분율은 결함을 갖지 않는 것으로 알려진 물체들의 그룹 및 결함을 갖는 것으로 알려진 유사한 물체들의 다른 그룹의 크기를 평가함으로써 결정될 수 있다. 최소 위양성 및 위음성 오류율을 허용하는 백분율은 기준 백분율로서 사용되고 또한 미래에 유사한 물체를 검사하기 위해 저장될 수 있다.
특정 태양에서, 하나 이상의 이상은 균열과 같은 결함, 비-결함 이상, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 이상을 포함할 수 있다. 예시적인 비-결함 이상은 초음파 신호의 하나 이상의 특성에 대한 변화를 유발할 수 있는 본체(200) 내의 변동을 포함할 수 있다. 특정 경우에, 비-결함 이상은 본체의 스캔에 대해 전송이 감소되게 할 수 있는 신호 감쇠 또는 산란을 유발할 수 있다. 예시적인 비-결함 이상은 공극률 변동, 밀도 변동, 미세구조적 변화(즉, 조립자 대 미립자의 소정 함량비로 인함), 화학적 오염, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 공극률과 같은 다른 비-결함 이상보다, 밀도 변동과 같은 소정의 비-결함 이상을 균열을 포함하는 결함 이상으로부터 구별하는 것이 더 어려울 수 있다. 본 명세서의 실시예의 검사 프로세스 및 시스템의 예시를 돕기 위해, 대표적인 내화성 블록의 예시적인 이미지 및 예는 밀도 변동이 부수적으로 나타나기 때문에 밀도 변동의 의도적으로 도입된 이상을 포함한다.
일 실시예에서, 프로세스(500)는 제1 유형의 이상 또는 제2 유형의 이상을 포함하는 이상의 유형으로 하나 이상의 이상을 분류하는 것을 포함할 수 있다. 제1 유형의 이상은 결함에 대응할 수 있고, 제2 유형의 이상은 비-결함 이상에 대응할 수 있다. 특정 태양에서, 분류는 하나 이상의 이상의 크기의 평가에 기초할 수 있다. 예를 들어, 이상의 표면적 백분율이 기준 백분율 이상일 때 이상이 제1 유형의 이상으로 분류될 수 있다. 다른 예에서, 표면적 백분율이 기준 백분율 미만일 때 이상이 제2 유형의 이상으로 분류될 수 있다. 특정한 예시적인 응용에서, 기준 백분율은 50% 내지 70%일 수 있다. 소정 경우에, 하나 이상의 이상은 크기의 평가 없이 분류될 수 있다. 예를 들어, 맵에서 하나의 이상이 식별될 때, 이상의 분류는 형상, 에지 선예도, 또는 이들의 임의의 조합과 같은, 크기 이외의 특징의 평가에 기초하여 수행될 수 있다.
특정 태양에서, 하나 이상의 이상의 크기의 평가 또는 하나 이상의 이상의 분류를 용이하게 하도록 제2 임계치가 맵에 적용될 수 있다. 일례에서, 제2 임계치는 기준 백분율을 포함하는 크기 임계치를 포함할 수 있다.
추가 태양에서, 하나 이상의 이상의 분류를 용이하게 하도록 하나 이상의 이상의 형상의 평가가 수행될 수 있다. 특정 태양에서, 하나 이상의 이상의 형상의 평가는 하나 이상의 이상의 크기의 평가에 후속하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 형상 평가는 제2 임계치 이상의 크기를 갖는 하나 이상의 이상에 대해 수행될 수 있다. 다른 태양에서, 형상의 평가는 하나 이상의 이상의 폭:길이(Wa:La)의 종횡비를 결정하는 것 및 이러한 종횡비를 기준 종횡비와 비교하는 것을 포함할 수 있다. 도 8은 장축으로 길이(La) 및 단축으로 폭(Wa)을 갖는 이상(800)의 예시를 포함한다. 특정 예에서, 기준 종횡비는 결함 및 비-결함 이상에 대응하는 이상의 종횡비를 포함하는 이력 데이터에 기초하여 사전결정되고, 결함 이상을 비-결함 이상으로부터 구별하는 데 도움을 줄 수 있다. 대안적으로, 기준 종횡비는 결함을 갖지 않는 것으로 알려진 물체들의 그룹 및 결함을 갖는 것으로 알려진 유사한 물체들의 다른 그룹의 종횡비를 평가함으로써 결정될 수 있다. 최소 위양성 및 위음성 오류율을 허용하는 종횡비는 기준 종횡비로서 사용되고 또한 미래에 유사한 물체를 검사하기 위해 저장될 수 있다. 적어도 하나의 태양에서, 형상의 평가는 이상의 크기의 평가와 독립적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 형상의 평가는 하나 이상의 이상의 크기의 평가 전에 수행될 수 있다.
다른 특정 태양에서, 하나 이상의 이상은 형상의 평가에 기초하여 제1 유형의 이상 또는 제2 유형의 이상으로 분류될 수 있다. 예를 들어, Wa:La의 종횡비가 기준 종횡비 미만일 때 이상이 제1 유형의 이상으로 분류될 수 있다. 다른 예에서, Wa:La의 종횡비가 기준 종횡비 이상일 때 이상이 제2 유형의 이상으로 분류될 수 있다.
추가 예에서, Wa:La의 기준 종횡비는 최대 1, 최대 0.9, 최대 0.8, 최대 0.7, 최대 0.6, 최대 0.5, 최대 0.4, 또는 최대 0.3일 수 있다. 다른 예에서, Wa:La의 기준 종횡비는 최소 0.01, 최소 0.02, 최소 0.03, 최소 0.04, 최소 0.05, 최소 0.06, 최소 0.07, 최소 0.08, 최소 0.09, 또는 최소 0.1이다. 또 다른 예에서, Wa:La의 기준 종횡비는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 것을 포함하는 범위일 수 있다.
추가 태양에서, 하나 이상의 이상의 형상의 평가 또는 하나 이상의 이상을 분류하는 것을 용이하게 하도록 제3 임계치가 맵에 적용될 수 있다. 특정 예에서, 제3 임계치는 기준 종횡비를 포함할 수 있다. 특정 경우에, 임계치는 최대 0.3의 종횡비로 설정될 수 있다.
다른 태양에서, 하나 이상의 이상의 분류를 용이하게 하도록 에지 선예도가 평가될 수 있다. 일례에서, 하나 이상의 이상의 에지 선예도 값이 결정되고 기준 에지 선예도 값과 비교될 수 있다. 기준 에지 선예도 값은 결함 및 비-결함 이상에 대응하는 이상의 표면적 백분율을 포함하는 이력 데이터에 기초하여 사전결정되고, 결함 이상을 비-결함 이상으로부터 구별하는 데 도움을 줄 수 있다. 대안적으로, 에지 선예도 값은 결함을 갖지 않는 것으로 알려진 물체들의 그룹 및 결함을 갖는 것으로 알려진 유사한 물체들의 다른 그룹의 에지 선예도 값을 평가함으로써 결정될 수 있다. 기준 에지 선예도 값은 최소 위음성 및 위양성 오류율을 허용할 수 있다. 결정된 에지 선예도 값은 또한 미래에 유사한 물체를 검사하기 위해 기준 에지 선예도 값으로서 저장되고 사용될 수 있다. 추가 태양에서, 프로세스(500)는 에지 선예도 값의 평가에 기초하여 하나 이상의 이상을 제1 또는 제2 유형의 이상으로 분류하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세스(500)는 본체(200) 내에서 하나 이상의 이상의 위치를 찾아내는 것을 포함할 수 있다. 일 태양에서, 맵 내의 하나 이상의 이상의 위치는 본체(200) 내의 하나 이상의 이상의 위치에 대응할 수 있다. 소정 경우에, 하나 이상의 이상의 위치의 평가는 하나 이상의 이상의 분류를 용이하게 할 수 있다. 다른 실시예에서, 프로세스(500)는 하나 이상의 이상의 배향, 수, 또는 이들의 임의의 조합을 결정하는 것을 포함할 수 있다. 일 태양에서, 본체(200) 내의 하나 이상의 이상의 배향은 본체(200)의 맵 내의 하나 이상의 이상의 배향에 기초하여 결정될 수 있다. 추가 태양에서, 본체(200) 내의 하나 이상의 이상의 수는 본체(200)의 맵 내의 하나 이상의 이상의 수에 대응할 수 있다. 소정 경우에, 하나 이상의 이상의 위치 및/또는 수의 평가는 하나 이상의 이상의 분류를 용이하게 할 수 있다.
다른 실시예에서, 프로세스(500)는 본체(200)와 연관된 품질 값을 제공하는 블록(503)으로 계속될 수 있다. 일 태양에서, 품질 값은 하나 이상의 이상의 유형, 수, 크기, 형상, 위치, 배향, 에지 선예도, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 기준의 평가에 기초하여 제공될 수 있다. 특정 태양에서, 프로세스(500)는 본체(200)가 제1 유형의 이상을 포함할 때 0의 품질 값을 제공하는 것을 포함할 수 있다. 다른 특정 태양에서, 프로세스(500)는 하나 이상의 이상이 제2 유형의 이상으로 이루어질 때 1의 품질 값을 제공하는 것을 포함할 수 있다.
특정 실시예에서, 감지 요소는 자동화된 방식으로 프로세스(500, 300), 또는 이들의 임의의 조합을 수행하도록 구성될 수 있다. 다른 특정 실시예에서, 감지 요소는 반-자동화된 방식으로 프로세스(500, 300), 또는 이들의 임의의 조합을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 감지 요소(105)는 하나 이상의 이상의 자동화된 분석을 수행하도록 구성될 수 있다. 다른 예에서, 감지 요소는 자동화된 방식으로의 하나 이상의 이상의 분석에 기초하여 하나 이상의 이상을 제1 유형의 이상 또는 제2 유형의 이상으로 분류하도록 구성될 수 있다.
특정 실시예에서, 프로세스 및 시스템은 세라믹 물체를 검사하도록 구성될 수 있다. 더 특정한 경우에, 세라믹 물체는 비교적 높은 밀도, 비교적 큰 크기, 또는 둘 모두를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 물체의 본체는 조립자 및 미립자의 혼합물을 포함하는 세라믹 재료를 포함할 수 있다. 일 태양에서, 본체는 최소 10, 최소 20, 최소 30, 최소 50, 최소 70, 최소 80, 최소 100, 최소 200, 또는 최소 300의 최대 입도(grain size) 대 최소 입도의 비를 포함할 수 있다. 소정 경우에, 최대 입도 대 최소 입도의 비는 최대 1000일 수 있다.
일 태양에서, 본체는 최대 10 mm, 최대 8 mm, 최대 6 mm, 또는 최대 5 mm의 최대 입도를 포함할 수 있다. 다른 태양에서, 본체는 최소 200 마이크로미터, 최소 300 마이크로미터, 최소 400 마이크로미터, 또는 최소 500 마이크로미터의 최대 입도를 포함할 수 있다. 특정 태양에서, 최대 입도는 500 마이크로미터 초과, 예컨대 최소 700 마이크로미터, 최소 900 마이크로미터, 최소 1 mm, 최소 2 mm, 최소 3 mm, 최소 4 mm, 또는 최소 5 mm일 수 있다. 최대 입도는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 것을 포함하는 범위일 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
추가 태양에서, 본체는 최대 500 마이크로미터, 예컨대 최대 400 마이크로미터, 최대 200 마이크로미터, 최대 100 마이크로미터, 최대 80 마이크로미터, 최대 60 마이크로미터, 최대 40 마이크로미터, 최대 20 마이크로미터, 최대 10 마이크로미터, 또는 최대 5 마이크로미터의 최소 입도를 포함할 수 있다. 또 다른 태양에서, 본체는 최소 0.5 마이크로미터, 예컨대 최소 1 마이크로미터, 최소 2 마이크로미터, 최소 3 마이크로미터, 최소 4 마이크로미터, 또는 최소 5 마이크로미터의 최소 입도를 포함할 수 있다. 최대 입도는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 것을 포함하는 범위일 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
일 실시예에서, 물체의 본체는 최소 0.5 마이크로미터 및 최대 5 mm의 입도를 갖는 입자를 포함하는 세라믹 재료를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 본체는 소정 입도를 갖는 특정 함량의 입자를 포함할 수 있다. 일 태양에서, 본체는 본체의 총 부피에 대해 최소 200 마이크로미터 및 최대 10 mm의 입도를 갖는 최소 5 부피%의 입자, 예컨대 본체의 총 부피에 대해 최소 10 부피%, 최소 20 부피%, 최소 30 부피%, 최소 40 부피%, 또는 최소 50 부피%의 입자를 포함할 수 있다. 다른 태양에서, 본체는 본체의 총 부피에 대해 최소 200 마이크로미터 및 최대 10 mm의 최대 입도를 갖는 최대 60 부피%의 입자, 예컨대 본체의 총 부피에 대해 최소 200 마이크로미터 및 최대 10 mm의 입도를 갖는 최대 65 부피%, 최대 60 부피%, 최대 55 부피%, 최대 50 부피%, 또는 최대 45 부피%의 입자를 포함할 수 있다. 본체는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 함량의, 최소 200 마이크로미터 내지 최대 10 mm의 입도를 갖는 입자를 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
다른 태양에서, 본체는 본체의 총 부피에 대해 최소 0.5 마이크로미터 및 최대 5 마이크로미터의 입도를 갖는 최대 70 부피%의 입자, 예컨대 최소 0.5 마이크로미터 및 최대 5 마이크로미터의 입도를 갖는 최대 65 부피%, 최대 60 부피%, 최대 55 부피%, 최대 50 부피%, 또는 최대 45 부피%의 입자를 포함할 수 있다. 추가 태양에서, 세라믹 본체는 본체의 총 부피에 대해 최소 0.5 마이크로미터 및 최대 5 마이크로미터의 입도를 갖는 최소 5 부피%의 입자, 예컨대 최소 0.5 마이크로미터 및 최대 5 마이크로미터의 입도를 갖는 최소 10 부피%, 최소 20 부피%, 최소 30 부피%, 최소 40 부피%, 또는 최소 50 부피%의 입자를 포함할 수 있다. 본체는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 함량의, 최소 0.5 마이크로미터 내지 최대 5 마이크로미터의 입도를 갖는 입자를 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
일 실시예에서, 물체는 내화성 재료를 포함하는 본체를 포함할 수 있다. 일 태양에서, 본체는 산화물, 질화물, 탄화물, 인산염, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본체는 크롬, 지르코늄, 티타늄, 알루미늄, 규소, 철, 알칼리 토금속 원소, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 금속 산화물을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 본체는 특정 함량의 산화크롬(III)(Cr2O3)을 포함할 수 있다. 일례에서, 본체는 본체의 총 중량에 대해 최소 25 중량%의 산화크롬(III)(Cr2O3), 예컨대 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최소 30 중량%, 최소 40 중량%, 최소 50 중량%, 최소 60 중량%, 최소 70 중량%, 최소 80 중량%, 최소 90 중량%, 최소 92 중량%, 최소 95 중량%, 최소 97 중량%, 또는 최소 99 중량%의 산화크롬(III)(Cr2O3)을 포함할 수 있다. 특정 태양에서, 본체는 본체의 총 중량에 대해 최소 90 중량%의 산화크롬(III)(Cr2O3)을 포함할 수 있다. 다른 태양에서, 본체는 본체의 총 중량에 대해 최대 99 중량%의 산화크롬(III)(Cr2O3), 예컨대 본체의 총 중량에 대해 최대 97 중량%, 최대 95 중량%, 최대 93 중량%, 또는 최대 91 중량%의 산화크롬(III)(Cr2O3)을 포함할 수 있다. 추가 태양에서, 본체는 본 명세서에 언급된 최대 및 최소 백분율들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 함량으로 산화크롬(III)(Cr2O3)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 본체에는 산화크롬(III)(Cr2O3)이 본질적으로 없을 수 있다.
일 실시예에서, 본체는 특정 함량의 산화크롬(IV)(Cr2O4)를 포함할 수 있다. 일례에서, 본체는 본체의 총 중량에 대해 최소 25 중량%의 산화크롬(IV)(Cr2O4), 예컨대 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최소 30 중량%, 최소 40 중량%, 최소 50 중량%, 최소 60 중량%, 최소 70 중량%, 최소 80 중량%, 최소 90 중량%, 최소 92 중량%, 최소 95 중량%, 최소 97 중량%, 또는 최소 99 중량%의 산화크롬(IV)(Cr2O4)를 포함할 수 있다. 특정 태양에서, 본체는 본체의 총 중량에 대해 최소 90 중량%의 산화크롬(IV)(Cr2O4)를 포함할 수 있다. 다른 태양에서, 본체는 본체의 총 중량에 대해 최대 99 중량%의 산화크롬(IV)(Cr2O4), 예컨대 본체의 총 중량에 대해 최대 97 중량%, 최대 95 중량%, 최대 93 중량%, 또는 최대 91 중량%의 산화크롬(IV)(Cr2O4)를 포함할 수 있다. 추가 태양에서, 본체는 본 명세서에 언급된 최대 및 최소 백분율들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 함량으로 산화크롬(IV)(Cr2O4)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 본체에는 산화크롬(IV)(Cr2O4)가 본질적으로 없을 수 있다.
일 실시예에서, 본체는 특정 함량의 산화티타늄(TiO2)을 포함할 수 있다. 일 태양에서, 본체는 본체의 총 중량에 대해 50 중량% 미만의 산화티타늄(TiO2), 예컨대 본체의 총 중량에 대해 최대 40 중량%, 최대 30 중량%, 최대 20 중량%, 최대 10 중량%, 최대 5 중량%, 최대 4 중량%, 최대 3 중량%, 최대 2 중량%, 또는 최대 1 중량%의 산화티타늄을 포함할 수 있다. 다른 태양에서, 본체는 본체의 총 중량에 대해 최소 0.5 중량%의 산화티타늄(TiO2), 예컨대 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최소 1 중량%, 최소 2 중량%, 최소 5 중량%, 최소 7 중량%, 최소 9 중량%, 또는 최소 10 중량%의 산화티타늄(TiO2)을 포함할 수 있다. 추가 태양에서, 본체는 본 명세서에 언급된 최대 및 최소 백분율들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 함량으로 산화티타늄(TiO2)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 본체에는 산화티타늄(TiO2)이 본질적으로 없을 수 있다.
일 실시예에서, 본체는 산화지르코늄(ZrO2)을 포함할 수 있다. 일 태양에서, 본체는 본체의 총 중량에 대해 최대 80 중량%의 산화지르코늄(ZrO2), 예컨대 본체의 총 중량에 대해 최대 70 중량%, 최대 60 중량%, 최대 50 중량%, 50 중량% 미만, 최대 45 중량%, 최대 40 중량%, 최대 35 중량%, 최대 30 중량%, 최대 20 중량%, 최대 10 중량%, 최대 5 중량%, 최대 4 중량%, 최대 3 중량%, 최대 2 중량%, 또는 최대 1 중량%의 산화지르코늄(ZrO2)을 포함할 수 있다. 다른 태양에서, 본체는 본체의 총 중량에 대해 최소 0.5 중량%의 산화지르코늄(ZrO2), 예컨대 본체의 총 중량에 대해 최소 1 중량%, 최소 2 중량%, 최소 5 중량%, 최소 7 중량%, 최소 9 중량%, 최소 10 중량%, 최소 15 중량%, 최소 20 중량%, 최소 25 중량%, 최소 30 중량%, 최소 32 중량%, 최소 36 중량%, 최소 40 중량%, 최소 41 중량%, 또는 최소 45 중량%의 산화지르코늄(ZrO2)을 포함할 수 있다. 추가 태양에서, 본체는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 함량의 산화지르코늄(ZrO2)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 본체에는 산화지르코늄(ZrO2)이 본질적으로 없을 수 있다.
일 실시예에서, 본체는 산화알루미늄을 포함할 수 있다. 일 태양에서, 본체는 본체의 총 중량에 대해 최대 70 중량%의 산화알루미늄(Al2O3), 예컨대 본체의 총 중량에 대해 최대 65 중량%, 최대 60 중량%, 최대 50 중량%, 50 중량% 미만, 최대 47 중량%, 최대 40 중량%, 최대 30 중량%, 최대 20 중량%, 최대 10 중량%, 최대 5 중량%, 최대 4 중량%, 최대 3 중량%, 최대 2 중량%, 또는 최대 1 중량%의 산화알루미늄(Al2O3)을 포함할 수 있다. 일 태양에서, 본체는 본체의 총 중량에 대해 최소 0.5 중량%의 산화알루미늄(Al2O3), 예컨대 본체의 총 중량에 대해 최소 1 중량%, 최소 2 중량%, 최소 5 중량%, 최소 7 중량%, 최소 9 중량%, 또는 최소 10 중량%의 산화알루미늄(Al2O3)을 포함할 수 있다. 추가 태양에서, 본체는 본 명세서에 언급된 최대 및 최소 백분율들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 함량으로 산화알루미늄(Al2O3)을 포함할 수 있다. 특정 태양에서, 본체는 산화알루미늄(Al2O3)으로 본질적으로 이루어질 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 본체에는 산화알루미늄(Al2O3)이 본질적으로 없을 수 있다.
일 실시예에서, 본체는 산화규소를 포함할 수 있다. 일 태양에서, 본체는 본체의 총 중량에 대해 50 중량% 미만의 산화규소(SiO2), 예컨대 최대 40 중량%, 최대 30 중량%, 최대 20 중량%, 최대 15 중량%, 최대 12 중량%, 최대 10 중량%, 최대 5 중량%, 최대 4 중량%, 최대 3 중량%, 최대 2 중량%, 또는 최대 1 중량%의 산화규소(SiO2)를 포함할 수 있다. 다른 태양에서, 본체는 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최소 0.5 중량%의 산화규소(SiO2), 예컨대 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최소 1 중량%, 최소 2 중량%, 최소 5 중량%, 최소 7 중량%, 최소 9 중량%, 또는 최소 10 중량%의 산화규소(SiO2)를 포함할 수 있다. 추가 태양에서, 본체는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 함량으로 산화규소(SiO2)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 본체에는 산화규소(SiO2)가 본질적으로 없을 수 있다.
일 실시예에서, 본체는 하나 이상의 알칼리 토금속 산화물을 포함할 수 있다. 일 태양에서, 본체는 본체의 총 중량에 대해 최대 10 중량%, 예컨대 본체의 총 중량에 대해 최대 9 중량%, 최대 8 중량%, 최대 7 중량%, 최대 6 중량%, 최대 5 중량%, 최대 4 중량%, 또는 최대 3 중량%의 총 함량의 알칼리 토금속 산화물을 포함할 수 있다. 추가 태양에서, 본체는 본체의 총 중량에 대해 최소 0.1 중량%, 예컨대 본체의 총 중량에 대해 최소 0.3 중량%, 최소 0.5 중량%, 최소 0.8 중량%, 최소 1 중량%, 또는 최소 2 중량%의 총 함량의 알칼리 토류 산화물을 포함할 수 있다. 또 다른 태양에서, 본체는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 총 함량의 알칼리 토류 산화물을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 본체에는 알칼리 토류 산화물이 본질적으로 없을 수 있다.
추가 실시예에서, 본체는 산화마그네슘(MgO)을 포함할 수 있다. 일 태양에서, 본체는 본체의 총 중량에 대해 최대 10 중량%, 예컨대 본체의 총 중량에 대해 최대 9 중량%, 최대 8 중량%, 최대 7 중량%, 최대 6 중량%, 최대 5 중량%, 최대 4 중량%, 또는 최대 3 중량%의 산화마그네슘(MgO)을 포함할 수 있다. 또 다른 태양에서, 본체는 본체의 총 중량에 대해 최소 0.1 중량%, 예컨대 본체의 총 중량에 대해 최소 0.3 중량%, 최소 0.5 중량%, 최소 0.8 중량%, 최소 1 중량%, 또는 최소 2 중량%의 산화마그네슘(MgO)을 포함할 수 있다. 추가 태양에서, 본체는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 함량의 산화마그네슘(MgO)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 본체에는 산화마그네슘(MgO)이 본질적으로 없을 수 있다.
일 실시예에서, 본체는 인산염을 포함할 수 있다. 일 태양에서, 본체는 본체의 총 중량에 대해 최대 5 중량%, 예컨대 본체의 총 중량에 대해 최대 4 중량%, 또는 최대 3 중량%의 인산염을 포함할 수 있다. 다른 태양에서, 본체는 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최소 0.1 중량%, 본체의 총 중량에 대해 최소 0.3 중량%, 최소 0.5 중량%, 최소 0.8 중량%, 최소 1 중량%, 또는 최소 2 중량%의 인산염을 포함할 수 있다. 추가 태양에서, 본체는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 함량의 인산염을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 본체에는 인산염이 본질적으로 없을 수 있다.
다른 실시예에서, 본체는 산화철(Fe2O3)을 포함할 수 있다. 일 태양에서, 본체는 본체의 총 중량에 대해 최대 5 중량%, 예컨대 본체의 총 중량에 대해 최대 4 중량%, 또는 최대 3 중량%의 산화철(Fe2O3)을 포함할 수 있다. 다른 태양에서, 본체는 본체의 총 중량에 대해 최소 0.1 중량%, 예컨대 본체의 총 중량에 대해 최소 0.3 중량%, 최소 0.5 중량%, 최소 0.8 중량%, 최소 1 중량%, 또는 최소 2 중량%의 산화철(Fe2O3)을 포함할 수 있다. 추가 태양에서, 본체는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 함량의 산화철(Fe2O3)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 본체에는 산화철(Fe2O3)이 본질적으로 없을 수 있다.
특정 실시예에서, 물체는 산화크롬(III)(Cr2O3)을 포함하는 세라믹 본체를 포함할 수 있다. 일 태양에서, 본체는 산화크롬(III)(Cr2O3) 및 산화크롬(IV)(Cr2O4), 산화티타늄(TiO2), 산화지르코늄(ZrO2), 및 산화규소(SiO2)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 산화물을 포함할 수 있다. 특정 태양에서, 본체는 본체의 총 중량에 대해 최소 80 중량% 또는 최소 90 중량%의 산화크롬(III)(Cr2O3) 및 산화티타늄(TiO2), 산화지르코늄(ZrO2), 및 산화규소(SiO2)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 산화물을 포함할 수 있고, 여기서 하나 이상의 산화물의 총 함량은 본체의 총 중량에 대해 최대 20 중량% 또는 최대 10 중량%일 수 있다. 예를 들어, 본체의 특정 조성은 최소 90 중량%의 산화크롬(III)(Cr2O3) 및 최대 10 중량%의 산화티타늄(TiO2), 산화지르코늄(ZrO2), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 물체의 다른 특정 예는 최소 80 중량%의 산화크롬(III)(Cr2O3) 및 최대 20 중량%의 산화티타늄(TiO2)을 포함하는 본체를 포함할 수 있다. 추가 태양에서, 본체는 50 중량% 초과의 총 함량의 산화크롬(III)(Cr2O3) 및 산화알루미늄(Al2O3)을 포함할 수 있고, 산화지르코늄(ZrO2), 산화규소(SiO2), 또는 이들의 조합을 추가로 포함할 수 있다. 또 다른 태양에서, 본체는 최소 90 중량%의 산화크롬(IV)(Cr2O4) 및 총 최대 10 중량%의 산화티타늄(TiO2), 산화지르코늄(ZrO2), 및 산화크롬(III)(Cr2O3)을 포함할 수 있다. 물체의 본체를 제조하기 위한 재료는 최종적으로 형성된 본체에 남아 있는 미량의 하나 이상의 불순물을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 불순물의 총 함량은 본체의 총 중량에 대해 최대 5 중량%일 수 있다.
일 실시예에서, 본체는 특정 밀도를 가질 수 있다. 일 태양에서, 본체는 최소 2.8 g/cm3, 예컨대 최소 3.0 g/cm3, 최소 3.2 g/cm3, 최소 3.5 g/cm3, 최소 3.8 g/cm3, 최소 4.0 g/cm3, 최소 4.1 g/cm3, 또는 최소 4.2 g/cm3의 밀도를 가질 수 있다. 다른 태양에서, 본체는 최대 8.0 g/cm3, 예컨대 최대 7.5 g/cm3, 최대 7.0 g/cm3, 최대 6.5 g/cm3, 최대 6.0 g/cm3, 최대 5.5 g/cm3, 최대 5.4 g/cm3, 최대 5.2 g/cm3, 최대 5.0 g/cm3, 최대 4.9 g/cm3, 최대 4.7 g/cm3, 최대 4.5 g/cm3, 최대 4.3 g/cm3, 또는 최대 4.2 g/cm3의 밀도를 가질 수 있다. 추가 태양에서, 본체는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 밀도를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 물체는 비교적 조밀한 본체를 포함할 수 있다. 일 태양에서, 본체는 이론적 밀도의 최소 90%, 예컨대 이론적 밀도의 최소 92%, 최소 95%, 최소 98%, 최소 99%, 최소 99.5%, 또는 최소 99.9%의 밀도를 포함할 수 있다. 다른 태양에서, 본체는 이론적 밀도의 최대 99.9%, 이론적 밀도의 최대 99.5%, 최대 99.2%, 최대 99%, 최대 98%, 최대 96%, 또는 최대 95%의 밀도를 가질 수 있다. 추가 태양에서, 본체는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 밀도를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 물체는 공극률을 포함하는 본체를 포함할 수 있다. 일 태양에서, 본체는 개방 공극률, 폐쇄 공극률, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 추가 태양에서, 공극률의 대부분은 개방 공극률일 수 있다. 특정 예에서, 본체는 개방 공극률로 본질적으로 이루어진 공극률을 포함할 수 있다. 다른 태양에서, 공극률의 대부분은 폐쇄 공극률일 수 있다. 예를 들어, 본체는 폐쇄 공극률로 본질적으로 이루어진 공극률을 포함할 수 있다.
다른 태양에서, 본체는 세라믹 본체의 총 부피에 대해 최소 5 부피%, 예컨대 세라믹 본체의 총 부피에 대해 최소 7 부피%, 최소 9 부피%, 최소 10 부피%, 최소 12 부피%, 최소 14 부피%, 최소 15 부피%, 또는 최소 16 부피%의 공극률을 포함할 수 있다. 추가 태양에서, 본체는 본체의 총 부피에 대해 최대 30 부피%, 예컨대 본체의 총 부피에 대해 최대 25 부피%, 최대 22 부피%, 최대 20 부피%, 최대 18 부피%, 최대 16 부피%, 최대 10 부피%, 또는 최대 5 부피%의 공극률을 포함할 수 있다. 또 다른 태양에서, 본체는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 백분율들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 공극률을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 본체는 길이:폭의 특정 종횡비를 갖는 공극을 포함할 수 있다. 일 태양에서, 본체는 최소 1, 예컨대 최소 1.1, 최소 1.3, 최소 1.5, 최소 1.7, 최소 2, 최소 3, 최소 4, 최소 5, 최소 8, 또는 최소 10의 길이:폭의 평균 종횡비를 갖는 공극을 포함할 수 있다. 다른 태양에서, 본체는 최대 100, 최대 80, 최대 60, 최대 50, 최대 40, 최대 30, 최대 20, 최대 10, 또는 최대 5의 길이:폭의 평균 종횡비를 갖는 공극을 포함하는 공극률을 포함할 수 있다. 추가 태양에서, 본체는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 길이:폭의 평균 종횡비를 갖는 공극을 포함할 수 있다. 특정 태양에서, 공극의 대부분은 세장형 공극이다. 다른 특정 태양에서, 본체는 1 초과인 길이:폭의 평균 종횡비를 갖는 공극을 포함할 수 있다. 또 다른 태양에서, 본체는 실질적으로 구형인 공극을 포함하는 공극률을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 본체는 특정 크기를 갖는 공극을 포함할 수 있다. 일 태양에서, 본체는 최소 4 마이크로미터, 최소 6 마이크로미터, 최소 10 마이크로미터, 최소 20 마이크로미터, 최소 30 마이크로미터, 최소 40 마이크로미터, 최소 50 마이크로미터, 최소 70 마이크로미터, 최소 80 마이크로미터, 최소 100 마이크로미터, 최소 200 마이크로미터, 최소 300 마이크로미터, 최소 500 마이크로미터, 최소 700 마이크로미터, 최소 1 mm, 최소 3 mm, 최소 5 mm, 또는 최소 7 mm의 평균 폭을 갖는 공극을 포함할 수 있다. 다른 태양에서, 본체는 최대 10 mm, 예컨대 최대 8 mm, 최대 6 mm, 최대 4 mm, 최대 2 mm, 최대 1 mm, 또는 최대 800 마이크로미터의 평균 폭을 갖는 공극을 포함할 수 있다. 추가 태양에서, 본체는 본 명세서에 언급된 최소 및 최대 값들 중 임의의 것을 포함하는 범위의 평균 폭을 갖는 공극을 포함할 수 있다. 특정 태양에서, 본체는 실질적으로 구형인 공극을 포함하는 공극률을 포함할 수 있고, 여기서 폭은 공극의 직경이다. 더 특정한 태양에서, 본체는 50 마이크로미터 내지 8 mm 범위의 평균 직경을 갖는 실질적으로 구형인 공극을 포함할 수 있다.
많은 상이한 태양 및 실시예가 가능하다. 이들 태양 및 실시예 중 일부가 후술된다. 본 명세서를 이해한 후에, 당업자는 이들 태양 및 실시예가 단지 예시적인 것이고 본 발명의 범주를 제한하지 않는다는 것을 이해할 것이다. 실시예는 아래에 열거된 바와 같은 실시예들 중 임의의 하나 이상에 따를 수 있다.
실시예
실시예 1. 세라믹 본체를 검사하는 방법으로서, 세라믹 본체에 대해 제1 및 제2 초음파 요소를 위치시키는 단계 - 제1 및 제2 초음파 요소들은 세라믹 본체의 종축에 직교하는 방향으로 오프셋됨 -; 및 세라믹 본체 내로 초음파 신호들을 도입하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 2. 세라믹 본체를 검사하는 방법으로서, 세라믹 본체 내로 초음파 신호들을 도입하는 단계; 세라믹 본체에서 나오는 초음파 신호들을 수신하는 단계; 수신된 초음파 신호들에 기초하여 적어도 하나의 이상을 포함하는 세라믹 본체의 맵을 생성하는 단계; 및 적어도 하나의 이상의 유형, 수, 크기, 형상, 위치, 배향, 에지 선예도, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 기준들의 평가에 기초하여 세라믹 본체와 연관된 품질 값을 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 3. 실시예 1 또는 실시예 2에 있어서, 세라믹 본체는 조립자 및 미립자의 혼합물을 포함하는, 방법.
실시예 4. 실시예 1 내지 실시예 3 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 최대 10 mm, 최대 8 mm, 최대 6 mm, 또는 최대 5 mm의 입자들의 최대 입도를 포함하는, 방법.
실시예 5. 실시예 1 내지 실시예 4 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 최소 200 마이크로미터, 최소 300 마이크로미터, 최소 400 마이크로미터, 또는 최소 500 마이크로미터의 입자들의 최대 입도를 포함하는, 방법.
실시예 6. 실시예 1 내지 실시예 5 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 500 마이크로미터 초과, 최소 700 마이크로미터, 최소 900 마이크로미터, 최소 1 mm, 최소 2 mm, 최소 3 mm, 최소 4 mm, 또는 최소 5 mm의 입자들의 최대 입도를 포함하는, 방법.
실시예 7. 실시예 1 내지 실시예 6 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 본체의 총 부피에 대해 최소 200 마이크로미터 및 최대 10 mm의 입도를 갖는 최소 5 부피%의 입자들, 본체의 총 부피에 대해 최소 200 마이크로미터 및 최대 10 mm의 입도를 갖는 최소 10 부피%, 최소 20 부피%, 최소 30 부피%, 최소 40 부피%, 또는 최소 50 부피%의 입자들을 포함하는, 방법.
실시예 8. 실시예 1 내지 실시예 7 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 본체의 총 부피에 대해 최소 200 마이크로미터 및 최대 10 mm의 입도를 갖는 최대 70 부피%의 입자들, 본체의 총 부피에 대해 최소 200 마이크로미터 및 최대 10 mm의 입도를 갖는 최대 65 부피%, 최대 60 부피%, 최대 55 부피%, 최대 50 부피%, 또는 최대 45 부피%의 입자들을 포함하는, 방법.
실시예 9. 실시예 1 내지 실시예 8 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 최대 500 마이크로미터, 최대 400 마이크로미터, 최대 200 마이크로미터, 최대 100 마이크로미터, 최대 80 마이크로미터, 최대 60 마이크로미터, 최대 40 마이크로미터, 최대 20 마이크로미터, 최대 10 마이크로미터, 또는 최대 5 마이크로미터의 입자들의 최소 입도를 포함하는, 방법.
실시예 10. 실시예 1 내지 실시예 9 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 최소 0.5 마이크로미터, 최소 1 마이크로미터, 최소 2 마이크로미터, 최소 3 마이크로미터, 최소 4 마이크로미터, 또는 최소 5 마이크로미터의 입자들의 최소 입도를 포함하는, 방법.
실시예 11. 실시예 1 내지 실시예 10 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 본체의 총 부피에 대해 최소 0.5 마이크로미터 및 최대 5 마이크로미터의 입도를 갖는 최대 70 부피%의 입자들, 최소 0.5 마이크로미터 및 최대 5 마이크로미터의 입도를 갖는 최대 65 부피%, 최대 60 부피%, 최대 55 부피%, 최대 50 부피%, 또는 최대 45 부피%의 입자들을 포함하는, 방법.
실시예 12. 실시예 1 내지 실시예 11 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 본체의 총 부피에 대해 최소 0.5 마이크로미터 및 최대 5 마이크로미터의 입도를 갖는 최소 5 부피%의 입자들, 최소 0.5 마이크로미터 및 최대 5 마이크로미터의 입도를 갖는 최소 10 부피%, 최소 20 부피%, 최소 30 부피%, 최소 40 부피%, 또는 최소 50 부피%의 입자들을 포함하는, 방법.
실시예 13. 실시예 1 내지 실시예 12 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 최소 0.5 마이크로미터 및 최대 5 mm의 입도를 갖는 입자들을 포함하는, 방법.
실시예 14. 실시예 1 내지 실시예 13 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 내화성 재료를 포함하는, 방법.
실시예 15. 실시예 1 내지 실시예 14 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 산화물, 질화물, 탄화물, 인산염, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 방법.
실시예 16. 실시예 1 내지 실시예 15 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 크롬, 지르코늄, 티타늄, 알루미늄, 규소, 철, 알칼리 토금속 원소, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 금속 산화물을 포함하는, 방법.
실시예 17. 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최소 25 중량%의 산화크롬, 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최소 30 중량%, 최소 40 중량%, 최소 50 중량%, 최소 60 중량%, 최소 70 중량%, 최소 80 중량%, 최소 90 중량%, 최소 92 중량%, 최소 95 중량%, 최소 97 중량%, 또는 최소 99 중량%의 산화크롬을 포함하는, 방법.
실시예 18. 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체에는 산화크롬이 본질적으로 없는, 방법.
실시예 19. 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최대 80 중량%의 산화지르코늄, 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최대 70 중량%, 최대 60 중량%, 최대 50 중량%, 50 중량% 미만, 최대 45 중량%, 최대 40 중량%, 최대 35 중량%, 최대 30 중량%, 최대 20 중량%, 최대 10 중량%, 최대 5 중량%, 최대 4 중량%, 최대 3 중량%, 최대 2 중량%, 또는 최대 1 중량%의 산화지르코늄을 포함하는, 방법.
실시예 20. 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최소 0.5 중량%의 산화지르코늄, 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최소 1 중량%, 최소 2 중량%, 최소 5 중량%, 최소 7 중량%, 최소 9 중량%, 최소 10 중량%, 최소 15 중량%, 최소 20 중량%, 최소 25 중량%, 최소 30 중량%, 최소 32 중량%, 최소 36 중량%, 최소 40 중량%, 최소 41 중량%, 또는 최소 45 중량%의 산화지르코늄을 포함하는, 방법.
실시예 21. 실시예 1 내지 실시예 20 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체에는 산화지르코늄이 본질적으로 없는, 방법.
실시예 22. 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 세라믹 본체의 총 중량에 대해 50 중량% 미만의 산화티타늄, 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최대 40 중량%, 최대 30 중량%, 최대 20 중량%, 최대 10 중량%, 최대 5 중량%, 최대 4 중량%, 최대 3 중량%, 최대 2 중량%, 또는 최대 1 중량%의 산화티타늄을 포함하는, 방법.
실시예 23. 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최소 0.5 중량%의 산화티타늄, 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최소 1 중량%, 최소 2 중량%, 최소 5 중량%, 최소 7 중량%, 최소 9 중량%, 또는 최소 10 중량%의 산화티타늄을 포함하는, 방법.
실시예 24. 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체에는 산화티타늄이 본질적으로 없는, 방법.
실시예 25. 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최대 70 중량%의 산화알루미늄, 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최대 65 중량%, 최대 60 중량%, 최대 50 중량%, 50 중량% 미만, 최대 47 중량%, 최대 40 중량%, 최대 30 중량%, 최대 20 중량%, 최대 10 중량%, 최대 5 중량%, 최대 4 중량%, 최대 3 중량%, 최대 2 중량%, 또는 최대 1 중량%의 산화알루미늄을 포함하는, 방법.
실시예 26. 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최소 0.5 중량%의 산화알루미늄, 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최소 1 중량%, 최소 2 중량%, 최소 5 중량%, 최소 7 중량%, 최소 9 중량%, 또는 최소 10 중량%의 산화알루미늄을 포함하는, 방법.
실시예 27. 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 산화알루미늄으로 본질적으로 이루어진, 방법.
실시예 28. 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체에는 산화알루미늄이 본질적으로 없는, 방법.
실시예 29. 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 50 중량% 미만의 산화규소, 최대 40 중량%, 최대 30 중량%, 최대 20 중량%, 최대 15 중량%, 최대 12 중량%, 최대 10 중량%, 최대 5 중량%, 최대 4 중량%, 최대 3 중량%, 최대 2 중량%, 또는 최대 1 중량%의 산화규소를 포함하는, 방법.
실시예 30. 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최소 0.5 중량%의 산화규소, 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최소 1 중량%, 최소 2 중량%, 최소 5 중량%, 최소 7 중량%, 최소 9 중량%, 또는 최소 10 중량%의 산화규소를 포함하는, 방법.
실시예 31. 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체에는 산화규소가 본질적으로 없는, 방법.
실시예 32. 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 하나 이상의 알칼리 토금속 산화물을 포함하고, 알칼리 토금속 산화물의 총 함량은 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최대 10 중량%, 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최대 9 중량%, 최대 8 중량%, 최대 7 중량%, 최대 6 중량%, 최대 5 중량%, 최대 4 중량%, 또는 최대 3 중량%인, 방법.
실시예 33. 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최대 10 중량%, 본체의 총 중량에 대해 최대 9 중량%, 최대 8 중량%, 최대 7 중량%, 최대 6 중량%, 최대 5 중량%, 최대 4 중량%, 또는 최대 3 중량%의 함량으로 산화마그네슘을 포함하는, 방법.
실시예 34. 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최소 0.1 중량%, 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최소 0.3 중량%, 최소 0.5 중량%, 최소 0.8 중량%, 최소 1 중량%, 또는 최소 2 중량%의 함량으로 산화마그네슘을 포함하는, 방법.
실시예 35. 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 본체의 총 중량에 대해 최대 5 중량%, 최대 4 중량%, 또는 최대 3 중량%의 함량으로 인산염을 포함하는, 방법.
실시예 36. 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최소 0.1 중량%, 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최소 0.3 중량%, 최소 0.5 중량%, 최소 0.8 중량%, 최소 1 중량%, 또는 최소 2 중량%의 함량으로 인산염을 포함하는, 방법.
실시예 37. 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체에는 인산염이 본질적으로 없는, 방법.
실시예 38. 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 본체의 총 중량에 대해 최대 5 중량%, 최대 4 중량%, 또는 최대 3 중량%의 함량으로 산화철을 포함하는, 방법.
실시예 39. 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최소 0.1 중량%, 세라믹 본체의 총 중량에 대해 최소 0.3 중량%, 최소 0.5 중량%, 최소 0.8 중량%, 최소 1 중량%, 또는 최소 2 중량%의 함량으로 산화철을 포함하는, 방법.
실시예 40. 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체에는 산화철이 본질적으로 없는, 방법.
실시예 41. 실시예 1 내지 실시예 40 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 최소 2.8 g/cm3, 최소 3.0 g/cm3, 최소 3.2 g/cm3, 최소 3.5 g/cm3, 최소 3.8 g/cm3, 최소 4.0 g/cm3, 최소 4.1 g/cm3, 또는 최소 4.2 g/cm3의 밀도를 포함하는, 방법.
실시예 42. 실시예 1 내지 실시예 41 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 최대 8.0 g/cm3, 최대 7.5 g/cm3, 최대 7.0 g/cm3, 최대 6.5 g/cm3, 최대 6.0 g/cm3, 최대 5.5 g/cm3, 최대 5.4 g/cm3, 최대 5.2 g/cm3, 최대 5.0 g/cm3, 최대 4.9 g/cm3, 최대 4.7 g/cm3, 최대 4.5 g/cm3, 최대 4.3 g/cm3, 또는 최대 4.2 g/cm3의 밀도를 포함하는, 방법.
실시예 43. 실시예 1 내지 실시예 31 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 개방 공극률, 폐쇄 공극률, 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 공극률의 유형을 포함하는 공극률을 포함하는, 방법.
실시예 44. 실시예 1 내지 실시예 43 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 공극률을 포함하고, 공극률의 부피의 대부분은 개방 공곡률인, 방법.
실시예 45. 실시예 44에 있어서, 세라믹 본체는 개방 공극률로 본질적으로 이루어진 공극률을 포함하는, 방법.
실시예 46. 실시예 1 내지 실시예 43 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 공극률을 포함하고, 공극률의 부피의 대부분은 폐쇄 공곡률이고, 공극률은 폐쇄 공곡률로 본질적으로 이루어진, 방법.
실시예 47. 실시예 1 내지 실시예 46 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 세라믹 본체의 총 부피에 대해 최소 5 부피%, 세라믹 본체의 총 부피에 대해 최소 7 부피%, 최소 9 부피%, 최소 10 부피%, 최소 12 부피%, 최소 14 부피%, 최소 15 부피%, 또는 최소 16 부피%의 공극률을 포함하는, 방법.
실시예 48. 실시예 1 내지 실시예 47 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 본체의 총 부피에 대해 최대 30 부피%, 본체의 총 부피에 대해 최대 25 부피%, 최대 22 부피%, 최대 20 부피%, 최대 18 부피%, 최대 16 부피%, 최대 10 부피%, 또는 최대 5 부피%의 공극률을 포함하는, 방법.
실시예 49. 실시예 1 내지 실시예 42 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 이론적 밀도의 최소 90%, 이론적 밀도의 최소 92%, 최소 95%, 최소 98%, 최소 99%, 최소 99.5%, 또는 최소 99.9%의 밀도를 포함하는, 방법.
실시예 50. 실시예 1 내지 실시예 42 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 이론적 밀도의 최대 99.9%, 이론적 밀도의 최대 99.5%, 최대 99.2%, 최대 99%, 최대 98%, 최대 96%, 또는 최대 95%의 밀도를 포함하는, 방법.
실시예 51. 실시예 1 내지 실시예 48 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 공극률을 포함하고, 공극률은 세장형 공극률을 포함하는, 방법.
실시예 52. 실시예 1 내지 실시예 48 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 최소 1, 최소 1.1, 최소 1.3, 최소 1.5, 최소 1.7, 최소 2, 최소 3, 최소 4, 최소 5, 최소 8, 또는 최소 10의 길이:폭의 평균 종횡비를 갖는 공극들을 포함하는 공극률을 포함하는, 방법.
실시예 53. 실시예 1 내지 실시예 48 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 최대 100, 최대 80, 최대 60, 최대 50, 최대 40, 최대 30, 최대 20, 최대 10, 또는 최대 5의 길이:폭의 평균 종횡비를 갖는 공극들을 포함하는 공극률을 포함하는, 방법.
실시예 54. 실시예 1 내지 실시예 48 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 최소 4 마이크로미터, 최소 6 마이크로미터, 최소 10 마이크로미터, 최소 20 마이크로미터, 최소 30 마이크로미터, 최소 40 마이크로미터, 최소 50 마이크로미터, 최소 70 마이크로미터, 최소 80 마이크로미터, 최소 100 마이크로미터, 최소 200 마이크로미터, 최소 300 마이크로미터, 최소 500 마이크로미터, 최소 700 마이크로미터, 최소 1 mm, 최소 3 mm, 최소 5 mm, 또는 최소 7 mm의 폭을 갖는 공극들을 포함하는, 방법.
실시예 55. 실시예 1 내지 실시예 48 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 최대 10 mm, 최대 8 mm, 최대 6 mm, 최대 4 mm, 최대 2 mm, 최대 1 mm, 또는 최대 800 마이크로미터의 폭을 갖는 공극들을 포함하는, 방법.
실시예 56. 실시예 54 또는 실시예 55에 있어서, 세라믹 본체는 실질적으로 구형인 공극들을 포함하는 공극률을 포함하고, 폭은 공극들의 직경인, 방법.
실시예 57. 실시예 56에 있어서, 실질적으로 구형인 공극들은 50 마이크로미터 내지 8 mm 범위의 직경을 포함하는, 방법.
실시예 58. 실시예 1 내지 실시예 56 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 길이(L) 및 폭(W)을 포함하고, L≥W인, 방법.
실시예 59. 실시예 58에 있어서, 폭은 직경(D)을 포함하고, L≥D인, 방법.
실시예 60. 실시예 1 내지 실시예 57 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 두께(T)를 포함하고, L≥W≥T인, 방법.
실시예 61. 실시예 58 내지 실시예 60 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 최소 10 mm, 최소 20 mm, 최소 40 mm, 최소 60 mm, 최소 80 mm, 최소 100 mm, 최소 200 mm, 최소 300 mm, 최소 400 mm, 최소 500 mm, 최소 700 mm, 최소 900 mm, 최소 1000 mm, 최소 1200 mm, 최소 1400 mm, 또는 최소 1500 mm의 길이를 포함하는, 방법.
실시예 62. 실시예 58 내지 실시예 61 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 최대 5000 mm, 최대 4000 mm, 최대 3000 mm, 최대 2000 mm, 최대 1900 mm, 최대 1800 mm, 최대 1700 mm, 최대 1600 mm, 최대 1400 mm, 또는 최대 1200 mm의 길이를 포함하는, 방법.
실시예 63. 실시예 58 내지 실시예 62 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 최소 5 mm, 최소 10 mm, 최소 20 mm, 최소 25 mm, 최소 30 mm, 최소 40 mm, 최소 50 mm, 최소 60 mm, 최소 70 mm, 최소 80 mm, 최소 90 mm, 최소 100 mm, 최소 200 mm, 최소 300 mm, 최소 400 mm, 최소 500 mm, 최소 550 mm, 또는 최소 600 mm의 폭을 포함하는, 방법.
실시예 64. 실시예 58 내지 실시예 63 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 최대 1000 mm, 최대 900 mm, 최대 700 mm, 최대 650 mm, 최대 600 mm, 최대 500 mm, 최대 400 mm, 최대 300 mm, 최대 200 mm, 또는 최대 100 mm의 폭을 포함하는, 방법.
실시예 65. 실시예 60 내지 실시예 64 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 최소 100 mm, 최소 200 mm, 최소 250 mm, 최소 300 mm, 또는 최소 350 mm의 두께를 포함하는, 방법.
실시예 66. 실시예 60 내지 실시예 65 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 최대 1000 mm, 최대 900 mm, 최대 700 mm, 최대 600 mm, 최대 500 mm, 최대 400 mm, 최대 350 mm, 또는 최대 300 mm의 두께를 포함하는, 방법.
실시예 67. 실시예 2에 있어서, 세라믹 본체 내로 초음파 신호들을 도입하는 단계는 세라믹 본체에 대해 제1 및 제2 초음파 요소를 위치시키는 단계를 포함하고, 제1 및 제2 초음파 요소들은 세라믹 본체의 종축에 직교하는 방향으로 오프셋되는, 방법.
실시예 68. 실시예 1 및 실시예 3 내지 실시예 67 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 및 제2 초음파 요소들은 세라믹 본체의 서로 반대편에 있는 측부들에 위치되는, 방법.
실시예 69. 실시예 1 및 실시예 3 내지 실시예 68 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 및 제2 초음파 요소들은 세라믹 본체로부터 이격되는, 방법.
실시예 70. 실시예 1 및 실시예 3 내지 실시예 69 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 및 제2 초음파 요소들은 공기-결합식 트랜스듀서를 포함하는, 방법.
실시예 71. 실시예 1 및 실시예 3 내지 실시예 70 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 및 제2 초음파 요소들은 세라믹 본체의 종축에 평행한 방향으로 오프셋되는, 방법.
실시예 72. 실시예 1 및 실시예 3 내지 실시예 71 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 및 제2 초음파 요소들은 세라믹 본체의 종축에 직교하는 방향으로 제1 또는 제2 초음파 요소의 치수의 최소 30%, 제1 또는 제2 초음파 요소의 치수의 최소 40%, 최소 50%, 최소 60%, 최소 70%, 최소 80%, 또는 최소 90%만큼 오프셋되고, 치수는 직경, 폭, 길이, 둘레, 또는 두께를 포함하는, 방법.
실시예 73. 실시예 1 및 실시예 3 내지 실시예 72 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 및 제2 초음파 요소들은 제1 또는 제2 초음파 요소의 치수의 최대 5배, 제1 또는 제2 초음파 요소들의 치수의 최대 4배, 최대 3배, 최대 2배, 또는 최대 만큼 오프셋되고, 치수는 직경, 폭, 길이, 둘레, 또는 두께를 포함하는, 방법.
실시예 74. 실시예 72 또는 실시예 73에 있어서, 제1 및 제2 초음파 요소들은 직경을 포함하고, 치수는 직경을 포함하는, 방법.
실시예 75. 실시예 1 및 실시예 3 내지 실시예 74 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 및 제2 초음파 요소들은 x-축, y-축, 및 z-축 중 적어도 2개의 방향들로 오프셋되는, 방법.
실시예 76. 실시예 1 및 실시예 3 내지 실시예 75 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 종축으로 연장되는 길이를 포함하는, 방법.
실시예 77. 실시예 76에 있어서, 세라믹 본체의 종축은 x-축으로 연장되고, 세라믹 본체는 z-축으로 연장되는 폭을 포함하는, 방법.
실시예 78. 실시예 1 및 실시예 3 내지 실시예 77 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체는 y-축으로 연장되는 두께를 포함하는, 방법.
실시예 79. 실시예 58 내지 실시예 78 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 및 제2 초음파 요소들은 세라믹 본체의 폭의 최소 5%, 세라믹 본체의 폭의 최소 10%, 최소 20%, 최소 35%, 최소 50%, 최소 70%, 또는 최소 90%만큼 폭의 연장 방향으로 오프셋되는, 방법.
실시예 80. 실시예 58 내지 실시예 79 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 및 제2 트랜스듀서는 세라믹 본체의 폭의 최대 50%, 세라믹 본체의 폭의 최대 45%, 최대 40%, 최대 30%, 또는 최대 20%만큼 폭의 연장 방향으로 오프셋되는, 방법.
실시예 81. 실시예 58 내지 실시예 80 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 및 제2 초음파 요소들은 길이의 최소 0.5%, 세라믹 본체의 길이의 최소 1%, 최소 2%, 최소 5%, 최소 8%, 최소 10%, 최소 20%, 최소 30%, 최소 50%, 최소 70%, 또는 최소 90%만큼 종축의 방향으로 오프셋되는, 방법.
실시예 82. 실시예 58 내지 실시예 81 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 및 제2 초음파 요소들은 세라믹 본체의 길이의 최대 90%, 길이의 최대 80%, 최대 70%, 최대 60%, 최대 50%, 최대 40%, 최대 30%, 최대 20%, 최대 10%, 또는 최대 5%만큼 세라믹 본체의 종축의 방향으로 오프셋되는, 방법.
실시예 83. 실시예 58 내지 실시예 82 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 및 제2 요소들은 세라믹 본체의 두께의 최소 1%, 세라믹 본체의 두께의 최소 2%, 최소 5%, 최소 8%, 최소 10%, 최소 20%, 최소 30%, 최소 40%, 최소 50%, 최소 70%, 또는 최소 90%만큼 세라믹 본체의 두께의 연장 방향으로 오프셋되는, 방법.
실시예 84. 실시예 58 내지 실시예 83 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 및 제2 요소들은 세라믹 본체의 두께의 최대 90%, 세라믹 본체의 두께의 최대 80%, 최대 70%, 최대 60%, 최대 50%, 최대 40%, 최대 30%, 최대 20%, 최대 10%, 또는 최대 5%만큼 세라믹 본체의 두께의 연장 방향으로 오프셋되는, 방법.
실시예 85. 실시예 1 및 실시예 3 내지 실시예 84 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 및 제2 요소들의 중심들은 최소 20 mm, 최소 30 mm, 최소 40 mm, 또는 최소 50 mm만큼 종축에 직교하는 방향으로 오프셋되는, 방법.
실시예 86. 실시예 1 및 실시예 3 내지 실시예 85 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 및 제2 요소들의 중심들은 최대 200 mm, 최대 190 mm, 최대 180 mm, 최대 160 mm, 또는 최대 150 mm만큼 종축에 직교하는 방향으로 오프셋되는, 방법.
실시예 87. 실시예 1 및 실시예 3 내지 실시예 86 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 초음파 요소는 초음파 신호들을 송신하도록 구성되고, 제2 초음파 요소는 초음파 신호들을 수신하도록 구성되는, 방법.
실시예 88. 실시예 87에 있어서, 제1 및 제2 초음파 요소들은 각각 저주파 초음파 신호들을 송신하고 수신하도록 구성되는, 방법.
실시예 89. 실시예 1 내지 실시예 88 중 어느 한 실시예에 있어서, 초음파 신호들은 최대 500 ㎑, 최대 400 ㎑, 최대 300 ㎑, 또는 최대 200 ㎑의 주파수를 포함하는, 방법.
실시예 90. 실시예 1 내지 실시예 89 중 어느 한 실시예에 있어서, 초음파 신호들은 최소 5 ㎑, 최소 10 ㎑, 최소 50 ㎑, 최소 100 ㎑, 또는 최소 200 ㎑의 주파수를 포함하는, 방법.
실시예 91. 실시예 1 내지 실시예 90 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 또는 제2 초음파 요소에 초기 전압을 인가하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시예 92. 실시예 91에 있어서, 초기 전압은 최소 100V, 최소 200V, 최소 300V, 또는 최소 400V인, 방법.
실시예 93. 실시예 91 또는 실시예 92에 있어서, 초기 전압은 최대 800V, 최대 700V, 최대 600V, 최대 500V, 또는 최대 400V인, 방법.
실시예 94. 실시예 1 내지 실시예 93 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체의 표면의 스캔을 수행하는 단계를 포함하고, 표면은 측부 표면, 단부 표면, 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
실시예 95. 실시예 94에 있어서, 초음파 신호들은 세라믹 본체의 표면에 수직인 방향으로 세라믹 본체 내로 도입되는, 방법.
실시예 96. 실시예 94 또는 실시예 95에 있어서, 수신된 초음파 신호들에 기초하여 히스토그램을 계산하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 97. 실시예 96에 있어서, 스캔이 수용가능한지 여부를 결정하기 위해 히스토그램을 기준과 비교하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 98. 실시예 97에 있어서, 스캔이 수용가능하지 않을 때, 표면의 다른 스캔이 수행되고, 다른 스캔이 수용가능한지 여부를 결정하기 위해 다른 히스토그램이 계산되는, 방법.
실시예 99. 실시예 97에 있어서, 다른 스캔을 수행하는 단계는 제1 및 제2 초음파 요소들의 오프셋, 초기 전압, 이득 및 윈도우 파라미터들, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 획득 파라미터들을 변경하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 100. 실시예 1 내지 실시예 78 중 어느 한 실시예에 있어서, 수신된 초음파 신호들에 기초하여 이미징 데이터를 획득하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시예 101. 실시예 100에 있어서, 이미징 데이터는 시간, 속도, 진폭, 주파수, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 방법.
실시예 102. 실시예 1에 있어서, 수신된 초음파 신호들에 기초하여 세라믹 본체의 맵을 생성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시예 103. 실시예 2 내지 실시예 102 중 어느 한 실시예에 있어서, 맵은 진폭 맵, 비행-시간 맵, 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
실시예 104. 실시예 2 내지 실시예 102 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체의 맵에 사전결정된 임계치를 적용하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시예 105. 실시예 104에 있어서, 사전결정된 임계치는 유사한 세라믹 본체의 최소 30회 스캔, 유사한 세라믹 본체의 최소 40회, 최소 50회, 최소 80, 최소 100회, 또는 최소 200회 스캔의 저장된 초음파 검사 데이터에 기초하여 결정되는, 방법.
실시예 106. 실시예 104 또는 실시예 105에 있어서, 사전결정된 임계치는 송신된 초음파 신호들의 최소 15%, 최소 18%, 또는 최소 20%인, 방법.
실시예 107. 실시예 104 내지 실시예 106 중 어느 한 실시예에 있어서, 임계치는 송신된 초음파 신호들의 최대 35%, 최대 30%, 최대 25%, 또는 최대 20%인, 방법.
실시예 108. 실시예 2 내지 실시예 107 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체의 맵에서 적어도 하나의 이상을 식별하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시예 109. 실시예 108에 있어서, 적어도 하나의 이상은 복수의 감쇠된 픽셀들을 포함하는, 방법.
실시예 110. 실시예 108 또는 실시예 109에 있어서, 적어도 하나의 이상의 제1 이상을 분석하는 단계 및 적어도 하나의 이상의 제1 이상을 제1 유형 또는 제2 유형의 이상으로 분류하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시예 111. 실시예 110에 있어서, 적어도 하나의 이상의 제1 이상을 분석하는 단계는 적어도 하나의 이상의 총 표면적에 대한 제1 이상의 표면적의 백분율을 결정하는 단계; 및 백분율을 사전결정된 백분율과 비교하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 112. 실시예 109 또는 실시예 110에 있어서, 맵으로부터 적어도 하나의 이상을 추출하는 단계; 및 적어도 하나의 이상에 제2 임계치를 적용하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시예 113. 실시예 112에 있어서, 제2 임계치는 사전결정된 백분율인, 방법.
실시예 114. 실시예 111 내지 실시예 113 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 이상의 표면적의 백분율이 사전결정된 백분율 이상일 때, 제1 이상을 제1 유형의 이상으로 분류하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 115. 실시예 111 내지 실시예 113 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 이상의 표면적의 백분율이 사전결정된 백분율 미만일 때, 제1 이상을 제2 유형의 이상으로 분류하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 116. 실시예 111 내지 실시예 115 중 어느 한 실시예에 있어서, 적어도 하나의 이상의 제2 이상을 분석하는 단계 및 적어도 하나의 이상의 제2 이상을 제1 유형 또는 제2 유형의 이상으로 분류하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시예 117. 실시예 111 내지 실시예 113 및 실시예 116 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 이상, 제2 이상, 또는 둘 모두의 형상을 분석하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시예 118. 실시예 117에 있어서, 형상을 분석하는 단계는 제1 이상, 제2 이상, 또는 둘 모두의 폭:길이의 종횡비를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 119. 실시예 118에 있어서, 제3 임계치를 적용하는 단계를 추가로 포함하고, 제3 임계치는 사전결정된 폭:길이 종횡비를 포함하는, 방법.
실시예 120. 실시예 119에 있어서, 방법은 종횡비가 사전결정된 종횡비 미만일 때 제1 이상, 제2 이상, 또는 둘 모두를 제1 유형의 이상으로 분류하는 단계; 또는 종횡비가 사전결정된 종횡비 초과일 때 제1 이상, 제2 이상, 또는 둘 모두를 제2 유형의 이상으로 분류하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시예 121. 실시예 116 또는 실시예 117에 있어서, 사전결정된 폭:길이 종횡비는 저장된 초음파 검사 데이터에 기초하는, 방법.
실시예 122. 실시예 116 내지 실시예 119 중 어느 한 실시예에 있어서, 사전결정된 폭:길이 종횡비는 최대 1, 최대 0.9, 최대 0.8, 최대 0.7, 최대 0.6, 최대 0.5, 최대 0.4, 또는 최대 0.3인, 방법.
실시예 123. 실시예 116 내지 실시예 120 중 어느 한 실시예에 있어서, 사전결정된 폭:길이 종횡비는 최소 0.01, 최소 0.02, 최소 0.03, 최소 0.04, 최소 0.05, 최소 0.06, 최소 0.07, 최소 0.08, 최소 0.09, 또는 최소 0.1인, 방법.
실시예 124. 실시예 115 내지 실시예 121 중 어느 한 실시예에 있어서, 형상을 분석하는 단계는 제1 이상, 제2 이상, 또는 둘 모두의 에지 선예도 값을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 125. 실시예 122에 있어서, 에지 선예도 값에 기초하여 제1 이상, 제2 이상, 또는 둘 모두를 제1 또는 제2 유형의 이상으로 분류하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시예 126. 실시예 115 내지 실시예 117 및 실시예 122 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 이상, 제2 이상, 또는 둘 모두의 위치를 찾아내는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시예 127. 실시예 124에 있어서, 제1 이상, 제2 이상, 또는 둘 모두의 위치에 기초하여 제1 이상, 제2 이상, 또는 둘 모두를 분류하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시예 128. 실시예 115 내지 실시예 117, 실시예 122, 및 실시예 124 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 이상, 제2 이상, 또는 둘 모두의 배향을 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시예 129. 실시예 125에 있어서, 제1 이상, 제2 이상, 또는 둘 모두의 배향에 기초하여 제1 이상, 제2 이상, 또는 둘 모두를 분류하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시예 130. 실시예 93 내지 실시예 127 중 어느 한 실시예에 있어서, 세라믹 본체의 표면의 스캔을 수행하는 단계를 추가로 포함하고, 스캔을 수행하는 단계는 제1 및 제2 초음파 요소를 종축에 평행한 방향으로 정렬시키는 단계, 제1 및 제2 요소를 종축에 직교하는 방향으로 정렬시키는 단계, 또는 둘 모두를 포함하는, 방법.
실시예 131. 실시예 1에 있어서, 적어도 하나의 이상의 유형, 수, 크기, 형상, 위치, 배향, 에지 선예도, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 기준들의 평가에 기초하여 세라믹 본체와 연관된 품질 값을 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시예 132. 실시예 105 내지 실시예 131 중 어느 한 실시예에 있어서, 저장된 초음파 검사 데이터에 세라믹 본체의 초음파 검사 데이터를 추가하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시예 133. 실시예 2 내지 실시예 132 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 유형의 이상은 균열을 포함하는 결함에 대응하는, 방법.
실시예 134. 실시예 2 내지 실시예 132 중 어느 한 실시예에 있어서, 제2 유형의 이상은 밀도 변동을 포함하는 비-결함에 대응하는, 방법.
실시예 135. 실시예 133 또는 실시예 134에 있어서, 세라믹 본체가 제1 유형의 이상을 포함할 때 0의 품질 값을 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 136. 실시예 133 또는 실시예 134에 있어서, 적어도 하나의 이상이 제2 유형의 이상으로 이루어질 때 1의 품질 값을 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 137. 실시예 110 내지 실시예 136 중 어느 한 실시예에 있어서, 적어도 하나의 이상의 제1 이상 또는 제2 이상을 분석하는 단계는 자동화된 분석을 포함하는, 방법.
실시예 138. 실시예 1 내지 실시예 137 중 어느 한 실시예에 있어서, 방법은 자동화된 방법인, 방법.
실시예 139. 실시예 1 내지 실시예 137 중 어느 한 실시예에 있어서, 방법은 반-자동화된 방법인, 방법.
실시예 140. 초음파 검사 시스템으로서, 물체의 본체 내로 초음파 신호들을 도입하도록 구성되는 제1 초음파 요소; 물체의 본체에서 나오는 초음파 신호들을 수신하도록 구성되는 제2 초음파 요소; 및
적어도 하나의 이상을 포함하는 본체의 맵을 생성하고 적어도 하나의 이상의 유형, 수, 크기, 형상, 위치, 배향, 에지 선예도, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 기준들의 평가에 기초하여 본체와 연관된 품질 값을 제공하도록 구성되는 처리 요소를 포함하는, 초음파 검사 시스템.
실시예 141. 실시예 140에 있어서, 처리 요소는 컴퓨팅 디바이스, 프로세서, ASIC, FPGA, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 초음파 검사 시스템.
실시예 142. 실시예 140 또는 실시예 141에 있어서, 제1 및 제2 초음파 요소들은 공기-결합식 트랜스듀서를 포함하는, 초음파 검사 시스템.
실시예 143. 실시예 140 내지 실시예 142 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 초음파 요소는 초음파 신호들을 송신하도록 구성되고, 제2 초음파 요소는 초음파 신호들을 수신하도록 구성되는, 초음파 검사 시스템.
실시예 144. 실시예 140 내지 실시예 143 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 및 제2 초음파 요소들은 각각 저주파 초음파 신호들을 송신하고 수신하도록 구성되는, 초음파 검사 시스템.
실시예 145. 실시예 140 내지 실시예 144 중 어느 한 실시예에 있어서, 처리 요소는 수신된 초음파 신호들에 기초하여 이미징 데이터를 획득하도록 구성되는, 초음파 검사 시스템.
실시예 146. 실시예 140 내지 실시예 145 중 어느 한 실시예에 있어서, 처리 요소는 물체의 본체의 맵에서 적어도 하나의 이상을 식별하도록 구성되는, 초음파 검사 시스템.
실시예 147. 실시예 146에 있어서, 처리 요소는 적어도 하나의 이상의 분석을 수행하도록 구성되는, 초음파 검사 시스템.
실시예 148. 실시예 147에 있어서, 처리 요소는 자동화된 분석을 수행하도록 구성되는, 초음파 검사 시스템.
실시예 149. 실시예 147 또는 실시예 148에 있어서, 처리 요소는 적어도 하나의 이상을 제1 유형의 이상 또는 제2 유형의 이상으로 분류하도록 구성되는, 초음파 검사 시스템.
실시예 150. 실시예 140 내지 실시예 149 중 어느 한 실시예에 있어서, 초음파 검사 시스템은 세라믹 본체를 검사하도록 구성되는, 초음파 검사 시스템.
실시예 151. 실시예 140 내지 실시예 150 중 어느 한 실시예에 있어서, 처리 요소는 제1 및 제2 초음파 요소들을 수직 방향으로 오프셋시키도록 구성되는, 초음파 검사 시스템.
실시예 152. 실시예 2 내지 실시예 151 중 어느 한 실시예에 있어서, 맵은 세라믹 본체의 단면의 평면도 이미지를 포함하는, 방법 또는 초음파 검사 시스템.
실시예 153. 실시예 2 내지 실시예 152 중 어느 한 실시예에 있어서, 맵은 세라믹 본체의 전체 두께를 나타내는 평면도 이미지를 포함하는, 방법 또는 초음파 검사 시스템.
실시예 154. 실시예 2 내지 실시예 153 중 어느 한 실시예에 있어서, 맵은 세라믹 본체의 3-차원 이미지를 포함하는, 방법 또는 초음파 검사 시스템.
실시예 155. 실시예 2 내지 실시예 154 중 어느 한 실시예에 있어서, 맵을 생성하는 단계는 2개 초과의 컬러를 포함하는 맵, 2-컬러 맵, 또는 둘 모두를 생성하는 단계를 포함하는, 방법 또는 초음파 검사 시스템.
예
예 1
블록 샘플 S1의 초음파 검사를 수행하였다. 블록은 6×21×22 인치의 치수와 최소 90 중량%의 Cr2O3 및 최대 10 중량%의 TiO2를 가졌다. 블록은 5 mm의 최대 입도 및 5 마이크로미터의 최소 입도를 갖는 조립자 및 미립자를 포함하였다. 블록을 최대 900℃로 가열하고 신속히 냉각하여 열 충격에 의해 균열을 유도하였다. 트랜스듀서가 종축 및 종축에 직교하는 방향으로 정렬되고 오프셋되지 않은 것을 제외하고는, 본 명세서의 실시예에 기술된 바와 같은 방식으로 공기-결합식 트랜스듀서를 사용하여 블록을 통해 초음파 신호를 송신 및 수신함으로써 재가열된 블록에 대해 C-스캔을 수행하였다. 제1 스캔의 2-컬러 이미지가 도 9a에 포함되어 있다. 본 명세서의 실시예에 기술된 바와 같이, 종축에 직교하고 평행한 방향들로 트랜스듀서를 오프셋시킨 상태에서 블록의 제2 스캔을 수행하였다. 제2 스캔의 2-컬러 이미지가 도 9b에 포함되어 있다.
블록의 표면을 기계가공한 후에, 블록의 표면 상의 이상 905 내지 908의 위치에 대응하는 위치에서 내부 균열이 보이게 되었고, 블록은 이상 908에 대응하는 위치에서 균열을 따라 파단되었다. 이상 901 내지 904의 위치에 대응하는 위치에서 균열은 발견되지 않았다.
예 2
S1과 동일한 조성 및 40×16×12 인치의 크기를 갖는 블록들의 배치를 검사하였다. 배치는 52개의 양호한 블록 및 균열을 갖는 4개의 블록을 포함한다. 본 명세서의 실시예에 기술된 바와 같이 배치의 블록들에 대해 C-스캔을 수행하였다. 본 명세서의 실시예에 기술된 바와 같이 맵을 생성하고 분석하였다. 표 1은 각각의 임계치를 맵에 적용한 후에 이상을 갖는 것으로 식별된 블록의 수를 포함하는 검사 결과를 포함한다. 제1 임계치는 30%의 전송인 감쇠 임계치이다. 제2 임계치는 0.7의 크기 임계치이다. 제3 임계치는 0.3의 종횡비 임계치이다.
[표 1]
Figure pct00001
예 3
예 2의 블록들의 동일한 배치를 검사하였다. 배치는 52개의 양호한 블록 및 균열을 갖는 4개의 블록을 포함한다. 본 명세서의 실시예에 기술된 바와 같이 배치의 블록들에 대해 C-스캔을 수행하였고, 센서 전압은 200V이다. 본 명세서의 실시예에 기술된 바와 같이 맵을 생성하고 분석하였다. 표 2는 각각의 임계치를 맵에 적용한 후에 이상을 갖는 것으로 식별된 블록의 수를 포함하는 검사 결과를 포함한다. 제1 임계치는 30%의 전송인 감쇠 임계치이다. 제2 임계치는 0.4의 크기 임계치이다. 제3 임계치는 0.4의 종횡비 임계치이다.
[표 2]
Figure pct00002
예 4
블록들의 다른 배치를 검사하였다. 배치는 10개의 양호한 블록 및 균열을 갖는 10개의 블록을 포함한다. 본 명세서의 실시예에 기술된 바와 같이 배치의 블록들에 대해 C-스캔을 수행하였다. 본 명세서의 실시예에 기술된 바와 같이 맵을 생성하고 분석하였다. 표 3은 각각의 임계치를 맵에 적용한 후에 이상을 갖는 것으로 식별된 블록의 수를 포함하는 검사 결과를 포함한다. 제1 임계치는 40%의 전송인 감쇠 임계치이다. 제2 임계치는 0.9의 크기 임계치이다. 제3 임계치는 0.5의 종횡비 임계치이다.
[표 3]
Figure pct00003
예 5
블록 샘플 S5의 초음파 검사를 수행하였다. 24 인치의 길이 및 폭과 6 인치의 두께를 갖도록 블록을 등압프레싱하였다(isopressed). 블록은 블록의 총 중량에 대해 대략 94.4-95.2 중량%의 Al2O3, 2.8 중량%의 SiO2, 1-1.8 중량%의 ZrO2 및 HfO2, 최대 0.4-0.6 중량%의 TiO2, 및 0.1-0.2 중량%의 Fe2O3를 포함하였다. 소정 성분에 대해 일부 범위가 주어지더라도, 모든 성분의 함량을 합산하면 100 중량%가 된다는 것이 이해되어야 한다. 1 내지 50 마이크로미터의 입도를 갖는 미립자로 블록을 형성하였다. 블록은 블록의 총 부피에 대해 3.54 g/cc의 밀도 및 0.3 부피% 미만의 공극률을 가졌다.
블록을 최대 900℃로 가열하고 신속히 냉각하여 열 충격에 의해 균열을 유도하였다. 공기-결합식 트랜스듀서를 사용하여 블록의 길이 및 폭 방향을 따라 C-스캔을 수행하였다. 트랜스듀서가 종축 및 종축에 직교하는 방향으로 정렬되고 오프셋되지 않은 것을 제외하고는, 본 명세서의 실시예에 기술된 바와 같은 방식으로 제1 스캔을 수행하였다. 제1 스캔의 2-컬러 이미지가 도 10a에 포함되어 있다. 본 명세서의 실시예에 언급된 바와 같이 임계치를 적용한 후에, 이상 1001을 아티팩트(artifact)로서 특성화하였다. 본 명세서의 실시예에 기술된 바와 같이, 종축에 직교하고 평행한 방향들로 트랜스듀서를 오프셋시킨 상태에서 블록의 제2 스캔을 수행하였다. 제2 스캔의 2-컬러 이미지가 도 10b에 포함되어 있다. 이상 1002 내지 005를 균열로서 특성화하였다. 블록의 표면을 기계가공한 후에, 블록의 표면 상에서 이상 1001 내지 1005가 나타난 곳에서 내부 균열이 보이게 되었다.
예 6
블록 샘플 S6의 초음파 검사를 수행하였다. 1 내지 50 마이크로미터의 입도를 갖는 미립자를 사용하여 42 인치의 길이, 12 인치의 폭, 및 10 인치의 두께를 갖도록 블록을 등압프레싱하였다. 블록은 블록의 총 중량에 대해 대략 최대 0.8 중량%의 Al2O3, 32.5 중량%의 SiO2, 65.8 중량%의 ZrO2 및 HfO2, 1.1 중량%의 TiO2, 및 최대 0.8 중량%의 Fe2O3를 포함하였다. 소정 성분에 대해 일부 범위가 주어지더라도, 모든 성분의 함량을 합산하면 100 중량%가 된다는 것이 이해되어야 한다. 블록은 블록의 총 부피에 대해 4.33 g/cc의 밀도 및 0.5 부피% 미만의 공극률을 갖도록 형성하였다.
예 1에 기술된 바와 같은 유사한 방식으로 균열을 유도하였다.
공기-결합식 트랜스듀서를 사용하여 블록의 길이 및 폭 방향을 따라 C-스캔을 수행하였다. 트랜스듀서가 종축 및 종축에 직교하는 방향으로 정렬되고 오프셋되지 않은 것을 제외하고는, 본 명세서의 실시예에 기술된 바와 같은 방식으로 제1 스캔을 수행하였다. 제1 스캔의 2-컬러 이미지가 도 11a에 포함되어 있다. 본 명세서의 실시예에 기술된 바와 같이, 종축에 직교하고 평행한 방향들로 트랜스듀서를 오프셋시킨 상태에서 블록의 제2 스캔을 수행하였다. 제2 스캔의 2-컬러 이미지가 도 11b에 포함되어 있다.
블록의 표면을 기계가공한 후에, 블록의 표면 상에서 이상 1101 및 1102의 위치가 나타난 곳에서 내부 균열이 보이게 되었다. 이상 1101의 존재만으로, 블록에 균열이 발생한 것으로 고려되지 않을 것이라는 점에 주목할 필요가 있다. 이상 1102의 검출로, 블록이 균열을 갖는 것으로 결론을 내릴 수 있다.
예 7
블록 샘플 S7의 초음파 검사를 수행하였다. 54 인치의 길이, 9 인치의 폭, 및 5 내지 10 인치의 두께를 갖도록 블록을 진동캐스팅하였다(vibrocasted). 블록은 블록의 총 중량에 대해 대략 61 중량%의 Al2O3, 3 중량%의 SiO2, 4 중량%의 ZrO2 및 HfO2, 최대 2 중량%의 TiO2, 최대 2 중량%의 Fe2O3, 및 30 중량%의 Cr2O3를 포함하였다. 소정 성분에 대해 일부 범위가 주어지더라도, 모든 성분의 함량을 합산하면 100 중량%가 된다는 것이 이해되어야 한다. 블록은 대략 최대 0.5 mm의 입도를 갖는 35 중량%의 미립자, 및 0.5 내지 2 mm의 입도를 갖는 37.5 중량%의 미립자, 및 2 내지 5 mm의 입도를 갖는 조립자를 포함하였다. 블록은 블록의 총 부피에 대해 3.37 g/cc의 밀도 및 15 부피%의 공극률을 가졌다.
트랜스듀서가 종축 및 종축에 직교하는 방향으로 정렬되고 오프셋되지 않은 것을 제외하고는, 본 명세서의 실시예에 기술된 바와 같은 방식으로 공기-결합식 트랜스듀서를 사용함으로써 블록에 대해 제1 C-스캔을 수행하였다. 제1 스캔의 2-컬러 이미지가 도 12a에 포함되어 있다. 본 명세서의 실시예에 기술된 바와 같이, 종축에 직교하고 평행한 방향들로 트랜스듀서를 오프셋시킨 상태에서 블록의 제2 스캔을 수행하였다. 제2 스캔의 2-컬러 이미지가 도 12b에 포함되어 있다. 블록의 표면을 기계가공한 후에, 블록의 표면 상에서 이상 1206 및 1207의 위치가 있었던 곳에서 내부 균열이 보이게 되었다. 이상 1202 내지 1205의 위치에 대응하는 위치에서 균열은 발견되지 않았고, 이는 이상 1202 내지 1205가 아티팩트였음을 나타낸다.
예 8
샘플이 종방향 측부로 놓이고 샘플의 폭이 수직 방향인 상태에서 초음파 센서를 수평 및/또는 수직 방향으로 상이한 거리만큼 오프셋시킴으로써 블록 샘플 S9의 초음파 검사를 수행하였다. 블록은 6×21×22 인치의 치수 T×W×L과 대략 95 중량%의 Cr2O3 및 5 중량%의 TiO2를 가졌다. 블록은 5 mm의 최대 입도 및 5 마이크로미터의 최소 입도를 갖는 조립자 및 미립자를 포함하였다. 본 명세서의 실시예에 기술된 바와 같은 방식으로 공기-결합식 트랜스듀서를 사용하여 블록을 통해 초음파 신호를 송신 및 수신함으로써 블록에 대해 C-스캔을 수행하였다. 트랜스듀서는 각각 직접 샘플을 향하는 표면 부분의 35 mm의 외경을 갖고, 아래 표 4에 기재된 바와 같이 오프셋된다.
샘플이 종방향 측부로 놓이고 샘플의 폭이 수직 방향인 상태에서 초음파 센서를 수평 및/또는 수직 방향으로 상이한 거리만큼 오프셋시킴으로써 블록 샘플 S10의 초음파 검사를 수행하였다. 블록은 6×21×22 인치의 치수 T×W×L과 대략 95 중량%의 Cr2O3 및 5 중량%의 TiO2를 가졌다. 블록은 5 mm의 최대 입도 및 5 마이크로미터의 최소 입도를 갖는 조립자 및 미립자를 포함하였다. 블록을 최대 900℃로 가열하고 신속히 냉각하여 열 충격에 의해 균열을 유도하였다. 본 명세서의 실시예에 기술된 바와 같은 방식으로 공기-결합식 트랜스듀서를 사용하여 블록을 통해 초음파 신호를 송신 및 수신함으로써 재가열된 블록에 대해 C-스캔을 수행하였다. 트랜스듀서는 각각 직접 샘플을 향하는 표면 부분의 35 mm의 외경을 갖고, 아래 표 4에 기재된 바와 같이 오프셋된다.
샘플이 종방향 측부로 놓이고 샘플의 폭이 수직 방향인 상태에서 초음파 센서를 수평 및/또는 수직 방향으로 상이한 거리만큼 오프셋시킴으로써 블록 샘플 S11의 초음파 검사를 수행하였다. 블록은 6×21×22 인치의 치수 T×W×L과 대략 95 중량%의 Cr2O3 및 5 중량%의 TiO2를 가졌다. 블록은 5 mm의 최대 입도 및 5 마이크로미터의 최소 입도를 갖는 조립자 및 미립자를 포함하였다. 블록을 최대 900℃로 가열하고 신속히 냉각하여 열 충격에 의해 균열을 유도하였다. 본 명세서의 실시예에 기술된 바와 같은 방식으로 공기-결합식 트랜스듀서를 사용하여 블록을 통해 초음파 신호를 송신 및 수신함으로써 재가열된 블록에 대해 C-스캔을 수행하였다. 트랜스듀서는 각각 직접 샘플을 향하는 표면 부분의 35 mm의 외경을 갖고, 아래 표 4에 기재된 바와 같이 오프셋된다.
[표 4]
Figure pct00004
예 9
표 5에 기재된 초음파 센서의 오프셋을 제외하고는, 예 8과 동일한 조건을 사용함으로써 샘플 S10 및 S11을 검사한다. 예상된 검사 결과가 표 5에 포함되어 있다.
[표 5]
Figure pct00005
본 출원은 현 기술 수준으로부터의 발전을 나타낸다. 특히, 본 명세서의 실시예는 물체를 검사함에 있어서 예상치 못한 개선을 보여주는 프로세스 및 시스템에 관한 것이다. 특히, 프로세스 및 시스템은, 특히 비교적 큰 세라믹 물체에서, 종래의 초음파 비-파괴 프로세스에 의해 식별되지 않을 수 있는 이상의 식별을 허용하고, 위양성 오류율을 크게 감소시킬 수 있다. 더 특정하게는, 이상의 검출은 초음파 트랜스듀서를 하나 이상의 방향으로 오프셋시키는 것, 트랜스듀서를 특정 오프셋을 갖도록 위치시키는 것, 획득된 이미지에 하나 이상의 또는 단계적 임계치를 적용하는 것, 이상의 특징의 분석, 또는 이들의 임의의 조합에 의해 용이하게 될 수 있다. 임의의 이론에 구애되고자 함이 없이, 트랜스듀서를 물체의 제1 방향, 예컨대 종축으로 오프셋시키는 것이 제1 방향에 직교하는 방향으로 연장되는 이상의 개선된 검출을 용이하게 할 수 있다는 점에 주목한다. 트랜스듀서를 직교하는 적어도 2개의 방향, 예컨대 종축 및 종방향에 수직인 방향으로 오프셋시키는 것은 이상의 검출에서 전체적인 개선을 용이하게 할 수 있다.
일반적인 설명 또는 예에서 전술된 모든 동작이 요구되는 것은 아니고, 특정 동작의 일부분이 요구되지 않을 수 있으며, 기술된 것에 더하여 하나 이상의 추가 동작이 수행될 수 있다는 점에 유의한다. 또한 추가로, 동작이 열거된는 순서는 반드시 그들이 수행되는 순서는 아니다. 본 명세서의 실시예의 특성 또는 특징의 임의의 값은 통계적으로 관련된 샘플 크기로부터 유래된 평균값 또는 중앙값을 나타낼 수 있다. 달리 언급되지 않는 한, 조성은 총 100%를 기준으로 하고, 성분의 총 함량은 100%를 초과하지 않는다는 것이 이해될 것이다.
전술한 명세서에서, 개념은 특정 실시예를 참조하여 기술되었다. 그러나, 당업자는 아래의 청구범위에 기재된 바와 같은 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있다는 것을 이해한다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적인 의미보다는 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 그러한 모든 수정은 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "포함한다", "포함하는", "구비한다", "구비하는", "갖는다", "갖는" 또는 이들의 임의의 다른 변형은 비배타적인 포함을 포함하도록 의도된다. 예를 들어, 특징의 목록을 포함하는 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치가 반드시 그러한 특징으로만 제한되는 것이 아니라, 명시적으로 열거되지 않거나 그러한 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치에 고유한 다른 특징을 포함할 수 있다. 또한, 명시적으로 반대로 언급되지 않는 한, "또는"은 배타적-또는이 아닌 포괄적-또는을 지칭한다. 예를 들어, 조건 A 또는 B는 하기 중 임의의 하나에 의해 만족된다: A는 참(또는 존재함)이고 B는 거짓임(또는 존재하지 않음), A는 거짓(또는 존재하지 않음)이고 B는 참임(또는 존재함), A 및 B 둘 모두가 참임(또는 존재함).
또한, 부정관사("a" 또는 "an")의 사용은 본 명세서에 기술된 요소 및 성분을 기술하기 위해 채용된다. 이는 단지 편의상 사용되어 본 발명의 범주의 일반적인 의미를 제공하는 것이다. 이러한 설명은 하나 또는 적어도 하나를 포함하는 것으로 이해되어야 하며, 단수는 또한 그것이 달리 의미하는 것이 명백하지 않은 한 복수를 포함한다.
이점, 다른 장점, 및 문제에 대한 해결책은 특정 실시예와 관련하여 전술되었다. 그러나, 이점, 장점, 문제에 대한 해결책, 및 임의의 이점, 장점, 또는 해결책이 발생하거나 더 두드러지게 할 수 있는 임의의 특징(들)이 청구범위의 일부 또는 전부의 중요한, 필요한, 또는 본질적인 특징으로 해석되지 않아야 한다.
본 명세서를 이해한 후에, 당업자는 소정 특징이, 명확함을 위해, 별개의 실시예의 맥락에서 본 명세서에 기술되고 또한 단일 실시예에서 조합하여 제공될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 반대로, 간결함을 위해, 단일 실시예의 맥락에서 기술된 다양한 특징이 또한 별개로 또는 임의의 하위조합으로 제공될 수 있다. 또한, 범위로 언급된 값에 대한 언급은 그 범위 내의 각각의 그리고 모든 값을 포함한다.

Claims (15)

  1. 세라믹 본체(ceramic body)를 검사하는 방법으로서,
    상기 세라믹 본체에 대해 제1 및 제2 초음파 요소(ultrasonic element)를 위치시키는 단계 - 상기 제1 및 제2 초음파 요소들은 상기 세라믹 본체의 종축에 직교하는 방향으로 오프셋됨(offset) -; 및
    상기 세라믹 본체 내로 초음파 신호들을 도입하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 세라믹 본체를 검사하는 방법으로서,
    상기 세라믹 본체 내로 초음파 신호들을 도입하는 단계;
    상기 세라믹 본체에서 나오는 상기 초음파 신호들을 수신하는 단계;
    상기 수신된 초음파 신호들에 기초하여 적어도 하나의 이상(anomaly)을 포함하는 상기 세라믹 본체의 맵(map)을 생성하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 이상의 유형, 수, 크기, 형상, 위치, 배향, 에지 선예도(edge sharpness), 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 기준들의 평가에 기초하여 상기 세라믹 본체와 연관된 품질 값을 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세라믹 본체는 내화성 재료를 포함하는, 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세라믹 본체는 길이(L), 두께(T), 및 폭(W)을 포함하고, L≥W≥T인, 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세라믹 본체는 최소 0.5 마이크로미터 및 최대 5 mm의 입도(grain size)를 갖는 입자들을 포함하는, 방법.
  6. 제2항에 있어서, 상기 세라믹 본체에 대해 제1 및 제2 초음파 요소를 위치시키는 단계를 포함하고, 상기 제1 및 제2 초음파 요소들은 상기 세라믹 본체의 종축에 직교하는 방향으로 오프셋되는, 방법.
  7. 제1항 또는 제6항에 있어서, 상기 제1 및 제2 초음파 요소를 상기 세라믹 본체의 서로 반대편에 있는 측부들에 인접하게 위치시키는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 제1항 또는 제6항에 있어서, 상기 제1 및 제2 초음파 요소들은 공기-결합식 초음파 센서들(air-coupled ultrasonic sensors)을 포함하는, 방법.
  9. 제1항 또는 제6항에 있어서, 상기 제1 및 제2 초음파 요소들을 상기 세라믹 본체의 종축의 방향으로 오프셋시키는 단계를 포함하는, 방법.
  10. 제1항 또는 제6항에 있어서, 상기 제1 및 제2 초음파 요소들을 상기 세라믹 본체의 상기 종축에 직교하는 상기 방향으로 상기 제1 또는 제2 초음파 요소의 치수의 70% 초과만큼 오프셋시키는 단계를 포함하고, 상기 치수는 외경, 폭, 길이, 둘레, 또는 두께를 포함하는, 방법.
  11. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 초음파 요소들을 상기 세라믹 본체의 상기 종축으로 분리된 서로 반대편에 있는 측부들에 위치시키고 상기 제1 및 제2 초음파 요소들을 상기 세라믹 본체의 폭 방향으로 그리고 두께 방향으로 오프셋시키는 단계 - 상기 폭 방향 또는 상기 두께 방향 중 하나는 상기 종축에 직교함 -;
    상기 제1 및 제2 초음파 요소들을 상기 세라믹 본체의 상기 폭 방향으로 분리된 서로 반대편에 있는 측부들에 위치시키고 상기 제1 및 제2 초음파 요소들을 상기 세라믹 본체의 상기 종축으로 그리고 상기 두께 방향으로 오프셋시키는 단계; 또는
    상기 제1 및 제2 초음파 요소들을 상기 세라믹 본체의 상기 두께 방향으로 분리된 서로 반대편에 있는 측부들에 위치시키고 상기 제1 및 제2 초음파 요소들을 상기 세라믹 본체의 상기 종축으로 그리고 상기 폭 방향으로 오프셋시키는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 제1항 또는 제6항에 있어서, 상기 제1 및 제2 초음파 요소들은 상기 세라믹 본체의 상기 종축으로 최소 30 mm만큼 오프셋되는, 방법.
  13. 제12항에 있어서, 제1 및 제2 트랜스듀서는 상기 세라믹 본체의 상기 종축에 직교하는 방향으로 28 mm 초과만큼 오프셋되는, 방법.
  14. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    수신된 초음파 신호들에 기초하여 상기 세라믹 본체의 맵을 생성하는 단계;
    상기 맵에서 제1 이상을 식별하는 단계;
    상기 제1 이상을 분석하는 단계; 및
    상기 제1 이상을 제1 유형 또는 제2 유형의 이상으로 분류하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1 이상을 분석하는 단계는 상기 제1 이상의 표면적, 형상, 및 폭:길이의 종횡비 중 하나 이상을 사전결정된 값과 비교하는 단계를 포함하는, 방법.
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