TWI623747B - 層積體之剝離檢查方法及剝離檢查裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明係有關於一種剝離檢查方法及剝離檢查裝置,於檢查部位上即使具有補強板等之障礙物,也可簡單且明確地偵測出層積體之層間剝離,且就連較寬廣之檢查範圍也可於短時間內檢查出來。具備有:以既定之折射角θ讓超音波入射到層積體之傳輸探頭;接收於複數構件之界面上反覆反射所傳送之傳送波之接收探頭;及讓傳輸探頭與接收探頭保持在既定間隔L之探頭保持手段。接收通過超音波區域部(ultrasonically sound area)而傳送之超音波,以偵測長度作為基準偵測長度而取得,該偵測長度係以大於等於既定值偵測到所接收之傳送波的回波高度。接收通過檢查對象部E而傳送之傳送波來量測偵測長度,該偵測長度係以大於等於既定值偵測到所接收之傳送波的回波高度,藉由比較量測到之偵測長度與基準偵測長度來檢查於檢查對象部E中是否有無該層間剝離D。
Description
本發明係有關層積體之剝離檢查方法及剝離檢查裝置。更詳細為有關於從配置於層積有複數構件之層積體之一側的感應器入射超音波,同時接收通過該層積體內而傳送之超音波,且藉由評估接收到之超音波而檢查有無層間剝離之層積體之剝離檢查方法及剝離檢查裝置。
習知之層積體之剝離檢查對象,大部分為管子、容器等,於檢查時讓人進入到管子、容器等之內部,且通常為進行由內部之目視檢查、錘擊試驗、針孔檢查等。因此,於檢查時,務必要停止作業且於檢查時需要耗費大量時間。
另外,作為如上述檢查方法,如專利文獻1為揭示一種不用停止作業且可檢查內襯之剝離的方法。專利文獻1之方法,係從配管或容器外部入射超音波脈衝,取得範圍,該範圍係於超音波區域部中之多重反
射之每個反射次數之變化範圍及於模擬剝離部中之每個反射次數之變化範圍為不重複之範圍,以大於所取得之範圍中最小的反射次數,而取得反射波之反射次數,該反射波之反射次數係讓範圍高度為大於等於既定值,於層積體之檢查部中,接收多重反射波,藉由與先前取得之超音波區域部為大於等於既定值之反射波的回波高度進行比較,來檢查有無層間剝離。
然而,上述方法,若檢查部具有補強板等之障礙物情況時,就無法於測試體配置探頭,就會產生不可檢查之範圍。另外,若檢查較寬廣面積之測試範圍時,需於測試全面範圍掃描探頭,浪費較多檢查時間且也增加檢查之費用。
<專利文獻>
專利文獻1:日本特許專利第5624250號公報
有鑑於習知之缺點,本發明之目的將提供一種於檢查部位上即使具有補強板等之障礙物,也可簡單且明確地偵測出層積體之層間剝離,且就連較寬廣之檢查範圍也可於短時間內檢查出來之剝離檢查方法及剝離檢查裝置。
為了達成上述目的,本發明之剝離檢查方法之特徵,係從配置於層積有複數構件之層積體之一側的感應器入射超音波,同時接
收通過該層積體內而傳送之超音波,且藉由評估接收到之超音波而檢查有無層間剝離,該感應器,具備有:傳輸探頭(Transmitting probe),以既定之折射角讓該超音波入射到該層積體;接收探頭,接收於該複數構件之界面上反覆反射所傳送之傳送波;及探頭保持手段,距離既定之間隔且保持該傳輸探頭與該接收探頭;以已設定之探頭間隔且藉由該探頭保持手段,將該傳輸探頭及該接收探頭配置於該層積體之超音波區域部,接收通過該超音波區域部而傳送之該傳送波,且以偵測長度作為基準偵測長度而取得,該偵測長度係以大於等於既定值偵測到所接收之傳送波的回波高度;以與該已設定之探頭間隔為相同間隔,且藉由該探頭保持手段來挾持該層積體之檢查對象部而配置該傳輸探頭與該接收探頭,接收通過該檢查對象部而傳送之該傳送波來量測偵測長度,該偵測長度係以大於等於既定值偵測到所接收之傳送波的回波高度;藉由比較量測到之偵測長度與該基準偵測長度來檢查於該檢查對象部中是否有無該層間剝離之方法。
若藉由該構造的話,由於感應器具備有探頭保持手段,該探頭保持手段係距離既定之間隔且保持傳輸探頭與接收探頭,又,傳輸探頭係以既定之折射角讓該超音波入射到該層積體,接收探頭係
接收於複數構件之界面上反覆反射所傳送之傳送波,所以傳輸探頭與接收探頭之間(探頭間隔)為檢查範圍,可立即讓寬廣範圍成為檢查對象。且,以與已設定之探頭間隔為相同間隔,且藉由探頭保持手段來挾持層積體之檢查對象部而配置傳輸探頭與接收探頭,接收通過檢查對象部而傳送之傳送波來量測偵測長度,該偵測長度係以大於等於既定值偵測到所接收之傳送波的回波高度,比較量測到之偵測長度與先前於超音波區域部中取得之基準偵測長度。於此,由於讓相鄰之構件相互密合(緊密)之超音波區域部的邊界面之音壓反射率小於空氣之音壓反射率,所以超音波(傳送波)會因為於該界面上之反射或透過等而衰減。另外,若於檢查對象部存在有剝離部情況時,超音波(傳送波)不會於剝離部(空氣)上透過且幾乎也不會產生因反射而衰減的現象。因此,通過探頭之間而傳送的傳送波,若為相同之探頭間隔的話,相較於超音波區域部來說,由於剝離部之部分的傳送波之衰減程度較少,所以於剝離部之接收波形,相較於超音波區域部之接收波形來說,會讓成為大於等於既定回波高度之範圍變長。因此,利用比較基準偵測長度及偵測長度,其中該基準偵測長度係讓於先前取得之超音波區域部中之傳送波之回波高度為大於等於既定值之長度,偵測長度係於檢查對象部中所測定之長度,即可暨簡單又明確地偵測出於檢查對象部中有無層間剝離。
該傳輸探頭及該接收探頭,較佳者係挾持被設置於該層積體上之其他構件而加以配置。藉此,也可易於檢查其他構件正下方是否有無剝離。
該傳輸探頭及該接收探頭,可為縱波斜角探頭(longitudinal wave oblique angle probe)。當使用縱波斜角探頭之情況時,由於不僅縱波且橫波也會同時存在於檢查對象部,所以使得檢查對象部成為傳送各種模式之超音波,且讓信號差異更加清晰。
該感應器較佳係進一步具有:讓該傳輸探頭及該接收探頭於該層積體上掃描之掃描手段。藉此,可更加快速地檢查寬廣範圍之檢查對象部。又,掃描之方向,除了與第6圖所示之傳輸探頭及接收探頭之對向方向(超音波之傳送方向)交叉之(正交)方向Va之外,也可為與第10圖所示之與探頭之對向方向(超音波之傳送方向)一致之方向Vb。
該感應器具有:沿著第一掃描方向掃描該傳輸探頭及該接收探頭之第一掃描手段;及沿著與該第一掃描方向交叉之第二掃描方向而掃描之第二掃描手段,藉由該第一掃描手段及該第二掃描手段之掃描,可特定該層間剝離之位置。不僅可往單一方向掃描,也可利用往2個不同方向來掃描,如第16圖所示,於重複之掃描範圍中,即可計算出存在於傳輸探頭及接收探頭間之檢查對象部的層間剝離的位置。
再者,於上述任一構造中,基於通過該檢查對象部而傳送之該傳送波,可產生掃描圖像。藉此,更易於辨識信號之差異(有無層間剝離)。
該傳輸探頭及該接收探頭,也可構成配置於該層積體為彎曲之表面上。該情況下,至少該傳輸探頭為垂直探頭,該傳輸探頭,可配置於該層積體為彎曲之表面上。且,將該傳輸探頭固定於該彎曲之表面的頂部,可對該傳輸探頭往圓周方向掃描該接收探頭。藉此,以簡單構造即可有效地來檢查彎曲面之檢查對象部。於上述任一構造中,該層積體可為容器的面板部。
另外,該層積體也可為管狀體。
該複數構件,也可至少包含有:位於該一側之第一構件;設置於該第一構件之第二構件;及讓此等構件密合之粘接層。該情況下,該第一構件為鋼材質,該第二構件也可為內襯(Lining)材質,該第一構件為內襯材質,該第二構件也可為鋼材質。
為了達成上述目的,本發明之層機體之剝離檢查裝置之特徵,係具備有一信號處理裝置,該信號處理裝置係從配置於層積有複數構件之層積體之一側的感應器入射超音波,同時接收通過該層積體內而傳送之超音波且評估接收到之超音波,藉由評估接收到之超音波而檢查有無層間剝離之構造;該感應器,具備有:
傳輸探頭(Transmitting probe),以既定之折射角讓該超音波入射到該層積體;接收探頭,接收於該複數構件之界面上反覆反射所傳送之傳送波;及探頭保持裝置,距離既定之間隔且保持該傳輸探頭與該接收探頭;該信號處理裝置,事先以已設定之探頭間隔且藉由該探頭保持裝置,將該傳輸探頭及該接收探頭配置於該層積體之超音波區域部,接收通過該超音波區域部而傳送之該傳送波,且以偵測長度作為基準偵測長度而取得,該偵測長度係以大於等於既定值偵測到所接收之傳送波的回波高度;以與該已設定之探頭間隔為相同間隔,且藉由該探頭保持手段來挾持該層積體之檢查對象部而配置該傳輸探頭與該接收探頭,接收通過該檢查對象部而傳送之該傳送波來量測偵測長度,該偵測長度係以大於等於既定值偵測到所接收之傳送波的回波高度;藉由比較量測到之偵測長度與該基準偵測長度來檢查於該檢查對象部中有無該層間剝離。
該信號處理裝置,也可構成基於通過該檢查對象部而傳送之該傳送波而產生掃描圖像。作為掃描圖像,譬如可舉出B範圍圖像(Scope image)或C範圍圖像。
若藉由本發明之層積體之剝離檢查方法及剝離檢查裝置的特徵的話,於檢查部位上即使具有補強板等之障礙物,也可簡單且明確地偵測出層積體之層間剝離,且就連較寬廣之檢查範圍也可於短時間內檢查出來。
本發明之另一目的,於構造及效果方面,從以下之發明實施形態之事項即可清楚明白。
1‧‧‧剝離檢查裝置
2‧‧‧感應器
2a‧‧‧傳輸探頭
2b‧‧‧接收探頭
2c‧‧‧探頭保持手段
3‧‧‧信號處理裝置
3a‧‧‧警告手段
4‧‧‧掃描手段
5‧‧‧脈衝星
6‧‧‧接收器
6a‧‧‧前置放大器
7‧‧‧濾波器
8‧‧‧A/D轉換器
9‧‧‧顯示器
10‧‧‧層積體
11‧‧‧一側(表面)
20‧‧‧第一構件(板材)
30‧‧‧第二構件(內襯材)
40‧‧‧粘接層
50‧‧‧塗佈膜
60‧‧‧T接頭
61‧‧‧焊接部
70‧‧‧接頭部
71‧‧‧補強板
72‧‧‧焊接部
80‧‧‧容器
81‧‧‧面板
90‧‧‧管狀體
A‧‧‧管軸方向
B‧‧‧基準值
D‧‧‧剝離部
d‧‧‧剝離寬度(長度)
E‧‧‧檢查對象部
F1,F2‧‧‧界面
N‧‧‧基準偵測長度
n‧‧‧偵測長度
P‧‧‧超音波(傳送波)
V,V1,V2,Va,Vb‧‧‧掃描方向
S1,S2‧‧‧剝離指示範圍
θ‧‧‧折射角
L‧‧‧探頭間隔
第一圖:為表示本發明之剝離檢查裝置之示意圖
第二圖:為用來說明超音波動作之圖
第三圖:為模式化表示伴隨於超音波區域部中反覆反射之傳送距離與相對回波高度之關係圖表
第四圖:為表示於具有剝離部之部分中第三圖對應圖
第五圖:為說明於習知之垂直法中之檢查(掃描)圖
第六圖:為說明本發明之剝離檢查(掃描)圖
第七圖:為表示於聚乙烯內襯試驗體中之測定結果圖,其中(a)為剝離寬度0mm(超音波區域部),(b)為剝離寬度20mm,(c)為剝離寬度50mm,(d)為剝離寬度100mm
第八圖:為表示於具有補強板之聚乙烯內襯試驗體中之第七圖對應圖
第九圖:為模式化表示藉由縱波斜角探頭所入射之超音波之傳送圖
第十圖:為感應器位置及掃描方向圖
第十一圖:為表示對T接頭之探頭位置之範例圖
第十二圖:為表示對補強板部分之探頭位置之範例圖
第十三圖:為表示於容器之面板中之探頭位置之一範例圖
第十四圖:為表示於容器之面板中之探頭位置之其他例子圖
第十五圖:為表示於管狀體中之剝離檢查方法圖,其中(a)為軸方向測定,(b)為圓周方向測定,(c)(d)為傾斜方向測定
第十六圖:為表示藉由往2個方向掃描所特定剝離部之位置圖
為令本發明所運用之技術內容、發明目的及其達成之功效有更完整且清楚的揭露,茲於下詳細說明之,並請一併參閱所揭之圖式及圖號:茲參考第一圖至第六圖且進一步詳細說明本發明。
如第一圖所示,本發明之剝離檢查裝置1,大致具備有:掃描後述之層積體10之一側11(表面)上之感應器2;及控制感應器2同時處理接收到之超音波且加以評價之信號處理裝置3。該信號處理裝置3,譬如係藉由個人電腦所構成。
感應器2,係包含:以既定之折射角讓超音波入射到層積體10之傳輸探頭2a;接收於層積體10內之各構件的界面上反覆反射所傳送之傳送波之接收探頭2b;及距離既定之間隔且保持傳輸探頭2a與接收探頭2b之探頭保持手段2c。另外,於感應器2,不但安裝有包含用來偵測掃描位置之編碼器(Encoder)等之位置偵測器之掃描手段4,同時與信號處理裝置3連接。於本發明中,可讓以傳輸探頭2a及接收探頭2b所挾持之範圍(探頭間隔L)設定為檢查對象部E。
於傳輸探頭2a及接收探頭2b,譬如使用有縱波斜角探頭。
另外,探頭保持手段2c,除了藉由如第一圖所示之桿狀或板狀等所形成之形態外,也包含藉由透過編碼器等之同步控制等來實質地保持探頭間隔L之形態。掃描手段4,只要係保持傳輸探頭2a及接收探頭2b之探頭間隔L且可往相同方向(掃描方向)移動即可。
信號處理裝置3,係控制脈衝星(Pulsar)5且從傳輸探頭2a產生超音波脈衝。所產生之超音波脈衝,係通過(或者透過)層積體10之各構件20、30、40內及於各界面反射且以接收探頭2b來接收。所接收到之超音波(傳送波),係藉由接收器6及/或
前置放大器6a來放大,以藉由濾波器7去除雜訊之狀態下,藉由A/D轉換器8轉換成數位信號。且,以信號處理裝置3進行信號處理且顯示於顯示器9。
信號處理裝置3,係處理掃描手段4之位置偵測器所偵測到之感應器2之掃描位置資料及接收信號,且產生B範圍圖像或C範圍圖像等之掃描圖像,顯示到顯示器9。再者,信號處理裝置3,也可具備用來警告存在剝離之警告手段3a。
成為檢查對象之層積體10,如第一圖、第二圖所示,譬如包含有:作為第一構件20之板材;及於該板材20透過藉由粘接劑所形成之粘接層,作為粘接於板材20之第二構件30之內襯材。該層積體10譬如為管子或水箱(tank)等。作為層積體10之各構件,雖譬如可各舉出:以不銹鋼板(SUS板)作為板材20,以氟樹脂襯裡(PTFE)作為內襯材質30,以環氧樹脂粘接劑作為粘接層40。
但也不限定於此等材料。另外,於板材20之表面側11雖形成有塗佈膜50,但本發明也適用於無論存在或不存在塗佈膜50之情況。
其次,將說明入射到層積體10之超音波之動作(傳送)。
如第二圖所示,於傳輸探頭2a及接收探頭2b之探頭間隔L中,於板材20,內襯材質30及粘接層40相互密合且不存在剝離之超音波區域部上,以折射角θ入射之大部分超音波,係於界面F1反射且通過板材20傳送。惟,一部分係入射到內襯材質30且通過內襯材質30傳送。另外,藉由板材20及粘接層40所構成之
界面F1之音壓反射率係小於1,所以會因於界面F1上之反射而衰減。
另外,若於板材20及粘接層40之間存在有剝離部之情況下,於板材20內反射且傳送之超音波,係與剝離部D內之空氣之界面F2上反射。於此,剝離部D之空氣之音壓反射率約為1,即使反覆反射基本上也不會衰減。
於此,第三圖及第四圖為模式化表示於垂直入射中之各種材質之音壓反射率之變化圖表。縱軸為表示相對回波高度(dB),橫軸為表示伴隨反覆反射之傳送距離(於圖中橫軸及以下記載中,僅稱之為「傳送距離」)。雖隨著材質會使音壓反射率有所不同,但任一空氣之音壓反射率小於1,隨著反射次數之增加且依據增長傳送距離,該差異也變大。若無剝離部D之情況下(超音波區域部),會藉由於與相鄰接之構件之界面F1上之反射或透過而衰減。
另外,若存在有剝離部D之情況下,在於超音波區域部中界面F1上之反射,會置換成與剝離部D之空氣之界面F2上之反射,所以於剝離部D之中,幾乎不會產生因反射而衰減之現象。另外,由於在剝離部D上不會產生透過,所以不會受到因透過而衰減之影響。因此,如第三圖、第四圖所示,相較於剝離部來說,超音波區域部這一方會伴隨反射次數之增加且依據增長傳送距離而讓回波高度之差距變大。同時,於剝離部D上,由於為空氣之反射,所以於剝離部D上,不會降低回波高度。因此,若存在有剝離部D
之情況下,回波之出現範圍認為會大於超音波區域部。再者,超音波之折射角θ較小者,會增加在於傳送路徑中之界面F1之反射次數,所以也會增加於與剝離部D之空氣之界面F2上之反射次數,且讓超音波區域部及剝離部之信號差異更加明顯。
如此一來,將作為超音波之傳送距離之探頭間隔L設定為一定,若於具有超音波區域部及剝離部之部分比較各傳送波之信號的話,出現於大於等於既定之回波高度(信號強度)之長度(範圍),會讓衰減更多之超音波區域部這一方變短(縮小)。故,將偵測長度作為基準偵測長度而事先取得,該偵測長度係以大於等於既定值偵測到於超音波區域部中傳送波之回波高度,利用與偵測長度作為基準偵測長度來比較,該偵測長度係大於等於既定值偵測到於檢查對象部E中之傳送波之回波高度,即可偵測出剝離部D。又,所謂偵測長度,係表示從接收到之傳送波的回波高度為最初大於等於既定值之傳送位置(時間)開始,直到最後為大於等於既定值之傳送位置(時間)之距離或時間。
其次,將說明以層積體10為例作為剝離檢查方法之步驟。
首先,以已設定之探頭間隔L且藉由探頭保持手段2c將傳輸探頭2a與接收探頭2b配置於密合板材20,內襯材質30及粘接層40之層積體10之超音波區域部,且從板材20之表面以折射角θ入射超音波,同時接收通過探頭間隔L而傳送之傳送波。且,如第七圖(a)所示,以偵測長度作為基準偵測長度N而取得,該偵
測長度係以大於等於既定值偵測到所接收之傳送波的回波高度,記憶到信號處理裝置3。另外,回波高度之既定值也係預先設定為任意基準值。於第七圖例子上,係以信號之回波高度出現於顯示器9上之100%振幅顯示之20%以上之強度為基準。
於此,於決定基準偵測長度N上,如上述所言,於層積體10之超音波區域部上載放感應器2。但,並非限定於此,也可使用有別於層積體10之另一超音波區域測試體或相當於超音波區域測試體之其他裝置或其他構件。如此一來,由於「超音波區域部」為「部」,所以於此等涵蓋有「成為檢查對象體之層積體10之任意處」及「有別於層積體10之另一測試體(片)或相當於此之其他裝置或構件」之兩者。
其次,以與先前相同探頭間隔L,且藉由探頭保持手段2c來挾持層積體10之檢查對象部E而配置傳輸探頭2a與接收探頭2b,接收通過檢查對象部E而傳送之傳送波來量測偵測長度n(茲參考第七圖(a))。又,該情況之既定值,係與於先前之超音波區域部上之測定時所設定之既定值(基準值)相同值。且,比較量測到之偵測長度n與先前取得之基準偵測長度N,若偵測長度n比基準偵測長度N長的話,則判斷於傳輸探頭2a與接收探頭2b之間(檢查對象部E)存在有剝離部D。
於此,由於以已設定之探頭間隔L且藉由探頭保持手段2c保持傳輸探頭2a與接收探頭2b而檢查,所以即使於傳輸探頭2a
與接收探頭2b之間有障礙物,即可檢查該障礙物之正下方是否有無剝離。同時,於習知之垂直法上,為了要檢查檢查對象部需全面進行方形掃描(茲參考第五圖),但是本發明,係藉由探頭保持手段2c保持探頭間隔L且掃描,如第六圖所示,所有單方向掃描邊角,也可大幅縮短檢查時間且也檢查效率佳。
又,若判斷存在有剝離部D之情況時,也可藉由警告手段3a來警告。當然,處理掃描手段4之位置偵測器4之位置偵測器之掃描位置資料及傳送波,譬如也可與圖表一同產生及顯示,或者單獨產生及顯示B範圍圖像或C範圍圖像等之掃描圖像。也可於此等圖像顯示出有無剝離。
於此,發明者們,進行實驗用來驗證本發明之檢查方法及裝置之實用性。如第七圖及第八圖所示。各圖為整體性顯示B範圍圖像及A範圍圖像。於第七圖及第八圖之測試體,使用層積有板狀之鋼材及聚乙烯的內襯材測試體。於該邊界面上各形成剝離寬度(長度)不同之模擬剝離部。另外,探頭係使用斜角探頭,該斜角探頭係以5MHz之傳感器(Transducer)且於鋼鐵上具有縱波為10度之折射角,於第七圖例子上,探頭間隔設為100mm,於第八圖例子上,探頭間隔設為300mm。
於第七圖(a)所示之超音波區域部(剝離部為0mm)之情況下,接收波形之回波高度超過顯示高度之20%(基準值為圖中符號B)的範圍(基準偵測長度N),為258mm。另外,於第七圖(b)
所示之剝離部為20mm上之相同範圍(偵測長度n1),為311mm,於第七圖(c)所示之剝離部為50mm上之相同範圍(偵測長度n2),為331mm,於第七圖(d)所示之剝離部為100mm上之相同範圍(偵測長度n3),為417mm。如此一來,於全部之剝離測試體上超過基準值之範圍(偵測長度n1~n3)係比超過超音波區域測試體之基準值的範圍(基準偵測長度N)較長且依據剝離寬度變長也讓出現範圍變長。
另外,第八圖顯示進一步於模擬剝離部之上部設置有泥板(Caul plates)之測試體之結果。於第八圖(a)所示之超音波區域部(剝離部為0mm)之情況下,接收波形之回波高度超過顯示高度之20%(基準值為圖中符號B)的範圍(基準偵測長度N),為258mm。另外,於第八圖(b)所示之剝離部為20mm上之相同範圍(偵測長度n1),為1222mm,於第八圖(c)所示之剝離部為50mm上之相同範圍(偵測長度n2),為1557mm,於第八圖(d)所示之剝離部為300mm上之相同範圍(偵測長度n3),為1600mm。於該例子中,相同之,於全部之剝離測試體上,超過基準值的範圍(長度)係比超音波區域測試體較長,且依據剝離寬度變長也讓出現範圍變長。如此一來,若出現範圍(偵測長度n)比超音波區域部者(基準偵測長度N)長的話,經證實可判斷存在有剝離部。又,發明者們,除了探頭間隔為100mm以外,也可以25,50,200,300mm進行相同實驗且可偵測出剝離。再者,即使以氟樹脂或環氧樹脂之內襯試驗體來取代聚乙烯而進行相同實驗,也可偵測出剝離。
最後,說明本發明之另一可實施形態。
於上述實施形態中,如第七、八圖所示,以使用A範圍圖像及B範圍圖像之檢查例子作為範例。但,也可以構成單獨顯示A範圍圖像,B範圍圖像或構成各自切換。
於上述實施形態中,於傳輸探頭2a與接收探頭2b,使用縱波斜角探頭。如第九圖所示,當使用縱波斜角探頭之情況時,不僅縱波Pa(圖中實線所示)連橫波Pb(圖中虛線所示),也同時從在於層積體10中。若不超過於縱波Pa之鋼測試體中之臨界角之情況時,於鋼測試體中存在有縱波Pa及橫波Pb,於表面及底面上每反覆反射,就轉換成模式且往縱波Pa及橫波Pb來傳送。因此,存在有模式轉換之波及於不進行模式轉換而傳送原本之縱波及橫波的波。因此,由於在層積體10中傳送各種模式之超音波,所以超音波區域部及剝離部之信號差異就很明顯。
另外,於上述實施例上,雖係舉出讓縱波之折射角θ設為10度之例子來說明,但並非限定於此,譬如也可適用5度或2度之探頭。如第九圖所示,若比較折射角θ a(傳送波)Pa及折射角θ a’(傳送波)Pa’,折射角較小之θ a之超音波Pa這一方會大於在第一構件20及第二構件30之界面之反射次數,所以也會讓於與剝離部D之空氣之界面F2上之反射次數增加。因此,折射角θ較小者,能夠讓超音波區域部及剝離部D之信號差異更加明顯。於此,由於從探頭所接收到之超音波係具有擴展之光束,所以從垂
直探頭接收到之超音波光束上,存在有超過折射角θ為0度之超音波。因此,若可觀測到如此之超音波的話,則本發明也可使用垂直探頭。
於上述實施例上,藉由掃描手段4所掃描之感測器2之掃描方向,如第六圖所示,係構成與超音波之傳送方向(傳輸探頭2a與接收探頭2b為對向之方向)垂直之方向Va。但如第十圖所示,也可構成往與傳送方向為相同方向Vb進行掃描。
另外,於本發明上,由於可將傳輸探頭2a與接收探頭2b之間設定作為檢查對象部E,所以於此等探頭之間,若為可傳送超音波之形態的話,則就並無特別限定包含層積體10之檢查對象物。
譬如,相對於第十一圖所示之焊接部61之T接頭60,探頭配置之組合,利用本方法也可適用於A和B,A和C,A和D,A和E之任一組合。另外,將探頭2a,2b配置於內襯材30側,也可適用於A和G或者F和G組合上。再者,具有焊接之接頭不限定於T接頭60,譬如也可適用於如第十二圖所示之具有補強板17之接頭部70。
再者,如第十三圖所示,譬如於用來收容化學藥品等液體之容器罐等之容器80之半球狀的面板81之頂點,設置垂直探頭作為傳輸探頭2a,即使往圓周方向掃描也可僅檢查另一個之探頭2b。
此種情況下,探頭2b為垂直探頭或斜角探頭皆可。又,也可讓傳
送接收為反向。另外,如第十四圖所示,於面板81上讓傳輸探頭2a與接收探頭2b對向且加以配置,就保持探頭間距離L且往相同圓周方向掃描也可。
再者,作為具有彎曲表面之層積體10,並非限定於容器80之面板81,也可舉出管狀體90。此種情況下,如第十五圖(a)所示,也可往管狀體90之管軸方向A傳送超音波而偵測出剝離部D,或者,如第十五圖(b)所示,也可往圓周方向傳送超音波而偵測出剝離部D。再者,如第十五圖(c)、(d)所示,也可往與管軸方向A交叉之方向(斜方向)傳送超音波P而偵測出剝離部D。
於上述實施例上,感應器2具有成對之傳輸探頭2a及接收探頭2b,用來偵測於該之間有無剝離之存在。因此,於從單一方向來偵測(掃描)上,剝離無法特定於探頭2a,2b間之任何位置。
所以,當取得剝離部D之位置情況下,如第十六圖所示,利用往第一掃描方向掃描第一傳輸探頭2a1及第一接收探頭2b1而特定剝離指示範圍S1,同時,利用往與第一掃描方向V1正交之第二掃描方向掃描V2掃描第二傳輸探頭2a2及第二接收探頭2b2而特定剝離指示範圍S2。且,從所指示之剝離指示範圍S1,S2之重複範圍即可特定剝離部D之位置。又,往不同2個方向(第一掃描方向掃描V1及第二掃描方向掃描V2)掃描,除了於如圖所示之每個掃描方向,各使用感應器2來進行掃描之外,也可使用單一感應器2而改變掃描方向來掃描。
<產業上之可利用性>
本發明之層積體之剝離檢查方法及剝離檢查裝置,係一種可利用檢查作為層積有複數構件之層積體之儲存容器或是介於配管等中之構件間的薄層之各界面當中之剝離。譬如,也可適用於用來偵測CFPR材料及鋁之黏接,或於鋁與銅之黏接等之不同材料層積體當中之層間剝離。
以上所舉者僅係本發明之部份實施例,並非用以限制本發明,致依本發明之創意精神及特徵,稍加變化修飾而成者,亦應包括在本專利範圍之內。
綜上所述,本發明實施例確能達到所預期之使用功效,又其所揭露之具體技術手段,不僅未曾見諸於同類產品中,亦未曾公開於申請前,誠已完全符合專利法之規定與要求,爰依法提出發明專利之申請,懇請惠予審查,並賜准專利,則實感德便。
Claims (15)
- 一種層積體之剝離檢查方法,從配置於層積有複數構件之層積體之一側的感應器入射超音波,同時接收通過該層積體內而傳送之超音波,且藉由評估接收到之超音波而檢查有無層間剝離,該感應器,具備有:傳輸探頭(Transmitting probe),以既定之折射角讓該超音波入射到該層積體;接收探頭,接收於該複數構件之界面上反覆反射所傳送之傳送波;及探頭保持手段,距離既定之間隔且保持該傳輸探頭與該接收探頭;以已設定之探頭間隔且藉由該探頭保持手段,將該傳輸探頭及該接收探頭配置於該層積體之超音波區域部,接收通過該超音波區域部(ultrasonically sound area)而傳送之該傳送波,且以偵測長度作為基準偵測長度而取得,該偵測長度係以大於等於既定值偵測到所接收之傳送波的回波高度;以與該已設定之探頭間隔為相同間隔,且藉由該探頭保持手段來挾持該層積體之檢查對象部而配置該傳輸探頭與該接收探頭,接收通過該檢查對象部而傳送之該傳送波來量測偵測長度,該偵測長度係以大於等於既定值偵測到所接收之傳送波的回波高度;藉由比較量測到之偵測長度與該基準偵測長度來檢查於該檢查對象部中是否有無該層間剝離。
- 如申請專利範圍第1項所述之層積體之剝離檢查方法,其中,該傳輸探頭及該接收探頭,係挾持被設置於該層積體上之其他構件而加以配置。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之層積體之剝離檢查方法,其中,該傳輸探頭及該接收探頭,係縱波斜角探頭(longitudinal wave oblique angle probe)。
- 如申請專利範圍第1項所述之剝離檢查方法,其中,該感應器進一步具有:讓該傳輸探頭及該接收探頭於該層積體上掃描之掃描手段。
- 如申請專利範圍第1項所述之層積體之剝離檢查方法,其中,該感應器進一步具有:沿著第一掃描方向掃描該傳輸探頭及該接收探頭之第一掃描手段;及沿著與該第一掃描方向交叉之第二掃描方向而掃描之第二掃描手段,藉由該第一掃描手段及該第二掃描手段之掃描,特定該層間剝離之位置。
- 如申請專利範圍第4或5項所述之層積體之剝離檢查方法,其中,基於通過該檢查對象部而傳送之該傳送波,產生掃描圖像。
- 如申請專利範圍第1項所述之層積體之剝離檢查方法,其中,該傳輸探頭及該接收探頭,係配置於該層積體為彎曲之表面上。
- 如申請專利範圍第7項所述之層積體之剝離檢查方法,其中,至少該傳輸探頭係垂直探頭,且將該垂直探頭固定於該彎曲之表面頂部,對著該傳輸探頭往圓周方向掃描該接收探頭。
- 如申請專利範圍第7或8項所述之層積體之剝離檢查方法,其中,該層積體係一容器的面板部。
- 如申請專利範圍第7項所述之層積體之剝離檢查方法,其中,該層積體係一管狀體。
- 如申請專利範圍第1、2、4、5、7、8或10項中之任一項所述之層積體之剝離檢查方法,其中,該複數構件,至少包含有:位於該一側之第一構件;設置於該第一構件之第二構件;及讓此等構件密合之粘接層。
- 如申請專利範圍第11項所述之層積體之剝離檢查方法,其中,該第一構件為鋼材質,該第二構件為內襯(Lining)材質。
- 如申請專利範圍第11項所述之層積體之剝離檢查方法,其中,該第一構件為內襯材質,該第二構件為鋼材質。
- 一種層積體之剝離檢查裝置,具備有一信號處理裝置,該信號處理裝置係從配置於層積有複數構件之層積體之一側的感應器入射超音波,同時接收通過該層積體內而傳送之超音波且評估接收到之超音波,藉由評估接收到之超音波而檢查有無層間剝離,該感應器,具備有:傳輸探頭(Transmitting probe),以既定之折射角讓該超音波入射到該層積體;接收探頭,接收於該複數構件之界面上反覆反射所傳送之傳送波;及探頭保持裝置,距離既定之間隔且保持該傳輸探頭與該接收探頭;該信號處理裝置,事先以已設定之探頭間隔且藉由該探頭保持裝置,將該傳輸探頭及該接收探頭配置於該層積體之超音波區域部,接收通過該超音波區域部而傳送之該傳送波,且以偵測長度作為基準偵測長度而取得,該偵測長度係以大於等於既定值偵測到所接收之傳送波的回波高度;以與該已設定之探頭間隔為相同間隔,且藉由該探頭保持手段來挾持該層積體之檢查對象部而配置該傳輸探頭與該接收探頭,接收通過該檢查對象部而傳送該傳送波來量測偵測長度,該偵測長度係以大於等於既定值偵測到所接收之傳送波的回波高度;藉由比較量測到之偵測長度與該基準偵測長度來檢查於該檢查對象部中是否有無該層間剝離。
- 如申請專利範圍第14項所述之層積體之剝離檢查裝置,其中,該信號處理裝置,係基於通過該檢查對象部而傳送之該傳送波而產生掃描圖像。
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