TWI809492B - 超音波式檢查裝置、支撐體的檢查方法、以及支撐體的檢查程式 - Google Patents

超音波式檢查裝置、支撐體的檢查方法、以及支撐體的檢查程式 Download PDF

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Abstract

一種超音波式檢查裝置(A)，係檢查支撐體(C)，該支撐體係至少一部分用金屬構件來形成，並用於製造膜；超音波式檢查裝置(A)具備：收發訊部(11)，其係使用超音波探子(2)，介隔著接觸介質(B)來把超音波發送到金屬支撐體(C)內，並且，接收來自支撐體(C)的內部的超音波回波；斷層影像產生部(12)，其係根據在用超音波探子(2)對支撐體(C)內進行超音波掃描之際在各掃描位置檢測到的超音波回波，來產生支撐體(C)內的斷層影像；以及評量部(13)，其係對斷層影像進行影像解析，根據起因於從超音波探子(2)送出的超音波的支撐體(C)的金屬構件的表背面間中的多重反射而在斷層影像內表露出的層狀影像的樣態，來評量支撐體(C)的內部的狀態。

Description

超音波式檢查裝置、支撐體的檢查方法、以及支撐體的檢查程式
本揭示有關超音波式檢查裝置、支撐體的檢查方法、以及支撐體的檢查程式。
在製造膜之際，使用有用於支撐膜的皮帶或滾筒等的金屬製的支撐體(以下，稱為「金屬支撐體」)。例如，在製造廣泛使用在偏光板或電子顯示器之聚合物膜之際(例如，溶液製膜法)，在膜的初始乾燥工序使用用於支撐原材料的皮帶或滾筒，而且，為了後乾燥或膜的搬運等，使用有搬運輥。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特表2016-517494號專利公報 [專利文獻2]日本特開2007-083451號專利公報 [專利文獻3]日本特開平11-051910號專利公報
[發明欲解決之課題]
順便一說，在金屬支撐體的表面存在有瑕疵、汙垢、或是針孔(亦即，孔)等的缺陷(以下，稱為「缺陷」)的話，會招致製造出的膜的品質下降這一點是廣為人知(例如，專利文獻1及專利文獻2)。特別是，使聚合物溶液從縫模流鑄到滾筒、皮帶、及載體膜等的支撐體上而形成片狀，從已得到之片狀的膜使溶媒乾燥，經此來製造膜之溶液製膜法中，起因於在金屬支撐體(在此為滾筒及皮帶)的表面所存在的缺陷，容易在膜的表面產生針孔缺點。
從這樣的背景，以往，這種的膜的製造設備中，定期地檢查金屬支撐體的表面，該檢查下在金屬支撐體的表面檢測到缺陷的情況下，進行經由研磨等來修理金屬支撐體之處理。
這種的膜的製造設備中，在金屬支撐體的檢查時及修理時，停止了膜的生產線，所以從生產力提升的觀點來看，在短時間內結束從檢查步驟到修理步驟是必需的。這一點，在金屬支撐體的內部存在有孔隙(亦即，空孔)或異物的話，是有在修理金屬支撐體之際，在金屬支撐體的表面產生新的缺陷之課題。此乃是，在修理金屬支撐體之際，在金屬支撐體的表面產生新的缺陷的話，產生了修理步驟長期化、或是反覆進行修理步驟的狀態造成生產力的下降的緣故。
為此，在防止膜品質的下降、及生產力的下降方面，導入缺陷的體現性低的金屬支撐體是有必需。而且，在事前可以預測修理步驟後的狀態為必要不可缺。特別是，這種的金屬支撐體，係在隨該金屬支撐體製造時的彎形加工等受到了大的壓力的狀態下進行裝配的緣故，其內部構造(例如，結晶構造)係經過時間性的變化，一下子變成含有多數的孔隙或異物。因此，理想上，在檢查金屬支撐時、或是把金屬支撐體裝入到膜的製造設備之前，在預測得到該金屬支撐體的壽命之程度下，高精度評量並得到金屬支撐體的內部的狀態。
本揭示係有鑑於上述問題點而為之創作，其目的在於提供一種超音波式檢查裝置、支撐體的檢查方法、及支撐體的檢查程式，其係可以高精度評量用在膜的製造之支撐體的內部的狀態。 [解決課題之手段]
為了解決前述的課題之主要的本揭示為， 一種超音波式檢查裝置，係檢查支撐體，該支撐體係至少一部分用金屬構件來形成，並用於製造膜；其特徵為具備： 收發訊部，其係使用超音波探子，介隔著接觸介質來把超音波發送到前述支撐體內，並且，接收來自前述支撐體的內部的超音波回波； 斷層影像產生部，其係根據在用前述超音波探子對前述支撐體內進行超音波掃描之際在各掃描位置檢測到的前述超音波回波，來產生前述支撐體的斷層影像；以及 評量部，其係對前述斷層影像進行影像解析，根據起因於從前述超音波探子送出的超音波的前述支撐體的金屬部的表背面間中的多重反射而在前述斷層影像內表露出的層狀影像的樣態，來評量前述支撐體的內部的狀態。
而且，在另一的面向下，為 一種檢查方法，係檢查支撐體，該支撐體係用於製造膜；其特徵為具有以下處理： 使用超音波探子，介隔著接觸介質來把超音波發送到前述支撐體內，並且，接收來自前述支撐體的內部的超音波回波之處理； 根據在用前述超音波探子對前述支撐體內進行超音波掃描之際在各掃描位置檢測到的前述超音波回波，來產生前述支撐體的斷層影像之處理；以及 對前述斷層影像進行影像解析，根據起因於從前述超音波探子送出的超音波的前述支撐體的金屬部的表背面間中的多重反射而在前述斷層影像內表露出的層狀影像的樣態，來評量前述支撐體的內部的狀態之處理。
而且，在另一個面向下，為 一種檢查程式，係檢查支撐體，該支撐體係用於製造膜；其特徵為具有以下處理： 使用超音波探子，介隔著接觸介質來把超音波發送到前述支撐體內，並且，接收來自前述支撐體的內部的超音波回波之處理； 根據在用前述超音波探子對前述支撐體內進行超音波掃描之際在各掃描位置檢測到的前述超音波回波，來產生前述支撐體的斷層影像之處理；以及 對前述斷層影像進行影像解析，根據起因於從前述超音波探子送出的超音波的前述支撐體的金屬部的表背面間中的多重反射而在前述斷層影像內表露出的層狀影像的樣態，來評量前述支撐體的內部的狀態之處理。 [發明效果]
根據有關本揭示的超音波式檢查裝置，可以高精度評量用在膜的製造之支撐體的內部的狀態。
以下參閱附圖，並詳細說明有關本揭示的適合的實施方式。還有，本說明書及圖面中，就有關具有實質上的相同的功能之構成要件，賦予相同的元件符號，省略重複說明。
[金屬支撐體的超音波式檢查裝置的構成] 以下，參閱圖1~圖4，說明有關與一實施方式有關的超音波式檢查裝置的構成。還有，有關本實施方式之超音波式檢查裝置係被使用在檢查膜的製造設備所使用的支撐體的內部的狀態，特別是支撐體的內部構造的均一性。
圖1為表示超音波式檢查裝置A的外觀的其中一例之圖。圖2為表示超音波式檢查裝置A的構成的其中一例之圖。圖3為表示超音波式檢查裝置A所具有的超音波探子2的配設狀態的其中一例之圖。
有關本實施方式的超音波式檢查裝置A，例如是檢查在溶液製膜法所致之膜的製造設備所使用的金屬製的皮帶(以下，稱為「金屬支撐體C」)之檢查裝置。金屬支撐體C例如是藉由具有相互有表裡關係之第1面Ca與第2面Cb之不鏽鋼製的金屬板所形成。還有，在圖3，金屬支撐體C的第1面Ca乃是與超音波探子2的超音波收發訊面對置的側的面。而且，金屬支撐體C的第2面Cb乃是把該金屬支撐體C裝入到了膜的製造設備時，搬運膜的側(與膜抵接的側)的面。
但是，作為超音波式檢查裝置A所致之檢查對象的支撐體，係不限於如金屬板般全部用金屬材料來構成，也可以是利用鍍覆等在用絕緣材料構成的支撐體的表面形成的金屬構件。該情況下，超音波式檢查裝置A所致之檢查對象，為在用絕緣材料構成的支撐體的表面形成的金屬構件的內部構造。
超音波式檢查裝置A，係把超音波探子2安裝到超音波式檢查裝置本體1來構成。還有，本體1與超音波探子2，係透過纜線來電性連接。超音波式檢查裝置A係使用超音波來可視化金屬支撐體C的內部的狀態，經此，評量金屬支撐體C的內部的狀態。
超音波探子2，係構成包含有：進行超音波與電訊號的相互變換之複數個壓電振動件(在此，為256個的壓電振動件)21、及用於個別地切換控制複數個壓電振動件21之各自的驅動狀態的開關之頻道切換部(未圖示)。接著，該複數個壓電振動件21係個別把以超音波式檢查裝置本體1(收發訊部11)產生出的電壓脈衝變換成超音波束而發送到金屬支撐體內，並且，接收該超音波束在金屬支撐體內反射而產生的超音波回波後，變換成電訊號而輸出到超音波式檢查裝置本體1(收發訊部11)。
複數個壓電振動件21例如沿掃描方向，配設成陣列狀。還有，複數個壓電振動件21的驅動狀態的開關，係依個別或是區塊單位，沿掃描方向依序被切換控制。藉此，於超音波探子2，為了掃描金屬支撐體C內，執行超音波的收發訊。
超音波探子2被配設成，超音波收發訊面介隔著接觸介質B來與金屬支撐體C的第1面Ca相接。接觸介質B係以超音波探子2的超音波收發訊面與金屬支撐體C的第1面Ca之間設置空間的方式而可以進行發送聚焦，而且乃是為了防止空氣層介隔存在而被配設的構件，在此，作為接觸介質B，配設有：安裝在超音波探子2的超音波收發訊面之回波凝膠墊B1、以及介隔在回波凝膠墊B1與金屬支撐體C的第1面Ca之間之凝膠B2。還有，根據從超音波探子2發送到金屬支撐體C之際的干擾的影響程度，也可以省略接觸介質B。
超音波式檢查裝置本體1具備：收發訊部11、斷層影像產生部12、評量部13、及報知部14。
收發訊部11乃是對超音波探子2的壓電振動件21，執行超音波的收發訊之收發訊電路。
收發訊部11具有：產生電壓脈衝(以下，稱為「驅動訊號」)而送出到壓電振動件21之發送部11a、以及對與在壓電振動件21產生出的接收線束有關的電訊號(以下，稱為「接收訊號」)進行接收處理之接收部11b。
發送部11a例如構成包含有，設置在與壓電振動件21連接頻道的每一個之脈衝振盪器及脈衝設定部等。該發送部11a把脈衝振盪器產生出的電壓脈衝，調整成在脈衝設定部設定出的電壓振幅、脈衝寬度及時序，送出到壓電振動件21。
還有，發送部11a為了從超音波探子2的壓電振動件21發送超音波束，送出驅動訊號到壓電振動件21。發送部11a發送的超音波束係較佳為包含複數個頻率成分(例如，1MHz~20MHz)。藉此，可以達成廣帶域訊號下的收發訊，可以產生高精細的影像。
接收部11b例如構成包含有：前置放大器、AD轉換器、及接收波束形成器。前置放大器與AD轉換器，係設在每一個與壓電振動件21連接的頻道，放大微弱的接收訊號，並且，把已放大的接收訊號(類比訊號)，變換成數位訊號。接收波束形成器，係藉由對各壓電振動件21的接收訊號(數位訊號)進行相位調整相加(原文：整相加算)的方式，把複數個壓電振動件21的接收訊號總結成1，並輸出到斷層影像產生部12。
斷層影像產生部12取得從收發訊部11輸出的各掃描位置中的接收訊號，把接收訊號依序儲存到線記憶體，產生成為訊框單位之二維資料。還有，該二維資料係根據沿掃描方向與深度方向之金屬支撐體的剖面內的各位置中的訊號強度資訊等而構成。接著，斷層影像產生部12根據該二維資料，產生與斷層影像有關的影像資料。斷層影像產生部12例如把沿掃描方向與深度方向之剖面內的各位置中的取樣資料(例如，接收訊號的訊號強度)變換成畫素值，產生1訊框的斷層影像。
評量部13係對經由斷層影像產生部12所產生出的斷層影像進行影像解析，根據起因於從超音波探子2送出的超音波的金屬支撐體C的表背面間(在此為第1面Ca與第2面Cb之間)中的多重反射而在斷層影像內表露出之層狀影像的樣態，評量金屬支撐體C的內部的狀態。
報知部14例如是監視器，輸出評量部13所致之評量結果。報知部14例如在評量部13的評量結果為表示金屬支撐體C的內部構造為不良的情況下，將其要旨報知給使用者。
[評量部的詳細構成] 在此，詳細說明有關評量部13的構成。
圖4、圖5為在對相同的金屬支撐體C進行了超音波掃描之際觀察到的斷層影像。圖4為金屬支撐體C的內部構造的均一性高的狀態時觀察到的斷層影像，圖5為在之後，因為金屬支撐體C的時程變化，金屬支撐體C的內部構造的均一性變低時觀察到的斷層影像。圖6為圖5的層狀影像區域R1的放大圖。
圖4、圖5之亮度大的區域為表示超音波回波的訊號強度大的區域。圖4、圖5中的P1為起因於金屬支撐體C的第1面Ca與第2面Cb之間的多重反射而在斷層影像內表露出的層狀影像，在此，表露出層疊約15層而描繪出的層狀影像。
而且，圖4、圖5中的線狀的高亮度區域P2a、P2b分別是，起因於從超音波探子2發送出的超音波被金屬支撐體C的第1面Ca反射而回到超音波探子2的超音波收發訊面時的表面反射波所得到的亮度成分。在此，高亮度區域P2a為起因於最初觀察到的表面反射波(以下，稱為「第一次的表面反射波」)所得到的亮度成分，高亮度區域P2b為起因於第一次的表面反射波被超音波探子2的超音波收發訊面反射後，再次被金屬支撐體C的第1面Ca反射而回到超音波探子2的超音波收發訊面的波(以下，稱為「第二次的表面反射波」)所得到的亮度成分。
圖7為說明有關在斷層影像內，層狀影像所表露出的原理之圖。
從超音波探子2發送出，侵入到金屬支撐體C的內部之超音波，係從金屬支撐體C的第1面Ca往第2面Cb行進。接著，該超音波被金屬支撐體C的第2面Cb反射，再度，朝向金屬支撐體C的第1面Ca進行。接著，該超音波到達了金屬支撐體C的第1面Ca之際，其一部分行進在接觸介質B內而返回到超音波探子2，另一部分再度被金屬支撐體C的第1面Ca反射而從金屬支撐體C的第1面Ca朝向第2面Cb行進。
侵入到金屬支撐體C的內部的超音波被多重反射在金屬支撐體C的第1面Ca與第2面Cb之間的緣故，在該超音波多重反射在金屬支撐體C的第1面Ca與第2面Cb之間的過程下，在來到金屬支撐體C的第1面Ca為止的每依次，其一部分被超音波探子2檢測到。此時，被反覆檢測的超音波回波成為沿深度方向層疊而描繪出的層狀影像，在斷層影像(圖7的下圖的Rall)內表露出。還有，該層狀影像內中的各層的厚度(圖7的下圖的d1)乃是相稱於金屬支撐體C的第1面Ca與第2面Cb之間的超音波的傳播時間，亦即，相稱於金屬支撐體C的第1面Ca與第2面Cb之間的距離(圖7的上圖的d1)。
而且，在斷層影像內的層狀影像P1的下層側表現出的層的影像乃是被檢測出在金屬支撐體C的第1面Ca與第2面Cb之間反覆多重反射過後的超音波回波(亦即，在多重反射的過程下，在金屬支撐體C內衰減的超音波回波)者的緣故，與在斷層影像內的層狀影像P1的上層側表現出的層的影像做比較，亮度較小。還有，侵入到金屬支撐體C的內部的超音波的金屬支撐體C內中的多重反射係在多數的情況下，也達數百次的程度。
在此，說明有關評量部13為解析對象之斷層影像內的層狀影像。
評量部13在評量金屬支撐體C的內部的狀態時，例如，在從超音波探子送出的超音波多重反射在金屬支撐體C的第1面Ca與第2面Cb之間的過程所檢測到的訊號成分中，檢測到第一次的表面反射波後，僅把在檢測到第二次的表面反射波為止的期間檢測出的訊號成分(在圖4、圖5中，在P2a與P2b之間表露出約15層的層狀影像P1)，作為解析對象。藉此，抑制起因於表面反射波的訊號成分重疊到來自金屬支撐體C的內部之超音波回波的訊號成分之事態。
超音波的音速一般是相依於傳播媒體(音速=√(彈性係數/密度))，例如，在不鏽鋼中傳播的超音波的音速，是水中傳播的超音波的音速約4倍。為此，檢測到第一次的表面反射波(亦即，圖4、圖5的P2a)後，在檢測到第二次的表面反射波(亦即，圖4、圖5的P2b)為止的期間，多次檢測到起因於在金屬支撐體C的第1面Ca與第2面Cb之間產生的多重反射波所致之來自金屬支撐體C的內部的超音波回波。
此時，斷層影像內，從起因於第一次的表面反射波而表露出的高亮度區域P2a，一直到起因於第二次的表面反射波而表露出的高亮度區域P2b為止的期間，觀察用下列式子(1)計算出的層數的層狀影像P1(在此，為約15層的層狀影像)。式子(1)表示，在表面反射波1次往返接觸介質B的期間，在金屬支撐體C的第1面Ca與第2面Cb之間產生的多重反射的次數。 (其中，d1：金屬支撐體C的厚度，d2：接觸介質B的厚度，v1：金屬支撐體C中的音速，v2：接觸介質B中的音速)
從所述之觀點來看，評量部13例如在斷層影像內，從起因於表面反射波而表露出的高亮度區域P2a，於深度方向，抽出用上述式子(1)計算出的層數以下的層狀影像作為解析對象。評量部13決定的解析對象之層狀影像的層數，例如為3以上而且未達200。
還有，接觸介質B的厚度係以上述式子(1)為基準，設定在表面反射波1次往返接觸介質B的期間，在金屬支撐體C的第1面Ca與第2面Cb之間產生的多重反射的次數為5次以上而且未達200次。
接著，說明有關評量部13所致之金屬支撐體C的內部狀態的評量方法。
有關本實施方式的評量部13係從斷層影像內的層狀影像，就有關金屬支撐體C的內部構造的均一性，構成可以評量。在此，所謂評量部13評量的金屬支撐體C的內部構造的均一性，不僅是不存在金屬支撐體C的內部中的孔隙或異物，也包含金屬支撐體C的結晶構造(例如，化學組成及晶粒度)的均一性。此乃是如上述般，再金屬支撐體C的內部存在有孔隙或異物的話，在修理金屬支撐體C之際，會在金屬支撐體C的表面產生新的缺陷的緣故。再加上，以評量金屬支撐體C的結晶構造(例如，化學組成及晶粒度)的均一性的方式，也可以評量金屬支撐體C的剩餘壽命。
本案的發明者們潛心探討的結果，得到以下的見解：金屬支撐體C的內部的結晶構造的變化係與在金屬支撐體C的內部所存在的孔隙相異，作為來自金屬支撐體C的內部之直接的超音波回波進行檢測是有困難，但是，作為超音波在金屬支撐體C的內部多重反射之際的衰減程度的變化是可以檢測的。亦即，在金屬支撐體C的內部存在有結晶構造變化的區域之情況下，與其周圍的區域相比，音響阻抗相異的緣故，在該變化的區域與其周圍的區域之間，產生超音波的散射或反射。其結果，在金屬支撐體C的內部存在有結晶構造變化的區域的情況下，多重反射在金屬支撐體C的內部之超音波係在多重反射的過程下大幅衰減。
還有，以往，作為檢查金屬的內部狀態之超音波探傷器，如專利文獻3般，使用超音波的多重反射的樣態也是廣為人知。但是，在與先前技術有關的超音波探傷器中，終究是檢查有無龜裂或孔隙，是無法評量金屬支撐體的內部構造的均一性。為此，在與先前技術有關的超音波探傷器中，是無法適切判斷金屬支撐體C的剩餘壽命。
圖8為表示層狀影像P1的深度方向的亮度值的變化樣態之圖。還有，圖8為表示圖4與圖5之各自的層狀影像P1的相同位置T1-T1’中的深度方向的亮度值的變化樣態。
圖9為表示層狀影像P1的橫方向(亦即，金屬支撐體C的平面方向)的亮度值的變化樣態之圖。還有，圖9為表示圖4與圖5之各自的層狀影像P1的相同位置T2-T2’中的橫方向(亦即，金屬支撐體C的平面方向)的亮度值的變化樣態。
還有，圖8及圖9中，實線圖表為表示圖4的層狀影像P1(亦即，金屬支撐體C的內部構造的均一性高的狀態)的深度方向的亮度值的變化樣態，虛線圖表為表示圖5的層狀影像P1(亦即，金屬支撐體C的內部構造的均一性低的狀態)的深度方向的亮度值的變化樣態。
參閱圖8就可以了解到，圖5的層狀影像P1係與圖4的層狀影像P1相比，朝深度方向的亮度值的衰減變大。而且，參閱圖9就可以了解到，圖5的層狀影像P1係與圖4的層狀影像P1相比，橫方向的亮度值的不均變大。
此乃是，隨著金屬支撐體C的劣化，金屬支撐體C的內部構造變成不均一的狀態的緣故。金屬支撐體C的內部構造變得不均一的話，如上述般，超音波在金屬支撐體C的內部散射或反射，在超音波行進在金屬支撐體C的內部之過程下的衰減程度變大。換言之，以解析層狀影像P1的深度方向的亮度值的衰減、及層狀影像P1的橫方向的亮度值的離散程度的方式，可以評量金屬支撐體C的內部狀態。
評量部13係根據如上述般決定出的解析對象的層狀影像P1的深度方向的亮度值的變化樣態，評量金屬支撐體C的內部構造的厚度方向的均一性。
具體方面，評量部13根據比較了層狀影像P1內的上層側的第1層P1a(例如，層狀影像P1內的最上層)的亮度值的峰值與下層側的第2層P1b(例如，層狀影像P1內的最下層)的亮度值的峰值後的亮度值的衰減程度(例如，第1層P1a的亮度值-第2層P1b的亮度值)，評量金屬支撐體C的內部構造的厚度方向的均一性。例如，在圖4的層狀影像P1中，第1層P1a與第2層P1b之間的亮度值的衰減程度L1為100，相對於此，在圖5的層狀影像P1中，第1層P1a與第2層P1b之間的亮度值的衰減程度L2為180。評量部13把如此檢測出的衰減程度的變化程度，來與預先規定好的基準值做比較，藉此，於該部分中，判定金屬支撐體C是否劣化。
接著，評量部13例如在斷層影像的各掃描位置中，評量金屬支撐體C的內部構造的厚度方向的均一性。藉此，在金屬支撐體C的各位置，評量金屬支撐體C的內部構造的厚度方向的均一性。
還有，在此是作為比較層狀影像P1內的上層側的第1層P1a的亮度值的峰值與下層側的第2層P1b的亮度值的峰值之樣態，但是，也可以是作為比較峰值以外的部分的亮度值之樣態。
而且，評量部13根據如上述般決定出的解析對象的層狀影像P1的橫方向的亮度值的變化樣態，評量金屬支撐體C的內部構造的平面方向的均一性。
具體方面，評量部13取得層狀影像P1的橫方向的各位置中，層狀影像P1內的第3層P1c(例如，層狀影像P1內的最上層)的亮度值的峰值，並計算其離散程度(例如，標準偏差)。接著，評量部13根據該離散程度，評量金屬支撐體C的內部構造的平面方向的均一性。評量部13例如把第3層P1c的亮度值的標準偏差的變化程度，來與預先規定好的基準值做比較，藉此，於該部分中，判定金屬支撐體C是否劣化。
還有，評量部13係在評量金屬支撐體C的內部構造的平面方向的均一性之際，可以僅參閱層狀影像P1的一層分的橫方向的亮度值的變化樣態，也可以參閱層狀影像P1的複數層之每一個中的橫方向的亮度值的變化樣態。
而且，其他方面，評量部13也可以在層狀影像P1的橫方向的任意的2點以上的位置計算厚度方向的亮度值的標準偏差，並使用該標準偏差，來評量金屬支撐體C的內部構造的平面方向的均一性。該情況下，例如也可以是，計算在鄰接的點下的該標準偏差的差值，計算已計算出的上述差值的標準偏差或者是平均，藉此，評量金屬支撐體C的內部構造的平面方向的均一性。
而且，評量部13也在參閱層狀影像P1的一層分的橫方向的亮度值之際，也可以參閱該一層內的亮度值的峰值以外的部分的橫方向的亮度值。而且，評量部13也可以配合金屬支撐體C的內部構造的平面方向的均一性的評量對象的區域，來僅參閱層狀影像P1的橫方向之僅一部分分的亮度值。
還有，在定期執行相同的金屬支撐體C的評量的情況下，評量部13係較佳為，表示金屬支撐體C的內部構造的評量值的時程變化。藉此，使用者可以更簡易地掌握金屬支撐體C的剩餘壽命。
[超音波式檢查裝置的動作] 接著，說明有關超音波式檢查裝置A的動作的其中一例。
圖10為表示超音波式檢查裝置A的動作的其中一例之流程圖。還有，圖10表示的流程，例如是，超音波式檢查裝置A根據電腦程式，依序執行的處理。
步驟S1中，超音波式檢查裝置A使用超音波探子2，對金屬支撐體C的內部進行超音波掃描，拍攝金屬支撐體C的內部。藉此，產生金屬支撐體C的內部的斷層影像。
步驟S2中，超音波式檢查裝置A從斷層影像內抽出層狀影像。還有，此時，超音波式檢查裝置A例如從斷層影像內，檢測第一次的表面反射波的高亮度區域，從該高亮度區域，於深度方向，抽出用上述式子(1)計算出的層數分的層狀影像。
步驟S3中，超音波式檢查裝置A根據已抽出的層狀影像的深度方向的亮度值的變化，計算金屬支撐體C的內部構造的厚度方向的評量值。還有，此時，超音波式檢查裝置A例如在斷層影像的各掃描位置中，計算金屬支撐體C的內部構造的厚度方向的評量值。
步驟S4中，超音波式檢查裝置A根據已抽出的層狀影像的橫方向的亮度值的變化，計算金屬支撐體C的內部構造的平面方向的評量值。還有，此時，超音波式檢查裝置A例如在斷層影像的各深度位置中，計算金屬支撐體C的內部構造的橫方向的評量值。
[效果] 如以上般，根據與本實施方式有關的超音波式檢查裝置A，用簡易的手法，在短時間內，可以評量金屬支撐體C的內部的狀態。特別是，與本實施方式有關的超音波式檢查裝置A根據起因於金屬支撐體C的第1面Ca與第2面Cb之間的多重反射波而在斷層影像內表露出的層狀影像的樣態，來評量金屬支撐體C的內部的狀態的緣故，不僅是可以檢測存在於金屬支撐體C的內部之孔隙或異物，也可以評量金屬支撐體C的內部構造(例如，結晶構造)的均一性之這一點，是為有用。
藉此，可以更高精度地掌握金屬支撐體C的內部的狀態，例如，可以適切判斷金屬支撐體C的壽命。
(其他之實施型態) 本發明不限於上述實施方式，可以做種種的變形樣態。
例如，在上述實施方式中，作為超音波式檢查裝置A所致之檢查對象的支撐體(金屬支撐體C)的其中一例，表示出了皮帶。但是，作為超音波式檢查裝置A所致之檢查對象的支撐體，除了皮帶以外，也可以是滾筒或輥。
而且，其他方面，作為超音波式檢查裝置A所致之檢查對象的支撐體，係不限於如金屬板般全部用金屬材料來構成，也可以是構成利用鍍覆等在用絕緣材料構成的支撐體的表面形成的金屬構件。還有，該情況下，支撐體的金屬構件成為超音波式檢查裝置A所致之檢查對象。
而且，在上述實施方式中，作為評量部13的其中一例，表示出從經由斷層影像產生部12產生出的超音波影像，直接抽出解析對象的層狀影像P1之樣態。但是，評量部13也可以把對經由斷層影像產生部12產生出的超音波影像而進行過平滑過濾器或特徵抽出過濾器等的過濾處理之影像，作為解析對象。
而且，在上述實施方式中，作為評量部13的其中一例，示出了僅表示金屬支撐體C為良好或是不良之樣態，但是，評量部13的評量輸出的樣態可以是任意。評量部13的評量輸出的樣態可以是以級別來表示金屬支撐體C的內部的狀態，也可以是每一個指標(例如，金屬支撐體C的內部構造的厚度方向的均一性、金屬支撐體C的內部構造的平面方向的均一性、及金屬支撐體C的內部中的孔隙的分布狀態等)的評量值。而且，其他方面，也可以是表示金屬支撐體C的剩餘壽命。
以上，詳細說明了本發明的具體例子，但是，這些只不過是例示，並非用來限定申請專利範圍。申請專利範圍記載的技術方面，也包含對以上例示出的具體例子進行各種變形、變更。
2020年9月3日申請的日本特願2020-148156之日本國申請案所包含的說明書、圖面及摘要書的揭示內容，係全部援用到本案。 [產業上的可使用性]
根據有關本揭示的金屬支撐體的超音波式檢查裝置，可以高精度評量金屬支撐體的內部的狀態。
A:超音波式檢查裝置 1:超音波式檢查裝置本體 11:收發訊部 12:斷層影像產生部 13:評量部 14:報知部 2:超音波探子 21:壓電振動件 B:接觸介質 B1:回波凝膠墊 B2:凝膠 C:金屬支撐體 Ca:金屬支撐體的第1面 Cb:金屬支撐體的第2面
[圖1]表示有關一實施方式之超音波式檢查裝置的外觀的其中一例之圖。 [圖2]表示有關一實施方式之超音波式檢查裝置的構成的其中一例之圖。 [圖3]表示有關一實施方式之超音波式檢查裝置所具有的超音波探子的配設狀態的其中一例之圖。 [圖4]為金屬支撐體的內部構造的均一性高的狀態時觀察到的斷層影像。 [圖5]為經由金屬支撐體的時程變化，金屬支撐體的內部構造的均一性低時觀察到的斷層影像。 [圖6]圖5的層狀影像區域的放大圖。 [圖7]說明有關在斷層影像內，層狀影像所表露出的原理之圖。 [圖8]分別表示圖4與圖5之層狀影像的深度方向的亮度值的變化樣態之圖。 [圖9]分別表示圖4與圖5之層狀影像的橫方向(亦即，金屬支撐體的平面方向)的亮度值的變化樣態之圖。 [圖10]表示超音波式檢查裝置的動作的其中一例之流程圖。
A:超音波式檢查裝置
1:超音波式檢查裝置本體
2:超音波探子
11:收發訊部
11a:發送部
11b:接收部
12:斷層影像產生部
13:評量部
14:報知部
21:壓電振動件

Claims (10)

  1. 一種超音波式檢查裝置，係檢查支撐體，該支撐體係至少一部分用金屬構件來形成，並用於製造膜；其特徵為具備：收發訊部，其係使用超音波探子，介隔著接觸介質來把超音波發送到前述支撐體內，並且，接收來自前述支撐體的內部的超音波回波；斷層影像產生部，其係根據在用前述超音波探子對前述支撐體內進行超音波掃描之際在各掃描位置檢測到的前述超音波回波，來產生前述支撐體的斷層影像；以及評量部，其係對前述斷層影像進行影像解析，根據起因於從前述超音波探子送出的超音波的前述支撐體的金屬部的表背面間中的多重反射而在前述斷層影像內表露出的層狀影像的樣態，來評量前述支撐體的內部的狀態。
  2. 如請求項1的超音波式檢查裝置，其中，前述評量部，係為了不讓來自與前述支撐體的前述超音波探子的收發訊面對置的側的表面之表面反射波的訊號成分，重疊到來自前述支撐體內之前述超音波回波的訊號成分，所以於前述斷層影像內，抽出用以下的式子(1)計算出的層數以下的前述層狀影像，作為解析對象；
    Figure 110132687-A0305-02-0026-1
     (其中，d1：前述支撐體的厚度，d2：前述接觸介質 的厚度，v1：前述支撐體中的音速，v2：前述接觸介質中的音速)。
  3. 如請求項1或是2的超音波式檢查裝置，其中，前述評量部根據前述層狀影像的深度方向的亮度值的變化，來評量前述支撐體的內部構造的厚度方向的均一性。
  4. 如請求項3的超音波式檢查裝置，其中，前述評量部根據比較了前述層狀影像內的上層側的第1層的影像與下層側的第2層的影像後的亮度值的衰減率，來評量前述支撐體的內部構造的厚度方向的均一性。
  5. 如請求項1或是2的超音波式檢查裝置，其中，前述評量部根據前述層狀影像的橫方向的亮度值的變化，來評量前述支撐體的內部構造的平面方向的均一性。
  6. 如請求項5的超音波式檢查裝置，其中，前述評量部根據前述層狀影像的橫方向的亮度值的離散程度，來評量前述支撐體的內部構造的平面方向的均一性。
  7. 如請求項1或是2的超音波式檢查裝置，其中，前述支撐體為皮帶、滾筒、或是輥。
  8. 如請求項1或是2的超音波式檢查裝置，其中， 前述支撐體乃是用在溶液製膜法所致之膜的製造工序之支撐體。
  9. 一種檢查方法，係檢查支撐體，該支撐體係用於製造膜；其特徵為具有以下處理：使用超音波探子，介隔著接觸介質來把超音波發送到前述支撐體內，並且，接收來自前述支撐體的內部的超音波回波之處理；根據在用前述超音波探子對前述支撐體內進行超音波掃描之際在各掃描位置檢測到的前述超音波回波，來產生前述支撐體的斷層影像之處理；以及對前述斷層影像進行影像解析，根據起因於從前述超音波探子送出的超音波的前述支撐體的金屬部的表背面間中的多重反射而在前述斷層影像內表露出的層狀影像的樣態，來評量前述支撐體的內部的狀態之處理。
  10. 一種檢查程式，係檢查支撐體，該支撐體係用於製造膜；其特徵為具有以下處理：使用超音波探子，介隔著接觸介質來把超音波發送到前述支撐體內，並且，接收來自前述支撐體的內部的超音波回波之處理；根據在用前述超音波探子對前述支撐體內進行超音波掃描之際在各掃描位置檢測到的前述超音波回波，來產生前述支撐體的斷層影像之處理；以及對前述斷層影像進行影像解析，根據起因於從前述超音波探子送出的超音波的前述支撐體的金屬部的表背面間 中的多重反射而在前述斷層影像內表露出的層狀影像的樣態，來評量前述支撐體的內部的狀態之處理。
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