單一索引點可變角度定相陣列探頭的製作方法
2023-04-28 06:13:46 2
專利名稱：單一索引點可變角度定相陣列探頭的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種換能器陣列形式的超聲波探頭，並且特別涉及一種具有探頭體的超聲波探頭，該探頭體具有一幾何形狀，這樣換能器陣列中的換能器在探頭體中距離原點是等距的，所以由陣列中兩個或多個換能器同時產生的聲波同時到達原點。
背景技術：
超聲波探頭被用來在工業應用中檢查工件。這種檢查已經通過接觸法來實施，其中，探頭被帶入與工件密切接觸，然而利用諸如甘油或油等耦合劑或者通過非接觸或浸沒方法與工件耦合，其中水柱位於工件和換能器之間。
探頭包含延遲體，和安裝在延遲體上的至少一個換能器。該至少一個換能器典型地是壓電材料，該壓電材料由電信號激勵產生機械振動，或者由機械振動激勵產生電信號。換能器與信號發生器和信號分析器連接，這樣電信號可以被用來激勵換能器，並且由換能器接收的機械振動可以被分析。換能器包含多個換能器晶體，該多個換能器晶體被布置為換能器陣列。信號處理設備(其包括用於產生電信號的儀器和信號分析設備(其包括相關的軟體和算法)可以非常複雜。換能器或換能器陣列附屬的延遲體是工件和壓電材料的中間體。它典型地具有圓盤或楔的形狀，並且由換能器產生或接收的聲音必須通過該延遲體。
由於延遲體的形狀，陣列中換能器產生或接收的聲音通過延遲體中不等量的材料，導致了對於信號的定時延遲。儘管該時間延遲可以在分析中進行解釋，但是它導致了減緩分析並且增加誤差可能性的複雜化。
各種方法已經被用來提高聲波在物體中的聚焦。在美國專利No 5,027,820(『820專利)中提出了一種用於醫學超聲回波描記術的方法。該方法利用了定位在圓柱體母線(cylindrical generatrix)上的定相陣列。更具體地，定相陣列定位在凸面上，並且將方向D中離開這個凸面的光束聚焦在遠離凸面的聚焦點Fj上。如在『820專利的圖2很明顯的是，換能器陣列距離焦點不是等距的。作為結果，聚焦可以電子地獲得，而不是機械地獲得。
美國專利NO.5,148,810(『810專利)公開了一種從基本上線性的換能器陣列產生球形波陣面。儘管沒有公開延遲體，但是換能器被安裝在陣列體上。在如『810專利公開的配置中，如圖5中所示，儘管所產生的球形波陣面距離對等分換能器陣列的中心線是等距的，但是，沿著中心線產生的任何焦點距離每個換能器陣列不是等距的，這樣，時間延遲在延遲體中是固有的。
現有技術中所缺少的是一種超聲波探頭，其利用換能器和延遲體的組合產生聚焦在一點的波，該焦點距離換能器的幾何中心或者換能器陣列中的每個換能器是等距的。這樣一焦點可以在延遲體中，或者它在要被檢查的工件中的延遲體之外。然而，從陣列中換能器到達焦點的任何聲波基本上同時到達，因此允許消除測量中可能的誤差，或者可選擇的，允許消除由於時間延遲而對測量的校正。相反的，從工件反射的併到達焦點的聲音同時到達陣列中每個換能器。因此，諸如來自於背面的回聲和缺陷可能更容易地被確定。
發明內容
本發明是用於檢查工件的超聲波探頭。該探頭對於檢查工件是特別有用的，這些工件是製造的產品，具有可以耦合到工件上的至少一個表面，該表面具有一幾何形狀。該探頭包含具有多個換能器元件的換能器陣列。該換能器元件被連接到超聲波裝置，該超聲波裝置可以跨越預選頻率範圍產生聲音，並可以分析跨越預選頻率範圍所接收的聲音。換能器元件通過公知技術連接到超聲波裝置，當被超聲波裝置激勵時允許每個元件產生在超聲波頻率上的聲波。換能器元件還接收聲音並傳送該聲音到超聲波裝置，在其中它可以被適當地分析和顯示。
探頭還包括延遲體。該延遲體是具有一矩陣的固體材料，其特徵在於它具有以很少或沒有衰減傳送聲波的能力。延遲體的一部分的特徵在於具有彎曲外表面的球形楔形的幾何形狀。該彎曲外表面依據半徑被定義，在彎曲外表面上的每個點與中心或原點間隔一個常數距離，彎曲外表面上每個點的距離是外表面曲線的半徑。
換能器陣列的多個換能器元件被安裝在延遲體的彎曲外表面上。由於在元件陣列中的每個換能器元件距離彎曲外表面的曲率半徑中心是等距的，因此由兩個或多個換能器元件同時產生的聲波在相同時間到達半徑的中心，該半徑的中心也稱為原點。對於任何延遲體，存在一個單一的原點，因為常數半徑的彎曲體可以具有僅僅一個單一的中心。
索引點與原點有關。索引點可以是從一組位置中選出的任何預選的點，該組位置包含由延遲體和工件形成的界面上的一位置。索引點還可以是工件內的任何預選點。在這種情況下，索引點距離工件內的原點是一個預選的可計算的距離。
當索引點位於由延遲體和工件形成的界面上時，索引點相應於原點。在這種情況下，該組位置可以通過移動延遲體被選擇，並且原點通過同時啟動(firing)元件到達。
當索引點位於工件內時，索引點距離原點為一預選距離。索引點通過更複雜的方法到達。索引點通過以預選時間延遲順序地啟動陣列中的預選換能器元件被移動到工件裡。通過啟動元件，形成一圖案，其又產生會聚到工件內索引點的聲波。索引點距離原點為一個預選距離，其可以通過數學算法被確定，該數學算法基於陣列內預選換能器元件的位置計算原點，啟動序列和時間延遲。通過仔細地控制這些元件的每一個，可以在不移動延遲體的情況下，順序地移動索引點通過工件。
不管索引點是否相應於原點，或者索引點是否在距離工件的預定距離上位於工件內，工件內任何缺陷的位置可以更容易地被確定，因為該索引點或者相應於原點，或者位於距離原點的一預選距離上。應該清楚的是，從換能器陣列的任何一個到索引點的距離是相同的，這樣從索引點到元件的任何一個的時間延遲是相同的。從工件內一缺陷到索引點的任何反射將取決於缺陷距離索引點的距離。現在，缺陷位置的計算被簡化。而且，通過繪製由陣列的每個元件所接收的反射，缺陷的尺寸可以被確定並繪製出，並且可以獲得它的可接受性的確定。
如這裡用到的，術語「聲波」指的是具有大約0.25MHz到大約35MHz的頻率的任何波，並且術語「聲音」與術語「超聲」或「超聲波」可交換地使用。術語「換能器」意味著能夠產生或接收聲波的任何器件。儘管換能器包括將電脈衝轉換成聲波、聲波轉換成電脈衝的壓電材料，但是壓電材料僅僅是優選的換能器，因為該術語不限於這種優選的實施例。術語「啟動換能器元件」意味著通過提供其一刺激激活換能器元件，導致該元件振動一簡短時間，因此，產生一聲波或超聲波脈衝。壓電元件由電脈衝激勵。
本發明的另一個優點在於，該計算可以更快並且更可靠地執行。另外，大量材料的超聲波測試可以在不移動探頭，而通過簡單地執行以預先安排的順序以及預先安排的計時模式啟動陣列的預選元件，從而掃描該大量材料的程序的情況下執行。與其必須跨越工件的整個表面移動探頭，倒不如通過簡單地線性地沿著單一維度移動探頭，而不是以平面的方式沿著測試件的表面，完成工件的徹底掃描。
本發明的另一個優勢在於，當工件是複雜形狀時，可以獲得工件的準確掃描。利用這樣的工件，當僅一個表面適合於與探頭接合時，可以實現準確的掃描。實際上，取決於工件的結構，當僅表面的一部分適合時，可以獲得準確的掃描。當然，其它因素會進入到這種測試，例如濾波背反射和來自於指示(indication)的反射，但是預先由工件的複雜形狀排除的利用超聲波的完整體積測試現在是可能的。
通過結合說明本發明原理的附圖以及實例，本發明的其它特徵和優點通過下面優選實施例的更詳細描述將是明顯的。
圖1是本發明探頭的剖面圖。
圖2是現有技術探頭的剖面圖。
圖3是在兩個不同角度上通過現有技術探頭傳播的聲波的剖面圖。
圖4是在四個預選角度上現有技術探頭詢問(interrogate)工件的剖面圖。
圖5是在四個預選角度上本發明的探頭詢問工件的剖面圖。
圖6是本發明探頭圓柱部分的透視圖。
圖7是本發明探頭的剖面圖，描繪了在工件內不同索引點的詢問。
具體實施例方式
本發明的超聲波探頭利用了具有凸的外表面的延遲體，該凸的外表面具有常數半徑。該探頭在圖1中描繪出。探頭2包括包含多個陣列元件61-n的換能器陣列4，其中n可以是任何整數。陣列元件6被安裝到延遲體8的凸的外表面10上。延遲體可以是如現有技術中公知的任何固體材料。典型地，延遲體由有機玻璃、聚苯乙烯或其它聚合材料構造。換能器陣列4中的每個換能器陣列元件6被連接到提供電信號的發生器12上，該電信號被由該元件轉換成如現有技術中公知的預選頻率的機械聲波。由換能器陣列元件6的每個換能器陣列元件所產生的聲波基本上沿著從元件6x的位置到也稱為原點的半徑14的中心16的半徑，被通過延遲體8傳送。在圖1中，半徑的中心，原點和索引點都重合。由於從沿著延遲體8的凸的外表面10的任意點到原點16的距離是常數值r，所以由安裝在延遲體8上的陣列元件6所產生的預選頻率的聲波傳播相同的距離r到原點16，因此在相同時間產生的聲波在相同時間到達原點16或索引點。
圖2描繪了現有技術探頭20。現有技術探頭20包括包含多個陣列元件24的換能器陣列22。多個陣列元件24安裝在楔形延遲體28的面26上。換能器陣列元件24的每一個連接到提供電信號的發生器12上，該電信號被由每個元件轉換成如現有技術中公知的預選頻率的機械聲波。由換能器陣列元件24的每一個所產生的聲波被通過楔形延遲體28傳送到與面26相對的第二面32。典型地，第二面被放置到與工件接觸(未在圖2中示出)。如圖2可以看出，由不同陣列元件24產生的聲波所傳播的距離在延遲體內傳播不同的距離。例如，楔形探頭體28內由元件241產生的聲波所傳播的距離小於由元件24n產生的聲波在探頭體內傳播的距離。因此，通過發生器30由換能器陣列22同時產生的每個聲波以稍微不同的時間到達第二面32，這是由於它們在換能器體內傳播不同的距離。由於聲波被利用來定位和測量工件內的缺陷，因此，用於確定這種缺陷的位置和尺寸的計算由於距離上的變化而更複雜。
應該注意的是，圖中描繪的換能器陣列以剖面圖示出，但是該陣列是以三維擴展的。例如，圖2中描繪的換能器陣列是平面的，不是線性的。此外，平面陣列中的每個元件可以包含在垂直於圖的平面中的單一元件，這樣陣列中多個元件的每個元件被截斷，並且在垂直於圖的平面內以不同位置取得的剖面會導致在不同位置截斷相同的元件。可選擇的，該陣列可以在垂直於圖的平面內擴展，這樣在垂直於圖的平面內以不同位置取得的剖面會導致不同元件的截斷。圖1中的換能器陣列是類似的，但是因為剖面是曲線的，而不是線性的，所以稍微更複雜。
圖3示出了由現有技術換能器產生的兩個聲波。該圖示以剖面示出。第一索引點34顯示在第二面32上。該索引點34相應於第二面32上由陣列22產生的第一聲波的中心點，第一聲波是垂直於面26。為了簡化起見，僅示出了第一聲波的第一索引點。第二聲波36也被示出。第二索引點38被顯示在第二面32上，並且相應於在第二面32上的第二聲波36的中心點。第二聲波36被產生，以致於垂直於第二面32。第三聲波40被顯示，該第三聲波具有在第二面32上的第三索引點42，第三索引點42相應於在第二面32上第三聲波40的中心點。以可變角度傳播的聲波通過以預選順序在稍微不同時間啟動換能器陣列22的多個陣列元件24產生預定角度的波陣面被產生。圖3清楚地示出了現有技術換能器所產生的聲波具有隨著角度改變而改變的索引點。每個索引點代表在預定角度上波的中心點。從陣列的每個元件到第二面32的一點的距離隨著預定角度而改變。由於檢查一工件需要確定缺陷的位置和尺寸，並且該位置通過聲波飛行時間的準確測量來確定，所以在不同預定角度上陣列元件距離第二面32上的點的距離差別使得計算缺陷的位置和尺寸變得複雜。
為了進一步示出，圖4描繪了現有技術探頭20，其在四個不同聲波角度上檢查或詢問工件44，同時保持探頭20在工件的相同位置上。聲波在四個不同角度上產生，在圖4(a)到4(d)中相對於第二面32和工件44的表面46的界面的角度變得更尖銳。應該可以理解的是，儘管僅四個聲波被示出，但是換能器陣列22的元件可以以連續的順序被啟動，從而提供跨越連續範圍角度的聲波，這樣聲波的角度接近90度，也就是說聲波的角度接近工件44的表面46。聲波48被顯示通過延遲體28傳播。在圖4(a-d)中還示出了在第二面32和工件的表面46的界面上聲波48的反射52。還示出了通過工件44傳播的折射的聲波52，並且該折射的聲波52隨著產生的聲束的角度而變化。公知的是，聲波在表面折射，折射率是探頭工件組合(probe-workpiececombination)的已知物理特性。如在圖3中清楚地展示的，在現有技術探頭中聲束的索引點(例如圖4中所示的)隨著角度變化而變化。由於聲波在探頭中傳播的距離隨陣列中元件的位置以及產生的聲波的角度變化，這有助於解決在獲得基於反射聲波的缺陷的尺寸和位置解決方案上的困難，因此，圖4示出了現有技術探頭要解決的問題。
現有技術已經在圖2到圖4中很詳細地進行了描述，這樣由本發明所提供的改進會更容易地理解。圖1的探頭2在圖5中被描述，其在四個不同聲波角度上檢查或詢問工件44，同時保持探頭2在工件的相同位置上。聲波在四個不同角度上被產生，在圖5(a)到5(d)中相對於探頭2的第二面18和工件44的表面46的界面的角度變得更尖銳。在圖5(a-d)中，聲波通過啟動換能器陣列4的一部分產生。在圖5(a-d)的每個圖中，啟動的陣列的部分54由實線描繪，同時虛線代表陣列的其餘部分，其保持待用。為了啟動僅陣列4的一部分的信號濾波技術在現有技術中是公知的。如在圖5(a-d)的每個圖中所清楚看到的，即使通過改變啟動的陣列(4)的部分54，工件中光束的角度改變，聲束從啟動的陣列的部分到索引點16傳播的距離是相同的。在圖5中，索引點16相應於原點，其也是延遲體的凸的外表面10的半徑的中心。圖5中聲波在探頭體8內傳播的距離是探頭體的半徑，其是常數。在圖5中，從延遲體的第二面18接觸工件44的表面46處所形成的界面產生的聲波在探頭體內的反射為了簡單起見沒有顯示，但是存在的，正如在現有技術中公知的。在圖5(a)中，56(a)代表縱波，橫波被傳送到工件內。在圖5(b)和5(c)中，56(b)和56(c)代表縱波，同時58(b)和58(c)代表被傳送到工件中的橫波。在圖5(d)中，僅縱波56(d)存在於工件中，由聲波與工件表面產生的角度是這樣的以致於橫波不能傳送到工件中。正如清楚看到的，當沿著探頭表面激活的陣列的部分54接近工件44的表面46時，工件內聲波的角度關於工件44的表面46變得更尖銳。然而，不管陣列激活的順序，與現有技術探頭對比，聲波在探頭體內傳播的距離是常數。
陣列元件的構造可以改變。本發明的益處可以利用陣列元件獲得，所述陣列元件被製造以致於陣列元件具有匹配延遲體曲率半徑的曲率半徑。正如從圖1到5清楚看到的，由於延遲體8具有凸的曲率半徑，所以陣列元件6優選地被製造具有基本上相應的曲率凹半徑。然而，不必要的是具有準確地匹配延遲體曲率的陣列元件。實際上，本發明的益處可以通過近似獲得。由於利用了大量陣列元件6，每個陣列元件6相比較曲率半徑來說是小的，因此平的陣列元件可以被裝配到延遲體，這樣多個平的陣列元件形成緊密地近似延遲體曲率半徑的換能器陣列。儘管形成陣列的元件可以具有任何配置，但是假設每個陣列元件的形狀為矩形，具有相比較延遲體曲率半徑小的尺寸dx。每個矩形的中心距延遲體的曲率中心的距離為r，其中r是曲率半徑。在矩形的角上的點的最大距離是距半徑的中心為0.7dx，並且，該點距半徑中心的附加距離也是小的，r*sin0.7dx。作為一個實例，如果換能器陣列中平面元件的邊緣具有0.1英寸的長度以及延遲體的曲率半徑是5英寸，則元件的一個拐角距半徑中心的附加距離大約為0.006英寸。換種說法，元件的中心距半徑中心為5英寸，而元件的邊緣是5.006英寸。這個差別僅稍微大於延遲體和換能器元件的製造容許誤差。當然，延遲體的曲率半徑越大並且元件越小，則換能器陣列4更緊密地接近延遲體的曲率半徑並且差別更小。相似的分析可以被應用到不同幾何形狀配置的元件上，但是矩形製造簡單並且容易理解。因此，陣列的元件可以或者被製造來匹配探頭體的輪廓。可選擇的，當該陣列包含相比陣列半徑小的多個元件時，正如在本發明的其中一個優選實施例中所預想的，元件不需要是平的。
探頭在圖1和4中以剖面顯示。換能器陣列4沿著延遲體的曲線表面擴展，其曲線表面具有常數半徑。該常數半徑被需要，以便不管沿著產生聲波的元件的延遲體的位置如何，聲波在延遲體中傳播基本上相同的距離(服從於前述段落中所討論的限制)。探頭還必須包括一個表面，該表面允許探頭接觸工件的表面，諸如圖1，4，5中工件44的表面46。因此，在一個優選實施例中，延遲體8的至少一個表面是平的，最優選的是如第二面18的一面，與接觸工件表面的換能器陣列相對。為了容易製造，還優選的是延遲體曲率半徑的中心位於第二面18上。
因此，探頭中所使用的延遲體8可以是任何幾何形狀配置，其中延遲體的一部分具有曲線表面，其中曲線表面上的點距離原點是等距的，從該表面上的點到原點的距離是常數距離或長度的半徑。延遲體曲線表面形成了凸面。換能器陣列的至少一些元件被安裝在延遲體的曲線表面上，該曲線表面距離原點是等距的。因此，對於延遲體優選的幾何形狀配置包括預選半徑的半球或球形楔，其中楔的邊從球體的中心向外擴展，同時換能器陣列被安裝在球體的外表面上。當然，延遲體還可以是圓柱體(例如半圓柱體)的某部分，其中該圓柱體沿著垂直於徑向的軸被截斷。換能器陣列被安裝在圓柱體的外表面上。沿著基本上在垂直於軸的平面內的外表面安裝的每個陣列元件距沿著軸的一點是等距的，並且形成徑向陣列。該徑向陣列可以被製成來根據當前信息的原理執行。當然，多個這種徑向陣列62存在於平行平面中，如圖6所示，形成陣列64和包含該陣列的這些徑向陣列62的每一個可以以預定順序被啟動以根據本發明產生聲波。儘管半圓柱體圍繞軸擴展180度時，但是本發明也設想任一部分也圍繞圓柱體擴展小於180度，如圖6所示。因此，探頭體可以包括圓柱體的10度弧，該10度弧隨著換能器元件形成而增加，從而形成陣列。在沿著該陣列的一弧中的每個元件基本上距離沿著軸的一點是等距的，因此由沿著弧的任意元件產生的聲波的徑向距離是常數。
在本發明的另一個實施例中，索引點與上述討論的半徑的中心點的原點不重合。這個實施例允許聲波聚焦在工件的內部。由於由該陣列的元件所產生的聲波必須在相同時間到達索引點以便從而被聚焦，因此該陣列的每個元件產生的聲音所傳播的有效距離是相等的。相似地，由反射聲音傳播返回到陣列的每個元件的有效距離也必須是相等的。因此，即使索引點與原點不重合，如果聲音被聚焦，則索引點可以被視為好像它是原點。穿過原點的任何聲音將必需在該光束聚焦的同時到達索引點。因此，為了計算的目的，索引點可以被確定為延遲體半徑和索引點距原點或半徑中心的距離的和。這極大地簡化了評估反射信號的計算，因為反射信號到索引點和來自索引點傳播相同的有效距離。在評估反射信號的相關診斷設備中的程序僅需要計算從索引點到缺陷的距離，其可以通過計算反射聲波從索引點到缺陷和再返回的時間差來測量，因為聲波從索引點到換能器以及來自換能器傳播的時間會是常數。利用現有技術探頭，從換能器元件到原點的距離經常變化，因為原點使得該計算極困難地確定，即時是可能的話。
圖7還示出了這個概念。在圖7中，換能器元件70的一段產生了一聲波。換能器元件70的相同段在圖(a-d)中被啟動，從而示出索引點72怎樣通過改變換能器的啟動而被修改。換能器的啟動可以通過任何可用技術來改變。折射波74也被顯示在圖7中。正如可以看出的，通過改變陣列內換能器元件的啟動可以在工件內改變索引點並且由此聲波的焦點。
當現有討論涉及變化焦點時，應該明顯的是，通過跨越換能器陣列預選被啟動的元件，在焦點上的聲波角度也可以被更改。因此，在不移動本發明探頭的情況下，工件可以通過改變聲波的角度被掃描(通過適當預選啟動的元件的順序)並且聲波的焦點可以被改變(通過以預選排序適當啟動元件)。這可以被迅速地實現，同樣該計算可以被迅速地計算，因為如上討論的，探頭的幾何形狀簡化了計算。可以想像的是，檢查順序(也就是，排序元件的預選以及元件以預選順序的啟動)可以被預先編程。該程序可以被運行，同時移動本發明的探頭是沿著工件表面的單一方向，從而詢問整個工件。詢問的結果可以隨著測試進展被存儲或顯示在屏幕上，或者兩者同時進行。這是優於需要掃描工件的整個表面或平面的現有方法的重大改進。
儘管參考優選實施例已經描述了本發明，但是本領域技術人員應該可以理解的是，可以做出各種改變，並且在不背離本發明範圍的情況下，等效物可以替代其中的元件。此外，在不背離本發明本質範圍的情況下，可以做出許多更改從而使特定情況或材料適應本發明的教導。因此，本發明不局限於用於執行本發明的最好模式所公開的特定實施例，而是本發明還包括落入所附權利要求範圍內的所有實施例。
部件列表圖1
圖2
圖3
權利要求
1.一種用於檢查工件(44)的探頭，包含包含多個換能器元件(6)的換能器陣列(4)，每個元件(6)能夠產生超聲波頻率的聲波，並且接收超聲波頻率的聲波；包含固體材料的延遲體(8)，其中延遲體(8)的一部分具有球形楔形狀，該球形楔形狀具有彎曲的外表面，彎曲外表面上的每個點與原點間隔一常數半徑；多個換能器元件(6)，其被安裝在延遲體(8)的彎曲外表面上以便由多個元件(6)的元件(6)同時產生的聲波基本上同時到達單一索引點，其中單一索引點與原點(16)相關，並且其中，單一索引點是從一組位置中選出的預選點，該組位置包含由延遲體(8)和工件(44)形成的界面上的一位置，其中該索引點相應於該原點(16)，並且位置在工件(44)內擴展，其中該索引點距離該原點(16)為一個可計算的距離。
2.權利要求1的探頭，其中換能器元件(6)包括具有曲率半徑的凹面，以便匹配延遲體(8)的彎曲外表面的曲率半徑。
3.權利要求2的探頭，其中延遲體(8)的彎曲外表面是凸的，並且換能器元件(6)的凹面與延遲體(8)的凸面匹配。
4.權利要求1的探頭，其中延遲體(8)是具有預選半徑的半球。
5.權利要求1的探頭，其中多個換能器元件(6)被以預選圖案布置在延遲體(8)的彎曲外表面上。
6.權利要求5的探頭，其中預選圖案被選擇以在延遲體(8)和工件(44)的界面上提供對於聲波的入射角度的變化。
7.權利要求6的探頭，其中，在不限制多個換能器元件的元件(6)的尺寸和聲波頻率的情況下，球形楔的彎曲外表面允許對於聲波入射角度的變化。
8.權利要求1的探頭，其中延遲體(8)具有一部分，該部分具有彎曲外表面的圓柱形狀。
9.權利要求8的探頭，其中具有圓柱形狀的部分包括第一預選長度的軸，彎曲外表面上的每個點與軸上的一點間隔一常數，預選半徑垂直於該軸。
10.權利要求9的探頭，其中通過沿著軸的每個點關於該軸旋轉半徑從0到180°的預選角度，將具有圓柱形狀的部分形成為旋轉固體。
全文摘要
本發明公開了一種用來檢查工件(44)的超聲波探頭(2)，其包含延遲體(8)和包含多個安裝在延遲體(8)上的換能器元件(6)的換能器陣列(4)。換能器陣列(4)的多個換能器元件(6)被安裝在延遲體(8)的彎曲外表面上。元件陣列中的換能器元件(6)距離延遲體(8)的曲率半徑(14)的中心是等距的，這樣由兩個或多個換能器元件(6)同時產生的聲波在相同時間到達半徑的中心，該中心也稱為原點(16)。由陣列(4)中的換能器接收的穿過索引點的反射聲音不易受到由延遲體(8)的幾何形狀所導致的時間延遲。
文檔編號G01N29/22GK1932503SQ20061015395
公開日2007年3月21日 申請日期2006年9月15日 優先權日2005年9月15日
發明者T·J·卡羅迪斯基 申請人:通用電氣公司