超声波传播时间的测量装置和方法制造方法及图纸

超声波传播时间的测量装置和方法，该超声波传播时间测量装置包括：超声波探头；和加压部件，其用于使被测物体压靠超声波探头。加压部件包括用于与超声波探头联合压被测物体的加压构件。被测物体由加压构件和超声波探头保持，并且通过加压构件和超声波探头压靠超声波探头。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种超声波传播时间测量装置以及一种用来测 量被测物体的厚度和杨氏模量等的测量超声波传播时间的方 法，更具体地，本专利技术涉及一种类型的装置和方法，该类型的 装置和方法能够使超声波探头和被测物体之间的相对位置稳定 地来保持超声波探头和被测物体。
技术介绍
为了测量被测物体的厚度和杨氏模量等，可以采用利用超 声波传播时间测量装置的方法。该方法测量从超声波探头向被测物体表面发射的超声波在 经过被测物体的相反表面反射后返回超声波探头所需的时间， 并根据所测量的时间来计算被测物体的厚度或杨氏模量等。在进行该超声波传播时间的测量中，使超声波探头经由凝胶或液体形式的耦合剂(couplant)压靠被测物体。为了获得精确的测量值，必须使超声波探头以恒定的压力 沿垂直方向压靠被测物体，并且保持超声波探头一定时间，直 到由耦合剂形成的膜的厚度均 一化。在该测量中，传统上由保持构件保持超声波探头，测量人 员手动使该保持构件压靠被测物体。该保持构件以如下方式构造其可以借助于弹簧的弹性力 等以预定的压力和角度压超声波探头(例如，日本实开平 7-34309号公报和特开平7-218244号公报)。然而，即使采用这样的保持构件，还经常会发生取决于使 用者操作保持构件的方式而使得保持构件的角度和压力不恒定的情况，因此，使用这样的保持构件需要使用者具备相对较高 水平的技能以实现精确测量。此外，由于测量人员必须保持该保持构件一定时间，直到 由耦合剂形成的膜的厚度均一化，这加重了测量人员的负担。日本特开平6-11329号公报公开了 一种超声波厚度测量 仪，根据该超声波厚度测量仪，借助于操作装置将超声波探头 固定到被测物体上。在被测物体是在超声波探头所施加的压力 作用下不会移动的相对较大的物品的情况下，该超声波厚度测 量仪是没有问题的；但是在被测物体是相对较小的物品的情况 下，必须固定被测物体，这就需要复杂的装置和固定被测物体 的附加过程。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种超声波传播时间的测 量装置和方法，该装置和方法无需测量者高水平的技术，也无 需加重测量者的负担，即可进行简单且精确的测量。在本专利技术的第 一 个方面，提供 一 种超声波传播时间测量装 置，其包括超声波探头；和加压部件，其用于使被测物体压靠超声波探头，所述加压 部件包括用于与超声波探头联合压被测物体的加压构件，被测物体由加压构件和超声波探头保持，并且通过加压构 件和超声波探头压靠超声波探头。根据本专利技术，可以使超声波探头以恒定的压力沿垂直方向 压靠被测物体，而无需测量者高水平的技术，也无需加重测量 者的负担。此外，根据本专利技术，可使超声波探头和被测物体之间的相对位置保持一定时间，直到由耦合剂形成的膜厚均一化，而无 需由测量者保持超声波探头和被测物体，从而减轻了测量者的 负担和技术要求。在本专利技术的第二个方面，提供一种如第一个方面所限定的 装置，其中，所述加压部件利用重力、弹力、磁力、电磁力和 气体膨胀压力中的一种或多种。在本专利技术的第三个方面，提供一种如第一个方面所限定的 装置，其中，所述加压部件包括位于超声波探头上方且可沿垂 直方向自由移动地被保持的加压构件，所述#皮测物体被力。压构 4牛的自重力口压。在本专利技术的第四个方面，提供一种如第一个方面所限定的 装置，其中，所述加压部件包括可沿加压方向移动地被保持的 加压构件和压该加压构件的弹性构件，所述一皮测物体被弹性构 件施加的弹力加压或者被弹性构件施加的弹力和加压构件的自 重力口压。在本专利技术的第五个方面，才是供一种如第 一至第四个方面中 任一项所限定的装置，其中，所述加压构件包括弹性构件。在本专利技术的第六个方面，提供一种测量超声波传播时间的 方法，其采用超声波探头和用于使被测物体压靠超声波探头的加压部件，该方法包括以下步骤在超声波探头和被测物体之间插入耦合剂； 用超声波:探头和加压部件保持并压^:测物体；和 在经过预定时间后测量超声波传播时间。 本专利技术的第七个方面，提供一种如第六个方面所限定的方法，其中，所述加压部件利用重力、弹力、磁力、电磁力和气体膨胀压力中的一种或多种。在本专利技术的第八个方面，提供一种如第六个方面所限定的方法，其中，所述加压部件包括位于超声波探头上方且可沿垂直方向自由移动地#:保持的加压构件，所述^皮测物体^皮加压构 4牛的自重力口压。在本专利技术的第九个方面，提供一种如第六个方面所限定的 方法，其中，所述加压部件包括可沿加压方向移动地被保持的 加压构件和压该加压构件的弹性构件，所述被测物体被弹性构 件施加的弹力加压或者#:弹性构件施加的弹力和加压构件的自 重力口压。在本专利技术的第十个方面，提供一种如第九个方面所限定的 装置，其中，被测物体和/或超声波探头的微小的倾斜和/或偏 离可被加压构件包含的弹性构件吸收。附图说明附图中图l是实施例l的超声波传播时间测量装置的主视图； 图2是实施例l的装置的俯视图；图3是实施例l的装置的主视图，示出了被测物体被保持的 状态；图4是实施例2的超声波传播时间测量装置的主视图； 图5是实施例2的装置的加压部件的剖视图； 图6是实施例2的装置的加压部件的变形实施例的剖视图； 图7是实施例3的超声波传播时间测量装置的主视图。具体实施方式现在将说明本专利技术的优选实施例。本专利技术的装置包括超声波探头和加压部件。设置该加压部 件，用于使被测物体以恒定的压力压靠超声波探头。 加压部件包括通过直接接触被测物体来压被测物体的加压 构件。通过这样的构造，利用加压部件的作用，超声波探头与加 压构件联合保持被测物体，该加压构件使被测物体以恒定的压 力压靠超声波探头。因此，测量者不需要用手保持被测物体，而且无需测量者 的保持，就可使压被测物体的压力恒定。超声波探头与本专利技术装置的组成部件相连，超声波探头的 位置被固定或限制在限定范围内。由于这个原因，当加压构件 使板状的被测物体压靠超声波探头的测量表面时，被测物体的 表面与测量表面接触，因此使超声波探头垂直压靠被测物体的 表面。作为超声波探头，可以使用商业上可获得的超声波探头，例如，Panametrics Inc.制造的超声波换負巨器(ultrasonic transducer )。作为加压部件，可以采用利用重力、弹力、；兹力、电磁力 和气体膨胀压力中的一种或多种的装置。利用重力的加压部件例如是使用加压构件的自重的部件。 利用弹力的加压部件例如是使用如橡胶或弹簧等弹性构件的部 件。利用磁力的加压部件例如是使用磁体的部件。利用电磁力 的加压部件例如是使用螺线管或电动机的部件。利用气体膨胀 力的加压部件例如是使用气缸的部件。加压部件可以是利用这 些力中的一种或多种、如果需要的话使用已知装置将该力转换 为沿直线方向的压力的部件。通过4吏用这样的加压部件可以产生恒定的压力，乂人而该加 压部件可以包含在本专利技术的超声波传播时间测量装置中。优选下述加压部件，其简化了装置的结构，并且便于装置的维护，从而降低了制造和维护成本。优选的加压部件包括具有一定质量的加压构件和可沿垂直 方向自由移动地支撑加压构件的加压构件支撑构件。该加压部 件位于超声波探头的上方。优选超声波探头和加压构件以超声波探头的中心轴线与加 压构件的中心轴线重合的方式定位，因为这样将有利于被测物 体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波传播时间测量装置，其包括：超声波探头；和加压部件，其用于使被测物体压靠所述超声波探头，所述加压部件包括用于与所述超声波探头联合压所述被测物体的加压构件，所述被测物体由所述加压构件和所述超声波探头保持，并且通过所述加压构件和所述超声波探头压靠所述超声波探头。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中岛俊英，
申请(专利权)人：株式会社小原，
类型：发明
国别省市：JP[日本]