[发明专利]柔性超声检查系统

说明书

技术领域

本发明总体涉及检查物体，并且具体地涉及物体的无损检查。本发明更具体地涉及使用柔性超声检查系统执行物体的无损检查的方法和装置。

背景技术

无损检查涉及在不对物体造成损害的情况下评估物体。这种类型的检查可以包括在不造成永久性改变的情况下评估物体的性质。这些检查可以用于识别不期望的和期望的性质。

例如，无损检查可以用于识别复合部件内的缺陷。这些缺陷可以包括例如孔洞、分层、涂层剥落和可能引起复合部件在低于期望的水平上发挥的其他特征。

无损检查技术可以包括例如超声检测、远程视觉检查、涡流检测、X射线检测和其他适合类型的技术。对于超声检测，超声换能器通常被耦合到受测物体。可以使用耦合剂(couplet)诸如油、水或其他类型的耦合剂来实现这种耦合。

超声换能器被配置为发送声音信号进入受测物体。用相同的换能器或不同的换能器探测响应声音信号。响应声音信号可以是换能器发送的一些声音信号的反射并且可能来自分界面，诸如受测物体的后壁或受测物体内的缺陷。响应声音信号可以被显示或另外被分析以确认在受测物体内是否存在不期望的缺陷。

具有单个换能器的超声检查系统可以用于检查受测物体的整个表面。对于单个换能器，该换能器在被检查的受测物体的表面上方移动。然而这个过程可能花费比期望更多的时间。

当检测具有大表面积的物体时，与使用单个换能器相比，具有多个换能器的换能器阵列可以用于提供更大的覆盖率。对于换能器阵列，与单个换能器相比，阵列本身在更大的面积内移动并且声音信号可以被发送进入受测物体。以此方式，换能器阵列可以比能够执行相同检查的单个换能器更快地执行物体的检查。

虽然使用换能器阵列可以降低检查受测物体所需的时间量，但是当存在非平面表面时，换能器阵列产生期望的响应声音信号的能力可能降低。例如，换能器阵列通常被连接到刚性框架。如果表面是非平面的，换能器阵列中的一些换能器可能与物体的表面不具有期望的耦合。如果换能器阵列中的换能器没有合适地耦合到表面，响应声音信号就不能精确地反映受测物体中的属性。

在一些情况下，换能器阵列框架可以具有相对于彼此可移动的多个节段(section)。然后不同节段上的换能器可以被重新定位以更严密地与受测物体表面的形状共形。

即使具有这些可定位的节段，换能器与一些受测物体的曲线共形的能力也是不可行的。因此，更小尺寸的换能器阵列或单个换能器的使用可以被用于检测具有对该阵列来说太大的弯曲表面的受测物体的这些节段。但是，这种类型的检查可能花费比期望更多的时间和精力。因此，可能期望具有考虑上述至少一些问题和其他可能问题的方法和设备。

发明内容

在一个说明性实施例中，一种装置包括压电元件阵列、连接到压电元件阵列的柔性衬底以及形成在柔性衬底上并连接到压电元件阵列的有机电路系统。该柔性衬底被配置为与受测物体的表面充分共形。该有机电路系统被配置为促使压电元件阵列发送声音信号进入受测物体。

在另一个说明性实施例中，提出一种检查受测物体的方法。柔性超声设备被设置在受测物体的表面上。该柔性超声设备包括压电元件阵列、连接到压电元件阵列并被配置为与受测物体的表面充分共形的柔性衬底以及形成在柔性衬底上并连接到压电元件阵列的有机电路系统。从压电元件阵列发送声音信号进入受测物体。在压电元件阵列处探测受测物体中的响应声音信号。该响应声音信号是响应于发送进入受测物体的声音信号而产生的。

在又一个说明性实施例中，提出一种形成声音检查系统的方法。柔性衬底被连接到压电元件阵列。在柔性衬底上形成与压电元件阵列连接的有机电路系统。该有机电路系统被配置为促使压电元件阵列产生声音信号。

这些特征和功能可以在本发明的多种实施例中单独实现或者可以在其他实施例中进行组合，其中进一步的细节可以参考以下描述和附图获知。

根据本发明的一个方面，提供一种装置，其包括：压电元件阵列；柔性衬底，其连接到压电元件阵列并且被配置为与受测物体的表面充分共形；以及有机电路系统，其形成在柔性衬底上并连接到压电元件阵列，其中有机电路系统被配置为促使压电元件阵列发送声音信号进入受测物体。

有利地，一部分有机电路系统在压电元件阵列中的一部分压电元件上形成。

有利地，该有机电路系统进一步被配置为接收由压电元件阵列通过探测受测物体内的响应声音信号所生成的信号。有利地，该有机电路系统被配置为促使压电元件阵列中的多组压电元件以选择的顺序发送声音信号进入受测物体。