[发明专利]用超声波识别材料和设备的方法及装置

权利要求书

1、一种利用超声波识别材料和设备的装置，包括一装设在所述材料上的标志件和一个所述标志的记录装置，其特征在于：该标志件包括一个板，在板的一个表面上预定的位置用切割或其它方式刻出标志，以形成一个与这些位置上有、无刻痕或无、有刻痕相对应的0或1的符号序列，所述板被固定到待识别材料上，使其有刻痕的表面隐藏在下面而相对的表面，其中标志的记录装置由一个或多个超声波传感器构成，放置在板之上与标志相对的位置，该传感器由一个电信号激励以产生一个超声波信号，该信号从板的隐藏表面反射并返回传感器，产生一个不同的反馈信号，作为所述每个位置有无标志的函数，从而得到一组识别板的隐藏表面上所作标志的二进制数或电信号。

2、如权利要求1所述的利用超声波识别材料和设备的装置，其特征在于：所述板的隐藏表面上的标志是由一系列盲孔形成的，盲孔的底部最好为凹形。

3、如权利要求2所述的利用超声波识别材料和设备的装置，其特征在于：其中的盲孔底部是锥形或球面形的。

4、如权利要求2所述的利用超声波识别材料和设备的装置，其特征在于：所述板固定在待识别的材料体上的空腔中，该空腔的形状与所述板一致并可容纳它，其深度至少等于，最好是大于板的厚度，以构成一个有效的空间，使所述传感器得以根据标志位置定位。

5、如权利要求2所述的利用超声波识别材料和设备的装置，其特征在于：所述传感器设计成一单块形式，其芯部包括压电片、导电金属粉末的树脂涂层、封闭在不导电棱柱体内的导体，以及一金属板，所述导体从棱柱体中露出作为连接器的一端，另一端则与所述涂层电连接，所述金属板则从压电片与涂层相对的那部分引出，作为压电片的一部分并构成接地导体。

6、如权利要求5所述的利用超声波识别材料和设备的装置，其特征在于：一个透镜设置在所述金属板上，将传感器发射的超声波聚焦到孔深处的底部。

7、如权利要求6所述的利用超声波识别材料和设备的装置，其特征在于：多个传感器按照与板上的标志位置一致的设计组合成一个多单元传感器，从而使每个传感器对着每个标志位置。

8、如权利要求7所述的利用超声波识别材料和设备的装置，其特征在于：在多单元传感器的周边部分有分隔元件靠在板的可视表面上以确保板和聚焦透镜之间有所要求的距离。

9、利用权利要求8所述的装置对材料和设备进行超声波识别的方法，其特征在于：首先将传感器放置到与板对应的每个标志位置的位置上，从而由一个电信号激励传感器以向板发射一个超声波信号，该超声波信号在板的主体之间反射并返回传感器，以便根据按是否存在标志而差动的特定的时间门重建一个电信号，所述电信号是根据传感器输出端和板之间的电压差或电势差而测量的。

10、如权利要求9所述的利用超声波识别材料和设备的方法，其特征在于：值1被规定为信号或二进制数的幅值大于传感器标定时确定的阈值的情况，而值0则被规定为信号或二进制数的幅值小于所述阈值的情况。

11、如权利要求9所述的利用超声波识别材料和设备的方法，其特征在于：当所用标志有一凹形底部时，超声波信号被发散，从而使反射信号的幅值小于该阈值。

12、如权利要求9所述的利用超声波识别材料和设备的方法，其特征在于：使用平底标志和标志底部平行于板的表面的标志，从孔底部反射的超声波信号形成反馈信号被在与又从板的隐藏那个表面反射的信号不同的时间门内记录下来，从而有可能根据信号出现的时间门识别出信号反射的表面，来区别二进制数等于1和等于0的情况。

13、如权利要求9所述的利用超声波识别材料和设备的方法，其特征在于：传感器的正常工作状态是通过监视对应于从板的可视表面反射的时间门内的反馈信号来检验的，设定该信号幅值大于所述阈值。

14、如权利要求9所述的利用超声波识别材料和设备的方法，其特征在于：其中多单元传感器相对于板的位置确定后，在透镜和板的可视表面之间留有一自由空间，其中充满能传播超声波的凝胶，所述凝胶在传感器放置前就涂敷到板上。

15、如权利要求9所述的利用超声波识别材料和设备的方法，其特征在于：用一个或多个标志位置来监视多单元传感器相对于板的正确定位。