(57)【要約】  超音波によって構成要素を検査するための機器は、複数の同一の装置１を備える。各装置１は、超音波変換器４の数個のチャンネル７６及び主制御器７３を有する。個々の装置１は、デイジーチェーン式に接続され、それらの主制御器７３のうちの１つによって制御される。隣接する装置１を機械的に結合するために機械的コネクタ３２を使用できる。さらに、異なる形状の所定数のハンドル３０、４４が提供され、その全てが、共通のハンドルインターフェイス１８に結合できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波によって構成要素を検査するための装置であって、
ハウジング（２）と、
前記ハウジング（２）の検査面（３）に配列された複数の二方向超音波変換器（４）と、
前記ハウジング（２）の中に配列された、前記変換器（４）を操作するためのドライバエレクトロニクス（８４）と、
前記ハウジング（２）に配列された、ハンドル（３０、４４）を取り付けるための機械的ハンドルインターフェイス（１８）と、
１組の異なる形状のハンドル（３０、４４）であって、各ハンドルが、前記機械的ハンドルインターフェイス（１８）に取り付けられるように構成される、ハンドルと、
を備える、装置。
【請求項２】
前記機械的ハンドルインターフェイス（１８）が、前記ハンドル（３０、４４）の１つを及び同時に２つを受け入れるように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記機械的ハンドルインターフェイス（１８）が、前記ハウジング（２）の第１取付け面（８）に配置された複数の機械的アダプタ（２０）を備え、前記第１取付け面（８）が前記検査面（３）を横断し、特に前記検査面（３）に対して直角を成し、前記ハウジング（２）の第１及び第２端面（１０、１１）の間に延びる、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記アダプタ（２０）の少なくとも１つに接続するように適合され構成された脚部分（３２）と、使用者によって握られるグリップ部分（３４）と、を有する、少なくとも１つの第１ハンドル（３０）を備え、前記第１ハンドル（３０）が前記ハウジング（２）に取り付けられたとき、前記グリップ部分（３４）が、前記第１及び第２端面（１０、１１）の間の中央に配置され、前記ハウジング（２）から離れるように延びる、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記脚部分（３２）が、前記ハウジング（２）に取り付けられたとき、前記アダプタ（２０）の少なくとも２つに接続するように適合され構成されており、前記グリップ部分（３４）が、前記脚部分（３２）の中央に取り付けられる、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記アダプタ（２０）の少なくとも１つに接続するように適合され構成された脚部分（４６）と、使用者によって握られるグリップ部分（４８）と、を有する、少なくとも１つの第２ハンドル（４４）を備え、前記第２ハンドル（４４）が前記ハウジング（２）に取り付けられたとき、前記グリップ部分（４８）が、前記ハウジング（２）の前記第１又は第２端面（１０、１１）の上方を突出する、請求項３〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記第２ハンドル（４４）を少なくとも２つ備え、前記機械的ハンドルインターフェイス（１８）が、前記第２ハンドル（４４）の２つを同時に受け入れるように適合され構成されており、前記第２ハンドル（４４）の前記グリップ部分（４８）が、前記ハウジング（２）の対向する側面に配置される、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記第２ハンドル（４４）の前記グリップ部分（４８）が、前記第２ハンドル（４４）の前記脚部分（４６）を横断して、特に前記脚部分に対して直角を成して延びる、請求項６又は７に記載の装置。
【請求項９】
前記機械的ハンドルインターフェイス（１８）に取り付けられた前記ハンドル（３０、４４）の少なくとも１つへの電気的な接続を与えるために前記ハウジング（２）に配置された電気ハンドルインターフェイス（２２）を更に備え、前記ハンドル（３０、４４）の少なくとも一部が、前記電気ハンドルインターフェイス（２２）を介して前記装置を制御するためのユーザー操作可能要素（４０）を備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の数個の装置（１）を備え、且つ、少なくとも１つの機械的コネクタ（５２）を更に備える、超音波によって構成要素を検査するための機器であって、前記機械的コネクタ（５２）が、前記装置（１）の少なくとも２つの前記機械的ハンドルインターフェイス（１８）に取り付けられることによって、前記２つの装置（１）を相互に機械的に接続するように構成され適合される、機器。
【請求項１１】
前記装置（１）が、請求項３に記載の装置であり、前記装置（１）及び前記機械的コネクタ（５２）が、第１及び第２の装置（１）の前記ハウジング（２）の前記第１取付け面（８）において前記機械的アダプタ（２０）の第１部分に前記機械的コネクタ（５２）を取り付けることによって、前記装置（１）が、前記第１の装置（１）の前記第２端面（１１）を前記第２の装置（１）の前記第１端面（１０）に隣接した状態で取付けできるように構成される、請求項１０に記載の機器。
【請求項１２】
前記装置（１）が、請求項６に記載の装置であり、前記端面（１０、１１）が相互に隣接した状態で前記第１及び第２の装置（１）が取り付けられ且つ前記機械的コネクタ（５２）が前記機械的アダプタ（２０）の前記第１部分に取り付けられたときに、前記第２ハンドル（４４）の２つが、前記機械的アダプタ（２０）の第２部分に取り付け可能である、請求項１１に記載の機器。
【請求項１３】
複数の同一の装置（１）を備える、超音波によって構成要素を検査するための、特に請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の機器であって、各装置が、
ハウジング（２）と、
前記ハウジング（２）上に又はその中に配置された複数の同一の二方向超音波変換器（４）と、
前記ハウジング（２）の中に配置された、前記変換器（４）を操作するためのドライバエレクトロニクス（８４）と、
前記装置（１）の少なくとも１つの他の装置との間の通信を確立するためのピア装置インターフェイス（７２）と、
前記ピア装置インターフェイス（７２）を介して前記少なくとも１つの他の装置を制御するように適合され構成された主制御器（７３）と、
を備える、機器。
【請求項１４】
各装置が、数個のチャンネル（７６）を備え、各チャンネル（７６）が、前記変換器（４）の少なくとも１つ特に前記変換器（４）の数個を含み、且つ、超音波信号を送信するための送信モードと超音波信号を受信するための受信モードとを有し、各装置の前記主制御器（７３）が、
同じ装置の前記チャンネル（７６）の前記モードを局部的に且つ個別に制御するように、及び
前記少なくとも１つの他の装置の前記チャンネル（７６）の前記モードを遠隔的に且つ個別に制御するように、
適合され構成される、
請求項１３に記載の機器。
【請求項１５】
前記ピア装置インターフェイス（７２）が、前記送信モードで発信される信号を表し且つ／又は前記受信モードで受信される信号を表す情報を送るように適合され構成されたデータリンク（７８）を備える、請求項１４に記載の機器。
【請求項１６】
前記ピア装置インターフェイス（７２）が、前記装置（１）をリアルタイムに同期化するように適合され構成されたトリガリンク（８０）を備え、前記データリンク（７８）が非リアルタイム接続を形成する、請求項１５に記載の機器。
【請求項１７】
前記主制御器が、前記チャンネル（７６）によって受信された信号を表す計測データをバッファ保存するためのメモリ（７５）を備える、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の機器。
【請求項１８】
前記機器が、前記機器を制御するためのホストユニット（６６）を更に備え、前記ホストユニット（６６）が前記装置（１）から分離され、
各装置が、前記装置の前記主制御器（７３）を前記ホストユニット（６６）に接続するように適合され構成されたホストデータインターフェイス（７４）を更に備え、
前記ホストユニットが、第１の装置の前記主制御器（７３）を介して前記複数の装置の全てを制御するために、前記第１の装置の前記主制御器（７３）に接続するように適合され構成される、請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の機器。
【請求項１９】
前記ホストデータインターフェイス（７４）が、前記機器の前記チャンネル（７６）の各々について個別に前記送信モードで発信される信号を表し且つ／又は前記受信モードで受信される信号を表す情報を送るように適合され構成される、請求項１４及び１８に記載の機器。
【請求項２０】
前記ホストデータインターフェイス（７４）が、前記機器の全てのチャンネル（７６）の前記モードを個別に制御するように適合され構成される、請求項１４及び請求項１８又は１９に記載の機器。
【請求項２１】
コンクリートを検査するための請求項１〜２０のいずれか一項に記載の機器又は装置の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート体又は他の建築構成要素などの構成要素を超音波によって検査するための機器及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波による構成要素の非破壊検査は、様々な技術分野において重要な道具となる。例えば、この種の非破壊検査は、コンクリートなどの建材において強化材、ボイド、クラック又は非均質を突き止めるために使用できる。
【０００３】
このタイプの装置は、米国特許第７５８７９４３号明細書において示される。このタイプの装置は、ハウジングの中に配列された複数の超音波変換器を備える。変換器を介して個別に信号を送受するためにドライバエレクトロニクスが設置される。
【０００４】
装置を操作する際、使用者は、装置を検査対象の構成要素に当てて保持し、その後、走査作業を実施するために変換器が操作される。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の第１形態において、解決されるべき課題は、使用者によって取扱い易いこのタイプの機器及び装置を提供することである。
【０００６】
この課題は、下記のアイテムを備える、超音波によって構成要素を検査するための装置によって解決される。即ち、
−ハウジング。ハウジングは、装置の機械的フレームを形成する。
−複数の超音波変換器。変換器は、ハウジングの検査面に配置される。変換器は、二方向変換器であり、超音波を送受するために動作できる。計測は、検査対象の構成要素に変換器を当てた状態でハウジングの検査面を保持することによって実施できる。
−ドライバエレクトロニクス。ドライバエレクトロニクスは、ハウジング内に配置され、変換器を操作するように適合され構成される。
−ハウジングに配置された機械的ハンドルインターフェイス。機械的ハンドルインターフェイスは、少なくとも１つのハンドルをハウジングに取り付けるための形状を有する。
−１組の異なる形状のハンドル。各ハンドルは、機械的ハンドルインターフェイスに取り付けられるように構成される。
【０００７】
１組の異なる形状のハンドルを装置に備えることによって、より容易に使用者のニーズに合わせることができる。
【０００８】
「１組の異なる形状のハンドル」は、複数のハンドルを備え、これらのハンドルの少なくとも２つは、相互に異なる形状を有するものと理解すべきである。
【０００９】
好ましくは、装置の機械的ハンドルインターフェイスは、ハンドルの１つ及び一度に２つを選択的に受け入れるように構成され適合される。言い換えると、その時点の要件に応じて（例えば、装置を保持するために何本の手を使用したいかに応じて）、使用者は１つのハンドルを取り付けることができ、２つのハンドルを取り付けることもできる。
【００１０】
機械的ハンドルインターフェイスは、ハウジングの「第１取付け面」に配置された複数の機械的アダプタを備えることができる。この第１取付け面は、特に装置の平坦面又は湾曲面とすることができ、ハウジングの検査面を横断するように、特に検査面に対して直角を成すように配置される。この文脈において、「直角を成す」とは、９０°＋／−１０°の角度を指す。第１取付け面は、ハウジングの第１端面と第２端面との間に延びる。
【００１１】
好ましくは、一組のハンドルは、少なくとも１つの「第１ハンドル」を備える。この第１ハンドルは、特に少なくとも１つのアダプタと噛み合う形状を有することによって、アダプタの前記少なくとも１つに接続されるように適合され構成された脚部分を有する。第１ハンドルは、使用者が握るためのグリップ部分も有する。グリップ部分は、第１ハンドルがハウジングに取り付けられたとき、グリップ部分がハウジングの第１端面と第２端面との間の中央において前記ハウジングから離れて延びるように位置付けられる。この文脈において、好ましくは、「中央において」は、第１端面及び第２端面からのグリップ部分の距離の差が１０％以下であるとする。
【００１２】
このような第１ハンドルは、装置の中央を典型的には片手で保持できるようにする。
【００１３】
装置は、少なくとも１つの「第２ハンドル」も備えることができる。第２ハンドルは、特に少なくとも１つのアダプタと噛み合う形状を有することによって、アダプタの少なくとも１つに接続されるように適合され構成された脚部分を有する。第２ハンドルは、使用者が握るためのグリップ部分も有する。第２ハンドルは、第２ハンドルがハウジングに取り付けられたとき、グリップ部分がハウジングの第１又は第２端面の上方を突出するような形状を有する。
【００１４】
この場合、一組のハンドルは、好ましくは、少なくとも２つの第２ハンドルを備え、機械的ハンドルインターフェイスは、同時に２つの第２ハンドルを受け入れるように適合され構成されており、取り付けられたハンドルのグリップ部分は、ハウジングの対向する側面に配置される。この構成は、特に、使用者が装置を両手で保持したい場合に便利である。
【００１５】
別の好ましい実施形態において、装置は、そのハウジングに配置された電気ハンドルインターフェイスを更に備える。この電気ハンドルインターフェイスは、機械的ハンドルインターフェイスに取り付けられたハンドルの少なくとも１つへの電気的接続を与えるように構成される。更に、ハンドルの少なくとも一部は、ボタン、スライダ又はスイッチなどのユーザー操作可能要素を備える。これによって、装置は、電気ハンドルインターフェイスを介して制御できる。この文脈において、「制御」は、装置の少なくとも１つの形態を制御する動作として理解するものとする。例えば、ユーザー操作可能要素は、計測を始動するため、振幅を調節するため、計測モードを変更するため又は装置のディスプレイの動作モードを変更するために使用できる。
【００１６】
好ましくは、電気ハンドルインターフェイスは、ハンドルが装置に取り付けられたとき自動的に相互に接触する１組の接点部材を装置の側及びハンドルの側に備える。
【００１７】
本発明は、また、超音波によって構成要素を検査するための機器に関する。機器は、上記のタイプのいくつかの装置、及び、少なくとも１つの機械的コネクタを備える。言い換えると、機器は、数個の装置のセットであり、更に、機械的コネクタを備える。機械的コネクタは、これらの２つの装置の機械的ハンドルインターフェイスに取り付けられることによって、２つの装置を相互に機械的に接続するように構成され適合される。
【００１８】
本発明の第２形態において、解決されるべき課題は、使用者のニーズに応じて計測を構成するための自由を与える、超音波によって構成要素を検査するための機器を提供することである。
【００１９】
この課題は、複数の同一の装置を備える機器によって解決され、各装置は、以下を備える。
−ハウジング。ハウジングは、装置の機械的フレームを形成する。
−複数の超音波変換器。変換器は、ハウジングの検査面に配置される。変換器は、二方向変換器であり、超音波を送受するために動作できる。計測は、検査対象の構成要素に変換器を当てた状態でハウジングの検査面を保持することによって実施できる。
−ドライバエレクトロニクス。ドライバエレクトロニクスは、ハウジングの中に配置され、変換器を操作するように適合され構成される。
−ピア装置インターフェイス。このインターフェイスは、機器の複数の装置のうちの少なくとも１つの他の装置との間に通信を確立するように適合され構成される。
−主制御器。主制御器は、ピア装置インターフェイスを介して少なくとも１つの他の装置を制御するように適合され構成される。
【００２０】
言い換えると、機器は、複数の同一の装置を備える。これらの装置の各々は、超音波変換器と、ピア装置インターフェイス及び主制御器と、を備える。主制御器は、ピア装置インターフェイスを介して機器の他の装置の少なくとも１つ特にその全てを制御できる。したがって、機器の全ての装置は、機器の１つ又は複数の他の装置を制御できる主装置として作用できる。これによって、数個の装置を複合的計測構造に組み立てるときの融通性を改良する。
【００２１】
この文脈において、２つの装置は、同じ機能性、電気的及び機械的設計並びに同じファームウェアを有する場合、「同一」と見なされる。但し、それらは、それらの色又はシリアル番号などの非機能的形態においては、異なる可能性がある。
【００２２】
好ましくは、各装置は、数個のチャンネルを備え、各チャンネルは、変換器の少なくとも１つを備える。言い換えると、各変換器は、１つのチャンネルに帰属する。各チャンネルは、超音波信号を送信するための送信モードと、超音波信号を受信するための受信モードと、を有する。各装置の主制御器は、
−同じ装置のチャンネルのモードを局部的に且つ個別に制御するように、及び、
−少なくとも１つの他の装置のチャンネルのモードを遠隔的に且つ個別に制御するように、
適合され構成される。
【００２３】
したがって、本実施形態において、１つの主制御器は、それに属する装置のチャンネル及びピア装置インターフェイスを介して別の装置のチャンネルの動作モードを個別に制御できる。これによって、単一の主制御器がより多数のチャンネルを制御できる点で、構造をより多用途にする。特に、主制御器は、別の装置のチャンネルのいくつかを送信モードに構成し、他のチャンネルを受信モードに構成するように適合される。
【００２４】
ピア装置インターフェイスは、好ましくは、送信モードで発信される信号を表し且つ／又は受信モードで受信される信号を表す情報を送るように適合され構成されたデータリンクを備え、それによって、（現在アクティブの）主制御器が、自身の及び他の装置の個別のチャンネルの送信信号を制御し且つ／又は受信信号を収集できるようにする。
【００２５】
データリンクの他に、ピア装置インターフェイスは、装置を適時に同期化するように適合され構成されたリアルタイムトリガリンクを備えることができる。この場合、データリンクは、装置間に非リアルタイム接続を形成できる。この文脈において、「非リアルタイム接続」は、好ましくは、信号が超音波パルスと同期化されない接続を意味する。
【００２６】
機器は、更に、機器を制御するように適合され構成されたホストユニットを備えることができる。言い換えると、ホストユニットは、使用者が機器の動作を制御するための手段を与える。このホストユニットは、装置から分離され、好ましくは、装置のハウジングとは別個のハウジングを有する。この場合、装置は、そのまま同一で単純であり、設備の専用ピースが機器の中央制御装置を形成する。
【００２７】
この場合、各装置は、装置の主制御器をホストユニットに接続するように適合され構成されたホストデータインターフェイスを更に備える。ホストユニットは、第１の装置の主制御器に接続しかつこの第１の装置の主制御器を介して全ての装置を制御するように適合され構成される。言い換えると、装置の全てを制御するためには、ホストユニットを装置の１つに接続するだけでよい。
【００２８】
ホストユニットを介して計測を精密に調節するために、ホストデータインターフェイスは、機器のチャンネルの各々について個別に送信モードで発信される信号を表し且つ／又は受信モードで受信された信号を表す情報を送るように適合され構成されることができる。したがって、ホストユニットは、各チャンネルを個別に制御し且つ／又は各個別のチャンネルから計測信号を受信できる。
【００２９】
また、ホストデータインターフェイスは、機器の全てのチャンネルのモードを個別に制御するように適合され構成されることができる。これによって、ホストユニットを介して機器全体の送信及び受信パターンを完全に構成できる。
【００３０】
本発明に従った機器及び装置は、任意のタイプのサンプル特にコンクリートサンプルを検査するために使用できる。
【００３１】
添付図面を参照して行う下記の詳細な説明を検証するとき、本発明は、より良く理解でき、かつ、上述の目的以外の目的が明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１取付け面から見た、超音波によって構成要素を検査するための装置を示す。
【図２】第２取付け面から見た、図１の装置を示す。
【図３】第１ハンドルが取り付けられた状態の図１の装置を示す。
【図４】２つの第２ハンドルが取り付けられた状態の図１の装置を示す。
【図５】装置の単一の第２ハンドルを示す。
【図６】第２ハンドルの２つが取り付けられた状態の２つの機械的に接続された図１の装置を示す。
【図７】複数の装置を備える機器のブロック図である。
【図８】単一の装置のブロック図である。
【図９】装置のチャンネルのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
[ハウジングの設計]
図１に示す装置１は、超音波によって構成要素を非破壊検査するために使用できる。
【００３４】
装置は、例えば実質的に立方体のデザインのハウジング２を備える。
【００３５】
ハウジング２は、図２から最も分かるように、検査面３を有する。検査面３は、平坦であると有利である。
【００３６】
複数の二方向超音波変換器４が、ハウジング２の検査面３に配列される。各変換器４は、好ましくは、先端５を備えかつ例えば国際公開第２０１６／０２９３２６号に説明されるタイプのホルダ６に弾性的に取り付けられた、圧電アクチュエータを備える。
【００３７】
変換器４は、行及び列の長方形マトリクスに配列される。本実施形態において、このマトリクスは、３行及び８列を有する。単一列の中の複数の変換器４は、例えば、以下で更に詳しく述べるように、装置の単一チャンネルの一部となることができる。
【００３８】
ハウジング２は、更に、第１及び第２取付け面８、９を備える。両方の取付け面は、検査面３を横断し、特に検査面３に対して直角を成す。それら取付け面は、検査面３と同様、ハウジング２の第１端面１０と第２端面１１との間に延びる。
【００３９】
更に、ハウジング２は、ユーザーインターフェイス面１４を備え、ユーザーインターフェイス面は、好ましくは、検査面３の反対側に在る。図１に示すように、ユーザーインターフェイス面１４は、ディスプレイ１５及びユーザー操作可能な制御装置１６などのユーザーインターフェイス要素を保持できる。
【００４０】
図１から最も分かるように、全体が１８で示される機械的ハンドルインターフェイスは、第１取付け面８に配置される。ハンドルインターフェイス１８は、複数の好ましくは少なくとも４つの機械的アダプタ２０を備える。図１の実施形態において、機械的アダプタ２０は行に配列される。
【００４１】
更に、電気ハンドルインターフェイス２２も、取付け面８に配列される。好ましくは、電気ハンドルインターフェイス２２は、接点部材２５を有する少なくとも２つのコネクタ２４を備える。図１の実施形態において、コネクタ２４は、機械的アダプタ２０と一緒に行に配列される。
【００４２】
特に、一行に４つの機械的アダプタ２０及び２つの電気コネクタ２４が存在しうる。この場合、行に沿って第１から第４までの機械的アダプタとして機械的アダプタに番号を付けると、第１コネクタ２４は、第１機械的アダプタと第２機械的アダプタとの間に配置され、第２コネクタ２４は、第３機械的アダプタと第４機械的アダプタとの間に配置される。この場合、電気アダプタは、例えば図３に示すように対称形ハンドルと接触できるだけでなく、図４及び図５に示し以下で更に詳しく説明するように、最も外側の２つの機械的アダプタのみに接続する側方ハンドルとすることができる。
【００４３】
図２に示すように、装置は、更に、この場合にも例えば第２取付け面９に配列された複数の機械的アダプタ２０によって形成された補助的機械的インターフェイス２６を備えることができる。
【００４４】
[ハンドルの設計]
装置は、図３及び図４に示すような複数の異なるハンドルに接続されるように設計される。これらのハンドルの目的は、使用者が計測を実施しながら装置を保持するための握りを提供することである。
【００４５】
図３は、使用者が片手で装置を保持できるようにするための第１ハンドル３０を示す。
【００４６】
第１ハンドル３０は、対称形設計であり、脚部分３２及びグリップ部分３４を備える。脚部分３２は、アダプタ２０の少なくとも１つ特に少なくとも２つに、本実施形態においてはアダプタ２０の全てに接続するように適合され構成される。例えば、スクリュー３６を脚部分３２に配置し、各スクリューがアダプタ２０の１つにねじ込まれる。
【００４７】
グリップ部分３４は、好ましくは、力の対称形分布を有するために脚部分の中央に取り付けられる。
【００４８】
好ましくは、グリップ部分３４は、使用者にしっかりした握りを与えるように設計されたグリップ面３８を備える。
【００４９】
第１ハンドル３０がハウジング２に取り付けられたとき、グリップ部分３４は、装置１の第１端面１０と第２端面１１との間の中央に配置され、ハウジング２から離れるように延びる。好ましくは、グリップ部分３４は、第１端面１０と第２端面１１とを接続する線に対して直角を成して延びる。
【００５０】
第１ハンドル３０は、更に、電気ハンドルインターフェイス２２を介して装置１の少なくとも１つの動作を制御するためにユーザー操作可能要素４０を備える。
【００５１】
第１ハンドル３０は片手で装置１を保持するように設計されるが、図４及び図５は、２本の手で装置を保持するために最適化される２つの第２ハンドル４４を示す。
【００５２】
各第２ハンドル４４は、脚部分４６とグリップ部分４８とを有する。脚部分４６は、装置１の機械的ハンドルインターフェイス１８のアダプタ２０の少なくとも１つ特に少なくとも２つ、本実施形態においてはアダプタ２０の半数に接続するように適合され構成される。この場合にも、スクリュー３６を脚部分４６に配置して、機械的アダプタ２０の中へねじ込める。
【００５３】
図４及び図５から最も分かるように、グリップ部分４８は、各第２ハンドルが実質的にＬ字形であるように、脚部分４６を横断して、好ましくは脚部分４６に対して直角を成して延びる。
【００５４】
第２ハンドル４４がハウジング２に取り付けられたとき、グリップ部分４８は、ハウジング２の第１又は第２端面１０、１１を越えて延びる。
【００５５】
図４に示すように、機械的ハンドルインターフェイス１８は、２つの第２ハンドル４４を同時に受け入れるように構成され、グリップ部分４８は、ハウジング２の対向する側面に配置される。即ち、ハウジング２は、２つの第２ハンドル４４のグリップ部分４８の間に位置する。
【００５６】
各第２ハンドル４４はまた、好ましくは、装置１の少なくとも１つの動作を制御するためにユーザー操作可能要素４０を備える。
【００５７】
特に、第１及び／又は第２ハンドル３０、４４のユーザー操作可能要素４０は、装置１の下記の機能の少なくとも１つを制御できる。即ち、
−計測を始動するために使用できる
−計測を保存するために使用できる
−受信モードのチャンネルのゲインを選択するために使用できる
−フィルタモード又はパルス形状など、計測の別のパラメータを選択するために使用できる。
【００５８】
図５は、装置１のコネクタ２４と噛み合うコネクタ５０を第２ハンドル４４の脚部分４６にどのように配置できるかを示す。コネクタは、ハンドルが装置に取り付けられたときコネクタ２４の接点部材２５と接触する所定数の接点部材５１を備える。少なくとも１つの同様のコネクタを、第１ハンドル３０の脚部分３２にも配置できる。
【００５９】
意図する使用モードに応じて装置が第１ハンドル３０で操作されるか又は第２ハンドル４４で操作されるかを決定するのは使用者である。ハンドルは、容易に取り換えできる。
【００６０】
さらに別のタイプのハンドルを、機器に含めることができる。例えば、ハンドルは、ユーザーインターフェイス面１４の上方に（即ち、インターフェイス面から外向きに直角に拡がる空間に）配置されたグリップ部分を有することもできる。
【００６１】
[装置の相互接続]
以下で更に詳しく説明するように、数個の装置１を、計測チャンネルの数及び／又はそれらの間の距離を増大するために、機器へと組み立てることができる。
【００６２】
この場合、一人の使用者は、各装置１を個別に保持できる。但し、好ましい実施形態において、機器は、装置１の少なくとも２つを相互に機械的に接続するように構成され適合された、少なくとも１つの機械的コネクタを備える。これを図６に示す。
【００６３】
図６の実施形態において、機械的コネクタ５２は、２つの装置１の機械的ハンドルインターフェイス１８に取り付けられるように設計される。
【００６４】
好ましくは、装置１及び機械的コネクタ５２は、１つ目の装置の第２端面１１が２つ目の装置の第１端面１０に隣接する状態で、装置１を取り付けできるように構成される。このために、機械的コネクタ５２は、第１及び第２の装置のハウジング１の第１取付け面８において機械的アダプタ２０の第１部分に取り付けられる。
【００６５】
図６の実施形態において、機械的コネクタ５２は、各装置１の機械的ハンドルインターフェイス１８の機械的アダプタ２０の半数に取り付けられる。
【００６６】
この構成において、図６に示すように、第２ハンドル４４の２つは、各装置１の機械的ハンドルインターフェイス１８の機械的アダプタ２０の第２部分に取り付けできる。
【００６７】
２つの装置の機械的接続を強化するために、好ましくは機械的コネクタ５２と同じ設計の第２機械的コネクタを、各装置の第２取付け面９の機械的コネクタ２０に取り付けできる。
【００６８】
[機器回路]
単一機器において数個の装置１を動作するとき、同期化及び中央制御のための手段が利用可能でなければならない。このために、各装置１は、好ましくは、ピア装置インターフェイス及びホストインターフェイスを備える。これらのインターフェイスは両方とも、有線又は無線とすることができる。
【００６９】
図１〜図６の実施形態において、ピア装置インターフェイスは、機器の全ての装置１のデイジーチェーンを形成するためにプラグコネクタ６０を備える。
【００７０】
同様に、図１〜図６の実施形態において、各装置のホストインターフェイスは、プラグコネクタ６２を備える。
【００７１】
数個の装置１を有する機器６４の完全体の可能な構造を図７に示す。
【００７２】
機器６４は、ホストコネクタ６８によって装置１の１つに接続されたホストユニット６６を備え、装置１は、装置接続体７０によってデイジーチェーン式に接続される。
【００７３】
ホストユニット６６は、例えば、タブレットコンピュータとすることができる。典型的には、計測データ及びグラフィカルユーザーインターフェイスを表示するためのディスプレイ７２、並びに、例えばディスプレイ７２などのタッチセンサ式装置を使用することによって実現されるユーザーコントロールを備える。
【００７４】
ホストユニット６６は、機器６４の中央制御ユニットを形成する。ホストユニットは、使用者から構成データ（例えば信号を送信する装置のチャンネル及び信号を受信する装置のチャンネルの仕様）を受信できる。また、ユーザー入力をコマンドとして装置１へ送り、それに応じて装置を動作し、返信として計測データを受信することもできる。ホストユニットは、これらの計測データを処理し、結果を使用者が読めるようにディスプレイ７２に表示できる。ホストユニットはまた、計測データを保存又は更に処理するための手段を備えることもできる。
【００７５】
図８は、単体の装置１のブロック図である。上述のように、各装置は、装置接続体７０を介して、例えば上述のようにデイジーチェーン構成で、機器の少なくとも１つの他の装置との間に通信を確立するためにピア装置インターフェイス７２を備える。
【００７６】
各装置はまた、機器の他の装置を制御できる主制御器７３も備える。
【００７７】
更に、各装置は、ホストコネクタ６８を介して主制御器７３をホストユニット６６に接続するためにホストデータインターフェイス７４を備える。
【００７８】
また、各装置１は、複数のチャンネル７６を備え、その各々は変換器４の少なくとも１つを含む。図示する実施形態において、各チャンネル７６は、変換器４の３つを備える。
【００７９】
これらの構成部品の機能について、以下で更に詳しく説明する。
【００８０】
主制御器７３は、その自身の装置の機能及び機器の他の装置の機能を制御するために使用される。言い換えると、機器６４がＮ＞１個の装置１を備える場合、同様にＮ個の主制御器７３を備え、その各々が、理論的には他の全ての装置を制御できる。但し、ホストデータインターフェイス７４を介してホストユニット６６に接続される装置１の主制御器７３のみが、この役割を引き受け（それによって「アクティブ主制御器」として作用する）、他の主制御器７３は、そのそれぞれの装置のための局部制御器としてのみ作用する。
【００８１】
その代わりに又はそれに加えて、アクティブ主制御器は、複数の装置１のデイジーチェーンの端部に在る１つの制御器とすることができる。
【００８２】
主制御器７３は、好ましくは、ＣＰＵ及び例えば高速シリアルバスによって相互接続されたＦＰＧＡ回路を備える。ＦＰＧＡは、精密なタイミングが必要とされる全てのデジタル信号を発信するために（例えば、チャンネルのアナログ／デジタルコンバータのためのクロック信号を発信するために）使用される。一方、ＣＰＵは、計測手順及び他の装置との間の高レベルな通信を制御する。即ち、ＣＰＵは、精密なタイミングが要求されないタスクを担う。
【００８３】
チャンネル７６の各々は、超音波信号を送信するための送信モード及び超音波信号を受信するための受信モードを有する。主制御器７３は、自身の装置のチャンネル７６のモードを局部的に制御できる。更に、アクティブ主制御器７３、例えばホストユニット６６に直接接続される主制御器は、ピア装置インターフェイス７２を介して適切な信号を送信することによって、他の装置１のチャンネル７６のモードを遠隔的に制御できる。
【００８４】
ピア装置インターフェイス７２は、個別のチャンネルの送信モードで発信される信号を表しかつ個別のチャンネルによって受信モードで受信される信号を表すための情報を送るためにデータリンク７８を備える。
【００８５】
データリンク７８は、好ましくは、下記の項目の情報の１つ又はそれ以上を送るように構成される。即ち、
−どのチャンネルが「受信モード」であるか即ち信号を受信するように構成されるか、又は、「送信モード」であるか即ち信号を送信するように構成されるか、に関する情報。この情報は、アクティブ主制御器７３から個々のチャンネル７６へ送られる。
−送信モードであるチャンネルによって発信される信号を表す情報。この情報は、信号の形状、信号の振幅、信号の位相（又は信号の遅延）を含み得、アクティブ主制御器７３から個々のチャンネル７６へ送信される。
−チャンネルが受信する信号を表す情報。この情報は、例えば、所定の時間間隔における一連のサンプル信号振幅を含むことができ、個々のチャンネル７６からアクティブ主制御器７３へ送信される。
−振幅ゲイン、サンプリング率及び／又はフィルタパラメータなどの受信器の設定に関する情報。
【００８６】
ピア装置インターフェイス７２は、また、全ての装置１を適時に同期化するように適合され構成されたトリガリンク８０を備える。言い換えると、各装置１は典型的には自身のクロック発振器を有するが、装置の全てにおいて共通の時間基準を確立するために、トリガ信号がアクティブ主制御器から全ての装置へ送られることができ、それによって、相互に同期化された信号を送信しかつ共通時間ベースで信号データを受信できるようにする。トリガリンク８０は、例えば、全ての必要なセットアップ情報がデータリンク７８を介して分配された後に、計測を開始すべき時にそのレベルを切り替える単純な信号線とすることができる。
【００８７】
上述のように、データリンク７８は、好ましくは、非リアルタイム接続を形成し、それによって、装置１間でデータを非同期的に送信できるようにする。これは、特に大量の計測データが個々の装置１からアクティブ主制御器へ送られるときに有益である。
【００８８】
チャンネル７６から受信した信号を表す計測データをリアルタイムにサンプリングする一方、非リアルタイムにアクティブ主制御器へ計測データを送ることができるように、各主制御器は、好ましくは、チャンネル７６からの計測データをバッファ保存するように適合されたメモリ７５を備える。
【００８９】
データスループットを増大するために、図８に示すように、各チャンネル７６は、自身の局部的主制御器７３への自身のデータ接続体７７を有し、それによって、チャンネル７６を連続的にアドレス指定して問い合わなければならない共通のデータバスを介する通信と比べて、チャンネル７６と主制御器７３との間のデータ伝送の速度を上昇する。
【００９０】
図９は、単体のチャンネル７６のブロック図である。チャンネルは、同じ装置の局部的主制御器とインターフェイスするためのチャンネルインターフェイス８２を備える。ドライバエレクトロニクス８４は、チャンネルの変換器４を起動するために電気信号を発信するために、及び、変換器４が受信した信号を受信して増幅するために、設置される。ドライバエレクトロニクス８４は、アナログ―デジタル及びデジタル−アナログコンバータを含むことができ、この場合、チャンネルインターフェイス８２を介する局部的主制御器７３へのデータの伝送は、デジタルとすることができる。
【００９１】
[注記]
ハンドルインターフェイス１８は、ハンドル以外の構成部品を取り付けるためにも使用できる。特に、ハンドルインターフェイス１８は、検査対象のサンプルの所望の計測場所まで装置１を自動的に移動するロボット型マニピュレータに装置１を取り付けるために使用できる。この場合、機械的アダプタ２０は、マニピュレータへの機械的接続を確立するために使用され、電気ハンドルインターフェイス２２は、電子接続を確立して、計測を自動的に始動できるようにする。
【００９２】
アダプタ２０は、例えば、取付け面８上に延びる突出部を備えることができ、ハンドルの脚部分は、これらの突出部を受け入れるための凹部を含むことができ（又はその逆）、それによって、脚部分とアダプタとの間に噛み合い接続を形成できる。
【００９３】
機器は、非常に大きさの変更が可能（scalable）である。機器の装置１の数は、複雑な計測が実行される場合には大きくできる。
【００９４】
機器の複数の装置１は、図６に示すように機械的に相互に結合されることができる、又は、相互に分離されることができ、ピア装置インターフェイス７２を介して電子的に相互に接続されるだけであることができる。
【００９５】
装置１は、反射及び送信信号を計測するために使用できる。
【００９６】
「送信モード」及び「受信モード」は、排他的ではない。特に、チャンネルは、例えばパルスを送り出した後のエコーを受け取るために、送信モードと同時に受信モードに構成されることができる。
【００９７】
機器は、特に、チャンネルが相互に位相のずれた信号を発信する位相配列を生成するために適する。その代わりに又はそれに加えて、機器は、ＳＡＦＴモードで動作でき、この場合、１つのチャンネルは送信モードであり、他のチャンネルは受信モードであり、主制御器が連続する計測間で送信モードのチャンネルを変更する。
【００９８】
個々の計測は、アクティブ主制御器によって及び／又はホストユニット６６によって始動できる。複数の計測は、ホストユニット６６のディスプレイ７２上にリアルタイム画像を得るために、継続的に実行できる。この場合、個々の計測は、例えば、ハンドルのうちの１つのユーザー操作可能要素４０を操作することによって、保存できる。
【００９９】
各装置１は、充填式バッテリなどの自身の電源を有することができる。
【０１００】
本発明の好ましい実施形態を図示し説明したが、本発明がこれらの実施形態に限定されず、以下の特許請求の範囲の範囲内で様々に実現し実施できることが明確に理解されるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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