(57)【要約】      （修正有）【課題】目標対象に検知デバイスを取り付けるための装置、システム、および方法を提供する。【解決手段】検知デバイス２０は結合材料３０によって目標対象１０（例えばパイプ、チューブ、または他の導管）に取り付けられる。検知デバイス２０は、目標対象１０の腐食／浸食を監視するために超音波信号を送受信する。結合材料３０は、検知デバイス２０から目標対象１０に超音波信号を伝送する。この装置は、目標対象に装置を取り付ける１つまたは複数の磁石を含む。検知デバイスは、結合材料によって目標対象に結合され、装置により目標対象に対して定位置に保持される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つまたは複数の磁石空洞を備える第１の層、
前記１つまたは複数の磁石空洞内部に配設される１つまたは複数の磁石、および
前記１つまたは複数の磁石を収納する前記第１の層の上方の第２の層
を備える装置。
【請求項２】
前記第１の層が、硬化型ＲＴＶシリコンゴムで作製される、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記第２の層が、硬化型ＲＴＶシリコンゴムで作製される、請求項１記載の装置。
【請求項４】
磁石が、前記１つまたは複数の磁石空洞の各々に配設される、請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記１つまたは複数の磁石の各々が、前記各々に直接近接するいかなる磁石の磁気極性とも対向する磁気極性を有する、請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記１つまたは複数の磁石が、少なくとも１２個の磁石である、請求項１記載の装置。
【請求項７】
目標対象を検査するための検知システムであって、
第１の表面および第２の表面を備える検知デバイス、
前記検知デバイスの前記第１の表面と前記目標対象との間の結合材料、および
前記目標対象に磁気的に結合され、前記検知デバイスの前記第２の表面に接触するマット
を備える検知システム。
【請求項８】
前記検知デバイスが、フレキシブル回路を備える、請求項７記載の検知システム。
【請求項９】
前記検知デバイスが、１つまたは複数の検知素子を備える、請求項７記載の検知システム。
【請求項１０】
１つまたは複数の検知素子が、圧電素子である、請求項９記載の検知システム。
【請求項１１】
前記結合材料が、接着剤の結合材料である、請求項７記載の検知システム。
【請求項１２】
前記結合材料が、熱硬化型熱硬化性材料、湿気硬化型熱硬化性材料、２液型熱硬化性材料、熱可塑性材料、コールドフロー接着剤、エポキシ、ウレタン、ポリイミド、シアノアクリレート、アクリル、シリコーン、およびホットメルト接着剤からなる群から選択される、請求項１１記載の検知システム。
【請求項１３】
前記磁気マットが、第１の層および第２の層をさらに備え、前記第１の層が、１つまたは複数の磁石が中に配設された状態の１つまたは複数の磁石空洞を備える、請求項７記載の検知システム。
【請求項１４】
前記第２の層が、前記１つまたは複数の磁石を収納する、請求項１３記載の検知システム。
【請求項１５】
前記第１の層および前記第２の層が、硬化型ＲＴＶシリコンゴムで作製される、請求項１３記載の検知システム。
【請求項１６】
前記１つまたは複数の磁石の各々が、前記各々に直接近接するいかなる磁石の磁気極性とも対向する磁気極性を有する、請求項１３記載の検知システム。
【請求項１７】
前記１つまたは複数の磁石が、少なくとも１２個の磁石である、請求項１３記載の検知システム。
【請求項１８】
目標対象に検知デバイスを取り付けるための方法であって、
前記検知デバイスの表面と前記目標対象との間に結合材料を付与するステップ、
前記検知デバイスの前記表面を前記目標対象上に押圧するステップ、および
前記検知デバイスの上方にマットを配置するステップであって、前記マットが、前記目標対象に対して前記検知デバイスを維持するために前記目標対象に磁気的に結合されるステップ
を含む方法。
【請求項１９】
前記結合材料が、接着剤の結合材料であり、前記方法が、前記接着剤の結合材料を硬化させた後に前記マットを取り除くステップをさらに含む、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記結合材料が、接着剤の結合材料であり、前記方法が、所定量の時間後に前記マットを取り除くステップをさらに含む、請求項１９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示する主題は、目標対象に検知デバイスを取り付けるための装置、システム、および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
いくつかの産業（例えば石油ガス、精製所、化学、発電）では、パイプを通した流体（例えば液体またはガス）の輸送を必要とする。パイプ壁の内部上の腐食／浸食を含むパイプの腐食／浸食を監視するために、非破壊試験システムをこれらのパイプの外側表面上に配置することができる。パイプの腐食／浸食を監視するために使用される非破壊試験システムの一例は、超音波探傷試験システムである。パイプの超音波探傷試験を行うとき、超音波パルスが、パイプの外側表面に結合される探触子から放出され、パイプを通過させられる。超音波パルスがパイプに入りパイプを通過する際、パルスが、パイプの外側表面、内部構造、パイプ内部のボイドまたは閉塞と、およびパイプの内側表面（または裏壁）と相互作用するので、エコーと呼ばれる様々なパルス反射が反射されて探触子に戻る。エコー信号は、エコー振幅が垂直方向の軌跡として現れ、経過時間または距離が水平方向の軌跡として現れる状態で、画面上に表示することができる。超音波パルスの送信とエコーの受信との間の時間差を追跡することにより、パイプ厚さを含むパイプの様々な特性を決定することができる。超音波探傷試験システムの位置でのパイプの厚さが、（例えば、裏壁エコーの経過時間の低減として示されるように）経時的に減少するならば、このことが腐食／浸食の指標となる場合がある。
【０００３】
一部の非破壊試験システムでは、探触子または他の検知デバイスは、パイプの外側表面に、その位置での腐食／浸食を継続的に監視するために永続的に結合される。検知デバイスは、硬化後に定位置に検知デバイスを保持するのに十分な接着性を有する結合材料を使用してパイプに取り付けられる。結合材料が硬化している間、検知デバイスを、手動で、または別の機構によって、定位置に保持しなければならない。
【０００４】
上記の考察は、単に全体的な背景技術情報のために提供されるものであり、請求する主題の範囲を決定する際に一助として使用されることは意図されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７６９６６７１号明細書
【発明の概要】
【０００６】
目標対象に検知デバイスを取り付けるための装置、システム、および方法。装置は、目標対象に装置を取り付ける１つまたは複数の磁石を含む。検知デバイスは、結合材料によって目標対象に結合され、装置により目標対象に対して定位置に保持される。一部の開示する実施形態を実践する際に実現可能な利点は、装置が、結合材料の硬化中の検知デバイスの取り付けを容易にする、または、結合材料での接着性を不要にするということである。
【０００７】
一実施形態では、１つまたは複数の磁石空洞を備える第１の層、１つまたは複数の磁石空洞内部に配設される１つまたは複数の磁石、および、１つまたは複数の磁石を収納する第１の層の上方の第２の層を備える装置を開示する。
【０００８】
別の実施形態では、目標対象を検査するための検知システムを開示する。この検知システムは、第１の表面および第２の表面を備える検知デバイス、検知デバイスの第１の表面と目標対象との間の結合材料、および、目標対象に磁気的に結合され、検知デバイスの第２の表面に接触するマットを備える。
【０００９】
さらに別の実施形態では、目標対象に検知デバイスを取り付けるための方法を開示する。この方法は、検知デバイスの表面と目標対象との間に結合材料を付与するステップ、検知デバイスの表面を目標対象上に押圧するステップ、および、検知デバイスの上方にマットを配置するステップであって、マットが、目標対象に対して検知デバイスを維持するために目標対象に磁気的に結合されるステップを含む。
【００１０】
本発明のこの簡単な説明は、１つまたは複数の例示的な実施形態による、本明細書で開示する主題の簡単な概観を提供することのみが意図され、特許請求の範囲を解釈するための、または本発明の範囲を定義もしくは限定するための指針として役立つものではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみで定義される。この簡単な説明は、以下の詳細な説明でさらに説明する概念の例示的な選択物を、簡略化した形式で紹介するために提供される。この簡単な説明は、請求する主題の重要な特徴または本質的な特徴を特定することは意図されず、請求する主題の範囲を決定する際に一助として使用されることもまた意図されない。請求する主題は、背景技術で指摘したいずれかまたはすべての欠点を解決する実装形態に限定されない。
【００１１】
本発明の特徴が理解され得るように、本発明の詳細な説明は、決まった実施形態を参照して行うことが可能であり、それらの実施形態の一部が、付随する図面に例示される。しかしながら、図面は本発明の決まった実施形態のみを例示するものであり、したがって、本発明の範囲は他の同等に有効な実施形態を包含するので、図面を本発明の範囲の限定とみなすべきではないことに留意されたい。図面は、必ずしも一定の縮尺ではなく、本発明の決まった実施形態の特徴を例示することが全体的に重要視される。図面では、様々な図の全体を通して同様の番号が同様の部分を指示するように使用される。したがって本発明のさらなる理解のために、以下の詳細な説明を、図面とともに読んで参照することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】結合材料によって目標対象に結合される検知デバイスを示す図である。
【図２】例示的な磁気マットが上に配設された状態の図１に示す検知デバイスの断面図である。
【図３】内部磁石を示すために一部分が切り取られた状態の例示的な磁気マットの概略図である。
【図４】磁気マットによって目標対象に検知デバイスを取り付けるための例示的な方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に図を参照すると、図１は、結合材料３０によって目標対象１０（例えばパイプ、チューブ、または他の導管）に取り付けられる検知デバイス２０を示す。一実施形態では検知デバイス２０は、目標対象１０の腐食／浸食を監視するために超音波信号を送受信する。結合材料３０は、検知デバイス２０から目標対象１０に超音波信号を伝送する。
【００１４】
図２は、目標対象１０に磁気的に結合される例示的な磁気マット１００の断面図である。検知デバイス２０は、磁気マット１００と目標対象１０との間に配設され、磁気マット１００により目標対象１０に対して定位置に保持される。検知デバイス２０の基板２１は、裏（第１の）表面２２および表（第２の）表面２４を有し、基板２１の表表面２４は目標対象１０に面する。
【００１５】
検知デバイス２０は、一実施形態では圧電素子（例えばセラミック圧電トランスデューサ）などの検知素子２６をさらに包含する。他の型の検知デバイスおよび検知素子を使用できることが理解されよう。一実施形態では基板は、目標対象１０の形状に適合し得るフレキシブル基板である。検知デバイス２０を目標対象１０の長さに沿って配設されているように示すが、検知デバイス２０を目標対象１０の円周に沿って配設することもできることが理解される。
【００１６】
結合材料３０が、検知デバイス２０の表表面２４と目標対象１０との間に配設される。結合材料３０は、検知素子２６から目標対象１０に超音波信号を伝送する。結合材料３０は、超音波信号を伝達するのに十分な任意の適した結合材料であり得る。一実施形態では結合材料は、１液型熱硬化性材料、熱硬化型熱硬化性材料、湿気硬化型熱硬化性材料、２液型熱硬化性材料、熱可塑性材料、コールドフロー接着剤、エポキシ、ウレタン、ポリイミド、シアノアクリレート、アクリル、シリコーン、またはホットメルト接着剤を含むが、それらに限定されない接着剤でもある。結合材料３０を、検知デバイス２０の表表面２４に、および／または目標対象１０の表面に直接付与することができる。
【００１７】
図２に示すように磁気マット１００は、検知デバイス２０の裏表面２２の上方に配置される。磁気マット１００は、目標対象１０に磁気的に結合し、定位置に検知デバイス２０を保持する。一実施形態では、接着剤の結合材料３０が、目標対象１０に検知デバイス２０を取り付け音響的に結合するために使用され、磁気マット１００は、接着剤の結合材料３０が硬化した後に取り除かれる。
【００１８】
別の実施形態では磁気マット１００は、検知デバイス２０の動作中に残されている。磁気マット１００は目標対象１０に対して定置の状態で検知デバイス２０を保持することができるので、結合材料３０は接着剤である必要はない。
【００１９】
磁気マット１００は、表（第１の）表面１０４および裏（第２の）表面１０２を有する。磁気マット１００の表表面１０４は、検知デバイス２０の裏表面２２に接触する平滑な表面を有し得る。磁気マット１００は、目標対象１０に対して定置の状態で検知デバイス２０を保持するために、目標対象１０に磁気的に結合する。複数の磁石１１２および空洞１１０を示すが、（１つを含む）任意の数の磁石を、目標対象に磁気マットを結合するために使用することができることが理解される。一実施形態では、基部（第１の）層１０８、被覆（第２の）層１０６、またはそれらの両方が磁性材料で作製され、そのことにより個別の磁石１１２が不要になる。別の実施形態では複数の磁石１１２を、空洞１１０を使用せずに２つの層１０６、１０８間に配置することができる。
【００２０】
図３は、内部磁石１１２を示すために一部分が切り取られた状態の例示的な磁気マット１００の概略図である。磁気マット１００は、複数の磁石空洞１１０が中に配設された状態の基部層１０８を有する。磁石１１２が磁石空洞１１０に配置される。被覆層１０６が、磁石１１２を収納する基部層１０８の上方に形成される。基部層１０８および被覆層１０６を、同一または別々の材料で形成することができる。
【００２１】
基部層１０８および被覆層１０６は、目標対象１０の形状に適合するようにフレキシブルな材料で形成される。一実施形態では基部層１０８は、より良好に検知デバイス２０の形状に適合するように成形可能材料である。一実施形態では基部層１０８および被覆層１０６は、硬化型ＲＴＶシリコンゴムなどの適したエラストマー材料である。
【００２２】
一実施形態ではエラストマーは、金型に注入され、基部層１０８を形成するように硬化することが可能になる。金型は、基部層１０８に磁石空洞１１０を形成するように形作られる。硬化した後、磁石１１２が磁石空洞１１０の中に配置される。１８個の正方形の磁石および磁石空洞を図３に示すが、任意の数または形状の磁石および磁石空洞を、磁場が目標対象に磁気的に結合するのに十分である限りにおいて使用することができることが理解される。一実施形態では、少なくとも１２個の磁石および磁石空洞が使用される。一実施形態では、希土類磁石が磁石空洞に配置される。複数の磁石が使用されるとき、各々の磁石の極性は、その磁石に近接するいかなる磁石の極性とも対向する。被覆層１０６を形成するために、シリコンゴムが基部層１０８および磁石１１２の上方に注入される。被覆層１０６は、基部層１０８に接合し、磁石１１２を収納する。硬化した後、基部層１０８および被覆層１０６は、金型から取り除かれる。
【００２３】
次に図４を参照すると、目標対象に検知デバイスを取り付けるための方法２００が示されている。ステップ２０２では、結合材料が、基板の表側と目標対象との間に付与される（例えば、基板の表側および／または目標対象に付与され得る）。ステップ２０４では、検知デバイスが、目標対象に対して押圧される。ステップ２０６では、磁気マットが検知デバイスを維持するために目標対象に磁気的に結合するように、磁気マットが検知デバイスの上方に配置される。一実施形態では、結合材料が、接着剤の結合材料であり、磁気マットは、接着剤の結合材料を硬化させた後に取り除かれる。マットを、硬化を可能にするのに十分な所定量の時間後に取り除く場合がある。
【００２４】
記述した本説明では、最良の形態を含めて本発明を開示するために、さらには、任意のデバイスまたはシステムを作製かつ使用すること、および任意の組み込んだ方法を遂行することを含めて、本発明を実践することを当業者ならば誰でも可能にするために例を使用する。本発明の特許的な範囲は、特許請求の範囲により定義され、当業者が想到する他の例を含み得る。そのような他の例は、それらの例が、特許請求の範囲の文字通りの文言と異ならない構造要素を有するならば、またはそれらの例が、特許請求の範囲の文字通りの文言と実質的な違いのない等価の構造要素を含むならば、特許請求の範囲の範囲内にあることが意図される。
【符号の説明】
【００２５】
１０  目標対象
２０  検知デバイス
２１  基板
２２  裏（第１の）表面
２４  表（第２の）表面
２６  検知素子
３０  結合材料
１００  磁気マット
１０２  裏（第２の）表面
１０４  表（第１の）表面
１０６  被覆（第２の）層
１０８  基部（第１の）層
１１０  磁石空洞
１１２  磁石
２００  方法
２０２  結合材料を付与する
２０４  検知デバイスを目標対象上に押圧する
２０６  磁気マットによって検知デバイスを維持する
【図１】
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【図２】
2013231718.tif 000004
【図３】
2013231718.tif 000005
【図４】
2013231718.tif 000006
【外国語明細書】
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