[發明專利]發出和/或接收超聲波的設備及檢驗有價證券的超聲波傳感器

有效

• 申請號: 200780051718.1
• 申請日: 2007-12-19
• 公開（公告）號: CN101611425A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 簡·多姆克;約瑟夫·洛納;漢斯-尤維·莫斯勒
• 申請（專利權）人: 德國捷德有限公司
• 主分類號: G07D7/02
• 分類號: G07D7/02;G01N29/22;B06B1/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 侯 宇

本發明涉及一種尤其為了檢驗有價證券發出和/或接收超聲波的設備， 以及一種檢驗有價證券的超聲波傳感器。

在這里，有價證券指片狀物品，它例如體現貨幣價值或權利，并因而應 未經許可不可以任意制造。因此它們有一些不能簡單制造，尤其仿制的特征， 存在這些特征是真實性的標志，亦即它們是由經許可的部門制造的。這種有 價證券的重要例子是芯片卡、息票、憑單、支票和尤其鈔票。

這些有價證券在許多情況下用機器檢驗其真實性和/或其物理狀態，例 如是否挺括或是否存在裂紋、孔洞或膠條。

在已知的有價證券處理設備中尤其使用超聲波進行這種檢驗。因此相應 的設備有一個超聲波傳感器，它尤其可以包括一個發出和/或接收超聲波的設 備。在實施這種檢驗時，可以或連續或脈沖式向有價證券發出超聲波，以及 檢測從有價證券反射的超聲波或優選地穿過有價證券的超聲波；然后評估相 應的檢測信號。

這種超聲波傳感器也可以在其中將成垛的有價證券分成單體的有價證 券處理設備上使用，以檢測分離差錯，尤其基本上同時抽出兩個至少部分疊 置的有價證券，也稱為雙重或多重抽出。

若超聲波的主傳播方向或平均傳播方向至少近似垂直于有價證券表面 延伸，可能產生不希望的效果，亦即有價證券將超聲波朝在超聲波傳感器中 使用的超聲波換能器的方向反射。由此和在有些情況下，當使用連續發送的 超聲波時，可能通過反射在超聲波傳感器上產生駐波，它們將誤導檢驗結果。 若超聲波僅以脈沖的形式發送，則會反射一個所謂脈沖回波的脈沖，并同樣 損害檢驗。

因此，本發明的目的是，創造一種尤其用于檢驗有價證券發出和/或接 收超聲波的設備，或一種用于檢驗有價證券的超聲波傳感器，它們可以在將 由于不希望地反射使用的超聲波而造成的損害保持為微小程度的情況下檢 驗有價證券。

此目的按第一種可選擇的方案，通過一種發出和/或接收至少一種給定 頻率的超聲波的設備達到，它包括至少一個超聲波換能器，用于將至少一種 給定頻率的超聲波轉換為電信號和/或用于將電信號變換為至少一種給定頻 率的超聲波，以及包括一個其中設計至少一個超聲波通道的支架，超聲波換 能器至少部分裝在超聲波通道內和/或超聲波可以通過此通道從超聲波換能 器來或到超聲波換能器去，其中，支架有至少一個與至少部分超聲波通道毗 鄰的非纖維質表層，它的阻抗小于與該表層相鄰、尤其與之毗連的支架內層 的阻抗。

按本發明的設備用于發出和/或接收至少一種給定頻率的超聲波。優選 地，尤其在以短的超聲波脈沖工作時，設備還可以設計用于在給定頻率范圍 內的超聲波轉換，這一頻率范圍內含有所述給定頻率。對于脈沖式工作，頻 率范圍的寬度主要可以對準期望的脈沖持續時間。給定頻率或頻率范圍，在 處理和/或檢驗有價證券的應用領域內，優選地處于100kHz至1MHz的頻率 范圍以內，特別優選地處于100kHz與600kHz之間。對于在借助超聲波脈 沖處理和/或檢驗有價證券的應用領域內，頻率范圍的寬度可例如選擇為小于 70kHz。超聲波換能器用于將電信號變換為有給定頻率的超聲波和/或為了將 給定頻率的超聲波轉換為電信號，它根據給定頻率或給定頻率范圍進行設計 或選擇。在這里可以選擇任何尤其已知的超聲波換能器，例如具有沿周向反 射超聲波的圓柱形表面的轉換器。超聲波換能器在其超聲波發射表面，可尤 其有專門用于超聲波在空氣內耦合，與致動器，例如壓電元件連接的鍍層。

超聲波換能器可至少部分裝在支架的超聲波通道內，亦即全部或局部沉 沒到支架中。因此超聲波通道設計為，超聲波換能器能通過為此所設的用于 超聲波轉換的部分充分自由地振動。然而也可以將超聲波換能器在超聲波通 道一端裝在支架的孔內，這是指與超聲波通道中超聲波可通過它從支架出或 進入支架內的那一端的對置端。

在這里，超聲波通道尤其還可以對在給定頻率范圍內的超聲波設備，在 空間的發射或接收特征施加影響并相應地設計。

此外，超聲波換能器原則上可以將其發射方向相對于支架任意布置。優 選地，當支架有一個在檢驗時面朝有價證券的平的表面時，超聲波換能器和 優選地超聲波通道定向為，使發射方向與表面法線形成一個在0°與5°之間 的角度，特別優選地在0°與1°之間。

通常在用超聲波檢查物品時，通過傳統設備如此設置的超聲波換能器， 至少部分超聲波反射在超聲波換能器上，這在連續工作時導致駐波，而在脈 沖式工作時導致多重回波。