[發明專利]卷軸型機械波偵測裝置

在審

• 申請號: 201810565374.6
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN110553721A
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 陳健章;梁貽德;吳強;張管青;林曉逸
• 申請（專利權）人: 風起科技股份有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 11228 北京匯澤知識產權代理有限公司
• 代理人: 程殿軍

一種卷軸型機械波偵測裝置，包含：一可撓基板；數個矩陣型機械波感測晶片，每個該矩陣型機械波感測晶片包含有數個機械波感測元件與一控制電路，該些矩陣型機械波感測晶片均勻配置于該可撓基板上；一線路層，形成于該可撓基板上，借以電性連接該些矩陣型機械波感測晶片；及一保護膠層，形成于該些矩陣型機械波感測晶片上方與該些矩陣型機械波感測晶片之間，借以于該可撓基板彎曲時，保護該些矩陣型機械波感測晶片，并于該些矩陣型機械波感測晶片接觸一待偵測物件時，形成保護。

技術領域

本發明是關于一種機械波感測元件，特別關于一種卷軸型機械波偵測裝置。

背景技術

工業上的非破壞檢測(Nondestructive-Testing, NDT；或稱Nondestructive-Examination, NDE；或稱Nondestructive-Inspection，NDI；或稱Nondestructive-Evaluation, NDE)是希望通過不會破壞結構體的技術來檢測戴測結構物的內部、表面的劣化現象及程度的檢測方法。其運用的原理有采用聲、光、電、磁，甚至目視法來進行檢查。相較于鉆孔法、破壞法、磨碎法等，非破壞檢測不會產生對結構破壞的結果，速度較快且整體成本較低。

其中，運用超音波的機械波偵測的非破壞檢測技術已經發展了許久，也有許多相關的儀器已經廣泛地運用在各種工業用途上，例如，運用超音波探傷儀器、超音波測厚儀器等來偵測建筑物的結構、橋梁的結構、鐵軌的結構、輸油管路的結構、輸氣管路的結構、鋼材的厚度、鐵軌的厚度等等。這些工業上的檢測需求關乎于工業生產的安全與效率，因此，其重要性不可言喻。

目前，超音波非破壞檢測技術的發展主要受限于探頭結構與偵測技術，也就是，大部分傳統的超音波非破壞檢測儀器均采用傳統的壓電晶體的單一超音波探頭，來進行各種超音波的發射、掃描與接收等。而較為先進的技術則為采用陣列式的超音波矩陣探頭，例如，相控陣列超音波偵測技術，其運用了線形陣列(將超音波感測元件以線形排列)、二維陣列(將超音波感測元件以二維方式排列)或圓形陣列(將超音波感測元件以圓形排列)等幾種超音波感測陣列，來制作成超音波探頭，再借由探頭移動到待測物件的不同表面來實現較高解析度、缺陷定位較準確、檢測靈敏度較高、人力需求較小等技術優勢。

然而，由于超音波矩陣探頭為采用單一壓電晶體的方式來制作，因此，相控陣列的外部控制電路與系統較復雜，成本較高，其解析度則受限于超音波感測元件的排列間距而無法提高。此外，雖然相控陣列超音波偵測技術可達到較大面積的偵測，但對于被偵測物常常是不同形狀大小的立體狀物體，仍然必須花費較多的時間進行整個立體面的人為掃描動作的執行。

因此，如何能夠開發出一種可提高解析度，可運用于大面積且不同的形狀，借由整體包覆式的方式來執行非破壞偵測，成為非破壞偵測技術領域開發的一個重要方向。

發明內容

為達上述目的，本發明提供一種卷軸型機械波偵測裝置，運用多個矩陣型機械波感測晶片配置于可撓基板上，并于該些矩陣型機械波感測晶片之間形成具有彈性的保護膠層，讓矩陣型機械波感測晶片可以隨著可撓基板的彎折而構成一個卷軸型機些波偵測裝置。借由卷軸型機械波偵測裝置的可卷動性，卷軸型機械波偵測裝置可以大面積地鋪設于不規則的待測物體表面，進而直接以機械波的方式來偵測待測物體的狀態，例如結構狀態、損傷狀態、厚度等等，進而實現快速檢測、大面積檢測、精準定位檢測等特殊技術功效，更可大幅度地節省檢測的人力成本。

本發明提供一種卷軸型機械波偵測裝置，包含：一可撓基板；數個矩陣型機械波感測晶片，每個該矩陣型機械波感測晶片包含有數個機械波感測元件與一控制電路，該些矩陣型機械波感測晶片均勻配置于該可撓基板上；一線路層，形成于該可撓基板上，借以電性連接該些矩陣型機械波感測晶片；及一保護膠層，形成于該些矩陣型機械波感測晶片上方與該些矩陣型機械波感測晶片之間，借以于該可撓基板彎曲時，保護該些矩陣型機械波感測晶片，并于該些矩陣型機械波感測晶片接觸一待偵測物件時，形成保護。