发明创造名称：一种岩体声发射传感器
外观设计名称：
决定号：186105
决定日：2019-08-09
委内编号：1F271575
优先权日：
申请（专利）号：201610201136.8
申请日：2016-04-01
复审请求人：江西理工大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：王荣
合议组组长：张晶
参审员：张丽
国际分类号：G01N29/14
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求请求保护的技术方案相对于最接近的对比文件存在区别技术特征，本领域技术人员不能确定其他对比文件中公开了有关该区别技术特征的技术信息，而基于目前的证据也不足以说明该区别技术特征为本领域公知常识，那么，认为该权利要求请求保护的技术方案相对于上述对比文件及公知常识的结合不具备创造性是不恰当的。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610201136.8，名称为“一种岩体声发射传感器”的发明专利申请（下称“本申请”），其申请日为2016年04月01日，申请公布日为2016年06月08日，申请人为江西理工大学。
国家知识产权局专利实质审查部门依法对本申请进行了实质审查，于2018年12月21日以本申请权利要求1不符合专利法第22条第3款为由作出驳回决定，其中引用了如下对比文件。
对比文件1：CN 1051087A号中国专利文献，其公开日期为1991年05月01日；
对比文件2：CN 87214610U号中国专利文献，其公开日期为1988年11月09日；
对比文件3：CN 1038347A号中国专利文献，其公开日期为1989年12月27日。
驳回决定所针对的文本是：申请日提交的说明书第1-59段、说明书附图1-4、说明书摘要及摘要附图，以及于2018年11月15日提交的权利要求1项。
驳回决定所针对的权利要求书内容具体如下：
“1. 一种岩体声发射传感器，其特征在于，包括有筒体(1)、端盖Ⅰ(2)、压电陶瓷(3)、宽频声发射信号放大器(4)、端盖Ⅱ(5)和信号接头(6)，筒体(1)左端螺纹连接有端盖Ⅰ(2)，筒体(1)右端螺纹连接有端盖Ⅱ(5)，端盖Ⅰ(2)右端设有凸台(21)，凸台(21)表面上安装有压电陶瓷(3)，安装方式为焊接，而且至少设置一个压电陶瓷(3)，压电陶瓷(3)的极化面通过导线连接宽频声发射信号放大器(4)，宽频声发射信号放大器(4)通过导线连接有信号接头(6)，信号接头(6)安装在端盖Ⅱ(5)的右侧，凸台(21)表面设有凹槽，压电陶瓷(3)安装在凸台(21)表面的凹槽中，筒体(1)、端盖Ⅰ(2)和端盖Ⅱ(5)的材质都为铜，压电陶瓷(3)材质为PZT体系材料，压电陶瓷(3)上的极化面为银电极极化面，信号接头(6)为航空插头；
所述岩体声发射传感器的工作原理：当所述岩体声发射传感器工作时，外界声发射信号经过所述筒体(1)和所述端盖Ⅰ(2)传导至所述压电陶瓷(3)的负极化面，从而在所述压电陶瓷(3)的两极化面之间产生感应电压信号，并通过导线传输至所述宽频声发射信号放大器(4)，所述宽频声发射信号放大器(4)对传输过来的信号进行放大，并对电源干扰信息进行滤除，最后输出被放大的、纯净的模拟声发射信号至所述信号接头(6)，所述筒体(1)对所述宽频声发射信号放大器(4)起到干扰屏蔽和物理保护作用。”
驳回决定主要认为：对比文件1公开了一种小型宽带声发射传感器，该权利要求1与对比文件1之间的区别在于“声发射传感器是岩体声发射传感器，端盖I与筒体左端螺纹连接，端盖II与筒体右端螺纹连接，端盖I右端设有凸台，压电陶瓷以焊接方式安装在凸台表面上，信号接头安装在端盖II的右侧，凸台表面设有凹槽，压电陶瓷安装在凸台表面的凹槽中，筒体、端盖I和端盖II的材质都为铜，压电陶瓷上的极化面为银电极极化面，插头为航空插头，外界声发射信号还经过筒体传导至压电陶瓷的负极化面上，筒体对宽频声发射信号放大器还起到干扰屏蔽的作用”，基于该区别技术特征，权利要求1的技术方案实际解决的技术问题是实现对岩体的声发射监测以及提高传感器的寿命和灵敏度。
然而，将声发射传感器用于监测岩体的声发射信号是容易想到的。此外，对比文件3公开了一种声发射传感器，其包括外壳，在外壳的底部同轴地设置圆盘形保护部件（相当于凸台），在该部件上同轴地紧固呈圆柱形的压电元件（相当于凸台表面上安装有压电元件），压电元件牢固地固定在圆盘形保护部件上，致使运行可靠性相对地不高，并因其焊接成的接点的电接触性易损坏而缺乏抗冲击性，以及当该变换器失落时，会使压电元件的电极脱落（相当于凸台表面上安装压电元件，安装方式为焊接）， 即对比文件3实质上公开了一种压电元件可以设置在传感器内部的凸台表面上的声发射传感器，且压电元件直接焊接在凸台上，本领域技术人员可以知晓的是，通过直接焊接的方式可以使得压电元件与凸台形成直接耦合，但是会有运行可靠性相对不高、形成的焊点的电接触性易损坏而缺乏抗冲击性的缺点，在此情况下，本领域技术人员能够根据实际检测的灵敏度/精确度或牢固度需要选择压电陶瓷与凸台的连接方式是焊接或者是通过导电胶连接，因此，在对比文件3的启示下，本领域技术人员有动机在声发射传感器的端盖I右端设置凸台，在凸台表面上以焊接的方式安装压电陶瓷，而为了使得压电陶瓷安装更加牢固紧密以提高传感器的寿命，将凸台表面设有凹槽，压电陶瓷安装在凸台表面的凹槽中，这是本领域技术人员能够根据需要合理设置的。同时，对比文件2公开了一种声发射传感器，其外支承套14与外端盖6由45号钢，铝合金、铜或不锈钢等导电材料制成，压电陶瓷敏感元件1与被测面13的接触面上涂有专用保护胶或粘贴铜片，因此，在对比文件2的教导下本领域技术人员容易想到将筒体、端盖I和端盖II的材质选为铜。此外，在对比文件1已经公开了在弹性元件1的环台面涂胶后装在壳体3的同一端，将端盖5环台面涂胶封装在壳体3的另一端时，将端盖I与筒体左端螺纹连接，端盖II与筒体右端螺纹连接，这是本领域的常规选择。而使外界声发射信号还经过筒体传导至压电陶瓷的负极化面上，将信号接头安装在端盖且的右侧，使压电陶瓷上的极化面为银电极极化面，以及选择航空插头以提高信号传输性能，这是本领域的常规设置。因此，该权利要求1相对于对比文件1与对比文件2-3及公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人江西理工大学(下称复审请求人)不服上述驳回决定，于2019年01月20日向国家知识产权局提出复审请求，但未修改申请文件。
复审请求人在提出复审请求时主要强调了以下内容：在本申请中，焊接后压电元件和铜质凸台构成整体，整个压电陶瓷的谐振频率完全发生改变，因此，与非焊接方式相比，采用焊接方式的传感器能够拾取的信号的频率范围完全不同，这并非本领域技术人员容易想到的。研究表明，在研究岩体破裂全过程的频率统计特征时发现岩体破裂各个阶段约1KHz左右的信号占同阶段总信号量的50%以上，同时发现主频为0.24-0.73KHz的信号至少占同阶段总信号量的60%，而能够直接检测主频为0.24-0.73KHz的信号的压电陶瓷由于尺寸太大是无法极化的，因此，通过焊接的方式调制（降低）压电陶瓷系统的谐振频率并非显而易见。
经形式审查合格后，国家知识产权局依法受理了上述复审请求，于2019年01月30日向复审请求人发出了复审请求受理通知书，并向原专利实质审查部门发出前置审查通知书。
国家知识产权局原专利实质审查部门在前置审查意见书中主要认为：对比文件3的背景技术中公开了一种声发射传感器，其压电元件与圆盘形保护部件是采用焊接的方式连接的，虽然对比文件3还公开了因其焊接成的接点的电接触性易损坏而缺乏抗冲击性，以及结构中只是采用了尺寸形式单一的压电元件，在检测几何尺寸不同且超声波传播特性不同的结构时应用受到了限制，但是本领域技术人员可以知晓的是，通过直接焊接的方式可以使得压电元件与凸台形成直接耦合以形成谐振，而会有运行可靠性相对不高、缺乏抗冲击性的缺点，因此本领域技术人员能够根据实际检测的灵敏度/精确度需要、或牢固度需要选择压电陶瓷与凸台的连接方式是焊接或者是通过导电胶连接，因而坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局依法成立合议组。
本案合议组经审查之后，认为本案事实已经清楚，可以依法作出复审决定。
二、决定的理由
1、关于审查文本
由于复审请求人在提出复审请求时未修改申请文件，因此，本复审决定所依据的审查文本与驳回决定所针对的审查文本一致，即：复审请求人于申请日提交的说明书第1-59段、说明书附图1-4、说明书摘要及摘要附图，以及于2018年11月15日提交的权利要求1。
2、关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
本申请权利要求1请求保护一种岩体声发射传感器。对比文件1公开了一种小型宽带声发射传感器，它由壳体、弹性元件、压电元件、前置放大器、插座、螺帽、端盖及导线组成（参见权利要求1）。声发射信号作用在传感器弹性元件的感受点上，通过压电元件转换成电信号，经前置放大器处理后输出，压电元件的材料基体为锆钛酸铅；膜片位于弹性元件中部，膜片外侧中心有半球形感受部分，使其和弹性元件构成同心整体；压电元件的一个极化面用导电胶粘结在弹性元件内侧膜片的中心，从另一个极化面焊引线连至前置放大器的信号输入端；焊好线的插座由壳体的远孔端装入壳体内并用螺帽固定在壳体侧面，将前置放大器装入壳体中，在弹性元件的内侧环台面上涂胶后装载壳体的远孔端；端盖环台面涂胶封装在壳体的另一端。（参见说明书第1页最后1段至第2页第1段、第3页最后1段至第4页第1段及图1）。
基于上述公开内容可以得出，本申请权利要求1请求保护的岩体声发射传感器与对比文件1公开的技术方案相比，其存在以下区别技术特征，即：（1）本申请请求保护的是岩体声发射传感器，端盖I与筒体左端螺纹连接，端盖II与筒体右端螺纹连接，信号接头安装在端盖II的右侧，筒体、端盖I和端盖II的材质为铜，压电陶瓷上的极化面为银电极极化面，插头为航空插头，外界声发射信号经过筒体传导至压电陶瓷的负极化面上，筒体对宽频声发射信号放大器还起到干扰屏蔽的作用；（2）在本申请中，端盖I右端设有凸台，凸台表面上安装有压电陶瓷，安装方式为焊接，凸台表面设有凹槽，压电陶瓷安装在凸台表面的凹槽中；而在对比文件1中，压电元件用导电胶粘结在弹性元件内侧膜片的中央，其中采用了焊接这种连接方式的是压电元件上极化面与导线之间的焊接，以及在弹性元件内侧台阶面上焊引线与插座及前置放大器的地线和机壳相接做为共地端。基于该区别技术特征可以确定，该权利要求1相对于对比文件1实际要解决的技术问题是如何形成谐振以获得最大的原始信号输入。
对于区别技术特征（1）：尽管对比文件1没有明确其声发射传感器可以用于岩体监测，但是本领域技术人员知晓多会采用声发射技术来进行岩体的监测，因此，本领域技术人员容易想到将声发射传感器应用于岩体监测中并对其进行适应性改进。对比文件2（参见其下标第5-6页及附图1）公开了一种声发射传感器，其中，外支撑套14与外端盖6由45号钢、铝合金、铜或不锈钢等导电材料制成，压电陶瓷敏感元件1制成短圆锥台形，用导电胶粘固于黄铜背衬的端头中心，在压紧弹簧的作用下，晶片1小头端面与被测面呈点接触，大端面与背衬、导线、接头形成传感器的一路电通道。由此可见，对比文件2给出了可以利用铜制作声发射传感器外壳结构的技术启示，本领域技术人员基于该技术启示容易想到可以将筒体、端盖I和端盖II的材质选择为铜，且在这种金属材质下的筒体结构下还能够对置于其内部的宽频声发射信号放大器提供干扰屏蔽的作用。至于“端盖I与筒体左端螺纹连接，端盖II与筒体右端螺纹连接，信号接头安装在端盖II的右侧，压电陶瓷上的极化面为银电极极化面，插头为航空插头，外界声发射信号经过筒体传导至压电陶瓷的负极化面上”，这都是本领域技术人员根据实际需要容易作出的常规设置，也不会产生任何预料不到的技术效果。
对于区别技术特征（2）：基于前面关于对比文件2公开内容的描述可知，对比文件2中的压电陶瓷敏感元件是通过导电胶粘固于黄铜背衬端头中心的，其未公开该区别技术特征（2）。
对比文件3（参见其下标第3-4页）公开了一种用于声发射信号记录的变换器，其中对现有技术的变换器作出了如下描述“已知的用于声发射信号记录的变换器包括外壳，在外壳底部同轴地设置一圆盘形保护部件，在该部件上同轴地紧固一呈圆柱形的压电元件，外壳内还设有阻尼元件和预放大器，该预放大器与压电元件电气连接，阻尼元件呈垫圈形式，被安装在外壳的底部，并与圆盘形保护部件同轴”、“该用于声发射信号记录的变换器与众所周知的这种类型的变换器相比较，该变换器能记录频带更宽的声发射信号。但是在其结构中只采用了尺寸型式单一的压电元件，因此当检测几何尺寸不同且超声波传播特性不同的结构时，它的应用受到了限制。由于压电元件牢固地固定在圆盘形保护部件上，致使运行可靠性相对地不高，并因其焊接成的接点的电接触性易损坏而缺乏抗冲击性，以及当该变换器失落时，会使压电元件的电极脱落”。
尽管对比文件3提及了在用于声发射信号记录的变换器中应用了焊接这种连接方式，即“由于压电元件牢固地固定在圆盘形保护部件上，致使运行可靠性相对地不高，并因其焊接成的接点的电接触性易损坏而缺乏抗冲击性，以及当该变换器失落时，会使压电元件的电极脱落”，但是，仅从目前的文字内容来看，本领域技术人员并不能直接、毫无疑义的确定其中所述的“焊接”是作用于压电元件与圆盘形保护部件之间的，也有可能是用于压电元件的电极与其他电连接元件之间的连接，相应地，也不能从中获得在声发射传感器中采用焊接的方式固定压电元件的技术启示。由此可见，从目前的证据来看，仅基于对比文件3公开的内容尚不足以确认本领域技术人员能够从中容易地想到上述区别技术特征。
此外，目前的证据也不足以说明在声发射传感器中采用焊接方式固定压电元件是本领域的公知常识
综上分析可知，基于当前的证据而言，并不能确信在对比文件1的基础上结合对比文件2、对比文件3及本领域公知常识得到该权利要求1请求保护的技术方案对于本领域技术人员而言是显而易见的，并且根据本申请说明书的描述，通过在声发射传感器中将压电元件焊接在设于端盖I右端的凸台上，能够实现凸台和压电元件之间的谐振，以获得最大的原始信号输入，即该权利要求1请求保护的技术方案相对于对比文件1与对比文件2、对比文件3及本领域公知常识的结合具备突出的实质性特点和显著的进步，符合专利法第22条第3款的规定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年12月21日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在本决定所针对的审查文本的基础上对本发明专利申请继续进行审查。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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