用于检测在部件中的结构损坏的系统和方法技术方案

提供了用于检测在部件中的结构损坏的系统和方法。超声导波（UGW）设备沿着监视路径扫描部件以生成监视UGW测量，并且沿着参考路径扫描部件以生成参考UGW测量。数据库具有多个数据库参考UGW测量，每个数据库参考UGW测量对应于数据库监视UGW测量。损坏检测模块针对匹配参考UGW测量的数据库参考UGW测量而搜索数据库。当找到匹配时，损坏检测模块获得对应于所匹配的数据库参考UGW测量的数据库监视UGW测量，将监视UGW测量与数据库监视UGW测量进行比较，以及基于比较而识别出对部件的损坏。当没有找到匹配时，损坏检测模块利用参考UGW测量和监视UGW测量来更新数据库。

System and Method for Detecting Structural Damage in Components

Systems and methods for detecting structural damage in components are provided. Ultrasound guided wave (UGW) equipment scans components along the monitoring path to generate monitoring UGW measurements, and scans components along the reference path to generate reference UGW measurements. The database has several database reference UGW measurements, and each database reference UGW measurement corresponds to the database monitoring UGW measurements. Damage detection module searches database for matching reference UGW measurements with reference UGW measurements. When a match is found, the damage detection module obtains the database monitoring UGW measurement corresponding to the matched database reference UGW measurement, compares the monitoring UGW measurement with the database monitoring UGW measurement, and identifies the damage to the components based on the comparison. When no match is found, the damage detection module updates the database by referring to UGW measurement and monitoring UGW measurement.

【技术实现步骤摘要】
用于检测在部件中的结构损坏的系统和方法
在此描述的示例性实施例一般涉及针对部件的结构健康监视，并且更特别是，涉及使用超声导波来监视对部件的结构损坏。
技术介绍
结构健康监视（SHM）是识别在结构和部件中的损坏的过程。一般而言，损坏可以被表征为在结构的材料或几何属性方面的改变，诸如弱化或物理扭曲。典型地，SHM系统随着时间的推移监视和测量结构属性，并且将当前的结果与或者基线测量或者历史测量进行比较，以确定结构当前的健康状况。例如，在桥中的传感器可以监视随着时间的推移的桥部件的属性，以识别桥何时已经由于劣化或像地震一样的事件而变得不安全。在航空器中已经采用了相似的SHM系统，用以监视航空器框架和各种航空器结构，以帮助在航空器部件毁坏之前，识别出关于航空器部件的结构问题。一个这样的技术要使用超声导波（UGW）系统来检测由于碰撞、腐蚀等而对各种机械结构和部件的损坏。一般而言，UGW系统在部件上的两个点之间传输信号，并且基于信号已经相对于参考值如何改变来确定部件的健康状况。然而，穿过部件传输的信号不仅仅被结构损坏的存在影响，还被环境因素影响。部件温度、负载或年龄都可能通过增加假阳性的数量，或者在最坏的情况下掩盖真正的结构损坏，而不利地影响SHM系统的可靠性。因此，提供一种用于检测和识别在部件中的结构损坏的系统和方法是合期望的，该系统和方法最小化环境因素对SHM读数的影响。更进一步地，从结合随附的附图以及前述
和
技术介绍
考虑随后的详细描述和随附权利要求，示例性实施例的其它合期望的特征和特性将变得明显。
技术实现思路
在示例性实施例中，一种用于检测在部件中的结构损坏的系统，包括超声导波（UGW）设备。UGW设备被配置为沿着监视路径扫描部件，以生成监视UGW测量，并且UGW设备被进一步配置为沿着参考路径扫描部件以生成参考UGW测量。系统进一步包括具有多个数据库参考UGW测量的数据库，每个数据库参考UGW测量对应于数据库监视UGW测量。系统进一步包括损坏检测模块，该损坏检测模块被配置为针对匹配参考UGW测量的数据库参考UGW测量搜索数据库。当找到匹配的数据库参考UGW测量时，损坏检测模块被配置为从数据库获得，对应于所匹配的数据库参考UGW测量的数据库监视UGW测量。损坏检测模块被配置为，将监视UGW测量与获得的数据库监视UGW测量进行比较，并且基于比较来识别对部件的损坏。当没有找到匹配的数据库参考UGW测量时，损坏检测模块被配置为利用参考UGW测量和监视UGW测量来更新数据库。在示例性实施例中，一种用于检测在部件中的结构损坏的方法，包括利用超声导波（UGW）设备沿着监视路径扫描部件，以生成监视UGW测量。该方法进一步包括，利用UGW设备沿着参考路径扫描部件，以生成参考UGW测量，该参考路径对应于该监视路径。提供具有多个数据库参考UGW测量的数据库，每个数据库参考UGW测量对应于数据库监视UGW测量，并且针对匹配参考UGW测量的数据库参考UGW测量搜索数据库。当找到匹配的数据库参考UGW测量时，该方法从数据库获得对应于所匹配的数据库参考UGW测量的数据库监视UGW测量，将监视UGW测量与获得的数据库监视UGW测量进行比较，以及基于该比较识别对部件的损坏。当没有找到匹配的数据库参考UGW测量时，该方法利用参考UGW测量和监视UGW测量来更新数据库。附图说明在下文中，将与以下附图结合描述本专利技术，其中相同的数字表示相同的元件，并且图1是用于检测在部件中的结构损坏的示例性系统的框图；图2是依照示例性实施例的多个超声导波测量信号的示例性示图；和图3是依照示例性实施例的适合于供图1的系统使用的示例性方法的流程图。具体实施方式以下详细的描述本质上仅仅是说明性的，并且不意图限制主题的实施例或者这样的实施例的应用和使用。在此被描述为示例性的任何实现方式不一定被解释为相对于其它的实现方式是优选或有利的。此外，没有意图要受在前述的
、
技术介绍
、
技术实现思路
或随后的详细描述中提出的任何明示或暗示的理论的约束。本领域技术人员将领会到，与在此公开的实施例相关地描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤，可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的结合。以上在功能或逻辑块部件（或模块）以及各种处理步骤方面描述了实施例和实现方式中的一些。然而应当领会的是，这样的块部件（或模块）可以由被配置为执行指定的功能的任何数量的硬件、软件和/或固件部件来实现。为了清楚地说明硬件和软件的可交换性，以上已经一般地在其功能方面描述了各种说明性部件、块、模块、电路和步骤。这样的功能被实现为硬件还是软件取决于特定的应用和对总体系统强加的设计约束。本领域技术人员可以针对每种特定的应用以变化的方式实现所描述的功能，但是这样的实现方式决定不应当被解释为引起脱离本专利技术的范围。例如，系统或部件的实施例可以采用各种集成电路部件，例如存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件或查找表等，所述集成电路部件可以在一个或多个微处理器或其它控制设备的控制下执行各种功能。此外，本领域技术人员应当意识到，在此描述的实施例仅仅是示例性实现方式。可以利用被设计为执行在此所描述的功能的通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件部件或其任何的组合来实现或执行与在此公开的实施例相关地描述的各种说明性逻辑块、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，但是作为替选，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP核、或任何其它这样的配置。在此单词“示例性”被专门地用来意指“用作示例、实例或例证”。在此被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为相对于其它实施例是优选或有利的。任何以上的设备都是计算机可读存储介质的示例性的、非限制性的示例。与在此公开的实施例相关地描述的方法或算法的步骤可以直接地体现在硬件中、在由处理器执行的软件模块中或者在两者的组合中。软件模块可以驻留在RAM存储器、闪速存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM或者在本领域中已知的任何其它形式的存储介质中。示例性存储介质被耦合到处理器，以使得处理器可以从存储介质读取信息，以及向存储介质写入信息。作为替选，存储介质可以集成到处理器中。处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。ASIC可以驻留在用户终端中。作为替选，处理器和存储介质可以作为分立部件驻留在用户终端中。任何以上的设备都是计算机可读存储介质的示例性的、非限制性的示例。在本文件中，诸如第一和第二等关系性词语可能仅仅被用来将一个实体或行动与另一个实体或行动进行区分，而不一定要求或暗示在这样的实体或行动之间的任何实际的这样的关系或次序。诸如“第一”、“第二”、“第三”等数字序数简单地表示了多个中的不同的单个，并且不暗示任何次序或顺序，除非由权利要求语言具体地限定。在任何的权利要求中的文本的顺序不暗示必须以根据这样的顺序的时间或逻辑次序来执行过程步骤，除非它被权利要求的语言具体地限定。在不脱离本专利技术范围的情况下，可以采用任何次本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测在部件中的结构损坏的系统，所述系统包括：超声导波（UGW）设备，其被配置为沿着监视路径扫描部件以生成监视UGW测量，并且被进一步配置为沿着参考路径扫描部件以生成参考UGW测量；具有多个数据库参考UGW测量的数据库，每个数据库参考UGW测量对应于数据库监视UGW测量；以及损坏检测模块，其被配置为针对匹配参考UGW测量的数据库参考UGW测量而搜索数据库，其中，当找到匹配的数据库参考UGW测量时，损坏检测模块被配置为：从数据库获得对应于所匹配的数据库参考UGW测量的数据库监视UGW测量，将监视UGW测量与获得的数据库监视UGW测量进行比较，以及基于与数据库监视UGW测量的比较而识别出对部件的损坏，当没有找到匹配的数据库参考UGW测量时，损坏检测模块被配置为：利用参考UGW测量和监视UGW测量来更新数据库。

【技术特征摘要】
2017.04.05 US 15/4794721.一种用于检测在部件中的结构损坏的系统，所述系统包括：超声导波（UGW）设备，其被配置为沿着监视路径扫描部件以生成监视UGW测量，并且被进一步配置为沿着参考路径扫描部件以生成参考UGW测量；具有多个数据库参考UGW测量的数据库，每个数据库参考UGW测量对应于数据库监视UGW测量；以及损坏检测模块，其被配置为针对匹配参考UGW测量的数据库参考UGW测量而搜索数据库，其中，当找到匹配的数据库参考UGW测量时，损坏检测模块被配置为：从数据库获得对应于所匹配的数据库参考UGW测量的数据库监视UGW测量，将监视UGW测量与获得的数据库监视UGW测量进行比较，以及基于与数据库监视UGW测量的比较而识别出对部件的损坏，当没有找到匹配的数据库参考UGW测量时，损坏检测模块被配置为：利用参考UGW测量和监视UGW测量来更新数据库。2.根据权利要求1所述的系统，其中部件上的参考路径远离监视路径。3.根据权利要求1所述的系统，其中UGW设备被进一步配置为：沿着多个监视路径扫描部件以生成对应于参考路径和时间戳的多个监视UGW测量。4.根据权利要求3所述的系统，其中UGW设备被进一步配置为，沿着所述多个监视路径重新扫描部件，以基于预定的事件而生成对应于参考路径和时间戳的多个监视UGW测量，并且损坏检测模块被进一步配置为，利用所述多个监视UGW测量来更新数据库。5.根据权利要求4所述的系统，其中预定的事件是从由以下构成的组中选择的：预定的时间段、环境条件、维护操作、损害事件、安排的评估或其组合。6.根据权利要求1所述的系统，其中损坏检测模块被进一步配置...

【专利技术属性】
技术研发人员：C桑德拉，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国,US