用于确定物体中的几何特征的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于确定物体中的几何特征的方法和系统。所述方法包括接收对入射于所述物体上的超声波束的至少一个几何特征响应。所述入射超声波束从多个超声波传感器中的一个产生。另外，所述物体的体积表示基于多个物体参数产生。所述物体的体积表示和多个传感器参数用于产生所述物体中的预测波束遍历路径。所述预测波束遍历路径用于产生对所述超声波束的预测渡越时间几何特征响应的时间图。所述物体的所述体积表示上的位置当所述接收几何特征响应等同于对应于所述位置的所述预测渡越时间几何特征响应时，将被确定为所述几何特征的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种用于确定物体中的几何特征的方法和系统。所述方法包括接收对入射于所述物体上的超声波束的至少一个几何特征响应。所述入射超声波束从多个超声波传感器中的一个产生。另外，所述物体的体积表示基于多个物体参数产生。所述物体的体积表示和多个传感器参数用于产生所述物体中的预测波束遍历路径。所述预测波束遍历路径用于产生对所述超声波束的预测渡越时间几何特征响应的时间图。所述物体的所述体积表示上的位置当所述接收几何特征响应等同于对应于所述位置的所述预测渡越时间几何特征响应时，将被确定为所述几何特征的位置。【专利说明】用于确定物体中的几何特征的方法和系统
本专利技术的实施例总体上涉及超声波检查系统领域，并且具体来说涉及用于确定物体中的几何特征的方法和系统。
技术介绍
超声波束在物体的非破坏性测试(NDT)领域中的使用是众所周知的并且被广泛使用。通常通过使用超声波束对诸如管道、实心棒、金属板和金属坯料的物体进行检查。超声波检查用于确定物体中诸如焊缝、孔隙、腐蚀、熔渣、裂缝和焊接缺陷的几何特征的存在。 在超声波检查中，物体暴露于来自跨越物体的长度放置的传感器的超声波束。由传感器收集对来自物体中不同部分的入射超声波束的响应。接着对响应的振幅进行分析，以定位物体中的几何特征。 在实际应用中，使物体通过以特定顺序布置的传感器阵列，以利用各种入射角度发射超声波束至物体中。使物体内的待检查的每个相关区域通过这种构造的传感器，以产生对从各传感器发射的超声波束的响应。因此，在测试期间，各物体的调查产生大量数据。这样接收的大量数据用于产生响应图表，所述响应图表针对物体中的几何特征相对于物体上的基准点的位置绘制响应振幅。基准点通常由检查系统的操作员确定。因此，为了准确地定位几何物体，操作员必须手动筛选多个响应图表，所述响应图表展示由于来自处于所述构造的不同传感器的超声波束而从几何特征获得的输出。 例如，在设计用于检查空心管的典型超声波检查系统中，34个超声波传感器被布置用于检查管道。各传感器扫描管道并且沿着管道的圆周在确定点处产生几何特征响应。因此，一个传感器的所产生的关于一个管道的响应数据需要几千字节的存储器存储空间。因此，来自检查系统的关于整个管道的响应数据相当于需要百万字节的存储器空间。 为了处理由这些检查系统产生的关于每一个检查物体的这些大量数据，需要安装数据管理系统。鉴于正产生和处理的数据量，处理典型检查设置的数据加载的数据管理系统往往较为昂贵，所述典型检查设置每天处理几百个测试物体。为了避免与这些数据管理系统相关的费用，通过在物体中选择用于产生响应图表的具体位置，超声波检查系统仅存储从传感器获得的数据的一部分。例如，在某些系统中，在物体中距离固定的位置处观察到的最大振幅用于产生响应图表。这些数据简化技术会给物体中几何特征的定位带来误差，因为与精确位置相反，几何特征的位置现在是根据固定距离来确定。 此外，操作员花费很多时间分析从检查系统获得的数据以定位物体中的几何特征。由于响应图表的人工解释，在几何特征的定位过程中引入了误差。另外，操作员成本也增加，并且使得当前检查系统的利用成本增加。 因此，需要一种对从检查系统获得的并且以使得操作员在几何特征定位过程中的努力减少的形式呈现几何特征输出的有限数据进行分析的方法和系统。
技术实现思路
在一个实施例中，提供一种用于确定物体中至少一个几何特征的位置的方法。所述方法包括接收对入射于物体上的超声波束的至少一个几何特征响应。入射于物体上的超声波束从沿物体放置的多个超声波传感器中的一个产生。所述方法进一步包括基于多个物体参数产生物体的体积表示。另外，所述方法包括基于物体中的并且源自超声波传感器的预测超声波束遍历路径产生对超声波束的预测渡越时间几何特征响应的时间图。预测超声波束遍历路径基于物体的体积表示和多个传感器参数产生。另外，所述方法包括以下步骤:当接收几何特征响应等同于对应于物体的体积表示上的一个位置的预测渡越时间几何特征响应时，将所述位置确定为几何特征的位置。 在另一个实施例中，提供一种用于确定物体中至少一个几何特征的位置的系统。所述系统包括至少一个超声波传感器，所述超声波传感器配置用于在物体上发射超声波束并且接收对所述超声波束的至少一个几何特征响应。所述系统进一步包括处理器。所述处理器配置用于基于多个物体参数产生物体的体积表示。另外，所述处理器还配置用于基于物体中的并且源自超声波传感器的预测超声波束遍历路径产生对超声波束的预测渡越时间几何特征响应的时间图。预测超声波束遍历路径基于物体的体积表示和多个传感器参数产生。另外，所述处理器配置用于当接收几何特征响应等同于对应于物体的体积表示上的一个位置的预测渡越时间几何特征响应时，将所述位置确定为几何特征的位置。 在另一个实施例中，提供一种非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质导致处理器执行确定物体上的至少一个几何特征响应的位置的方法。非暂时性计算机可读介质包括用于接收对入射于物体上的超声波束的几何特征响应的程序指令。入射于物体上的超声波束由至少一个超声波传感器产生。另外，计算机可读介质包括用于基于多个物体参数产生物体的体积表示的程序指令。另外，计算机可读介质包括用于基于物体中的并且源自超声波传感器的预测超声波束遍历路径产生对超声波束的预测渡越时间几何特征响应的时间图的程序指令。预测超声波束遍历路径基于物体的体积表示和多个传感器参数产生。计算机可读介质还包括用于当接收几何特征响应等同于对应于物体的体积表示上的一个位置的预测渡越时间几何特征响应时，将所述位置确定为几何特征的位置的程序指令。 【专利附图】【附图说明】 通过参考附图阅读非限制性实施例的以下描述将更好地理解本专利技术，其中在下面: 图1示出用于确定物体中的几何特征位置的超声波检查系统的示例性实施例； 图2示出从图1的超声波检查系统获得的示例性几何特征响应图表； 图3示出根据本专利技术的一个实施例的示例性预测波束遍历路径； 图4示出根据本专利技术的一个实施例的物体的体积表示上的几何特征的位置的示例性表示；以及 图5示出根据本专利技术的一个实施例的用于定位物体中的几何特征的方法。 【具体实施方式】 本说明书中将参考本专利技术的示例性实施例，附图中示出这些实施例的实例。在任何可能的情况下，附图中将使用相同的参考数字来表示相同或类似的零件。 本说明书中描述的本专利技术的实施例涉及一种用于确定物体中的几何特征的方法和系统。使用至少一个超声波传感器产生的超声波束被发射，以便使其入射于正检查的物体上。超声波传感器被布置用于覆盖物体的将要检查的区域的整个几何形状。物体中的一个或多个几何特征引起物体中的超声波束改变，并且超声波束的这一改变被称为几何特征响应。超声波束的改变的实例包括但不限于反射、散射、折射和波束路径的偏离。这些响应由超声波传感器接收，并且被处理用于获得振幅和渡越时间信息。几何特征响应的振幅和渡越时间信息被处理用于确定物体中的一个或多个几何特征的位置。 为从接收几何特征响应获得一个或多个几何特征中的至少一个的位置，产生物体的体积表示。物体的体积表示使用诸如物体的长度、物体的直径和物体的厚度的多个物体参数产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定物体中的至少一个几何特征的位置的方法，所述方法包括：接收对入射于所述物体上的超声波束的至少一个几何特征响应，其中所述超声波束从多个超声波传感器中的一个产生；基于多个物体参数产生所述物体的体积表示；基于所述物体中的并且源自所述超声波传感器的预测超声波束遍历路径产生对所述超声波束的预测渡越时间几何特征响应的时间图，其中所述预测超声波束遍历路径基于所述物体的所述体积表示和多个传感器参数产生；以及所述物体的所述体积表示上的位置当所述接收几何特征响应等同于对应于所述位置的所述预测渡越时间几何特征响应时，将被确定为所述几何特征的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：B加内桑，S杰亚拉曼，A毛雷尔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US