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用于在不规则的测量时改善SAFT分析的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:12143549 阅读:154 留言:0更新日期:2015-10-03 01:14
在按照本发明专利技术的方法以及相应的装置中,根据局部测量密度检测关于在测量面(11)内的分别所检测的测量位置(M)的不规则性,其中此后借助于数据处理设备(7)对每个相对于分别所检测的测量位置(M)接收的回波信号这样进行加权用以创建影像(5),使得所述不规则性被均衡。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在独立权利要求的前序部分中说明的类型的用于对检验对象进行超声波检验的方法以及装置。
技术介绍
已知最不同的超声波检验方法用于无损伤地检验检验对象。已知分析技术SAFT(Synthetic Aperture Focusing Technique (合成孔径聚焦技术))用于在利用超声波无损伤地检验时更好地对缺陷进行定位和分离。在此,如在传统的超声波检验时那样进行检查,然而数据在无矫正的情况下被记载。在随后分析测量数据时,振幅总和从对于相应的小的体积元素的大量测量信号中被确定,所述体积元素也被称为所谓的体素。所述超声波检验可以借助于所述SAFT分析例如在手动地移动发射超声波脉冲并且接收对应的回波信号的探头时被使用。这样的SAFT检验例如在DE 10 2013 200974.7中得以描述。通过使用所谓的相控阵探头(Phased-Array-PrUfkSpfen)可以不仅机械地而且电子地扫描检验对象,也即通过探头的有效区的一种方式的电子推移以定义的栅格执行多个测量。在静止的探头情况下,利用同一电子扫描所记录的数据可以利用所述SAFT分析被评估。如果精确的发射位置和接收位置以及入声角和聚焦在重构时间点是公知的,则这不仅在不动的探头情况下而且在电子扫描期间移动的探头情况下起作用。
技术实现思路
本专利技术的任务是,借助于SAFT分析能够实现检验对象的改善的、尤其徒手引导的超声波检验。尤其是在手动地自由引导探头时产生的赝像或者测量误差应当在SAFT评估时有效地被减小或者移除。所述任务通过按照独立权利要求的方法和按照并列权利要求的装置解决。按照本专利技术的用于对检验对象进行超声波检验的方法包括以下步骤: 使检验对象沿着检验对象表面移动,并且借助于探头将超声波脉冲发射到所述检验对象中;借助于所述探头接收相应的与所发射的超声波脉冲对应的回波信号;借助于数据处理设备基于所接收的回波信号的振幅值的叠加和取平均创建所述检验对象的预先给定的检验区域的影像。换句话说,按照本专利技术的用于对检验对象进行超声波检验的方法包括在SAFT分析时所需要的步骤,其中附加地在发射所述超声波信号时和/或在接收所述对应的回波信号时借助于检测设备检测所述探头的相应的位置并且在产生所述检验对象的检验区域的影像时考虑所述探头的分别所检测的位置。根据第一方面,沿着检验对象表面手动地移动自由引导的探头,并且通过借助于探头将超声波脉冲发射到所述检验对象中并且借助于所述探头接收相应的与所发射的超声波脉冲对应的回波信号来进行在由分区域组成的测量面内实施的测量;借助于数据处理设备基于所接收的回波信号的振幅值的叠加和取平均来创建所述检验对象的预先给定的检验区域的影像;借助于检测设备检测探头的相应的测量位置;在产生检验对象的检验区域的影像时考虑探头的分别所检测的测量位置;借助于所述数据处理设备确定评价参量用于检测关于在测量面内的分别检测的测量位置的不规则性;借助于所述数据处理设备根据所述评价参量对每个相对于分别所检测的测量位置接收的回波信号实施加权用于创建所述影像(5 ),使得所述不规则性被均衡。根据第二方面,建议用于对检验对象进行超声波检验的装置,具有: 探头,所述探头能够沿着检验对象表面并且在由分区域组成的测量面内被手动地自由移动,并且通过将超声波脉冲发射到所述检验对象中并且接收相应的与所发射的超声波脉冲对应的回波信号测量; 检测设备,所述检测设备检测探头的相应的测量位置; 数据处理设备,所述数据处理设备基于所接收的回波信号的振幅值的叠加和取平均创建所述检验对象的预先给定的检验区域的影像;以及在产生检验对象的检验区域的影像时考虑探头的分别所检测的测量位置;其中所述数据处理设备借助于用于检测关于在所述测量面内的分别所检测的测量位置的不规则性的至少一个评价参量对每个相对于分别所检测的测量位置接收的回波信号进行加权用于创建所述影像,使得所述不规则性被均衡。按照本专利技术已知的是,在手动引导情况下探头不被精确地引导并且测量以波动的栅格或者沿着弯曲的轨道被实施,使得以这种方式产生赝像。为了减少赝像,回波信号应当相对于每个测量点不直接被用于SAFT评估。回波信号应当根据在测量面上的测量点的密度和分布如此选择和/或加权,使得测量面的所有部分尽可能均匀地贡献于检验对象的每个所重构的体素或者检验区域。在此前提是,可靠的位置信息可用于每个单个的测量。按照本专利技术的解决方案导致利用徒手引导的探头的检验的改善的SAFT评估。同样,可以有效地减少赝像以及有效地放大SAFT结果的信噪比SNR。同样可以均衡不规则性,所述不规则性的原因不在于探头的徒手引导,而是例如通过耦合波动引起。其他有利的扩展方案结合从属权利要求来要求。根据有利的扩展方案,局部测量密度可以被确定为评价参量并且这样进行加权,使得具有相对大的局部测量密度的测量位置的回波信号相对小地被加权。根据另一有利的扩展方案,可以由测量面的每单位面积或者测量面的至少一个采样线的每单位长度所检测的测量位置的相应数量来确定所述局部测量密度。根据另一有利的扩展方案,加权可以这样进行,使得测量位置的回波信号与局部测量密度成反比地被加权。根据另一有利的扩展方案,所述局部测量密度可以借助于所检测的测量位置与在预先给定的第一半径内的所有其他所检测的测量位置的所有间距的所有倒数的求和来确定。根据另一有利的扩展方案,加权可以这样进行,使得具有相对大的局部测量密度的测量位置的回波信号用零加权。根据另一有利的扩展方案,可以在围绕其回波信号用零加权的测量位置的预先给定的第二半径内进行所述局部测量密度的重新确定。根据另一有利的扩展方案,可以重复地删去用零加权的测量位置并且只要不低于预先给定的最小测量密度,就可以重新确定局部测量密度。根据另一有利的扩展方案,可以将测量面的所有分区域的均匀的贡献确定为评价参量并且这样进行加权,使得测量位置的回波信号尽可能均匀地贡献于影像。根据另一有利的扩展方案,探头的相应测量位置的检测可以在发射超声波信号时和/或在接收对应的回波信号时进行。【附图说明】本专利技术根据实施例结合图进一步被描述。其中: 图1示出按照本专利技术的装置的实施例; 图2示出在检验执行范围内在测量面上方的示例性探头移动; 图3示出按照本专利技术的方法的实施例。【具体实施方式】图1示出按照本专利技术的装置的第一实施例,其中探头3在检验对象I的表面2上的位置在检验的持续时间期间被测量。相应位置的测量在此在比较短的间隔内并且以相对于为了检查所述检验对象I而发射的超声波脉冲的所定义的时间基准来进行。如果超声波脉冲被发射,那么优选地分别借助于检测设备9进行位置测量。附加地,如果与所发射的超声波脉冲对应的回波信号被接收,则也仍可以分别进行位置测量。根据探头3的所检测的或者测量的相应位置,探头3的分别瞬时的位置优选在超声波脉冲的相应发射的时间点被确定并且在SAFT分析时被使用用于确定在要重构的体素和实际的测量位置之间的间距。用于对检验对象进行超声波检验的按照本专利技术的装置和方法应当借助于所述SAFT分析在移动的探头3情况下、尤其在徒手引导的探头3情况下被应用。优选地,在此可以使所述探头3手动地沿着所述检验对象表面2移动。尤其所述探头3可以在所述按照本专利技术的方法中自由地在所述本文档来自技高网...
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【技术保护点】
用于对检验对象(1)进行超声波检验的方法,具有步骤:‑尤其是徒手地使探头(3)沿着检验对象表面(2)移动并且通过借助于探头(3)将超声波脉冲发射到所述检验对象(1)中以及借助于探头(3)接收相应的与所发射的超声波脉冲对应的回波信号来在由分区域组成的测量面(11)内实施测量;‑借助于数据处理设备(7)基于所接收的回波信号的振幅值的叠加和取平均来创建检验对象(1)的预先给定的检验区域的影像(5);‑借助于检测设备(9)检测探头(3)的相应的测量位置(M);‑在产生检验对象(1)的检验区域的影像(5)时考虑探头(3)的分别所检测的测量位置;其特征在于,‑借助于所述数据处理设备(7)确定用于检测关于在测量面内的分别所检测的测量位置的不规则性的评价参量;‑借助于所述数据处理设备(7)根据所述评价参量对每个相对于分别所检测的测量位置接收的回波信号实施加权用于创建所述影像(5),使得所述不规则性被均衡。

【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:H莫肖费尔
申请(专利权)人:西门子公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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