用于原位监测工件的便携式声学设备制造技术

用于原位监测工件的设备包括限定腔且具有限定孔的周边部分的流体容器。该流体容器容纳声传输流体。适形膜可密封地设置于流体容器的孔的周边部分周围。该适形膜设置为可密封地容纳流体容器内的声传输流体并且符合未插入流体的工件一部分的表面。声源换能器设置于流体容器的腔中并且与声传输流体接触。该声源换能器设置为在工件方向上产生第一声波。声接收换能器设置为监测响应于第一声波从工件反射的剩余声波。

【技术实现步骤摘要】
用于原位监测工件的便携式声学设备
技术介绍
评估装置和方法可采用超声或其他声信号。
技术实现思路
描述了用于原位监测工件的设备，其包括限定腔且具有限定孔的周边部分的流体容器。该流体容器容纳声传输流体。适形膜可密封地设置于流体容器的孔的周边部分周围。该适形膜设置为可密封地容纳流体容器内的声传输流体并且符合未插入流体的工件一部分的表面。声源换能器设置于流体容器的腔中并且与声传输流体接触。该声源换能器设置为在工件方向上产生第一声波。声接收换能器设置为监测响应于第一声波从工件反射的剩余声波。本专利技术的一方面包括声接收换能器为声成像传感器。本专利技术的另一方面包括声接收换能器为多元件声接收换能器。本专利技术的另一方面包括声接收换能器与声发送单元设置于相同的流体容器中。本专利技术的另一方面包括声源换能器与声接收换能器设置于流体容器的腔中并且布置为脉冲回波配置。本专利技术的另一方面包括声源换能器与声接收换能器设置于流体容器的腔中并且布置为一发一收配置。本专利技术的另一方面包括声接收换能器为平坦表面。本专利技术的另一方面包括声接收换能器为弯曲表面。本专利技术的另一方面包括声接收换能器设置在工件与声源换能器相反的一侧。本专利技术的另一方面包括声接收换能器，其设置于第二容器中，第二容器限定具有限定周边部分的孔的腔，其中该腔容纳声传输流体，其中适形膜可密封地设置于第二容器的孔的周边部分周围，其中膜设置为可密封地容纳第二容器内的声传输流体，并且其中适形膜设置为符合未插入流体的工件一部分的表面，并且其中声接收换能器设置于第二容器的腔中并与声传输流体接触，其中声接收换能器设置为监测响应于第一声波而通过工件传输的剩余声波。本专利技术的另一方面包括流体容器和第二容器是设置为将声源换能器相对于声接收换能器布置在XY空间中的位置对准装置。本专利技术的另一方面包括流体容器的孔的周边部分，其包括外密封表面和具有多个孔的内周通道，该多个孔流体连接到可控真空源，其中真空源设置为促使膜符合工件的一部分而无需插入空气或流体。本专利技术的另一方面包括便携式设备。本专利技术的另一方面包括流体容器的孔的周边部分，其包括位置对准装置。如所附权利要求限定，结合附图，本教导的以上特征和优点以及其他特征和优点从以下对用于执行本教导的一些最佳模式和其他实施例的详细描述中显而易见。附图说明现在将参考附图以实例方式描述一个或多个实施例，其中：图1示意性地示出了根据本专利技术的用于原位监测工件的双侧透射传输声监测装置的实施例的侧视透视图；图2示意性地示出了根据本专利技术参考图1所示的双侧透射传输声监测装置的侧视透视图的一部分的细节；图3示意性地示出了根据本专利技术参考图1所示的双侧透射传输声监测装置的端视透视图；图4示意性地示出了根据本专利技术的设置于脉冲回波布置中的单侧反射声监测系统的实施例的侧视透视图；图5示意性地示出了根据本专利技术的设置于一发一收布置中的单侧反射声监测系统的实施例的侧视透视图；以及图6示出了根据本专利技术采用本文所述单侧反射声监测系统实施例的用于原位监测工件的便携式监测装置的实施例的等距透视图。具体实施方式如本文所描述和示出的，公开的实施例的组件可布置和设计为各种不同的配置。因此，以下具体实施方式并非旨在限制所要求保护的本专利技术的范围，而仅仅是其可能的实施例的代表。另外，虽然在以下描述中阐述了许多具体细节以便提供对本文公开的实施例的透彻理解，但一些实施例可以在没有这些细节的情况下实现。此外，为了清楚起见，相关领域中理解的某些技术材料未详细描述以免混淆本专利技术。此外，附图是简化形式，并非精确的比例。仅为了方便和清楚起见，可相对于附图使用方向术语，如顶、底、左、右、上(up)、上方(over)、之上(above)、之下(below)、下方(beneath)、后和前。这些和类似的方向术语不应解释为限制本专利技术的范围。此外，如本文所示出和描述的，本专利技术可在缺少本文未具体公开的元件的情况下实现。参考附图，其中，在所有附图中相同的附图标记对应相同或类似的组件，图1根据本文公开的实施例示意性地示出了采用声监测的用于原位监测工件90全部或一部分(如图所示)的双侧透射传输声监测装置10形式的设备的实施例的侧视透视图。工件90示出为具有均匀厚度的制造材料的平坦片材，虽然本文描述的概念不限于此。工件90可由聚合物、铸铁、钢、铝、铜、粉末金属或其他材料构成，其可包含孔隙、分层、杂质或可能无法通过目测检查方法检测到的其他表面或表面下异常。本文描述的概念的应用可用于检查配置于各种基础设施中的原位结构构件，基础设施例如桥、路面、铁轨、建筑结构、水和气体管道、航空航天，例如复合材料的检查等。本实施例中的监测装置10配置为包括声发送单元20和声接收单元40的双侧透射传输装置，该声发送单元20包括设置在第一流体容器21中的声源换能器32，该声接收单元40包括设置在第二流体容器41中的声接收换能器52。第一流体容器21可以是合适的多维形状，并且包括第一内腔22，该第一内腔22在由第一周边24限定的第一孔26处的一端上开口。声源换能器32设置在第一流体容器21的第一内腔22中，优选地设置在与第一孔26相对的端。第一流体容器21的第一内腔22填充有声传输流体28，使得声源换能器32浸入其中。声传输流体28可以是合适的声传输流体。第一适形膜30可密封地设置在第一流体容器21的第一孔26的第一周边24周围，使得第一适形膜30可密封地容纳第一流体容器21内的声传输流体28。优选地，无论监测装置10或第一流体容器21的空间位置或定向如何，声源换能器32完全浸入声传输流体28中。控制器12与声源换能器32和声接收换能器52通信以控制其操作并分析生成的信号。在本实施例中，第二流体容器41包括第二内腔42，该第二内腔42在由第二周边44限定的第二孔46处的一端上开口。在一个实施例中，第二孔46和第二周边44的设计和形状配置为等同于并符合第一孔26和第一周边24的设计和形状，允许第二流体容器41有利地布置为与第一流体容器21相对以实现监测。以互补的方式，第一流体容器21在其第一侧上与工件90相符合，并且第二流体容器41在其第二侧上与工件90相符合。第二流体容器41可以是合适的多维形状，并包括第二内腔42，该第二内腔42在由第二周边44限定的第二孔46处的一端上开口。声接收换能器52设置在第二流体容器41的第二内腔42中，优选地设置在与第二孔46相对的端。第二流体容器41的第二内腔42填充有声传输流体48，使得声接收换能器52浸入其中。声传输流体48可以是合适的声传输流体，并且优选为与声传输流体28采用的流体相同。第二适形膜50可密封地设置在第二流体容器41的第二孔46的周边44周围，使得第二适形膜50可密封地容纳第二流体容器41内的声传输流体48。优选地，无论监测装置10或第二流体容器41的空间位置或定向如何，声接收换能器52完全浸入声传输流体48中。第一适形膜30和第二适形膜50可由合适的柔韧材料制成，作为非限制性实例包括乳胶橡胶、硅树脂等。第一流体容器21包括多个第一位置对准和连接装置38，并且第二流体容器41包括对应的多个第二位置对准和连接装置58。第一位置对准和连接装置38优选地设置在第一孔26处的第一流体容器21的第一周边24周围。以类似的方式，第二位置对准和连接装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于原位监测工件的设备，包括：流体容器，其限定腔且具有限定孔的周边部分；所述流体容器容纳声传输流体；适形膜，其可密封地设置在所述流体容器的所述孔的所述周边部分周围，其中所述膜设置为可密封地容纳所述流体容器内的所述声传输流体，并且其中所述适形膜设置为符合所述工件的一部分的表面；声源换能器，其设置在所述流体容器的所述腔中并且与所述声传输流体接触，其中所述声源换能器设置为在所述工件的所述方向上产生第一声波；以及声接收换能器，其中所述声接收换能器设置为监测响应于所述第一声波从所述工件反射的剩余声波。

【技术特征摘要】
2017.04.28 US 15/4999551.一种用于原位监测工件的设备，包括：流体容器，其限定腔且具有限定孔的周边部分；所述流体容器容纳声传输流体；适形膜，其可密封地设置在所述流体容器的所述孔的所述周边部分周围，其中所述膜设置为可密封地容纳所述流体容器内的所述声传输流体，并且其中所述适形膜设置为符合所述工件的一部分的表面；声源换能器，其设置在所述流体容器的所述腔中并且与所述声传输流体接触，其中所述声源换能器设置为在所述工件的所述方向上产生第一声波；以及声接收换能器，其中所述声接收换能器设置为监测响应于所述第一声波从所述工件反射的剩余声波。2.如权利要求1所述的设备，其中所述声接收换能器包括声成像传感器。3.如权利要求1所述的设备，其中所述声接收换能器包括多元件声接收换能器。4.如权利要求1所述的设备，其中所述声接收换能器与所述声发送单元设置于相同的流体容器中。5.如权利要求4所述的设备，其中所述声源换能器和所述声接收换能器设置于所述流体容器的所述腔中并且布置为脉冲回波配置。6.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·E·麦戈文，T·J·林克，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US