自动化TFM网格分辨率设置工具制造技术

本主题的示例提供了用于使用指定缺陷的单个TFM图像来计算各种网格分辨率的振幅保真度(AF)的技术。因此，可以使用计算处理而不执行盲迭代处理来设置网格分辨率使得其产生所期望的AF。此外，本主题的示例可以在多于一个轴上测量AF，从而提高准确度。从而提高准确度。从而提高准确度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自动化TFM网格分辨率设置工具
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年10月9日提交的序列号为17/066,798的美国专利申请的优先权的权益，该美国专利申请的内容通过引用整体并入本文。


[0003]本公开内容总体上涉及使用全聚焦方法(total
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focusing method，TFM)的无损检查。

技术介绍

[0004]超声波检查可以是用于各种结构的有用检查技术。被测结构上或被测结构内的不均匀性可以响应于发射的声脉冲而生成散射或反射的声信号。这样的声“回波”可以被接收和处理。处理可以包括重建与被测结构的区域对应的图像，用于由检查员审查或用于存档。结构内可以被检测并且由此成像的特征包括具有不同声传播特性的材料(例如空隙、裂缝或其他缺陷)与结构(例如焊缝、接头、熔覆层或表面)之间的界面。
[0005]处理所接收的声回波信号以形成图像可以涉及各种技术。在一种方法中，可以使用称为“全聚焦方法”(TFM)的技术，该技术可以涉及全矩阵捕获(full matrix capture，FMC)获取方案，其中可以跨越被测结构上或被测结构内的广阔的空间区域实现聚焦。TFM集成在各种检查规范和标准中，诸如ASME第五节(2019ASME锅炉和压力容器规范，第五节：无损检测)和ISO 23865(无损测试
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超声测试
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全矩阵捕获/全聚焦技术(FMC/TFM)的通用)。这些规范可能需要操作员确保TFM网格分辨率允许一定水平(例如，2dB或更小)的振幅保真度(amplitude fidelity，AF)。AF对应于由分辨率(例如，TFM网格的两个网格点之间的距离)引起的指定缺陷的最大振幅变化。通常，网格分辨率越粗糙，它将产生的AF值越高。
[0006]因此，技术人员可以使用迭代试错处理来设置网格分辨率以产生特定AF值。也就是说，技术人员可以将网格分辨率设置为第一值，获得指定缺陷的TFM图像，通过将TFM网格在一个方向(例如，水平方向)上移动来测量振幅变化，并计算AF值。然后，如果所计算的AF值不在期望值处，则技术人员将对应地调整网格值，并重复该处理，直到其产生所期望的AF值。
附图说明
[0007]附图中的各个附图仅图示了本公开内容的示例实现方式并且不应被视为限制本公开内容的范围。
[0008]图1示出了根据本主题的示例的检查系统。
[0009]图2是根据本主题的示例的计算网格分辨率的处理的流程图。
[0010]图3A至图3F示出了根据本主题的示例的计算网格分辨率的处理的某些步骤的图形表示。
[0011]图4A至图4C示出了根据本主题的示例的计算网格分辨率的处理的某些步骤的图
形表示的另一示例。
[0012]图5A至图5C示出了根据本主题的示例的计算网格分辨率的处理的某些步骤的图形表示的另一示例。
[0013]图6A至图6D示出了根据本主题的示例的AF验证处理的各部分。
[0014]图7示出了包括可以在其上执行本文中讨论的技术(例如，方法)中的任何一种或更多种技术(例如，方法)的机器的示例的框图。
具体实施方式
[0015]此外，本专利技术人已经认识到，本领域中需要克服以上讨论的挑战的检查系统。本主题的示例提供了用于使用指定缺陷的单个TFM图像来计算各种网格分辨率的AF的技术。因此，可以使用计算处理而不执行上述盲迭代处理来设置网格分辨率使得其产生所期望的AF。此外，本主题的示例可以在多于一个轴上测量AF，从而提高准确度。
[0016]本文描述了一种方法，包括：以第一网格分辨率构造对象中的缺陷的表示(a representation)的TFM图像；根据TFM图像，确定缺陷的表示的质心；识别缺陷的表示的长轴和短轴；根据TFM图像，沿长轴和短轴确定多个像素或体素值；以及基于沿着长轴和短轴的多个像素或体素值，确定与指定振幅保真度相对应的第二网格分辨率。
[0017]本文还描述了一种包括指令的机器存储介质，该指令在由机器执行时使机器执行操作，所述操作包括：以第一网格分辨率构造对象中的缺陷的表示的TFM图像；根据TFM图像，确定缺陷的表示的质心；识别缺陷的表示的长轴和短轴；根据TFM图像，沿长轴和短轴确定多个像素或体素值；以及基于沿着长轴和短轴的多个像素或体素值，确定与指定振幅保真度相对应的第二网格分辨率。
[0018]本文还描述了一种系统，该系统具有机器的一个或更多个处理器。系统还包括存储指令的存储器，该指令在由一个或更多个处理器执行时使机器执行操作，所述操作包括：以第一网格分辨率构造对象中的缺陷的表示的TFM图像；根据TFM图像，确定缺陷的表示的质心；识别缺陷的表示的长轴和短轴；根据TFM图像，沿长轴和短轴确定多个像素或体素值；以及基于沿着长轴和短轴的多个像素或体素值，确定与指定振幅保真度相对应的第二网格分辨率。
[0019]图1大体上示出了包括例如可以用于执行本文别处示出和描述的一种或更多种技术的声检查系统100的示例。检查系统100可以包括诸如手持式或便携式组件的测试仪器140。测试仪器140可以例如使用多导体互连130电耦接至探头组件。探头组件150可以包括一个或更多个电声换能器，例如包括相应换能器154A至154N的换能器阵列152。换能器阵列可以遵循线性或曲线轮廓，或者可以包括在两个轴上延伸的元件阵列，例如以提供换能器元件的矩阵。元件的占用空间不需要是正方形的或者不需要沿直线轴布置。元件大小和间距可以根据检查应用而变化。
[0020]可以使用模块化探头组件150配置，例如以使得测试仪器140能够与不同的探头组件150一起使用。通常，换能器阵列152包括压电换能器，该压电换能器例如可以通过耦合介质156声耦合至目标158(例如，被测对象)。耦合介质可以包括流体或凝胶或固体膜(例如，弹性体或其他聚合物材料)或者流体、凝胶或固体结构的组合。例如，声换能器组件可以包括耦接至楔形结构的换能器阵列，该楔形结构包括具有已知声传播特性的刚性热固性聚合
物(例如，可以从C
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Lec Plastics公司获得的)，并且在测试期间可以将水作为耦合介质156注入在楔形物与被测结构之间。
[0021]测试仪器140可以包括数字和模拟电路系统，例如包括一个或更多个发射信号链、接收信号链或切换电路系统(例如，发射/接收切换电路系统)的前端电路122。发射信号链可以包括放大器和滤波器电路系统，例如以提供通过互连130递送至探头组件150以用于目标158的声透射的发射脉冲，例如以通过接收响应于声透射而引发的散射或反射声能来对目标158结构上或目标158结构内的缺陷160进行成像或以其他方式进行检测。
[0022]虽然图1示出了单个探头组件150和单个换能器阵列152，但是也可以使用其他配置，例如连接至单个测试仪器140的多个探头组件，或与单个或多个探头组件150一起使用以用于串联检查的多个换能器阵列152。类似地，例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：以第一网格分辨率构造对象中的缺陷的表示的TFM图像；基于所构造的TFM，确定所述缺陷的所述表示的质心；识别所述缺陷的所述表示的长轴和短轴；根据所述TFM图像，沿所述长轴和所述短轴确定多个像素或体素值；以及基于沿所述长轴和所述短轴的所述多个像素或体素值，确定与指定振幅保真度相对应的第二网格分辨率。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：将内插技术应用于沿所述长轴和所述短轴的所述多个振幅测量值。3.根据权利要求1至1中任一项所述的方法，还包括：对沿所述长轴和所述短轴的所述像素或体素值进行归一化。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，计算所述网格分辨率包括：基于所期望的振幅保真度，计算与目标椭圆的轴的长度相对应的曲线的宽度；以及计算所述网格分辨率，使得至少三个网格点沿所述目标椭圆落下。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括：以所述第二网格分辨率构造表示的第二TFM图像；以及检验所述第二TFM图像的AF值。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，检验所述AF值包括：通过沿多个不同方向移动所述第二TFM图像的网格来验证所述AF值。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述第一网格分辨率大于所述第二网格分辨率。8.一种包括指令的机器存储介质，所述指令在由机器执行时使所述机器执行操作，所述操作包括：以第一网格分辨率构造对象中的缺陷的表示的TFM图像；基于所构造的TFM，确定所述缺陷的所述表示的质心；识别所述缺陷的所述表示的长轴和短轴；根据所述TFM图像，沿所述长轴和所述短轴确定多个像素或体素值；以及基于沿所述长轴和所述短轴的所述多个像素或体素值，确定与指定振幅保真度相对应的第二网格分辨率。9.根据权利要求8所述的机器存储介质，还包括：将内插技术应用于沿所述长轴和所述短轴的所述多个振幅测量值。10.根据权利要求8至9中任一项所述的机器存储介质，还包括：对沿所述长轴和所述短轴的所述多个像素或体素值进行归一化。11.根据权利要求8至10中任一项所述的机器存储介质，其中，计算所述网格分辨率包括：基于所期望的振幅保真度...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯，
申请(专利权)人：加拿大埃维登特有限公司，
类型：发明
国别省市：