一种无损检验(NDI)仪器，包括被配置为从至少两种无损检验传感器接收测试信号的传感器连接系统，其中这些无损检验传感器被配置为获得来自测试对象的测试信号。该传感器连接系统具有特定传感器专用传感器连接电路和至少一个通用传感器连接电路。数据获取电路耦接至该传感器连接系统，并具有特定传感器专用据获取电路和至少一个通用数据获取电路。该数据获取电路还耦接至执行特定传感器专用处理模块和至少一个通用处理模块的数据处理器。显示屏幕和用户接口耦接至该数据处理器，并能够执行包括特定传感器专用用户接口模块和至少一个通用用户接口模块的程序。传感器的类型优选包括超声波传感器、涡流传感器和声波传感器中的全部或任意组合。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种无损检验(NDI)仪器，尤其涉及可以利用多种NDI传感器技术进行操作的仪器，其中用户可以选择所述多种NDI传感器技术中的任一种。
技术介绍
检验服务提供商需要面临数量庞大的NDI仪器用户。如此广泛的客户群要求检验服务提供商具有多种不同的检验技术以满足客户的检验需求。例如，炼油厂需要超声波仪器以测量管道状况和容器壁状况并且检测裂纹，航空航天公司需要声波接合测试仪器(acoustic bond testing instrument)以检 测复合材料分层(delamination)并且需要润流仪器检测飞机金属表面的裂痕。由于检验事件通常时间紧迫并且不总是可通过大量的预先通知来得知所需的检验技术类型，因此对于检验服务提供商来说能够随时获取这些仪器极为重要。由于成本制约，具有足够多的NDI仪器类型从而确保在任意给定时间的检验需求均能满足，这通常不太实际。对多种NDI技术的需求所提出的另一问题涉及前往遥远且难以到达的陆地检验地点或海上检验地点。目前，检验员需要为所需的各种NDI技术准备专用单元。以前的用以缓和上述问题的尝试涉及了一体化仪器封装方法和模块化仪器封装方法。模块化方法的一个例子是本受让人的OmniScan-MX产品。该产品提供各自利用不同的NDI传感器技术进行操作的可更换型获取模块；然而，各种NDI传感器技术需要单独的获取模块。这些获取模块中的任一个均可连接至一单个处理/用户接口单元，其中该单个处理/用户接口单元与这些获取模块中的任一个相比都明显更大且更重。利用本受让人的分别作为超声波NDI技术产品、声波NDI技术产品和涡流NDI技术产品的Sonic、Bond Master和Nortec,在较小的程度上实现了前述的关于模块可更换性的好处。该可更换性仅限于显示模块；因此，仅在各自包含不同的NDI技术的三个基本单元之间可以共享该显示模块。该显示模块比普通的显示模块更重且更大。可以利用多种传感器技术进行操作的系统的例子是波音(Boeing)公司的MAUS-V产品。该产品采用机动扫描器；各扫描器被设计成支撑具有调整为复杂轮廓的弹簧负载架的四个传感器。按小至I度的预设间隔来收集总共四个通道的全波形超声波数据或阻抗平面涡流数据。将该数据存储在计算机磁盘上，随后调用该数据以进一步复查。波音MAUS-V产品允许使用多种传感器；然而，该产品具有使用计算机以及对于从不同类型的传感器获取到的数据使用不同的数据处理工具的缺点。在手持式一体化外壳内不使用通用的数据获取元件和通用的数据处理元件导致了包括产品的重量和大小、对笔记本电脑的需求以及高功耗等的一系列现场操作问题。该波音产品不允许电池操作。另一缺陷是其制造成本高。一体化封装多种技术的仪器的例子是位于美国华盛顿州斯诺夸尔米的Zetec公司所提供的涡流和声波接合测试仪器MIZ-21SR。然而，Zetec公司的该产品不允许使用传统的超声波技术(即，> 500kHz)，并且没有迹象表明Zetec公司的该产品采用了通用的传感器电路和数据获取模拟前端并且共享了通用的数据处理。因此，Zetec公司的该产品无法实现允许在对包括UT传感器、EC传感器、声波传感器等的多种传感器的使用之间进行平滑切换的多功能、高精度仪器的有益效果。Drummy等人转让给本受让人的申请号为12/192，369的美国专利申请公开了在提供不同的操作功能的同时使用共享的电路元件以使成本和电路板尺寸最小化的NDI系统的例子，其中该申请的全部内容通过引用而被包含于此。该申请的方案的主要缺陷在于局限于使用可以选择性地用于多传感器阵列探测器或者用于单个元件探测器的“一组”模数转换器。因此，仍旧无法解决仅共享一个能够选择性地用于配合多种传感器技术进行操作的模数转换器电路元件的问题。考虑到以上的背景信息，以使服务提供商需要维持的仪器数量最小化的方式来允许服务提供商使用多种NDI技术的方案具有极大的经济价值和人类工程学价值
技术实现思路
本专利技术的总体目的是通过以下方式来克服与
技术介绍
相关联的问题引入在同一封装内包含多种NDI技术的经济、小尺寸的紧凑型仪器，其中用户可以根据正在进行的检验类型启用这些NDI技术中的任一种。本专利技术的另一目的是在单个仪器单元中提供用户可选择的以下NDI传感器技术中的至少两个a)涡流裂纹检测或电磁传导率测量； b)针对层状结构的声波接合测试；c)超声波裂纹检测以及厚度和腐蚀度测量；以及d)磁声波腐蚀度测量。本专利技术的另一目的是当在一种技术操作模式和另一种技术操作模式之间切换时维持出厂时或服务中心的校准完整性。本专利技术的另一目的是以实用的最大程度利用通用的硬件、软件和机械零件以使材料成本和空间最小化。本专利技术的另一目的是提供适合于本专利技术提到的传感器技术的类型的用户接口。本专利技术的另一目的是提供适合于至少两种单独的传感器技术的通用用户接口键区。本专利技术的另一目的是提供编码器钮控用户接口或上下左右箭头键控用户接口，以实现大致相同的控制端。本专利技术的另一目的是通过以由两种或更多种传感器技术共享的方式组合传感器连接器来使传感器连接器的数量最小化。本专利技术的另一目的是在包括C扫描绘制的高分辨率(S卩，> 320X240的像素分辨率)的彩色显示器上绘制图形用户接口信息。可选地，可以使用具有灰度级绘制能力的显示器。本专利技术的又一目的是提供便利的手动或半自动方式的传感器识别，以使得NDI仪器可以将自身设置为配合所连接的传感器技术类型来以适当的方式工作。本专利技术的又一目的是向声波型传感器提供大于20V的峰间激励电压。通过以下的一种NDI仪器可以实现本专利技术的这些以及其它目的，其中该NDI仪器包括与前述的NDI传感器技术相兼容的硬件和软件；用于在从一种传感器切换为另一种传感器时保持校准完整性的部件；适合于各种传感器技术的用户接口 ；允许在不同的传感器类型之间共享的传感器连接部件；以及用于自动检测传感器类型并且将该仪器配置成以适当方式进行工作的部件。通过以下参考附图对本专利技术的说明，本专利技术的其它特征和优点将变得清楚。附图说明图I是根据本专利技术的便携式集成仪器的外观图。图2是包括本专利技术的优选实施例的系统组件和子系统组件的示意图。 图3是包括本专利技术的优选实施例的系统组件和子系统组件以及软件模块/固件模块的不意图。 图4a和图4b是本专利技术的替代实施例I和替代实施例2所包括的系统组件和子系统组件的示意图。图5是包括本专利技术的实施例的硬件组件的系统水平的示意图。图6是本专利技术的针对手动传感器操作模式选择的处理的流程图。图7是本专利技术的针对半自动传感器操作模式选择的处理的流程图。图8a和图Sb是本专利技术的便携式集成仪器的用户接口的示意图。具体实施例方式图I和图2描述根据本专利技术的使得能够使用多种传感器技术的NDI装置10A。应当注意，装置IOA还被称为“系统”，其中所使用的“系统”用于说明本专利技术的优选实施例的整体或者说明如图I所示的便携式一体化封装仪器；然而，将术语“系统”应用于硬件和软件的非一体化配置，这也在本专利技术的范围内。例如，本专利技术所述的子系统元件无需全部包含在外壳90内。作为代替，可以将这些子系统元件集成到传感器线缆或根据用户的期望操作模式所需的其它可安装装置。还应当注意，术语“传感器类型”意图表示诸如超声波(UT)传感器技术、涡本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无损检验仪器即NDI仪器，其能够对测试对象进行无损检验测试，并包括：传感器连接电路，其被配置为从至少两种无损检验传感器接收测试信号，其中，在给定时刻仅选择一种无损检验传感器以获得该无损检验传感器的来自所述测试对象的测试信号，所述传感器连接电路包括至少两个特定传感器专用传感器连接电路和至少一个通用传感器连接电路；数据获取电路，用于将所述测试信号处理成数字数据，并包括至少两个特定传感器专用数据获取电路和至少一个通用数据获取电路；一个或多个数字数据处理器，用于在数据处理单元以及显示和用户接口单元中处理所述数字数据，其中，所述数据处理单元包括至少两个特定传感器专用处理模块和至少一个通用处理模块，所述显示和用户接口单元包括至少两个特定传感器专用用户接口模块和至少一个通用用户接口模块，与所述显示和用户接口单元进行通信的显示屏幕和多个接口键；以及切换机构，用于从所述特定传感器专用传感器连接电路选择一个特定传感器专用传感器连接电路、从所述特定传感器专用数据获取电路选择一个特定传感器专用数据获取电路、从所述特定传感器专用处理模块选择一个特定传感器专用处理模块以及从所述特定传感器专用用户接口模块选择一个特定传感器专用用户接口模块，并且配置所述通用传感器连接电路、所述通用数据获取电路、所述通用处理模块和所述通用用户接口模块，以使得所述无损检验仪器能够进行适合于所选择的传感器的测试。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·德鲁米，
申请(专利权)人：奥林巴斯NDT公司，
类型：发明
国别省市：
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