[發明專利]檢查系統和操作方法

有效

• 申請號: 200710140915.2
• 申請日: 2007-08-10
• 公開（公告）號: CN101122580A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: Y·A·普洛特尼科夫
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G01N27/90
• 分類號: G01N27/90
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉杰;王小衡

技術領域

本發明總體上涉及檢查系統，更具體來說，涉及用于在對象內進行缺陷檢測的脈沖渦流檢查系統。

背景技術

希望在金屬和其他導電組件和系統(比如飛機機身或輸油管線)中進行腐蝕和裂縫檢測，以便確保其結構完整性。尋求非破壞性評估(NDE)技術來檢查這種組件和系統。常常采用渦流檢查技術來檢查金屬機體組件。為了檢查不同深度的腐蝕，希望執行多頻率檢查。此外，可以采用對于渦流響應的附加的相位分析以便增大信噪比并且改進缺陷檢測，這導致一種強有力的多頻率和相位分析(MFPA)方法。然而，具有MFPA能力的傳統的渦流檢查系統典型地采用諧波激發技術，所述諧波激發技術通過每次改變激發頻率來使用一系列激發，以便檢查所述對象內的不同深度。相應地，使用這些技術來收集檢查數據非常耗時。此外，用于諧波激發技術的激發源可能相對較為昂貴。

脈沖渦流(PEC)檢查是一種可能的解決方案，其中PEC系統利用激發脈沖的多頻率性質來檢查一個組件。此外，對PEC響應應用時域分析技術。幾種已知的PEC檢查系統利用單一數據點來表征PEC響應曲線，比如所述曲線到達最大峰值的時間、所述曲線的過零時間或類似技術。此外，為了檢查相對更厚的對象，采用多個時間窗來獲得對應于該對象的不同層的數據點。不幸的是，該技術對于與所述對象內的更深的缺陷相對應的信號具有不良低信噪比。某些其他PEC檢查系統采用濾波器和瞬態信號的時間平均值來提供更好的抗噪性。然而，這些系統通常專用于特定的應用，并且沒有利用諧波激發的EC方法那么全面。此外，這種系統缺乏與利用諧波激發分析的傳統EC方法的共性，所述諧波激發分析被NDE團體所采用，并且被檢查人員和自動檢查系統廣泛用于多種工業應用。

因此，希望開發一種為諧波激發技術的MFPA能力提供更快的檢查時間和成本相對更低的激發源的檢查系統。

發明內容

簡而言之，根據本發明的一個實施例，提供一種用于檢查對象的方法。該方法包括向該對象施加脈沖激發信號，并且檢測對于該脈沖激發信號的瞬態響應信號。該方法還包括將該瞬態響應信號與多個正交函數進行卷積，以便生成多個正交分量。

在另一個實施例中，提供一種用于檢查對象的方法。該方法包括：向該對象施加脈沖激發信號；檢測對于該脈沖激發信號的瞬態響應信號；以及將該瞬態響應信號與多個函數進行卷積，以便生成多個正交分量。所述函數是從包括以下各項的組中選擇的：三角波、矩形波、梯形波及其組合。

在另一個實施例中，提供一種檢查系統。該檢查系統包括：脈沖發生器，其被配置成提供脈沖激發信號；以及探頭，其被配置成接收該脈沖激發信號、把電磁通量傳送到待測對象內以及從該對象內的瞬態電磁通量感測并生成輸出信號。該檢查系統還包括：模擬-數字轉換器，其被配置成對來自所述探頭的輸出信號進行數字化并且提供數字化的瞬態響應信號；以及處理器，其被配置成把該數字化的瞬態響應信號與多個正交函數進行卷積，以便生成多個正交分量。

在另一個實施例中，提供一種檢查系統。該檢查系統包括：脈沖發生器，其被配置成提供脈沖激發信號；以及探頭，其被配置成接收該脈沖激發信號、把電磁通量傳送到待測對象內以及從該對象內的瞬態電磁通量感測并生成輸出信號。該檢查系統還包括至少一個積分器，其被配置成從所述探頭接收所述輸出信號并且將所述輸出信號與多個函數進行卷積，以便生成多個正交分量。所述函數是從包括以下各項的組中選擇的：三角波、矩形波、梯形波及其組合。

附圖說明

當參照附圖閱讀下面的詳細描述時，本發明的這些和其他特征、方面和優點將變得更好理解，在附圖中，相同的附圖標記表示相同的部件，其中：

圖1是根據本發明的一個示例性實施例的脈沖渦流檢查系統的示意圖。

圖2是本發明的另一個脈沖渦流檢查系統實施例的示意圖。

圖3的流程圖示出了一種利用圖1或2的檢查系統來檢查對象的方法。

圖4是利用圖1的檢查系統獲得的瞬態響應信號和示例性正交函數的圖形表示。

圖5是通過對圖4的瞬態響應信號執行離散變換而獲得的經過處理的信號在復平面上的圖形表示。

圖6是利用圖1的檢查系統獲得的對應于單一頻率的對象的二維掃描圖像。

圖7是通過把瞬態響應信號與正弦和余弦函數進行卷積而獲得的線性輪廓的圖形表示，其是對于來自圖6的二維掃描的單一水平線所計算的。

圖8是圖7的線性輪廓在復平面中的圖形表示。

圖9是脈沖渦流檢查探頭和多層對象的示意圖。

圖10示出了對應于圖9的多層對象的不同層的圖像。

圖11是對于卷積圖4的瞬態響應信號所采用的示例性函數的圖形表示。