[發明專利]并行多個特征超聲波檢查

無效

• 申請號: 201280065408.6
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN104067115A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: M.S.貝利;M.富瓦斯特;J.伊特斯庫
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G01N29/06
• 分類號: G01N29/06;G01B17/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 葉曉勇;姜甜

本申請根據美國法典35的§119(e)，要求2011年12月30日提交的美國臨時專利申請序號61/581,785的優先權和權益，其整個內容并入本文。

背景技術

所公開的實施例一般涉及檢查鑄造結構，尤其涉及其中的多個特征的并行檢查（concurrent inspection）。

發明內容

本發明的一個實施例提供一種用于并行測量并確定組件的多個特征的方法。該方法提供實心或者其中包含一個或多個空腔的組件、以及聲學收發器。該收發器和組件提供在已知的坐標系中。該方法提供一種聲學收發器來發出聲學信號，并且并行接收第一和第二返回信號。該方法進一步提供在已知坐標系內的多個給定位置收集這些測量，以形成組件的三維模型，其中，組件可以是實心、中空或者這些區域的組合。

另一個實施例提供物理地接觸組件的聲學收發器，以確定組件的外表面的點上的絕對位置。與接觸該組件并行地，收發器還發出聲學信號，并且并行接收返回信號，以確定在組件的外表面上的點的壁厚。這些測量可以在已知坐標系內的多個給定位置做出，以形成組件的三維模型。

另一個方面提供在聲學收發器與組件之間的相對運動、諸如平移運動。

另一個實施例提供在聲學收發器與組件兩者之間緊密接觸的聲學傳播介質或者聲學耦合劑。

又一個方面提供作為超聲波收發器的聲學收發器。

另一個方面提供在聲學地測量組件厚度或者組件的壁厚之前確定組件材料的聲速。

附圖說明

下面的圖示示出了本發明的實施例。

圖1是在已知坐標系內的第一位置的經過組件的超聲波傳輸的示意圖。

圖2是在已知坐標系內的第二位置的經過組件的超聲波傳輸的示意圖。

圖3A-3C是在已知坐標系內，在外表面上的點的并行超聲波測量和該點的壁厚的示意圖。

圖4A-4C是在在已知坐標系內，外表面上的點的物理測量和該點的壁厚的并行超聲波測量的示意圖。

具體實施方式

現在參考圖1和2，提供了用于組件106的并行超聲波測量的系統100。系統100提供有聲學收發器102。聲學收發器102可以是超聲波收發器102，并可以可選地被提供為聲學發射器和分離的聲學接收器的分離的組件。收發器102以已知的速度傳輸并接收無線電和電信號、諸如超聲波信號。系統100還提供有具有已知聲速的聲學耦合劑或者傳播介質104，該聲速典型地以mm/μs單位測量，超聲波信號可以經過該聲學耦合劑或者傳播介質。聲學耦合劑104例如可以是水。然而，可以使用其他已知的耦合劑，諸如例如丙二醇、甘油、硅油和聲學凝膠。

提供諸如例如被用于燃氣渦輪機引擎的鑄造翼型的組件106用來測量。組件106提供有至少一個外表面108、并可以提供有一個或多個內部空腔110。根據一些實施例，組件106可以是具有第一外表面和第二外表面的實心組件。其他實施例可以包含具有實心區域和中空區域的組合的組件106。內部空腔110還提供有與其關聯的、組件106內部的至少一個表面112。組件106還可以提供有一個或多個基準，以保證組件106適當放置在系統100內。

組件106優選由具有典型地以mm/μs單位測量的已知聲速的材料制成。對于由具有單晶組成的材料制成的組件106而言，晶體取向可以在本文公開的聲學測試方法之前確定。相對于（本文說明的）發出的聲學信號和返回信號的晶體取向可能影響聲學測量的精度，因為聲速可以根據該取向而變化。因此，在測試之前，例如可以通過x射線來確定該取向。然而，還可以利用確定該取向的其他方法。

提供聲學耦合劑104與聲學收發器102和組件106兩者緊密接觸。一個提供該緊密接觸的方法是：將收發器102和組件106兩者浸沒在聲學耦合劑104中。然而，可以利用提供該緊密接觸的其他方法，諸如例如在收發器102與組件106之間提供耦合劑104的流，聲學信號經過該耦合劑104的流傳輸并接收。