[發明專利]通過校正進行的無損檢測方法

有效

• 申請號: 201780016387.1
• 申請日: 2017-01-31
• 公開（公告）號: CN108780587B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 文森特·杰羅姆·莫拉德;L·C·J-L·蓋伊
• 申請（專利權）人: 賽峰集團
• 主分類號: G06T19/00
• 分類號: G06T19/00;G06T19/20
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 尚玲;姚開麗

本發明涉及一種航空部件(10)的無損檢測方法，包括校正處理(E2)，該校正處理包括以下步驟：(E21，E22)生成從斷層掃描體積中提取的部件(10)的中間表面(SM)，所述中間表面(SM)將部件(10)分成兩部分，(E23)確定垂直于所述中間表面(SM)的法向量場(N)，(E24)使所述中間表面(SM)平坦化以在平面(P)中形成平坦化的中間表面(SMa)，(E25)重建校正過的體積(Vr)，其包含圍繞平坦化的中間表面(SMa)校正過的部件(10，10')，所述重建通過沿著與所述平坦化的中間表面(SMa)正交的方向的校正過的體積(Vr)的體素(Vx')之間和沿著與這些相應正交方向相關聯的中間表面(SM)的法向量(N)的體積(V)的體素(Vx)之間的映射執行，(E3)分析由此獲得的校正過的體積以識別部件的異常。

技術領域

本發明涉及借助于數字斷層掃描體積對工業部件特別是在航空領域中的工業部件進行無損檢測（non–destructive testing，NDT）的領域。

更精確的，本發明涉及對由操作員進行的視覺檢測的改進。

NDT對于檢測材料的材料健康至關重要。例如，由三維編織碳纖維復合材料制成的風扇葉片是必須完全檢測的關鍵部件。但風扇外殼、整流器、翼、葉片等也可能是相關的。

數字斷層掃描體積通過斷層掃描獲得，在衰減之后由檢測系統進行分析之前，檢測系統的X射線發生器發射穿過待檢測部件的光束。得到的中間圖像稱為“投影”。在不同的空間平面中獲取多個投影（使用可選的預處理）并將它們組合產生該部件的三維體積，該三維體積在每個體素處具有X射線的吸收密度值。

這些三維圖像允許無損地顯示部件內部。

背景技術

待檢查的部件10由復合材料制成，借助于將三維編織碳纖維放入模具中然后注入。參考10也適用于物理部件及其在斷層體積V中的三維表示。

在注入和加工之后，一些部件呈現雙曲面，通常稱為“扭曲”。渦輪機的葉片通常具有這種形狀（參見圖1）：與新月形式的內弧-外弧形輪廓相關的彎曲，以及纏繞在其自身上的螺旋彎曲。舉例來說，螺旋扭轉延伸超過70°。這兩個變形根據被稱作主方向Z的方向延伸。

對于視覺分析，操作者使用三維斷層掃描體積V的顯示軟件，該軟件允許操作者掃描整個部件。圖2a至圖2c示出了顯示在屏幕上的部件的二維截面，每個截面根據原始圖像的軸定向。圖2d示出了在部件10的三維視圖中的這三個平面。

圖2a和2b中呈現的平面很容易被利用來進行編織異常的研究，因為操作員可以瀏覽部件10并具有整體視覺。然而，圖2c中呈現的第三平面較難進行分析，因為部件的扭曲不提供整體視覺并且操作員必須重復掃描該視圖。當在圖像中檢測到可疑跡象時，必須進行更精細的分析以確認或否認該跡象的存在。這包括添加一個平面，該平面此時根據部件對齊而不跟隨圖像的軸。這是一個考究而且非常漫長的操作。

文獻US6041132提出了一種使用稱為CAD模型的計算機模擬模型來校正部件的扭曲的方法。

然而，使用CAD模型來校正扭曲是一種笨而受限的方法：當模型可用時，它沒有被定義在與斷層掃描體積的參考相同的參考中，并且必須執行“重新校準”。計算重新校準是一項代價非常高的操作，其涉及資源成本高昂的復雜方法。此外，可能出現制造的部件與CAD模型不對應：則所執行的校正將不符合。

因此，執行這樣的方法是復雜的。

發明內容

為了糾正現有技術的缺點，特別是在不使用CAD模型時，本發明涉及一種航空部件的無損檢測方法，包括通過數字斷層掃描獲得體積的預備步驟，其中，存在對所述航空部件的表示，該體積由體素限定，并且其特征在于該方法包括校正處理，該校正處理包括以下步驟：

（E21）斷層掃描表示的處理，所述處理包括從所述體積中提取僅與部件相關的體素；