[發明專利]線性掃描超聲波探傷裝置及線性掃描超聲波探傷方法

有效

• 申請號: 201810972529.8
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109425657B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 山本攝;菅原梓;千星淳;土橋健太郎;大塚優
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝;東芝能源系統株式會社
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/22
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 徐殿軍

1.一種線性掃描超聲波探傷裝置，包括：

超聲波陣列探頭，具有在第一方向上排列的多個超聲波元件，所述超聲波元件中的每個超聲波元件在檢查對象中發送和接收超聲波；

輸入部，從外部接收設置位置信息數據和形狀信息數據，并且從外部接收包括物理特性數據和聲學特性數據的用于計算的數據；

表面形狀運算部，基于包含在數字超聲波形數據中的表面波形數據和由所述輸入部接收到的所述形狀信息數據，計算獲取形狀作為所述檢查對象的表面的形狀；

延遲時間運算部，基于由所述輸入部接收到的所述檢查對象的所述形狀信息數據、所述超聲波陣列探頭與所述檢查對象之間的位置關系、超聲波探傷折射角、焦點深度、聲學傳播介質和所述檢查對象中的聲速，以及由所述表面形狀運算部計算出的所述獲取形狀，計算用于向焦點發送所述超聲波和接收所述超聲波時的延遲時間的值，并輸出所述延遲時間；

合成運算部，從所述延遲時間運算部接收所述延遲時間并接收所述數字超聲波形數據，利用所述延遲時間生成合成信號；

重疊區域調整部，接收由所述表面形狀運算部計算的第一探頭設置位置處的第一獲取形狀和第二探頭設置位置處的第二獲取形狀，并且設置用于所述合成運算部的第一探頭設置位置與第二探頭設置位置的重疊區域的表面形狀，將所述表面形狀作為調整后的形狀輸出給所述合成運算部；和

集成圖像生成部，根據所述形狀信息數據生成并輸出包括所述重疊區域的區域的第一圖像數據，所述第一圖像數據在所述檢查對象的所述第一方向和深度方向上擴展，并且通過所述重疊區域調整部設置的方法生成，

其中，所述重疊區域調整部將所述延遲時間運算部在計算所述第一探頭設置位置或所述第二探頭設置位置處的延遲時間的值時要參考的表面形狀的條件，設置為在所述第一探頭設置位置處獲得的所述第一獲取形狀和在所述第二探頭設置位置處獲得的所述第二獲取形狀兩者。

2.根據權利要求1所述的線性掃描超聲波探傷裝置，

所述重疊區域調整部使用在所述第一探頭設置位置處獲得的第一合成波形和在所述第二探頭設置位置處獲得的第二合成波形。

3.根據權利要求2所述的線性掃描超聲波探傷裝置，

所述第二探頭設置位置被設置為使得具有所述第二合成波形的超聲波束的路徑與具有所述第一合成波形的超聲波束的路徑重疊。

4.根據權利要求1所述的線性掃描超聲波探傷裝置，

所述重疊區域調整部基于從所述超聲波陣列探頭發送的超聲波探傷數據獲得所述第一獲取形狀和所述第二獲取形狀。

5.根據權利要求1所述的線性掃描超聲波探傷裝置，

還包括形狀獲取單元，該形狀獲取單元包括位于所述超聲波陣列探頭之外的照相機，用于獲得并向所述表面形狀運算部輸出所述形狀信息數據和通過使用所述照相機獲得的所述檢查對象的立體圖像而估計的關于所述檢查對象和所述超聲波陣列探頭之間的位置關系的信息。

6.根據權利要求1所述的線性掃描超聲波探傷裝置，

還包括陣列探頭驅動器，該陣列探頭驅動器用于在所述超聲波陣列探頭掃描所述檢查對象的情況下將所述超聲波陣列探頭設置在探頭設置位置，并在所述探頭設置位置之間驅動所述超聲波陣列探頭。

7.根據權利要求1所述的線性掃描超聲波探傷裝置，

所述超聲波陣列探頭具有形成二維陣列的在所述第一方向上和在不同于所述第一方向的第二方向上布置的多個超聲波元件；并且

所述線性掃描超聲波探傷裝置還包括第二圖像生成部，該第二圖像生成部生成在垂直于所述第一方向的方向上擴展的第二圖像數據。

8.一種線性掃描超聲波探傷方法，包括：

第一探傷數據獲取步驟，在存儲部中儲存由超聲波陣列探頭獲得的第一超聲波探傷數據，所述超聲波陣列探頭具有在檢查對象的表面上的第一探頭設置位置處的多個超聲波元件；

第二探傷數據獲取步驟，在所述存儲部中儲存由所述超聲波陣列探頭在第二探頭設置位置處獲得的第二超聲波探傷數據，所述第二探頭設置位置包括沿著所述檢查對象的表面在第一方向上與所述第一探頭設置位置重疊的重疊區域；

條件設置步驟，在重疊區域調整部中設置所述檢查對象的表面形狀作為針對所述重疊區域生成圖像數據的條件；和

圖像數據生成步驟，基于所述第一超聲波探傷數據、所述第二超聲波探傷數據和所述條件，利用集成圖像生成部生成與所述第一探頭設置位置和包括調整后的重疊區域的所述第二探頭設置位置相對應的探傷圖像數據以及合成信號，其中

所述圖像數據生成步驟包括利用延遲時間運算部，參考所述檢查對象的表面形狀，計算用每個所述超聲波元件在所述檢查對象中向焦點發送超聲波和接收超聲波中的至少一個動作的延遲時間的值，并且利用所述延遲時間生成所述合成信號的步驟；以及

所述條件設置步驟包括將所述延遲時間運算部在計算所述第一探頭設置位置或所述第二探頭設置位置處的延遲時間的值時要參考的表面形狀的條件，設置為在所述第一探頭設置位置處獲得的第一獲取形狀和在所述第二探頭設置位置處獲得的第二獲取形狀兩者的步驟。