Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN104956218B - 用于在不规则的测量时改善saft分析的方法和装置 - Google Patents

用于在不规则的测量时改善saft分析的方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104956218B
CN104956218B CN201380072507.1A CN201380072507A CN104956218B CN 104956218 B CN104956218 B CN 104956218B CN 201380072507 A CN201380072507 A CN 201380072507A CN 104956218 B CN104956218 B CN 104956218B
Authority
CN
China
Prior art keywords
measurement position
echo
measurement
signal
probe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201380072507.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104956218A (zh
Inventor
H.莫肖费尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of CN104956218A publication Critical patent/CN104956218A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104956218B publication Critical patent/CN104956218B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
    • G01S15/8997—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using synthetic aperture techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/06—Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
    • G01N29/0609—Display arrangements, e.g. colour displays
    • G01N29/0645—Display representation or displayed parameters, e.g. A-, B- or C-Scan
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/06—Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
    • G01N29/0654—Imaging
    • G01N29/0672—Imaging by acoustic tomography
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/06—Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
    • G01N29/0654—Imaging
    • G01N29/069—Defect imaging, localisation and sizing using, e.g. time of flight diffraction [TOFD], synthetic aperture focusing technique [SAFT], Amplituden-Laufzeit-Ortskurven [ALOK] technique
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/225—Supports, positioning or alignment in moving situation
    • G01N29/226—Handheld or portable devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/24—Probes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
    • G01N29/262—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by electronic orientation or focusing, e.g. with phased arrays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
    • G01N29/265—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the sensor relative to a stationary material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/34—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/341—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with time characteristics
    • G01N29/343—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with time characteristics pulse waves, e.g. particular sequence of pulses, bursts
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4463—Signal correction, e.g. distance amplitude correction [DAC], distance gain size [DGS], noise filtering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/449—Statistical methods not provided for in G01N29/4409, e.g. averaging, smoothing and interpolation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
    • G01S15/8934—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a dynamic transducer configuration
    • G01S15/8936—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a dynamic transducer configuration using transducers mounted for mechanical movement in three dimensions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/5205—Means for monitoring or calibrating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04—Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

在按照本发明的方法以及相应的装置中，根据局部测量密度检测关于在测量面（11）内的分别所检测的测量位置（M）的不规则性，其中此后借助于数据处理设备（7）对每个相对于分别所检测的测量位置（M）接收的回波信号这样进行加权用以创建影像（5），使得所述不规则性被均衡。

Description

用于在不规则的测量时改善SAFT分析的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于对检验对象进行超声波检验的方法以及装置。
背景技术
已知最不同的超声波检验方法用于无损伤地检验检验对象。已知分析技术SAFT（Synthetic Aperture Focusing Technique（合成孔径聚焦技术））用于在利用超声波无损伤地检验时更好地对缺陷进行定位和分离。在此，如在传统的超声波检验时那样进行检查，然而数据在无矫正的情况下被记载。在随后分析测量数据时，振幅总和从对于相应的小的体积元素的大量测量信号中被确定，所述体积元素也被称为所谓的体素。所述超声波检验可以借助于所述SAFT分析例如在手动地移动发射超声波脉冲并且接收对应的回波信号的探头时被使用。这样的SAFT检验例如在DE 10 2013 200974.7中得以描述。
通过使用所谓的相控阵探头（Phased-Array-Prüfköpfen）可以不仅机械地而且电子地扫描检验对象，也即通过探头的有效区的一种方式的电子推移以定义的栅格执行多个测量。在静止的探头情况下，利用同一电子扫描所记录的数据可以利用所述SAFT分析被评估。如果精确的发射位置和接收位置以及入声角和聚焦在重构时间点是公知的，则这不仅在不动的探头情况下而且在电子扫描期间移动的探头情况下起作用。
发明内容
本发明的任务是，借助于SAFT分析能够实现检验对象的改善的、尤其徒手引导的超声波检验。尤其是在手动地自由引导探头时产生的赝像或者测量误差应当在SAFT评估时有效地被减小或者移除。
所述任务通过用于对检验对象进行超声波检验的方法和用于对检验对象进行超声波检验的装置解决。
按照本发明的用于对检验对象进行超声波检验的方法包括以下步骤：
使检验对象沿着检验对象表面移动，并且借助于探头将超声波脉冲发射到所述检验对象中；借助于所述探头接收相应的与所发射的超声波脉冲对应的回波信号；借助于数据处理设备基于所接收的回波信号的振幅值的叠加和取平均创建所述检验对象的预先给定的检验区域的影像。换句话说，按照本发明的用于对检验对象进行超声波检验的方法包括在SAFT分析时所需要的步骤，其中附加地在发射所述超声波信号时和/或在接收所述对应的回波信号时借助于检测设备检测所述探头的相应的位置并且在产生所述检验对象的检验区域的影像时考虑所述探头的分别所检测的位置。
根据第一方面，沿着检验对象表面手动地移动自由引导的探头，并且通过借助于探头将超声波脉冲发射到所述检验对象中并且借助于所述探头接收相应的与所发射的超声波脉冲对应的回波信号来进行在由分区域组成的测量面内实施的测量；借助于数据处理设备基于所接收的回波信号的振幅值的叠加和取平均来创建所述检验对象的预先给定的检验区域的影像；借助于检测设备检测探头的相应的测量位置；在产生检验对象的检验区域的影像时考虑探头的分别所检测的测量位置；借助于所述数据处理设备确定评价参量用于检测关于在测量面内的分别检测的测量位置的不规则性；借助于所述数据处理设备根据所述评价参量对每个相对于分别所检测的测量位置接收的回波信号实施加权用于创建所述影像（5），使得所述不规则性被均衡。
根据第二方面，建议用于对检验对象进行超声波检验的装置，具有：
探头，所述探头能够沿着检验对象表面并且在由分区域组成的测量面内被手动地自由移动，并且通过将超声波脉冲发射到所述检验对象中并且接收相应的与所发射的超声波脉冲对应的回波信号测量；
检测设备，所述检测设备检测探头的相应的测量位置；
数据处理设备，所述数据处理设备基于所接收的回波信号的振幅值的叠加和取平均创建所述检验对象的预先给定的检验区域的影像；以及在产生检验对象的检验区域的影像时考虑探头的分别所检测的测量位置；其中所述数据处理设备借助于用于检测关于在所述测量面内的分别所检测的测量位置的不规则性的至少一个评价参量对每个相对于分别所检测的测量位置接收的回波信号进行加权用于创建所述影像，使得所述不规则性被均衡。
按照本发明已知的是，在手动引导情况下探头不被精确地引导并且测量以波动的栅格或者沿着弯曲的轨道被实施，使得以这种方式产生赝像。为了减少赝像，回波信号应当相对于每个测量点不直接被用于SAFT评估。回波信号应当根据在测量面上的测量点的密度和分布如此选择和/或加权，使得测量面的所有部分尽可能均匀地贡献于检验对象的每个所重构的体素或者检验区域。在此前提是，可靠的位置信息可用于每个单个的测量。
按照本发明的解决方案导致利用徒手引导的探头的检验的改善的SAFT评估。同样，可以有效地减少赝像以及有效地放大SAFT结果的信噪比SNR。同样可以均衡不规则性，所述不规则性的原因不在于探头的徒手引导，而是例如通过耦合波动引起。
根据有利的扩展方案，局部测量密度可以被确定为评价参量并且这样进行加权，使得具有相对大的局部测量密度的测量位置的回波信号相对小地被加权。
根据另一有利的扩展方案，可以由测量面的每单位面积或者测量面的至少一个采样线的每单位长度所检测的测量位置的相应数量来确定所述局部测量密度。
根据另一有利的扩展方案，加权可以这样进行，使得测量位置的回波信号与局部测量密度成反比地被加权。
根据另一有利的扩展方案，所述局部测量密度可以借助于所检测的测量位置与在预先给定的第一半径内的所有其他所检测的测量位置的所有间距的所有倒数的求和来确定。
根据另一有利的扩展方案，加权可以这样进行，使得具有相对大的局部测量密度的测量位置的回波信号用零加权。
根据另一有利的扩展方案，可以在围绕其回波信号用零加权的测量位置的预先给定的第二半径内进行所述局部测量密度的重新确定。
根据另一有利的扩展方案，可以重复地删去用零加权的测量位置并且只要不低于预先给定的最小测量密度，就可以重新确定局部测量密度。
根据另一有利的扩展方案，可以将测量面的所有分区域的均匀的贡献确定为评价参量并且这样进行加权，使得测量位置的回波信号尽可能均匀地贡献于影像。
根据另一有利的扩展方案，探头的相应测量位置的检测可以在发射超声波信号时和/或在接收对应的回波信号时进行。
附图说明
本发明根据实施例结合图进一步被描述。其中：
图1示出按照本发明的装置的实施例；
图2示出在检验执行范围内在测量面上方的示例性探头移动；
图3示出按照本发明的方法的实施例。
具体实施方式
图1示出按照本发明的装置的第一实施例，其中探头3在检验对象1的表面2上的位置在检验的持续时间期间被测量。相应位置的测量在此在比较短的间隔内并且以相对于为了检查所述检验对象1而发射的超声波脉冲的所定义的时间基准来进行。如果超声波脉冲被发射，那么优选地分别借助于检测设备9进行位置测量。附加地，如果与所发射的超声波脉冲对应的回波信号被接收，则也仍可以分别进行位置测量。
根据探头3的所检测的或者测量的相应位置，探头3的分别瞬时的位置优选在超声波脉冲的相应发射的时间点被确定并且在SAFT分析时被使用用于确定在要重构的体素和实际的测量位置之间的间距。
用于对检验对象进行超声波检验的按照本发明的装置和方法应当借助于所述SAFT分析在移动的探头3情况下、尤其在徒手引导的探头3情况下被应用。优选地，在此可以使所述探头3手动地沿着所述检验对象表面2移动。尤其所述探头3可以在所述按照本发明的方法中自由地在所述检验对象表面2上被引导。在检验对象1内的缺陷的定位通过所述方法显著地被改善，其中各个缺陷更好地彼此区分，并且信噪比尤其在手动地检验时、尤其在徒手引导的检验时被改善。由此，在创建检验对象1的检验区域的影像5时得出群组显示（Gruppenanzeigen）（也即紧密地放在一起的单显示，其中所述单显示在无SAFT分析情况下不能被彼此分离并且因此会被评价为较大的显示）的改善的分辨率和尤其小的缺陷的改善的探测。小的缺陷在此可以被理解为具有与超声波脉冲的所使用的波长相比小的尺寸的缺陷。此外，利用按照本发明的方法获得的检验结果5可以通过参考检验对象的三维数字模型而特别直观地被解释。
可以由所测量的位置和取向和相应的时间基准计算在每个超声波脉冲的时间点时探头3的瞬时位置和取向，并且在所谓的SAFT分析时被使用用于确定在重构的相应体素和测量位置之间的间距。在此，可以根据探头3的所检测的位置和取向确定在发射超声波信号时探头的有效孔径的中心位置，并且在产生检验对象1的检验区域的影像时予以考虑。所述有效孔径在此可以被理解为探头3的部分，该部分用作有效的发射面或者接收面。在相应的位置测量与探头3的位置之间的空间偏移可以借助于关于探头取向的所检测的信息被算出。
在所述装置的有利的扩展方案中，可以规定，所述检测设备9包括光学运动传感器，所述光学运动传感器安置在所述探头3处，并且借助于所述光学运动传感器能够检测相对于参考点的相应的相对位置。所述参考点可以例如是在超声波检验开始时所述探头3被布置在的位置。优选地，所述检测设备9在此包括另一未示出的光学运动传感器，所述另一光学运动传感器以距离其他光学运动传感器预先给定的间距地被安置在探头3处并且借助于所述另一光学运动传感器能够检测相对于参考点的相应的相对位置。
在装置的另一有利的扩展方案中可以规定，所述检测设备9包括图像检测设备，借助于所述图像检测设备能够检测多个安置在探头3处的光学标记并且基于此能确定所述探头3的位置和取向。
用于对检验对象1进行超声波检验的装置以示意性透视图示出。所述装置包括沿着检验对象表面2徒手地可移动的探头3，借助于所述探头能够将超声波脉冲发射到所述检验对象1中并且能够接收相应的与所发射的超声波脉冲对应的回波信号。所述装置此外包括数据处理设备7，借助于所述数据处理设备7能够基于所接收的回波信号的振幅值的叠加和取平均创建检验对象1的检验区域的影像5。换句话说，用于对检验对象1进行超声波检验的所述装置被设计用于在检验对象1的超声波检验的范围内执行所谓的SAFT分析（Syntetic Aperture Focusing Technique（合成孔径聚焦技术））。
图1示出数据处理设备7，其基于所接收的回波信号的振幅值的叠加和取平均创建检验对象1的预先给定的检验区域的影像5）；并且在产生检验对象1的检验区域的影像5时考虑探头3的分别所检测的测量位置。所述数据处理设备7借助于至少一个用于检测关于在所述测量面内的分别所检测的测量位置的不规则性的评价参量对每个相对于分别所检测的测量位置接收的回波信号这样加权用以创建影像5，使得所述不规则性被均衡。所述探头3在所定义的测量面11内测量所述检验对象1。所述测量面11可以例如是平的矩形面。
图2示出测量面11的实施例，在所述测量面11上示出测量位置M。测量点或者测量线片段这里沿着曲折形的采样线或者扫描线示出。探头的徒手引导的移动可以看出是沿着所述线的。在围起来的分区域或者面处得到测量和测量位置M的重叠。以这种方式，测量位置M的分布可以简单地看出，并且密度值可以被估计。相应地示出同样可以被称作局部射击密度（Schussdichten）的局部测量密度。为了补偿通过太高的射击密度造成的不规则性，现在建议，与具有平均的或者小的测量密度的测量位置M的回波信号相比较少地考虑具有大的局部测量密度的测量位置M的回波信号。这可以导致，例如来自所述区域或者分区域G0的回波信号用数字零加权并且因此完全被移除用于产生影像。因为相对局部测量密度在分区域Gk中虽然大，但是比在分区域G0中小，所以有利的是，例如减弱用于影像的那里的回波信号并且小于100%地对其进行加权。加权系数的精确选择可以根据实验或者在数学上确定的方式进行。
图3示出按照本发明的方法的实施例。为了对检验对象进行超声波检验，可以例如实施以下步骤。利用步骤S1，沿着检验对象表面尤其是徒手地移动探头并且通过借助所述探头将超声波脉冲发射到所述检验对象中并且借助于所述探头接收相应的与所发射的超声波脉冲对应的回波信号来进行在由分区域组成的测量面内实施的同时的测量。利用步骤S3，在当产生检验对象的检验区域的影像时考虑探头的分别所检测的测量位置的情况下借助于数据处理设备基于所接收的回波信号的振幅值的叠加和取平均来创建检验对象的预先给定的检验区域的影像，其中探头的相应测量位置的检测借助于检测设备在步骤S2中实施。利用第四步骤S4根据用于检测关于在所述测量面内的分别所检测的测量位置的不规则性的评价参量，借助于所述数据处理设备这样实施对每个相对于分别检测的测量位置接收的回波信号的加权用于创建影像，使得所述不规则性被均衡。
借助于用于对检验对象1进行超声波检验的设备和所述方法，就本身而言公知的SAFT方法也可以在手动引导探头的情况下以可靠的方式被应用，其方式是，如以所阐述的方式探头3的位置检测和取向检测在检验对象1的超声波检验期间被执行，并且在创建检验对象1的要检验的区域的影像5时被考虑。

Claims (16)

1.用于对检验对象（1）进行超声波检验的方法，具有步骤：
-使探头（3）沿着检验对象表面（2）移动并且通过借助于探头（3）将超声波脉冲发射到所述检验对象（1）中以及借助于探头（3）接收相应的与所发射的超声波脉冲对应的回波信号来在由分区域组成的测量面（11）内实施测量；
-借助于数据处理设备（7）基于所接收的回波信号的振幅值的叠加和取平均来创建检验对象（1）的预先给定的检验区域的影像（5）；
-借助于检测设备（9）检测探头（3）的相应的测量位置（M）；
-在产生检验对象（1）的检验区域的影像（5）时考虑探头（3）的分别所检测的测量位置；
其特征在于，
-借助于所述数据处理设备（7）确定用于检测关于在测量面内的分别所检测的测量位置的不规则性的评价参量；
-借助于所述数据处理设备（7）根据所述评价参量对每个对于分别所检测的测量位置接收的回波信号实施加权用于创建所述影像（5），使得所述不规则性被均衡，
-将局部测量密度确定为评价参量，并且加权为使得具有相对大的局部测量密度的测量位置的回波信号相对小地被加权，
-加权为使得具有相对最大的局部测量密度的测量位置的回波信号用零加权，以及
-重新确定在围绕其回波信号用零加权的测量位置的预先给定的第二半径内的局部测量密度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
由测量面的每单位面积或者测量面的至少一个采样线的每单位长度所检测的测量位置的相应数量来确定局部测量密度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
借助于所检测的测量位置与在预先给定的第一半径内的所有其他检测的测量位置的所有间距的所有倒数的求和来确定所述局部测量密度。
4.根据权利要求1、2或者3所述的方法，其特征在于，
加权为使得测量位置的回波信号与局部测量密度成反比地被加权。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
重复地删去用零加权的测量位置并且只要不低于预先给定的最小测量密度，就重新确定局部测量密度。
6.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，
将测量面的所有分区域的均匀的贡献确定为评价参量并且加权为使得测量位置的回波信号尽可能均匀地贡献于影像（5）。
7.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，
在发射超声波信号时和/或在接收对应的回波信号时检测探头（3）的相应的测量位置。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
徒手地进行移动。
9.用于对检验对象（1）进行超声波检验的装置，具有：
探头（3），所述探头能够沿着检验对象表面（2）并且在由分区域组成的测量面内被移动，并且通过将超声波脉冲发射到所述检验对象（1）中并且接收相应的与所发射的超声波脉冲对应的回波信号测量；
检测设备，所述检测设备检测探头（3）的相应的测量位置；
数据处理设备（7），所述数据处理设备基于所接收的回波信号的振幅值的叠加和取平均创建所述检验对象（1）的预先给定的检验区域的影像（5）；以及在产生检验对象（1）的检验区域的影像（5）时考虑探头（3）的分别所检测的测量位置；
其特征在于，
所述数据处理设备（7）借助于用于检测关于在所述测量面内的分别所检测的测量位置的不规则性的至少一个评价参量对每个对于分别所检测的测量位置接收的回波信号进行加权用于创建所述影像（5），使得所述不规则性被均衡，
所述数据处理设备（7）将局部测量密度确定为评价参量，并且实施加权为使得具有相对大的局部测量密度的测量位置的回波信号相对小地被加权，
所述数据处理设备（7）这样加权，使得具有相对最大的局部测量密度的测量位置的回波信号用零加权，以及
所述数据处理设备（7）重新确定在围绕其回波信号用零加权的测量位置的预先给定的第二半径内的局部测量密度。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述数据处理设备（7）由测量面的每单位面积或者测量面的至少一个采样线的每单位长度所检测的测量位置的相应数量来确定局部测量密度。
11.根据权利要求9或者10所述的装置，其特征在于，
所述数据处理设备（7）借助于所检测的测量位置与在预先给定的第一半径内的所有其他检测的测量位置的所有间距的所有倒数的求和来确定所述局部测量密度。
12.根据权利要求9或者10所述的装置，其特征在于，
所述数据处理设备（7）这样加权，使得测量位置的回波信号与局部测量密度成反比地被加权。
13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述数据处理设备（7）移除用零加权的测量位置并且只要不低于预先给定的最小测量密度，就重新确定局部测量密度。
14.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，
所述数据处理设备（7）将测量面的所有分区域的均匀的贡献确定为评价参量并且这样加权，使得测量位置的回波信号尽可能均匀地贡献于影像（5）。
15.根据上述权利要求9或10所述的装置，其特征在于，
所述检测设备在发射超声波信号时和/或在接收对应的回波信号时检测探头（3）的相应的测量位置。
16.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述探头（3）能够徒手地被移动。
CN201380072507.1A 2013-02-07 2013-10-23 用于在不规则的测量时改善saft分析的方法和装置 Active CN104956218B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013201975.0A DE102013201975A1 (de) 2013-02-07 2013-02-07 Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der SAFT-Analyse bei unregelmäßiger Messung
DE102013201975.0 2013-02-07
PCT/EP2013/072181 WO2014121858A1 (de) 2013-02-07 2013-10-23 Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der saft-analyse bei unregelmässiger messung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104956218A CN104956218A (zh) 2015-09-30
CN104956218B true CN104956218B (zh) 2018-02-09

Family

ID=49518935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380072507.1A Active CN104956218B (zh) 2013-02-07 2013-10-23 用于在不规则的测量时改善saft分析的方法和装置

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10222352B2 (zh)
EP (1) EP2898322B1 (zh)
JP (1) JP6022088B2 (zh)
KR (1) KR101774514B1 (zh)
CN (1) CN104956218B (zh)
BR (1) BR112015016646B1 (zh)
CA (1) CA2900298C (zh)
DE (1) DE102013201975A1 (zh)
IN (1) IN2015DN03891A (zh)
WO (1) WO2014121858A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201304498D0 (en) * 2013-03-13 2013-04-24 Univ Newcastle Ultrasound imaging apparatus
US20140283611A1 (en) * 2013-03-25 2014-09-25 Jason HABERMEHL System and a method of adaptive focusing in a phased array ultrasonic system
FR3051913B1 (fr) * 2016-05-25 2020-12-11 Electricite De France Procede de detection par ultrasons de defauts dans un materiau
CN112881537B (zh) * 2021-01-22 2023-06-20 西安增材制造国家研究院有限公司 一种椭圆合成孔径聚焦的激光超声信号成像方法
WO2023117079A1 (de) 2021-12-22 2023-06-29 Siemens Aktiengesellschaft System und verfahren zur ermittlung einer grösse eines defekts in einem bauteil
WO2023134867A1 (de) 2022-01-14 2023-07-20 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und system zur bestimmung der position eines prüfkopfes während einer saft-untersuchung
WO2024104599A1 (en) 2022-11-18 2024-05-23 Siemens Aktiengesellschaft Method and system for automatic determination of an irregularity in an object
WO2024104598A1 (en) 2022-11-18 2024-05-23 Siemens Aktiengesellschaft Method and installation for execution of a local ut examination

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1954235A (zh) * 2003-10-08 2007-04-25 艾克提斯有源传感器有限公司 用于超声波信号的局部频谱分析的改进方法和设备
CN102043016A (zh) * 2010-11-05 2011-05-04 上海交通大学 基于兰姆波的自主式损伤识别成像方法
DE102009050160A1 (de) * 2009-10-21 2011-05-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Vorrichtung zur Ultraschallprüfung eines Prüfobjektes
CN102613989A (zh) * 2011-01-27 2012-08-01 吴安宇 侦测系统与其信号处理方法

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK138861B (da) * 1972-08-28 1978-11-06 Akad Tekn Videnskaber Apparat til ultralydundersøgelse.
JPS51128183A (en) * 1975-04-30 1976-11-08 Tokyo Shibaura Electric Co Ultrasonic diagnostic device
EP0105966B1 (en) * 1982-10-19 1987-08-26 Hitachi, Ltd. Ultrasonic testing apparatus
JPS5975147A (ja) * 1982-10-22 1984-04-27 Hitachi Ltd 超音波検査装置
JPS61134663A (ja) * 1984-12-06 1986-06-21 Toshiba Corp 超音波探傷装置
US5278757A (en) 1991-11-15 1994-01-11 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Synthetic aperture ultrasonic imaging system using a minimum or reduced redundancy phased array
US5699803A (en) * 1996-08-09 1997-12-23 Emerson Electric Co. Method of performing ultrasonic examination
US5952577A (en) * 1997-07-21 1999-09-14 Sonotron Ltd. Ultrasonic imaging system
US9402601B1 (en) * 1999-06-22 2016-08-02 Teratech Corporation Methods for controlling an ultrasound imaging procedure and providing ultrasound images to an external non-ultrasound application via a network
US20040015079A1 (en) * 1999-06-22 2004-01-22 Teratech Corporation Ultrasound probe with integrated electronics
US20040225220A1 (en) * 2003-05-06 2004-11-11 Rich Collin A. Ultrasound system including a handheld probe
DE102004059856B4 (de) * 2004-12-11 2006-09-14 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur zerstörungsfreien Untersuchung eines Prüfkörpers mittels Ultraschall
EP2157426B1 (en) 2005-07-07 2012-09-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Laser-based apparatus for ultrasonic detection
US7324910B2 (en) * 2005-12-22 2008-01-29 General Electric Company Sensor array for navigation on surfaces
US7823454B2 (en) * 2006-11-29 2010-11-02 Babcock & Wilcox Technical Services Group, Inc. Ultrasonic inspection method
JP4491800B2 (ja) * 2008-03-27 2010-06-30 住友金属工業株式会社 超音波探傷方法及び装置
DE102008002450B4 (de) * 2008-04-11 2022-06-23 Waygate Technologies Usa, Lp Verfahren für die zerstörungsfreie Prüfung eines Prüflings mittels Ultraschall sowie Vorrichtung hierzu
US8590383B2 (en) * 2008-06-24 2013-11-26 Alstom Technology Ltd Ultrasonic inspection probe carrier system for performing non-destructive testing
US9033888B2 (en) 2010-02-08 2015-05-19 Dalhousie University Ultrasound imaging system using beamforming techniques for phase coherence grating lobe suppression
JP5093699B2 (ja) * 2010-09-09 2012-12-12 住友金属工業株式会社 管端部の超音波探傷装置
DE102011003209A1 (de) 2011-01-26 2012-07-26 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Inspektion eines Objekts zur Erfassung von Oberflächenschäden
US9037419B2 (en) * 2011-05-10 2015-05-19 Edison Welding Institute, Inc. Portable matrix phased array spot weld inspection system
DE102011053942A1 (de) * 2011-09-26 2013-03-28 Ge Sensing & Inspection Technologies Gmbh Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung eines Prüflings hoher Materialstärke mittels Ultraschall, die Verwendung eines Prüfkopfs zur Ausführung des Verfahrens, ein Ultraschallprüfkopf, eine Ansteuereinheit für einen Ultraschallprüfkopf und eine Vorrichtung für die zerstörungsfreie Prüfung eines Prüflings hoher Materialstärke mittels Ultraschall
DE102013200974A1 (de) 2013-01-22 2014-07-24 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und System zur handgeführten Ultraschallprüfung eines Prüfobjekts
US9207639B2 (en) * 2013-01-24 2015-12-08 General Electric Company Transforming A-scan data samples into a three-dimensional space for facilitating visualization of flaws
JP2014176544A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 Seiko Epson Corp 超音波測定装置及び超音波画像装置
GB2501625B (en) * 2013-06-19 2014-04-16 Impact Lab Ltd Ultrasonic NDT inspection system
US9404904B2 (en) * 2013-11-05 2016-08-02 The Boeing Company Methods and systems for non-destructive inspection
JP6300225B2 (ja) * 2013-12-03 2018-03-28 東芝エネルギーシステムズ株式会社 タービン翼の検査装置及びその検査方法
US20150292915A1 (en) * 2014-04-11 2015-10-15 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Infrared encoding of non-destructive examinations
US10234269B2 (en) * 2015-06-11 2019-03-19 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Fiber optic shape sensing technology for encoding of NDE exams

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1954235A (zh) * 2003-10-08 2007-04-25 艾克提斯有源传感器有限公司 用于超声波信号的局部频谱分析的改进方法和设备
DE102009050160A1 (de) * 2009-10-21 2011-05-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Vorrichtung zur Ultraschallprüfung eines Prüfobjektes
CN102043016A (zh) * 2010-11-05 2011-05-04 上海交通大学 基于兰姆波的自主式损伤识别成像方法
CN102613989A (zh) * 2011-01-27 2012-08-01 吴安宇 侦测系统与其信号处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
IN2015DN03891A (zh) 2015-10-02
CN104956218A (zh) 2015-09-30
WO2014121858A1 (de) 2014-08-14
KR101774514B1 (ko) 2017-09-04
EP2898322B1 (de) 2018-12-26
CA2900298C (en) 2019-03-05
US10222352B2 (en) 2019-03-05
BR112015016646B1 (pt) 2021-06-08
CA2900298A1 (en) 2014-08-14
KR20150108927A (ko) 2015-09-30
JP2016507060A (ja) 2016-03-07
DE102013201975A1 (de) 2014-08-07
EP2898322A1 (de) 2015-07-29
BR112015016646A2 (pt) 2017-07-11
JP6022088B2 (ja) 2016-11-09
US20150346157A1 (en) 2015-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104956218B (zh) 用于在不规则的测量时改善saft分析的方法和装置
CN102809610B (zh) 一种基于改进的动态深度聚焦的相控阵超声检测方法
RU2447431C1 (ru) Способ ультразвукового тестирования и оборудование для него
Zhang et al. Effects of array transducer inconsistencies on total focusing method imaging performance
US9927405B2 (en) Processing signals acquired during guided wave testing
JP2007500340A (ja) 被検体の超音波無破壊試験のための方法及び回路装置
CN104597083B (zh) 基于超声导波和机电阻抗的移动式损伤检测方法
US20240019402A1 (en) Method, Device And Program For Detecting, By Ultrasound, Defects In A Material
CN105738478A (zh) 基于线性阵列聚焦-时间反转的钢板Lamb波检测成像方法
CN109196350B (zh) 通过超声检测材料中的缺陷的方法
CN108431592A (zh) 用于控制和测量圆柱形壁上的焊接缺陷的设备及其实现方法
CN103097884B (zh) 用于测定机械部件中存在的缺陷的方位的方法和装置
Robert et al. Surface estimation methods with phased-arrays for adaptive ultrasonic imaging in complex components
KR101251204B1 (ko) 초음파 비파괴 검사 장치 및 초음파 비파괴 검사 방법
CN102084246B (zh) 改善的具有耦合检查的超声波无损检测
CN106525975A (zh) 金属板实际复杂缺陷磁声阵列导波散射成像方法
US10921293B2 (en) Method and device for detecting and characterizing a reflecting element in an object
CN112432998A (zh) 一种带有声腔结构的橡胶板粘接缺陷超声波无损检测方法
RU187205U1 (ru) Устройство для ультразвукового контроля трубопровода
Shen et al. Fast concrete crack depth detection using low frequency ultrasound array SH waves data
US20230228717A1 (en) Method for non-destructively testing objects, in particular planar objects, made of a fibre-reinforced composite material
Schickert Three-dimensional ultrasonic imaging of concrete elements using different SAFT data acquisition and processing schemes
Reyaz et al. Geometry measurement of subsurface cracks in concrete from ultrasonic images
CA2312101C (en) In-service detection of corrosion in multi-layer structure using the lift-off point of intersection
Wang et al. Performance evaluation of austenitic stainless steel weld defect detection in ultrasonic phased array based on DORT

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant