[发明专利]检查系统和操作方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及检查系统，更具体来说，涉及用于在对象内进行缺陷检测的脉冲涡流检查系统。

背景技术

希望在金属和其他导电组件和系统(比如飞机机身或输油管线)中进行腐蚀和裂缝检测，以便确保其结构完整性。寻求非破坏性评估(NDE)技术来检查这种组件和系统。常常采用涡流检查技术来检查金属机体组件。为了检查不同深度的腐蚀，希望执行多频率检查。此外，可以采用对于涡流响应的附加的相位分析以便增大信噪比并且改进缺陷检测，这导致一种强有力的多频率和相位分析(MFPA)方法。然而，具有MFPA能力的传统的涡流检查系统典型地采用谐波激发技术，所述谐波激发技术通过每次改变激发频率来使用一系列激发，以便检查所述对象内的不同深度。相应地，使用这些技术来收集检查数据非常耗时。此外，用于谐波激发技术的激发源可能相对较为昂贵。

脉冲涡流(PEC)检查是一种可能的解决方案，其中PEC系统利用激发脉冲的多频率性质来检查一个组件。此外，对PEC响应应用时域分析技术。几种已知的PEC检查系统利用单一数据点来表征PEC响应曲线，比如所述曲线到达最大峰值的时间、所述曲线的过零时间或类似技术。此外，为了检查相对更厚的对象，采用多个时间窗来获得对应于该对象的不同层的数据点。不幸的是，该技术对于与所述对象内的更深的缺陷相对应的信号具有不良低信噪比。某些其他PEC检查系统采用滤波器和瞬态信号的时间平均值来提供更好的抗噪性。然而，这些系统通常专用于特定的应用，并且没有利用谐波激发的EC方法那么全面。此外，这种系统缺乏与利用谐波激发分析的传统EC方法的共性，所述谐波激发分析被NDE团体所采用，并且被检查人员和自动检查系统广泛用于多种工业应用。

因此，希望开发一种为谐波激发技术的MFPA能力提供更快的检查时间和成本相对更低的激发源的检查系统。

发明内容

简而言之，根据本发明的一个实施例，提供一种用于检查对象的方法。该方法包括向该对象施加脉冲激发信号，并且检测对于该脉冲激发信号的瞬态响应信号。该方法还包括将该瞬态响应信号与多个正交函数进行卷积，以便生成多个正交分量。

在另一个实施例中，提供一种用于检查对象的方法。该方法包括：向该对象施加脉冲激发信号；检测对于该脉冲激发信号的瞬态响应信号；以及将该瞬态响应信号与多个函数进行卷积，以便生成多个正交分量。所述函数是从包括以下各项的组中选择的：三角波、矩形波、梯形波及其组合。

在另一个实施例中，提供一种检查系统。该检查系统包括：脉冲发生器，其被配置成提供脉冲激发信号；以及探头，其被配置成接收该脉冲激发信号、把电磁通量传送到待测对象内以及从该对象内的瞬态电磁通量感测并生成输出信号。该检查系统还包括：模拟-数字转换器，其被配置成对来自所述探头的输出信号进行数字化并且提供数字化的瞬态响应信号；以及处理器，其被配置成把该数字化的瞬态响应信号与多个正交函数进行卷积，以便生成多个正交分量。

在另一个实施例中，提供一种检查系统。该检查系统包括：脉冲发生器，其被配置成提供脉冲激发信号；以及探头，其被配置成接收该脉冲激发信号、把电磁通量传送到待测对象内以及从该对象内的瞬态电磁通量感测并生成输出信号。该检查系统还包括至少一个积分器，其被配置成从所述探头接收所述输出信号并且将所述输出信号与多个函数进行卷积，以便生成多个正交分量。所述函数是从包括以下各项的组中选择的：三角波、矩形波、梯形波及其组合。

附图说明

当参照附图阅读下面的详细描述时，本发明的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解，在附图中，相同的附图标记表示相同的部件，其中：

图1是根据本发明的一个示例性实施例的脉冲涡流检查系统的示意图。

图2是本发明的另一个脉冲涡流检查系统实施例的示意图。

图3的流程图示出了一种利用图1或2的检查系统来检查对象的方法。

图4是利用图1的检查系统获得的瞬态响应信号和示例性正交函数的图形表示。

图5是通过对图4的瞬态响应信号执行离散变换而获得的经过处理的信号在复平面上的图形表示。

图6是利用图1的检查系统获得的对应于单一频率的对象的二维扫描图像。

图7是通过把瞬态响应信号与正弦和余弦函数进行卷积而获得的线性轮廓的图形表示，其是对于来自图6的二维扫描的单一水平线所计算的。

图8是图7的线性轮廓在复平面中的图形表示。

图9是脉冲涡流检查探头和多层对象的示意图。

图10示出了对应于图9的多层对象的不同层的图像。

图11是对于卷积图4的瞬态响应信号所采用的示例性函数的图形表示。