[发明专利]用于模拟金属零件的超声响应的电子装置和方法、关联的测试电子系统和方法以及计算机程序

说明书

由电子模拟装置进行用于模拟金属零件的超声响应的方法，该方法包括以下步骤：‑响应于朝向无缺陷零件的超声激励，计算所述零件的超声波的第一分布；‑响应于朝向零件的包括缺陷(20)的预定义区域(S₃^k)的超声激励，计算所述区域(S₃^k)的超声波的第二分布，该计算具有基本分布的计算，各个基本分布对应于由位于所述区域的边界(F)处的接收器接收的超声响应；‑响应于朝向所述零件的超声激励，根据所计算的第一分布和第二分布确定零件的超声波的结果分布，结果分布形成超声响应的模拟，该超声响应从包括缺陷(20)的零件接收。

【技术领域】

本发明涉及一种用于模拟金属零件的超声响应的方法，该方法由电子模拟装置进行。

本发明还涉及一种计算机程序，该计算机程序包括软件指令，这些指令在由计算机执行时，实施这种模拟方法。

本发明还涉及一种用于检查金属零件的方法，该方法包括以下步骤：经由包括至少一个超声发射器和至少一个超声接收器的检查系统确定金属零件的超声响应；通过实施这种模拟方法模拟金属零件的超声响应；以及通过比较所确定的和所模拟的金属零件的超声响应识别金属零件中的任何缺陷。这些缺陷可以是包含在金属零件内的缺陷(也称为芯部缺陷的缺陷)或出现在金属零件的内表面或外表面上的缺陷。

本发明还涉及一种用于模拟金属零件的超声响应的电子装置。本发明还涉及一种用于检查金属零件的电子系统。

本发明特别涉及金属零件是旨在包围核反应堆堆芯中的核燃料芯块的包壳的情况，然后涉及核燃料组件的制造。

本发明例如应用于轻水核反应堆，无论是使用加压水还是使用沸水。

目前，世界上使用了大量的这些核反应堆。

【背景技术】

在核燃料组件中，裂变材料包含在密封的金属管中。该管是安全方面的关键元件；因此，各个管经受若干质量检查。在制造结束时进行的检查之一是寻找管的几何缺陷的自动化超声检查。这种无损检查根据国际现行标准来进行，因此期望提高检查的选择性，也就是说，仅剔除具有超过预定准则的缺陷的管并接受所有其它管。然后，使用用于模拟超声响应的方法寻求提高检查的选择性。

如今，在大多数情况下，工业超声测试结果的分析通常提供定性信息，该定性信息不使得可以将由超声传感器接收的信号联系到缺陷的几何形状。因此，即使缺陷的实际几何形状在已知时将不被认为是危险的，也可能剔除这些管。

存在用于模拟金属零件的超声响应的方法。这些模拟方法例如实施半分析方法(诸如瑞利(Rayleigh)积分或束方法)或离散方法(诸如有限差分法或有限元法)。

然而，这种模拟方法的限制因素是获得具有任意三维几何缺陷的金属零件的模拟响应的计算时间。

【发明内容】

本发明的一个目的是通过提供用于模拟金属零件的超声响应的方法和电子装置来解决该问题，该方法和电子装置使得可以减少必要的计算时间。

为此，本发明涉及一种用于模拟金属零件的超声响应的方法，该方法由电子模拟装置进行，并且包括以下步骤：

-响应于朝向无缺陷金属零件发射脉冲超声激励，计算所述零件的超声波的第一分布，该第一分布形成超声响应的模拟，该超声响应由超声传感器在金属零件不包括任何缺陷时从金属零件接收；

-响应于朝向与金属零件关联的预定义区域发射超声激励，计算所述区域的超声波的第二分布，该预定义区域包括金属零件的缺陷，第二分布形成超声响应的模拟，该超声响应由超声传感器从预定义区域接收，

第二分布的计算包括响应于从位于预定义区域的边界处的基本源发射脉冲超声激励进行的多个基本分布的计算，各个基本分布对应于超声响应，该超声响应由位于预定义区域的边界处的接收器接收；