CN112601938A - 使用自定义质量控制任务进行无损测试的系统和方法 - Google Patents

使用自定义质量控制任务进行无损测试的系统和方法 Download PDF

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Abstract

公开了使用自定义质量控制任务进行无损测试(NDT)的系统和方法。一种示例NDT系统包括以下中的至少一个：磁性颗粒检验装置或渗透物测试装置、用户接口装置、处理器，以及耦合到处理器并存储机器可读指令的存储器。当被执行时，所述指令使所述处理器：访问包括多个任务和对应的任务定义的质量验证程序；基于所述多个任务的状态显示所述多个任务中的一个或多个；接收与所述多个任务中的一个或多个任务相关联的一个或多个结果；存储与所述磁性颗粒检验装置或所述渗透物测试装置相关联的所述一个或多个结果；以及基于所述一个或多个结果控制所述磁性颗粒检验装置或所述渗透物测试装置的至少一个方面。

Description

使用自定义质量控制任务进行无损测试的系统和方法
相关申请
本专利要求于2019年4月16日提交的题为“使用自定义质量控制任务进行无损测试的系统和方法(SYSTEMS AND METHODS TO USE CUSTOMIZED QUALITY CONTROL TASKSFOR NON-DESTRUCTIVE TESTING)”的美国专利申请序列第16/385,554号以及于2018年4月17日提交的题为“使用自定义质量控制任务进行无损测试的系统和方法(SYSTEMS ANDMETHODS TO USE CUSTOMIZED QUALITY CONTROL TASKS FORNON-DESTRUCTIVE TESTING)”的美国临时专利申请序列第62/658,861号的优先权。美国专利申请第16/385,554号和美国临时专利申请第62/658,861号的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开大体上涉及无损测试，且更明确地说，涉及使用自定义质量控制任务进行无损测试的系统和方法。
背景技术
使用无损测试(NDT)来评估材料、部件和/或系统的性质和/或特性，而不引起损坏或改变测试项目。因为无损测试不会永久地改变被检验的物品，所以它是一种非常有价值的技术，当用于产品评估、故障排除和研究时，可以节约成本和/或时间。常用的无损测试方法包括磁性颗粒检验、涡流测试、液体(或染料)渗透检验、射线照相检验、超声测试和视觉测试。无损测试(NDT)通常用于机械工程、石油工程、电气工程、系统工程、航空工程、医学、艺术等领域。
通过将传统方法与参考附图在本公开的其余部分中阐述的本方法和系统的一些方面进行比较，传统方法的进一步的限制和缺点对于本领域技术人员将变得明显。
发明内容
公开了使用自定义质量控制任务进行无损测试的系统和方法。
附图说明
当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和优点，在整个附图中，相同的字符表示相同的部分，其中：
图1示出了根据本公开的方面的示例磁性颗粒测试系统，其被配置为使用自定义质量控制任务进行无损测试。
图2、3和4示出了可以由图1的控制器呈现的示例接口。
图5是可由图1的控制器和/或由远程计算装置呈现的示例接口，以使得能够自定义要在控制器处呈现和/或由图1的系统的操作者执行的任务集。
图6是可由图1的控制器和/或远程计算装置呈现以修改任务定义的示例接口。
图7是表示可以由图1的示例控制器执行以控制无损测试装置的示例机器可读指令的流程图。
附图不必按比例绘制。适当时，相似或相同的附图标记用于表示相似或相同的部件。
具体实施方式
磁性颗粒测试依靠一致的条件，结果可靠。为此，可以在用设备开始测试之前手动测量和记录用于特定设备的测试条件，例如磁性网工作台、磁性颗粒溶液(也称为“浴”)和/或光源。传统的磁性颗粒测试装置依赖于操作者来跟踪在开始测试之前是否已经在合理的时间段内执行了校准或其他测试条件测量，并且确定已经检查了所有适当的测试条件。
所公开的示例系统和方法通过提供用户接口来改善磁性颗粒测试的一致性和质量，该用户接口向操作者呈现检查表，其用于执行装置的校准、测量和/或检查，标记有问题的测量或其他结果，和/或基于校准、测量和/或检查的性能来控制设备的一个或多个方面。
在一些公开的示例中，操作者检查表是可自定义，以使得磁性颗粒测试设备的管理员能够添加、删除、修改和/或以其他方式控制将在磁性颗粒测试设备上执行的校准、测量和/或检查。例如，虽然磁性颗粒测试装置可以具有由制造商指定的一组校准、测量和/或检查，但是磁性颗粒测试设备的管理员可以确定对于特定类型的测试或零件需要更多、更少和/或可替换的校准、测量和/或检查。管理员可以指定任务定义，该任务定义可以包括以下中的一个或多个：任务名称、任务描述、一个或多个任务结果、测量单位、任务结果的下限、任务结果的上限、任务执行频率、任务指令、操作者授权、磁性颗粒检验装置或渗透物测试装置的类型，或结果警报响应。
所公开的示例性无损测试(NDT)系统包括：磁性颗粒检验装置或渗透物测试装置中的至少一个、用户接口装置、处理器，以及耦合到处理器并存储机器可读指令的存储器。当被执行时，所述指令使得处理器：从计算机可读存储装置访问包括多个任务和对应的任务定义的质量验证程序；经由所述用户接口装置基于所述多个任务的状态显示所述多个任务中的一个或多个任务；经由所述用户接口装置接收与所述多个任务中的一个或多个任务相关联的一个或多个结果；存储与所述磁性颗粒检验装置或所述渗透物测试装置相关联的所述一个或多个结果；以及基于所述一个或多个结果控制所述磁性颗粒检验装置或所述渗透物测试装置的至少一个方面。
在一些示例中，指令使该处理器响应于该一个或多个结果来启用或禁用该磁性颗粒检验装置或该渗透物测试装置的一个或多个部件的操作。在一些示例中，指令使处理器存储与使用磁性颗粒检验装置或渗透物测试装置执行的无损测试结果相关联的一个或多个结果。在一些示例系统中，指令使得处理器存储与用于执行多个任务中的对应一个任务的装置的标识符相关联的一个或多个结果。
在一些示例中，指令使得处理器：访问与多个任务中的一个任务相对应的任务定义；以及存储与所述任务相关联的所述任务定义。在一些示例中，所述指令使得处理器：经由用户接口装置显示允许输入任务定义的接口；以及基于经由用户接口装置对接口的输入来确定任务定义。在一些示例中，任务定义的输入包括以下中的至少一个：任务名称、任务描述、一个或多个任务结果、测量单位、任务结果的下限、任务结果的上限、任务执行频率、任务指令、操作者授权、磁性颗粒检验装置或渗透物测试装置的类型，或结果警报响应。
在一些示例系统中，该任务定义包括以下中的至少一个：任务名称、任务描述、一个或多个任务结果、测量单位、任务结果的下限、任务结果的上限、任务执行频率、任务指令、操作者授权、磁性颗粒检验装置或渗透物测试装置的类型，或结果警报响应。在一些示例中，任务中的第一个任务的状态包括已完成状态或未完成状态。在一些示例系统中，一个或多个结果包括字母数字值或可接受性或不可接受性的指示中的至少一个。在一些示例中，所述任务中的至少一个包括被配置为显示要遵循的程序的子例程。
虽然下面的示例是参照磁性湿工作台来描述的，但是所公开的系统和方法可应用于其它类型的NDT系统，包括磁性颗粒检验系统和/或液体渗透物测试系统。
图1示出了配置为使用自定义质量控制任务进行无损测试的示例NDT系统100。图1的NDT系统100包括电流发生器102，电流发生器102通过电触点106向待检验零件104施加电流。在这点上，可以使用各种磁化方法来磁化被检验的零件，一些系统允许在这些选项中进行选择。磁化可以使用例如交流(AC)、半波直流(DC)或全波直流(DC)来实现。在一些系统中，可以在该系统中构建去磁功能。例如，去磁功能可以利用线圈并衰减交流电流(AC)。
在检验期间，将湿磁性颗粒溶液108施加到零件。颗粒溶液108(也称为“浴”)可以包括可以被磁化的可见或荧光颗粒。颗粒溶液108可以被收集并保持在罐110中。泵112通过软管114泵送该浴，以将颗粒溶液108施加到被检验的零件104上(例如，经由用于喷洒该零件的喷嘴)和/或将颗粒溶液108的样品收集在容器116中以用于污染物分析。NDT系统100还可以结合控制器单元118以允许操作者控制系统100和/或检验。在这点上，控制器单元118可以包括合适的电路和输入/输出部件，如下面更详细描述的。
在准备零件104之后，然后通过电流发生器102经由电触点106将磁化电流施加到零件104。可以在短的持续时间内完成磁化电流的施加，并且可以采取预防措施以防止零件104的燃烧或过热。经由这些电触点106将该磁化电流施加到该零件104上在该零件104中创建了磁场(例如，围绕零件130的圆周流动的圆形场)。该磁场允许检测零件104中的缺陷。例如，当使用磁性湿工作台时，在零件104从磁性溶液中湿的情况下，可能由于来自这些缺陷的泄漏场而检测到缺陷(例如裂纹)，这些缺陷吸引溶液中的磁性颗粒以形成指示。指示可以使用一个或多个灯120在视觉上可检测。
虽然在图1所示的特定实现中没有具体示出，但磁性检验机器可包括用于执行其它/不同功能的附加部件。例如，在一些情况下，可以在基于磁性的检验期间使用与测试相关的材料(例如，应用于被检验的零件)，以使得能够和/或便于缺陷检测。这些附加部件或功能可以基于机器的类型和/或使用机器执行的检验来确定。
示例控制器118除了提供用于系统100的部件的控制(例如，控制泵112、电流发生器102等)之外，示例控制器118还显示质量检查表以提示操作者执行一个或多个校准、测量和/或检查。在一些示例中，一个或多个测量装置122用于执行对磁性颗粒设备和/或材料的校准、测量和/或检查。
示例控制器118是计算系统，诸如集成计算装置、台式或一体机计算机、服务器、膝上型或其它便携式计算机、平板计算装置、智能电话和/或任何其它类型的计算装置。
图1的示例控制器118包括处理器202。示例处理器202可以是来自任何制造商的任何通用中央处理单元(CPU)。在一些其它示例中，处理器202可包括一个或多个专用处理单元，例如具有ARM核心的RISC处理器、图形处理单元、数字信号处理器和/或片上系统(SoC)。处理器202执行机器可读指令204，所述机器可读指令204可本地存储在处理器处(例如，在内含式高速缓存或SoC中)，存储在随机存取存储器206(或其它易失性存储器)中，存储在只读存储器208(或其它非易失性存储器，例如快闪存储器)中和/或存储在大容量存储装置210中。示例大容量存储装置210可以是硬盘驱动器、固态存储驱动器、混合驱动器、RAID阵列和/或任何其他大容量数据存储装置。
总线212实现处理器202、RAM206、ROM208、大容量存储装置210、网络接口214和/或输入/输出接口216之间的通信。
示例网络接口214包括将计算系统200连接到诸如因特网等通信网络218的硬件、固件和/或软件。例如，网络接口214可以包括IEEE 202.X兼容的无线和/或有线通信硬件，用于传输和/或接收通信。
图1的示例I/O接口216包括将一个或多个用户接口装置220连接到处理器202以用于向处理器202提供输入和/或从处理器202提供输出的硬件、固件和/或软件。例如，I/O接口216可包括用于与显示装置接口的图形处理单元、用于与一个或多个USB兼容装置接口的通用串行总线端口、火线、现场总线和/或任何其它类型的接口。示例计算系统200包括耦合到I/O接口216的用户接口装置224。用户接口装置224可以包括键盘、小键盘、物理按钮、鼠标、跟踪球、定点设备、麦克风、音频扬声器、光学介质驱动器、多点触摸屏、手势识别接口和/或任何其他类型的输入和/或输出装置或其组合中的一个或多个。虽然这里的示例涉及用户接口装置224，但是这些示例可以包括任意数量的输入和/或输出装置作为单个用户接口装置224。其他示例I/O装置220包括光介质驱动器、磁介质驱动器、外围装置(例如，扫描仪、打印机等)和/或任何其他类型的输入和/或输出装置。
示例计算系统200可以经由I/O接口216和/或I/O装置220来访问非瞬态机器可读介质222。图1的机器可读介质222的示例包括光盘(例如，压缩盘(CD)、数字多功能/视频盘(DVD)、蓝光盘等)、磁介质(例如，软盘)、便携式存储介质(例如，便携式闪存驱动器、安全数字(SD)卡等)和/或任何其他类型的可移动和/或安装的机器可读介质。
图2是可以由图1的控制器118(例如，经由用户接口装置324)呈现的示例接口300。可以响应于确定要在图1的NDT系统100上执行质量程序而呈现接口300。该质量过程可以例如响应于事件(例如，在操作者换档开始时)和/或基于任何其他标准以特定的频率(例如，每X小时)执行。
接口300包括若干任务302、304、306、308。示例性任务302-308包括测量第一和第二紫外(UV)灯的输出强度(例如，任务302、304)、测量白光灯的输出强度(例如，任务306)，以及测量环境光强度(例如，任务308)。示例任务302-308可以涉及使用一个或多个测量装置122来测量指定的输出并且将所得到的测量输入到接口300中。每个示例性任务302-308与用于执行任务302-308的测量装置122的标识符310-316相关联。以此方式，如果稍后标识测量装置122的问题，则可通过将标识符310-316交叉参考到任务302-308和/或被测试零件来容易地标识受影响的任务和零件。
当任务302-308已经由操作者(例如，通过经由用户接口装置224输入对应的值)完成时，操作者可以选择按钮318以继续后续任务组(如果定义的话)和/或完成检查表以进行到零件测试接口。
图3是可以由图1的控制器118(例如，经由用户接口装置324)呈现的示例接口400。示例接口400可以在选择图2的按钮318之后呈现，和/或作为基于要包括在质量检查程序中的任务组的图2的接口300的替换。
图3的示例接口400包括示例任务402、404、406、408。图3的任务402-408涉及确定湿颗粒污染(例如，任务402)、确定悬挂亮度是否足够(例如，任务404)、确定UV灯滤光器和/或反射器是否工作(例如，任务406)，和/或校准系统100(例如，任务408)。示例任务404被示为具有特定指令410，但是任务302-308、402-408中的任一个可以在接口300、400中或在单独的对话框中被提供执行指令。
示例任务402包括用于污染的字母数字值的输入，而示例任务404、406提供简单的“好”(例如，可接受)或“坏”(例如，不可接受)输入。示例任务408包括子例程按钮412，子例程按钮412在被选择时可以向操作者提供要遵循的校准城区，并且子例程按钮412对于在接口400中显示任务402-408可能太复杂。
当任务402-408已经由操作者(例如，通过经由用户接口装置224输入对应的值)完成时，操作者可以选择按钮414以继续后续任务组(如果定义的话)和/或完成检查表以进行到零件测试接口。
图4是可以由图1的控制器118(例如，经由用户接口装置324)呈现的另一示例接口500。示例接口500可在选择图2或3的按钮318或414之后呈现，和/或基于要包括在质量检查程序中的任务集来呈现作为图2或3的接口300、400的替代。示例接口500包括一组自定义任务502、504、506、508，其可以包括由操作者在系统100上执行的测量、检查和/或校准程序。
自定义任务502-508可以包括自定义任务名称、自定义任务描述、一个或多个自定义任务结果、测量单位、自定义任务结果的下限、自定义任务结果的上限、自定义任务性能频率、自定义任务性能时间和/或日期、自定义任务指令、执行任务的自定义操作者授权、可以应用任务的磁性颗粒检验装置或渗透物测试装置的类型，和/或自定义结果警报响应。例如，任务502包括任务名称510“自定义任务1”、自定义指令512“指令”和与测量单元516相关联的数字输入514，和自定义范围518(例如，下限和上限)，以及自定义任务执行时间和日期520。相反，示例任务508被定义为具有可选输入522“选项1”或“选项2”。
图5是可以由图1的控制器118和/或远程计算装置呈现的示例接口600，以使得能够自定义要在控制器118处呈现和/或由图1的系统100的操作者执行的任务集。示例接口600包括列出已定义任务604-612和对应任务定义概要614的表602。任务定义概要614针对任务604-612中的每一个示出了任务名称616、测量单位618、下限620、上限622、任务频率624、警报动作626和所显示的指令628。
每个示例任务604-612包括编辑按钮630-638和添加按钮640，编辑按钮630-638使系统100的管理员能够编辑任务定义(或删除任务)。然而，可以使用其他接口技术来选择用于编辑的任务(例如，无线电或检查标志对象以及常用的“编辑”或“删除”按钮)。
任务604-612和任务结果可以例如以数据库格式存储，以使得易于在任务定义和任务结果之间进行引用。改变任务定义使得控制器118例如保存该任务的旧数据库条目，用于与根据该任务定义执行的检查的先前结果交叉引用，并创建具有该新任务定义的新数据库条目，用于后续执行的任务引用。
图6是可由图1的控制器118和/或远程计算装置呈现以修改任务定义的示例接口700。示例接口700可以响应于图5的编辑按钮630-638之一的选择而呈现。接口700使得管理员能够定义一个或多个任务的任务定义，包括定义(和/或留下未定义的)以下中的一个或多个：任务名称702、测量单位704、下限706、上限708、任务频率710、警报动作712、自定义指令714，或输入类型716。接口700可用被选择用于编辑的任务604-612的任务定义信息来填充。
当用户(例如，管理员)已经完成输入数据时，用户可以选择保存按钮718来将任务定义信息存储为修改的或新的任务。作为响应，示例任务定义和对应的任务特性可被填充到数据库中并显示在图5的接口600中。
图7是表示可以由图1的示例控制器118执行以控制无损测试装置的示例机器可读指令800的流程图。示例指令800可以由例如执行指令204的图1的处理器202来执行。
在框802，处理器202访问包括任务和对应的任务定义的质量验证程序。例如，任务定义可以存储在大容量存储装置210中和/或经由网络接口214从远程装置接收。
在框804，处理器202基于任务的状态来显示任务。例如，基于是否已经接收到对应任务的输入，状态可以包括“已完成”或“未完成”。
在框806处，处理器202确定是否已接收到任务结果。例如，处理器202可以经由用户接口装置224经由图2-4的用户接口300、400、500接收任务结果的输入。如果已经接收到任务结果(框806)，在框808，处理器202存储与NDT设备(例如，系统100)和/或用于执行测量的测量装置122相关联的任务结果。
在存储任务结果之后(框808)，或者如果没有接收到任务结果(框806)，在框810，处理器202确定是否有任何未完成的任务要执行。如果有未完成的任务要执行(框810)，则控制返回到框804。
当不再有未完成的任务时(框810)，在框812，处理器202基于任务结果来控制NDT设备(例如，系统100)。在一些示例中，处理器202基于任务结果启用和/或禁用系统100的操作(例如，禁用电流发生器102和/或泵112)。
在框814，处理器202确定是否已经接收到零件测试结果。如果已经接收到零件测试结果(框814)，则在框816，处理器202存储与任务结果相关联的零件测试结果。在存储零件测试结果之后(框816)，或者如果没有接收到零件测试结果(框814)，示例指令800可以结束。
根据本公开的其他实现可以提供非瞬态计算机可读介质和/或存储介质，和/或非瞬态机器可读介质和/或存储介质，其上存储有机器代码和/或计算机程序，该计算机程序具有至少一个可由机器和/或计算机执行的代码段，从而使机器和/或计算机执行本文所述的过程。
因此，根据本公开的各种实现可以用硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。本公开可以在至少一个计算系统中以集中的方式实现，或者以不同的元件分布在几个互连的计算系统中的分布式方式实现。适合于执行在此描述的方法的任何种类的计算系统或其他装置是适合的。硬件和软件的典型组合可以是具有程序或其它代码的通用计算系统，所述程序或其它代码在被加载和执行时控制计算系统以使其执行本文所述的方法。另一典型实现可以包括专用集成电路或芯片。
根据本公开的各种实现还可以嵌入在计算机程序产品中，该计算机程序产品包括使得能够实现在此描述的方法的实现的所有特征，并且当被加载到计算机系统中时能够执行这些方法。本上下文中的计算机程序意指以任何语言、代码或符号的一组指令的任何表达，该组指令旨在使得具有信息处理能力的系统直接地或在以下之一或两者之后执行特定功能：a)转换为另一种语言、代码或符号；b)以不同的材料形式复制。
虽然已经参考特定实现描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以替换等同物。例如，所公开的示例的框和/或部件可以被组合、划分、重新排列和/或以其他方式修改。此外，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本公开的教导。因此，意图是本公开不限于所公开的特定实现，而是本公开将包括落入所附权利要求的范围内的所有实现。

Claims (11)

1.一种无损测试(NDT)系统，包括：
磁性颗粒检验装置或渗透物测试装置中的至少一个；
用户接口装置；
处理器；和
存储器，被耦合到所述处理器并存储机器可读指令，所述机器可读指令在被执行时使所述处理器：
从计算机可读存储装置访问包括多个任务和对应的任务定义的质量验证程序；
经由所述用户接口装置基于所述多个任务的状态显示所述多个任务中的一个或多个任务；
经由所述用户接口装置接收与所述多个任务中的一个或多个任务相关联的一个或多个结果；
存储与所述磁性颗粒检验装置或所述渗透物测试装置相关联的所述一个或多个结果；和
基于所述一个或多个结果来控制所述磁性颗粒检验装置或所述渗透物测试装置的至少一个方面。
2.如权利要求1所述的NDT系统，其中所述指令在被执行时使所述处理器响应于所述一个或多个结果来启用或禁用所述磁性颗粒检验装置或所述渗透物测试装置的一个或多个部件的操作。
3.如权利要求1所述的NDT系统，其中所述指令在被执行时使所述处理器存储与使用所述磁性颗粒检验装置或所述渗透物测试装置执行的无损测试结果相关联的所述一个或多个结果。
4.如权利要求1所述的NDT系统，其中所述指令在被执行时使所述处理器存储与用于执行所述多个任务中的对应一个任务的装置的标识符相关联的所述一个或多个结果。
5.如权利要求1所述的NDT系统，其中所述指令在被执行时使所述处理器：
访问与所述多个任务中的一个任务相对应的任务定义；和
存储与所述任务相关联的所述任务定义。
6.如权利要求5所述的NDT系统，其中所述指令在被执行时使所述处理器：
经由用户接口装置显示允许输入任务定义的接口；和
基于经由用户接口装置对接口的输入来确定任务定义。
7.如权利要求6所述的NDT系统，其中所述任务定义的输入包括以下中的至少一个：任务名称、任务描述、一个或多个任务结果、测量单位、任务结果的下限、任务结果的上限、任务执行频率、任务指令、操作者授权、磁性颗粒检验装置或渗透物测试装置的类型，或结果警报响应。
8.如权利要求5所述的NDT系统，其中所述任务定义包括以下中的至少一个：任务名称、任务描述、一个或多个任务结果、测量单位、任务结果的下限、任务结果的上限、任务执行频率、任务指令、操作者授权、磁性颗粒检验装置或渗透物测试装置的类型，或结果警报响应。
9.如权利要求1所述的NDT系统，其中所述任务中的第一个任务的状态包括已完成状态或未完成状态。
10.如权利要求1所述的NDT系统，其中所述一个或多个结果包括字母数字值或可接受性或不可接受性的指示中的至少一个。
11.如权利要求1所述的NDT系统，其中所述任务中的至少一个包括被配置为显示要遵循的程序的子例程。
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