CN113302488A - 用于陶瓷结构的超声检查 - Google Patents

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Abstract

描述了用于陶瓷结构的超声检查的方法、系统和设备。该方法可以包括经由超声发射器，将超声波形传输通过陶瓷结构，其中陶瓷结构包括两个相对的端和在该两个相对的端之间延伸的一个或多个外部面，该一个或多个外部面至少部分地被壳体封装，并且该超声发射器被定位为与该两个相对的端中的第一端相邻。该方法还可以包括经由被定位为与该两个相对的端中的第二端相邻的超声接收器来接收经传播的波形；以及至少部分地基于该经传播的波形生成图像，该图像示出了该壳体的至少一部分以及与该壳体相邻的该陶瓷结构的该一个或多个外部面处的该陶瓷结构的一个或多个检测到的特征。

Description

用于陶瓷结构的超声检查
本申请基于35 U.S.C.§119要求于2018年11月15日提交的美国临时申请第62/767,671号的优先权的权益，该申请的内容通过引用整体结合于此。
背景技术
下文大体涉及用于陶瓷结构的超声波检查。
催化转化器可以广泛用于开发各种应用(诸如车辆和发动机制造、非道路发动机和其他机械制造)中的排放控制系统。在一些情况下，催化转化器可以通过催化氧化还原反应将废气中的有毒气体和污染物转化为毒性较低的污染物。在催化转化器中或除了催化转化器之外，还可以实施基底和过滤产品来减少排放、优化功率和提高燃料经济性。例如，基底可以涂覆有金属催化剂，以将诸如氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物等气体转化为氮气、二氧化碳和水蒸气等气体。
排放系统(例如，催化转化器系统、排气系统)中可以使用基底或蜂窝状过滤器。例如，在常规操作或生产期间，可能出现基底的各种特征(例如，缺陷、裂纹或微观损坏)。然而，使用传统的接触和非接触检查技术可能难以识别这些特征。
发明内容
所描述的特征大体涉及支持用于陶瓷结构的超声检查的方法、系统、设备或装置。描述了一种用于检测陶瓷结构的特征的方法。该方法可以包括经由超声发射器，将超声波形传输通过陶瓷结构，其中陶瓷结构包括两个相对的端和在该两个相对的端之间延伸的一个或多个外部面，该一个或多个外部面至少部分地被壳体封装，并且该超声发射器被定位为与该两个相对的端中的第一端相邻，经由被定位为与该两个相对的端中的第二端相邻的超声接收器来接收经传播的波形，该经传播的波形是遍历该陶瓷结构后的该超声波形；以及至少部分地基于该经传播的波形生成图像，该图像示出了该壳体的至少一部分以及与该壳体相邻的该陶瓷结构的该一个或多个外部面处的该陶瓷结构的一个或多个检测到的特征。
方法的一些示例可以进一步包括利用该壳体封装该陶瓷结构的一个或多个外部面，其中该壳体具有第一声阻抗，该第一声阻抗在该陶瓷结构的第二声阻抗的预确定范围内。在一些示例中，封装该一个或多个外部面可以包括围绕该陶瓷结构滑动该壳体。在一些示例中，封装该一个或多个外部面可以包括围绕该陶瓷结构耦合该壳体的第一主体部分和第二主体部分。
在一些示例中，将该超声波形传输通过该陶瓷结构包括将该超声波形传输通过该两个相对的端中的该第一端处的空气-陶瓷结构界面。
本文所描述的方法的一些示例可以进一步包括调整该超声波形的信号强度或增益，以及基于经调整的信号强度或增益来检测该图像中的该陶瓷结构的特征。
在一些示例中，生成该图像包括使用该超声接收器扫描该陶瓷结构，以至少部分地基于该经传播的波形来映射该陶瓷结构的内部结构，其中该内部结构指示该一个或多个检测到的特征。
本文所描述的方法的一些示例可以进一步包括基于该图像中所示出的不连续性来识别该陶瓷结构的该一个或多个检测到的特征。
本文所描述的方法的一些示例可以进一步包括调整该超声发射器的换能器速度；使用该超声接收器扫描该陶瓷结构，以至少部分地基于经调整的换能器速度来映射该陶瓷结构的内部结构；以及至少部分地基于扫描来生成该图像。
在一些示例中，该陶瓷结构包括蜂窝过滤器。
还描述了一种壳体。在一些示例中，该壳体可以包括套管材料，该套管材料具有第一声阻抗，该第一声阻抗在蜂窝过滤器结构的第二声阻抗的预确定范围内，该蜂窝过滤器结构具有两个相对的端和在该两个相对的端之间延伸的一个或多个外部面；并且该套管材料的包装面促进由该套管材料对该蜂窝过滤器结构的该一个或多个外部面的至少一部分的包封，该套管材料的该包装面在包装该蜂窝过滤器结构时与该蜂窝过滤结构的该一个或多个外部面相邻。
本文所描述的壳体的一些示例可以进一步包括包装机构，该包装机构被配置为耦合该包装面的第一包装部分和第二包装部分，其中当该第一包装部分和第二包装部分耦合时，该第一包装部分和第二包装部分在该蜂窝过滤器结构的包装时围绕该蜂窝过滤器结构的该一个或多个外部面的至少该部分。
本文所描述的壳体的一些示例可以进一步包括内部衬里材料，该内部衬里材料在该蜂窝过滤器结构的包装时被定位在该包封面和该蜂窝过滤器结构的该一个或多个外部面之间。
在一些示例中，该内部衬里材料包括聚合物片、聚苯乙烯泡沫塑料、橡胶囊、模型粘土或其任何组合。在一些示例中，该包装面促进通过该套管材料在水平或垂直方向上对该蜂窝过滤器结构的该一个或多个外部面的该至少一部分的包装。在一些示例中，该包装面被配置为仅与该蜂窝过滤器结构的该一个或多个外部面相邻。
在一些示例中，该壳体的横截面形状与该蜂窝过滤器结构的横截面形状不同。在一些示例中，该套管材料包括橡胶片、聚合物片、聚苯乙烯泡沫塑料、陶瓷垫、塑料片、金属材料或其任何组合。
还描述了一种系统。在一些示例中，该系统可以包括：超声发射器，该超声发射器被定位为与多孔陶瓷结构的两个相对的端中的第一端相邻，其中在该多孔陶瓷结构的该两个相对的端之间延伸的一个或多个外部面至少部分地被壳体封装，其中该超声发射器被配置为将超声波形传输通过该多孔陶瓷结构；超声接收器，该超声接收器被定位为与该两个相对的端中的第二端相邻，并且被配置为接收遍历该多孔陶瓷结构后的该超声波形的经传播的波形；以及处理器，该处理器被配置为至少部分地基于该经传播的波形生成图像，其中该图像示出了该壳体的至少一部分以及与该壳体相邻的该多孔陶瓷结构的该一个或多个外部面处的该多个陶瓷结构的一个或多个检测到的特征。
在一些示例中，该超声发射器与该超声接收器之间的距离大于该多孔陶瓷结构的高度。在一些示例中，该超声接收器与该超声发射器的发射方向对准并在该超声发射器的发射方向上。
在一些示例中，该超声接收器沿与该超声发射器的发射方向垂直的轴可移动。在一些示例中，该壳体围绕该多孔陶瓷结构的一个或多个外部面，并且包括橡胶片、聚合物片、聚苯乙烯泡沫塑料、陶瓷垫、塑料片、金属材料或其任何组合。
本文所描述的系统的一些示例可以进一步包括底板，该底板被配置为支持该多孔陶瓷结构的两个相对的端中的一个端，该底板垂直于该超声发射器和该超声接收器之间的轴定位。
附图说明
图1示出了根据本公开的示例的支持用于陶瓷结构的超声检查的示例排放系统部件。
图2示出了根据本公开的示例的支持用于陶瓷结构的超声检查的示例检查系统。
图3A示出了根据本公开的示例的支持用于陶瓷结构的超声检查的示例壳体(casing)系统。
图3B示出了根据本公开的示例的支持用于陶瓷结构的超声检查的示例壳体系统。
图3C示出了根据本公开的示例的支持用于陶瓷结构的超声检查的示例壳体系统。
图4A示出了根据本公开的示例的支持用于陶瓷结构的超声检查的示例映射。
图4B示出了根据本公开的示例的支持用于陶瓷结构的超声检查的示例映射。
图5A示出了根据本公开的示例的支持用于陶瓷结构的超声检查的示例信号增益表。
图5B示出了根据本公开的示例的支持用于陶瓷结构的超声检查的示例信号增益表。
图6示出了根据本公开的示例的支持用于陶瓷结构的超声检查的示例系统。
图7示出了根据本公开的示例的支持用于陶瓷结构的超声检查的示例系统。
图8示出了根据本公开的示例的支持用于陶瓷结构的超声检查的方法。
图9示出了根据本公开的示例的支持用于陶瓷结构的超声检查的方法。
具体实施方式
陶瓷蜂窝状基底和过滤器已用于减少进入环境大气的有害废气量(例如，车辆废气)。在柴油发动机排放控制系统中，陶瓷蜂窝基底可以用作排气系统和催化转化器系统中的微粒过滤器，而汽油动力发动机中也实施了类似的概念(例如，利用直喷配置)。
制造陶瓷基底后(或使用基底后)的质量检查可以包括非破坏性分析，诸如灯箱、网络连线品质测试(ping test)、雾化器(iTest)等。其他非破坏性测试方法(诸如超声波法、X射线方法(计算机断层扫描(CT)扫描)等)可以用于补充(或可以用于替代)此类过程。在超声测试中，接触脉冲回波和非接触超声(NCU)(也称为空气耦合超声方法)可以用于识别基底特征。此类技术可以通过对不同类型的特征或瑕疵(flaw)进行识别来相互补充。例如，接触脉冲回波可以用于识别径向特征或瑕疵(诸如裂纹)，而NCU可以用于轴向特征或瑕疵检测。
根据一些方面，样本保持装置或分段程序可以用于在陶瓷基底的NCU检查期间增强图像质量。在NCU扫描过程之前，基底样本可以封装在套管、壳或壳体中，或者包裹在泡沫或其他聚合材料中，而不是独立的样本(例如，在环境大气中)。在执行NCU扫描之后，该封装过程可以提供增强的成像结果，并且在一些情况下，所生成的图像可以在整个基底外皮或表面区域，尤其是在基底外皮或表面区域周围具有提高的分辨率和更高的质量。附加地或替代地，调整超声接收器或发射器位置(例如，相对于彼此的距离或角度)可以提高图像对比度并且有助于减少基底检查期间的假阳性。
下面在陶瓷结构的超声检查的背景下进一步描述上述公开的特征。在用于陶瓷结构的超声检查的背景下说明和描绘了NCU设置、系统和操作。通过参考与用于陶瓷结构的超声检查相关的装置图、系统图和流程图进一步说明和描述本公开的这些和其他特征。
图1示出了根据本公开的各种示例的支持用于陶瓷结构的超声检查的示例排放系统部件100。排放系统部件100可以包括外壳105、入口110和出口115。排放系统部件100还可以包括容纳在外壳105内的基底120，例如，并且基底120可以包括外表面125。排放系统部件100还可以包括位于外表面125和外壳105之间的套管130(例如，织物或其他材料)，该套管130可以用于将基底120保持在壳105内。
排放系统部件100可以是废气排放控制设备的示例，废气排放控制设备通过催化氧化还原反应(例如，催化转化器)将废气中的有毒气体和污染物转化为毒性较低的污染物。排放系统部件100可以在由汽油或柴油提供燃料的内燃机内实现。例如，排放系统部件100可以在汽车、发电机、叉车、采矿装备、机车、摩托车等中实现。在一些情况下，排放系统部件100可以在稀燃发动机(诸如煤油加热器、炉灶等)中实现。
在一些方面，排放系统部件100可以将通过入口110进入的气体和污染物转化为通过出口115离开的毒性较低的污染物。例如，诸如氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物的气体可以通过入口110进入，并且可以作为诸如氮、二氧化碳和水蒸气的其他气体离开排放系统部件100。在此类情况下，在排放系统部件100内可以发生氧化和还原反应(例如，氧化还原反应)，以将有毒气体(例如，排放物)转化为对环境危害较小的气体。排放系统部件100可以减少排放并且提高燃料经济性。
为了将有毒气体转化为毒性较低的污染物，排放系统部件100可以包括基底120。基底120可以是由陶瓷材料制成的蜂窝过滤器的示例，在一些情况下，蜂窝过滤器可以充当金属催化剂的载体。例如，基底120的内部表面可以涂覆有金属催化剂。在该情况下，有毒气体可以通过入口110流入排放系统部件100，与涂覆在基底120的内部表面上的金属催化剂反应，并作为所转化的毒性较低的气体通过出口115离开排放系统部件100。在其他示例中，基底120可以包括多个蜂窝层，该多个蜂窝层被配置为捕获通过基底120的废气的微粒。
基底120可以包装在外壳105内。例如，外表面125可以邻接外壳105的内侧表面(例如，垫材料)。在一些情况下，可以通过在基底120的外表面125和外保护壳105或套管130的内表面之间建立摩擦屏障并维持径向压力以将基底120包装在外壳105内。在一些示例中，如果径向压力小于将基底120维持在外壳105内的阈值，则基底120可能在外壳105内移动，这可能导致低效的转换或微粒保留。在其他示例中，如果径向压力大于将基底120维持在外壳105内的阈值，则基底120可能在使用期间受损(例如，外表面125可能遭受一个或多个缺陷或者基底120可能破裂)。
在制造之后或使用之后，可以检查基底120以识别特征，诸如缺陷、裂纹、表面磨损、表面轮廓等。使用非破坏性检查方法(例如，NCU)可能是有益的，因为它可以允许在检查后使用基底120(与破坏性方法相反，破坏性方法可能更具侵入性或可能使基底120在检查后无法使用)。将基底120放置在环境大气中而不封装可以用于检查内部损坏，然而，由于检测外部区域上的损坏所涉及的约束，在对轴向和面特征的识别期间可能发生假阳性。因此，本文所描述的检查技术可以包括使用空气耦合脉冲器和接收器配置(例如，超声发射器或换能器，该超声发射器或换能器被配置为发射超声波通过基底120以由超声接收器或换能器接收)以及与利用惰性材料(诸如橡胶片、聚合物片、聚苯乙烯泡沫塑料、陶瓷垫、塑料片等等)包裹或封装的基底120的样本。此类技术可以用于降低材料空气边界处的噪声，并在对基底120的轴向和面特征进行识别时提供辅助。
图2示出了根据本公开的示例的支持用于陶瓷结构的超声检查的示例检查系统200。系统200可以包括基底205。基底205可以包括顶表面210和与顶表面210相对的底表面215。在一些情况下，基底205可以包括壳体220或者可以由壳体220封装。基底205可以是如参考图1所描述的基底的示例。
检查系统200可以是用于检查基底205的NCU检查系统或其他非接触或非侵入性检查系统。检查系统200可以用于是被基底205的特征，诸如轴向或面特征，包括裂纹、瑕疵、缺陷等。检查系统200还可以用于检测或识别基底205的内部特征。如本文所描述的，可以通过使用超声波或其他信号来促进这些识别或检测技术。尽管未示出，底板可以用于支撑基底205的顶表面210或底表面215中的一者。底板可以垂直于发射器230和接收器240之间的轴定位。
检查系统200可以包括发射器230，该发射器230可以是超声发射器或换能器。如图所示，发射器230被定位为与基底205的顶表面210相邻(例如，上方)，并且不与基底205接触。尽管发射器230被示出为在基底205上方居中，发射器230可以被定位在各种位置，并且在一些情况下，发射器230可以成角度或旋转。例如，发射器230可以沿基底205上方的水平轴定位，诸如在位置235-a或235-b处。附加地或替代地，发射器230可以旋转或成角度，如在位置235-b处。此外，发射器230可以相对于基底205沿垂直轴定位。例如，发射器230可以定位在位置235-c处。不同的位置235或角度可以允许在检查期间增强成像质量(例如，增强的对比度、更高的分辨率)，这可以减少特征检测期间的假阳性。
发射器230可以被配置为朝向基底205发射超声波或其他声信号，该超声波或其他声信号可以传播通过基底205并由接收器240接收。接收器240可以是超声波接收器或换能器，并且可以被配置为接收已经传播通过基底205的超声波或其他声信号(例如，由发射机230发射的超声波)。如图所示，接收器240被定位为与基底205的底表面215相邻(例如，下方)，并且不与基底205接触。尽管接收器240被示出为在基底205下方居中，接收器240可以被定位在各种位置，并且在一些情况下，接收器240可以成角度或旋转。例如，接收器240可以沿基底205下方的水平轴定位，诸如在位置245-a或245-b处。附加地或替代地，发射器240可以旋转或成角度，如在位置245-b处。此外，接收器240可以相对于基底205沿垂直轴定位。例如，接收器240可以定位在位置245-c处。不同的位置245或角度可以允许在检查期间增强成像质量(例如，增强的对比度、更高的分辨率)，这可以减少特征检测期间的假阳性。
如图所示，发射器230与接收器240间隔开距离250。距离250可以大于基底205的高度或轴向长度255，并且结果，在基底205的顶表面210和发射器230之间形成气隙260。由于超声波在空气中具有比在行进通过(例如，由陶瓷材料制成的)基底205时更大的衰减，因此在检查期间观察到的最大波扩散或散射(scattering)可能在材料-空气界面处(例如，基底205的外围区域周围)。这可能导致扫描后图像质量差，这可能使得难以识别基底205的特征。在制造检查期间，这可能导致基底205的特征的假阳性或错误识别，例如，当基底205可能原本已经适合使用时，其可能认为基底205不适合使用并且质量检查不及格。
根据一些方面，壳体220可以被使用和被包裹或被配置为在检查过程期间封装基底205。壳体220可以由固体惰性材料制成，诸如橡胶片、聚合物片、聚苯乙烯泡沫塑料、陶瓷垫、塑料片等。在一些示例中，壳体220可以由刚性材料(诸如金属材料)制成。例如，更高密度的材料(例如，在金属材料的情况下)会导致通过该材料的声速更高，进而增加声阻抗。在一些情况下，随着壳体220的声阻抗增加，由发射器230发射的超声波将更有效地从基底205(例如，多孔陶瓷结构)传播到壳体220，这可以提高通过NCU测试或其他检查过程所生成的图像质量。
壳体220可以包括多种材料中的单一材料的层，并且壳体220可沿基底205的高度或轴向长度255延伸。例如，壳体220可以延伸给定长度265，该给定长度265可以封装基底205的一部分或全部。壳体220的使用可以通过在一个或多个扫描期间通过在接收器240处的超声波的接收所生成的图像(或图像集合)中帮助提供基底的良好界定的边界，帮助减少或消除检查期间观察到的散射(例如，在基底205的外围或外皮区域处)。
在一些示例中，当超声波从一种材料传播到另一种材料时，可能发生反射、吸收和传输。反射、吸收和传输的量与介质的声阻抗(Z)有关，如下等式1所示：
I反射＝(Z2-Z1)2/(Z2+Z1)2(I入射) (1)
在等式1中，Z1是材料1的声阻抗，Z2是材料2的声阻抗，I入射是入射波的能量，I反射是所反射的能量。例如，如果声波从材料1行进到材料2，其中材料1是具有比材料2(例如，空气)更高的声阻抗的陶瓷结构，则大部分能量将被反射。因此，材料1和材料2之间的声阻抗失配越大，反射越大。替代地，如果Z1和Z2近似相同，则能量中的大部分可以被材料2吸收(即，所反射的能量的量减少或与所传输通过的能量相比较低)，并且所传输的能量可以由如下等式2表示：
I传输＝(2Z2)2/(Z2+Z1)2(I入射) (2)
在等式2中，I传输是本示例中传输通过材料2的能量。这里，当材料2的声阻抗(Z2)大于材料1的声阻抗(Z1)或与材料1的声阻抗(Z1)近似相同时，传输增加。
此外，影响入射的声反射、吸收和传输的量的材料的声阻抗(Z)可以如下等式3表示：
Z＝ρC (3)
在等式3中，ρ是材料的密度，并且C是材料中的声速，其中例如，可以使用公式4来确定陶瓷的声速，如下所示：
Figure BDA0003163122290000101
在等式4中，B是杨氏模量，并且ν是泊松比。基于等式4，杨氏模量越高，材料中的声速越大。此外，当陶瓷材料中的声速越高时，材料的声阻抗也越大。例如，空气中的声速是340米每秒(m/s)。当超声波从密度较大的材料(例如，陶瓷材料)行进到密度较小的材料(例如，空气)时，入射波的能量中的大部分被反射回该密度较大的材料(例如，如等式1所示)，这可能使得利用NCU技术的检查系统200难以以足够的分辨率对基底205的边缘进行成像(即，当波从空气行进到基底205时，气隙260导致能量中的大部分被反射，并且结果，传输通过基底205的能量较少)。为了帮助减少这些有害的成像效应，封装基底205的壳体220可以是具有较高密度、较大杨氏模量的材料，该材料增加了超声传输到的材料的声阻抗，并且降低了基底205和空气的声阻抗。这可以在气隙260和基底之间的界面处提供超声波通过基底205的更大传输，从而提高边缘处的图像分辨率并提供良好界定的边界。
检查系统200可以用于检测或识别基底205中的特征(诸如裂纹或其他瑕疵)。根据等式5，通过介质的飞行时间(TOF)与声速成反比：
TOF＝d/C (5)
在等式5中，d是发射器230和接收器240之间的距离。由于空气中的声速与基底205(例如，多孔陶瓷材料)中的声速不同，因此已经传播通过基底205并且已经由接收器240接收到的超声信号将在时间上有间隔。为了识别基底205的特征或不连续性(例如，材料中的裂纹)，所传播的超声波在接收器240处将被衰减(例如，接收到的信号强度将减小)并且可以被延迟。信号强度的损失和/或延迟可以允许在基底205中检测到不连续性或不存在不连续性，并且还可以通过对整个多孔陶瓷结构进行扫描来提供基底205的内部图像。
本文所描述的检查系统200可以在基底205的检查期间提高信噪比(SNR)。例如，检查系统200可以通过使用壳体220在介质205的外表面或外皮区域周围提供增强的图像分辨率。检查系统200可以帮助减少基底205边缘周围的超声波的散射，这增加SNR并且可在检测期间使得轴向或面特征更明显。
本文所描述的检查系统200可以提高成像分辨率。例如，当更多的能量被传输到基底205中而不是反射回朝向发射器230时，图像质量和对比度可以被增强。此增强可以帮助在图像分析和对基底205特征进行检测期间减少假阳性解释。
本文所描述的检查系统200可以是有成本效益的设计。壳体220可以是塑料保持器，并且可以包括衬里材料，诸如聚合物片、聚苯乙烯泡沫塑料、橡胶囊、模型粘土等。此类材料可以允许增加的超声波传输到基底中的能量以及减少的反射或损失。根据一些方面，任何低成本固体材料可以用于壳体220(例如，只要有最小的粘附到基底或达到基底205)。
本文所描述的检查系统200可以提高基底205的检查质量。在一些情况下，基底205可以经受可以使用垫材料和不锈钢的罐装过程。可以使用NCU技术和检查系统200来识别在罐装过程中可能发生的损坏。
图3A示出了根据本公开的示例的支持用于陶瓷结构的超声检查的示例壳体系统300-a。系统300-a可以包括基底305-a和壳体310-a。基底305-a和壳体310-a可以是如参考图1和图2所描述的基底和壳体的示例。
在图3A中，示出了基底305-a和壳体310-a的横截面视图。壳体310-a被包裹或封装在基底305-a的外表面周围。壳体310-a可以沿基底305-a的长度延伸，并且在一些情况下可以沿基底305-a的全部延伸。尽管基底305-a的横截面示出为圆形，但是基底305-a的横截面可以是任何形状。在一些示例中，壳体310-a的横截面可以具有与基底305-a的横截面不同的形状(例如，矩形)，如图所示。此外，壳体310-a可以在围绕基底305-a的材料的宽度和量上变化，并且在一些情况下，壳体310-a可以不关于基底305-a对称。
壳体310-a可以由固体惰性材料制成，诸如橡胶片、聚合物片、聚苯乙烯泡沫塑料、陶瓷垫、塑料片等。在一些示例中，壳体310-a可以由刚性材料(诸如金属材料)制成。壳体310-a可以包括多种材料中的单一材料的层。壳体310的使用可以通过在一个或多个NCU扫描期间所生成的图像(或图像集合)中帮助提供基底的良好界定的边界，帮助减少或消除检查期间观察到的散射(例如，在基底305-a的外围或外皮区域处)。
图3B示出了根据本公开的示例的支持用于陶瓷结构的超声检查的示例壳体系统300-b。系统300-b可以包括基底305-b和壳体310-b。基底305-b和壳体310-b可以是如参考图1和图2所描述的基底和壳体的示例。
在图3B中，示出了基底305-b和壳体310-b的横截面视图。壳体310-b被包裹或封装在基底305-b的外表面周围。壳体310-b可以沿基底305-b的长度延伸，并且在一些情况下可以沿基底305-b的全部延伸。尽管基底305-b的横截面示出为圆形，但是基底305-b的横截面可以是任何形状。在一些示例中，壳体310-b的横截面可以具有与基底305-b的横截面相同的形状(例如，圆形)，如图所示。此外，壳体310-b可以在围绕基底305-b的材料的宽度和量上变化，并且在一些情况下，壳体310-b可以不关于基底305-b对称。
壳体310-b可以由固体惰性材料制成，诸如橡胶片、聚合物片、聚苯乙烯泡沫塑料、陶瓷垫、塑料片等。在一些示例中，壳体310-b可以由刚性材料(诸如金属材料)制成。壳体310-b可以包括多种材料中的单一材料的层。壳体310-b的使用可以通过在一个或多个NCU扫描期间所生成的图像(或图像集合)中帮助提供基底的良好界定的边界，帮助减少或消除检查期间观察到的散射(例如，在基底305-b的外围或外皮区域处)。
图3C示出了根据本公开的示例的支持用于陶瓷结构的超声检查的示例壳体系统300-c。系统300-c可以包括基底305-c、壳体310-c和夹具315。基底305-c和壳体310-c可以是如参考图1和图2所描述的基底和壳体的示例。
在图3C中，示出了基底305-c和壳体310-c的横截面视图。壳体310-c被包裹或封装在基底305-c的外表面周围。壳体310-c可以沿基底305-c的长度延伸，并且在一些情况下可以沿基底305-c的全部延伸。尽管基底305-c的横截面示出为圆形，但是基底305-c的横截面可以是任何形状。在一些示例中，壳体310-c的横截面可以具有与基底305-c的横截面相同的形状(例如，圆形)，如图所示。此外，壳体310-c可以在围绕基底305-c的材料的宽度和量上变化，并且在一些情况下，壳体310-c可以不关于基底305-c对称。
在一些示例中，壳体310-c可以是翻盖型结构，该结构使用铰链315或其他支架或耦合机构将壳体310-c的一端连接到壳体310-c的第二端。此外，尽管未示出，但可以使用多个铰链315将壳体310-c的部分连接到其他部分，或为壳体320-c增加耐久性或稳定性。
根据一些方面，衬垫材料320可以与壳体310-c一起使用，这可以减少材料之间的声阻抗失配并允许在NCU检查期间的增强成像。衬垫材料320可以由固体惰性材料制成，诸如橡胶片、聚合物片、聚苯乙烯泡沫塑料、陶瓷垫、塑料片，并且在一些示例中可以由柔软或可塑的模型粘土制成。在一些实例中，衬垫材料320可以被配置为相对于壳体310-c来固定基底305-c。
壳体310-c可以由固体惰性材料制成，诸如橡胶片、聚合物片、聚苯乙烯泡沫塑料、陶瓷垫、塑料片等。在一些示例中，壳体310-c可以由刚性材料(诸如金属材料)制成。壳体310-c可以包括多种材料中的单一材料的层。壳体310-c的使用可以通过在一个或多个NCU扫描期间所生成的图像(或图像集合)中帮助提供基底的良好界定的边界，帮助减少或消除检查期间观察到的散射(例如，在基底305-c的外围或外皮区域处)。
图4A示出了根据本公开的示例的支持用于陶瓷结构的超声检查的示例映射400-a。映射400-a可以包括基底405-a和一个或多个环415。基底405-a可以是如参考图1-图3所描述的基底的示例。
在图4A中，示出了在没有壳体的NCU映射之后的基底405-a的横截面视图。如图4A所示，在没有壳体的情况下，存在通过基底405-a的边缘处的一个或多个环415所示出的“晕轮效应(halo effect)”。此类效应可能会导致由于图像质量差而不准确的不连续检测或假阳性。
图4B示出了根据本公开的示例的支持用于陶瓷结构的超声检查的示例映射400-b。映射400-b可以包括基底405-b和壳体410-b。基底405-b和壳体410-b可以是如参考图1-图3所描述的基底和壳体的示例。
在图4B中，示出了基底405-b和壳体410-b的横截面视图。壳体410-b被包裹或封装在基底405-b的外表面周围。壳体410-b可以沿基底405-b的长度延伸，并且在一些情况下可以沿基底405-b的全部延伸。尽管基底405-b的横截面示出为圆形，但是基底405-b的横截面可以是任何形状。在一些示例中，壳体410-b的横截面可以具有与基底405-b的横截面相同的形状(例如，圆形)，如图所示。此外，壳体410-b可以在围绕基底405-b的材料的宽度和量上变化，并且在一些情况下，壳体410-b可以不关于基底405-b对称。
壳体410-b可以由固体惰性材料制成，诸如橡胶片、聚合物片、聚苯乙烯泡沫塑料、陶瓷垫、塑料片等。在一些示例中，壳体410-b可以由刚性材料(诸如金属材料)制成。壳体410-b可以包括多种材料中的单一材料的层。在图4B中，消除了图4A所示的“晕轮效应”，从而减少了环的数量。壳体410-b的使用可以通过在一个或多个NCU扫描期间所生成的图像(或图像集合)中帮助提供基底的良好界定的边界，帮助减少或消除检查期间观察到的散射(例如，在基底405-b的外围或外皮区域处)，如图所示。
图5A和图5B示出了根据本公开的示例的支持用于陶瓷结构的超声检查的示例信号增益表500。
本文所描述的检查系统的一些参数可以变化或修改，以增加在NCU测试或其他检查过程期间用于封装基底的壳体的有效性。例如，增加信号增益可以在对基底中的特征进行检测时具有积极效果(例如，由于更高的信号丢失比(SLR))。如图5A的增益表500-a所示，50dB的所传输的信号增益导致在接收器处接收的平均5.51毫伏(mV)信号强度。当信号增益从50dB增加到70dB时，如图5B的增益表500-b所示，接收到的信号强度也增加到平均51.33mV，这几乎比使用50dB增益时接收到的信号强度强10倍。所得到的图像质量也可以随着接收到的信号强度的增加而增强。
诸如本文所描述的检查系统的其他参数可以变化以积极地影响从扫描生成的图像。例如，增加所传输的信号强度可以有助于增加接收器处的SLR以识别材料中的不连续的存在并且映射基底的内部结构。
随着信号强度增加(例如，从300伏(V)到390V)，接收到的信号强度可以从51.3mV增加到65.3mV，这可以增加图像质量。其他参数(诸如换能器速度)可以减少扫描时间，如下表1所示。
换能器速度(mm/s) 总扫描时间(分钟)
100 5
90 5.2
80 5.5
70 6.24
60 7.11
50 8.16
表1
图6示出了根据本公开的示例的支持用于陶瓷结构的超声检查的系统605的示例框图600。系统605可以被称为电子装置，并且可以是控制器的部件的示例。
系统605可以包括超声控制器610、超声发射器控制器615、图像生成器615和特征检测器620。这些部件可以彼此进行电子通信，并且可以执行本文所描述的功能中的一个或多个。除了上面未列出的部件之外，这些部件还可以经由其他部件、连接或总线与系统605内部和外部的其他部件进行电子通信。
超声控制器610可以被配置为将超声波形传输通过陶瓷结构，其中陶瓷结构包括两个相对的端和在该两个相对的端之间延伸的一个或多个外部面，该一个或多个外部面至少部分地被壳体封装，并且该超声发射器被定位为与该两个相对的端中的第一端相邻。在一些情况下，超声控制器610可以将超声波形传输通过两个相对的端中的第一端处的空气-陶瓷结构界面。超声控制器610可以被配置为调整超声发射器的换能器速度。在一些情况下，超声控制器610可以被配置为调整超声波形的信号强度或增益。
超声控制器610、或该超声控制器610的各种子部件中的至少一些子部件可以在硬件、由处理器执行的软件、固件、或其任何组合中实现。如果在由处理器执行的软件中实现，则超声控制器610和/或该超声控制器610的各种子部件中的至少一些子部件的功能可以由被设计为执行本公开中所描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件或其任何组合来执行。
超声控制器610和/或该超声控制器610的各种子部件中的至少一些子部件可以物理地位于各个位置处，包括被分布为使得功能的各部分在不同物理位置处由一个或多个物理设备实现。在一些示例中，超声控制器610和/或该超声控制器610的各个子部件中的至少一些子部件可以是根据本公开的各个示例的分开且相异的部件。在其他示例中，超声控制器610和/或该超声控制器610的各种子部件中的至少一些子部件可以与一个或多个其他硬件部件组合，硬件部件包括但不限于根据本公开的各个示例的接收器、发射器、收发器、本公开中所描述的一个或多个其他部件、或其组合。
超声控制器610可以被配置为接收被定位为与两个相对的端中的第二端相邻的经传播的波形，该经传播的波形是遍历陶瓷结构后的超声波形。在一些情况下，超声控制器610可以被配置为使用超声接收器扫描陶瓷结构，以至少部分地基于经传播的波形来映射陶瓷结构的内部结构，其中该内部结构指示一个或多个检测到的特征。超声控制器610可以被配置为使用超声接收器扫描陶瓷结构，以至少部分地基于经调整的换能器速度来映射陶瓷结构的内部结构。
超声控制器610、或该超声控制器610的各种子部件中的至少一些子部件可以在硬件、由处理器执行的软件、固件、或其任何组合中实现。如果在由处理器执行的软件中实现，则超声控制器610和/或该超声控制器610的各种子部件中的至少一些子部件的功能可以由被设计为执行本公开中所描述的功能的通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或其他可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件或其任何组合来执行。
超声控制器610和/或该超声控制器610的各种子部件中的至少一些子部件件可以物理地位于各种位置处，包括被分布为使得功能的各部分在不同物理位置处由一个或多个物理设备实现。在一些示例中，超声控制器610和/或该超声控制器610的各种子部件中的至少一些子部件可以是根据本公开的各种示例的分开且相异的部件。在其他示例中，超声控制器610和/或该超声控制器610的各种子部件中的至少一些子部件可以与一个或多个其他硬件部件组合，硬件部件包括但不限于根据本公开的各个示例的接收器、发射器、收发器、本公开中所描述的一个或多个其他部件、或其组合。
在一些情况下，超声控制器610可以与图像生成器615电子通信。图像生成器615可以至少部分地基于经传播的波形来生成图像，该图像示出了壳体的至少一部分以及与壳体相邻的陶瓷结构的一个或多个外部面处的陶瓷结构的一个或多个检测到的特征。在一些情况下，图像生成器615可以至少部分地基于扫描来生成图像。
图像生成器615、或该图像生成器615的各种子部件中的至少一些子部件可以在硬件、由处理器执行的软件、固件、或其任何组合中实现。如果在由处理器执行的软件中实现，则图像生成器615和/或该图像生成器615的各种子部件中的至少一些子部件的功能可以由被设计为执行本公开中所描述的功能的通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或其他可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件或其任何组合来执行。
图像生成器615和/或该图像生成器615的各种子部件中的至少一些子部件可物理地位于各种位置处，包括被分布为使得功能的各部分在不同物理位置处由一个或多个物理设备实现。在一些示例中，图像生成器615和/或该图像生成器615的各种子部件中的至少一些子部件可以是根据本公开的各种示例的分开且相异的部件。在其他示例中图像生成器615和/或该图像生成器615的各种子部件中的至少一些子部件可以与一个或多个其他硬件部件组合，硬件部件包括但不限于根据本公开的各种示例的接收器、发射器、收发器、本公开中所描述的一个或多个其他部件、或其组合。
特征检测器620可以与图像生成器615和/或超声控制器610电子通信。例如，特征检测器620可以检测在陶瓷结构的一个或多个外部面处的陶瓷结构的特征，该特征可至少部分地基于至少部分由壳体封装的一个或多个外部面被检测。在一些情况下，特征检测器620可以至少部分地基于经调整的信号强度或增益来检测图像中的陶瓷结构的特征。在一些情况下，特征检测器620可以至少部分地基于图像中所示出的不连续性来识别陶瓷结构的一个或多个检测到的特征。
特征检测器620、或该特征检测器620的各种子部件中的至少一些子部件可以在硬件、由处理器执行的软件、固件、或其任何组合中实现。如果在由处理器执行的软件中实现，则特征检测器620和/或该特征检测器620的各种子部件中的至少一些子部件的功能可以由被设计为执行本公开中所描述的功能的通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或其他可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件或其任何组合来执行。
特征检测器620和/或该特征检测器620的各种子部件中的至少一些子部件可以物理地位于各种位置处，包括被分布为使得功能的各部分在不同物理位置处由一个或多个物理设备实现。在一些示例中，特征检测器620和/或该特征检测器620的各种子部件中的至少一些子部件可以是根据本公开的各种示例的分开且相异的部件。在其他示例中，特征检测器620和/或该特征检测器620的各种子部件中的至少一些子部件可以与一个或多个其他硬件部件组合，硬件部件包括但不限于根据本公开的各种示例的接收器、发射器、收发器、本公开中所描述的一个或多个其他部件、或其组合。
图7示出了根据本公开的示例的支持用于陶瓷结构的超声检查的系统705的示例框图700。系统705可以被称为电子装置，并且可以是控制器的部件的示例。
系统705可以包括超声控制器710、超声发射器控制器715和超声接收控制器720。系统705还可以包括图像生成器725、特征检测器730和壳体部件735。这些部件可以彼此电子通信，并且可以执行本文所描述的功能中的一个或多个。在一些情况下，超声发射器控制器715和超声接收器控制器720可以是超声控制器710的部件。能量束控制器710可以与阶段控制器715电子通信。除了上面未列出的部件之外，这些部件还可以经由其他部件、连接或总线与系统705内部和外部的其他部件电子通信。
超声发射器控制器715可以被配置为将超声波形传输通过陶瓷结构，其中陶瓷结构包括两个相对的端和在该两个相对的端之间延伸的一个或多个外部面，该一个或多个外部面至少部分地被壳体封装，并且该超声发射器被定位为与该两个相对的端部的第一端相邻的位置。在一些情况下，超声发射器控制器715可以将超声波形传输通过两个相对的端部的第一端处的空气-陶瓷结构界面。超声发射器控制器715可以被配置为调整超声发射器的换能器速度。在一些情况下，超声发射器控制器715可以被配置为调整超声波形的信号强度或增益。
超声发射器控制器715、或该超声发射器控制器715的各种子部件中的至少一些子部件可以在硬件、由处理器执行的软件、固件、或其任何组合中实现。如果在由处理器执行的软件中实现，则超声发射器控制器715和/或该超声发射器控制器715的各种子部件中的至少一些子部件的功能可以由被设计为执行本公开中所描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件或其任何组合来执行。
超声发射器控制器715和/或该超声发射器控制器715的各种子部件中的至少一些子部件可以物理地位于各个位置处，包括被分布为使得功能的各部分在不同物理位置处由一个或多个物理设备实现。在一些示例中，超声发射器控制器715和/或该超声发射器控制器715的各种子部件中的至少一些子部件可以是根据本公开的各个示例的分开且相异的部件。在其他示例中，超声发射器控制器715和/或该超声发射器控制器715的各种子部件中的至少一些子部件可以与一个或多个其他硬件部件组合，硬件部件包括但不限于根据本公开的各种示例的接收器、发射器、收发器、本公开中所描述的一个或多个其他部件、或其组合。
超声接收器控制器720可以被配置为接收被定位为与两个相对的端中的第二端相邻的经传播的波形，该经传播的波形是遍历陶瓷结构后的超声波形。在一些情况下，超声接收器控制器720可以被配置为使用超声接收器扫描陶瓷结构，以至少部分地基于经传播的波形来映射陶瓷结构的内部结构，其中该内部结构指示一个或多个检测到的特征。超声接收器控制器720可以被配置为使用超声接收器扫描陶瓷结构，以至少部分地基于经调整的换能器速度来映射陶瓷结构的内部结构。
超声接收器控制器720、或该超声接收器控制器720的各种子部件中的至少一些子部件可以在硬件、由处理器执行的软件、固件、或其任何组合中实现。如果在由处理器执行的软件中实现，则超声接收器控制器720和/或该超声接收器控制器720的各种子部件中的至少一些子部件的功能可以由被设计为执行本公开中所描述的功能的通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或其他可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件或其任何组合来执行。
超声接收器控制器720和/或该超声接收器控制器720的各种子部件中的至少一些子部件可以物理地位于各种位置处，包括被分布为使得功能的各部分在不同物理位置处由一个或多个物理设备实现。在一些示例中，超声接收器控制器720和/或该超声接收器控制器720的各种子部件中的至少一些子部件可以是根据本公开的各个示例的分开且相异的部件。在其他示例中，根据本公开的各个示例，超声接收器控制器720和/或该超声接收器控制器720的各种子部件中的至少一些子部件可以与一个或多个其他硬件部件组合，硬件部件包括但不限于根据本公开的各种示例的接收器、发射器、收发器、本公开中所描述的一个或多个其他部件、或其组合。
在一些情况下，超声控制器710可以与图像生成器725电子通信。图像生成器725可以至少部分地基于经传播的波形生成图像，该图像示出壳体的至少一部分以及与壳体相邻的陶瓷结构的一个或多个外部面处的陶瓷结构的一个或多个检测到的特征。在一些情况下，图像生成器725可以至少部分地基于扫描来生成图像。
特征检测器730可以与图像生成器725电子通信。例如，特征检测器730可以检测在陶瓷结构的一个或多个外部面处的陶瓷结构的特征，该特征可至少部分地基于至少部分由壳体封装的一个或多个外部面被检测。在一些情况下，特征检测器730可以至少部分地基于经调整的信号强度或增益来检测图像中的陶瓷结构的特征。在一些情况下，特征检测器730可以至少部分地基于图像中所示出的不连续性来识别陶瓷结构的一个或多个检测到的特征。
超声控制器710可以与壳体部件735电子通信。壳体部件735可以利用壳体封装陶瓷结构的一个或多个外部面，其中壳体具有第一声阻抗，该第一声阻抗在陶瓷结构的第二声阻抗的预确定范围内。在一些情况下，壳体部件735可以围绕陶瓷结构滑动壳体。在其他示例中，壳体部件735可以围绕陶瓷结构耦合壳体的第一主体部分和第二主体部分。
图8示出了根据本公开的示例的支持用于陶瓷结构的超声检查的方法800。方法800的操作可以由如本文所描述的设备或其部件来实现。例如，方法800的操作可以由如参考图6和图7所描述的系统705和系统805来执行。在一些示例中，设备可以执行一组指令来控制设备的功能元件执行以下描述的功能。附加地或替代地，设备可以使用专用硬件来执行以下描述的功能的方面。
在框805处，方法可以包括经由超声发射器，将超声波形传输通过陶瓷结构，其中陶瓷结构包括两个相对的端和在该两个相对的端之间延伸的一个或多个外部面，该一个或多个外部面至少部分地被壳体封装，并且该超声发射器被定位为与该两个相对的端中的第一端部相邻。805的操作可以根据本文所描述的方法来执行。在一些示例中，805的操作的方面可以由如参考图7所描述的超声发射器控制器来执行。
在框810处，方法可以包括经由被定位为与两个相对的端中的第二端相邻的超声接收器来接收经传播的波形，该经传播的波形是遍历陶瓷结构后的超声波形。810的操作可以根据本文所描述的方法来执行。在一些示例中，810的操作的方面可以由如参考图7所描述的超声接收器控制器来执行。
在框815处，方法可以包括至少部分地基于经传播的波形来生成图像，该图像示出了壳体的至少一部分以及与壳体相邻的陶瓷结构的一个或多个外部面处的陶瓷结构的一个或多个检测到的特征。815的操作可以根据本文所描述的方法来执行。在一些示例中，815的操作的方面可以由如参考图7所描述的图像生成器来执行。
图9示出了根据本公开的示例的支持用于陶瓷结构的超声检查的方法900。方法900的操作可以由如本文所描述的设备或其部件来实现。例如，方法900的操作可以由如参考图6和图7所描述的系统705和系统805来执行。在一些示例中，设备可以执行一组指令来控制设备的功能元件执行以下描述的功能。附加地或替代地，设备可以使用专用硬件来执行以下描述的功能的方面。
在框905处，方法可以包括利用壳体封装陶瓷结构的一个或多个外部面，其中壳体具有第一声阻抗，该第一声阻抗在陶瓷结构的第二声阻抗的预确定范围内。905的操作可以根据本文所描述的方法来执行。在一些示例中，905的操作的方面可以由如参考图7所描述的壳体部件来执行。
在框910处，方法可以包括经由超声发射器，将超声波形传输通过陶瓷结构，其中陶瓷结构包括两个相对的端和在该两个相对的端之间延伸的一个或多个外部面，该一个或多个外部面至少部分地被壳体封装，并且该超声发射器被定位为与该两个相对的端中的第一端相邻。910的操作可以根据本文所描述的方法来执行。在一些示例中，910的操作的方面可以由如参考图7所描述的超声发射器控制器来执行。
在框915处，方法可以包括经由被定位为与两个相对的端中的第二端部相邻的超声接收器来接收经传播的波形，该经传播的波形是遍历陶瓷结构后的超声波形。915的操作可以根据本文所描述的方法来执行。在一些示例中，915的操作的方面可以由如参考图7所描述的超声接收器控制器来执行。
在框920处，方法可以包括至少部分地基于经传播的波形来生成图像，该图像示出了壳体的至少一部分以及与壳体相邻的陶瓷结构的一个或多个外部面处的陶瓷结构的一个或多个检测到的特征。920的操作可以根据本文所描述的方法来执行。在一些示例中，920的操作的方面可以由如参考图7所描述的图像生成器来执行。
本文结合附图阐述的说明描述了示例配置并且不代表可被实现或者落在权利要求的范围内的所有示例。本文所使用的术语“示例性”意指“用作示例、实例或说明”，而并不意指“优选”或“比其他示例有利”。本具体实施方式包括具体细节以提供对所描述的技术的理解。然而，可在没有这些具体细节的情况下实践这些技术。在一些实例中，众所周知的结构和设备以框图形式示出以避免模糊所描述的示例的概念。
在附图中，类似部件或特征可具有相同的附图标记。此外，相同类型的各个部件可以通过在附图标记后跟随短划线以及在类似部件之间进行区分的第二标记来加以区分。如果在说明书中仅使用第一附图标记，则该描述可以应用于具有相同的第一附图标记的类似部件中的任何一个部件而不论第二附图标记如何。
可以利用通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或其他可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件或被设计为执行本文所描述的功能的其任何组合来实现或执行结合本文公开内容所描述的各种说明性框和模块。通用处理器可以是微处理器，但在替代方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合(例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同的一个或多个微处理器，或者任何其他此类配置)。
此外，如本文(包括权利要求中)所使用的，在项目列举(例如，以附有诸如“……中的至少一个”或“……中的一个或多个”之类的短语的项目列举)中使用的“或”指示包含性列举，以使得例如A、B或C中的至少一个的列举意指A或B或C或AB或AC或BC或ABC(即，A和B和C)。并且，如本文所使用的，短语“基于”不应被解读为引述封闭条件集。例如，被描述为“基于条件A”的示例性步骤可以基于条件A和条件B两者而不脱离本公开的范围。换句话说，如本文所使用的，短语“基于”应当以与短语“至少部分地基于”相同的方式来解读。
提供本文中的描述是为了使得本领域技术人员能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且本文中所定义的普适原理可被应用于其他变形而不会脱离本公开的范围。由此，本公开并非被限定于本文所描述的示例和设计，而是应被授予与本文所公开的原理和新颖特征相一致的最广范围。

Claims (25)

1.一种用于检测陶瓷结构的特征的方法，所述方法包括：
经由超声发射器，将超声波形传输通过所述陶瓷结构，其中所述陶瓷结构包括两个相对的端和在所述两个相对的端之间延伸的一个或多个外部面，其中所述一个或多个外部面至少部分地被壳体封装，并且其中所述超声发射器被定位为与所述两个相对的端中的第一端相邻；
经由被定位为与所述两个相对的端中的第二端相邻的超声接收器来接收经传播的波形，所述经传播的波形是对所述陶瓷结构的遍历后的所述超声波形；以及
至少部分地基于所述经传播的波形生成图像，其中所述图像示出了所述壳体的至少一部分并且能够示出与所述壳体相邻的所述陶瓷结构的所述一个或多个外部面处的所述陶瓷结构的一个或多个检测到的特征。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
利用所述壳体封装所述陶瓷结构的所述一个或多个外部面，其中所述壳体具有第一声阻抗，所述第一声阻抗在所述陶瓷结构的第二声阻抗的预确定范围内。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，封装所述一个或多个外部面进一步包括：
围绕所述陶瓷结构滑动所述壳体。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，封装所述一个或多个外部面进一步包括：
围绕所述陶瓷结构耦合所述壳体的第一主体部分和第二主体部分。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述超声波形传输通过所述陶瓷结构进一步包括：
将所述超声波形传输通过所述两个相对的端中的所述第一端处的空气-陶瓷结构界面。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
检测在所述陶瓷结构的所述一个或多个外部面处的所述陶瓷结构的特征，所述特征能够至少部分地基于至少部分地由所述壳体封装的所述一个或多个外部面被检测。
7.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
调整所述超声波形的信号强度或增益；以及
至少部分地基于经调整的信号强度或增益来检测所述图像中所述陶瓷结构的特征。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，生成所述图像进一步包括：
使用所述超声接收器扫描所述陶瓷结构，以至少部分地基于所述经传播的波形来映射所述陶瓷结构的内部结构，其中所述内部结构指示所述一个或多个检测到的特征。
9.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
至少部分地基于所述图像中示出的不连续性来识别所述陶瓷结构的所述一个或多个检测到的特征。
10.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
调整所述超声发射器的换能器速度；
使用所述超声接收器扫描所述陶瓷结构，以至少部分地基于经调整的换能器速度来映射所述陶瓷结构的内部结构；以及
至少部分地基于所述扫描来生成所述图像。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述陶瓷结构包括蜂窝过滤器。
12.一种壳体，包括：
套管材料，所述套管材料具有第一声阻抗，所述第一声阻抗在蜂窝过滤器结构的第二声阻抗的预确定范围内，所述蜂窝过滤器结构具有两个相对的端和在所述两个相对的端之间延伸的一个或多个外部面；
其中，所述套管材料的包装面被配置为促进由所述套管材料对所述蜂窝过滤器结构的所述一个或多个外部面的至少一部分进行包装，所述套管材料的所述包装面在所述蜂窝过滤器结构的包装时与所述蜂窝过滤器结构的所述一个或多个外部面相邻。
13.如权利要求12所述的壳体，进一步包括：
包装机构，所述包装机构被配置为耦合所述包装面的第一包装部分和第二包装部分，其中当所述第一包装部分和第二包装部分耦合时，所述第一包装部分和第二包装部分在所述蜂窝过滤器结构的包装时围绕所述蜂窝过滤器结构的所述一个或多个外部面的所述至少一部分。
14.如权利要求12所述的壳体，进一步包括：
内部衬里材料，所述内部衬里材料在所述蜂窝过滤器结构的包装时被定位在所述包装面和所述蜂窝过滤器结构的所述一个或多个外部面之间。
15.如权利要求14所述的壳体，其特征在于，所述内部衬里材料包括聚合物材料、聚苯乙烯泡沫塑料材料、橡胶材料、粘土或其任何组合。
16.如权利要求12所述的壳体，其特征在于，所述包装面促进通过所述套管材料在水平或垂直方向上对所述蜂窝过滤器结构的所述一个或多个外部面的所述至少一部分的包装。
17.如权利要求12所述的壳体，其特征在于，所述包封面被配置为仅与所述蜂窝过滤器结构的所述一个或多个外部面相邻。
18.如权利要求12所述的壳体，其特征在于，所述壳体的横截面形状与所述蜂窝过滤器结构的横截面形状不同。
19.如权利要求12所述的壳体，其特征在于，所述套管材料包括聚合物材料、聚苯乙烯泡沫塑料材料、橡胶材料、粘土、陶瓷材料、金属材料或其任何组合。
20.一种系统，包括：
超声发射器，所述超声发射器被定位为与多孔陶瓷结构的两个相对的端中的第一端相邻，其中在所述多孔陶瓷结构的所述两个相对的端之间延伸的一个或多个外部面至少部分地被壳体封装，其中所述超声发射器被配置为将超声波形传输通过所述多孔陶瓷结构；
超声接收器，所述超声接收器被定位为与所述两个相对的端中的第二端相邻，并且被配置为接收在对所述多孔陶瓷结构的遍历后的所述超声波形的经传播的波形；以及
处理器，所述处理器被配置为与所述超声接收器组合以至少部分地基于所述经传播的波形生成图像，其中所述图像示出了所述壳体的至少一部分并且能够示出与所述壳体相邻的所述多孔陶瓷结构的所述一个或多个外部面处的所述多个陶瓷结构的一个或多个检测到的特征。
21.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述超声发射器与所述超声接收器之间的距离大于所述多孔陶瓷结构的轴向长度。
22.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述超声接收器与所述超声发射器的发射方向对准。
23.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述超声接收器能够沿与所述超声发射器的发射方向垂直的轴移动。
24.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述壳体围绕所述多孔陶瓷结构的所述一个或多个外部面，并且包括聚合物材料、聚苯乙烯泡沫塑料材料、橡胶材料、粘土、陶瓷材料、金属材料或其任何组合。
25.如权利要求20所述的系统，进一步包括：
底板，所述底板被配置为支持所述多孔陶瓷结构的两个相对的端中的一个端，所述底板垂直于所述超声发射器和所述超声接收器之间的轴定位。
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