CN1675540A - 装配组件的超声波检测 - Google Patents

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Abstract

用于测定导管末端在液力联轴节中的相对和/或绝对轴向位置的装置和方法，包括施加瞬时切变波形式的超声波能量，并且分析它的反射能量。施加收集在第一轴向位置周围的不同径向位置上的输入能量，将它用于微波型相关技术，以便更好地分析反射能量信号。还可以作为所述轴向位置确定的独立的或组合的特征确定所述导管末端和与所述联轴节相关的表面之间的接合的质量。

Description

装配组件的超声波检测
                      相关申请
本申请要求申请日为2002年6月17日的美国临时专利申请流水号60/389,394的优先权，该临时申请的发明名称为超声波装配组件验证，它的整个内容被完整地收作本文参考。
                  本发明的技术领域
本发明总体上涉及用于在组装完成之后，非破坏性评估装配组件的装置和方法。更具体地讲，本发明涉及利用机械能量对装配组件进行评估。
                      本发明背景
流体控制设备，可以使用利用接头连接在一起的很多流体控制装置，无论所述流体是气体，液体，气体和液体的组合，以及浆体等等。典型的流体控制装置包括阀门，调节器，计量器等等，它们与管子和导管以流体回路的形式相互连接。所述接头可以采用多种设计，包括但不局限于一个金属箍和多个金属箍管接头，使用弹性密封，锁紧环等的各种夹紧装置，在本说明书中，我们将管子和管道称作“导管”，因此，本发明可以使用管子或管道。
对利用接头将导管与流量控制装置连接在一起或方法，几乎所有流体回路来说相同的是需要能够以非破坏性的方式验证接头业已完全组装好。通过接头实现的大部分连接包括将导管放入接头体或与液力联轴节接合的其他结构(在本文中被称为导管和联轴节的装配组件)内，以便所述导管的末端贴在接头体或其他结构的肩或壁上。这种连接，或者在这里又被我们称为″到底″，通常是需要的，因为它允许将诸如金属箍的夹具安装在所述导管上，而又不会使所述导管轴向运动。
不过，所述组装工艺所固有的问题是存在这样的实际情况，一旦安装了所述接头，到目前为止还没有节省成本的非破坏性方法能确定所述导管是完全到底的。例如，已知可以利用X射线观察所述接头的状态，不过，这是一种非常昂贵的方法，并且对于很多(如果不是全部的话)组装者来说，完全是不可行的。已知各种方法被用于验证接头部件的正确安装，或验证正确的上紧，这种技术是以紧固螺母的旋转次数或导管相对所述螺母的轴向位移为基础的。例如，所述接头可以在上紧之后分离，肉眼检查，然后重新组装，不过，所述步骤是耗费时间和资金的。在另一种已知技术中，可以在组装之前以合适的方式预先对所述管进行标记，不过，这种技术会在标记或解读过程中发生误差。上述技术中没有一种能够绝对地确定导管已经到底的最终的组装接合，以及确定导管和相关的结构之间的接触或对接的性质或质量。
因此，有必要提供用于非破坏性分析和评估导管是否在接头中适当地到底的方法和装置。
                      本发明概述
一方面，本发明涉及利用施加在所述导管上的输入能量确定导管末端的位置。在一种典型实施方案中，将由切变波转换器发射的超声波能量施加在所述导管上，并且以机械波的形式通过所述导管传播。作为替代或组合，所述输入能量可以通过一个或多个液力联轴节部件施加，例如接头主体。通过所述转换器将反射能量(在本文中有时候又被称为反馈信号，反馈能量，反馈能量信号，反射信号或反射能量信号)转化成电信号，并且对所述电信号进行分析，以便确定所述导管末端的位置。在具体的典型应用中，可以将本发明用于确定所述导管末端在其上面安装的液力联轴节内的位置。在其他用途中，本发明可用于确定一个或多个金属箍在一个或多个金属箍管接头中的正确组装，即通过检测通常与金属箍型管接头相关的管钳口或凹口的特征，例如，它的轴向位置或它的存在/缺乏。
根据本发明的另一方面，将相关技术用于更明确地分辨反射能量信号。在一种典型实施方案中，将超声波能量施加在所述导管的绕该导管第一个位置的不同的径向位置上，所述第一位置是与所述导管末端轴向分离的。将反射能量信号关联成确定所述导管末端的相对轴向位置。还可以对所述反馈信号施加噪声降低。
根据本发明的另一方面，可以确定所述导管和与安装在所述导管末端上的液力联轴节相关的表面之间的接触的质量和/或性质。在一种典型实施方案中，将超声波能量施加在所述导管上，并且分析反射能量的大小，以便确定所述导管末端与和液力联轴节相关的表面的接触或到底的质量，例如，确定所述导管末端是完全到底，部分到底或没有到底。在本发明的这一方面也可以采用关联分析。
在本发明的另一种实施方案中，提供了一种工具和分析仪，该工具能够集成施加机械能量波的能源，分析仪利用隙规根据能量波的反射部分确定装配组件的特征，或两者。
通过下面结合附图对本发明所作的详细说明，能够方便地认识和理解本发明的上述和其他方面和优点。
                   附图的简要说明
图1是本发明可以使用的作为典型的液力联轴节的现有技术的两个金属箍无扩张的管接头，示出的是纵剖视图的一半；
图2是本发明液力联轴节组件的正视图；
图3是本发明分析仪的原理框图；
图4是根据本发明另一方面的用于超声波转换器安装的选择性结构的端视图；
图5是另一种实施方案，其中，能源和/或分析仪是与诸如隙规的手持式工具整合的；
图6是通过结合颈实施的图5所示工具；
图7是通过管和螺母实施的如图6所示的工具；和
图8是接头的组件，其中，可以实施图5所示的工具。
                  本发明的详细说明
1.前言
本发明涉及确定导管位于安装在所述导管上的液力联轴节内的位置的装置和方法。这种测定可以独立地或组合地包括确定所述导管的末端在液力联轴节内的轴向位置，并且确定所述导管和与所述液力联轴节相关的表面之间的接触质量。
确定在液力联轴节内的轴向位置是特别有用的，例如，使用具有螺纹连接的螺母和主体的类型的管接头，以及至少一个金属箍，由该金属箍提供所述管末端和主体之间的流体密封连接。尽管本文所披露的发明具体结合使用两个金属箍无扩张的管接头进行说明，本领域技术人员很容易理解，本发明可用于很多其他的用途，并且一般可用于任何用途，其中，需要确定诸如管子或管道的导管的末端的相对和/或绝对轴向位置，确定所述导管末端是否位于液力联轴节，流体流动装置内等。
确定接触的性质或质量同样是特别有用的，例如，对于上述管装配。具体地讲，所述接头主体包括大体上为径向的肩部，在完全上紧所述接头之后，所述管子的末端优选贴在所述肩部。“上紧”只是表示最终装配或拧紧连接螺母(超过了最初的手指紧固装配)和主体以便将一个或多个金属箍以密封方式固定在所述管末端。这种接合关系的质量受多种因素的影响，包括，但不局限于所述管末端的相面对操作，如所述管末端的平整度和方形对齐度，在所述主体内的径向肩部的性质，包括它的平整度和方形对齐度，在上紧期间有可能出现的管变形的量，所述管末端和主体肩部之间的压缩负荷的量等等。因此，到底的质量是到底的完成和对接表面之间的负荷的概括表示，正如通过接触面积的数量，对接表面的特征表示接触的性质。对接的质量和性质的具体特征可以根据具体的用途选择。另外，本发明还可应用于两个金属箍无扩张的管接头以外的用途，并且，可应用于很多用途中，其中，需要确定导管末端和流体部件的表面之间的对接的质量，如管子管接头，和流体控制装置等。在很多连结应用中，只知道导管末端插入的质量，例如，所述导管末端是完全到底，部分到底或没有到底，是最有用的信息，而与检测所述导管末端的轴向位置的能力无关。
在本发明的典型实施方案中，本发明是用超声波能量作为输入能量信号实现的。在该典型实施方案中，所述超声波能量的更具体的，但不是必要的特征是，通常为连续的机械波形式的超声波能量，它具有一个或多个不连续。换句话说，所述输入能量能够以一系列的一个或多个瞬时波形形式施加。因此，在本典型实施方案中的输入能量信号是一个或多个包或脉冲的能量波形的形式的。我们所使用的“脉冲”或“包”并不是要将所述输入信号的波形局限于任何特定的或需要的波形形状或特征，无论是以时间，频率，波长或振幅域形式限定。在所述典型实施方案中，所述输入能量信号是以瞬时信号的形式体现的，它具有一个或多个谐波，该谐波随着所述瞬时信号的时间持续而具有减弱的辐度。可以选择所述输入波形特征，以便有利于所述反馈信号的分析，如通过本文所披露的关联技术分析。另外，所采用的波形可以是诸如任何傅立叶系列的波形，包括脉冲谐振波形，和方形波等。本领域技术人员可以理解的是，本发明能够利用任何常见形式的可反射的机械能量，该能量与诸如X射线的电磁能量不同，它是通过材料介质中的压力波传递的，例如，导管或液力联轴节的一个或多个部分，并且由它检测。
尽管在本文中具体结合所述装置和方法的各种特定形式和功能以及步骤进行了解释和说明，可以理解的是，所述说明和解释在实质上是代表性的，并且不应当以限定的含义理解。例如，本发明可以将任何液力联轴节用在导管和流体流动部件之间，该流体流动部件包括，但不局限于另一个导管。因此，术语液力联轴节是以它的最广义的含义用于表示导管末端和另一个流体流动部件的对接表面之间的任何机械连接的。另外，尽管本发明是结合不锈钢管子和管接头进行说明的，但本发明可用于很多其他的金属，并且，实际上可应用于非金属用途，如塑料，以及管子和管道等。
另外，在本文中披露了本发明的各个方面，并且是以典型实施方案的各种组合形式进行说明的。不过，以上各个方面能够单独或以它的各种其他组合形式在其他实施方案中实现。本文可以披露某些上述其他实施方案，但是这些说明并不是对可以利用的其他实施方案或改进的完整的或穷举性地列举。本领域技术人员可以方便地将本发明的一个或多个方面改良成属于本发明范围的其他实施方案，即使这样的实施方案没有在本文中专门披露。另外，即使在本文所披露的某些特征和方面以及它们的组合具有优选的形式，功能，结构或方法，这样的说明也并非表明这样的优选的说明是必要的或必须的，除非专门指出了是这样的。本领域技术人员很好理解的是，本发明可用于其他的改进，改良和等同方案，这些方案已知或以后出现作为本文所披露的实施方案的替代或取代。
2.本发明实施方案的详细说明
参见图1，示出了一种十分成功的两个金属箍的管接头A。这种接头A披露于本发明的受让人所拥有的美国专利号3,103,373中，该专利被完整地收作本文参考。在图1中仅示出了所述接头的一半，本领域技术人员可以理解的是，该视图的另一半是关于中线CL完全相同的。
接头A包括主体B，螺母C，在手指紧固组装和上紧期间，螺母C螺纹接合在主体上，前金属箍D和后金属箍E。所示出的接头A安装在导管上，在这里，它是管末端T的形式。管T可能携带有诸如液体，气体和浆体等的介质。图1中所示出的组件是以上紧的状态表示的，金属箍D和B是塑性变形的，以便在管末端T上提供流体密封和有力的紧固。
优选的是，管末端T的内端F贴在主体B内形成的径向肩部G所形成的区域TA上。这种对接被称为管末端T的“到底”，并且，是提供强有力的机械组装所需要的，包括形成良好的密封并且具有强有力的管紧固，它能够经受环境条件的考验，如温度改变和震动作用。可以在表面F和G之间的对接上形成密封，但并不是必须的。无论是否在那里形成了密封，能够确定所述管末端是否到底是有利的，以及所述接触的质量，性质或完全性。由于组装者未能按照生产商的说明将所述管末端正确地充分插入主体B，所述管末端可能是部分或不完全到底的。
完全到底的导管末端是这样一种情况：其中，在导管末端和主体肩部之间具有足够的表面与表面的接触，并且在它们之间具有良好的结实的机械接触或压缩。部分到底的导管末端是这样一种情况：其中，例如，具有不充分的表面与表面的接触，这是由于所述导管末端的不良的末端朝向，竖起或倾斜的导管，或在两个对接的表面之间完全缺乏强有力的压力。没有到底的导管末端可能是这样一种情况：少有或没有表面与表面的接触，或在非对接的表面之间存在实际的轴向间隙。因此，在本文中，所说的导管末端和对接表面之间的接触的性质或质量，一般表示，但不局限于各种特征本身或各种组合形式，包括形成接触的表面积的量，导管末端和对接表面之间的力或负荷，它们之间的间隙的存在，和对接表面的方形对齐的缺乏等。
参见图2，我们示出了本发明的第一种实施方案。将输入能量来源或输入装置12与导管T连接，以便向导管T上施加机械输入能量，其中，所施加的一部分输入能量被反射回来或反馈回来。例如，所述能源装置12可以是转换器，它可以将电驱动信号转换成震动或机械能量。一种例子是超声波转换器，它能发射高频信号，这些信号可以通过多种条件反射或以其他方式返回到能源12，所述条件包括，但不局限于夹杂物，微型结构变形，间隙，管末端F，以及管变形或切口，如金属箍钳口或压缩。所述能源12被用作发射器及接收器，或传感器，并且将到达能源12的反射能量转化成相应的电信号。另外，所述发射器和接收器可以是独立的或不同的装置。能源12通过电缆14或其他合适的连接结构与电子装置16连接。电子装置16包括合适的电路，它能产生能源装置12的驱动信号，并且能接收由能源装置12发出的电信号。
我们业已发现-尽管可以将表面波转换器或延迟线转换器用于确定管末端到底的状况，以及管接头的正确组装，并且这些转换器中的一个可替换本典型实施方案中-将优选技术和装置用于将切变波转换器以将所述输入能量施加在导管T上。切变波转换器与延迟线转换器的差别在于，切变波转换器大体上纵向或沿物体的表面方向将能量施加在物体上，而延迟线转换器是大体上垂直于所述表面施加能量的，因此，可用于确定壁厚度。因此，切变波转换器能产生所述导管末端的更好的反馈反射或回波，特别是当所述导管仅仅是部分到底或完全没有到底时更是如此。
合适的和代表性的转换器是Phoenix-ISL切变波转换器modelSSW-4-70，它能产生4兆赫的共振。可以通过商业渠道获得的或以后开发的其他转换器也适用于本发明，并且本发明并不局限于使用超声波能量波。可以使用非超声波频率，只要能从所述管末端反射合适的和可检测的能量就行。还可以使用调谐频率，它能根据所述导管的尺寸，材料，温度，和与它结合的液力联轴节等由所述导管末端提供最强的回波。
在这里应当指出的是，本发明的具体优点是，可将它用于以非破坏性的方式确定导管在液力联轴节内的到底的情况，即使是在所述导管中存在流体的情况下进行确定。因此，没有必要净化有关系统，或拆卸任何部件，不过，这些措施在某些场合下可能是需要的。
我们还发现，在对反射能量进行噪音过滤并且进行关联分析之后，可以获得容易解读的数据。另外，我们发现因为它的数学形式而为本领域技术人员所熟知的Morlet微波功能，有助于本发明的滤波功能，不过，本发明并不局限于使用所述Morlet小波功能。例如，可以将其他类型的指数正弦小波功能，或其他滤波功能用于某些用途中。
参见图3，我们示出了分析仪形式的电子装置16的详细的原理框图。理想的是，本发明以数字分析域形式实现，不过，这并不是必须的，并且它可以适合某些用途，以便实施模拟或杂合模拟/数字分析。
图3还示出了本发明与能源12安装相关的其他方面。在本实施例中，能源12是切变波转换器，并且被固定支撑在底座20上，该底座可以适当地连接或与导管表面TS接触。底座20优选是用诸如丙烯酸树脂的高透射性材料制成，以便由转换器表面22发射的能源，能以良好的功率结合到导管T中。底座20或其他合适结构的使用能够增强所述结合，因为底座20可以提供与导管表面TS的表面形状一致的表面24。这通常是对仅仅是将扁平的转换器表面22放置在柱状表面TS上进行的改良，不过，在某些场合下，特别是对大直径的导管来说，这种直接安装是可行的。还可以将合适的低减弱耦合材料应用在底座表面24和导管表面TS之间。例如，合适的低减弱液体耦合剂可以是水，不过，可以使用诸如固体或糊剂的其他耦合材料，例如，由R/D Tech提供的乳胶或硅橡胶或AQUALENETM。当导管和转换器之间的信号耦联不会对进入导管的驱动信号或反射到转换器的反射能量产生负面衰减作用时，可以省略耦合材料的使用。
图3表示可以对底座20进行设计，以便转换器表面22从垂直位置偏离朝向导管纵轴CL的方向倾斜。这样，所述输入能量以θR角进入所述导管结构。我们业已发现了θR的合适的范围是大约大于0-大约90度，更优选大约45-大约85度，最优选大约65-大约75度。不过，在任何特定用途中，θR的特定角度可以根据能产生最佳或最有用的反馈能量形式的角度选择。可以选择具有合适的折射指数的材料，以便使得折射有助于所述输入能量以理想的角度θR进入所述结合组件。
继续参见图3，分析仪16能够以任何合适的数字信息处理器的形式实现，包括，但不局限于DSP，微处理器，和独立的数字电路等。所述分析仪处理器16通常可以是任何可以通过商业渠道获得的或以后开发的，可以按照本领域技术人员所熟知的编码技术对它进行编程的电路，以便完成本文所披露的功能。因此，分析仪处理器16包括信号发生器26，它能产生合适的驱动信号，该信号通过合适的电缆或电线28与转换器12连接。分析仪处理器16还包括滤波功能30，可将它用于降低噪声，因为来自转换器12的电信号通常包括大量的不需要的背景噪声。本领域技术人员所熟知的在电路或软件方面的任何合适的过滤设计都可以使用。参见图3，噪声过滤功能是针对来自转换器12的模拟信号进行的。另外，在转换器信号业已数字化时，可以进行数字过滤。另外，所述转换器本身可以包括过滤功能，并且可以根据需要在电缆和转换器组件上安装特殊屏蔽装置，以便进一步降低噪声。
滤波功能30通过电缆或其他合适的连接装置32接收来自转换器12的电输出信号(注意电线32和电线28是图2中的上述电缆14的组成部分)。
然后将来自转换器12的过滤了的信号输入常规的模拟-数字-(A/D)转换器34。A/D转换器34将来自转换器12的电信号转换成数字化信号，可以将这样的信号方便地储存在诸如储存器36的储存装置上。存储器36可以是挥发性的或非挥发性的存储器，或这两者，这取决于要进行数据分析的类型。
在某些场合下，反射能量信号可能具有非常显著并且容易分辨的信号水平，它相当于所述导管末端相对能源12的轴向位置。应当指出的是，所述导管末端相对转换器的轴向位置能够以绝对数或相对数的形式确定，并且根据了解所述能量通过所述导管的传播速度进行计算，正如超声波分析领域所熟知的。如果所述反射能量提供了保存在存储器36中的容易分辨的信号，就可以对控制器16进行简单地编程，以便确定所述信号的特征，从而确定所述导管末端的轴向位置。
根据本发明的另一方面，所述反射能量的相对强度是所述到底的质量的指标。我们业已发现，当存在良好的或完全的到底时，从所述导管末端反馈的能量非常少，因为所述能量能够穿过进入接头主体材料(和/或其他接触结构)，并且因此显著减弱了反射的或反馈的能量。因此，有趣的是，强的反射的能量水平的缺乏实际上体现了良好的到底。对于未到底的导管末端来说，所述反射能量将介于完全到底的导管末端和未到底的导管末端之间的某个位置。如果必要，可以将测试样品和经验数据用于校正系统16。
不过，我们业已通过实验发现了典型的液力联轴节和导管微型结构的机械复杂性使得良好的、清楚的、便于检测的反射能量信号变得无法实现。相反，可能产生所有类型的假的或无法重复的回波。另外，我们业已发现，对于转换器相对导管末端单一的轴向位置来说，所述转换器的周向位置可能显著影响所述反射能量的性质。例如，当转换器绕不同的周向位置运动时，甚至是在导管上的相同的轴向位置上，来自所述导管末端的反射能量，可能并非总是以相同的延时标记出现的。我们将这种现象归咎于所述导管和液力联轴节结构上的小的误差，不过，不管这种理由是什么，实际的后果是，它们通常是存在的。
根据本发明的另一方面，施加在导管T上的所述能量是在绕能量转换器12的特定的轴向位置的两个或更多个周向位置上进行的。在图4中示出了这种情况，其中，反射能量数据被收集和储存用于绕特定的所述导管的特定的轴向位置的能量转换器12的两个或两个以上周向位置。这一目的可以利用安装在导管T周围的不同位置上的多个转换器实现，或通过简单地对一个转换器12进行重新定位，然后收集在每一个位置上的数据，正如图4中的点划线所示出的。所述不同的位置可以是，但不一定是绕所述导管均匀间隔的。
每一次在特定的周向位置上施加输入能量，能产生按照本文的前面所披露的方法被转化成电信号的，被过滤和保存的反射或反馈能量。收集绕所述转换器的特定轴向位置的两个或两个以上，优选大约3个不同周向位置上的数据(在所述典型实施方案中，所述周向位置位于装配组件A的螺母C的后面)，然后将相关功能40应用在来自多个周向位置的一组数据上。所述关联分析大体上消除了或“过滤了”来自所述导管中的小的波动所产生的随机的反馈能量信号，因为它们相对施加能量转换器能源12的位置随着转换器绕导管T重新定位而改变。不过，所述导管末端相对位置不是这样，并且关联分析能明确地分辨相应的信号。所述关联分析可以是常规的，但不局限于在以下文献中所披露的分析方法： Correlation Analysis of Spatial Time Series Datasets：A Filter and Refine Approach，Zhang，Huang，Shekhar和Kumar，University of Minnesota，Technical ReportAbstracts，2001，该文献的内容完整被收作本文参考。我们业已发现，特定的信号关联分析可以通过选择性地，而且优选使用小波而得到显著的促进，使用基于披露于以下文献中的相关方法： Complex Wavelet Analysis of Ultrasonic Signals，Hull，Yang，和Seymour，发表在IMechE上(Institution of Mechanical Engineers.London)，2003年6月，该文献的完整内容被全面收作本文参考，并且可以利用常规的和众所周知的技术以软件或硬件形式对它们实施/编程。因此，分析仪16可以产生任何合适形式的有关导管末端到底的质量的输出42，包括，但不局限于可视输出，和印刷输出等，如果需要这样或可替换的独立需要，还包括根据能源12的轴向位置的导管末端的绝对或相对轴向位置。
本发明不仅涉及上述装置的结构，而且还涉及实现该装置的应用的方法，并且还涉及用于确定导管末端在液力联轴节内的位置的方法，和用于确定导管末端在结构表面上到底的质量的方法。所述方法包括以下步骤：对所述导管结构施加能量，检测来自所述导管末端的反射的或反馈的能量，并且作为所述能源的位置的函数确定所述导管末端的位置。在另一种方法中，通过以下方法确定导管末端到底的质量，包括对所述导管结构施加能量，检测来自所述导管末端的反射或反馈能量，并且作为所述反射能量信号强度的函数确定所述导管末端到底的质量。这两种方法可以单独使用或彼此组合使用或进行其他分析，并且这两种方法能选择性地使用上述噪音过滤和关联技术。
作为很多可利用的替代方案中的某一些，可以将电子装置16整合在任何合适的包装中，以便用于需要的用途和环境。例如，可以将包括能源12的电子装置16整合在装置或工具上，还可将它们用作常规的隙规。电子装置16可以产生任何需要形式的输出，例如，可以简单地是表示管末端到底的肯定或否定结果的灯光。所述电子装置还可以采用基于软件的智能原理，如神经网络，用于校正和/或分析，并且可以包括上述噪音过滤和关联技术。
还可以将能源12设计成将所述输入能量施加在液力联轴节的部件上，而不是或另外施加在所述导管上。例如，这可能只需要重新设计底座20的界面几何形状。根据要安装的表面，底座20甚至可以是不必要的。例如，能源12可以将所述输入能量施加在接头主体B上，如施加在接头主体的端头或颈部。
另外，可以将本发明用于分别或组合确定导管末端位置，装配组件的其他评估。正如上述所披露的，本发明可用于确定导管末端的位置和对接特征。还可将本发明用于确定所述导管的正常变形和结构变形的位置和特征，如与液力联轴节结合的导管，因为这些条件还可能产生反射能量。例如，但不局限于此的是，本发明可用于检测钳口或管凹口的存在和/或位置或通过一个或多个金属箍产生的压力。通过确定所述特定条件是适当定位的，并且具有理想的质量，用户可以了解所述接头的组装业已适当地完成。如了解所述金属箍是正确地安装和上紧的。这些信号的缺乏可能表明了不适当的组装或上紧。
在另一种实施方案中，本发明是可用于检查双金属箍管接头的几何上紧的正确性和内部完整性的工具。使用超声波传感器和装有先进的计算软件的微处理器。所述工具能够检测所述管是否完全到底地贴在管孔肩部(即正确的管安装，参见图4)。这种设计的主要优点是，提供了一种替代方案，它是非破坏性的(例如，接头实际可拆卸/再组装)和低成本(相对X光接头连接而言)并且大大降低了所述产品不适当的安装的可能性。
如图8所示，图5-7所示的手持式工具证实了正确的几何上紧(即通过测量“螺母-主体”间隙，通过手指紧固了1-1/4圈)，并且，检测所述管是否完全到底地贴在所述管孔肩部。另外，所述工具的使用不需要拆卸所述接头，因此，消除了使用X光设备的必要。所述工具的管紧固部分通过计量“螺母-主体”间隙，证实了几何上紧的正确性。由于对螺母，金属箍，和接头主体进行了严格的误差临界尺寸的控制，保持了螺母-主体间隙的一致性。设计这一特征以便所述工具在达到需要的“螺母-主体”间隙时，所述工具不能接合在螺母和接头主体之间。这样，所述工具发挥常规隙规的作用，正如在美国专利号3287813中所披露的，该专利的内容被完整地收作本文参考。所述工具的尾端检测所述管是否完全到底地贴在接头主体内的管孔肩部(即正确的管安装)。使用一个或多个超声波传感器，以及装有先进的运算软件的微处理器，所述工具能选择性地扫描所述接头主体和部件的关键的内部特征，并且以听觉或视觉形式通知用户所述管道是否是正确安装的。所述工具能够利用本文上面所披露的任何方法扫描所述接头。
业已结合所述优选实施方案对本发明进行了说明。在阅读并且理解本说明书之后，可以提出改进和改变。本发明包括所有这样的改进和改变，就如同它们属于所述权利要求书或它的等同物的范围。

Claims (13)

1.用于评估具有导管和安装在它上面的液力联轴节的类型的装配组件的手持式工具，包括：
适合将装配组件施加机械能量波的能源；所述能源接收反射的能量波，并且产生与它相关的信号；和
分析仪，它根据所述能量波的所述反射部分确定所述装配组件的特征。
2.如权利要求1的工具，其中，所述能源是与隙规一体的。
3.如权利要求1的工具，其中，所述分析仪是与隙规一体的。
4.如权利要求1的工具，其中，所述工具包括隙规和超声波分析仪。
5.如权利要求1的工具，其中，所述能源包括独立的发射器和接收器。
6.如权利要求1的工具，其中，所述能源能产生瞬时切变超声能量波。
7.如权利要求1的工具，其中，所述分析仪对所述接收的能量波进行关联。
8.如权利要求7的工具，其中，所述关联是基于Morlet小波的关联功能的。
9.如权利要求1的工具，其中，所述能量波被施加在与所述液力联轴节相关的装配主体上。
10.如权利要求1的工具，其特征在于，所述能量波以与相对导管的纵轴的法线成大约超过0度-大约90度的角度施加在所述导管上。
11.如权利要求1的工具，其中，所述特征与所述导管的末端在所述液力联轴节中的到底情况相关。
12.如权利要求10的工具，其中，所述能量波是在关于所述导管的两个或两个不同的位置上输入的，所述能源能根据所述接收的能量波产生多个电信号，每一个电信号相当于所述位置中的相应的一个。
13.如权利要求12的工具，包括对所述多个电信号关联的功能，并且，所述分析仪根据所述关联能产生与所述导管末端的轴向位置对应的输出。
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