EA031140B1 - Ультразвуковое обнаружение изменения поверхности стенки - Google Patents

Ультразвуковое обнаружение изменения поверхности стенки Download PDF

Info

Publication number
EA031140B1
EA031140B1 EA201591937A EA201591937A EA031140B1 EA 031140 B1 EA031140 B1 EA 031140B1 EA 201591937 A EA201591937 A EA 201591937A EA 201591937 A EA201591937 A EA 201591937A EA 031140 B1 EA031140 B1 EA 031140B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
wall
pulse
ultrasonic vibrations
ultrasonic
output
Prior art date
Application number
EA201591937A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201591937A1 (ru
Inventor
Фредерик Берт Цегла
Аттила Гадждаски
Original Assignee
Пермасенс Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пермасенс Лимитед filed Critical Пермасенс Лимитед
Publication of EA201591937A1 publication Critical patent/EA201591937A1/ru
Publication of EA031140B1 publication Critical patent/EA031140B1/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
    • G01B17/02—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
    • G01B17/06—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring contours or curvatures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
    • G01B17/08—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring roughness or irregularity of surfaces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/07—Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/34—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/341—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with time characteristics
    • G01N29/343—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with time characteristics pulse waves, e.g. particular sequence of pulses, bursts
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4409—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/50—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor using auto-correlation techniques or cross-correlation techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028—Material parameters
    • G01N2291/02854—Length, thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04—Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

Изменение поверхности стенки обнаруживается за счет передачи импульса входных ультразвуковых колебаний на проксимальную поверхность стенки и дальнейшего приема ультразвуковых колебаний от этой проксимальной поверхности. Принятые ультразвуковые колебания сравниваются с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, которые были приняты от проксимальной поверхности для того, чтобы идентифицировать, например, время прихода текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний. Время прихода этого текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний можно использовать для обнаружения изменения поверхности стенки, такого как изменение толщины стенки. Другие варианты осуществления позволяют обнаружить изменение профиля шероховатости стенки с использованием изменений в принятых ультразвуковых колебаниях, отличных от времени прихода.

Description

Изобретение относится к области ультразвуковой дефектоскопии. Более конкретно, настоящее изобретение относится к обнаружению изменения поверхности стенки.
Предшествующий уровень техники
Из документа WO-A-2007/051959 известны ультразвуковые датчики, которые можно использовать для выполнения неразрушающего контроля. Один желательный тип контроля состоит в обнаружении изменения поверхности стенки. Такая стенка может представлять собой, например, стенку трубы, содержащей флюид, такой как коррозионно-активный флюид или многофазный флюид. Такие флюиды могут подвергать коррозии или эрозии внутреннюю поверхность стенки, и желательно контролировать такие изменения толщины стенки или изменения шероховатости внутренней стенки. Осуществляя контроль таким образом, можно идентифицировать потенциальные дефекты и риски перед возникновением проблемы. В качестве примера, используя технологии контроля для отслеживания коррозии и эрозии внутренних поверхностей труб на нефтеперерабатывающем заводе, можно обеспечить безопасную переработку нефти, которая в иных случаях рассматривалась бы как слишком трудной из-за факторов, которые приводят к коррозии или эрозии труб нефтеперерабатывающего завода.
Проблема, связанная с вышеупомянутым типом измерения, состоит в том, что внутренняя поверхность трубы может подвергаться коррозии или эрозии с образованием шероховатой поверхности, которая имеет эффект рассеяния ультразвуковых колебаний, используемых для измерения толщины стенки таким способом, который приводит к недопустимой погрешности в измерениях толщины стенки. Обсуждение такого рассеяния от шероховатой поверхности можно найти в работе Application Of The Distributed Point Source Method To Rough Surface Scattering And Ultrasonic Wall Thickness Measurement by Jarvis and Cegla, Journal of the Acoustical Society of America 132(3), September 2012, pages 1325 to 1335.
Сущность изобретения
Согласно одному аспекту настоящего изобретение предложен способ обнаружения изменения поверхности стенки, причем упомянутый способ содержит этапы, на которых:
передают импульс входных ультразвуковых колебаний на проксимальную поверхность упомянутой стенки, причем упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через упомянутую стенку с образованием текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности;
принимают ультразвуковые колебания на упомянутой проксимальной поверхности;
сравнивают упомянутые принятые ультразвуковые колебания с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, принимаемых на упомянутой проксимальной поверхности для обнаружения изменений упомянутой поверхности упомянутой стенки.
Настоящая технология позволяет распознать, что рассеяние от шероховатой поверхности может приводить к значительным изменениям формы обнаруженного импульса ультразвуковых колебаний (например, к изменениям фазы, изменениям формы волны, дисперсии и т.д.) до некоторой степени, которая затрудняет точное и надежное обнаружение времени прихода импульса выходных ультразвуковых колебаний, используемых для обнаружения изменения поверхности стенки. Более точное время прихода текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний можно найти путем сравнения принятых ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний. Ранее обнаруженный импульс выходных ультразвуковых колебаний будет иметь, вероятно, аналогичную форму, как и текущий импульс выходных ультразвуковых колебаний, которые необходимо обнаружить, и, соответственно, для более точной идентификации времени прихода текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний можно использовать сравнение с этим ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний. Таким образом, принятые ультразвуковые колебания, в которых желательно идентифицировать текущий импульс выходных ультразвуковых колебаний, сравниваются с предыдущим обнаруженным импульсом ультразвуковых колебаний, который будет, вероятно, подвергаться аналогичным фазовым сдвигам, дисперсии и изменениям формы волны, которые будут накладываться на рассеяние от шероховатой поверхности.
Для того, чтобы измерить толщину стенки, импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через толщину стенки, отражается от дистальной поверхности стенки и возвращается через толщину стенки на проксимальную поверхность с возможностью образования текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний. Таким образом, проксимальная поверхность стенки, на которую падает импульс входных ультразвуковых колебаний, может представлять собой наружную поверхность трубы, и дистальная поверхность можно быть внутренней поверхностью трубы, которая может подвергаться коррозии или эрозии, которая приводит к рассеянию от этой шероховатой дистальной поверхности.
Входные ультразвуковые колебания вырабатываются на проксимальной поверхности стенки так, как это обычно происходит. Входные ультразвуковые колебания можно непосредственно подавать на проксимальную поверхность или можно подавать через клинья, связующие флюиды или другие косвенные механизмы, которые известны специалистам в данной области техники. Настоящие технологии охватывают все эти различные косвенные способы передачи и приема ультразвуковых колебаний от сте
- 1 031140 нок.
В некоторых вариантах осуществления импульс входных ультразвуковых колебаний может также распространяться от входного местоположения проксимальной поверхности в направлении, по существу параллельном проксимальной поверхности, перед приемом в выходном местоположении проксимальной поверхности в качестве опорного импульса выходных ультразвуковых колебаний, которые принимается перед текущим импульсом ультразвуковых колебаний в выходном местоположении. Распространение непосредственно вдоль проксимальной поверхности стенки приводит к выработке опорного импульса, который можно использовать для компенсации изменений в операциях передачи и приема и тем самым более точного получения измерения, которое относится к распространению ультразвуковых колебаний через толщину стенки на дистальную поверхность стенки.
Сравнение принятых ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом ультразвуковых колебаний может принимать множество различных форм. Сравнение позволяет вычислить значения взаимной корреляции, значения взаимной ковариации или значения подобия с использованием различных сдвигов по времени и дальнейшим использованием максимума этих значений для идентификации времени прихода текущего импульса ультразвуковых колебаний. Корреляция текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний является более подходящей для точной идентификации времени прихода (времени максимальной корреляции), так как эти два сравниваемых импульса будут, вероятно, подвергаться аналогичным воздействиям при рассеянии от шероховатой поверхности.
Различные сдвиги по времени, для которых определены значения корреляции, как обсуждено выше, соответствуют различным промежуткам времени распространения ультразвуковых колебаний через контролируемую стенку. Такие задержки распространения могут обычно представлять собой задержку распространения первого порядка, с которой ультразвуковые волны пересекают стенку один раз в каждом направлении, но также можно обнаружить задержки распространения более высокого порядка, с которыми ультразвуковые волны пересекают стенку несколько раз в каждом направлении (хотя увеличение эффектов рассеяния от шероховатой поверхности сделает, вероятно, чрезвычайно трудным точное определение промежутков времени таких импульсов).
Возможно, что сравнение между принятыми ультразвуковыми сигналами и ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых сигналов можно выполнить путем непосредственного сравнения обнаруженных выборочных значений для рассматриваемых колебаний. Однако также возможно, что это сравнение можно выполнить в другой области, например, с помощью Фурье-преобразования колебаний, или подвергая колебания вейвлет-преобразованию перед выполнением сравнения. Настоящие технологии охватывают все такие изменения при обработке сигналов, связанной со сравнением.
Изменение стенки, которое обнаруживают с помощью настоящих технологий, может представлять собой изменение толщины стенки, как обсуждено выше. Также возможно, что изменение стенки может представлять собой изменение профиля поверхности стенки, которое возникает без какого-либо значительного изменения общей толщины стенки. Такие изменения профиля стенки могут показывать, например, характер любых нежелательных процессов, происходящих на дистальной поверхности, которая является недоступной, так как различные процессы могут приводить к различным изменениям профиля дистальной поверхности.
В ходе сравнения может потребоваться сохранение представления предыдущего импульса выходных ультразвуковых колебаний, которое служит в качестве ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний. Это представление может представлять собой, например, последовательность выборочных значений (возможно с повышением частоты дискретизации) или может представлять собой представление, сохраненное в другой области, такой как частотная область или область, связанная с вейвлет-преобразованием.
Представление может быть прямым в смысле содержания последовательности захваченных выборочных значений из ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний. В других вариантах осуществления представление может представлять собой смоделированный импульс выходных ультразвуковых колебаний, который был получен из ранее обнаруженного импульса ультразвуковых колебаний (например, ранее обнаруженный импульс можно использовать для выработки модели дистальной поверхности трубы, и эту модель поверхности можно использовать, в свою очередь, для моделирования выходного импульса ультразвуковых колебаний, который можно сравнивать с принятыми ультразвуковыми колебаниями из последующего импульса.
Предыдущий импульс выходных ультразвуковых колебаний, который используется для сравнения, может представлять собой непосредственно предыдущий импульс выходных ультразвуковых колебаний, так как он, вероятно, должен иметь самую высокую корреляцию с текущим импульсом выходных ультразвуковых колебаний, но возможно, что предыдущие импульсы, разнесенные более значительно во времени, могут быть использованы с приемлемыми результатами.
После определения толщины стенки трубы измеренную толщину можно в дальнейшем использовать для контроля скорости внутренней коррозии трубы таким образом, чтобы можно было передать заблаговременное предупреждение о потенциальной неисправности этой трубы.
- 2 031140
Согласно другому аспекту настоящего изобретение выполнен способ обработки сигналов для обнаружения изменения поверхности стенки с использованием импульса входных ультразвуковых колебаний, переданного на проксимальную поверхность упомянутой стенки, причем упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через упомянутую стенку с образованием текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности и ультразвуковых колебаний, принимаемых на упомянутой проксимальной поверхности, причем упомянутый способ содержит этапы, на которых сравнивают упомянутые принятые ультразвуковые колебания с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, принимаемых на упомянутой проксимальной поверхности для обнаружения изменений упомянутой поверхности упомянутой стенки.
Следует иметь в виду, что передача и прием ультразвуковых колебаний может иметь место в местоположении датчика, который удален далеко от местоположения, в котором выполняется сравнение, в результате которого обнаруживается время прихода импульса ультразвуковых колебаний и соответствующее обнаружение, например, толщины стенки. Датчики могут выполнять передачу и прием ультразвуковых колебаний и передавать захваченные сигналы в периферийное оборудование, которое в дальнейшем выполняет сравнение и обнаруживает желаемое изменение в стенке перед возвратом этого результата в первоначальное место или потенциально другое место для интерпретации и принятия мер со стороны пользователя системы контроля.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения выполнена система для обнаружения изменения поверхности стенки, причем упомянутая система содержит передатчик, выполненный с возможностью передачи импульса входных ультразвуковых колебаний на проксимальную поверхность упомянутой стенки, причем упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через упомянутую стенку с образованием текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности;
принимаемые ультразвуковые колебания, выполненные с возможностью приема на упомянутой проксимальной поверхности;
схему обработки, выполненную с возможностью сравнения упомянутых принятых ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, принимаемых на упомянутой проксимальной поверхности для обнаружения изменений упомянутой поверхности упомянутой стенки.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения выполнено устройство обработки сигналов для обнаружения изменения поверхности стенки с использованием импульса входных ультразвуковых колебаний, переданного на проксимальную поверхность упомянутой стенки, причем упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через упомянутую стенку с образованием текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности и ультразвуковых колебаний, принимаемых на упомянутой проксимальной поверхности, причем упомянутое устройство обработки сигналов содержит схему обработки, выполненную с возможностью сравнения упомянутых принятых ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, принимаемых на упомянутой проксимальной поверхности для обнаружения изменений упомянутой поверхности упомянутой стенки.
Краткое описание чертежей
Далее будут описаны варианты осуществления изобретения только посредством примера со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:
фиг. 1 схематично иллюстрирует систему для контроля толщины стенки трубы;
фиг. 2 схематично иллюстрирует распространение импульсов ультразвуковых колебаний через стенку трубы;
фиг. 3 схематично иллюстрирует отражение ультразвуковых колебаний от гладкой поверхности;
фиг. 4 схематично иллюстрирует отражение ультразвуковых колебаний от шероховатой поверхности;
фиг. 5 схематично иллюстрирует прием опорного импульса и обнаруженного импульса, отраженного от дистальной поверхности стенки;
фиг. 6 схематично иллюстрирует взаимную корреляцию между ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний и принятыми ультразвуковыми колебаниями;
фиг. 7 - представление в математической форме этапа сравнения при выполнении взаимной корреляции (скользящего скалярного произведения) и фиг. 8 - блок-схема последовательности операций, схематично иллюстрирующая использование ультразвуковых колебаний и взаимной корреляции с ранее обнаруженным импульсом для определения толщины стенки трубы.
Подробное описание изобретения
Фиг. 1 схематично иллюстрирует систему 2 для контроля толщины стенки трубы, содержащую множество датчиков 4, 6, 8, каждый из которых прикреплен к соответствующей трубе 10, 12, 14. Каждая труба имеет наружную поверхность, соответствующую проксимальной поверхности, на которой крепит
- 3 031140 ся один из датчиков 4, 6, 8, и внутреннюю поверхность, соответствующую дистальной поверхности, от которой обнаруживают отражения импульсов ультразвуковых колебаний. Труба может переносить коррозионно-активный флюид или флюид смешанной фазы, который подвергает внутреннюю поверхность трубы коррозии и/или эрозии (например, песок внутри сырой нефти может подвергать эрозии внутреннюю поверхность трубы). Каждый из датчиков 4, 6, 8 поддерживает беспроводную связь со шлюзом 16 непосредственно или через сеть с сотовой структурой, сформированной из датчиков. В свою очередь, шлюз 16 поддерживает связь с сервером 18. Датчики 4, 6, 8, иллюстрированные на фиг. 1, представляют собой волноводные датчики, которые пригодны для высокотемпературных приложений, но возможны также и другие типы датчиков, такие как датчики, работающее в режиме эхо-импульсов (передачу и прием сигналов осуществляет один и тот же измерительный преобразователь), который может быть пригоден для окружающих сред с пониженной температурой.
Через периодические интервалы, такие как каждые 12 часов (или меньше, если требуется более частый контроль), каждый из датчиков 4, 6, 8 может выполнять определение толщины стенки трубы 10, 12, 14, к которой он прикреплен. Это тестирование можно выполнить путем передачи импульса входных ультразвуковых колебаний на проксимальную поверхность стенки трубы (прямо или косвенно через клин или связующий флюид) и затем возвращения отраженных ультразвуковых колебаний обратно на проксимальную поверхность. Принятые колебания можно дискретизировать с помощью быстродействующего аналого-цифрового преобразователя и затем передавать беспроводным образом через шлюз 16 на сервер 18. Затем сервер 18 может выполнять обработку сигнала после того, как эти сигналы представляют собой принятые ультразвуковые колебания на проксимальной поверхности для того, чтобы идентифицировать задержку распространения ультразвуковых импульсов через стенки трубы и, соответственно, толщины стенки трубы. При этой обработке сигналов используется сравнение принятых ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, который был принят на проксимальной поверхности для того, чтобы идентифицировать время прихода текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний. Это сравнение позволяет использовать взаимную корреляцию, взаимную ковариацию, функцию подобия или другие формы сравнения, в ходе которого находятся совпадения принятых ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний. Выполняемый анализ позволяет определить толщину стенки трубы, но его можно также или альтернативно использовать для обнаружения других изменений на дистальной (внутренней) поверхности трубы, таких как изменения профиля внутренней поверхности трубы вследствие различных типов коррозии/эрозии.
Результаты анализа можно отправить с помощью сервера 18 в пользовательский терминал 20, где они могут отображаться и интерпретироваться пользователем системы. Следует иметь в виду, что трубы 10, 12, 14, датчики 4, 6, 8 и шлюз 16 могут находиться в другом физическом местоположении (например, совершенно в другой стране), чем сервер 18, и, в свою очередь, в пользовательском терминале 20. Настоящие технологии пригодны для дистанционного мониторинга крупномасштабных заводов, таких как нефтеперерабатывающие заводы или химические заводы.
Фиг. 2 схематично иллюстрирует распространение импульса ультразвуковых колебаний через стенку трубы. Импульс ультразвуковых колебаний может передаваться вдоль передающего волновода 22 на проксимальную поверхность 24 стенки трубы. Связь с проксимальной поверхностью 24 может быть прямой или косвенной. Принятые ультразвуковые колебания проходят в приемный волновод 26 от проксимальной поверхности 24 спустя некоторое время после отправки входного импульса на стенку трубы.
На фиг. 2 проиллюстрирован прямой путь 28 между передающим волноводом 22 и приемным волноводом 26. Этот прямой путь возбуждает опорный импульс ультразвуковых колебаний, которые можно использовать для компенсации промежутка времени передачи вдоль волноводов 22, 26, а также другие эффекты, такие как задержки при инициировании и передаче импульса (другие измерительные преобразователи, работающие в режиме эхо-импульсов, могут использовать отражение от проксимальной поверхности в качестве триггера таймирования). Путь 30 отражения первого порядка, проходящий через стенку, проиллюстрирован таким образом, чтобы показать распространение входных ультразвуковых колебаний через толщину стенки, отражение от дистальной поверхности 32 стенки и дальнейшее возвращение через толщину стенки обратно на проксимальную поверхность 24, где они образуют текущий импульс выходных ультразвуковых колебаний, для которого обнаруживается время прихода с использованием взаимной корреляции, взаимной ковариации, функций подобия или других форм сравнения, как обсуждено ранее. Определение времени прихода этого текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний относительно времени прихода опорного импульса позволяет вычислить задержку распространения, соответствующую распространению через толщину стенки трубы с использованием стандартной тригонометрии. Эту задержку распространения можно, в свою очередь, использовать для определения толщины стенки и контроля факторов, таких как скорость коррозии или скорость эрозии стенки.
Фиг. 3 схематично иллюстрирует отражение импульса ультразвуковых колебаний от гладкой дистальной поверхности 32. В этом случае, так как дистальная поверхность 32 является гладкой (по меньшей мере в масштабе относительно длины волны ультразвуковых колебаний), то отражение будет однородным, и отраженные ультразвуковые волны не будут претерпевать непредсказуемых изменений по
- 4 031140 фазе, нежелательной дисперсии или другие изменения в своей форме волны.
Фиг. 4 схематично иллюстрирует отражение импульса ультразвуковых колебаний от шероховатой дистальной поверхности 32. Шероховатая дистальная поверхность 32 вызывает рассеяние от шероховатой поверхности, при котором отражения от вершин и впадин шероховатой поверхности интерферируют друг с другом и вырабатывают отраженный импульс ультразвуковых колебаний, которые подвергаются изменениям по фазе, дисперсии и другим изменениям в своей форме волны, которые значительно варьируются в зависимости от формы задней стенки. Эти изменения формы волны отраженного импульса ультразвуковых колебаний, которые происходят вследствие непредсказуемых изменений формы задней стенки, затрудняют точную идентификацию времени прихода этого отраженного импульса ультразвуковых колебаний.
Фиг. 5 схематично иллюстрирует принятые выходные ультразвуковые колебания на проксимальной поверхности. Через короткий промежуток времени после передачи импульса входных ультразвуковых колебаний на стенку будет приниматься опорный импульс ультразвуковых колебаний, соответствующий распространению тех ультразвуковых колебаний, которые параллельны поверхности стенки. Через более поздний промежуток времени принимается обнаруженный импульс, отраженный от дистальной поверхности стенки. Сначала будет приниматься отраженный импульс первого порядка. На практике импульсы первого порядка и более высоких порядков могут быть весьма дисперсными/беспорядочными для точного обнаружения в том случае, когда задняя стенка не является гладкой, но для гладких задних стенок можно обеспечить полезную дополнительную информацию. Фиг. 5 схематично иллюстрирует то, что обнаруженный импульс, отраженный от дистальной поверхности стенки, был подвергнут фазовым изменениям и дисперсии вследствие отражения от неоднородной дистальной поверхности в такой степени, которая увеличивает длительность импульса во времени и изменяет детальную фазировку сигнала. Результат этих искажений, внесенных при отражении от неоднородной дистальной поверхности, состоит в том, что корреляция обнаруженного импульса с входным импульсом или модель входного импульса будет приводить к недостоверному времени прихода.
Фиг. 6 схематично иллюстрирует то, как принятые ультразвуковые колебания из обнаруженного импульса, отраженного от стенки дистальной поверхности, могут сравниваться с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний с использованием технологии, такой как взаимная корреляция, для определении времени прихода текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний в принятых ультразвуковых колебаниях. Так как ранее обнаруженный импульс ультразвуковых колебаний будет, вероятно, подвергаться аналогичным искажениям, как и текущий импульс выходных ультразвуковых колебаний (так как изменения шероховатостей дистальной стенки являются относительно медленными), то более точный результат можно достичь в результате сравнения взаимной корреляции и более точного определения времени прихода. Это время прихода соответствует приблизительно задержке распространения импульса через стенку трубы и, соответственно, можно использовать для определения толщины стенки и факторов, таких как скорость изменения толщины из-за коррозии/эрозии.
Ранее обнаруженный импульс выходных ультразвуковых колебаний, иллюстрированный фиг. 6 сверху, можно сохранить в виде последовательности выборочных значений на сервере 18 из непосредственно предыдущего обнаруженного импульса. Сравнение, иллюстрированное на фиг. 6, является прямым сравнением выборочных значений, изменяющихся во времени. Сравнение можно также выполнить в другой области, например, преобразуя как принятые ультразвуковые колебания, так и ранее обнаруженный импульс с использованием вейвлет-преобразования, и затем выполняя сравнение в этой другой области, или путем преобразования в частотную область и выполнения сравнения в этой другой области. Другая альтернатива состоит в том, что вместо выполнения сравнения непосредственно с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний или преобразованной версией этого импульса, возможно также, что сравнение можно выполнить с образцовым импульсом, который был получен из ранее обнаруженного импульса выходного сигнала ультразвуковых колебаний. Этот образцовый импульс может быть предназначен для моделирования изменений формы волны, которые вырабатываются за счет текущего состояния шероховатости дистальной стенки, от которой производится отражение. В случае определения шероховатости сравнение между следующими один за другим сигналами может быть косвенным, например, сравнение следующих один за другим сигналов с некоторой простой формой и контроль изменений по мере по сравнения. Настоящая технология охватывает все эти альтернативы.
Фиг. 7 схематично иллюстрирует математическую функцию для выполнения взаимной корреляции (скользящее скалярное произведение) в качестве одной примерной формы сравнения для того, чтобы идентифицировать время прихода. Эта взаимная корреляция представлена как для непрерывных функций, так и для дискретных функций. На практике обработка сигналов будет скорее всего выполняться в отношении разновидности дискретной функции в виде выборочных значений принятых ультразвуковых колебаний, так как выборочные значения принятых ультразвуковых колебаний будут представлять собой дискретные значения.
На фиг. 8 показана блок-схема последовательности операций, схематично иллюстрирующая измерение толщины стенки в соответствии с одним примерным вариантом осуществления существующей технологии. На этапе 40 обработка находится в состоянии ожидания до тех пор, пока не наступит время
- 5 031140 для проведения следующего измерения. Такие измерения можно проводить периодически, например, ежедневно или два раза в день. На этапе 42 импульс входных ультразвуковых колебаний передается на проксимальную поверхность стенки. Затем на этапе 44 осуществляется прием выходных ультразвуковых колебания от проксимальной поверхности стенки. Принятые ультразвуковые колебания могут передаваться в удаленный сервер 18. Возможно также, что в некоторых вариантах осуществления вся обработка сигналов может выполняться непосредственно в датчике 4, 6, 8с тем, чтобы уменьшить требуемое количество передаваемых данных (например, в подводных приложениях).
На этапе 46 выполняется взаимная корреляция между принятыми ультразвуковыми колебаниями и ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний с использованием различных сдвигов по времени (так как это характерно при определении взаимной корреляции), иногда ранее обнаруженный импульс выходных ультразвуковых колебаний может заменяться на смоделированное представление или на идеальную тональную посылку, в частности, при обработке первого сигнала, захваченного тогда, когда отсутствует предыдущий захваченный импульс. Сдвиги по времени, которые производят наибольшее значение для этой взаимной корреляции, соответствуют наилучшему совпадению между принятыми ультразвуковыми колебаниями и ранее обнаруженным импульсом и, соответственно, соответствуют времени прихода текущего импульса ультразвуковых колебаний. В некоторых вариантах осуществления перед выполнением сравнения образцовый импульс можно привести в соответствие с принятыми ультразвуковыми колебаниями. Принятые и ранее обнаруженные колебания можно также дискретизировать с повышением частоты перед этапом сравнения. На этапе 50 обнаруживается пик значения взаимной корреляции, и затем на этапе 52 он используется для определения толщины стенки (с использованием тригонометрии и известной скорости распространения ультразвуковых колебаний через материал стенки при рассматриваемой данной температуре (можно использовать температурную компенсацию)). В свою очередь, толщину стенки можно использовать для получения данных, таких скорость коррозия или эрозии стенки. Эти данные результата можно передавать в пользовательский терминал 20 для интерпретации и принятия мер со стороны пользователя.
В качестве альтернативы или дополнения к определению толщины стенки, на этапе 48 принятые ультразвуковые колебания можно использовать для обнаружения изменений задней стенки, отличных от изменений толщины, например, изменений шероховатости задней стенки, показывающих нежелательные изменения задней стенки. Такие изменения не могут значительно изменить время прихода отраженного импульса, но для определения изменения шероховатости поверхности задней стенки можно использовать и другие изменения (например, фазу, форму, дисперсию).
Самый первый измеренный сигнал не может иметь взаимную корреляцию с ранее измеренным сигналом, так как его нет. В этом случае в качестве опорного сигнала можно использовать идеальную тональную посылку. Идеальную тональную посылку можно выработать с помощью таких же параметров, как и у тональной посылки, которая используется в качестве посылаемого сигнала, но она может иметь различные значения фазы - точный сигнал не критичен к такой инициализации. В случае сильно шероховатой поверхности задней стенки это сравнение с идеальной тональной посылкой может привести к большой ошибке сдвига, так как нельзя достоверно определить время прихода. Однако все еще можно достоверно отследить потери в толщине (скорость коррозии).

Claims (9)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ обнаружения изменения поверхности стенки, причем упомянутый способ содержит этапы, на которых передают импульс входных ультразвуковых колебаний на проксимальную поверхность упомянутой стенки, причем упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через упомянутую стенку и отражается от дистальной поверхности упомянутой стенки с образованием текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности;
принимают ультразвуковые колебания на упомянутой проксимальной поверхности;
получают сохраненное представление ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний, отраженных от дистальной поверхности упомянутой стенки и принятых на упомянутой проксимальной поверхности; и сравнивают упомянутые принятые ультразвуковые колебания с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, отраженным от упомянутой дистальной поверхности упомянутой стенки и принятым на упомянутой проксимальной поверхности для обнаружения изменений упомянутой поверхности упомянутой стенки.
2. Способ по п.1, в котором упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется от входного местоположения упомянутой проксимальной поверхности в направлении, по существу, параллельном упомянутой проксимальной поверхности, перед приемом в выходном местоположении упомянутой проксимальной поверхности в качестве опорного импульса выходных ультразвуковых колебаний перед приемом упомянутого текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний в упомянутом выходном местоположении.
3. Способ по любому из пп. 1 и 2, в котором на упомянутом этапе сравнения:
(i) вычисляют значения взаимной корреляции между упомянутым ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний и упомянутыми принятыми ультразвуковыми колебаниями и (ii) идентифицируют максимум в упомянутых значениях взаимной корреляции как соответствующий времени прихода упомянутого текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний.
4. Способ по любому из пп. 1 и 2, в котором на упомянутом этапе сравнения:
(i) вычисляют значения взаимной ковариации между упомянутым ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний и упомянутыми принятыми ультразвуковыми колебаниями и (ii) идентифицируют максимум в упомянутых значениях взаимной ковариации как соответствующий времени прихода упомянутого текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний.
5. Способ по любому из пп. 1 и 2, в котором на упомянутом этапе сравнения:
(i) вычисляют значения подобия между упомянутым ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний и упомянутыми принятыми ультразвуковыми колебаниями и (ii) идентифицируют максимум в упомянутых значениях подобия как соответствующий времени прихода упомянутого текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний.
6. Способ по любому из пп. 1 и 2, в котором на упомянутом этапе сравнения идентифицируют изменения упомянутой поверхности, которые не изменяют время прихода упомянутого текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний.
- 6 031140
- 7 031140 колебаний, отраженных от дистальной поверхности упомянутой стенки и принятых на упомянутой проксимальной поверхности; и сравнивают упомянутый текущий импульс ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, отраженным от упомянутой дистальной поверхности упомянутой стенки и принятым на упомянутой проксимальной поверхности для обнаружения изменений упомянутой поверхности упомянутой стенки.
22. Система для обнаружения изменения поверхности стенки, причем упомянутая система содержит передатчик, выполненный с возможностью передачи импульса входных ультразвуковых колебаний на проксимальную поверхность упомянутой стенки, причем упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через упомянутую стенку и отражается от дистальной поверхности стенки с образованием текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности;
приемник, выполненный с возможностью приема ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности;
схему обработки, выполненную с возможностью получения сохраненного представления ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний, отраженных от дистальной поверхности упомянутой стенки и принятых на упомянутой проксимальной поверхности; и сравнения упомянутых принятых ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, отраженным от упомянутой дистальной поверхности упомянутой стенки и принятым на упомянутой проксимальной поверхности для обнаружения изменений упомянутой поверхности упомянутой стенки.
23. Устройство обработки сигналов для обнаружения изменения поверхности стенки с использованием импульса входных ультразвуковых колебаний, переданного на проксимальную поверхность упомянутой стенки, причем упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через упомянутую стенку и отражается от дистальной поверхности упомянутой стенки с образованием текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности, причем упомянутое устройство обработки сигналов содержит схему обработки, выполненную с возможностью получения сохраненного представления ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний, отраженных от дистальной поверхности упомянутой стенки и принятых на упомянутой проксимальной поверхности; и сравнения упомянутого текущего импульса ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, отраженным от упомянутой дистальной поверхности упомянутой стенки и принятым на упомянутой проксимальной поверхности для обнаружения изменений упомянутой поверхности упомянутой стенки.
Фиг. 1
7. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутый ранее обнаруженный импульс выходных ультразвуковых колебаний и упомянутые принятые ультразвуковые колебания преобразуют в одно из: частотной области и области вейвлет-преобразования перед упомянутым этапом сравнения.
- 8 031140
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Фиг. 5
8. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутое изменение упомянутой поверхности соответствует изменению толщины упомянутой стенки.
9. Способ по любому из пп.1-7, в котором упомянутое изменение упомянутой поверхности соответствует изменению профиля поверхности упомянутой стенки.
10. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутое представление представляет собой одно из последовательности выборочных значений, захваченных из упомянутого ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний; и смоделированного импульса выходных ультразвуковых колебаний, полученных из упомянутого ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний.
11. Способ по п.10, в котором упомянутый предыдущий импульс выходных ультразвуковых колебаний представляет собой непосредственно предыдущий импульс выходных ультразвуковых колебаний.
12. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутые принятые ультразвуковые колебания и упомянутый ранее обнаруженный импульс выходных ультразвуковых колебаний дискретизируют с повышением частоты перед упомянутым сравнением.
13. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором образцовый импульс согласуют с упомянутым принятым ультразвуковым колебанием и затем сравнивают с упомянутым ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний.
14. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутая стенка имеет по меньшей мере одну неоднородную поверхность.
15. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутая стенка образует трубу.
16. Способ по п.14, в котором упомянутую стенку подвергают коррозии, которая приводит к упомянутой неоднородной поверхности.
17. Способ по п.15 и 16, в котором упомянутая труба переносит коррозионно-активный флюид и определяют упомянутое изменение как используемое для контроля внутренней коррозии упомянутой трубы.
18. Способ по п.17, в котором определяют скорость изменения толщины упомянутой стенки для контроля скорости внутренней коррозии упомянутой трубы.
19. Способ по п.14, в котором упомянутую стенку подвергают эрозии, которая приводит к упомянутой неоднородной поверхности.
20. Способ по п.15 и 19, в котором упомянутая труба переносит многофазный флюид и определяют, что упомянутое изменение используется для контроля внутренней эрозии упомянутой трубы.
21. Способ обработки сигналов для обнаружения изменения поверхности стенки с использованием импульса входных ультразвуковых колебаний, переданного на проксимальную поверхность упомянутой стенки, причем упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через упомянутую стенку и отражается от дистальной поверхности упомянутой стенки с образованием текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности, причем упомянутый способ содержит этапы, на которых получают сохраненное представление ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых
- 9 031140
Фиг. 6
Д 1\ Ранее обнаруженный импульс выходных ультразвуковых колебаний 01 23456789 10 Время, мкс Принятые ультразвуковые колебания 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Время, мкс - Взаимная корреляция д / \JVvwv-—; -Задержка распространения \J
Взаимная корреляция (скользящее скалярное произведение) ► Для непрерывных функций “(ί®9)(0^ί-ί(τ)ρ(^τ)Λ ► Для дискретных функций
F () = ранее обнаруженный импульс выходных ультразвуковых колебаний g () = принятые ультразвуковые колебания
Фиг. 7
Фиг. 8
EA201591937A 2013-04-08 2014-03-26 Ультразвуковое обнаружение изменения поверхности стенки EA031140B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1306304.5A GB2512835A (en) 2013-04-08 2013-04-08 Ultrasonic detection of a change in a surface of a wall
PCT/GB2014/050957 WO2014167285A1 (en) 2013-04-08 2014-03-26 Ultrasonic detection of a change in a surface of a wall

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201591937A1 EA201591937A1 (ru) 2016-02-29
EA031140B1 true EA031140B1 (ru) 2018-11-30

Family

ID=48483516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201591937A EA031140B1 (ru) 2013-04-08 2014-03-26 Ультразвуковое обнаружение изменения поверхности стенки

Country Status (19)

Country Link
US (2) US10247704B2 (ru)
EP (1) EP2984447B1 (ru)
JP (1) JP6431042B2 (ru)
CN (1) CN105102924B (ru)
AU (1) AU2014252863B2 (ru)
CA (1) CA2904772C (ru)
DK (1) DK2984447T3 (ru)
EA (1) EA031140B1 (ru)
ES (1) ES2626975T3 (ru)
GB (1) GB2512835A (ru)
HR (1) HRP20171061T1 (ru)
HU (1) HUE033731T2 (ru)
LT (1) LT2984447T (ru)
NO (1) NO343431B1 (ru)
NZ (1) NZ712010A (ru)
PL (1) PL2984447T3 (ru)
PT (1) PT2984447T (ru)
RS (1) RS56200B1 (ru)
WO (1) WO2014167285A1 (ru)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2512835A (en) * 2013-04-08 2014-10-15 Permasense Ltd Ultrasonic detection of a change in a surface of a wall
US10247705B2 (en) 2014-10-01 2019-04-02 Sensor Networks, Inc. Asset-condition monitoring system
US10908130B2 (en) 2014-10-01 2021-02-02 Sensor Networks, Inc. Asset integrity monitoring using cellular networks
US10330587B2 (en) 2015-08-31 2019-06-25 Exxonmobil Upstream Research Company Smart electrochemical sensor for pipeline corrosion measurement
JP6524884B2 (ja) * 2015-10-21 2019-06-05 日本製鉄株式会社 管状体の内面検査方法
JP6557125B2 (ja) * 2015-11-27 2019-08-07 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 超音波減肉検査方法および検査装置
CN106979761B (zh) * 2016-01-18 2020-07-07 中国电力科学研究院 一种锂离子电池内部各层级厚度及表面形貌的检测方法
US11307063B2 (en) 2016-12-23 2022-04-19 Gtc Law Group Pc & Affiliates Inspection robot for horizontal tube inspection having vertically positionable sensor carriage
EP3974823B1 (en) 2016-12-23 2024-03-06 Gecko Robotics, Inc. Inspection robot
WO2019036453A1 (en) * 2017-08-14 2019-02-21 Quest Integrated, Llc MONITORING CORROSION SPEED USING ULTRASOUND, AND ASSOCIATED SYSTEMS AND METHODS
CN108120405B (zh) * 2017-12-20 2019-07-23 浙江大学 微发泡注塑成型制品表面粗糙度的超声在线检测方法和装置
CN108519443A (zh) * 2018-04-16 2018-09-11 航天特种材料及工艺技术研究所 一种变厚度材料缺陷超声c扫检测方法
US10986183B2 (en) * 2018-05-02 2021-04-20 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Data management in a network environment
CN109765300A (zh) * 2019-01-30 2019-05-17 清华大学 金属管道剩余壁厚的检测方法及装置
EP3934861A4 (en) 2019-03-08 2022-12-07 Gecko Robotics, Inc. INSPECTION ROBOT
CN109931896B (zh) * 2019-03-21 2021-08-03 浙江未来技术研究院(嘉兴) 一种高温或低温被测管道壁厚检测方法、设备及系统
CN111006625B (zh) * 2019-11-14 2021-04-27 郑州海为电子科技有限公司 平面位移测量装置、平面运动设备及其使用方法
CN111486804B (zh) * 2020-06-15 2021-10-08 东莞职业技术学院 用于精密部件厚度测量的信号处理方法及测量方法
CN112684002B (zh) * 2020-11-26 2021-12-14 北京理工大学 连续变厚度工件超声扫查方法
US11865698B2 (en) 2021-04-20 2024-01-09 Gecko Robotics, Inc. Inspection robot with removeable interface plates and method for configuring payload interfaces
WO2022226222A1 (en) 2021-04-22 2022-10-27 Gecko Robotics, Inc. Systems, methods, and apparatus for ultra-sonic inspection of a surface

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4669310A (en) * 1986-03-26 1987-06-02 The Babcock & Wilcox Company High frequency ultrasonic technique for measuring oxide scale on the inner surface of boiler tubes
JP2011141236A (ja) * 2010-01-08 2011-07-21 Ihi Inspection & Instrumentation Co Ltd 減衰材の肉厚算出方法及びその装置

Family Cites Families (69)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3554013A (en) * 1969-07-22 1971-01-12 Branson Instr Pulse-echo ultrasonic thickness gauge with error prevention circuit
JPS5217433B2 (ru) * 1972-10-10 1977-05-16
DE2422439C2 (de) * 1974-05-09 1983-12-08 Krautkrämer GmbH, 5000 Köln Verfahren zur Fehlerblendeneinstellung bei einem Ultraschallprüfverfahren
BE840456A (fr) * 1975-04-22 1976-10-07 Dispositif de mesure precise des dimensions d'un objet par ultra-sons
DE2610457C2 (de) * 1976-03-10 1978-08-10 Karl Deutsch Pruef- Und Messgeraetebau, 5600 Wuppertal Verfahren zur automatischen Nachführung von Anzeigenerwartungsbereichen bei der Ultraschallprüfung
DE2620590C3 (de) * 1976-05-10 1981-11-12 Krautkrämer, GmbH, 5000 Köln Verfahren zur Blendensetzung während der automatisierten Prüfstückdickenmessung und/oder zerstörungsfreien Werkstoffprüfung mit Ultraschall
DE3069118D1 (en) * 1979-01-08 1984-10-18 Schlumberger Electronics Uk Method and apparatus for ultrasonic measurement of thickness
US4299128A (en) * 1980-04-21 1981-11-10 Gruber George J Ultrasonic satellite-pulse technique for characterizing defects of arbitrary shape
US4435984A (en) * 1980-04-21 1984-03-13 Southwest Research Institute Ultrasonic multiple-beam technique for detecting cracks in bimetallic or coarse-grained materials
US4428237A (en) * 1980-11-13 1984-01-31 Electric Power Research Institute, Inc. System and method for measuring ultrasonic return signals
JPS5892811A (ja) * 1980-12-08 1983-06-02 Teitsuu Denshi Kenkyusho:Kk 超音波式厚さ測定方法
DE3139570C2 (de) * 1981-10-05 1983-09-29 Krautkrämer GmbH, 5000 Köln Verfahren und Schaltungsvorrichtung zur Bestimmung und Darstellung von Maximalwerten der von Reflektoren in einem Prüfstück reflektierten Ultraschallsignale
US4541064A (en) * 1982-08-11 1985-09-10 Livingston Waylon A Process for ultrasonic testing of tubular goods
US4437332A (en) * 1982-09-30 1984-03-20 Krautkramer-Branson, Inc. Ultrasonic thickness measuring instrument
US4545248A (en) * 1983-06-16 1985-10-08 Kabushiki Kaisha Tokyo Keiki Ultrasonic thickness gauge
JPS6064282A (ja) * 1983-09-19 1985-04-12 Nissan Motor Co Ltd 超音波式距離測定装置
DE3401144C1 (de) * 1984-01-14 1984-10-25 Krautkrämer GmbH, 5000 Köln Schaltungsvorrichtung zur Korrektur des Schallaufwegfehlers bei der Wanddickenmessung mit Ultraschallimpulsen
US4649749A (en) * 1985-02-19 1987-03-17 J. W. Harley Pump Works, Inc. Ultrasonic tranducer
US4658649A (en) * 1985-06-06 1987-04-21 Combustion Engineering, Inc. Ultrasonic method and device for detecting and measuring defects in metal media
US4799177A (en) * 1985-12-31 1989-01-17 The Boeing Company Ultrasonic instrumentation for examination of variable-thickness objects
JPS63145908A (ja) * 1986-12-09 1988-06-18 Babcock Hitachi Kk 厚さ測定方法
US4953147A (en) * 1987-11-04 1990-08-28 The Stnadard Oil Company Measurement of corrosion with curved ultrasonic transducer, rule-based processing of full echo waveforms
US5009103A (en) * 1988-02-01 1991-04-23 Tokyo Keiki Co., Ltd. Ultrasonic thickness measuring method and apparatus
WO1989011651A1 (en) * 1988-05-20 1989-11-30 Moskovskoe Vysshee Tekhnicheskoe Uchilische Imeni Method for ultrasonically checking weld seams of articles
US4881409A (en) * 1988-06-13 1989-11-21 Westinghouse Electric Corp. Multi-point wall thickness gage
US4929896A (en) * 1988-12-29 1990-05-29 Atlantic Richfield Company Transient electromagnetic method for detecting irregularies on conductive containers having variations in jacket thickness
JPH03188390A (ja) * 1989-12-19 1991-08-16 Touden Kogyo Kk 配管内部における海生物付着状況の測定方法
US5072388A (en) * 1990-01-31 1991-12-10 Union Oil Company Of California Lined casing inspection method
JP2697508B2 (ja) * 1992-09-03 1998-01-14 日本鋼管株式会社 炉壁の超音波厚さ計測方法
US5723791A (en) 1993-09-28 1998-03-03 Defelsko Corporation High resolution ultrasonic coating thickness gauge
JP3421412B2 (ja) * 1993-12-28 2003-06-30 株式会社東芝 配管減肉測定方法と装置
US5557970A (en) * 1994-01-10 1996-09-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Automated thickness measurement system
DE4414030C1 (de) * 1994-04-22 1995-08-10 Abb Research Ltd Verfahren zur Messung der Dicke einer Schicht und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE19617455C2 (de) 1996-05-02 1998-04-09 Siemens Ag Verfahren zur Ultraschallprüfung eines Werkstückes
US5952577A (en) * 1997-07-21 1999-09-14 Sonotron Ltd. Ultrasonic imaging system
US5965818A (en) * 1998-01-15 1999-10-12 Shell Oil Company Ultrasonic Lamb wave technique for measurement of pipe wall thickness at pipe supports
US6035717A (en) * 1998-05-12 2000-03-14 Krautkramer Branson, Inc. Method and apparatus for measuring the thickness of a coated material
JP4050470B2 (ja) * 1999-03-01 2008-02-20 株式会社エッチアンドビーシステム 超音波探知装置及びそれを使用した超音波探知方法
JP2000275035A (ja) * 1999-03-23 2000-10-06 Kawasaki Steel Corp 管厚測定装置
US6622561B2 (en) * 2001-08-14 2003-09-23 Varco I/P, Inc. Tubular member flaw detection
RU2212660C1 (ru) * 2001-12-25 2003-09-20 ЗАО "Нефтегазкомплектсервис" Способ внутритрубного ультразвукового контроля
US7495455B2 (en) 2002-06-28 2009-02-24 Solar Wide Industrial Limited Stud sensing device
JP3713007B2 (ja) * 2002-09-26 2005-11-02 菱電湘南エレクトロニクス株式会社 超音波検査装置
FR2852391B1 (fr) * 2003-03-11 2005-09-09 Oxand Procede et systeme pour surveiller(monitoring) le comportement d'une tuyauterie contenant un fluide sous pression
US7194907B2 (en) * 2003-06-16 2007-03-27 R/D Tech Instruments Inc. Method for measuring part thickness having an external coating using impedance matching delay lines
FR2866119B1 (fr) 2004-02-05 2006-09-15 Snecma Moteurs Procede de mesure de l'adherence d'un revetement sur un substrat
US8428910B2 (en) * 2004-06-14 2013-04-23 Wanda G. Papadimitriou Autonomous fitness for service assessment
JP4470655B2 (ja) * 2004-09-01 2010-06-02 Ｊｆｅスチール株式会社 超音波によるスポット溶接部の評価方法及び装置
JP2006078243A (ja) * 2004-09-08 2006-03-23 Yohei Kawamura 埋没物体の非破壊形状診断方法およびその装置
WO2006054330A1 (ja) * 2004-11-16 2006-05-26 H & B System Co., Ltd. 共振現象を利用した超音波探査方法およびその装置
JP4764921B2 (ja) * 2006-05-12 2011-09-07 株式会社エッチアンドビーシステム 共振現象を利用した超音波探査方法
CN100510615C (zh) * 2007-10-25 2009-07-08 上海交通大学 基于导向波的盘式制动器摩擦片磨损程度检测系统
US8679019B2 (en) * 2007-12-03 2014-03-25 Bone Index Finland Oy Method for measuring of thicknesses of materials using an ultrasound technique
FR2925690B1 (fr) * 2007-12-21 2010-01-01 V & M France Controle non destructif,en particulier pour des tubes en cours de fabrication ou a l'etat fini.
US8117918B2 (en) * 2008-03-14 2012-02-21 Expro Meters, Inc. Method and apparatus for determining pipewall thickness using one or more ultrasonic sensors
DE102008042278A1 (de) * 2008-06-13 2009-12-24 Ge Inspection Technologies Gmbh Verfahren zur zerstörungsfreien Ultraschalluntersuchung sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
JP5301913B2 (ja) * 2008-08-05 2013-09-25 株式会社Ｉｈｉ検査計測 超音波肉厚算出方法及びその装置
JP2010164403A (ja) * 2009-01-15 2010-07-29 Panasonic Corp 超音波測定方法
US8577629B2 (en) * 2009-03-25 2013-11-05 Olympus Ndt Method and system for transducer element fault detection for phased array ultrasonic instruments
CA2774369C (en) * 2009-09-18 2017-02-14 Conocophillips Company High precision ultrasonic corrosion rate monitoring
US8156784B2 (en) * 2009-12-04 2012-04-17 Olympus Ndt, Inc. System and method for derivation and real-time application of acoustic V-path correction data
CN101806590B (zh) * 2010-03-25 2011-12-14 南京卓实电气有限责任公司 一种利用高次驻波谐振定量检测弹性板厚度的方法
WO2012094298A1 (en) * 2011-01-06 2012-07-12 The Lubrizol Corporation Ultrasonic measurement
EP2729062B1 (en) * 2011-07-05 2017-10-11 Koninklijke Philips N.V. A method, device and system for determining the moment at which status of an artery switches from open to closed and vice versa for an artery of interest under a changing pressure
EP2836829A1 (en) * 2012-03-29 2015-02-18 The Lubrizol Corporation Ultrasonic measurement
KR20150036193A (ko) * 2012-06-27 2015-04-07 더루우브리졸코오포레이션 초음파 측정
FR2999677B1 (fr) * 2012-12-18 2015-01-16 V & M France Element de conduite equipe
GB2512835A (en) * 2013-04-08 2014-10-15 Permasense Ltd Ultrasonic detection of a change in a surface of a wall
US20160202052A1 (en) * 2013-09-30 2016-07-14 The Lubrizol Corporation Ultrasonic measurement

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4669310A (en) * 1986-03-26 1987-06-02 The Babcock & Wilcox Company High frequency ultrasonic technique for measuring oxide scale on the inner surface of boiler tubes
JP2011141236A (ja) * 2010-01-08 2011-07-21 Ihi Inspection & Instrumentation Co Ltd 減衰材の肉厚算出方法及びその装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JARVIS A. J. C.; CEGLA F. B.: "Application of the distributed point source method to rough surface scattering and ultrasonic wall thickness measurement", THE JOURNAL OF THE ACOUSTICAL SOCIETY OF AMERICA, AMERICAN INSTITUTE OF PHYSICS FOR THE ACOUSTICAL SOCIETY OF AMERICA, NEW YORK, NY, US, vol. 132, no. 3, 1 September 2012 (2012-09-01), New York, NY, US, pages 1325 - 1335, XP012163232, ISSN: 0001-4966, DOI: 10.1121/1.4740484 *

Also Published As

Publication number Publication date
HUE033731T2 (en) 2017-12-28
JP6431042B2 (ja) 2018-11-28
US20190137453A1 (en) 2019-05-09
PL2984447T3 (pl) 2017-10-31
EP2984447A1 (en) 2016-02-17
AU2014252863A1 (en) 2015-09-24
US20160033453A1 (en) 2016-02-04
GB2512835A (en) 2014-10-15
PT2984447T (pt) 2017-06-21
JP2016519300A (ja) 2016-06-30
NO20151351A1 (en) 2015-10-08
CN105102924A (zh) 2015-11-25
GB201306304D0 (en) 2013-05-22
AU2014252863B2 (en) 2016-08-18
LT2984447T (lt) 2017-08-25
EP2984447B1 (en) 2017-04-12
US10627371B2 (en) 2020-04-21
HRP20171061T1 (hr) 2017-10-06
US10247704B2 (en) 2019-04-02
CA2904772C (en) 2019-03-19
EA201591937A1 (ru) 2016-02-29
CN105102924B (zh) 2018-01-02
CA2904772A1 (en) 2014-10-16
NO343431B1 (en) 2019-03-04
NZ712010A (en) 2017-02-24
WO2014167285A1 (en) 2014-10-16
DK2984447T3 (en) 2017-07-24
RS56200B1 (sr) 2017-11-30
ES2626975T3 (es) 2017-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA031140B1 (ru) Ультразвуковое обнаружение изменения поверхности стенки
DK202000051Y3 (da) Forbedret gennemløbstidsultralydsflowmåler
JP6568085B2 (ja) 超音波エネルギーの発信及び受信を通して動粘度を求めるための方法及び装置
EP3488203A2 (en) Noninvasive acoustical property measurement of fluids
JP2019070627A (ja) 非破壊検査システム
EP1565708B1 (en) Ultrasonic signal processing method and applications thereof
Rodríguez et al. Automatic simultaneous measurement of phase velocity and thickness in composite plates using iterative deconvolution
JP5801956B2 (ja) 伝播速度測定装置、伝播速度測定プログラム、及び伝播速度測定方法
JP2011047763A (ja) 超音波診断装置
JP2011141236A (ja) 減衰材の肉厚算出方法及びその装置
Bjorndal et al. A novel approach to acoustic liquid density measurements using a buffer rod based measuring cell
US10620162B2 (en) Ultrasonic inspection methods and systems
JP4405821B2 (ja) 超音波信号検出方法及び装置
JP2010038710A (ja) 超音波肉厚算出方法及びその装置
Benus Measurement cell for sound speed in liquids: Pulse-echo buffer rod method
WO2014204484A1 (en) Cable measurement device
Hayashi et al. Defect imaging with guided waves propagating in a long range
Fateri Advanced signal processing techniques for multimodal ultrasonic guided wave response
Li et al. A Phase Spectrum Method for the Measurement of Liquid-Layer Thickness
Gao et al. Acoustic-based wireless signal transmission for precision metrology: Accuracy and reliability
Birleanu et al. Estimation of thermo-hydrodynamic parameters in energy production systems using non-stationary signal processing

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM BY KG TJ