ES2943632T3 - Determinación sin contacto de características de un revestimiento - Google Patents

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Abstract

Se proporcionan sistemas para determinar características sin contacto de un recubrimiento en capas. Dichos sistemas comprenden una unidad de determinación y una unidad de medición que incluye un escáner de revestimiento, un explorador de vibraciones y una disposición óptica. El escáner de recubrimiento incluye un transmisor protegido contra ingreso para emitir radiación de escaneo y un receptor protegido contra ingreso para detectar la radiación de interacción causada por la interacción de la radiación de escaneo con la(s) capa(s) de revestimiento. El explorador de vibraciones incluye un emisor protegido contra ingreso para emitir radiación de exploración y un sensor protegido contra ingreso para detectar la radiación de reflexión causada por la reflexión de la radiación de exploración en el revestimiento para detectar una vibración del revestimiento dependiendo de la radiación de reflexión. La disposición óptica guía la radiación de barrido y/o la radiación de exploración hacia la dirección de radiación común, y guía la radiación de interacción hacia el receptor protegido contra ingreso y/o la radiación de reflexión hacia el sensor protegido contra ingreso. La unidad de determinación determina las características del revestimiento en función de la radiación de interacción detectada por el escáner de revestimiento y la vibración detectada por el explorador de vibraciones. También se proporcionan métodos y programas informáticos ejecutables en dichos sistemas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Determinación sin contacto de características de un revestimiento
La presente divulgación se refiere a sistemas para determinar sin contacto una o más características de un revestimiento con varias capas. La presente divulgación se refiere además a procedimientos realizables en o por dichos sistemas, y a programas informáticos adecuados para realizar dichos procedimientos.
ANTECEDENTES
En el estado de la técnica se conocen diferentes procedimientos y sistemas para determinar sin contacto una o más características de un revestimiento con una o más capas. Una característica típica de un revestimiento que se extrae mediante dichos procedimientos y sistemas conocidos es el espesor del revestimiento o el espesor de cada capa del revestimiento.
Algunos de dichos procedimientos y sistemas conocidos no son adecuados para entornos con elementos distorsionantes tal como, por ejemplo, polvo, agua, partículas de pintura u otros agentes externos que se encuentran normalmente presentes en, por ejemplo, líneas de fabricación. Dichos procedimientos y sistemas se basan en componentes muy sensibles y, por lo tanto, pueden producir resultados distorsionados debido a las distorsiones causadas por el polvo, el agua, las partículas de pintura u otros agentes distorsionantes.
Algunos otros procedimientos y sistemas conocidos para determinar sin contacto una o más características de un revestimiento no producen buenos resultados debido a vibraciones. Es sabido que en las líneas de fabricación, las vibraciones están muy presentes y son inevitables. Por lo tanto, dichos otros procedimientos y sistemas no son adecuados para ese tipo de entornos con vibraciones.
Ellrich, F. et al. “Tera Herczt quality inspection for automotive and aviation industries”, Journal of Infrared, Millimeter, and Tera Herczt Waves, 2020, divulga ejemplos de determinadores sin contacto de características de un revestimiento utilizando un escáner (de Tera Hercios) de revestimientos. En un ejemplo, se detectan vibraciones por medio de un interferómetro de medición de desplazamiento de alta velocidad (DMI: high-speed displacement-measuring interferometer) que son compensadas, estando el DMI y el escáner de revestimiento protegidos contra intrusioness colineales. El sistema de este ejemplo, por lo tanto, no comprende un espejo con el propósito de reflejar una radiación.
El documento US2020240909 divulga procedimientos y aparatos para detectar un haz de THz pulsado con una corrección basada en un tiempo de ida y vuelta.
Un objeto de la divulgación es proporcionar nuevos procedimientos, sistemas y programas informáticos destinados a resolver al menos algunos de los problemas mencionados anteriormente.
RESUMEN
En un aspecto, se proporciona un sistema para determinar sin contacto una o más características de un revestimiento con una o más capas. El sistema comprende una pluralidad de unidades que tienen una unidad de determinación y una unidad de medición. La unidad de medición incluye un escáner de revestimiento protegido contra intrusiones, un explorador de vibraciones protegido contra intrusiones y una disposición óptica. El escáner de revestimiento protegido contra intrusiones incluye un transmisor protegido contra intrusiones configurado para emitir, en uso, una radiación de escaneo y un receptor protegido contra intrusiones configurado para detectar, en uso, una radiación de interacción causada por la interacción de la radiación de escaneo con la una o más capas del revestimiento. El explorador de vibraciones protegido contra intrusiones incluye un emisor protegido contra intrusiones configurado para emitir, en uso, una radiación de exploración y un sensor protegido contra intrusiones configurado para detectar, en uso, una radiación de reflexión causada por la reflexión de la radiación de exploración en el revestimiento para detectar una vibración del revestimiento en función de la radiación de reflexión. La disposición óptica incluye o bien al menos un espejo configurado para reflejar, en uso, la radiación de escaneo hacia una dirección de radiación común con la radiación de exploración y al menos un espejo configurado para reflejar, en uso, la radiación de interacción hacia el receptor protegido contra intrusiones, o bien al menos un espejo configurado para reflejar, en uso, la radiación de exploración hacia una dirección de radiación común con la radiación de escaneo y al menos un espejo configurado para reflejar, en uso, la radiación de reflexión hacia el sensor protegido contra intrusiones. La unidad de determinación está configurada para determinar la una o más características del revestimiento en función de la radiación de interacción detectada por el escáner de revestimiento protegido contra intrusiones y la vibración detectada por el explorador de vibraciones protegido contra intrusiones.
El sistema sugerido permite obtener resultados muy eficaces en entornos con vibraciones y partículas distorsionantes, tal como por ejemplo polvo, agua, partículas de pintura, etc. Entornos típicos de este tipo son, por ejemplo, líneas de fabricación. El sistema propuesto permite que el escáner de revestimiento protegido contra intrusiones y el explorador de vibraciones protegido contra intrusiones coexistan y cooperen en el mismo sistema de manera más fiable en comparación con sistemas de la técnica anterior. La disposición óptica permite que las respectivas radiaciones emitidas por el escáner de revestimiento y el explorador de vibraciones converjan en una trayectoria final de modo que inciden sustancialmente en el mismo punto o área del revestimiento. Por lo tanto, con el sistema propuesto se obtiene un doble efecto de forma simultánea: coexistencia cooperativa del escáner de revestimiento protegido contra intrusiones y explorador de vibraciones protegido contra intrusiones en el mismo sistema, y una compensación fiable de vibraciones debido a que tanto las radiaciones emitidas por el escáner de revestimiento como por el explorador de vibraciones son guiadas para que incidan sustancialmente en el mismo punto o área del revestimiento. Esta coincidencia de puntos o zonas de incidencia implica que se detectan vibraciones en el mismo punto en el que se examina el revestimiento y, por lo tanto, se pueden aplicar compensaciones de vibraciones más fiables.
Las protecciones contra intrusiones utilizadas en sistemas según la presente divulgación pueden satisfacer correspondientes normas que incluyen la clasificación y calificación del grado de protección proporcionado por carcasas mecánicas y recintos eléctricos contra intrusiones, polvo, contacto accidental y agua. Ejemplos de dichas normas son, por ejemplo, la norma europea EN 60529, la norma IEC 60529, etc. Dicha norma IEC 60529 se conoce a veces como Código Internacional de Protección, y está publicada por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC: International Electro technical Commission).
Según algunas formas de realización, cada uno de los espejos puede ser móvil, de modo que se puede ajustar su inclinación para optimizar la reflexión de la radiación de escaneo y la radiación de interacción o la reflexión de la radiación de exploración y la radiación de reflexión.
En configuraciones que no se encuentran dentro del alcance de las reivindicaciones, la disposición óptica puede incluir al menos una lente configurada para guiar, en uso, la radiación de escaneo y/o la radiación de exploración hacia la dirección de radiación común y al menos una lente configurada para guiar, en uso, la radiación de interacción hacia el receptor protegido contra intrusiones y/o la radiación de reflexión hacia el sensor protegido contra intrusiones. La al menos una lente para guiar la radiación de escaneo y/o la radiación de exploración y la al menos una lente para guiar la radiación de interacción y/o la radiación de reflexión pueden ser, en algunas configuraciones, la misma al menos una lente. En algunos ejemplos, una sola lente puede ser suficiente para provocar todo el guiado deseado. El guiado de la radiación o radiaciones correspondientes por medio de la lente o lentes puede ser implementado a través de características de enfoque adecuadas, y/o características de colimación adecuadas, y/o características de transparencia, y/o cualquier otra característica óptica conveniente de la lente o lentes.
En algunos ejemplos, la pluralidad de unidades puede incluir una unidad de posicionamiento configurada para mover, en uso, la unidad de medición hacia una posición objetivo con respecto al revestimiento a examinar. La posición objetivo puede ser tal que, en uso, la dirección de radiación común es sustancialmente perpendicular con respecto al revestimiento. La posición objetivo puede ser tal que, en uso, el transmisor protegido contra intrusiones del escáner de revestimiento y/o el emisor protegido contra intrusiones del explorador de vibraciones se encuentran a una distancia objetivo con respecto al revestimiento.
La unidad de posicionamiento puede incluir un detector de posición configurado para detectar cuándo la unidad de medición alcanza la posición objetivo. El detector de posición se puede basar en, por ejemplo, un conjunto de sensores de triangulación que pueden estar asistidos o no por el explorador de vibraciones. Dicho sistema de triangulación puede utilizar información procedente del explorador de vibraciones para detectar cuándo la unidad de medición alcanza la posición objetivo. De este modo, la posición objetivo se puede detectar con mayor fiabilidad. La unidad de posicionamiento puede incluir un actuador configurado para mover la unidad de medición hacia la posición objetivo. El actuador puede incluir, por ejemplo, un brazo robótico o similar.
En algunas configuraciones, el escáner de revestimiento puede ser un escáner de Tera Hercios o THz.
En otro aspecto, se proporciona un procedimiento de determinar sin contacto una o más características de un revestimiento con una o más capas. El procedimiento comprende operar un escáner de revestimiento protegido contra intrusiones (en una unidad de medición), operar un explorador de vibraciones (en la unidad de medición) y operar una unidad de determinación. El escáner de revestimiento es operado para hacer que un transmisor protegido contra intrusiones del escáner de revestimiento protegido contra intrusiones emita una radiación de escaneo, y para hacer que un receptor protegido contra intrusiones del escáner de revestimiento protegido contra intrusiones detecte una radiación de interacción causada por la interacción de la radiación de escaneo con la una o más capas del revestimiento. El explorador de vibraciones protegido contra intrusiones es operado para hacer que un emisor protegido contra intrusiones del explorador de vibraciones emita una radiación de exploración, y para hacer que un sensor protegido contra intrusiones del explorador de vibraciones protegido contra intrusiones detecte una radiación de reflexión causada por la reflexión de la radiación de exploración en el revestimiento para detectar una vibración del revestimiento en función de la radiación de reflexión. La unidad de determinación es operada para provocar la determinación de la una o más características del revestimiento en función de la radiación de interacción detectada por el escáner de revestimiento protegido contra intrusiones y la vibración detectada por el explorador de vibraciones protegido contra intrusiones, en el que o bien la radiación de escaneo es reflejada por al menos un espejo hacia una dirección de radiación común con la radiación de exploración y la radiación de interacción es reflejada por al menos un espejo hacia el receptor protegido contra intrusiones, o bien la radiación de exploración es reflejada por al menos un espejo hacia una dirección de radiación común con la radiación de escaneo y la radiación de reflexión es reflejada por al menos un espejo hacia el sensor protegido contra intrusiones, estando incluido cada uno de dichos espejos en una disposición óptica en la unidad de medición.
En algunos ejemplos, la operación de la unidad de determinación puede comprender generar una señal simulada en base a un modelo físico, y la realización de un proceso de optimización para optimizar uno o más parámetros del modelo físico para modificar la señal simulada hasta que la señal simulada se ajuste a la radiación de interacción detectada por el receptor protegido contra intrusiones del escáner de revestimiento. El proceso de optimización se puede basar en al menos una de las siguientes técnicas: una Evolución Diferencial Discreta, una Optimización Global Topográfica, una optimización Basin-hopping, una optimización SHG o una optimización de Annealing Dual. El proceso de optimización puede ser un proceso de optimización adaptativo e iterativo con criterios de parada basados en una función de error. El proceso de optimización se realiza en el dominio de tiempo y/o en el dominio de frecuencia.
Se puede determinar que la señal simulada se ajusta a la radiación de interacción detectada cuando una desviación entre la señal simulada y la radiación de interacción detectada está dentro de un umbral de aceptabilidad.
La una o más características del revestimiento se pueden determinar en función de uno o más parámetros optimizados del modelo físico. Dado que dichos parámetros optimizados han provocado que la señal simulada se ajuste a la radiación de interacción detectada, dichos parámetros optimizados caracterizan la interacción de la radiación de escaneo con la una o más capas del revestimiento. En particular, la una o más características del revestimiento se pueden determinar en función del uno o más parámetros optimizados del modelo físico y de una compensación de vibración basada en la vibración detectada por el explorador de vibraciones.
En algunas implementaciones, el procedimiento puede incluir además el almacenamiento de conocimiento obtenido durante la ejecución del procedimiento en una base de conocimiento. Dicho conocimiento puede incluir uno o más elementos de conocimiento, tales como, por ejemplo, el modelo físico optimizado, el uno o más parámetros optimizados del modelo físico, la evolución del uno o más parámetros durante el proceso de optimización, la una o más características determinadas del revestimiento, su correlación/relación con uno o más de los otros elementos de conocimiento, etc.
El proceso de optimización puede incluir recuperar de la base de conocimiento un modelo físico optimizado a utilizar como modelo físico para generar la señal simulada.
La operación del escáner de revestimiento para provocar la detección de la radiación de interacción puede incluir la aplicación a la radiación de interacción detectada de una o más técnicas de filtrado para reducción de ruido. Las técnicas de filtrado para la reducción del ruido pueden incluir, por ejemplo, un filtro de mínimos cuadrados recursivos, un filtro de Wiener-Kolmogorov, mínimo error cuadrático medio, un filtro de Kalman, un filtro de Bishrink, una representación teórica libre de ruido de la radiación de interacción detectada, algoritmos genéticos combinados con umbralización adaptativa, funciones de umbralización y filtro adaptado junto con técnicas de transformación como Fourier, Wavelets y descomposición modal empírica EMD, etc.
La una o más características del revestimiento que son determinables por procedimientos según la presente divulgación pueden incluir una o más de las siguientes características: número de capas, espesor por cada capa, nivel de mezcla de capas, índice de refracción por cada capa, parámetros eléctricos por cada capa, parámetros magnéticos por cada capa, parámetros electromagnéticos por cada capa, coeficientes de Fresnel, constantes de propagación, ángulos de propagación, rugosidad.
En otro aspecto más, se proporciona un programa informático que comprende instrucciones de programa para hacer que un sistema informático realice procedimientos de determinación sin contacto de una o más características de un revestimiento, tal como los que se describen en otras partes de la divulgación. El programa informático puede estar incorporado en un medio del almacenaje y/o ser portado en una señal portadora.
En un aspecto aún más adicional, se proporciona un sistema informático para determinar sin contacto una o más características de un revestimiento, comprendiendo el sistema informático una memoria y un procesador, que incorpora instrucciones almacenadas en la memoria y que son ejecutables por el procesador, y comprendiendo las instrucciones una funcionalidad o funcionalidades para ejecutar procedimientos de determinación sin contacto de una o más características de un revestimiento, tales como los que se describen en otras partes de la divulgación.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
A continuación se describirán ejemplos no limitativos de la divulgación, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra de forma esquemática sistemas para determinar sin contacto una o más características de un revestimiento según ejemplos.
La Figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra de forma esquemática sistemas para determinar sin contacto una o más características de un revestimiento según otros ejemplos.
Las Figuras 3a y 3b son diagramas de bloques que ilustran de forma esquemática diferentes ejemplos de sistemas para determinar sin contacto una o más características de un revestimiento según la presente divulgación.
La Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra de forma esquemática procedimientos de determinación sin contacto de una o más características de un revestimiento según ejemplos.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE EJEMPLOS
La Figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra de forma esquemática sistemas para determinar sin contacto una o más características de un revestimiento 100 según ejemplos. El revestimiento 100 puede comprender unas capas 102 con una capa más externa 101 y una capa más interna 116. Como se ilustra de forma general en esta figura, dichos sistemas para determinar sin contacto una o más características de un revestimiento con capas 100 comprenden una pluralidad de unidades o módulos que tienen una unidad o módulo de determinación (que no se muestra) y una unidad o módulo de medición 103 que incluye un módulo de escaneo de revestimiento 104, un módulo de exploración de vibraciones 105 y un módulo de disposición óptica 106. El escáner de revestimiento 104 incluye un transmisor protegido contra intrusiones 107 configurado de tal manera que, en uso, emite una radiación de escaneo 108, y un receptor protegido contra intrusiones 109 configurado de tal manera que, en uso, detecta una radiación de interacción 110 causada por la interacción de la radiación de escaneo 108 con la una o más capas 102 del revestimiento 100. El explorador de vibraciones 105 incluye un emisor protegido contra intrusiones 111 configurado de tal manera que, en uso, transmite o emite una radiación de exploración 112, y un sensor protegido contra intrusiones 113 configurado de tal manera que, en uso, recibe una radiación de reflexión 114 causada por la reflexión de la radiación de exploración 112 en el revestimiento 100 para detectar una vibración del revestimiento 100 en función de la radiación de reflexión 114.
Según la Figura 1, la radiación de escaneo 108 se puede emitir sustancialmente perpendicular con respecto al revestimiento 100, y la radiación de exploración 112 se puede emitir con su eje longitudinal sustancialmente perpendicular con respecto al eje longitudinal de la radiación de escaneo 108. La radiación de interacción 110 puede seguir una trayectoria "inversa" esperada (desde el revestimiento 100 hacia el escáner de revestimiento 104) causada por la interacción de la radiación de escaneo 108 con las capas 102 del revestimiento 100. De modo similar, la radiación de reflexión 114 también puede seguir una trayectoria "inversa" esperada (desde el revestimiento 100 hacia el explorador de vibraciones 105) causada por la reflexión de la radiación de exploración 112 en el revestimiento 100. En configuraciones alternativas, la disposición del escáner de revestimiento 104 y del explorador de vibraciones 105 puede ser intercambiable entre sí y la configuración global puede producir los mismos efectos o similares a los descritos con respecto a la Figura 1.
La disposición óptica 106 está configurada de tal manera que, en uso, guía la radiación de escaneo 108 y/o la radiación de exploración 112 hacia un punto o una dirección de radiación común 115 y guía la radiación de interacción 110 hacia el receptor protegido contra intrusiones 109 y/o la radiación de reflexión 114 hacia el sensor protegido contra intrusiones 113. En particular, según se muestra de forma general en la Figura 1, la disposición óptica 106 incluye un espejo 106c configurado para reflejar la radiación de exploración 112 (procedente del emisor protegido contra intrusiones 111) hacia el punto o la dirección de radiación común 115 y la radiación de reflexión 114 (procedente del revestimiento 100) hacia el sensor protegido contra intrusiones 113. En implementaciones alternativas, la radiación de exploración 112 se puede emitir "directamente" (es decir, sin ninguna redirección o reflexión) perpendicularmente hacia el revestimiento 100, y el espejo correspondiente puede reflejar la radiación de escaneo 108 perpendicularmente hacia el revestimiento 100 y la radiación de interacción 110 hacia el receptor protegido contra intrusiones 109.
Según los ejemplos particulares de la Figura 1, el espejo 106c puede cambiar la dirección de la radiación de exploración 112 y de la radiación de reflexión 114 sustancialmente 90° en cada caso. Esto es coherente con el hecho de que, en dichos ejemplos particulares, la radiación de escaneo 108 se emite "directamente", es decir, sin ninguna redirección/reflexión, y sustancialmente perpendicular con respecto al revestimiento 100, y la radiación de exploración 112 se emite sustancialmente perpendicular con respecto a la radiación de escaneo 108. Principios idénticos o similares se pueden aplicar a la radiación de interacción 110 y la radiación de reflexión 114, pero en dirección inversa con respecto a la radiación de escaneo 108 y a la radiación de exploración 112, respectivamente.
El espejo 106c puede ser móvil para ajustar una inclinación del espejo 106c con el fin de optimizar la reflexión de la radiación de escaneo 108 y/o la radiación de exploración 112, y la reflexión de la radiación de interacción 110 y/o la radiación de reflexión 114.
Según se muestra en la Figura 1, la disposición óptica 106 puede comprender una lente 106a con un lado 118 orientado hacia el interior de una carcasa 117 de la unidad de medición 103 y otro lado 119 orientado hacia el exterior de la carcasa 117. Esta lente 106a puede tener la función de, por ejemplo, colimar y/o enfocar la radiación de escaneo 108 hacia el punto o la dirección de radiación común 115, y una función similar en dirección "inversa" para guiar la radiación de interacción 110 procedente del revestimiento 100 hacia el receptor protegido contra intrusiones 109. La disposición óptica 106 puede comprender además un hardware o acondicionador óptico 106b para un acondicionamiento adecuado de la radiación de escaneo 108 antes de alcanzar la lente 106a. El hardware óptico 106b y la lente 106a pueden, de este modo, cooperar ópticamente para optimizar la convergencia de la radiación de escaneo 108 hacia el punto o la dirección de radiación común 115. El hardware o acondicionador óptico 106b puede ser móvil y ajustable para optimizar adecuadamente el acondicionamiento de la radiación de escaneo 108 antes de alcanzar la lente 106a y de la radiación de interacción 110 antes de alcanzar el receptor protegido contra intrusiones 109.
La Figura 1 incluye un esquema principal superior y un esquema inferior, correspondiendo este último a una vista más detallada de una implementación y/o disposición particular del escáner de revestimiento 104. El esquema inferior muestra el escáner de revestimiento 104 desde un punto de vista 120 en un lado lateral del escáner de revestimiento 104, mostrando claramente el receptor protegido contra intrusiones 109 y el transmisor protegido contra intrusiones 107. El receptor protegido contra intrusiones 109 puede estar dispuesto con una inclinación o ángulo 122 con respecto a la dirección o el punto de radiación común 115. El transmisor protegido contra intrusiones 107 puede estar dispuesto con una inclinación o ángulo 121 con respecto a la dirección o el punto común de radiación 115.
El esquema inferior también muestra a grandes rasgos la influencia de la lente 106a (es decir, las propiedades o parámetros de colimación y/o enfoque) y el ángulo de emisión 121 para provocar la convergencia de la radiación de escaneo 108 hacia el punto o la dirección de radiación común 115. El esquema inferior también muestra a grandes rasgos la influencia de la lente 106a (es decir, las propiedades o parámetros de colimación y/o enfoque) y el ángulo de recepción 122 para provocar la trayectoria de la radiación de interacción 110 hacia el receptor protegido contra intrusiones 109. La disposición descrita del transmisor protegido contra intrusiones 107 y del receptor protegido contra intrusiones 109, la influencia de la lente 106a en las radiaciones de escaneo y de interacción 108, 110 y las consiguientes inclinaciones/ángulos 121, 122 permiten evitar cualquier interferencia de las radiaciones de escaneo y de interacción 108, 110 con el espejo 106c. Cada transmisor protegido contra intrusiones 107 puede estar configurado para provocar un ángulo de incidencia particular y/o una polarización particular de la radiación de escaneo 108, y su respectivo receptor protegido contra intrusiones 109 puede estar dispuesto en función de dicho ángulo de incidencia particular y/o polarización particular. Estos principios de disposición, relacionados con la lente y basados en el ángulo descritos sobre el escáner de revestimiento 104 pueden ser de aplicación igual o similar al explorador de vibraciones 105 con los mismos efectos o similares.
La unidad de determinación (que no se muestra) está configurada para determinar la una o más características del revestimiento 100 en función de (por ejemplo, señales y/o datos que caracterizan) la radiación de interacción 110 detectada por el escáner de revestimiento 104 y (por ejemplo, señales y/o datos que caracterizan) la vibración detectada por el explorador de vibraciones 105. Por lo tanto, la unidad de determinación puede estar conectada con el escáner de revestimiento 104 y el explorador de vibraciones 105 de tal manera que la unidad de determinación (que no se muestra en esta figura) puede recibir señales y/o datos que caracterizan la radiación de interacción 110 (procedentes del escáner de revestimiento 104) y la vibración del revestimiento 100 (procedentes del explorador de vibraciones 105). La unidad de determinación (que no se muestra) puede estar dispuesta remotamente con respecto a la unidad de medición 103.
El escáner de revestimiento 104 puede ser un escáner de Tera Hercios o THz. El receptor protegido contra intrusiones 109 y el transmisor protegido contra intrusiones 107 se pueden basar en antenas, tal como por ejemplo una o más antenas LT-InGaAs fotoconductoras. El escáner de revestimiento 104 puede incluir uno o más generadores ópticos (que no se muestran). El uno o más generadores ópticos pueden ser generadores láser. El escáner de revestimiento 104 puede comprender una o más líneas de retardo (que no se muestran), que incluyen una línea de retardo móvil para que el escáner de revestimiento 104 funcione con diferentes ventanas de escaneo, y/o una línea de retardo ajustable por hardware para que el escáner de revestimiento 104 funcione con una ventana de escaneo ajustable a través del desplazamiento de la línea de retardo.
La Figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra de forma esquemática sistemas para determinar sin contacto una o más características de un revestimiento 200 según otros ejemplos que no forman parte de la invención. El revestimiento 200 puede incluir varias capas 202 que incluyen una capa más exterior 201 y una capa más interior 216. Algunos componentes de la unidad de medición 203 pueden ser iguales o similares a los correspondientes componentes de la unidad de medición 103 de la Figura 1. Por ejemplo, el escáner de revestimiento 204 con el transmisor protegido contra intrusiones 207 y el receptor protegido contra intrusiones 209 puede ser similar al escáner de revestimiento 104 con el transmisor protegido contra intrusiones 107 y el receptor protegido contra intrusiones 109 de la Figura 1. Los detalles sobre la radiación de escaneo 208 y la radiación de interacción 210 pueden ser, por lo tanto, similares a los comentados con respecto a la radiación de escaneo 108 y a la radiación de interacción 110 de la Figura 1. La unidad o módulo de determinación (que no se muestra) también puede ser similar a la unidad de determinación comentada con respecto a la Figura 1.
Una diferencia con respecto a la Figura 1 puede residir en la disposición óptica 206 que, en el caso de la Figura 2, puede no comprender el espejo 106c de la Figura 1. La disposición óptica 206 puede comprender una lente 206a similar a la lente 106a de la Figura 1 pero con características ópticas particulares. La lente 206a puede estar dispuesta con respecto a una carcasa 217 de la unidad de medición 203 con un lado 218 de la lente 206a orientado hacia el interior de la carcasa 217 y otro lado 219 de la lente 206a orientado hacia el exterior de la carcasa 217. La lente 206a puede ser transparente para las radiaciones de escaneo y de interacción 208, 210 y para las radiaciones de exploración y reflexión 212, 214. La disposición óptica 206 puede comprender también un hardware o acondicionador óptico 206b similar al hardware o acondicionador óptico 106b de la Figura 1, dispuesto en una posición 220 entre el escáner de revestimiento 204 y el explorador de vibraciones 205 y la lente 206a como en la configuración de la Figura 1. El explorador de vibraciones 205 con el emisor protegido contra intrusiones 211 y el sensor protegido contra intrusiones 213 puede ser similar al explorador de vibraciones 105 con el emisor protegido contra intrusiones 111 y el sensor protegido contra intrusiones 113 de la Figura 1, pero dispuesto de manera diferente en comparación con la configuración de la Figura 1. Esta disposición diferente permite evitar la necesidad del espejo 106c de la Figura 1 porque las radiaciones de exploración y reflexión 212, 214 no necesitan ser redirigidas/reflejadas. Según se muestra en la Figura 2, el explorador de vibraciones 205 puede estar dispuesto entre el transmisor protegido contra intrusiones 207 y el receptor protegido contra intrusiones 209 del escáner de revestimiento 204. Las radiaciones de escaneo y de exploración 208, 212 pueden converger hacia un punto o una dirección de radiación común 215 de forma similar a como se ha explicado con referencia a la Figura 1, pero sin necesidad de reflexión de la radiación de exploración 212. Consideraciones similares sobre las inclinaciones o ángulos 121, 122 de la Figura 1 pueden ser aplicables a las inclinaciones o ángulos 221, 222. En configuraciones alternativas, la disposición del escáner de revestimiento 204 y del explorador de vibraciones 205 pueden ser intercambiables entre sí y la configuración global puede producir los mismos efectos o similares a los descritos con respecto a la Figura 2.
La Figura 3a es un diagrama de bloques que ilustra de forma esquemática sistemas para determinar sin contacto una o más características de un revestimiento según otros ejemplos. Según se muestra en general en esta figura, se pueden utilizar sistemas para determinar sin contacto una o más características de un revestimiento para examinar revestimientos de pintura 302 en vehículos como, por ejemplo, automóviles 301, dentro o fuera de la correspondiente línea de fabricación. Sistemas según la presente divulgación se pueden aplicar a examinar cualquier revestimiento con capas en cualquier producto u objeto con revestimiento, ya sea dentro o fuera de la línea de fabricación.
Sistemas para determinar sin contacto una o más características de un revestimiento pueden comprender una unidad de posicionamiento 300 configurada para mover la unidad de medición 303a hacia una posición objetivo con respecto al revestimiento 302. La unidad de medición 303a puede ser igual o similar a cualquiera de las unidades de medición 103, 203 descritas en el presente documento. En consecuencia, se pueden reutilizar números de referencia procedentes de las Figuras 1 y 2 en la siguiente descripción de la Figura 3.
La posición objetivo de la unidad de medición 303a puede corresponder a una posición que hace que el punto o la dirección de radiación común 115, 215 sea sustancialmente perpendicular con respecto al revestimiento 302. Adicional o alternativamente, la posición objetivo puede corresponder a una posición en la que el transmisor protegido contra intrusiones 107, 207 del escáner de revestimiento 104, 204 y/o el emisor protegido contra intrusiones 111, 211 del explorador de vibraciones 105, 205 se encuentra distanciado con respecto al revestimiento 302 a una distancia objetivo 310. El escáner de revestimiento 104, 204 y sus componentes (transmisor protegido contra intrusiones 107, 207, receptor protegido contra intrusiones 109, 209, etc.), y el explorador de vibraciones 105, 205 y sus componentes (emisor protegido contra intrusiones 111, 211, sensor protegido contra intrusiones 113, 213, etc.), y la disposición óptica 106, 206 pueden ser ajustables para definir diferentes distancias objetivo 310 posibles.
La unidad de posicionamiento 300 puede incluir un detector de posición (que no se muestra) configurado para detectar cuándo la unidad de medición 303a alcanza la posición objetivo. El detector de posición se puede basar en, por ejemplo, un conjunto de sensores de triangulación. La unidad de posicionamiento 300 puede incluir un actuador configurado para mover la unidad de medición 303a hacia la posición objetivo. El accionador puede incluir, por ejemplo, un brazo robótico 304, que puede tener diferentes juntas articuladas 305, 306 con sus correspondientes grados de libertad. La unidad de posicionamiento 300 puede incluir un detector de colisiones configurado para detectar, en uso, cuando la unidad de posicionamiento 300 y/o la unidad de medición 303a se acercan demasiado a un elemento elementos externos. La unidad de posicionamiento 300 puede incluir además un protector de colisión configurado para proteger, en uso, la unidad de posicionamiento 300 y/o la unidad de medición 303a de daños debidos a una colisión con algún elemento o elementos externos.
Como se ilustra en general en la Figura 3a, sistemas según la presente divulgación pueden incluir una unidad de control 309 configurada para controlar todas o parte de las demás unidades del sistema. La unidad de control 309 puede estar dispuesta dentro de una carcasa 308 (por ejemplo, convenientemente protegida) que puede contener además la unidad de determinación 311 o componentes complementarios 303b de la unidad de medición 303a, tales como, por ejemplo, uno o más generadores ópticos, una o más líneas de retardo, etc. La unidad de control 309 puede estar configurada para, por ejemplo, enviar señales de control al brazo robótico 304, la unidad de medición 303a, 303b, etc. para controlar adecuadamente cada una de dichas unidades para que cooperen sincrónicamente y extraigan de forma fiable características del revestimiento 302.
Los componentes de la unidad de medición 303a pueden incluir algunos elementos del escáner de revestimiento 104, 204 y del explorador de vibraciones 105, 205, tales como, por ejemplo, el transmisor protegido contra intrusiones 107, 207, el receptor protegido contra intrusiones 109, 209, el emisor protegido contra intrusiones 111, 211, el sensor protegido contra intrusiones 113, 213, etc. Los componentes de la unidad de medición 303b pueden incluir algunos otros elementos del escáner de revestimiento 104, 204 y del explorador de vibraciones 105, 205, tales como, por ejemplo, uno o más generadores ópticos, una o más líneas de retardo, etc. Los componentes de la unidad de medición 303a y 303b están conectados entre sí a través de conexiones por cable 307 de diferente longitud. Algunas de dichas conexiones pueden ser eléctricas para transmitir, por ejemplo, señales de control, señales de operación, señales de datos, señales de potencia, etc., y otras conexiones pueden ser para transmitir señales ópticas. Las características clave de las señales ópticas pueden ser preservadas con independencia de la distancia del cable 307 a través de técnicas tales como pre compensación de dispersión, cable con compensación de dispersión, compensación de dispersión de Bragg o cualquier otra técnica conocida que pueda compensar adecuadamente los efectos de la distancia.
La Figura 3b es un diagrama de bloques que ilustra de forma esquemática sistemas para determinar sin contacto una o más características de un revestimiento según otros ejemplos. Según esta figura, los sistemas para determinar sin contacto una o más características de un revestimiento pueden incluir diferentes sistemas 300, 303a según, por ejemplo, la Figura 3a, conectados a través de una o más conexiones 307 a un hardware común 303b, 309, 311, que puede estar contenido en, por ejemplo, la carcasa 308. Una única unidad de control 309, una única unidad de determinación 311 y una única parte de unidad de medición 303b pueden, de este modo, ser compartidas por diferentes sistemas 300, 303a de acuerdo con un enfoque de uno a varios (un hardware común 303b, 309, 311 combinado con muchos sistemas 300, 303a). El funcionamiento de esta configuración de uno a varios puede ser similar al de las configuraciones de uno a uno descritas con respecto a otras Figuras, pero con el hardware común 303b, 309, 311 dedicado a varios sistemas 300, 303a de forma simultánea. De este modo, el revestimiento 302 puede ser analizado de forma simultánea en diferentes puntos o regiones del producto/objeto revestido 301 y, en consecuencia, se pueden obtener resultados más fiables, eficaces y completos.
La Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra de forma esquemática procedimientos de determinación sin contacto de una o más características de un revestimiento según ejemplos. Según se muestra de forma general en la figura, procedimientos de determinación sin contacto pueden ser iniciados (por ejemplo, en el bloque 400) al detectar una condición de inicio tal como, por ejemplo, una solicitud para iniciar el procedimiento o una invocación del procedimiento desde una interfaz de operador o similar. Dado que procedimientos de determinación sin contacto según la Figura 4 son realizables por sistemas según las figuras anteriores, se pueden reutilizar referencias numéricas procedentes de las Figuras 1, 2 y 3 en la siguiente descripción de la Figura 4.
Procedimientos de determinación sin contacto incluyen además (por ejemplo, en el bloque 401) operar 401 un escáner de revestimiento 104 (en la unidad de medición 103) para hacer que el transmisor protegido contra intrusiones 107 del escáner de revestimiento 104 emita una radiación de escaneo 108, y para hacer que el receptor protegido contra intrusiones 109 del escáner de revestimiento 104 detecte una radiación de interacción 110 causada por la interacción de la radiación de escaneo 108 con la una o más capas 102 del revestimiento 100. Esta funcionalidad implementada en el bloque 401 es realizada por un módulo de escáner de revestimiento tal como el módulo 104 que se ha descrito anteriormente con referencia a la Figura 1. Los detalles y consideraciones funcionales que se han explicado acerca de dicho módulo 104 pueden, por lo tanto, ser atribuidos de manera similar al bloque de procedimiento 401.
Procedimientos de determinación sin contacto incluyen además (por ejemplo, en el bloque 402) operar el explorador de vibraciones 105 (en la unidad de medición 103) para hacer que el emisor protegido contra intrusiones 111 del explorador de vibraciones 105 emita una radiación de exploración 112, y para hacer que el sensor protegido contra intrusiones 113 del explorador de vibraciones 105 detecte la radiación de reflexión 114 causada por la reflexión de la radiación de exploración 112 en el revestimiento 100 para detectar una vibración del revestimiento 100 en función de la radiación de reflexión 114. Esta funcionalidad implementada en el bloque 402 es realizada por un módulo de exploración de vibraciones tal como el módulo 105 que se ha descrito anteriormente con referencia a la Figura 1. Los detalles funcionales y las consideraciones que se han explicado acerca de dicho módulo 105 pueden, por lo tanto, ser atribuidos de manera similar al bloque de procedimiento 402.
Como se explica de forma general con referencia a la Figura 1, la disposición óptica 106 (en la unidad de medición 103) guía la radiación de escaneo 108 y/o la radiación de exploración 112 hacia un punto o dirección de radiación común 115, y guía la radiación de interacción 110 hacia el receptor protegido contra intrusiones 109 y/o la radiación de reflexión 114 hacia el sensor protegido contra intrusiones 113.
Procedimientos de determinación sin contacto incluyen además (por ejemplo, en el bloque 403) operar la unidad de determinación 311 para provocar la determinación de la una o más características del revestimiento 100 en función de la radiación de interacción 110 detectada por el escáner de revestimiento 104 y la vibración detectada por el explorador de vibraciones 105. Esta funcionalidad implementada en el bloque 403 puede ser realizada, por ejemplo, por la unidad o módulo de determinación 311 que se ha descrito anteriormente con referencia a otras figuras. Los detalles y consideraciones funcionales que se han explicado acerca de dichos módulos de determinación 311 pueden, por lo tanto, ser atribuidos de manera similar al bloque de procedimiento 403.
Procedimientos de determinación sin contacto también pueden incluir la obtención de datos de una Base de conocimiento 405 que contiene conocimiento aprendido en ejecuciones anteriores para enriquecer aún más la determinación de características realizada en, por ejemplo, el bloque 403. De modo similar, los datos de salida o los conocimientos aprendidos en la ejecución actual pueden ser almacenados en la Base de conocimiento 405 para enriquecer aún más los conocimientos acumulados para futuras ejecuciones del procedimiento. El conocimiento almacenado o almacenable en la Base de conocimiento puede comprender, por ejemplo, parámetros de optimización, modelo optimizado, umbrales de aceptabilidad, etc.
Procedimientos de determinación sin contacto pueden terminar (por ejemplo, en el bloque 404) cuando se detecta una condición de finalización tal como, por ejemplo, una vez que se han determinado la una o más características del revestimiento 100.
Procedimientos de determinación sin contacto pueden comprender además la generación de una señal simulada en base a un modelo físico, y la realización de un proceso de optimización para optimizar uno o más parámetros del modelo físico para modificar la señal simulada hasta que la señal simulada se ajuste a la radiación de interacción 110 detectada por el receptor protegido contra intrusiones 109 del escáner de revestimiento 104. En algunas configuraciones, dicho procesamiento basado en la señal simulada y el proceso de optimización puede ser realizado por la unidad de determinación 311. Por lo tanto, pueden existir conexiones adecuadas entre la unidad de determinación 311 y el escáner de revestimiento 104 y el explorador de vibraciones 105 para que la unidad de determinación 311 reciba los correspondientes datos y/o señales procedentes del escáner de revestimiento 104 y del explorador de vibraciones 105.
El proceso de optimización se puede basar en al menos una de entre una evolución diferencial discreta, una optimización global topográfica, una optimización Basin-hopping, una optimización SHG, una optimización Dual Annealing, etc. Adicional o alternativamente, el proceso de optimización puede ser un proceso de optimización adaptativo e iterativo con criterios de parada basados en una función de error. Adicional o alternativamente, el proceso de optimización puede ser definido para su realización en el dominio de tiempo y/o en el dominio de frecuencia. Se puede asumir que la señal simulada se ajusta a la radiación de interacción detectada 110 cuando una desviación entre la señal simulada y la radiación de interacción detectada 110 se encuentra dentro de un umbral de aceptabilidad. Este umbral de aceptabilidad se puede haber definido en función de experimentos anteriores y/o en función de los conocimientos acumulados durante ejecuciones anteriores de procedimientos de determinación sin contacto.
La una o más características del revestimiento 100 se pueden determinar en función del uno o más parámetros optimizados del modelo físico, teniendo en cuenta que dichos parámetros optimizados han provocado que la señal simulada se ajuste a la radiación de interacción detectada 110 y, por lo tanto, dichos parámetros optimizados caracterizan la interacción de la radiación de escaneo 108 con la una o más capas del revestimiento 100. En particular, la una o más características del revestimiento 100 se pueden determinar en función del uno o más parámetros optimizados del modelo físico y, además, en función de una compensación de vibraciones basada en la vibración detectada por el explorador de vibraciones 105.
Procedimientos de determinación sin contacto pueden incluir además el almacenamiento de conocimiento derivado de la ejecución del procedimiento en una base de conocimiento. Este conocimiento puede incluir elementos de conocimiento tales como, por ejemplo, un modelo físico optimizado, y/o uno o más parámetros optimizados del modelo físico, y/o una evolución del uno o más parámetros durante el proceso de optimización, y/o una o más características determinadas del revestimiento 100, y/o una correlación/relación entre la una o más características determinadas y uno o más de los otros elementos de conocimiento, etc.
El proceso de optimización puede incluir recuperar de la base de conocimiento un modelo físico optimizado a partir de ejecuciones anteriores del procedimiento, y utilizar dicho modelo físico optimizado recuperado como modelo físico para generar la señal simulada en la ejecución actual del procedimiento.
El escáner de revestimiento 104 puede ser operado para provocar la detección de la radiación de interacción 110 aplicando a la radiación de interacción detectada 110 una o más técnicas de filtrado para reducción de ruido, tales como por ejemplo un Filtro de mínimos cuadrados recursivos, y/o un filtro de Wiener-Kolmogorov, y/o un filtro de mínimo error cuadrático medio, y/o un filtro de Kalman, y/o un filtro de Bishrink, y/o una representación teórica libre de ruido de la radiación de interacción 110 detectada, y/o algoritmos genéticos combinados con una umbralización adaptativa, y/o funciones de umbralización y filtro adaptadas junto con técnicas de transformación tales como Fourier, Wavelets y descomposición de modo empírico EMD, etc.
La una o más características del revestimiento 100 que se pueden determinar por medio de procedimientos de acuerdo con la presente divulgación pueden incluir, por ejemplo, un número de capas, y/o un espesor por cada capa, y/o un nivel de mezcla de capas, y/o un índice de refracción por cada capa, y/o unos parámetros eléctricos por cada capa, y/o unos parámetros magnéticos por cada capa, y/o unos parámetros electromagnéticos por cada capa, y/o unos coeficientes de Fresnel, y/o unas constantes de propagación, y/o unos ángulos de propagación, y/o una rugosidad, etc.
Procedimientos de determinación sin contacto de una o más características de un revestimiento según la presente divulgación se pueden calificar como procedimientos adaptativos y/o de autoaprendizaje en el sentido de que están generando conocimiento de forma continua y aprenden del mismo. En particular, dichos procedimientos propuestos pueden ser adaptativos a la producción y cada vez que se extraen o determinan nuevas características de un revestimiento, el procedimiento puede aprender sobre, por ejemplo, el modelo físico que se ha utilizado y puede almacenar este conocimiento (en, por ejemplo, la base de conocimiento) de tal manera que dicho conocimiento almacenado se puede utilizar en futuras ejecuciones del procedimiento. Procedimientos según la presente divulgación también son adaptativos en lo que respecta a los parámetros del modelo físico, lo que significa que los parámetros físicos tales como, por ejemplo, índices de refracción y absorción, pueden ser fijos, variables o predeterminados de antemano en el ancho de banda de frecuencia de la radiación de escaneo utilizada para inspeccionar las capas del revestimiento.
La medición de la capa más interna antes de determinar la una o más características de todo el revestimiento puede ser necesaria o no en los procedimientos y sistemas de acuerdo con la presente divulgación. Las capas más internas en las que se pueden depositar las capas de revestimiento también son diversas, tales como por ejemplo metales ferrosos y no ferrosos, materiales compuestos de fibras, materiales poliméricos (por ejemplo, materiales termoplásticos), etc.
Según se utiliza en el presente documento, el término "módulo" se puede referir a software, firmware, hardware y/o varias combinaciones de los mismos. Cabe señalar que los módulos son de ejemplo. Los módulos pueden ser combinados, integrados, separados y/o duplicados para dar soporte a diversas aplicaciones. Asimismo, una función descrita en el presente documento como realizada por un módulo concreto puede ser realizada por uno o más módulos y/o por uno o más dispositivos en lugar de o además de la función realizada por el módulo concreto descrito.
Los módulos se pueden implementar en múltiples dispositivos, asociados o vinculados a correspondientes procedimientos de determinación sin contacto de una o más características de un revestimiento que se proponen en este documento, y/o a otros componentes que pueden ser locales o remotos entre sí. Además, los módulos se pueden mover de un dispositivo y añadir a otro, y/o e pueden ser incluidos en ambos dispositivos, asociados a correspondientes procedimientos de determinación sin contacto de una o más características de un revestimiento que se proponen en este documento. Cualquier implementación de software puede ser incorporada de forma tangible en uno o más medios de almacenamiento, tal como por ejemplo un dispositivo de memoria, un disquete, un disco compacto (CD), un disco versátil digital (DVD), u otros dispositivos que puedan almacenar código informático.
Los procedimientos de determinación sin contacto de una o más características de un revestimiento según la presente divulgación se pueden implementar a través de medios informáticos, medios electrónicos o una combinación de los mismos. Los medios informáticos pueden ser un conjunto de instrucciones (por ejemplo, un programa informático) y, a continuación, los procedimientos de determinación sin contacto de una o más características de un revestimiento pueden comprender una memoria y un procesador, que incorporan dicho conjunto de instrucciones almacenadas en la memoria y que son ejecutables por el procesador. Estas instrucciones pueden comprender la funcionalidad o funcionalidades para ejecutar los correspondientes procedimientos de determinación sin contacto de una o más características de un revestimiento tales como, por ejemplo, los que se describen con referencia a otras figuras.
En el caso de que los procedimientos de determinación sin contacto de una o más características de un revestimiento sean implementadas únicamente por medios electrónicos, un controlador del sistema puede ser, por ejemplo, un Dispositivo Lógico Programable Complejo (CPLD: Complex Programmable Logic Device), un Conjunto de Compuertas Programables en Campo (FPGA: Field Programmable Gate Array) o un Circuito Integrado de Aplicación Específica (ASIC: Application-Specific Integrated Circuit).
En el caso de que los procedimientos de determinación sin contacto de una o más características de un revestimiento sean una combinación de medios electrónicos e informáticos, los medios informáticos pueden ser un conjunto de instrucciones (por ejemplo, un programa informático) y los medios electrónicos pueden ser cualquier circuito electrónico capaz de implementar las correspondientes etapas de los procedimientos de determinación sin contacto de una o más características de un revestimiento que se proponen en el presente documento, tal como los que se describen con referencia a otras figuras.
El programa o programas informáticos pueden estar incorporados en un medio de almacenamiento (por ejemplo, un CD-ROM, un DVD, una unidad USB, una memoria de ordenador o una memoria de sólo lectura) o pueden ser transportados en una señal portadora (por ejemplo, en una señal portadora eléctrica u óptica).
El programa o programas informáticos pueden estar en forma de código fuente, código objeto, un código fuente intermedio y código objeto tal como en forma parcialmente compilada, o en cualquier otra forma adecuada para su uso en la implementación de los procedimientos de determinación sin contacto de una o más características de un revestimiento según la presente divulgación. La portadora puede ser cualquier entidad o dispositivo capaz de transportar el programa o programas informáticos.
Por ejemplo, la portadora puede ser un medio de almacenamiento, como una ROM, por ejemplo un CD ROM o una ROM semiconductora, o un medio de grabación magnética, por ejemplo un disco duro. Además, la portadora puede ser una portadora transmisible, tal como una señal eléctrica u óptica, que puede ser transportada por cable eléctrico u óptico o por radio u otros medios.
Cuando el programa o programas informáticos están incorporados en una señal que puede ser transportada directamente por un cable u otro dispositivo o medio, la portadora puede estar constituida por dicho cable u otro dispositivo o medio. Alternativamente, la portadora puede ser un circuito integrado en el que el programa o programas informáticos se encuentran embebidos, estando adaptado el circuito integrado para realizar, o para su uso en la realización de, los métodos de determinación sin contacto de una o más características de un revestimiento que se proponen en el presente documento.
Aunque sólo se han descrito algunos ejemplos, son posibles otras alternativas, modificaciones, usos y/o equivalentes. Por lo tanto, el alcance de la divulgación no debe estar limitado por ejemplos particulares, sino que debe ser determinado únicamente mediante una lectura imparcial de las siguientes reivindicaciones.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema para determinar sin contacto una o más características de un revestimiento (100) con una o más capas (102), comprendiendo el sistema una pluralidad de unidades que tiene una unidad de determinación y una unidad de medición (103, 303a) que incluye un escáner de revestimiento protegido contra intrusiones (104), un explorador de vibraciones protegido contra intrusiones (105) y una disposición óptica (106); en el que
el escáner de revestimiento protegido contra intrusiones (104) incluye un transmisor protegido contra intrusiones (107) configurado para emitir, en uso, una radiación de escaneo (108) y un receptor protegido contra intrusiones (109) configurado para detectar, en uso, una radiación de interacción (110) causada por la interacción de la radiación de escaneo (108) con la una o más capas (102) del revestimiento (100); en el que
el explorador de vibraciones protegido contra intrusiones (105) incluye un emisor protegido contra intrusiones (111) configurado para emitir, en uso, una radiación de exploración (112) y un sensor protegido contra intrusiones (113) configurado para detectar, en uso, una radiación de reflexión (114) causada por la reflexión de la radiación de exploración (112) en el revestimiento (100) para detectar una vibración del revestimiento (100) en función de la radiación de reflexión (114) detectada; en el que
la disposición óptica (106) incluye o bien al menos un espejo (106c) configurado para reflejar, en uso, la radiación de escaneo (108) hacia una dirección de radiación común (115) con la radiación de exploración (112) y al menos un espejo (106c) configurado para reflejar, en uso, la radiación de interacción (110) hacia el receptor protegido contra intrusiones (109), o bien
al menos un espejo (106c) configurado para reflejar, en uso, la radiación de exploración (112) hacia una dirección de radiación común (115) con la radiación de escaneo (108) y al menos un espejo (106c) configurado para reflejar, en uso, la radiación de reflexión (114) hacia el sensor protegido contra intrusiones (113) ; y en el que
la unidad de determinación está configurada para determinar la una o más características del revestimiento (100) en función de la radiación de interacción (110) detectada por el escáner de revestimiento protegido contra intrusiones (104) y la vibración detectada por el explorador de vibraciones protegido contra intrusiones (105).
2. Un sistema según la reivindicación 1, en el que cada uno de los espejos (106c) es móvil para ajustar una inclinación del espejo (106c) para optimizar la reflexión de la radiación de escaneo (108) y la radiación de interacción (110) o la reflexión de la radiación de exploración (112) y la radiación de reflexión (114) .
3. Un sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que la pluralidad de unidades incluye una unidad de posicionamiento (300) configurada para mover la unidad de medición (103, 303a) hacia una posición objetivo con respecto al revestimiento (100).
4. Un sistema según la reivindicación 3, en el que la posición objetivo es tal que, en uso, la dirección de radiación común (115) es sustancialmente perpendicular con respecto al revestimiento (100).
5. Un sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, en el que la unidad de posicionamiento (300) incluye un detector de posición configurado para detectar cuando la unidad de medición (103, 303a) alcanza la posición objetivo.
6. Un procedimiento de determinación sin contacto de una o más características de un revestimiento (100) con una o más capas (102), comprendiendo el procedimiento
operar un escáner de revestimiento protegido contra intrusiones (104) en una unidad de medición (103, 303a) para hacer que un transmisor protegido contra intrusiones (107) emita una radiación de escaneo (108), y para hacer que un receptor protegido contra intrusiones (109) del escáner de revestimiento protegido contra intrusiones (104) detecte una radiación de interacción (110) causada por la interacción de la radiación de escaneo (108) con la una o más capas (102) del revestimiento (100);
operar un explorador de vibraciones protegido contra intrusiones (105) en la unidad de medición (103, 303a) para hacer que un emisor protegido contra intrusiones (111) del explorador de vibraciones protegido contra intrusiones (105) emita una radiación de exploración (112), y para hacer que un sensor protegido contra intrusiones (113) del explorador de vibraciones protegido contra intrusiones (105) detecte una radiación de reflexión (114) causada por la reflexión de la radiación de exploración (112) en el revestimiento (100) para detectar una vibración del revestimiento (100) en función de la radiación de reflexión (114) detectada;
operar una unidad de determinación para hacer que determine la una o más características del revestimiento (100) en función de la radiación de interacción (110) detectada por el escáner de revestimiento protegido contra intrusiones (104) y la vibración detectada por el explorador de vibraciones protegido contra intrusiones (105); en el que o bien
la radiación de escaneo (108) es reflejada por al menos un espejo (106c) hacia una dirección de radiación común (115) con la radiación de exploración (112) y la radiación de interacción (110) es reflejada por al menos un espejo (106c) hacia el receptor protegido contra intrusiones (109), o bien
la radiación de exploración (112) es reflejada por al menos un espejo (106c) hacia una dirección de radiación común (115) con la radiación de escaneo (108) y la radiación de reflexión (114) es reflejada por al menos un espejo (106c) hacia el sensor protegido contra intrusiones (113),
estando incluido cada uno de dichos espejos (106c) en una disposición óptica (106) en la unidad de medición (103, 303a).
7. Un procedimiento según la reivindicación 6, que comprende además
generar una señal simulada en base a un modelo físico;
realizar un proceso de optimización para optimizar uno o más parámetros del modelo físico para modificar la señal simulada hasta que la señal simulada se ajuste a la radiación de interacción (110) detectada por el receptor protegido contra intrusiones (109) del escáner de revestimiento protegido contra intrusiones (104).
8. Un procedimiento según la reivindicación 7, en el que el proceso de optimización se basa en al menos una de las siguientes técnicas: una Evolución Diferencial Discreta, una Optimización Global Topográfica, una optimización Basin-hopping, una optimización SHG o una optimización de Annealing Dual.
9. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 7 u 8, en el que el proceso de optimización es un proceso de optimización adaptativo e iterativo con criterios de parada basados en una función de error con un umbral de aceptabilidad.
10. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que el proceso de optimización se realiza en el dominio de tiempo y/o en el dominio de frecuencia.
11. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en el que la determinación de la una o más características del revestimiento (100) incluye
determinar la una o más características del revestimiento (100) en función del uno o más parámetros optimizados del modelo físico, teniendo en cuenta que dichos parámetros optimizados han provocado que la señal simulada se ajuste a la radiación de interacción (110) detectada y, por lo tanto, dichos parámetros optimizados caracterizan la interacción de la radiación de escaneo (108) con la una o más capas (102) del revestimiento (100).
12. Un procedimiento según la reivindicación 11, en el que la determinación de la una o más características del revestimiento (100) incluye determinar la una o más características del revestimiento (100) en función del uno o más parámetros optimizados del modelo físico y de una compensación de vibraciones basada en la vibración detectada por el explorador de vibraciones protegido contra intrusiones (105).
13. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, que incluye además almacenar conocimiento derivado de la realización del procedimiento en una base de conocimiento, incluyendo dicho conocimiento al menos uno de los siguientes elementos de conocimiento: modelo físico optimizado, uno o más parámetros optimizados del modelo físico, evolución del uno o más parámetros durante el proceso de optimización, una o más características determinadas del revestimiento (100), su correlación/relación con uno o más de los otros elementos de conocimiento, evolución del umbral de aceptabilidad.
14. Un programa informático que comprende instrucciones de programa para hacer que un sistema informático realice un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 13 de determinación sin contacto de una o más características de un revestimiento.
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