JP2023536146A - 超音波イメージングを用いた動的試験方法 - Google Patents
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Abstract
Description
・ 複数回の超音波ショットを、好ましくは経時的に連続して送信するステップと、
・ 超音波信号のうちの1つを送信するステップごとに、それぞれの聴取継続時間中に、センサの受信素子が超音波を受信する対応するステップと、
を含む。ここで、受信した超音波は、対応する送信された超音波ショットから生じた、試験対象部分で反射された少なくとも1つの波を含む。
Δθ=Vθ×Δt(2)
Vrot=Vθ×Rt(3),
ここで、Rsはセンサ2の内半径であり、Vθはパイプ1の回転角速度(rad/s)であり、Vrotはパイプ1の回転速度(m/s)であり、Rtはパイプ1の外半径である。
上記の式1~3に関して、次のようになる。
これにより、取得の開始時に、典型的には第1の超音波ショットE1を送信するときに、パイプ1の初期位置を基準位置として選択することによって、第1の超音波ショットE1後に受信波Rを聴取した後のパイプ1の移動は、例えば、図7に示すタイムスロットΔtの間に行われる回転に等しい。同様に、パイプ1のこの初期位置に対して、第2の超音波ショットE2後に受信波を聴取した後のパイプ1の移動は、タイムスロットΔt+1/PRFの間の回転量に等しい。一般に、取得の開始時のパイプ1のこの初期位置に対して、k番目のショットから生じた受信波Rの受信時のパイプ1の移動は、タイムスロットΔt+(k-1)/PRFの間の回転量に等しい。
とともに、
ΔL2=Rs×ΔθPRF(7)、および
ΔθPRF=Vθ/PRF(8),
ここで、ΔθPRFは、タイムスロット1/PRFの間のパイプ1の回転角である。
取得のn個の超音波ショットEの各々に対してDel(k)が計算されると、以下の近似を行うことができる。
Claims (15)
- 試験対象金属部分(1)を表すデータを動的に取得するための方法であって、
前記試験対象部分(1)に関するデータを取得するステップであって、前記データは多素子センサ(2)によって得られ、前記センサ(2)は送信素子および受信素子を備え、前記送信素子は、それぞれの超音波ショット(E)を前記試験対象部分(1)に向けて送信するように構成され、これにより、前記超音波ショット(E)は前記試験対象部分(1)を通って伝播することができ、前記受信素子は、前記超音波ショット(E)から生じた前記試験対象部分(1)で反射された波(R)を受信するように構成される、データ取得ステップを含み、
前記データ取得ステップは、1つの前記送信素子から前記超音波送信ショット(E)を送信するステップを含み、
前記受信素子は、聴取継続時間中に超音波を受信し、受信された前記超音波は、送信された前記超音波ショット(E)から生じた前記試験対象部分(1)で反射された前記波のうちの1つを含み、
前記受信素子が受信した前記波の関数として、前記試験対象部分(1)を表すデータを生成するステップをさらに含み、
前記データ取得ステップ中に、前記センサ(2)と前記試験対象部分(1)との相対的移動を生成するように、前記試験対象部分(1)および前記センサ(2)の中から1つを移動させるステップをさらに含み、
前記試験対象部分(1)を表す補正されたデータを生成するステップをさらに含み、
前記補正されたデータを生成するステップは、
前記センサ(2)と前記試験対象部分(1)との相対的移動、基準位置、および基準瞬間に対する継続時間の関数として補正移動を計算するステップであって、前記基準位置は、前記基準瞬間における前記センサ(2)と前記試験対象部分(1)との相対位置に対応し、前記基準瞬間は、前記データ取得ステップ中に発生し、前記補正移動は、前記基準瞬間に対する前記継続時間の瞬間における前記センサ(2)と前記試験対象部分(1)との間の相対位置に対応する相対位置から前記基準位置までの、前記センサ(2)と前記試験対象部分(1)との相対的移動に対応する、補正移動を計算するステップと、
前記継続時間の瞬間における前記センサ(2)と前記試験対象部分(1)との相対位置から前記基準位置までの前記センサ(2)と前記試験対象部分(1)との相対的移動をシミュレートすることによって、前記補正されたデータを生成するように、計算された前記補正移動の関数として前記試験対象部分(1)を表す前記データに補正を適用するステップと、
を含むことを特徴とする、
動的取得方法。 - 前記補正されたデータを生成するステップは、前記基準位置を選択するステップを含む、請求項1に記載の動的取得方法。
- 前記データ取得ステップは、
複数回の超音波ショット(E)を送信するステップと、
前記超音波信号のうちの1つを送信するステップごとに、それぞれの聴取継続時間中に、超音波を受信する前記センサ(2)の前記受信素子の対応するステップであって、受信された前記超音波は、対応する送信された前記超音波ショットから生じた、前記試験対象部分(1)で反射された少なくとも1つの波を含む、ステップと、を含み、
前記基準瞬間は、前記複数回の超音波ショットのうちの1回の超音波ショットの送信瞬間であり、前記継続時間は、前記複数回の超音波ショットのうちの2回の連続する超音波ショットを分離する前記継続時間の倍数であり、その結果、前記補正移動は、2回の別個の超音波ショットが送信される間の前記センサ(2)と前記試験対象部分(1)との間の相対的移動の関数として計算される、
請求項1または2に記載の動的取得方法。 - 前記試験対象部分(1)を表す前記データは、前記データ取得ステップ中に送信された前記複数回の超音波ショット(E)の部分画像を含み、前記試験対象部分(1)を表す前記データに補正を適用するステップは、補正された部分画像を生成して前記部分画像に示された前記センサ(2)と前記試験対象部分(1)との間の相対位置から前記基準位置までの前記試験対象部分(1)の移動をシミュレートするために、前記部分画像を修正するステップを含む、請求項3に記載の動的取得方法。
- 複数の補正された前記部分画像を重ね合わせることによって、前記試験対象部分(1)を表す画像を生成するステップをさらに含む、請求項4に記載の動的取得方法。
- 前記試験対象部分(1)を表す前記データはマトリクスを含み、前記マトリクスの各行は、それぞれの超音波ショット(E)後に生成された前記試験対象部分(1)を表す前記データを含み、前記マトリクスの各列は、前記センサ(2)のそれぞれの受信素子から生成された前記試験対象部分(1)を表す前記データを含み、前記補正移動を計算するステップは、超音波ショット(E)ごとに、前記センサ(2)の受信素子の数に関してそれぞれの受信オフセットの計算を含み、前記補正を適用するステップは、前記マトリクスの行ごとに、前記行のセルに対して、対応する前記受信オフセットの前記セルの内容の、列の数に関するオフセットを適用するステップを含む、請求項3に記載の動的取得方法。
- 前記聴取継続時間は、前記超音波ショットの送信瞬間に等しい開始瞬間を有し、前記聴取継続時間は、前記超音波ショットの送信と、前記センサの前記受信素子のうちの1つによる、前記センサに対向する前記試験対象部分(1)の面で反射された波の受信との間の最大飛行時間以上であり、その結果、前記補正移動は、前記超音波ショット(E)の送信瞬間と、前記超音波ショット(E)から生じた前記試験対象部分(1)で反射された前記波の前記受信素子による受信瞬間との間の伝播時間中の、前記センサ(2)と前記試験対象部分(1)との間の相対的移動の関数として計算される、請求項1~6のいずれか1項に記載の動的取得方法。
- 前記試験対象部分(1)を表す前記データは、前記受信素子ごとに、前記受信素子の前記聴取時間の関数として前記受信器が受信した前記波の強度を表すそれぞれのAスキャン(18)を含む、請求項7に記載の動的取得方法。
- 前記補正移動を計算するステップは、前記受信素子のそれぞれの前記Aスキャン(18)を複数の時間ブロック(17)に分割するステップを含む、請求項8に記載の動的取得方法。
- 前記補正移動を計算するステップは、前記センサ(2)と前記試験対象部分(1)との間の相対的移動の関数として、前記複数の受信素子のうちの1つの前記受信素子による信号受信継続時間(dtp)を計算するステップを含み、前記Aスキャン(18)のうちの1つの各時間ブロック(17)は、前記試験対象部分(1)に対する前記センサの相対的移動のための前記受信素子の受信継続時間(dtp)に等しい継続時間を有する、請求項9に記載の動的取得方法。
- 前記補正移動を計算するステップは、受信素子の数に関するオフセットを、前記受信素子の相対位置、前記受信素子の信号受信継続時間(dtp)、および前記超音波信号(E)の送信瞬間の関数として計算するステップを含む、請求項10に記載の動的取得方法。
- 元の前記Aスキャンの所与の時間ブロック(17)に対して、前記オフセットは、前記センサ(2)と前記試験対象部分(1)との相対的移動の方向において、かつ元の前記Aスキャンの反射波を受信した前記受信素子から生じた、次の連続する前記受信素子の最大数に等しく、前記信号受信継続時間(dtp)の累積和は、前記基準瞬間と前記時間ブロック(17)の開始瞬間との間の経過時間よりも短い、請求項11に記載の動的取得方法。
- 前記補正を適用するステップは、元の前記Aスキャンの少なくとも1つの前記時間ブロック(17)に対して、目標Aスキャンの一部分を前記時間ブロック(17)に置き換えるステップを含み、前記目標Aスキャンは、前記センサ(2)と前記試験対象部分(1)との相対的移動の方向において、元の前記Aスキャンの反射波を受信した前記受信器の後のn番目の受信素子から生成された前記Aスキャンに対応し、nは計算された前記オフセットであり、前記目標Aスキャンの一部分は、前記時間ブロックと同じ開始および終了瞬間を有する、請求項12に記載の動的取得方法。
- 前記センサ(2)と前記試験対象部分(1)との間の相対的移動は、前記試験対象部分(1)の移動と、前記試験対象部分(1)の移動中における固定位置での前記センサ(2)の保持とから生じ、前記試験対象部分(1)の移動は回転軸(3)を中心とした角度成分を有し、前記補正移動を計算するステップは、前記センサ(2)と前記試験対象部分(1)との間の相対的移動中の前記試験対象部分(1)の角度移動(dθ)を計算するステップを含む、請求項1~13のいずれか1項に記載の動的取得方法。
- 前記補正移動を計算するステップは、前記センサ(2)と前記試験対象部分(1)との間の相対的移動中の前記試験対象部分(1)の角度移動を計算するステップを含み、前記試験対象部分(1)を表す前記データを補正するステップは、前記基準位置までの前記データ取得ステップ中の前記試験対象部分(1)の角度移動の角度での前記試験対象部分(1)のその回転軸(3)を中心とした回転をシミュレートするステップを含む、請求項14に記載の動的取得方法。
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