JP2024052904A - 信号処理 - Google Patents

信号処理 Download PDF

Info

Publication number
JP2024052904A
JP2024052904A JP2024030028A JP2024030028A JP2024052904A JP 2024052904 A JP2024052904 A JP 2024052904A JP 2024030028 A JP2024030028 A JP 2024030028A JP 2024030028 A JP2024030028 A JP 2024030028A JP 2024052904 A JP2024052904 A JP 2024052904A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
temperature
measurement
amplitude
environmental
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2024030028A
Other languages
English (en)
Inventor
ステファノ・マリアーニ
Mariani Stefano
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guided Ultrasonics Ltd
Original Assignee
Guided Ultrasonics Ltd
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 Guided Ultrasonics Ltd filed Critical Guided Ultrasonics Ltd
Publication of JP2024052904A publication Critical patent/JP2024052904A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
    • G01M5/0066—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by exciting or detecting vibration or acceleration
    • 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
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
    • G01M5/0025—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings of elongated objects, e.g. pipes, masts, towers or railways
    • 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
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/32—Arrangements for suppressing undesired influences, e.g. temperature or pressure variations, compensating for signal noise
    • G01N29/326—Arrangements for suppressing undesired influences, e.g. temperature or pressure variations, compensating for signal noise compensating for temperature variations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
    • G01M5/0041—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining deflection or stress
    • G01M5/005—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining deflection or stress by means of external apparatus, e.g. test benches or portable test systems
    • G01M5/0058—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining deflection or stress by means of external apparatus, e.g. test benches or portable test systems of elongated objects, e.g. pipes, masts, towers or railways
    • 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
    • G01N29/041—Analysing solids on the surface of the material, e.g. using Lamb, Rayleigh or shear 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
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/043—Analysing solids in the interior, e.g. by shear 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
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/11—Analysing solids by measuring attenuation 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
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/223—Supports, positioning or alignment in fixed situation
    • 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
    • G01N29/4463—Signal correction, e.g. distance amplitude correction [DAC], distance gain size [DGS], noise filtering
    • 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
    • G01N2291/01—Indexing codes associated with the measuring variable
    • G01N2291/015—Attenuation, scattering
    • 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
    • G01N2291/023—Solids
    • 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
    • G01N2291/025—Change of phase or condition
    • G01N2291/0258—Structural degradation, e.g. fatigue of composites, ageing of oils
    • 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
    • G01N2291/0289—Internal structure, e.g. defects, grain size, texture
    • 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
    • G01N2291/26—Scanned objects
    • G01N2291/262—Linear objects
    • G01N2291/2623—Rails; Railroads
    • 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
    • G01N2291/26—Scanned objects
    • G01N2291/263—Surfaces
    • G01N2291/2634—Surfaces cylindrical from outside

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

【課題】信号を処理する方法が開示される。【解決手段】方法は、所与の環境条件および／または動作条件の集合の下にある構造体を測定することから取得された信号を受信することであって、信号が、信号中での位置に応じて変わる振幅値の集合を含む、受信することと、それらの振幅値のうちの少なくとも２つのそれぞれの振幅値を、信号中での振幅値の位置に従って、かつ所与の環境条件および／または動作条件に従って独立に調整することとを含む。【選択図】図３

Description

本発明は、信号処理に関し、詳細には、限定されないが、パイプ、レール、またはプレートなどの構造体の、弾性ガイド波（ｇｕｉｄｅｄ ｅｌａｓｔｉｃ ｗａｖｅ）測定やバルク弾性波測定などの測定から取得された信号の処理に関する。
ガイド波検知に基づくシステムは、航空宇宙、エネルギー、石油およびガスなど、多数の分野に見られる構造体中の損傷を検出するために広く使用されている。従来の超音波検査に勝るこれらのシステムの主要な利点は、単一のセンサロケーションから構造体の広いエリアを検査することのできるその能力である。ガイド波システムの典型的な使用、いわゆる「１回限りの検査（ｏｎｅ－ｏｆｆ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）」では、センサは、構造体上に配備され、次いで、１回（または数回）の測定を行った後に取り外される。この設定では、潜在的欠陥が構造破壊にまで十分に成長し得る前に検出されることを可能にする、適切な試験間隔を特定することが重要である。そのような間隔は、応用特有のものであり、確立することは一般に簡単ではない。上記の理由、およびアクセスするためのコストが高いケース（例えば地下に埋設されたパイプ）に対処するといった他の理由から、近年、ガイド波センサを永続的に取り付ける方向に向かう動きがある。永続的に取り付けられたシステムにより、頻繁なモニタリング（例えば毎日の）が可能になり、したがって、場合によっては初期ステージでの損傷の検出が可能になる。さらに、検出後は、損傷の進行をモニタリングすることができ、したがって、構造体の残存寿命に対する予測を試みることができる。
理論的には、そのような構造ヘルスモニタリング（ＳＨＭ）手法を実行することによって、１回限りの検査を使用したときよりも小さな欠陥を、特にそれが構造的特徴の近傍に発生したときに、発見することができる。これは通常、新たな測定値をベースライン記録と比較することによって達成され、その際、信号の変化があればそれが、欠陥の識別特性を表している可能性がある。残念なことに、この手順はしばしば、主として温度であるが、やはり信号の変化を招くパイプの負荷および内容物もそうである、変化する環境条件および動作条件（ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）（ＥＯＣ）の影響によって妨げられ、その結果、損傷検出性能が低下する。
広く研究されている温度の１つの影響は、温度がガイド波モードの速度を、主として材料のヤング率に影響を及ぼすことによって変更する、というものである。したがって、超音波信号測定値ｘ（ｔ）が与えられると、温度Ｔの変化の影響は、測定された時間領域信号をスケーリングするというものであり、すなわち
Ｔ｛ｘ（ｔ）｝＝ｘ（αｔ） （１）
であり、ただしスケーリングファクタαは未知であり、推定される。
式（１）は単純なモデルであり、というのも、（おそらくは分散性の）複数のモードの干渉により、不正確なスケーリングがもたらされる傾向にあるためである。しかし、モデルを使用することにより、実際面では満足のゆく結果が得られることが、実験によって示されている。この問題に対処すべく、２つの技法、すなわち最適信号ストレッチ（ｏｐｔｉｍａｌ ｓｉｇｎａｌ ｓｔｒｅｔｃｈ）技法とローカルピークコヒーレンス（ｌｏｃａｌ ｐｅａｋ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ）技法が提案されている。
最適ストレッチ技法の例は、Ｇ． Ｋｏｎｓｔａｎｔｉｎｉｄｉｓら、「Ａｎ Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｉｎｔｏ ｔｈｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ａ Ｇｕｉｄｅｄ Ｗａｖｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｈｅａｌｔｈ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｕｓｉｎｇ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔｌｙ Ａｔｔａｃｈｅｄ Ｓｅｎｓｏｒｓ」、ＩＥＥＥ Ｓｅｎｓｏｒｓ Ｊｏｕｒｎａｌ、第７巻、９０５～９１２頁（２００７）、Ａ． Ｊ． Ｃｒｏｘｆｏｒｄら、「Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ｆｏｒ ｇｕｉｄｅｄ ｗａｖｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｈｅａｌｔｈ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ」、Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ、第５０巻、５１７～５２８頁（２０１０）、Ｔ． Ｃｌａｒｋｅら、「Ｇｕｉｄｅｄ ｗａｖｅ ｈｅａｌｔｈ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｆ ｃｏｍｐｌｅｘ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｂｙ ｓｐａｒｓｅ ａｒｒａｙ ｓｙｓｔｅｍｓ： Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ」、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｕｎｄ ａｎｄ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ、第３２９巻、２３０６～２３２２頁（２０１０）、ならびにＪ． Ｂ． ＨａｒｌｅｙおよびＪ． Ｍ． Ｆ． Ｍｏｕｒａ、「Ｓｃａｌｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｆｏｒ ｏｐｔｉｍａｌ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ」、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ， Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ ａｎｄ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ、第５９巻、２２２６～２２３６頁（２０１２）に見ることができる。
ローカルピークコヒーレンス技法の例は、Ｊ． Ｅ． ＭｉｃｈａｅｌｓおよびＴ． Ｅ． Ｍｉｃｈａｅｌｓ、「Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄａｍａｇｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｌｏｃａｌ ｔｅｍｐｏｒａｌ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｄｉｆｆｕｓｅ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｓｉｇｎａｌｓ」、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ、Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ ａｎｄ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ、第５２巻、１７６９～１７８２頁（２００５）、ならびにＹｉｎｇｈｕｉ ＬｕおよびＪ． Ｅ． Ｍｉｃｈａｅｌｓ、「Ｆｅａｔｕｒｅ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｅｎｓｏｒ Ｆｕｓｉｏｎ ｆｏｒ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｈｅａｌｔｈ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｕｎｄｅｒ Ｃｈａｎｇｉｎｇ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ」、ＩＥＥＥ Ｓｅｎｓｏｒｓ Ｊｏｕｒｎａｌ、第９巻、１４６２～１４７１頁（２００９）に見ることができる。
検査システムに及ぶ可能性のある、変化するＥＯＣ（特に温度）のもう１つの有害な影響として、システム自体によって発生し感知される波モードのばらつきが誘発されることがある。これは、（アクチュエータによって所望の信号とともに励起される望ましくない信号なので、ランダムノイズとは対照的に、複数の測定値を平均化することによってなくすことのできない）コヒーレントノイズの変化をもたらし、信号全体にわたって測定値にさまざまに影響を及ぼす。
本発明の第１の態様によれば、信号処理の方法が提供される。方法は、所与の環境条件および／または動作条件の集合の下にある構造体を測定することから取得された信号を受信するステップであって、信号が、信号中での（例えば１つの変数を有する信号に沿った）位置に応じて変わる振幅値の集合を含む、ステップと、それらの振幅値のうちの少なくとも２つについて、振幅値を、信号中での振幅値の位置に従って、かつ所与の環境条件および／または動作条件に従って独立に調整するステップとを含む。したがって、（それらの振幅値のうちの少なくとも２つの）各振幅値が、信号中でのそのそれぞれの位置に従って、かつ所与の環境条件および／または動作条件に従って独立に調整される。
これが、温度、負荷、内容物、被覆、および／または信号に影響を及ぼす可能性のある他の任意の因子の変化など、環境条件および／または動作条件の変化により生じることのあるコヒーレントノイズのばらつきの影響を低減させるかまたは抑制さえする助けとなることができる。
信号は、１次元信号（すなわちただ１つの変数を有する）であってもよく、２次元信号（すなわち２つの変数を有する）であってもよい。信号中での位置は、（構造体に沿った距離などの１次元位置でもよく、構造体中でのｘ－ｙ位置などの２次元位置でもよい）構造体中での位置に一意に対応してよい。
方法は、信号中の振幅値のうちのいくつか、大多数、実質的に全て、または全ての、それぞれの振幅値を独立に調整するステップを含んでよい。振幅値は、振幅値の位置に応じて極性および／または大きさを調整することによって調整されてよい。
信号は、構造体の弾性波測定から取得されてよい。弾性波は、好ましくは超音波である。弾性波は、音響波とすることもできる。信号は、好ましくは構造体のガイド波測定から取得され、より好ましくは構造体の超音波ガイド波（ｇｕｉｄｅｄ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｗａｖｅ）測定から取得される。信号は、構造体のバルク波測定から取得されてもよい。信号は、構造体の電磁波測定から取得されてもよい。
方法は、少なくとも２つの振幅値のそれぞれの振幅値を調整する前に、信号を前処理するステップをさらに含んでよい。信号を前処理するステップは、タイムストレッチ補償を実行するステップを含んでよい。
方法は、信号が測定されたときの温度など、信号が測定されたときの環境条件および／または動作条件のうちの少なくとも１つを、信号から特定するステップをさらに含んでよい。方法は、タイムストレッチ補償を、スケーリングファクタを使用して実行するステップと、スケーリングファクタに基づいて温度を特定するステップとを含んでよい。温度は、ベースライン温度に対する温度とすることができる。
上記は、トランスデューサ周波数応答の変化および／または温度依存の波減衰を補償するために使用することができる。
方法は、タイムストレッチ温度補償を実行するステップと、タイムストレッチ温度補償をしたことによる周波数シフトを補償するステップとをさらに含んでよい。
信号は、測定された信号の１つの成分または１つより多くの成分を含んでよい。１つの成分または１つより多くの成分は、測定された信号を独立成分分析などの信号分解法を使用して処理することによって取得されてよい。信号は、独立成分分析を実行した後に取得されてよい。
方法は、異なる時間に取得された複数の信号について、本発明による方法を実行することを含んでよい。
方法は、信号中での所与の位置についての調整された値の経時的な変化があるかどうかを判定するステップをさらに含んでよい。方法は、第１の時間と第２の時間との間の調整された値の変化が、所定の値を超えるかどうかを判定するステップを含んでよい。方法は、所与の位置についての調整された値が経時的に単調に変化するかどうかを判定するステップと、肯定的な判定に基づいて、ユーザに通知するための信号を生成するステップとを含んでよい。
方法は、信号を受信する前に、較正フェーズにおいて、構造体を異なる環境条件および／または動作条件において測定することから取得された複数の信号を受信するステップと、複数の異なる位置のうちの各位置について、環境条件および／または動作条件の集合に対する振幅の関数を生成するステップであって、各関数が、所与の位置における振幅値を調整するために使用可能である、ステップとを含んでよい。
方法は、測定を引き起こすステップと、測定を引き起こしたことに応答して信号を受信するステップとをさらに含んでよい。
構造体はパイプとすることができる。構造体は、バー、レール、またはパイプなど、細長い構造体であってもよく、プレートや壁など、広がったプレート状構造体であってもよい。
方法は、測定値の受信に応答して、すなわち新たな測定値が受信されるたびに、実行されてよい。あるいは、方法は、トリガに応答して少なくとも１つの測定値を受信した後に、例えば測定値のバッチが受信されるたびに、実行されてもよい。
本発明の第２の態様によれば、少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、少なくとも１つのプロセッサに第１の態様の方法を実行させる、コンピュータプログラムが提供される。
本発明の第３の態様によれば、第２の態様のコンピュータプログラムを記憶した非一時的とすることのできる機械可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品が提供される。
本発明の第４の態様によれば、少なくとも１つのプロセッサと、メモリとを備え、少なくとも１つのプロセッサが、第１の態様の方法を実行するように構成された、装置が提供される。
本発明の第５の態様によれば、構造体を測定し、測定信号を提供するためのセンサと、測定信号を受信するように、かつ測定信号から信号を取得するかまたは測定信号を信号として使用するように構成された、第４の態様による装置とを備える、検査システムが提供される。
センサは、好ましくは、構造体上に永続的に取り付けられる。
本発明のいくつかの実施形態は、温度により誘発されるコヒーレントノイズのばらつきの影響を低減させるかまたは抑制さえしようとするものである。同時に、これらのいくつかの実施形態は、変化するＥＯＣの１つまたは複数の他の直接的または間接的な結果を解決することもできる。本明細書において開示する方法は、（超音波ガイド波や音響ガイド波などの）弾性ガイド波に、（超音波バルク波や音響バルク波などの）バルク弾性波に、電磁ガイド波（ｇｕｉｄｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｗａｖｅ）に、また多様な分野における、異なるモードを使用する他の形態のモニタリングシステムに適用できる可能性があるが、本方法については、基本ねじりモードＴ（０，１）に基づくパイプモニタリングシステムに適用されるものとして、本明細書において説明する。
典型的には、パイプモニタリングシステムは、リングを通じて結合され、パイプの外面と接触する、トランスデューサアレイを用いる。市販のシステムのうちの圧倒的多数は、パイプ内に基本ねじり波モードＴ（０，１）を励起させるように設計されている。しかし、どんなエネルギー変換システム（ｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）でも、そのエネルギーの大部分がセンサロケーションの周りで円周方向に伝播する円周方向モードや、主としてパイプに沿って移動する他のモードなど、他の望ましくないモードの同時励起が発生することがある。後者は、縦モードとたわみモードの両方があり得る。同じ欠陥部（ｉｍｐｅｒｆｅｃｔｉｏｎ）が、発生したそれらの望ましくないモードをトランスデューサがピックアップし得る原因にもなる。変化するＥＯＣは、そのような欠陥部においてシフトを引き起こすことがあり、シフトは、発生し検出される望ましくないモードの（すなわちコヒーレントノイズの）相違を引き起こすが、それこそが、本明細書において開示する方法が低減し、さらにはなくしさえしようとするものである。
本発明の第６の態様によれば、環境および他の変化の試験下にある構造体上の２つ以上の位置における構造ヘルスモニタリング測定値を、最初にさまざまな環境条件（ＥＯＣ）にわたって信号を測定することと、試験構造体上の異なるロケーションに対応する信号の変化を評価することと、環境影響の補償関数を生成することと、補償関数を新たに取得された信号に適用して、関心ロケーションのいずれかにおいて構造変化が発生したかどうかについてより信頼性のある評価を行うこととによって、補償する方法が提供される。
ＥＯＣとしては、温度、負荷および／または内容物、被覆、ならびに信号に影響を及ぼす他の因子があり得る。方法は、超音波ガイド波モニタリング、または信号が時間および／もしくは空間の関数である他の方法に使用されてよい。方法は、直接的信号測定値、または例えばＩＣＡを用いて処理した後の信号を処理することを含んでよい。方法は、トランスデューサ周波数応答、減衰、および／または周波数シフトなど、異なる影響を補償してよい。
本発明の第７の態様によれば、処理デバイスによって実行される方法であって、いくつかの異なるＥＯＣにわたって取られた測定値の取得後に、ＥＯＣにより誘発されるコヒーレントノイズのばらつきを、構造体全体に対して（すなわち信号全体に対して一度に）ではなく構造体上の異なる位置において（異なる信号サンプルにおいて）独立に補償することによって抑制する方法が提供される。
方法は、信号を構造体から取得された少なくとも１つの以前の信号と比較することによって取得された変化に基づく、構造体中の１つまたは複数の構造変化エリアの検出をさらに含んでよい。構造変化エリアの検出は、複数の信号にわたって残差の進展を解析することによってより明らかになり得、この進展は例えば単調傾向を示すことがある。構造変化には、構造体の劣化が含まれてよい。
温度－振幅曲線および他のＥＯＣ－振幅曲線を生成するために、タイムストレッチ温度補償アルゴリズムまたはタイムストレッチＥＯＣ補償アルゴリズムを適用した結果として得られるスケーリングファクタなど、温度またはＥＯＣの間接的指標が使用されてよい。
本手順は、独立成分分析、特異値分解、また場合によっては他のものなど、波形に適用される特殊信号処理技法から導出される識別特性に適用されてよい。
方法は、温度の変動および／または他のＥＯＣの変動による（信号ピーク振幅、信号テール（ｔａｉｌ）、および信号位相シフトなどの）トランスデューサ周波数応答変化の影響も補償されることをさらに含んでよい。
方法は、温度依存の波減衰および／または他のＥＯＣ依存の波ばらつきの影響も補償されることをさらに含んでよい。
方法は、タイムストレッチ温度補償アルゴリズムおよび／または別のタイムストレッチＥＯＣ補償アルゴリズムを適用したことによる周波数シフトの影響も補償されることをさらに含んでよい。
次に、本発明のいくつかの実施形態について、添付の図面を参照して説明する。
パイプ、ならびにトランスデューサアセンブリ、ガイド波計測器、およびコンピュータシステムを含むガイド波試験システムの概略図である。 図１に示すコンピュータシステムの概略ブロック図である。 構造体の完全性を評価するプロセスのフローチャートである。 パイプモニタリングシステムによって記録された信号を示す図である。 センサ付近のパイプ上で測定された温度のプロットである。 ２つの別個の温度におけるコヒーレントノイズを比較した様子を示す図である。 振幅補償を、パイプの欠陥のないエリア内のサンプリング点に適用した様子を示す図である。 振幅補償を、欠陥に対応するサンプリング点に適用した様子を示す図である。 振幅補償を、独立成分分析を使用することによって計算された、パイプの欠陥のないエリア内にそのエネルギーがある成分の重み関数に適用した様子を示す図である。 振幅補償を、独立成分分析を使用することによって計算された、欠陥の識別特性である成分の重み関数に適用した様子を示す図である。 模擬減衰の導入に関連するステップを示す図であり、図１１ａおよび図１１ｂは、２つの信号およびそれらのそれぞれに対応する減衰曲線を示し、図１１ｃおよび図１１ｄは、図１１ａおよび図１１ｂに示したのと同じ２つの信号の、模擬減衰を適用した後の様子を示し、図１１ｅおよび図１１ｆは、同じ２つの信号の、端部パイプ反射にそれらを正規化した後の様子を示す、図である。 振幅補償を、模擬減衰によって改変されたデータセットに対して独立成分分析を使用することによって計算された、パイプの欠陥のないエリア内にそのエネルギーがある成分の重み関数に適用した様子を示す図である。 信号ストレッチによる周波数シフトの影響を分離するように作成された、端部パイプ反射を含む模擬データセットを示す図である。 振幅補償を、模擬端部パイプ反射に対応するサンプリング点に適用した様子を示す図である。
システム
図１を参照すると、パイプ２または構造体の形態をとる構造体２を、超音波ガイド波を使用して検査するためのシステム１が示されている。検査システム１は、好ましくはパイプ２上に永続的に取り付けられるトランスデューサアセンブリ３（または「センサ」）、ガイド波計測器４、および信号処理システム５を含む。構造体は、プレート、パネル、またはレールなど、広がった構造体の形態をとってよい。トランスデューサアセンブリ３は、検査リングの形態をとってよいが、他の形態のトランスデューサアセンブリ３が使用されてもよい。
トランスデューサアセンブリ３は、バンド１０（もしくは「カラー（ｃｏｌｌａｒ）」）または他の適切な構造体を備え、これは、パイプ２内に超音波１３を発生させ、かつ欠陥１５から反射された波１４を検出するための、トランスデューサ１２からなる第１および第２のアレイ１１１、１１２を支持する。トランスデューサアレイがただ１つしかなくてもよい。トランスデューサ１２は、好ましくは圧電トランスデューサの形態をとり、適切なトランスデューサの一例は、参照により本明細書に組み込まれているＧＢ２４７９７４４Ａに見ることができる。各アレイ１１１、１１２は、例えば１６個または３２個のトランスデューサ１２を備えてよいが、１６個より少ない、１６個から３２個の間の、または３２個よりも多くのトランスデューサ１２があってもよい。トランスデューサ１２が、セクタまたはチャネル（図示せず）、例えば８つのチャネル（図示せず）にグループ化され、各チャネル（図示せず）が２個から９個の間の、またはより多くのトランスデューサ１２から構成されてよい。
この例では、各アレイ１１１、１１２は、検査リング３が取り付けられるとトランスデューサ１２がパイプ２の周縁部に配設されるように配列されている。第１および第２のアレイ１１１、１１２は、検査リング３が取り付けられると２つのアレイ１１１、１１２がパイプ２の長手方向軸１７に沿ってオフセットされるように、バンド１０の幅にわたってオフセットされている。適切な検査リングの例としては、Ｇｕｉｄｅｄ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ Ｌｔｄ．（Ｌｏｎｄｏｎ、ＵＫ）から入手可能なＣｏｍｐａｃｔ（商標）リング、Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ（ＨＤ）ソリッドリング、ｇＰＩＭＳ（登録商標）リング、および他のリングがある。それぞれにトランスデューサアレイがただ１つしかない２つの別々のリング３を使用することができる。パイプの場合であっても、検査リング３が必ずしも使用されるとは限らない。プレートの場合には、適切な平坦なトランスデューサアレイを使用することができ、すなわちリングは使用されない。
ガイド波計測器４は、ｒｆ信号１８を発生させることの可能な信号発生器（図示せず）を含み、このｒｆ信号１８は適切な周波数を有し、それは通常数十キロヘルツ（ｋＨｚ）程度であり、このｒｆ信号１８はまた、例えば適切にウィンドウ生成されたｋサイクルトーンバーストなど、適切な形状を有し、ただしｋは１以上の正の数であり、好ましくは範囲３≦ｋ≦１０内の値をとる整数または半整数であることが好ましく、ここで、適切なウィンドウ関数はガウス関数とすることができる。信号発生器（図示せず）は、ｒｆ信号１８を送信器トランスデューサ１２に供給し、送信器トランスデューサ１２は、信号１８をパイプ壁２内のガイド波に変換する。
受信器トランスデューサ１２は、受信したガイド波を電気信号１９に変換する。受信器トランスデューサ１２は、電気信号１９を信号受信器（図示せず）に供給する。信号受信器（図示せず）は、増幅器（図示せず）、および電気信号１９のデジタル化信号を生成するアナログ－デジタル変換器（図示せず）を含んでよい。
ガイド波計測器４と信号処理システム５は、単一のユニットに統合されてよい。信号処理システム５は、ラップトップ、タブレット、または他の形態のポータブルコンピュータの形態をとってよい。信号処理システム５は、遠隔に、例えばサーバファーム内に位置付けられ、システムの残りに、例えばインターネットを含んでよい通信ネットワーク６を介して、接続されてよい。適切なガイド波計測器の例としては、Ｇｕｉｄｅｄ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ Ｌｔｄ．（Ｌｏｎｄｏｎ、ＵＫ）から入手可能なＧ４ Ｍｉｎｉ （Ｆｕｌｌ）、Ｗａｖｅｍａｋｅｒ Ｇ４、ｇＰＩＭＳ Ｍｉｎｉ Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ、および他の計器がある。
図２も参照すると、信号処理システム５は、バスシステム２４によって相互接続された少なくとも１つのプロセッサ２１、メモリ２２、および入力／出力モジュール２３を備えるコンピュータシステム２０によって実現される。システム２０は、グラフィック処理ユニット２５およびディスプレイ２６を含んでよい。システム２０は、キーボード（図示せず）やポインティングデバイス（図示せず）などのユーザ入力デバイス２７、ネットワークインターフェース２８、ならびに例えばハードディスクドライブおよび／またはソリッドステートドライブの形態をとる記憶装置２９を含んでよい。記憶装置２９は、ガイド波試験ソフトウェア３０、測定データ３１およびベースラインデータ３２、ならびに補償曲線３３を記憶する。ガイド波計測器４と信号処理システム５が、同じ場所に位置付けられる（例えば信号処理システム５がラップトップコンピュータの形態をとり、それが計測器４に直接接続される）場合、または単一のユニットに統合される場合、コンピュータシステム２０は、ガイド波計測器４を制御するために使用されてよく、したがって、記憶装置２９は、ガイド波試験ソフトウェア（図示せず）を含んでよい。
構造体モニタリングシステムの一例については、参照により本明細書に組み込まれている、Ｄ． Ｎ． Ａｌｌｅｙｎｅら、「Ｒａｐｉｄ， ｌｏｎｇ ｒａｎｇｅ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｌａｎｔ ｐｉｐｅｗｏｒｋ ｕｓｉｎｇ ｇｕｉｄｅｄ ｗａｖｅｓ」、ＡＩＰ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、第５５７巻、１８０から１８７頁（２００１）にも記載されている。
システム１は、パルスエコーモードのガイド波１３、１４を使用して、パイプ２内の亀裂、腐食、および他の欠陥（図示せず）の発達を検出および／またはモニタリングするようにパイプ２を検査するために使用されてよい。
温度補償方法
コヒーレントノイズの温度依存のばらつきを補償する方法は、好ましくは、例えばＪ． Ｂ． ＨａｒｌｅｙおよびＪ． Ｍ． Ｆ． Ｍｏｕｒａ、「Ｓｃａｌｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｆｏｒ ｏｐｔｉｍａｌ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ」、前掲文献に記載されているプロセスを使用して温度依存の波速を補償した後の測定された信号の形態をとる、測定された信号に、または独立成分分析（ＩＣＡ）などの信号処理技法の結果として得られる識別特性に、適用することができる。参照により本明細書に組み込まれている、Ｃ． Ｌｉｕら、「Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｄａｍａｇｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｈｅａｌｔｈ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｒｏｙａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ａ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、第４７３巻（２０１７）を参照されたい。しかし、特異点分解など、他の形態の信号処理も使用されてよい。
次に、図３を参照して、コヒーレントノイズの温度依存のばらつきを補償する方法について説明する。
方法は大まかに、２つのフェーズ（または「ステージ」）、すなわち較正フェーズ（ステップＳ１からＳ３）とモニタリング動作フェーズ（ステップＳ４からＳ７）に分割されている。
較正フェーズでは、発生した信号が初期状態にある（パイプなどの）構造体２の中をさまざまな時間および温度範囲ＴＬＯＷ～ＴＨＩＧＨ内のさまざまな温度において伝播することを示すｎセットの波形データを、ガイド波計測器４が取得する（ステップＳ１）。これが、いわゆる「ベースライン」を形成するために使用される。波形データのセットの数ｎが大きいほど、ベースラインがより正確になる。好ましくはｎ≧２であり、より好ましくはｎ＞１０である。この初期状態において、構造体は欠陥のないものと見なされる。これらの波形の取得前または取得中に欠陥が既に存在している場合、方法は、事前に存在する欠陥について示唆しないが、それでもなお、ベースライン後に起こるさらなる損傷増大を検出することが可能である。任意選択で、ガイド波計測器４は、選択された信号Ｓ１を基準にしてベースライン信号のタイムストレッチ温度補償を適用してもよい（ステップＳ２）。例えば、これは、Ｊ． Ｂ． ＨａｒｌｅｙおよびＪ． Ｍ． Ｆ． Ｍｏｕｒａ、「Ｓｃａｌｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｆｏｒ ｏｐｔｉｍａｌ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ」、前掲文献に記載されている方法を適用することによって達成されてよく、この方法を使用すると、さまざまな波形にわたって、構造体２中の特定のロケーションにそれぞれが対応する信号サンプル同士をより良好に位置整合させることができる。信号処理システム５が、構造体２に沿った各位置ｄについての信号振幅－温度曲線３３の集合を計算する（ステップＳ３）。これは、ベースラインデータに、何らかの次数の多項式など、適切なあてはめ曲線をあてはめることによって、達成される。いくつかの例では、ガイド波計測器４が、構造体２に沿った各位置ｄについての信号振幅－温度曲線３３の集合を計算してよい。
モニタリング動作フェーズでは、構造体２が何らかの温度Ｔｉにおける未知状態にあるときに、ガイド波計測器４が波形Ｓｉを取得する（ステップＳ４）。温度Ｔｉは、範囲ＴＬＯＷ≦Ｔｉ≦ＴＨＩＧＨ内にあってよい。温度Ｔｉが、ベースライン温度範囲の外側にある場合、精度は、あてはめ曲線の外挿の精度に応じて変わる。未知状態では、１つまたは複数のロケーションにおいて損傷が発生している可能性がある。
ガイド波計測器４は、ベースライン信号に適用された場合、以前に選択された信号Ｓ１を基準にしてベースライン信号に適用されたタイムストレッチ補償アルゴリズムと同じものをＳｉに適用してよい（ステップＳ５）。
ガイド波計測器４は、Ｓｉの各信号サンプルにおいて、そのサンプルについて計算された曲線によって予測された、Ｔｉに等しい温度にとって有効な値を、減算する（ステップＳ６）。ガイド波計測器４は、構造体２の著しい変化があったかどうかを、各信号サンプルにおける残差に注目することによって評価する（ステップＳ７）。例えば、較正フェーズにおいて経時的に見られる残差または成分振幅（すなわちノイズ）のばらつきよりも大きな変化を、しきい値として使用することができる。
ガイド波計測器４は、構造的完全性を継続的にモニタリングするために、新たな信号の取得を継続する（ステップＳ４からＳ７）。
後により詳細に説明するように、取得された波形には、ノイズ低減処理が実行される前に、独立成分分析などの信号分解処理アルゴリズム、および／または温度補償など、他の信号処理が適用され得る。
信号振幅温度補償
次に、図１から図４を参照して、コヒーレントノイズの温度依存のばらつきを補償する方法を適用する第１の例について説明する。
パイプモニタリングシステム１を、この例では、８インチ、スケジュール４０のパイプ２上に取り付け、Ｔ（０，１）モードおよび２５．５ｋＨｚを中心とする周波数を使用するように設定する。送信信号１３は、８サイクルトーンバーストである。センサ３のロケーションを基準として使用して、関心方向に、パイプは長さ４．５ｍであり、１．５ｍにおいて溶接部（図示せず）を特徴として備えていた。３７９番目の測定後、２．５ｍにおいて欠陥を人工的に導入し、欠陥は次第に深まっていった。欠陥が存在することによる％単位の断面積損失が、図８に（鎖線の形で）プロットされている。
図４では、信号が、端部パイプ反射に対して正規化され、Ｊ． Ｂ． ＨａｒｌｅｙおよびＪ． Ｍ． Ｆ． Ｍｏｕｒａ、「Ｓｃａｌｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｆｏｒ ｏｐｔｉｍａｌ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ」、前掲文献に記載されているプロセスを使用して温度依存の波速を補償するようにストレッチされている。サンプル番号は、Ｔ（０，１）波速を使用することによってセンサ３からの距離に変換されている。
図５も参照すると、パイプ２は、加熱および冷却サイクルにかけられる。図５は、測定番号に対するセンサのロケーションにおいて測定された温度を示す。温度は、約１４℃から４０℃の間を変動する。
図６も参照すると、２つの信号、すなわち温度３６℃および２０℃において記録された、センサ３からの距離ｄに対する正規化された信号振幅のばらつきの、拡大したプロットが示されている。図６は、この２つのケースにおけるコヒーレントノイズの相違を示す。１．５ｍにおける溶接部より前では、ノイズは主に円周方向モードによるものであると推論することができる。溶接部より後では、より遅いたわみモードおよび縦モードのコヒーレントノイズへの影響（ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）も存在する。本明細書において説明する方法は、このノイズを補償することが可能であり、また下に開示する他の現象を、その発生源についてのどんな事前の知識も必要とせずに補償することが可能である。
先に述べたように、最初のＮ回の測定（すなわちベースライン）ではパイプ２内に損傷成長が発生しないと仮定している。そうではなく、ベースラインの取得中にいくらかの損傷が成長する場合、その発生に関連する傾向は取り除かれてよいが、それでもなお、ベースライン後に起こるさらなる損傷増大が検出される。パイプにその初期状態において損傷がないことが必要とされているのではなく、新たな著しい成長が発生していないことが必要とされているにすぎない。ベースライン測定は、モニタリングされているパイプ２の通常動作の際に期待される温度範囲にわたって行われることが好ましい。温度がこの範囲を超えた場合、範囲外の測定値は解析から除外され得る。
図４、図７ａ、および図７ｂを参照すると、パイプに沿った各ロケーション（すなわちｄ＝ｄ０、ｄ１、ｄ２、．．．、ｄＮ）について、利用可能なベースラインデータをあてはめることによって、温度に対する振幅の補償曲線３３０、３３１、３３２、．．．、３３Ｄが計算される。各曲線３３のゴールは、その当初の条件にあるパイプについての、その特定のロケーションおよびベースライン範囲にわたる各温度値における信号の期待される振幅を定量化することである。温度の測定値が利用可能ではない場合、Ｊ． Ｂ． ＨａｒｌｅｙおよびＪ． Ｍ． Ｆ． Ｍｏｕｒａ、「Ｓｃａｌｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｆｏｒ ｏｐｔｉｍａｌ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ」、前掲文献に記載されているプロセスを使用することによって計算されたストレッチファクタなど、温度の他の間接的指標を使用することもできる。
あてはめ曲線３３０、３３１、３３２、．．．、３３Ｄは、計算された後、当該曲線によって定まる当該温度における量を各サンプリング点（すなわちパイプ上のロケーション）における測定された振幅から減算するために使用することができる。この手順を「振幅補償」と呼ぶ。
図７ｂおよび図７ｃ、ならびに図８ｂおよび図８ｃは、２つの異なる位置（すなわちｄ＝１．８３ｍおよびｄ＝２．７１ｍ）について、補償前と補償後の測定番号に対する振幅のプロットを示す。各ケースにおいて、測定１から１４５をベースラインとして使用した。
図７ａから図７ｃは、１．８３ｍにおけるサンプルのケースを示し、これは溶接部３４（図４）からの反射のテールによって依然として支配されており、一方、図８ａから図８ｃは、２．７１ｍにおけるサンプルを示し、これは、欠陥が３８０番目の測定時に導入された後でそこからの反射を呈することが期待される。
図７ａおよび図８ａのそれぞれの凡例内に記したように、各サンプルから入手可能なデータに対する最良あてはめ（すなわち最小２乗最良あてはめ）として、３次多項式が選択される。さまざまな次数の多項式またはさまざまなタイプのあてはめ曲線を使用することができる。
図７ｂ、図７ｃ、図８ｂ、および図８ｃは、考慮している２つのサンプリング点（ロケーション）についての経時的な振幅ばらつきを、振幅補償を適用する前に利用可能な傾向を振幅補償を適用した後に取得された傾向と比較して示す。振幅補償を適用する前はいかに振幅が温度と強い相関関係をもって変動するかを示すために、温度プロファイルもこれらの傾向と重ね合わせてある。
対照的に、補償を実行した後は、変動は大いに抑制される。結果として得られる図７ｃの振幅履歴は、パイプの欠陥のないエリア内に期待される平坦な傾向を示し、一方、図８ｃの振幅履歴は、単調に増加する傾向を示し、それは、既知の欠陥成長（測定３８０から４５６の間で概略線形成長であった）を示すグラフとほぼ一致する。もっぱら変化する温度による変動を取り除いた後で、実際の損傷の発生による単調な傾向を検出することがはるかに容易になることは、明らかである。
独立成分分析処理への適用
補償は、ＩＣＡなどの特殊信号処理技法の結果として得られる識別特性にも適用することができる。ＩＣＡ結果を扱うとき、振幅補償は、各成分に関連する重み関数に適用される。実際のところ、重み関数は、特定の成分の測定範囲にわたる傾向を呈する。
次に、図９ａから図９ｄ、および図１０ａから図１０ｄを参照して、図４に示す信号にＩＣＡを適用することから取得された２つの成分を処理する例について説明する。
図９ａは、パイプの、溶接部直後の欠陥のないエリア内（図７で考慮したサンプリングポイントの付近およびその周辺）にそのエネルギーが位置する、成分を示す。上に説明したように、この場合も測定１から１４５を含むように選択されたベースライン領域内の、その重み関数から入手可能なデータに対する（最小２乗の意味での）最良あてはめとして、３次多項式が選択される。図９ｃおよび図９ｄに示す結果は、図７ｂおよび図７ｃに示す結果に似ている。同様に、図１０ａは、欠陥からの反射をそのエネルギーが呈し、図８を生成するために選択されたサンプリング点と同じエリア内にある、成分を示す。この場合も、図１０ｃおよび図１０ｄに示す結果は、図８ｂおよび図８ｃに示す結果と十分に一致している。
トランスデューサ周波数応答変化の補償
エネルギー変換システムはしばしば共振付近で動作し、というのもそれにより、より大きな振幅がもたらされるためである。しかし、それらの周波数応答が温度に敏感な場合がある、ということが欠点である。例えば、図４は、圧電システムからの結果を示し、この場合、ウィンドウ生成された８サイクルトーンバーストで励起されたときのトランスデューサによって発生した信号が、明らかに、８を上回るサイクルを有し、テールを呈している。同様の影響は、ＥＭＡＴシステムの場合にも、ＬＣＲ回路が事実上存在するため見られる。温度依存の共振挙動は、図６にも観察することができ、この場合、２０℃において記録された信号中の溶接部からの反射が、３６℃において記録された信号中の溶接部からの反射よりも全体的に高いエネルギーを有する。具体的には、そのような温度依存の共振挙動の３つの別個の同時影響、すなわち、異なる信号ピーク振幅、ピーク値後の信号テールの異なる長さ、および信号位相シフトが、通常見られる。これらの３つの影響はそれぞれ、さまざまな温度において取られた測定値にわたる信号振幅ばらつきを生じさせる場合がある。本明細書において説明する方法は、これらの３つの影響も補償することができ、というのも、それらが引き起こす振幅ばらつきは、任意の所与の温度において規則的に繰り返すためである。実際のところ、溶接部反射のテール内のサンプルおよびＩＣＡ成分の傾向を示す図７と図９はどちらも、いかにこれらの影響が首尾よく抑制され得るかを示している。
減衰の影響
ガイド波ベースのモニタリングシステムのいくつかの応用例は、通常は温度依存である強い信号減衰による影響を受ける。これは、例えば、ビチューメンなどの粘性層で被覆したパイプ上に取り付けられた、Ｔ（０，１）モードを使用するパイプ検査の場合にそうである。典型的には、この現象を補償しようとする取り組みの中で、「距離－振幅補正」（ＤＡＣ）曲線と呼ばれる減衰曲線（各測定について異なるもの）を計算することが必要となる。各ＤＡＣ曲線は、距離の指数関数であり、（溶接部などの）既知の特徴物からの反射に関する類似の振幅を与えることによって構築することができる。この手順は正確な結果をもたらさないことがあり、というのも、既知の特徴物が不足している可能性があるため、および／または信号が特徴物を通過するたびに、信号がエネルギーをいくらか損失し、それがＤＡＣの降下（ｄｒｏｐ）として正しく考慮される必要があるためである。これらの降下を定量化することは簡単ではない。しかし、本明細書において説明する補償プロセスは、ＤＡＣ曲線を計算する必要なく、温度依存の減衰も補償する（が、実際的な観点からは、試験を較正するために少なくとも１つのＤＡＣ曲線が計算される傾向にある）。これは、上に説明したのと同じ用いられたデータセットを、温度依存の減衰の影響を模擬するように（人工的に）改変した後で、それを使用して示すことができる（というのも、試験されている被覆なしパイプは、減衰による影響を実質的に受けなかったためである）。具体的には、各信号に次の形態の指数関数
ｆ（ｄ，Ｔ）＝ｅ－α（Ｔ）・ｄ （２）
を乗じ、上式でＴは温度であり、ｄはセンサからの距離であり、α（Ｔ）は、任意選択されるが温度の上昇に伴って線形に増加するようなものである減衰率を表す。
図１１ａから図１１ｆはこのプロセスを、それぞれ温度３６．７℃および１３．６℃において記録された測定１および１４５にそれが適用された様子を示すことにより、示している。２つの信号のそれぞれに、最初にその減衰曲線を乗じた結果、図１１ｃおよび図１１ｄに示す信号がもたらされ、次いで、２つの信号のそれぞれを、図１１ｅおよび図１１ｆに示す端部パイプ反射に対して正規化している。模擬減衰により、信号振幅の大幅な相違が生じている（例えば１．５ｍにおける溶接部反射）。
図１２は、図９を生成するために先に考慮された成分の近傍にそのエネルギーがある、（新たに形成されたデータセットに対してＩＣＡが計算された結果として得られる）ＩＣＡ成分の重み関数に補償プロセスを適用すると、減衰によって誘発された振幅ばらつきが首尾よく抑制されることを示す。
信号ストレッチによる周波数シフトの補償
さまざまなＥＯＣにおいて取られた測定値を扱うとき、最初のステップは通常、温度依存の波速を補償するというものである。典型的な手法には、ストレッチファクタ（ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ）の計算が関与し、このストレッチファクタは、さまざまな温度において取られた測定値にわたって波速の一律の値を得るように、各信号を伸張または圧縮するために使用される。例えば、Ｊ． Ｂ． ＨａｒｌｅｙおよびＪ． Ｍ． Ｆ． Ｍｏｕｒａ、「Ｓｃａｌｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｆｏｒ ｏｐｔｉｍａｌ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ」、前掲文献に記載されている方法が、図４にプロットされている信号を取得するために使用される。
（かなり異なる波速を引き起こす）大きな範囲の温度ばらつきに対処するときに特に重要な問題は、伸張／圧縮された信号が、さまざまな温度においてより低い周波数／より高い周波数を呈する傾向にあることである。これは、各サンプルの経時的な振幅傾向をプロットすると、変動として現れる。これらの変動は、任意の所与の温度において規則的に繰り返すので、本明細書において説明する補償プロセスはこの影響も補償することができる。しかし、この影響が上に説明した共振の影響と相まった、上に説明したものなどのデータセットに対して、補償を認識することは困難である。
したがって、信号ストレッチによる周波数シフトの所望の影響を分離するように、模擬データセットを作成する。そのようなデータセットは、およそ４．４ｍの長さのパイプを表し、その唯一の特徴は、２５．５ｋＨｚの８サイクルトーンバーストである端部パイプ反射であり、したがって、共振によるどんな変化も無視されている。さまざまな信号に、実験データセット内のさまざまな温度において測定された波速値を与えることによって、上に説明した実際の実験と同じ温度プロファイルを維持している。
図１３ａは、信号ストレッチ後の模擬測定値を全て重ね合わせたものを示し、一方、図１３ｂ～図１３ｃは、測定１および１４５からの端部パイプ反射の拡大したプロットを提示したものであり、信号ストレッチによって引き起こされた周波数シフトを明らかに示している。
図１４は、このプロセスがこの影響をいかに首尾よくなくすことができるかを、大まかに端部パイプ反射の３つ目のサイクル内にある距離４．４９ｍにおけるサンプリング点のケースを示すことによって実証している。図は、振幅補償を適用する前に、測定された振幅がいかに温度プロファイルと厳密に一致してばらつくかを示しており、一方、補償後の振幅傾向は、基本的には、水平軸上のフラットな線である。
修正
上に説明した実施形態にさまざまな修正が行われてよいことが理解されよう。そのような修正には、ガイド波検査システムおよびその構成部品の設計、製造、および使用において既に知られており、本明細書において既に説明した特徴の代わりにまたはそれに加えて使用されてよい、等価な特徴および他の特徴が関与してよい。ある実施形態の特徴は、別の実施形態の特徴によって置き換えられるかまたは補われてよい。
上に説明した例では、温度の変化に基づく処理について説明している。しかし、負荷およびパイプ内容物、ならびにそれらの組合せなど、他の環境条件が使用されてよい。
構造体は、多くの異なるタイプの変化サイクルにかけられてよいこと、また温度変化の例は、限定するものではないことが、理解されよう。
信号中の全ての振幅値が、本明細書において説明したように処理される必要があるとは限らない。例えば、振幅値（または「データポイント」）の部分集合が処理されてよい。これが、必要な計算リソース量を低減させ、かつ／または処理速度を増大させる助けとなることができる。データポイントの部分集合は、構造体の関心領域に対応する、データポイントの部分範囲の形態をとってよい。部分集合は、ｎ個の振幅値ごとに（ただしｎは、２、３、または４など、正の整数である）をサンプリングすることによって取得されてよい。
請求項は、本出願では、特徴の特定の組合せに対して策定されているが、本発明の本開示の範囲は、それが任意の請求項において現在特許請求されているものと同じ発明に関係するかどうかに関わらず、またそれが本発明が軽減するのと同じ技術的課題のうちのいずれかまたは全てを軽減するかどうかに関わらず、本明細書に明示的もしくは黙示的に開示した任意の新規な特徴もしくは特徴の任意の新規な組合せ、またはそれらのどんな一般化したものも含むことを理解されたい。本出願人らは、本出願の審査または本出願から派生する任意のさらなる出願の審査の間にそのような特徴および／またはそのような特徴の組合せに対して新たな請求項が策定されることがあることをここに通知する。
１ 検査システム、パイプモニタリングシステム
２ パイプ、構造体、パイプ壁
３ トランスデューサアセンブリ、検査リング、センサ
４ ガイド波計測器
５ 信号処理システム
６ 通信ネットワーク
１０ バンド
１１１ 第１のアレイ
１１２ 第２のアレイ
１２ 送信器トランスデューサ、受信器トランスデューサ
１３ 超音波、ガイド波、送信信号
１４ ガイド波
１５ 欠陥
１７ 長手方向軸
１８ ｒｆ信号
１９ 電気信号
２０ コンピュータシステム
２１ プロセッサ
２２ メモリ
２３ 入力／出力モジュール
２４ バスシステム
２５ グラフィック処理ユニット
２６ ディスプレイ
２７ ユーザ入力デバイス
２８ ネットワークインターフェース
２９ 記憶装置
３０ ガイド波試験ソフトウェア
３１ 測定データ
３２ ベースラインデータ
３３ 補償曲線、信号振幅－温度曲線
３３０、３３１、３３２、．．．、３３Ｄ 補償曲線、あてはめ曲線
３４ 溶接部
ｄ 位置、センサ３からの距離

Claims (35)

  1. 所与の環境条件および／または動作条件の集合の下にある構造体を測定することから取得された信号を受信するステップであって、前記信号が、前記信号中での位置に応じて変わる振幅値の集合を含む、ステップと、
    前記振幅値のうちの少なくとも２つのそれぞれの振幅値を、前記信号中での振幅値の位置に従って、かつ前記所与の環境条件および／または動作条件に従って独立に調整するステップと
    を含む方法。
  2. 前記環境条件の集合が温度を含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記信号が１次元信号である、請求項１または２に記載の方法。
  4. 前記信号が２次元信号である、請求項１または２に記載の方法。
  5. 前記信号中での位置が、前記構造体中での位置に一意に対応する、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記少なくとも２つの振幅値のそれぞれを、前記信号中での位置に従って独立に調整することが、前記信号中での振幅値のうちの大多数、実質的に全て、または全てを調整することを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記信号が前記構造体の弾性波の測定から取得される、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記弾性波が超音波である、請求項７に記載の方法。
  9. 前記信号が前記構造体のガイド波測定から取得される、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記信号が前記構造体のバルク波測定から取得される、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記少なくとも２つの振幅値のそれぞれを調整する前に、前記信号を前処理するステップ
    をさらに含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記信号を前処理するステップが、タイムストレッチ補償を実行するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記信号が測定されたときの前記環境条件および／または動作条件のうちの少なくとも１つを、前記信号から判定するステップ
    を含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
  14. 前記信号が測定されたときの前記環境条件および／または動作条件のうちの前記少なくとも１つを、前記信号から判定するステップが、
    前記信号が測定されたときの温度を、前記信号から判定するステップ
    を含む、請求項１３に記載の方法。
  15. タイムストレッチ補償を、スケーリングファクタを使用して実行するステップと、
    前記スケーリングファクタに基づいて温度を判定するステップと
    をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
  16. タイムストレッチ温度補償を実行するステップと、
    前記タイムストレッチ温度補償による周波数シフトを補償するステップと
    をさらに含む、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
  17. 前記信号が、測定された信号の１つの成分または１つより多くの成分を含む、請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
  18. 前記１つの成分または前記１つより多くの成分が、前記測定された信号を信号分解法を使用して処理することによって取得される、請求項１７に記載の方法。
  19. 前記信号分解法が独立成分分析を含む、請求項１８に記載の方法。
  20. 前記信号が、独立成分分析を実行した後に取得される、請求項１から１７のいずれか一項に記載の方法。
  21. 異なる時間に取得された複数の信号について、請求項１から２０のいずれか一項に記載の方法を実行するステップ
    を含む、方法。
  22. 前記信号中での所与の位置についての調整された値における経時的な変化があるかどうかを判定するステップ
    をさらに含む、請求項２１に記載の方法。
  23. 第１の時間と第２の時間との間の調整された値における変化が、所定の値を超えるかどうかを判定するステップ
    を含む、請求項２１または２２に記載の方法。
  24. 所与の位置についての調整された値が経時的に単調に変化するかどうかを判定するステップと、
    肯定的な判定に基づいて、ユーザに通知するための信号を生成するステップと
    を含む、請求項２１、２２、または２３に記載の方法。
  25. 前記信号を受信する前に、較正フェーズにおいて、
    前記構造体を異なる環境条件および／または動作条件において測定することから取得された複数の信号を受信するステップと、
    複数の異なる位置のうちの各位置について、環境条件および／または動作条件の集合に対する振幅の関数を生成するステップであって、各関数が、所与の位置における振幅値を調整するために使用可能である、ステップと
    をさらに含む、請求項１から２４のいずれか一項に記載の方法。
  26. 測定を引き起こすステップと、
    測定を引き起こしたことに応答して前記信号を受信するステップと
    をさらに含む、請求項１から２５のいずれか一項に記載の方法。
  27. 前記構造体がパイプである、請求項１から２６のいずれか一項に記載の方法。
  28. 前記構造体がプレート、バー、またはレールである、請求項１から２６のいずれか一項に記載の方法。
  29. 測定値の受信に応答して実行される、請求項１から２８のいずれか一項に記載の方法。
  30. トリガに応答して少なくとも１つの測定値を受信した後に実行される、請求項１から２８のいずれか一項に記載の方法。
  31. 少なくとも１つのプロセッサによって実行されるとき、前記少なくとも１つのプロセッサに請求項１から３０のいずれか一項に記載の方法を実行させるコンピュータプログラム。
  32. 請求項３１に記載のコンピュータプログラムを記憶した機械可読媒体を含むコンピュータプログラム製品。
  33. 少なくとも１つのプロセッサと、
    メモリと
    を備え、
    前記少なくとも１つのプロセッサが、請求項１から３０のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成された、装置。
  34. 構造体を測定し、測定信号を提供するためのセンサと、
    前記測定信号を受信し、前記測定信号から前記信号を取得するかまたは前記測定信号を前記信号として使用するように構成された、請求項３３に記載の装置と
    を備える、検査システム。
  35. 前記センサが前記構造体上に永続的に取り付けられた、請求項３４に記載の検査システム。
JP2024030028A 2018-09-19 2024-02-29 信号処理 Withdrawn JP2024052904A (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1815256.1A GB2577276A (en) 2018-09-19 2018-09-19 Signal processing
GB1815256.1 2018-09-19
PCT/GB2019/051717 WO2020058663A1 (en) 2018-09-19 2019-06-19 Signal processing
JP2021515204A JP7515464B2 (ja) 2018-09-19 2019-06-19 信号処理

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021515204A Division JP7515464B2 (ja) 2018-09-19 2019-06-19 信号処理

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024052904A true JP2024052904A (ja) 2024-04-12

Family

ID=64013210

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021515204A Active JP7515464B2 (ja) 2018-09-19 2019-06-19 信号処理
JP2024030028A Withdrawn JP2024052904A (ja) 2018-09-19 2024-02-29 信号処理

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021515204A Active JP7515464B2 (ja) 2018-09-19 2019-06-19 信号処理

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20220050082A1 (ja)
EP (1) EP3853575B1 (ja)
JP (2) JP7515464B2 (ja)
KR (1) KR20210061408A (ja)
CN (1) CN112771360A (ja)
AU (1) AU2019341638A1 (ja)
CA (1) CA3111362A1 (ja)
GB (1) GB2577276A (ja)
WO (1) WO2020058663A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7333915B2 (ja) * 2020-05-20 2023-08-28 東京瓦斯株式会社 腐食検知システム、および構造物の腐食検知方法
JP7333916B2 (ja) * 2020-05-20 2023-08-28 東京瓦斯株式会社 Ａｅ波検出装置、腐食検知システム、および構造物の腐食検知方法
CN112507277A (zh) * 2020-10-28 2021-03-16 绍兴精宸智能科技有限公司 一种基于电信号的快速振幅预测算法
CN114279554B (zh) * 2021-11-19 2024-06-21 国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院 低温振颤传感器的多地同步自适应性能测试方法及系统

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR0316272A (pt) * 2002-11-14 2005-10-11 Team Medical Llc Método e sistema para o processamento de sinal de diagnóstico
JP3747921B2 (ja) * 2003-06-20 2006-02-22 株式会社日立製作所 ガイド波を用いた非破壊検査装置及び非破壊検査方法
US7809513B2 (en) * 2007-04-16 2010-10-05 Acellent Technologies, Inc. Environmental change compensation in a structural health monitoring system
US8892384B2 (en) * 2011-06-17 2014-11-18 The Boeing Company Systems and methods for providing temperature compensation in structural health monitoring
US10324068B2 (en) * 2012-07-19 2019-06-18 Carnegie Mellon University Temperature compensation in wave-based damage detection systems
US20150053009A1 (en) * 2013-08-23 2015-02-26 Fbs, Inc. Ultrasonic guided wave corrosion detection and monitoring system and method for storage tank floors and other large-scale, complex, plate-like structures
US9638588B2 (en) * 2014-03-07 2017-05-02 Sikorsky Aircraft Corporation Multifunctional load and damage sensor
CN104181237B (zh) * 2014-04-04 2017-01-25 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 一种结构件探伤监测温度补偿方法及系统
JP2016114570A (ja) * 2014-12-18 2016-06-23 株式会社日立製作所 超音波検査方法および装置
US10473625B2 (en) * 2015-08-12 2019-11-12 Chevron U.S.A. Inc. Detection and monitoring of changes in metallic structures using multimode acoustic signals
JP6959598B2 (ja) * 2017-01-23 2021-11-02 株式会社東芝 超音波映像化方法
CN107121497B (zh) * 2017-06-02 2019-10-08 东莞理工学院 基于Duffing系统的随机共振特性的超声导波检测方法
WO2019036453A1 (en) * 2017-08-14 2019-02-21 Quest Integrated, Llc MONITORING CORROSION SPEED USING ULTRASOUND, AND ASSOCIATED SYSTEMS AND METHODS
CN107748208B (zh) * 2017-10-24 2019-07-02 厦门大学 一种基于基准导波信号匹配的温度补偿方法

Also Published As

Publication number Publication date
CA3111362A1 (en) 2020-03-26
KR20210061408A (ko) 2021-05-27
CN112771360A (zh) 2021-05-07
WO2020058663A1 (en) 2020-03-26
EP3853575A1 (en) 2021-07-28
EP3853575B1 (en) 2024-03-27
JP7515464B2 (ja) 2024-07-12
US20220050082A1 (en) 2022-02-17
GB2577276A (en) 2020-03-25
JP2022501593A (ja) 2022-01-06
AU2019341638A1 (en) 2021-05-13
GB201815256D0 (en) 2018-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7515464B2 (ja) 信号処理
Croxford et al. Efficient temperature compensation strategies for guided wave structural health monitoring
Konstantinidis et al. An investigation into the temperature stability of a guided wave structural health monitoring system using permanently attached sensors
Croxford et al. Strategies for overcoming the effect of temperature on guided wave structural health monitoring
Lu et al. A methodology for structural health monitoring with diffuse ultrasonic waves in the presence of temperature variations
JP7247007B2 (ja) 温度に敏感でない損傷検出のためのシステム
US8091427B2 (en) Nondestructive inspection apparatus and nondestructive inspection method using guided wave
KR101716877B1 (ko) 자가 압전센싱 기반의 비선형 초음파 피로균열 검사 장치 및 방법
US11092573B2 (en) Apparatus, systems, and methods for determining nonlinear properties of a material to detect early fatigue or damage
Zhang et al. Detection of minor damage in structures with guided wave signals and nonlinear oscillator
JP7464590B2 (ja) 細長構造体又は伸展構造体の厚さを決定するための方法とシステム
de Castro et al. New signal processing approach for structural health monitoring in noisy environments based on impedance measurements
JP5081430B2 (ja) 超音波検査用デジタル対数増幅器
Croxford et al. Quantification of environmental compensation strategies for guided wave structural health monitoring
Vanyagin et al. Measurement of acoustic nonlinearity of damaged metal
Mariani et al. Location specific temperature compensation of guided wave signals
Vogelaar et al. Pipe Attrition Acoustic Locater (PAAL) from multi-mode dispersion analysis
Lizé et al. Combination of frequency shift and impedance-based method for robust temperature sensing using piezoceramic devices for SHM
Senni et al. Industrial applications: Ultrasonic inspection of large forgings
WO2018016278A1 (ja) 弾性波計測解析方法および弾性波計測解析装置
Sivasubramanian et al. Multiple damage identification in beams using continuous wavelet transforms
Rosalie et al. Validation of an optical fibre based plate-wave mode conversion technique for damage detection in plates
Dai et al. Pipeline thickness estimation using the dispersion of higher order SH guided waves
JP2023119353A (ja) 超音波検査方法及び超音波検査装置
McAughey et al. Thickness measurements of sub-millimetre thickness foils using Lamb wave dispersion

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240304

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240304

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20240703