KR101833467B1 - 초음파를 통해 불균일 재료 내의 결함을 검출하고 특징화하는 방법 - Google Patents

초음파를 통해 불균일 재료 내의 결함을 검출하고 특징화하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101833467B1
KR101833467B1 KR1020177017271A KR20177017271A KR101833467B1 KR 101833467 B1 KR101833467 B1 KR 101833467B1 KR 1020177017271 A KR1020177017271 A KR 1020177017271A KR 20177017271 A KR20177017271 A KR 20177017271A KR 101833467 B1 KR101833467 B1 KR 101833467B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
time
function
receiving transducer
defects
ultrasonic
Prior art date
Application number
KR1020177017271A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170089893A (ko
Inventor
니콜라 폴
피에르-루이 필리오
Original Assignee
엘렉트리씨트 드 프랑스
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 엘렉트리씨트 드 프랑스 filed Critical 엘렉트리씨트 드 프랑스
Publication of KR20170089893A publication Critical patent/KR20170089893A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101833467B1 publication Critical patent/KR101833467B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • G01N29/048—Marking the faulty objects
    • 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
    • G01N29/06—Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
    • G01N29/0654—Imaging
    • G01N29/069—Defect imaging, localisation and sizing using, e.g. time of flight diffraction [TOFD], synthetic aperture focusing technique [SAFT], Amplituden-Laufzeit-Ortskurven [ALOK] technique
    • 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
    • G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
    • G01N29/265—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the sensor relative to a stationary material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4409—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison
    • G01N29/4436—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison with a reference signal
    • 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
    • G01N29/4472—Mathematical theories or simulation
    • 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
    • G01N29/449—Statistical methods not provided for in G01N29/4409, e.g. averaging, smoothing and interpolation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

본 발명은 초음파를 통해 불균일 재료 내의 결함을 검출하고 특징화하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 - 재료를 마주보게 배치된 방출 초음파 트랜스듀서로부터 초음파를 방출하는 단계; - 상기 재료와 관련된 여러 위치에서 수신 초음파 트랜스듀서에 의해, 재료 내에서 전파되는 음의 진폭을 수신 초음파 트랜스듀서의 위치에 대한 시간의 함수로서 나타내는 다수의 시간 신호를 획득하는 단계; - 수신 트랜스듀서의 각기 다른 위치들에 상응하는 시간 신호들의 공간 평균 파워를 나타내는 시간 함수를 결정하는 단계; 및 - 상기 시간 함수를 이용하여 시간 신호들을 정규화함으로써 정규화된 시간 신호들을 구하는 단계를 포함한다. 재료 내의 결함은 상기 정규화된 시간 신호로부터 검출된다.

Description

초음파를 통해 불균일 재료 내의 결함을 검출하고 특징화하는 방법{METHOD FOR DETECTING AND CHARACTERIZING DEFECTS IN A HETEROGENEOUS MATERIAL VIA ULTRASOUND}
본 발명은 재료의 비파괴 검사에 관한 것이고, 구체적으로는 초음파에 의한 불균일 재료 내의 결함 검출 및 특징화에 관한 것이다.
초음파는 보통 재료의 비파괴 검사를 실시하는 데에 사용된다. 이를 위하여, 검사될 재료의 표면 위에 놓이고 재료 내로 초음파를 방출하는 초음파 트랜스듀서가 사용된다. 초음파는 재료를 통과하여 전파되고, 재료의 구조에 따라 재료에 의해 반사된다. 트랜스듀서는 초음파를 수신하고, 수신된 초음파를 분석함으로써 재료 내의 임의의 결함을 검출하는 것이 가능하다.
그러나, 불균일 재료, 즉 재료 내에 초음파 파장 정도의 입자 크기를 갖는 다결정 재료의 경우, 재료 구조에 의한 초음파 확산 현상이 두드러지게 된다. 그러면 이 확산은 구조 노이즈, 즉 트랜스듀서에 의해 수신되고 결함에 의해 반사되는 초음파가 전송하는 것과 유사한 특징을 나타내는 무시할 수 없는 진폭을 갖는 초음파 신호의 발생을 야기함으로써, 재료 내에 실제로 존재하는 결함을 검출하는 능력을 떨어뜨리게 된다.
실제로, 구조 노이즈가 유용한 신호를 형성하는 결함 징후(defect signature)의 것과 유사한 시간적 특징 및 스펙트럼 특징을 가지는 한, 시간 필터링 또는 주파수 필터링, 디콘볼루션(deconvolution)-기반 추정 또는 파형요소(wavelet)-기반 추정에 의해 초음파 신호를 처리하는 통상적인 접근법들은 효과가 없는 것으로 밝혀졌다.
미국특허출원 공개공보 US2007/0006651 A1은 신호의 선택된 부분의 주파수 스펙트럼의 진폭을 기준 진폭과 비교하는 것에 기반하는 초음파에 의한 비파괴 검사 방법을 개시하고 있다. 이 출원은 각기 다른 위치들에서 측정값들을 구하는 가능성을 언급하고 있으며, 이 측정값들을 조합하여 공간 감각적으로 평균인 측정 신호를 얻는 것에 대해 설명하고 있다. 그러나 이러한 방법은 전적으로 만족스럽지 않고, 신호에는 여전히 노이즈가 있다.
본 발명의 목적은, 수집된 데이터에 영향을 미치는 구조 노이즈를 감소시키는 것이 가능한, 초음파에 의해 불균일 재료 내의 결함을 검출하는 방법을 제안하는 데 있다.
이러한 목적으로, 초음파(10)에 의해 불균일 재료 내의 결함을 검출하고 특징화하는 방법으로,
- 재료(10)를 마주보게 배치된 초음파 방출 트랜스듀서(14, 24)로부터 초음파를 방출하는 단계, 및
- 상기 재료(10)와 관련된 각기 다른 위치들에서의 초음파 수신 트랜스듀서(15, 25)에 의한, 재료 내에서 전파된 초음파의 진폭을 초음파 수신 트랜스듀서의 위치에 대한 시간의 함수로서 나타내는 다수의 시간 신호를 획득하는 단계를 포함하는 방법에 있어서,
- 초음파 수신 트랜스듀서(15, 25)의 각기 다른 위치들에 상응하는 시간 신호들의 공간-평균 파워를 나타내는 시간 함수를 결정하는 단계로서, 시간 신호들의 공간-평균 파워를 나타내는 시간 함수의 일반 공식은 아래와 같고,
Figure 112017060144614-pct00001
여기서, α, β 및 γ는 영(0)이 아니고, x(z, t)는 재료 내에서 전파되는 음의 진폭을 초음파 수신 트랜스듀서의 위치(z)에 대해 시간의 함수로서 나타내는 시간 신호이고, 그리고 m(t)는 시간의 함수인, 결정 단계,
- 상기 시간 함수에 의해 시간 신호들을 정규화하여 정규화된 시간 징후들을 구하는 단계, 및
- 상기 정규화된 시간 신호들에 기초하여 재료의 결함들을 검출하고 특징화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다.
유리하게는 본 발명은 다음의 특징들을 단독으로 또는 기술적으로 가능한 조합들로 취하는 것에 의해 완성된다.
·
Figure 112017060144614-pct00002
또는
Figure 112017060144614-pct00003
또는
Figure 112017060144614-pct00004
중 어느 하나이고,
·
Figure 112017060144614-pct00005
및
Figure 112017060144614-pct00006
또는
Figure 112017060144614-pct00007
및
Figure 112017060144614-pct00008
중 어느 하나이고, 그리고
·
Figure 112017060144614-pct00009
또는
Figure 112017060144614-pct00010
또는
Figure 112017060144614-pct00011
(Nz는 위치들의 수이며, 2보다 큼);
-
Figure 112017060144614-pct00012
이며, 시간 함수는 고도(h) 및 각도(θ)에 의해 규정되는 수신 트랜스듀서의 각기 다른 위치들의 시간 신호들의 공간 표준편차 σ(t)임
Figure 112017060144614-pct00013
;
- 상기 시간 함수 f(t)에 의한 시간 신호 x(z, t)의 정규화가 상기 시간 함수에 의한 상기 시간 신호의 나누기에 상응함
Figure 112017060144614-pct00014
;
- 재료 내에서 전파되는 음의 진폭을 수신 트랜스듀서의 위치에 대한 시간의 함수로서 나타내는 시간 신호가, 재료 내에서 전파되는 음의 진폭을 수신 트랜스듀서의 위치에 대한 시간의 함수로서 나타내는 공간-시간 표시(representation)임;
- 결함들을 검출하는 단계가, 초음파 수신 트랜스듀서의 각각의 위치에 대해 이 위치에 상응하는 정규화된 시간 신호의 절대값의 시간에 따른 최대값을 선택하는 것에 의해, 적어도 하나의 C-형 공간 표시를 결정하는 단계를 포함함;
- 결함들을 검출하는 단계가, 로-패스 공간 필터에 의해 상기 적어도 하나의 C-형 공간 표시를 공간 필터링하는 단계를 포함함;
- 결함들을 검출하는 단계가, 한편으로는 하나의 위치에 대해 C-형 공간 표시에 의해 얻어진 값과 C-형 공간 표시의 값들의 평균 간의 차이의 절대값 및 다른 한편으로는 C-형 공간 표시의 값들의 표준편차의 비를 검출 한계값과 비교하는 단계를 포함함;
- 시간 함수의 결정 전에,
- 각각의 초음파 수신 트랜스듀서 위치에 대해 이 위치에 상응하는 시간 신호의 절대값의 시간에 따른 최대값을 선택하는 것에 의해, 적어도 하나의 C-형 공간 표시가 결정되고,
- 각각의 측정 위치에서의 구조 노이즈의 평균 레벨을 구하기 위하여, 전-처리용 이차원 로-패스 공간 필터가 이 C-형 공간 표시에 적용되고,
- 각각의 시간 신호가 상기 시간 신호가 연관된 측정 위치에서의 구조 노이즈의 평균 레벨로 나누어짐.
또한 본 발명은 컴퓨터에 의해 프로그램이 실행될 때, 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 프로그램 코드 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
본 발명은 비한정적으로 예시되고 첨부 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예에 관한 아래의 설명을 읽으면 더 잘 이해될 것이다.
도 1a 및 도 1b는 길이 방향 결함 및 원주 방향 결함을 각각 검출하기 위한 전용 프로브에 의한 튜브 검사를 도시한다.
도 2는 구조 노이즈의 표준편차의 도달 시간에 따른 변화를 도시한다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 구조 노이즈의 공간 변동성을 감소시키기 위한 여러 전-처리 단계들을 도시하는 C-형 표시(C-type representation)의 예들이다.
도 4는 초음파 수신 트랜스듀서의 각각의 위치에 대해 이 위치에 상응하는 시간 신호의 절대값의 시간에 따른 최대값을 선택하는 것에 상응하는, 정규화 이전의, C-형 표시의 예이다.
도 5는 시간 신호들의 공간 표준편차에 의해 정규화한 후의 도 4의 C-형 표시를 도시한다.
도 6은 한편으로는 도 5의 C-형 표시의 값과 그 값들의 평균 간의 차이의 절대값 및 다른 한편으로는 도 5의 C-형 표시의 값들의 표준편차의 비의 C-형 표시를 도시한다.
예시적인 목적으로, 아래에서는 원자로 용기의 바닥 표면을 관통하는 튜브의, 초음파 트랜스듀서를 이용한, 비파괴 시험에 관하여 설명한다. 트랜스듀서 측정값들을 획득하는 이러한 방법이 현재, 특히 이른바 회절파 시간 측정법(TOFD: Time of Flight Diffraction) 기법을 실시하는 데에 수행되고 있으며, TOFD 기법의 획득 프로토콜은 본 발명에서 사용될 수 있다.
원자로의 바닥 표면을 관통하는 튜브의 검사는 핵 구간(nuclear sector)에 특정된 다수의 제한을 받는다. 첫 번째는 이러한 환경이 재료의 조기 에이징을 초래하기 쉽고, 두 번째로는 구조 파손(structure failure)의 결과 어떠한 결함도 가능한 한 신속하게 검출되어야 한다는 것이다. 더욱이, 튜브 외부로부터의 검사는 생각하기 어렵기 때문에, 이 관통 튜브들의 접근성은 그 내부까지로 제한되고, 이에 따라 튜브의 전체 두께를 그 내부면으로부터 검사할 필요가 있다.
용기의 바닥 표면을 관통하는 튜브는 전형적으로 인코넬(Inconel), 즉 니켈, 크롬 및 철을 주로 포함하고, 또한 구리, 망간 및 몰리브덴을 그리고 선택적으로 훨씬 적은 양의 다른 성분들을 함유하는 합금으로 만들어진다. 이는 비파괴 검사에서 사용되는 초음파의 파장과 비슷한 크기의 입자들을 갖는 구조의 불균일 재료이다. 일예로, 비파괴 검사에서 일반적으로 사용되는 초음파의 주파수는 0.1 내지 50MHz의 범위이고, 가장 많이 사용되는 것은 2 내지 10MHz 대역이다. 따라서, 이 대역에서, 실제 사용되는 파장은 강철 또는 알루미늄과 같은 금속에 대해 3 내지 0.5mm이다. 유의할 것은, 이 방법이 반드시 불균일 재료에만 한정되는 것은 아니지만, 불균일 재료에 사용할 때 유리하다는 것이다.
이러한 튜브의 검사는 보통 두 가지 유형의 프로브를 이용하여 행해진다. 프로브 중 하나는 길이 방향 결함을 검출하기에 적합하며 이른바 TOFD-L 길이 방향 신호를 발생시키는 반면, 프로브 중 다른 하나는 원주 방향 결함을 검출하기에 적합하며 이른바 TOFD-C 원주 방향 신호를 발생시킨다. 두 프로브는 튜브의 내부 표면을 예를 들어 나선형으로 쓸고 지나갈 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 두 가지 유형의 초음파 프로브에 의한 튜브(10)의 스캐닝을 도시한다. 도 1a는 튜브(10)를 검사하는 TOFD-L(길이 방향)형 프로브(1)를 도시하는데, 이 프로브는 이 튜브(10)의 내벽(11)을 마주보도록 배치되고, 프로브(1)는 튜브의 곡선을 추종한다. 튜브(10)는 여기서는 노치의 형태로 나타나는 결함(13)을 갖는다. 프로브(1)의 방출 트랜스듀서(14) 및 수신 트랜스듀서(15)는 튜브(10)의 길이 방향 축선과 직교하게 서로에 대한 방향이 설정되도록 배치된다. 따라서 이들은 상기 튜브(10)의 길이 방향 축선과 직교하는 평면에 위치된다.
도 1b는 결함(13)을 갖는 튜브(10)를 검사하는 TOFD-C(원주 방향)형 프로브(2)를 도시한다. TOFD-C형 프로브(2)는 이 튜브(10)의 내벽(11)을 마주보도록 배치되고, 프로브는 튜브의 곡선을 추종한다. TOFD-C형 프로브(2)의 방출 트랜스듀서(24)와 수신 트랜스듀서(25)는 튜브(10)의 길이 방향 축선과 정렬되도록 배치된다. 따라서 이들은 상기 튜브(10)의 길이 방향 축선과 평행한 평면에 위치된다.
두 가지 유형 다 측정 방법은 유사하며, 이제 설명할 검출 방법과 같다. 따라서 하나의 유형의 프로브 또는 다른 유형의 프로브를 사용하거나 그렇지 않으면 둘 다 사용하는 것이 가능하다. 초음파는 재료를 마주보게 배치된 초음파 방출 트랜스듀서(14, 24)로부터 방출된다. 프로브는 튜브를 쓸고 지나가는데, 고도(h)와 각도(θ)로 식별되는 다수의 위치들에 대해 초음파 샷이 발사되고, 반사된 신호는 초음파 수신 트랜스듀서(15, 25)에 의해 수신된다. 예를 들어, 측정값의 경우, 고도 증분은 0.5mm일 수 있고 회전 증분은 1.44°일 수 있다.
이렇게 획득된 데이터는 진폭에 의해 고도(h) 및 각도(θ)와 관련된 시간의 함수로서 규정된다. 고도(h) 및 각도(θ)로 규정되는 위치를 z로 표기한다. 이에 따라 다음과 같이 표기할 수 있다.
- xL(h, θ, t) 또는 xL(z, t): TOFD-L 프로브(1)에 의해 수신된 시간 신호, 및
- xC(h, θ, t) 또는 xC(z, t): TOFD-C 프로브(2)에 의해 수신된 시간 신호
이 데이터로부터, 다음과 같은 몇 가지 유형의 표시(representation)가 작성될 수 있다.
- 프로브 위치에 대한 시간 신호인 표시 A 또는 A-스캔으로, 그 데이터는 xL 또는 C(h, θ)(t) 또는 xL 또는 C(z)(t)로 표기됨;
- 표시 B 또는 B-스캔으로, 다음 중 하나
· 정해진 고도에 대한, 각도/시간의 이차원 신호, 즉 xL 또는 C(h)(θ, t), 또는
· 정해진 각도에 대한, 고도/시간의 이차원 신호, 즉 xL 또는 C(θ)(h, t);
- 각각의 프로브 위치에 대해 측정된 최대 진폭(절대값)에 상응하는 이차원 신호인 표시 C 또는 C-스캔으로,
Figure 112017060144614-pct00015
또는
Figure 112017060144614-pct00016
.
편의를 위해 그리고 이들이 동일한 한, 명세서의 나머지 부분에서는 검토될 신호를 획득한 프로브의 길이 방향 측면 또는 원주 방향 측면에 관한 표식(L 또는 C)은 생략한다.
바람직하게는, 방법을 계속하기 전에, 구조 노이즈의 공간 변동성을 감소시키고 이에 따라 후속하는 처리의 유효성을 개선시키기 위하여 전-처리가 사용된다. 이러한 목적으로, 위에서 지시된 바와 같이, 초음파 수신 트랜스듀서의 각각의 위치에 대해 이 위치에 상응하는 시간 신호의 절대값의 시간에 따른 최대값을 선택하는 것에 의해 적어도 하나의 C-형 공간 표시를 먼저 결정한다. 도 3a는 C-형 표시 또는 C-스캔을 도시하는데, 수직 축선이 여기서는 0.5mm의 프로브 증분으로 표현되는 고도를 나타내고, 수평 축선은 여기서는 1.44°의 각도 증분으로 표현되는 각도(θ)를 나타낸다. 도 3a 그리고 후속하는 도 3b 및 도 3c에서, 어두운 색상은 낮은 값을 표시하고, 밝은 색상은 높은 값을 표시한다. 평균 레벨에 의해 서로 구별될 수 있는 적어도 네 개의 구역 사이를 구별할 수 있는데, 0 내지 대략 50 프로브 각도 증분의 각도에 상응하는 제1 구역(31)이 낮은 평균값(어두운 색상)을 가지며, 대략 50 각도 증분 내지 대략 150 각도 증분의 각도에 상응하는 제2 구역(32)은 높은 평균 레벨(밝은 색상)을 가지며, 대략 150 각도 증분 내지 대략 200 각도 증분의 각도에 상응하는 제3 구역(33)은 낮은 평균 레벨(어두운 색상)을 가지며, 대략 200 각도 증분 내지 대략 250 각도 증분의 각도에 상응하는 제4 구역(34)은 높은 평균 레벨(밝은 색상)을 가진다.
각각의 측정 위치에서의 구조 노이즈의 평균 레벨을 구하기 위하여 전-처리용 이차원 로-패스 공간 필터가 이 C-형 공간 표시에 적용된다. 하나는 고도(h)에 관한 것이고 다른 하나는 각도(θ)에 관한 것인 두 개의 차단 주파수(cut-off frequency)는 거리의 역에 상응하도록 선택되고, 그 후에는 구조 노이즈의 레벨이 비교적 일정할 것으로 가정된다. 위에서 설명한 예의 경우, 차단 주파수는 1/50 프로브 증분 또는 1/72도-1이다.
도 3b는 전-처리용 이차원 로-패스 공간 필터에 의해 필터링된 후의 도 3a의 C-스캔에 상응하는 평균 구조 노이즈 값들의 화상을 도시한다. 여기서 평균 레벨에 의해 서로 구별될 수 있는 네 개의 구역들을 볼 수 있는데, 0 내지 대략 50 각도 증분의 각도에 상응하는 제1 구역(41)이 낮은 평균값(어두운 색상)을 가지며, 대략 50 각도 증분 내지 대략 150 각도 증분의 각도에 상응하는 제2 구역(42)은 높은 평균 레벨(밝은 색상)을 가지며, 대략 150 각도 증분 내지 대략 200 각도 증분의 각도에 상응하는 제3 구역(43)은 낮은 평균 레벨(어두운 색상)을 가지며, 대략 200 각도 증분 내지 대략 250 각도 증분의 각도에 상응하는 제4 구역(44)은 높은 평균 레벨(밝은 색상)을 가진다.
이에 따라 각각의 측정 위치에서의 구조 노이즈의 평균 레벨이 구해진다. 그런 다음 각각의 시간 신호, 즉 각각의 A-스캔이 상기 시간 신호가 연관된 측정 위치에서의 구조 노이즈의 평균 레벨로 나누어진다. 측정 위치(z)에서의 구조 노이즈의 평균 레벨을 P(z)로 표기하고, 위에서 표시된 A-스캔의 표기법을 취하는 것에 의해, A-스캔은 다음과 같이 전-처리된다.
Figure 112017060144614-pct00017
A-스캔 내의 구조 노이즈의 공간 변동성의 이러한 선택적인 전-처리 후에, 이제 A-스캔 내의 구조 노이즈의 시간 변동성이 처리될 수 있다. A형 표시들은 재료를 통해 전파되는 음의 진폭을 초음파 트랜스듀서(15, 25)의 위치에 대한 시간의 함수로서 나타내는 다수의 시간 신호에 상응한다. 이는 결함 검출이 실시될 이들 시간 신호들에 기초하고 있다.
도 1a 및 도 1b에서 초음파의 여러 궤적들이 나타나 있다. 초음파들은 방출 트랜스듀서(14, 24)에 의해 방출되고, 튜브의 내벽(11)에서 튜브(10)를 관통한다. 제1 궤적(16, 26)은 초음파의 짧은 경로를 구성하며, 이는 결함(13)에 의해 수신 트랜스듀서(15, 25)의 방향으로 회절된다. 궤적(17, 27)은 초음파의 긴 경로를 구성하며, 이는 튜브(10)의 외벽(12)에 의해 수신 트랜스듀서(15, 25)의 방향으로 반사된다.
따라서 수신 트랜스듀서(15, 25)에 의해 수신되는 초음파에 대해 여러 궤적들이 가능하고, 이로부터 각기 다른 측정 신호들(A-스캔, B-스캔 또는 C-스캔)이 구성될 수 있다. 그러나 초음파의 궤적이 길수록 재료의 입자들과의 상호작용이 더 커진다. 이는 초음파 진행(flight) 시간 및 이에 따른 초음파 수신 시간에 따라 증가하는 구조 노이즈 파워를 나타낸다.
이 현상을 특징화하기 위해, 재료에 대한 수신 트랜스듀서의 각기 다른 위치들에 상응하는 시간 신호들의 공간-평균 파워를 상기 신호들의 전파 시간의 함수로서 나타내는 시간 함수를 결정한다. "공간-평균 파워"라는 용어는 크기, 이 경우에는 정해진 순간(t)에서의 순간 파워의, 공간 내에서의, 즉 z 또는 (h, θ)를 따르는 평균을 의미하는 것으로 이해된다. 시간 함수는 이 공간-평균 파워를 나타내고 있는데, 이는 시간 함수가 공간-평균 파워와 직접적으로 또는 간접적으로 관련될 수 있고, 결과적으로 이 공간-평균 파워와 동일하지 않지만, 공간 표준편차와 같이, 공간-평균 파워와 관련된 크기에 기초할 수 있다는 것을 의미한다. 모든 경우에서, 이 시간 함수는, 각각의 순간(t)에 대해, 이 순간(t)에 공간 전체의 시간 신호들에 의해 취해지는 값들을 고려한 상기 공간 전체의 합을 포함한다.
이것이 실제로는 공간-평균된 파워이며 측정 신호가 아니라는 점에 유의해야 한다. 따라서 해당 시간 함수는 시간-종속 신호이며, 이는, 순간(t)에, 초음파 수신 트랜스듀서의 각기 다른 위치들에 상응하는 시간 신호들의 이 순간에서의 파워들의 평균을 나타내는 값을 취한다.
시간 함수는 다음과 같은 일반 공식을 갖는다.
Figure 112017060144614-pct00018
여기서, α, β 및 γ는 영(0)이 아니고, x(z, t)는 재료 내에서 전파되는 음의 진폭을 초음파 수신 트랜스듀서의 (고도 및 각도에 의해 규정되는) 위치(z)에 대해 시간의 함수로서 나타내는 시간 신호이고, t는 초음파의 진행 또는 전파 시간이고, m(t)는 시간 함수이다.
여기서, 다음을 선택할 수 있다.
·
Figure 112017060144614-pct00019
, 또는
Figure 112017060144614-pct00020
, 즉 공간을 가로지르는 신호(x)의 평균, 또는
Figure 112017060144614-pct00021
중 어느 하나, 그리고
· 바람직하게는,
Figure 112017060144614-pct00022
및
Figure 112017060144614-pct00023
(표준편차에 상응) 또는
Figure 112017060144614-pct00024
및
Figure 112017060144614-pct00025
(평균 절대 편차에 상응) 중 어느 하나, 그리고
· 바람직하게는,
Figure 112017060144614-pct00026
, 또는
Figure 112017060144614-pct00027
, 또는
Figure 112017060144614-pct00028
여기서, Nz는 고려되는 위치들의 수이며, 2보다 크다.
따라서,
Figure 112017060144614-pct00029
이라고 가정하면, 시간 함수는 수신 트랜스듀서의 각기 다른 위치들의 시간 신호들의 공간 표준편차(σ(t))이고, 상기 위치들은 고도(h) 및 각도(θ)에 의해 규정된다.
Figure 112017060144614-pct00030
바람직하게는, 시간 신호가 결정되는 수신 트랜스듀서의 각기 다른 위치들은 조사되는 재료의 일부분에 상응하며, 그 전체는 아니다. 이에 따라 시간 함수는 재료의 부분들 각각에 대해 결정된다. 따라서 처리되는 재료 부분들은 블록 처리(block processing)의 경우에서와 같이 나란하게 놓일 수 있지만, 바람직하게는 재료 부분들은 하나가 다른 하나의 위에 놓이고 각각 측정 위치가 중앙에 오도록 놓이며, 이에 따라 재료 상의 상기 위치를 둘러싸는 구역으로부터 결정되는 각각의 측정 위치에 대한 시간 함수가 있다.
고려되는 재료의 부분의 범위는 구조 노이즈의 공간 변동성 및 이에 따른 측정 신호의 파워의 공간 변동성에 좌우된다. 예를 들어, 상기 위치를 둘러싸는 구역은 높이로 100개의 측정 점들 또는 측정 위치들 그리고 각도로 100개의 측정 점들로부터 확장될 수 있다. 따라서, 0.5mm 높이의 측정 증분 및 1.44도의 각도 증분을 이용하여, 높이로는 50mm로부터 그리고 폭으로는 150도로부터 확장되는 재료 위치를 구한다.
도 2a 및 도 2b는 튜브(10)의 표면 상의 위치에 대한 L형 프로브(도 2a) 및 C형 프로브(도 2b)에의 도달 시간의 함수로서 시간 신호들의 공간 표준편차를 도시한다. 튜브(10)가 단지 몇 개의 결함들만 포함하고 있기 때문에, 표준편차의 시간 변화는 기본적으로 구조 노이즈로 인한 것이다. 관찰 결과, 적어도 처음에는, 표준편차는 신호의 도달 시간에 따라 그리고 그에 따른 프로브에 의한 초음파의 발신 및 그 수신 사이의 시간에 따라 증가함으로써 구조 노이즈의 파워에 영향을 미친다.
이는, 위에서 설명한 바와 같이, 초음파의 짧은 진행 시간에 대해 몇 개의 확산 경로들이 가능하기 때문이다. 한편, 긴 진행 시간에 대해서는, 초음파가 취하는 각기 다른 대응 확산 경로들이 많다. 총 수신 신호가 확산된 초음파들의 합이므로, 각각의 확산의 더 큰 감쇠에 불구하고 수신 파워는 긴 진행 시간들에 대한 것이다. 그러나 도 2a 및 도 2b의 마지막에 약간 하강하는 곡선들에서 볼 수 있는 바와 같이, 신호들의 감쇠는 표준편차에 의해 나타나는 분산처럼 더 긴 진행 시간들에서 관찰된다.
그러면 시간 신호들의 공간-평균 파워를 나타내는 시간 함수는 시간 신호들을 정규화하는 데 사용된다. 정확하게는, 시간 신호 x(z, t)의 진폭이 시간 함수 f(t)로 나누어진다.
Figure 112017060144614-pct00031
따라서, 사용되는 시간 함수가 표준편차(σ(t))일 때, 프로브 위치에 대한 시간 신호들이며 그 데이터는
Figure 112017060144614-pct00032
(프로브에 의해 검색되는 결함의 유형을 지시하는 표식 L 또는 C는 생략됨)로 표기되는 A-스캔 신호들을 정규화하는 것이 가능하다.
Figure 112017060144614-pct00033
정규화는 재료 내의 임의의 결함으로 인한 유용한 신호와 구조 노이즈 간의 대비(contrast)를 증가시키는 것을 가능하게 한다. 그러면, 정규화된 A-스캔들로부터 정규화된 B-스캔들을 작성하는 것이 가능하다. 또한, 초음파 수신 트랜스듀서의 각각의 위치에 대해 그 위치에 상응하는 정규화된 시간 신호의 시간에 따른 최대값을 선택하는 것에 의해, 정규화된 A-스캔들로부터 정규화된 C-스캔들을 작성하는 것도 가능하다.
Figure 112017060144614-pct00034
, 또는
Figure 112017060144614-pct00035
따라서, 이 순간에, 이 예에서는 표준편차에 의해, 시간 신호들의 공간-평균 파워를 나타내는 시간 함수에 의한 시간 신호들의 정규화로부터 유도되는 신호가 구해진다.
도 4 및 도 5는, 초음파 수신 트랜스듀서의 각각의 위치에 대해 이 위치에 상응하는 시간 신호의 절대값의 시간에 따른 최대값을 선택하는 것에 상응하는 C-형 표시, 즉 C-스캔의 예에 대한 정규화의 실시를 도시한다. 앞에서와 마찬가지로, 수직 축선은 여기서는 0.5mm의 프로브 증분으로 표현되는 고도를 나타내고, 수평 축선은 여기서 1.44°의 각도 증분으로 표현되는 각도를 나타낸다. 도 4에서 그리고 도 5에서, 어두운 색상은 낮은 값을 표시하고 밝은 색상은 높은 값을 표시한다.
따라서 도 4는 이렇게 정규화되기 전의 C-스캔의 예이다. 관찰에 의하면, 색상으로 볼 수 있는 값들의 분포는 무작위이다. 한편, 도 2a 및 도 2b의 것과 유사한 형상을 갖는 시간 신호들이 공간 표준편차에 의해 정규화된 후의 도 4의 C-형 표시를 도시하는 도 5에서는, C-스캔의 중앙부에 주변 영역보다 높은 값들에 의해 구별되는 두 개의 세트(51, 52)가 강조되어 있다. 따라서 두 개의 세트에 상응하는 두 개의 결함의 존재가 강조되었다.
얻어진 신호 내의 결함들의 징후를 검출하는 것에 의해 그 결함들을 검출하고 특징화하는 것은 여전히 필요하다. 이와 관련하여, 결함들의 검출 및 특징화는 바람직하게는 B-스캔과 같은 시간 신호 또는 공간-시간 신호보다는 C-스캔과 같은 2차원 공간 신호에 의해 수행된다. 구체적으로, 결함의 프로파일이 무엇이든 간에, 예를 들어 그것이 직사각형 노치이든 또는 반타원형 노치이든, C-스캔 상에의 결함의 투영은 길이 방향 노치에 대해서는 수직이고 원주 방향 노치에 대해서는 수평이며 그렇지 않으면, 예를 들어 튜브 내에서 원주 방향으로 그리고 길이 방향으로 동시에 비스듬하게 연장하는 균열의 경우에서와 같이, 이 둘의 조합인 직선 세그먼트이다. 따라서 2차원 공간에서 C-형 공간 표시를 사용하면 검출될 결함의 프로파일과 무관해지는 것이 가능하다.
노치와 같은 결함은 수십 밀리미터 이상으로 연장될 수 있다. 따라서 이 징후에서의 C-스캔의 점들은 서로 연관되어 있는데, 즉 결함에 있는 공간적으로 인접한 다수의 점들에서 간섭성(coherence)을 나타낸다. 한편, C-스캔 내에 결함 징후가 없으면, C-스캔은 임의의 점 주변에서 훨씬 약한 상호 연관성을 나타낼 수 있다. 따라서 각각의 노치는 노치가 나타나는 각도 및/또는 고도를 따르는 C-스캔 상에서의 공간 연속성(spatial persistence)에 의해 식별될 수 있다.
또한 C형 또는 L형의 TOFD 프로브의 구성 형태는 또한 공간 연속성을 유도한다. 구체적으로, 방출 트랜스듀서(14, 14)와 수신 트랜스듀서(15, 25) 사이에 결함이 위치되어 있으면 수신된 초음파 신호는 결함에 의해 영향을 받는다(도 1a 및 도 1b 참조). 그 결과, C-스캔 상의 결함 근처에 있는 다수의 위치들(고도들, 각도들)에서 결함의 연속성이 관찰될 수 있다.
따라서 이 공간 간섭성은 공간적으로 덜 연관되어 있는 노이즈를 희생시키면서 결함들을 나타내는 유용한 신호를 강조하는 데 사용된다. 따라서 이 공간 연관성을 사용하는 공간 필터는, C-스캔을 공간 필터링하기 위하여 C-스캔에 로-패스 공간 필터를 적용하는 것에 의해, 정규화로부터 얻어지는 신호에 대해 실시된다. 로-패스 공간 필터는 결함 징후의 레벨은 유지하면서 구조 노이즈의 진폭 분포의 공간 표준편차에 의해 특징화되는 구조 노이즈의 변동성을 감쇠시키도록 구성된다.
필터가 어떠한 시간적인 고려 사항도 포함하지 않기 때문에 필터는 공간적인 것으로 알려져 있고, C-스캔은 시간적인 변화가 없는 순수한 공간 신호이다. 공간 필터는 각도 성분(θ)(즉, 각각의 고도(h)에 대해, 정규화된 신호
Figure 112017060144614-pct00036
가 필터링됨)에 그리고/또는 고도(h)의 신호(즉, 각각의 고도(h)에 대해, 정규화된 신호
Figure 112017060144614-pct00037
가 필터링됨)에 적용되는 일차원 필터일 수 있다.
로-패스 공간 필터의 공간 차단 주파수는 검출하고자 하는 결함의 최소 크기(
Figure 112017060144614-pct00038
)에 따라 이 최소 크기(
Figure 112017060144614-pct00039
)의 역으로서 선택될 수 있다. 따라서, 적어도 10mm의 결함을 검출하기 위해, 공간 차단 주파수는 100m-1 이하로 선택된다. 공간 필터는 전형적으로 버터워스 필터(Butterworth filter)이다.
공간 필터는 또한 C-스캔 화상에 적용되는 이차원 로-패스 공간 필터일 수 있다. 이차원에서의 주파수 응답은, 일차원 공간 필터와 동일한 방식으로, 찾고자 하는 결함의 최소 크기에 따라 선택될 수 있다.
따라서 C-스캔은 결함 검출 맵을 구하는 것을 가능하게 한다. 구체적으로, 징후는 특히 주변과 다른 진폭으로 C-스캔 상에 나타나고, 이는 결함의 검출뿐만 아니라 그 위치 결정도 가능하게 한다. 이는 C-스캔이 공간 표시이고 각각의 점이 그 고도 및 각도에 의해 위치 결정되기 때문이다.
간단한 검출 방법은 정해진 한계값을 이용하는 것인데, C-스캔의 한 세트의 인접한 점들이 한계값을 초과한다는 것은 결함이 존재함을 알리는 것이다.
약간 더 정교한 검출 방법은 C-스캔으로부터 직접 얻어진 값들(
Figure 112017060144614-pct00040
)에 기초하지 않고, 한편으로는 하나의 위치에 대해 C-형 공간 표시에 의해 얻어진 값과 C-형 공간 표시의 값들의 평균 간의 차이의 절대값 및 다른 한편으로는 C-형 공간 표시의 값들의 표준편차의 비를 검출 한계값(threshold)과 비교하는 것에 기초하고 있다. 이를 이용하면 다음과 같다.
Figure 112017060144614-pct00041
여기서,
Figure 112017060144614-pct00042
는 위치(z)에서 얻어지고 선택적으로 필터링된 C-스캔의 값이고,
Figure 112017060144614-pct00043
는 C-스캔의 공간 평균이고, γ는 C-스캔 값들의 표준편차이다. 검출 한계값은 예를 들어 3일 수 있다.
이 방법은 결함들을 보다 명확하게 강조하는 것을 가능하게 한다. 예시적인 목적으로, 도 6은, 설명을 간단하게 하기 위하여 앞에서 언급한 필터링 단계는 실시하지 않고, 이 계산법을 실시한 결과를 나타낸다. 따라서 도 6은 한편으로는 도 5의 C-형 표시의 값과 이 값들의 평균 간의 차이의 절대값, 및 다른 한편으로는 도 5의 C-형 표시의 값들의 표준편차의 비에 상응하는 C-스캔을 나타낸다. 여기서 다시 높은 값들로 이루어진 두 개의 세트(51, 52)를 볼 수 있는데, 이들은 이들 주변의 구역들에 비해 3배 내지 4배 높은 값들로 강조되어 있다. 그러면 결함들의 위치를 결정하기 쉽다.
결함의 위치가 고도와 각도로 결정되고 나면, 위치 결정된 결함의 위치에 상응하는 정규화된 A-스캔 상의 진폭 피크의 위치에 의해 결함의 깊이를 결정하는 것이 가능해진다.
설명한 방법은 전형적으로 프로세서와 메모리를 구비한 컴퓨터에 의해 실시된다. 이러한 목적으로, 컴퓨터에서 실행될 때 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 프로그램 코드 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.
본 발명은 첨부 도면들에 묘사되고 표현된 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명의 보호 범위를 벗어나지 않으면서도 특히 여러 요소들의 조합에 관한 개조 또는 기술적 균등물들의 치환에 의한 개조가 여전히 가능하다.

Claims (10)

  1. 초음파(10)에 의해 불균일 재료 내의 결함을 검출하고 특징화하는 방법으로,
    - 재료(10)를 마주보게 배치된 초음파 방출 트랜스듀서(14, 24)로부터 초음파를 방출하는 단계, 및
    - 상기 재료(10)와 관련된 각기 다른 위치들에서의 초음파 수신 트랜스듀서(15, 25)에 의한, 재료 내에서 전파된 초음파의 진폭을 초음파 수신 트랜스듀서의 위치에 대한 시간의 함수로서 나타내는 다수의 시간 신호를 획득하는 단계를 포함하는 방법에 있어서,
    - 초음파 수신 트랜스듀서(15, 25)의 각기 다른 위치들에 상응하는 시간 신호들의 공간-평균 파워를 나타내는 시간 함수(f(t))를 결정하는 단계로서, 시간 신호들의 공간-평균 파워를 나타내는 시간 함수(f(t))의 일반 공식은 아래와 같고,
    Figure 112017105119054-pct00044

    여기서, α, β 및 γ는 영(0)이 아니고, x(z, t)는 재료 내에서 전파되는 음의 진폭을 초음파 수신 트랜스듀서의 위치(z)에 대해 시간의 함수로서 나타내는 시간 신호이고, 그리고 m(t)는 시간의 함수인, 결정 단계,
    - 상기 시간 함수(f(t))에 의해 시간 신호들을 정규화하여 정규화된 시간 징후들을 구하는 단계, 및
    - 상기 정규화된 시간 신호들에 기초하여 재료의 결함들을 검출하고 특징화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    ·
    Figure 112017062188276-pct00045
    또는
    Figure 112017062188276-pct00046
    또는
    Figure 112017062188276-pct00047
    중 어느 하나이고,
    ·
    Figure 112017062188276-pct00048
    및
    Figure 112017062188276-pct00049
    또는
    Figure 112017062188276-pct00050
    및
    Figure 112017062188276-pct00051
    중 어느 하나이고, 그리고
    ·
    Figure 112017062188276-pct00052
    또는
    Figure 112017062188276-pct00053
    또는
    Figure 112017062188276-pct00054
    (Nz는 위치들의 수이며, 2보다 큼)인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    Figure 112017105119054-pct00055
    이며, 시간 함수(f(t))는 고도(h) 및 각도(θ)에 의해 규정되는 수신 트랜스듀서의 각기 다른 위치들의 시간 신호들의 공간 표준편차 σ(t)인 것을 특징으로 하는 방법.
    Figure 112017105119054-pct00056
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 시간 함수(f(t))에 의한 시간 신호 x(z, t)의 정규화가 상기 시간 함수(f(t))에 의한 상기 시간 신호의 나누기에 상응하는 것을 특징으로 하는 방법.
    Figure 112017105119054-pct00057
  5. 청구항 1에 있어서,
    재료 내에서 전파되는 음의 진폭을 수신 트랜스듀서의 위치에 대한 시간의 함수로서 나타내는 시간 신호가, 재료 내에서 전파되는 음의 진폭을 수신 트랜스듀서의 위치에 대한 시간의 함수로서 나타내는 공간-시간 표시인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    결함들을 검출하는 단계가, 초음파 수신 트랜스듀서의 각각의 위치에 대해 이 위치에 상응하는 정규화된 시간 신호의 절대값의 시간에 따른 최대값을 선택하는 것에 의해, 적어도 하나의 C-형 공간 표시를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    결함들을 검출하는 단계가, 로-패스 공간 필터에 의해 상기 적어도 하나의 C-형 공간 표시를 공간 필터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    결함들을 검출하는 단계가, 한편으로는 하나의 위치에 대해 C-형 공간 표시에 의해 얻어진 값과 C-형 공간 표시의 값들의 평균 간의 차이의 절대값 및 다른 한편으로는 C-형 공간 표시의 값들의 표준편차의 비를 검출 한계값과 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    시간 함수(f(t))의 결정 전에,
    - 각각의 초음파 수신 트랜스듀서 위치에 대해 이 위치에 상응하는 시간 신호의 절대값의 시간에 따른 최대값을 선택하는 것에 의해, 적어도 하나의 C-형 공간 표시가 결정되고,
    - 각각의 측정 위치에서의 구조 노이즈의 평균 레벨을 구하기 위하여, 전-처리용 이차원 로-패스 공간 필터가 이 C-형 공간 표시에 적용되고,
    - 각각의 시간 신호가 상기 시간 신호가 연관된 측정 위치에서의 구조 노이즈의 평균 레벨로 나누어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 컴퓨터-판독 가능한 기록 매체로서, 컴퓨터에 의해 프로그램이 실행될 때 청구항 1에 따른 방법을 실행하기 위한 프로그램 코드 명령들이 기록된 컴퓨터-판독 가능한 기록 매체.
KR1020177017271A 2014-11-27 2015-11-27 초음파를 통해 불균일 재료 내의 결함을 검출하고 특징화하는 방법 KR101833467B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1461602A FR3029288B1 (fr) 2014-11-27 2014-11-27 Procede de detection et de caracterisation par ultrasons de defauts dans un materiau heterogene
FR1461602 2014-11-27
PCT/FR2015/053245 WO2016083759A1 (fr) 2014-11-27 2015-11-27 Procédé de détection et de caractérisation par ultrasons de défauts dans un matériau hétérogène

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170089893A KR20170089893A (ko) 2017-08-04
KR101833467B1 true KR101833467B1 (ko) 2018-02-28

Family

ID=52392117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177017271A KR101833467B1 (ko) 2014-11-27 2015-11-27 초음파를 통해 불균일 재료 내의 결함을 검출하고 특징화하는 방법

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10533977B2 (ko)
EP (1) EP3224611B1 (ko)
JP (1) JP6275926B2 (ko)
KR (1) KR101833467B1 (ko)
CN (1) CN107110825B (ko)
CA (1) CA2968487C (ko)
ES (1) ES2700199T3 (ko)
FR (1) FR3029288B1 (ko)
WO (1) WO2016083759A1 (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2723058C1 (ru) * 2016-10-19 2020-06-08 Просек Са Способ и устройство для компенсации неоднородностей соединения при ультразвуковом испытании
DE102018202757A1 (de) * 2018-02-23 2019-08-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung eines Bauteils
EP3531090A1 (en) * 2018-02-27 2019-08-28 Distran AG Estimation of the sensitivity of a detector device comprising a transducer array
DE102018006127B4 (de) * 2018-08-03 2021-07-08 Pepperl+Fuchs Ag 1D-Ultraschallwandler-Einheit für die Materialerfassung
FR3085481B1 (fr) 2018-09-03 2020-11-27 Electricite De France Procede de detection et de caracterisation par ultrasons de defauts dans un materiau heterogene
CN109239183B (zh) * 2018-09-25 2020-11-17 昆山市建设工程质量检测中心 一种基于套筒表面超声波反射判断测点处无灌浆的方法
EP3695788B1 (en) * 2019-02-15 2023-08-16 IMEC vzw Improved ultrasound imaging of vasculature
CN110530972B (zh) * 2019-07-26 2020-06-19 西安交通大学 一种用于电缆老化状态评估的超声检测评价方法及装置和装置使用方法
CN111272870B (zh) * 2019-12-31 2023-03-14 中国航空制造技术研究院 一种用于编织复合材料超声检测的编织系数的确定方法
CN111610257B (zh) * 2020-05-18 2021-07-20 武汉大学 一种金属增材制造非均质组织的阵列超声聚焦成像修正方法
FR3141527A1 (fr) 2022-10-28 2024-05-03 Electricite De France Procédé de contrôle non destructif d’une pluralité d’éléments

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070006651A1 (en) 2005-07-06 2007-01-11 Kruger Silvio E Method and system for determining material properties using ultrasonic attenuation
JP2011163971A (ja) 2010-02-10 2011-08-25 Central Res Inst Of Electric Power Ind 回転体のレーザ超音波探傷方法
KR101398776B1 (ko) 2013-06-04 2014-05-27 성균관대학교산학협력단 노이즈에 강인한 비선형 파라미터 측정 방법 및 시스템
EP2778673A2 (en) 2013-03-13 2014-09-17 Rolls-Royce plc Ultrasonic inspection method for diffusion bonded articles

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5445029A (en) * 1993-11-08 1995-08-29 General Electric Co. Calibration and flaw detection method for ultrasonic inspection of acoustically noisy materials
US6365873B1 (en) * 1999-06-01 2002-04-02 Bechtel Bwxt Idaho, Llc Apparatus for the concurrent inspection of partially completed welds
EP1610122A1 (de) * 2004-06-01 2005-12-28 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von Defekten in einer Turbinenschaufel mittels eines Ultraschall-Gruppenstrahlers
WO2007003058A1 (en) * 2005-07-06 2007-01-11 National Research Council Of Canada Method and system for determining material properties using ultrasonic attenuation
EP1959229A1 (en) * 2007-02-19 2008-08-20 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Ultrasonic surface monitoring
US8656782B2 (en) * 2007-03-15 2014-02-25 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for non-destructive material testing of a test object using ultrasonic waves
DE102008037173A1 (de) * 2008-01-04 2009-07-09 Ge Inspection Technologies Gmbh Verfahren für die zerstörungsfreie Prüfung eines Prüflings mittels Ultraschall sowie Vorrichtungen hierzu

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070006651A1 (en) 2005-07-06 2007-01-11 Kruger Silvio E Method and system for determining material properties using ultrasonic attenuation
JP2011163971A (ja) 2010-02-10 2011-08-25 Central Res Inst Of Electric Power Ind 回転体のレーザ超音波探傷方法
EP2778673A2 (en) 2013-03-13 2014-09-17 Rolls-Royce plc Ultrasonic inspection method for diffusion bonded articles
KR101398776B1 (ko) 2013-06-04 2014-05-27 성균관대학교산학협력단 노이즈에 강인한 비선형 파라미터 측정 방법 및 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
FR3029288A1 (fr) 2016-06-03
EP3224611A1 (fr) 2017-10-04
US20170328871A1 (en) 2017-11-16
CA2968487C (fr) 2020-07-28
CN107110825B (zh) 2018-07-17
CN107110825A (zh) 2017-08-29
US10533977B2 (en) 2020-01-14
JP2017535786A (ja) 2017-11-30
WO2016083759A1 (fr) 2016-06-02
CA2968487A1 (fr) 2016-06-02
KR20170089893A (ko) 2017-08-04
ES2700199T3 (es) 2019-02-14
FR3029288B1 (fr) 2016-12-23
JP6275926B2 (ja) 2018-02-07
EP3224611B1 (fr) 2018-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101833467B1 (ko) 초음파를 통해 불균일 재료 내의 결함을 검출하고 특징화하는 방법
JP6441321B2 (ja) 超音波伝送による改良型検査方法
Felice et al. Accurate depth measurement of small surface-breaking cracks using an ultrasonic array post-processing technique
CN109196350B (zh) 通过超声检测材料中的缺陷的方法
US20120055252A1 (en) Method and device for non-destructive material testing of a test object using ultrasonic waves
JP2015516072A (ja) フェイズドアレイ探触子、および距離−増幅−サイズによるきずサイズ測定を用いた工業用超音波検査システムおよび方法
JP7233853B2 (ja) 超音波検査装置、方法、プログラム及び超音波検査システム
CN112997075B (zh) 对异质材料中缺陷进行超声检测和表征的方法
CN103293225A (zh) 锅炉水冷壁管氢损伤超声波检测与诊断方法
JP2014206518A (ja) 超音波検査方法および超音波検査装置
JP2010127689A (ja) 超音波探傷装置、断面画像生成方法および断面画像生成プログラム
US9927404B2 (en) Phased array billet data evaluation software
JP2010236886A (ja) 金属材料の結晶粒度分布の測定方法
JP7196581B2 (ja) 被検査材の組織検査方法
Ingram et al. Calibration of ultrasonic phased arrays for industrial applications
KR101104889B1 (ko) 테이퍼와 곡률이 있는 초음파 보정 시험편
Mosey et al. Development and implementation of calibration process for Full Matrix Capture
US6807860B1 (en) Multiple alloy rotor transition zone measurement system and method
KR20150123602A (ko) 초음파 탐상의 노이즈 저감 방법
JP5750066B2 (ja) ガイド波を用いた非破壊検査方法
JP7167764B2 (ja) 金属組織の結晶粒の混粒率評価方法
Higuti Ultrasonic image compounding method based on the instantaneous phase image
JP2019184432A (ja) 高マンガン鋳鋼の非破壊検査方法
Lesage et al. Highlighting anomalies in ultrasonic scan data by Shannon Information processing
Gongzhang et al. Clutter noise reduction for phased array imaging using frequency-spatial polarity coherence

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant