專利名稱：：利用超聲波對鑄造產(chǎn)品的無損測試的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及對材料特別是在制造過程中對導(dǎo)管的無損測試。
背景技術(shù)：
：已知有各種可選方案，其中有較多的傾向于在對材料的無損測試方面使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。但是，當(dāng)前現(xiàn)有的那些方案不能在工業(yè)環(huán)境中在已經(jīng)在使用的設(shè)備上實時工作，同時對缺陷按照它們的類型飛快進(jìn)行分類以便能迅速補(bǔ)救在生產(chǎn)階段出現(xiàn)的問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種系統(tǒng)來改善這種情況，這種系統(tǒng)能用于工業(yè)環(huán)境和很方便地安裝到這種環(huán)境內(nèi)已經(jīng)存在的設(shè)備上；能實時使用，也就是說能提供快速診斷(快到足以不減慢整個生產(chǎn)的速度)；以及允許對缺陷按照它們的類型分類，以便認(rèn)識它們的嚴(yán)重性和確定缺陷的技術(shù)原因，迅速補(bǔ)救在生產(chǎn)階段期間的問題。按照本發(fā)明的初始方面，所提出的設(shè)備形成在生產(chǎn)期間和結(jié)束時對導(dǎo)管(或其他鋼鐵產(chǎn)品)進(jìn)行無損測試的操作工具。這樣的工具可以用來提取導(dǎo)管內(nèi)的可能缺陷的信息。按照所選擇的時間規(guī)則有選擇地激勵一些超聲波傳感器發(fā)送器。反饋信號由形成具有所選幾何形狀結(jié)構(gòu)、安裝成通過液體介質(zhì)媒介與導(dǎo)管超聲波耦合的一些超聲波傳感器接收器捕獲。最后，通常在導(dǎo)管與傳感器結(jié)構(gòu)之間有相對轉(zhuǎn)動/平移運(yùn)動。所提出的操作工具包括變換器，能根據(jù)所述相對轉(zhuǎn)動/平移運(yùn)動有選擇地在所指定的時間窗口中析出可能回波的數(shù)字表示，從中提取導(dǎo)管內(nèi)可能缺陷的圖像；濾波器，能在圖像內(nèi)確定所推測的缺陷區(qū)段和每個所推測的缺陷的性質(zhì)；組合器，被配置成根據(jù)與來自濾波器的所推測的缺陷區(qū)段和在該區(qū)段內(nèi)的所推測的缺陷的性質(zhì)相應(yīng)的圖像提取以及前后關(guān)系數(shù)據(jù)，準(zhǔn)備神經(jīng)電路的數(shù)字輸入；至少一個接收來自組合器的輸入的神經(jīng)電路；數(shù)字判決和警報級，用來根據(jù)神經(jīng)電路的輸出進(jìn)行操作；以及分類和標(biāo)記機(jī)器人，被配置成分離并標(biāo)記已被數(shù)字判決和警報級認(rèn)為不合格的導(dǎo)管。本發(fā)明在本地同樣作為一種在生產(chǎn)期間或結(jié)束時對導(dǎo)管(或其他鋼鐵產(chǎn)品)進(jìn)行無損測試的設(shè)備，這種設(shè)備包括具有所選幾何形狀的超聲波傳感器結(jié)構(gòu)，安裝成通過液體介質(zhì)媒介與導(dǎo)管超聲波耦合，導(dǎo)管與傳感器結(jié)構(gòu)之間可相對轉(zhuǎn)動/平移運(yùn)動；按照所選時間規(guī)則有選擇地激勵這些傳感器元件和收集它們所捕獲的反饋信號的電路；以及如上面定義的和在下面要詳細(xì)說明的操作工具。本發(fā)明的另一個方面呈現(xiàn)為一種在生產(chǎn)期間或結(jié)束時對導(dǎo)管(或其他鋼鐵產(chǎn)品)進(jìn)行無損測試的過程，這種過程包括下列步驟a.提供具有所選幾何形狀的超聲波傳感器結(jié)構(gòu)，安裝成通過液體介質(zhì)媒介與導(dǎo)管超聲波耦合，使得導(dǎo)管與傳感器結(jié)構(gòu)之間可相對轉(zhuǎn)動/平移運(yùn)動；b.按照所選時間規(guī)則有選擇地激勵這些傳感器元件；c.收集這些傳感器元件所捕獲的反饋信號，以便有選擇地分析這些反饋信號，從而提取導(dǎo)管內(nèi)的任何缺陷的信息。所提出的過程還包括下列步驟d，根據(jù)所述相對轉(zhuǎn)動/平移運(yùn)動有選擇地在所指定的時間窗口中析出可能回波的數(shù)字表，并從該數(shù)字表示中提取導(dǎo)管內(nèi)可能缺陷的圖像；e.按照所選濾波準(zhǔn)則對圖像進(jìn)行濾波，以便確定其中所推測的缺陷區(qū)段和每個所推測的缺陷的性質(zhì)；f.根據(jù)與來自濾波器的所推測的缺陷區(qū)段和在該區(qū)段內(nèi)的所推測的缺陷的性質(zhì)相應(yīng)的圖像提取以及前后關(guān)系數(shù)據(jù)，形成神經(jīng)電路的數(shù)字輸入；g.將這樣形成的輸入加到至少一個神經(jīng)電路上；h.按照所選判決準(zhǔn)則對神經(jīng)電路的輸出進(jìn)行數(shù)字處理，以便從中提取判決和/或警報，以及i.分離和標(biāo)記由步驟h認(rèn)為不合格的導(dǎo)管。從本專利申請的其余部分可以看到本發(fā)明的其他方面。從以下詳細(xì)說明和附圖中可以清楚地看到本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點，在這些附圖中圖1為具有缺陷或所謂的標(biāo)準(zhǔn)缺陷的導(dǎo)管的示意性透視圖2為例示在脫離生產(chǎn)的導(dǎo)管上的"轉(zhuǎn)動頭測試"型設(shè)備的例子的示意性側(cè)視圖3A至3C為各種類型的厚度測量和縱向和橫向缺陷測試的細(xì)節(jié)圖4為傳統(tǒng)設(shè)備的無損測試中與超聲波傳感器關(guān)聯(lián)的電子裝置的流程圖5A和5B為示意性示出通常稱為"轉(zhuǎn)動頭"的特定類型的無損測試單元的端視圖和側(cè)視圖6以一個簡單的例子示出了在導(dǎo)管內(nèi)遇到的超聲波軌跡的復(fù)雜圖6A和6B分別為對于傳感器在傾斜入射和法向(垂直)入射情況下的超聲波信號的示意性定時圖7為示出測試設(shè)備的選擇性的傳統(tǒng)表示圖8為在一個能實現(xiàn)本發(fā)明的設(shè)備實例內(nèi)無損測試中與超聲波傳感器關(guān)聯(lián)的電子裝置的流程圖8A為圖8中一部分的詳細(xì)框圖9為示出導(dǎo)管內(nèi)可能缺陷的兩個數(shù)字化超聲波圖像的示意性屏幕打?。粓DIOA至IOD為按照美國石油學(xué)會(API)分類的各種缺陷的示意性表示，這些示意性表示可以構(gòu)成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的有助于確定缺陷類型的輸出數(shù)據(jù)；圖11為圖8中一部分的更詳細(xì)框圖；圖12為例示對圖像內(nèi)相繼的可能缺陷進(jìn)行處理的序列圖；圖13為按照本發(fā)明可以使用的濾波器系統(tǒng)的框圖；圖14為有助于確定導(dǎo)管內(nèi)缺陷的類型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置的框圖；圖15為有助于確定導(dǎo)管內(nèi)缺陷的深度的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置的框圖；圖16為神經(jīng)元模型的框圖；圖17為基本神經(jīng)元傳遞函數(shù)的實例；以及圖18為使用本發(fā)明的用各種傳感器檢測缺陷的設(shè)備的總體框圖。這些附圖含有一些具有明確性質(zhì)的組成部分。因此，這些附圖不僅可以用來更好地理解本發(fā)明，而且有助于根據(jù)需要確定本發(fā)明。具體實施例方式在本說明的其他部分，超聲波傳感器可以就稱為傳感器或者探頭，這些都是所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的專業(yè)人員眾所周知的。已知的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)使用在材料的無損測試方面使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)是許多出版物的議題，但現(xiàn)在所考慮的大多是相當(dāng)理論性的。ZAOUI、MARCHAND和RAZEK的論文"用有限元法和神經(jīng)網(wǎng)9絡(luò)對缺陷進(jìn)行定位和形狀分類"("LocalizationandShapeClassificationofDefectsusingtheFiniteElementMethodandtheNeuralNetworks",NDT.NET-AUGUST1999，Vol.IV，abridgedNumber8)給出了在這個領(lǐng)域內(nèi)的一些提案。然而，這些提案是在實驗室操作的環(huán)境內(nèi)提出的，所揭示的應(yīng)用在工業(yè)環(huán)境的生產(chǎn)線上不好實現(xiàn)。此外，所處理的只是對渦流的檢測，這往往是不夠的。Lawson和Parker的論文"用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自動檢測工業(yè)超聲波圖象內(nèi)的缺陷，，("AutomaticDetectionofDefectsinIndustrialUltrasoundImagesusingaNeuralNetwork",Proc.ofInt.SymposiumonLasers,Optics,andVisionforProductivityinManufacturingI(VisionSystems:Applications)，June1996，Proc.ofSPIEvol.2786，pages37-471996)揭示了圖像處理和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在所謂的掃描TOFD解釋中的應(yīng)用。TOFD(TimeofFlightDiffraction,飛逝f汴射時間)方法包括對超聲波傳感器精確定位，在有可能觀察光束在缺陷邊緣處的衍射的情況下，這允許隨后確定缺陷的大小。這種方法很難適合現(xiàn)有的無損測試設(shè)備，特別是在工業(yè)環(huán)境內(nèi)。Dunlop和McNab的論文"3維超聲波圖像內(nèi)的缺陷指示的形狀分類，，("ShapeClassificationofFlawIndicationsin3-DimensionalUltrasonicImages"，Proceedings-Science，MeasurementandTechnology-July1995-Volume142，Issue4，pages307-312)涉及對管道腐蝕的診斷。這種系統(tǒng)允許深入的無損測試，并且允許實時進(jìn)行三維研究。然而，系統(tǒng)非常慢。這使它在工業(yè)環(huán)境內(nèi)的使用較為困難。Ravanbod的論文"神經(jīng)模糊技術(shù)在輸油管道超聲波無損測試中的應(yīng)用，，("Applicationofneuro畫fuzzytechniquesinoilpipelinesultrasonicnon-destructivetesting"，NDT&EInternational38(2005)，pages643-653)建議缺陷檢測算法可以通過結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)使用模糊邏輯元得到改善。然而，所研究的這些技術(shù)同樣也是涉及檢查管道缺陷和診斷腐蝕缺陷。DE4201502C2揭示了一種產(chǎn)生用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信號的方法，但是，就診斷來說并沒有提供多少解釋結(jié)果的信息。此外，所處理的同樣也就只是通過渦流進(jìn)行的檢測。日本專利公開11-002626所涉及的只是檢測縱向缺陷，而且僅僅是通過渦流來檢測。專利公開No.08-110323局限于對用超聲波獲得的信號的頻率的研究。專利^S開No.2003-279550揭示了一種用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)區(qū)分產(chǎn)品的鑒定為好的區(qū)域和壞的區(qū)域的程序。這種程序并沒有多少深入，既不能對缺陷分類也不能對缺陷定位。因此，應(yīng)用這個程序在結(jié)果由操作員解釋的情況下經(jīng)?？梢詫?dǎo)致剔除那些可以被定為是好的部分。導(dǎo)管的無損測試技術(shù)現(xiàn)狀以下的詳細(xì)說明基本上是按對脫離生產(chǎn)的導(dǎo)管進(jìn)行無損測試的情況提供的，但這不是限制性的。如圖1所示，導(dǎo)管T內(nèi)的缺陷可以按照它們的位置標(biāo)識。這樣，表面缺陷(內(nèi)表面或外表面缺陷)包括縱向缺陷LD和切向(或者橫向或橫截)缺陷CD和傾斜或斜向缺陷ID;只要它們延伸到超過按照標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范或者用戶要求所給出的長度和深度(例如，在標(biāo)準(zhǔn)中所提到的缺陷長度為1/2英寸，或者說12.7毫米左右，而深度為受測產(chǎn)品的厚度的5%左右)，就可以試圖用各種傳感器結(jié)構(gòu)來檢測出這些缺陷。此外，"壁內(nèi)"缺陷，也就是體內(nèi)缺陷MD(在圖1中是看不見的)往往與雜質(zhì)和開裂端相應(yīng)的，也是所關(guān)心的，對這種缺陷的檢測可以與厚度測量同時進(jìn)行。為了說明缺陷檢測，圖l中將超聲波束示為發(fā)散的。實際上，它們將是相當(dāng)會聚的，如會看到的那樣。通常，在用超聲波進(jìn)行的無損測試中，使用所謂"頭轉(zhuǎn)動"設(shè)備、所謂"管轉(zhuǎn)動"設(shè)備和多元環(huán)繞傳感器設(shè)備這三種設(shè)備之一，所有這些設(shè)備都是所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的專業(yè)人員眾所周知的。在使用通過電子掃描進(jìn)行操作的傳感器的情況下，導(dǎo)管/傳感器的相對轉(zhuǎn)動是虛擬的。在本說明中，所謂"導(dǎo)管與傳感器結(jié)構(gòu)之間的相對轉(zhuǎn)動/平移運(yùn)動"涵蓋相對轉(zhuǎn)動是虛擬轉(zhuǎn)動的情況。在圖2中，頭轉(zhuǎn)動無損測試機(jī)包括所謂適當(dāng)?shù)匕惭b在水套或水盒100上的超聲波裝置，導(dǎo)管T以例如每秒0.5米的速度穿過水盒100。超聲波傳感器或探頭在水中發(fā)射縱向波。給定的傳感器例如工作在1兆赫或l兆赫以上。它由波形選定的脈沖，以幾千赫或幾十千赫(例如10千赫)數(shù)量級的重復(fù)率(或者說重復(fù)頻率)Fr重復(fù)激勵。此外，超聲波傳感器具有近場輻射，幾乎平行，處在所謂的Fresnel區(qū)內(nèi)，有大量干擾，近場輻射沿波束軸的長度為JV02S2/A其中，D為傳感器工作墊的直徑，而X為它的工作波長；以及遠(yuǎn)場輻射，處在所謂的Fraunhofer區(qū)內(nèi)，遠(yuǎn)場輻射的波束發(fā)散角度為2a，有si麗=:L圖3A、3B和3C示出了通過凹(超聲波)透鏡做成會聚的傳感器，如當(dāng)前在導(dǎo)管應(yīng)用中所使用的那樣。優(yōu)選的是使用Fraunhofer區(qū)，因為在那里干擾較小。這樣，對于諸如Pll和P12之類的傳感器來說，大體處在焦點的超聲波束延伸到與導(dǎo)管T的軸垂直的平面附近。因此檢測顯著地在截面內(nèi)執(zhí)行。它們的作用如下或者波束在截面內(nèi)也與導(dǎo)管T的軸垂直，用來測量厚度(例如Pl,圖3A);這于是稱為"直探測"；或者它們的波束在截面內(nèi)對導(dǎo)管T的軸具有一個入射角，用來檢測縱向缺陷(例如Pll，圖3B)。在這種情況下，優(yōu)選的是選擇截面內(nèi)的入射角，以便在導(dǎo)管內(nèi)考慮到導(dǎo)管的水/金屬(原則上為水/鋼)界面只產(chǎn)生橫向或切向超聲波。通常，配置兩個傳感器Pll和P12,相對導(dǎo)管的軸來說具有相反的入射角(圖2)。這種機(jī)器還包括諸如P21和P22之類的傳感器，它們的超聲波束也經(jīng)聚焦但延伸到通過導(dǎo)管的軸的平面附近，而相對與導(dǎo)管T的軸垂12直的平面有一個入射角(見傳感器P21，圖3C)。在這種情況下，優(yōu)選的是選擇相對與導(dǎo)管的軸垂直的平面的入射角，以便考慮到導(dǎo)管的水/金屬(原則上為水/鋼)界面在導(dǎo)管內(nèi)只產(chǎn)生橫向或切向超聲波。這些傳感器用來檢測橫向缺陷。通常，配置兩個傳感器P21和P22，具有相對導(dǎo)管的軸的垂直平面相反的入射角(圖2)。檢查缺陷通常通過使波束聚焦進(jìn)行。焦點相對與超聲波沿導(dǎo)管的厚度首先外出再返回的軌跡相應(yīng)的約束測量。這樣，圖3A中的傳感器被聚焦在二分之一約束處，而圖3B和3C的傳感器被聚焦在四分之三約束處。此外，外部缺陷的測試通常在約束處進(jìn)行，而內(nèi)部缺陷的測試在二分之一約束處進(jìn)行。Ta標(biāo)為探頭能正確接收表示可能的缺陷的返回超聲波束所需的時間。這個時間Ta取決于以下兩個時間之和第一，縱向超聲波沿超聲波的軌跡通過在探頭與導(dǎo)管之間存在的水柱的高度的外出和返回的傳播時間；第二，橫向超聲波根據(jù)需要在導(dǎo)管內(nèi)執(zhí)行無損測試本身的傳播時間。這個時間主要取決于所選擇的橫向波在導(dǎo)管壁內(nèi)的反射數(shù)。通常，用圖中未示出的裝置使探頭圍繞導(dǎo)管的軸以每分鐘幾千轉(zhuǎn)的速度T(例如，6,000rpm)轉(zhuǎn)動。在這種情況下，也如所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的專業(yè)人員所知，可以是使導(dǎo)管轉(zhuǎn)動，而使探頭不轉(zhuǎn)動(所謂的管轉(zhuǎn)動設(shè)備)，導(dǎo)管的轉(zhuǎn)速在每分鐘幾十千轉(zhuǎn)到幾千轉(zhuǎn)之間。以下將各個傳感器-傳輸介質(zhì)(水)-導(dǎo)管組合稱為一個單元。對于一個單元來說，還必須考慮的是檢測超聲波探頭的波束張開Od。張開可以用兩個分量給定(圖1)，一個為處在導(dǎo)管的截面內(nèi)的Odl，而另一個為處在通過導(dǎo)管的軸和探頭的平面內(nèi)的Od2。應(yīng)該將設(shè)備調(diào)整(根據(jù)轉(zhuǎn)速、吞吐速度、尺寸Odl和Od2以及探頭數(shù))成保證由超聲波束可以掃描到需測試的導(dǎo)管的所有表面和體內(nèi)。應(yīng)注意的是，某些標(biāo)準(zhǔn)或客戶的要求或規(guī)格指出受掃描區(qū)段的覆13蓋必須是什么。分析時間Ta因此通過在下列各項之間進(jìn)行折衷給出重復(fù)率(或頻率)Fr;導(dǎo)管的截面內(nèi)的轉(zhuǎn)速co，需考慮超聲波探頭的檢測張開Odl，(也就是說，由于傳感器的轉(zhuǎn)動，波束張開的分量Odl必須使缺陷出現(xiàn)在傳感器前的時間至少等于Ta);沿導(dǎo)管的導(dǎo)管吞吐速度v，需考慮超聲波探頭的檢測張開Od2和圍繞導(dǎo)管周邊的起同樣作用的探頭Fi的個數(shù)NFi(因此這些探頭構(gòu)成一個探頭組)(也就是說，由于導(dǎo)管饋送，波束張開分量Od2必須使缺陷出現(xiàn)在傳感器(或者傳感器組)前的時間至少等于Ta);專用于同樣作用(也就是說具有同樣功能)的探頭的個數(shù)；以及如先前所定義的波的傳播次數(shù)。傳統(tǒng)上，這種機(jī)器通?？偣舶▋蓚€對LD型缺陷和可能還有ID型缺陷進(jìn)行測試的傳感器(諸如P11和P12)、兩個對CD型缺陷進(jìn)行測試的傳感器(諸如P21和P22)，再加上原則上是一個的測量產(chǎn)品厚度和對MD型缺陷進(jìn)行測試的Pl型傳感器。每個傳感器實際上可以是一組一起工作的傳感器，如下面將要看到的那樣。這種機(jī)器具有與每個傳感器關(guān)聯(lián)的集成在一起或單獨的激勵和檢測電子裝置。它包括(圖4)脈沖發(fā)送器70，例如工作在250伏，用來激勵安裝在水盒100上的探頭P0。作為無損測試系統(tǒng)的一個組成部分，超聲波探頭P0(在這里為收發(fā)器)接收激勵后的回波。線700和710分別將激勵脈沖和探頭端的信號發(fā)送給放大器73。放大器73的輸出用作對操作員的顯示和/或控制能分離(在上游)不合格導(dǎo)管的分類機(jī)器人。顯示例如在示波器750上進(jìn)行，示波器750接收放大器73的輸出作為信號，從同步級753接收來自發(fā)送器70的信號作為時基752。門限級754避免在傳輸脈沖時示波器模糊。14放大器73的另一個輸出送至信號處理級760。這個處理通常包括校正、平滑和濾波。它后面是檢測或選擇器級762,能以已知方式析出有意義的回波。對于檢測缺陷來說，這是在一定的時間窗口(基本上為二分之一約束到一個約束)內(nèi)存在具有顯著幅度或持續(xù)時間(因此也就是能量)的回波。對于檢測厚度來說，所檢驗的是與在各個底回波之間的時間偏差等效的距離，這準(zhǔn)確地與希望得到的導(dǎo)管的厚度相應(yīng)。按照這些準(zhǔn)則檢測到的異常情況可以用來在764發(fā)布警報和/或控制分類機(jī)器人766，讓它剔除不合格導(dǎo)管，根據(jù)檢測到的異常情況標(biāo)記這些不合格導(dǎo)管。物理上，在頭轉(zhuǎn)動設(shè)備(5A和5B)的情況下，單元還包括在機(jī)械支座80上的水盒100，裝有帶與圖4中的線700和710連接的連接器701的傳感器PO。為了使導(dǎo)管T居中，配置了例如三個輥81至83。按照已知的方法(例如德國公司GENUTRONIK(原先的NUKEM)所銷售的機(jī)器)，傳感器組合PO包括一些圍繞導(dǎo)管每分鐘轉(zhuǎn)好幾千轉(zhuǎn)的傳感器。也可以使用若干個傳感器，分布在圍繞導(dǎo)管的環(huán)內(nèi)。環(huán)包括例如128個超聲波傳感器的6個扇形，圍著外周分布。這些傳感器扇形沿導(dǎo)管軸方向具有微小的交錯偏置。這使得兩個相繼的傳感器之間能縱向覆蓋，也減小了干擾的問題。在一個傳感器接收回波時就會由于另一個傳感器發(fā)射而出現(xiàn)干擾。除此之外，還有引導(dǎo)導(dǎo)管向無損測試部位的上游和下游的臺(未示出)，以便精確地對連續(xù)通過超聲波傳感器的導(dǎo)管精確定位。無損測試必須圍著導(dǎo)管的整個外周執(zhí)行。但是，這種測試監(jiān)視在生產(chǎn)結(jié)束時導(dǎo)管的線速度v也是必需的。因此要在導(dǎo)管的線速度v、重復(fù)率(或頻率)Fr、分析時間Ta、超聲波探頭在檢測期間的張開Od和轉(zhuǎn)速co、執(zhí)行同樣功能的傳感器的個數(shù)和超聲波傳播速度之間達(dá)到折衷。還希望的是，同一個設(shè)備能對覆蓋生產(chǎn)范圍的一系列導(dǎo)管直徑(以及導(dǎo)管厚度)進(jìn)行操作。于是，常見的是提供一些轉(zhuǎn)速(o和重復(fù)頻率Fr的值，這些值根據(jù)要處理的導(dǎo)管的直徑選擇。15最后，還要注意的是，生產(chǎn)的任何改變將涉及重新調(diào)整導(dǎo)管外周上每個傳感器的超聲波入射角。這個精細(xì)的操作手動執(zhí)行，一般需要半小時左右，在這段時間內(nèi)暫停導(dǎo)管生產(chǎn)。這是用超聲波對導(dǎo)管或其他剖面呈薄壁的產(chǎn)品通常在它們離開生產(chǎn)時進(jìn)行無損測試的狀況。在超聲波無損測試的領(lǐng)域內(nèi)，往往4吏用以下術(shù)語"掃描(scan)"是指一系列導(dǎo)管/傳感器相對位置；"增量(increment)"是指掃描節(jié)距(與重復(fù)頻率或超聲波發(fā)射頻率成反比)；"A掃描(Ascan)，，是指在超聲波傳感器的終端測量的電壓的曲線，橫坐標(biāo)為傳播時間，而縱坐標(biāo)為電壓，也稱為超聲波幅度；"B掃描"是指相對給定的增量值的圖像，橫坐標(biāo)為與超聲波發(fā)射相應(yīng)的掃描，縱坐標(biāo)為傳播時間，而每個點為轉(zhuǎn)換成灰度的超聲波幅度；"回波動態(tài)(Echodynamic)"是指橫坐標(biāo)為超聲波發(fā)射指示而縱坐標(biāo)為在A掃描的時間選擇器內(nèi)檢測到的對于相應(yīng)發(fā)射的最大幅度的曲線；"C掃描(Cscan)"是指橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)為超聲波發(fā)射點在平面空間內(nèi)的等效位置的圖像，表示在考慮A掃描(圖像幅度)的時間選擇器內(nèi)檢測到的對于這個發(fā)射的變換為灰度的最大超聲波幅度。在為導(dǎo)管的情況下，C掃描橫坐標(biāo)上的一個點與導(dǎo)管長度上的一個位置相應(yīng)，而在縱坐標(biāo)上的一個點與導(dǎo)管圓周上的一個位置相應(yīng)。在扁平產(chǎn)品的情況下，C掃描橫坐標(biāo)上的一個點與扁平產(chǎn)品的長度上的一個位置相應(yīng)，而縱坐標(biāo)上的一個點與扁平產(chǎn)品的寬度上的一個位置相應(yīng)。圖6為包括一個傳感器、它的水柱和導(dǎo)管的系統(tǒng)的示意性縱向剖視圖，示出了各個形成回波的超聲波軌跡。它有助于很好地理解這些軌跡的復(fù)雜性和分析的困難性。圖6A為工作在傾斜入射的傳感器的超聲波信號電平的示意性幅度/時間圖。從激勵傳感器的時刻Texcit起，有水管界面回波Tinterf(也可以稱為Tph(Exter0))。然后，有超聲波束到達(dá)導(dǎo)管的內(nèi)表面的時刻Tphilnter的標(biāo)記(垂直虛線)，在超聲波束反射和折射的情況下，還有超聲波束到達(dá)導(dǎo)管外表面的時刻TphiExterl。由于是傾斜入射，因此在這個部位沒有缺陷的情況下，沒有顯著的回波在Tphilnter返回到傳感器。這也適用于TphiExterl。圖6B為工作在正入射的傳感器的超聲波信號電平的示意性幅度/時間圖。信號的一般時序與圖6A的相同(除了與入射關(guān)聯(lián)的因素之外)。但是，在垂直入射下在Tphilnter和在TphiExterl有顯著的回波，甚至在所涉及的導(dǎo)管的這些點處沒有缺陷的情況下也是這樣。目前在導(dǎo)管生產(chǎn)中所用的非破壞測試系統(tǒng)通過建立在以下兩者之間的關(guān)系K進(jìn)行工作來自需檢查的導(dǎo)管的信號的幅度As;以及來自所涉及的測試類型的參考標(biāo)準(zhǔn)缺陷的信號的幅度A0。這個"參考標(biāo)準(zhǔn)缺陷，，通常根據(jù)帶有所選幾何特性的人工缺陷(例如，U或V形凹痕)例如按照無損測試標(biāo)準(zhǔn)和/或客戶要求來定義。所蘊(yùn)含的假設(shè)是，這個信號幅度與缺陷的關(guān)鍵狀態(tài)即它的深度(DD)成正比。圖7的圖形(為所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的專業(yè)人員所周知，見"無損測試手冊巻7，統(tǒng)計部分"，美國無損測試學(xué)會ASNT出版)示出了實際分布K=f(DD)的情況。它表明實際上相關(guān)性是非常差的(對于超聲波測試來說在0.3至0.4左右)。具體些說，在圖7這個圖中，如果參考幅度AO(K=l)在分布的中心(分布本身以斜線TDis為中心)固定在值XL(缺陷的最大可接受深度)，可以看到在K-0.5處仍然可以發(fā)現(xiàn)深度DD大于XL的。由此可見，為了考慮安全，必須將AO設(shè)置為一個比XL低得多的值。因此，在生產(chǎn)中，會將那些實際上可能是良好的導(dǎo)管報廢。隨著導(dǎo)管制造涉及重型機(jī)器和高能用途，這個損失就更為慘重。本申請的申請人因此在改善這種情況方面做了許多工作。圖8示出了與圖4的類似的設(shè)備，但是作了修改以便實現(xiàn)本發(fā)明。放大器73的輸出加到對來自放大器73的信號的幅度進(jìn)行數(shù)字化和對這個經(jīng)數(shù)字化的信號進(jìn)行操作的級761上。這個處理將在下面參以保留功能上與圖4中的類似的級764和766。傳感器的原始信號，在示波器7S0上可以看到，所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的專業(yè)人員稱之為A掃描。這個原始信號包括基于圖6所定義的各個回波。所希望的是，利用超聲波信號對導(dǎo)管缺陷進(jìn)行成像。下面將對怎樣得到圖像進(jìn)行說明。在實踐中，通過考慮由傳感器Px對導(dǎo)管相繼進(jìn)行的一系列掃描來得到圖像，相繼掃描的角度大致覆蓋導(dǎo)管的截面。這可以通過單個傳感器進(jìn)行相繼發(fā)射而使導(dǎo)管/傳感器相對轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)。舉例來說(這不是限制性的)，這在這里是所謂的頭轉(zhuǎn)動型設(shè)備的情況。在圖8中，所考慮的是傳感器Px，它可以是屬于以上所提到的類型Pl、Pll、P12、P21和P22中的一個類型。在所示的這個例子中，傳感器Px實際上包括n個傳感器元件Px-l.....Px-i.....Pxn，它們沿著導(dǎo)管的縱向檢查窗排成一行，同時向?qū)ο蟀l(fā)射超聲波。在圖8A中，可以將在傳感器元件與輸出圖像769A和769B之間的裝置考慮為變換器。來自第一傳感器元件Px-l的A掃描信號加到放大器(AMP)73-1上，它后面有兩個并行通道選擇器(Sel)761-1A繼之以行數(shù)字化器(1Li)765-lA的通道，以及選擇器761-1B繼之以行數(shù)字化器765-1B的通道。根據(jù)在標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)管通過時得到的信息，操作員將與根據(jù)已知的導(dǎo)管幾何形狀向他指示的他可能發(fā)現(xiàn)與導(dǎo)管內(nèi)部有關(guān)的"內(nèi)表皮回波"(例如圖6中的第一回波Intl)的位置指示和時間寬度相應(yīng)的信息T_1A輸入選擇器761-1A。圖6A較為清楚地示出了圍著Tphilnter的相應(yīng)時間窗口"Int"。類似地，根據(jù)在標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)管通過時得到的信息，操作員將與根據(jù)已知的導(dǎo)管幾何形狀向他指示的他可能發(fā)現(xiàn)與導(dǎo)管外部有關(guān)的"外表皮回波，，(例如圖6中的第一回波Extl)的位置指示和時間寬度相應(yīng)的18信息T_1B輸入選擇器761-IB。圖6A較為清楚地示出了圍著TphiExter的相應(yīng)時間窗口"Ext"。對于其他傳感器元件Px-2.....Px-i、...、Px-n，情況相同。這樣，每個時間選擇器761就按照考慮超聲波的發(fā)送時刻和預(yù)先可確定的可能會有涉及本選擇器的回波的時間間隔進(jìn)行工作。圖6所例示的示出了可以怎樣考慮超聲波束入射到導(dǎo)管上的入射角以及導(dǎo)管的直徑(內(nèi)徑或外徑)和厚度以給出所關(guān)心的時間間隔的情況。對于給定導(dǎo)管與傳感器之間相對位置，給出的時間間隔與導(dǎo)管給定點處的給定回波相應(yīng)。為了簡化起見，在這里假設(shè)發(fā)射時刻與導(dǎo)管/傳感器的相對轉(zhuǎn)動同步成使得一個傳感器元件始終在導(dǎo)管的同一根縱向母線上進(jìn)行工作。因此，它的選擇器輸出提供了隔開的一系列模擬信號樣本，每個樣本與可能會在導(dǎo)管的壁上產(chǎn)生的回波的幅度相應(yīng)。傳感器元件Px-l的這些樣本(例如)在765內(nèi)數(shù)字化。與發(fā)送同步可以通過同步電路753或它的時基752(圖8)與發(fā)送器70或它的觸發(fā)器的鏈路(未示出)來保證。如果需要，可以保留顯示器750。系統(tǒng)可以對大致等速轉(zhuǎn)動的導(dǎo)管起作用。在這種情況下，導(dǎo)管的角速度和饋送速度可以用精確的角度編碼器(例如Hengstler公司提供的型號RS0550168)和激光速度計(例如Polytec公司提供的型號LSV065)來測量。也可以是導(dǎo)管不轉(zhuǎn)動而傳感器系統(tǒng)轉(zhuǎn)動。在這種情況下，激光速度計足以測量導(dǎo)管的饋送速度，而傳感器的轉(zhuǎn)動速度可以通過角度編碼器得知。對于一次給定的發(fā)射，所有的傳感器元件Px-l至Px-n提供了一個與導(dǎo)管的一個截面相應(yīng)的圖像行。在圖像的另一個維度上，一個傳感器元件提供與導(dǎo)管的一條母線相應(yīng)的線。數(shù)字化器765-lA、765-2A.....765-iA.....765-nA提供與導(dǎo)管的需填滿的內(nèi)表皮有關(guān)的"內(nèi)"圖像769A。數(shù)字轉(zhuǎn)換器765-lB、765-2B.....765-iB.....765-nB提供與導(dǎo)管的需填滿的外表面有關(guān)的"外"圖像769B(在輸出端，用了可區(qū)分的虛線，以使這圖更為清晰)。19存儲在769A或769B內(nèi)的圖像是如上面所定義的C掃描，對于所考慮的由一些傳感器元件組成的傳感器是有確實根據(jù)的。圖像的每個點與變換成灰度的從由于超聲波信號在所考慮的導(dǎo)管區(qū)段內(nèi)一個可能缺陷上反射而引起的回波的幅度提取的值相應(yīng)。這個值(在下面標(biāo)為K)可以表示在受測導(dǎo)管上捕獲的超聲波信號的最大幅度與用人造"參考標(biāo)準(zhǔn)缺陷"得到的超聲波信號的最大幅度之間的關(guān)系，如上面所定義的。這個圖像現(xiàn)在與通過將導(dǎo)管的一系列分別與各個經(jīng)數(shù)字化的行相應(yīng)的大致環(huán)形區(qū)段連接在一起而得到的一個導(dǎo)管區(qū)段相應(yīng)。實際上，如果所施加超聲波束大致與導(dǎo)管的軸垂直，它就是一系列環(huán)形區(qū)段的情況。眾所周知，對于某些類型的缺陷來說，情況是不同的。這些區(qū)段于是更像是橢圓形的，因此在空間內(nèi)彎曲或扭轉(zhuǎn)。在本說明中，所謂"環(huán)形區(qū)段"涵蓋了這些不同的可能。應(yīng)注意的是，為了得到這種完全恢復(fù)的C掃描圖像，還需要導(dǎo)管與傳感器的相對位置的附加信息。這信息可以在獨立的輸入端740上得到。這信息來自編碼器XYZ或激光器XYZ。由于可以將導(dǎo)管比作沒有任何厚度的圓筒，因此位置信息可以簡化為二維空間的。可以理解，本發(fā)明在現(xiàn)有超聲波測試臺上的實現(xiàn)涉及可訪問超聲波測試的原始數(shù)據(jù)，這數(shù)據(jù)例如可以用諸如NationalInstrument公司的型號NI6024、系列E或NI6251、系列M之類的數(shù)據(jù)采集卡提供；可得到轉(zhuǎn)速(導(dǎo)管或傳感頭的)在線信息；以及可得到導(dǎo)管饋送速度的在線信息。圖8A的線路圖可以并行地加到從兩個不同的方向觀察同一個區(qū)段的Pll型傳感器和P12型傳感器上。每個傳感器將允許得出內(nèi)圖像769A和外圖像769B。于是，可以根據(jù)標(biāo)為"Int/Ext"的命令選擇其中一個圖像；并行地加到P21型傳感器和P22型傳感器上，它們同樣將20允許得出內(nèi)圖像769A和外圖像769B。圖8A的線路還可以加到Pl型傳感器上，在這種情況下，每個放大器后有三個并行通道(至少是虛擬的)。其中一個通道在定位成如圖6B中"Volum，，下所示的重復(fù)時間窗口內(nèi)起作用。這個通道可以檢查體內(nèi)也就是說導(dǎo)管厚度內(nèi)的缺陷。另兩個通道可以分別在定位成如圖6B中"WphiExterO"和"Wphilnterl，，所示的重復(fù)時間窗口內(nèi)起作用。這兩個通道可以測量導(dǎo)管的厚度。這三個通道之間的差別純粹是功能上的(虛擬的)。實際上，上面所提到的另兩個通道在物理上可以是同一個通道，而用時間或窗口"WphiExterO"和"Wphlnterl，，來鑒別。也可以只用一個物理通道，而用時間或窗口"WphiExterO"、"Volum."和"Wphilnterl"來鑒別。有代表性的是比較詳細(xì)地說明P11型傳感器與P12型傳感器的情況。以下就來說明這種情況。可以回想一下，這兩組傳感器Pll和P12是用來檢測導(dǎo)管內(nèi)的縱向缺陷的。超聲波測試用在兩個優(yōu)勢方向(順時針-逆時針)的超聲波發(fā)射(US)執(zhí)行傳感器或傳感器組Pll提供導(dǎo)管在工作方向(順時針方向)上的超聲波圖像；第二傳感器或傳感器組P12提供同一個導(dǎo)管在另一個工作方向(逆時針方向)上的超聲波圖像。這樣，用波束軸相對與導(dǎo)管的軸垂直的平面對稱傾斜的兩個傳感器或傳感器組就可以有益地檢測縱向缺陷。傾角例如為士17G左右。這給出了應(yīng)用有如上所述的兩個傳感器或傳感器組的系統(tǒng)的一個例子。圖9為C掃描型的兩個圖像901和902的例子，一個在另一個的上方，具有同樣的時間基準(zhǔn)。這兩個圖像分別從來自兩組處在相反位置的傳感器的信息得出，在這里，這兩組傳感器分別為P11和P12型(作為一個變型，這兩組傳感器分別為P21和P22型)，用于兩種情況"內(nèi)"/"外，，中的一種情況?？?01和卯2的圖像以灰度(實際上，以顏色的色調(diào))表示信號。根據(jù)需要還顯示包括以下這些輔助圖像的附加信息921，為基于在圖像901內(nèi)所選垂直線911的信號幅度圖；922，為基于在圖像902內(nèi)所選垂直線912的信號幅度圖；910，含有兩條曲線，分別表示在圖像卯1和902內(nèi)相應(yīng)垂線上所遇到的最大值?，F(xiàn)在來看圖11。圖像框卯l和卯2表示為傳感器組Pll和P12存儲的圖像，例如諸如在圖9中可以看到的圖像。圖像901用圖8A中所示的方式準(zhǔn)備。圖11的變換器框891與圖8A的加到傳感器P11上的裝置相應(yīng)。類似地，變換器框892也與圖8A的裝置相應(yīng)，但是加到傳感器P12上。變換器框891和892使用框740的導(dǎo)管/傳感器前后關(guān)系數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)涉及受檢查的導(dǎo)管和當(dāng)前在用的傳感器的特征。這些數(shù)據(jù)也發(fā)送給變換器框891和892，發(fā)送給圖像框901和902，以及發(fā)送給組合器框960?？?01和902之后，所示出的是濾波器921和922,具體用來從圖像和從它們的準(zhǔn)備數(shù)據(jù)中提取數(shù)據(jù)，作為由神經(jīng)處理970的組合器960組合的輸入數(shù)據(jù)，如將要看到的那樣。在所說明的這個實施例中，濾波器921具有指定圖像內(nèi)的工作區(qū)段的信號輸出Zcur。這個輸出由提取功能951用來從圖像(C掃描)中提取Zcur區(qū)段和訪問圖像準(zhǔn)備891以便得到存儲在那里的與同一個Zciir區(qū)段有關(guān)的信息(所謂的A掃描)。所有的這些數(shù)據(jù)由提取功能951發(fā)送給作為神經(jīng)處理970的輸入端的組合器960;提供由濾波得到的信息的輸出，至少有些與區(qū)段Zcur有關(guān)的信息發(fā)送給作為神經(jīng)處理的輸入端(組合器960);以及一些給存儲器990的任選輔助數(shù)據(jù)輸出(虛線)。對于同一個Zcur當(dāng)前區(qū)段的濾波器922和提取功能952,情況也是如此。神經(jīng)處理970提供對分類和標(biāo)記機(jī)器人994進(jìn)行控制的判決和警報電路992?？梢蕴峁┎僮鲉T解釋界面996，界面996可以給出包含在存儲器990內(nèi)的與導(dǎo)管的受檢段有關(guān)的所有或部分?jǐn)?shù)據(jù)。在這里，圖11處理來自至少兩組提供同樣功能的傳感器或者用于同樣類型的測試的傳感器(兩個組Pll和P12或兩個組P21和P22)的信息。同樣的模式可以用來處理來自更多個用于不同類型的測試的傳感器組的信息。同時處理的圖像也就增加了同樣的數(shù)量。濾波器921和922的主要功能是確定C掃描圖像901和902內(nèi)的缺陷區(qū)段。概括地說，濾波器用來鑒別需分析的區(qū)段，以將那里的缺陷與其他指示區(qū)分。濾波對圖9的兩個圖像內(nèi)的兩個對應(yīng)部分執(zhí)行。實際上，兩個濾波器一起工作，如圖11中連接它們的雙向連線所示。通過掃描數(shù)字圖像，首先識別圖像內(nèi)的可能有缺陷的區(qū)域。為此，可以施加一個通過校準(zhǔn)建立的固定門限。申請人當(dāng)前喜歡使用適應(yīng)圖像內(nèi)占優(yōu)勢的噪聲電平的門限。這種方法基于白噪聲內(nèi)信號檢測理論，它可以根據(jù)以下兩個假設(shè)假設(shè)H0:測量結(jié)果-干均值為m_b和標(biāo)準(zhǔn)離差為std一b的白噪聲假設(shè)H1:測量結(jié)果=信號+白噪聲執(zhí)行的是統(tǒng)計試驗，用來確定狀況落在假設(shè)H0的區(qū)域還是假設(shè)Hl的區(qū)域內(nèi)。這些統(tǒng)計計算實時對圖像的與相繼發(fā)射相應(yīng)的n個滑動點執(zhí)行。數(shù)目n可以通過學(xué)習(xí)確定。依據(jù)這種方法(所謂的高斯相加)，例如可以用Neyman-Pearson準(zhǔn)則按照給定的虛警概率(pfa)來確定檢測門限。這由附錄的公式(21)表示。使用通常稱為Q(或者也稱為誤差函數(shù)erf)的高斯累積公式，為了得到這個門限，必須按照附錄的公式(22)對它求逆。在實踐中，經(jīng)常注意到存在背景噪聲，背景噪聲可以具有不同的起源(例如導(dǎo)管內(nèi)部存在的水、電氣干擾、由于受測產(chǎn)品的材料的結(jié)構(gòu)引起的聲學(xué)現(xiàn)象)。使用可變門限避免了施加固定門限會出現(xiàn)的虛警。在可能出現(xiàn)的其他虛假指示之中，干擾呈現(xiàn)為超聲波信號中的一些非常短促的尖峰。這種干擾能通過可以稱為累積統(tǒng)計算法或也稱為積分程序(例如"n次超過門限再警報"或"雙門限")的簡單算法予以剔除。申請人也已考慮了"圈"，這是傳感器沿著導(dǎo)管所比作的柱面隨動的軌跡?？梢匝刂總€圏執(zhí)行濾波，以便進(jìn)一步減小虛警率。為此，可以使用例如Butterworth濾波器和/或諸如快速傅里葉變換之類的離散傅里葉變換。這種方法應(yīng)用于每個數(shù)字行。在導(dǎo)管的縱向可以應(yīng)用同樣類型的算法。這樣就可以確定可能的缺陷的位置。一旦已經(jīng)鑒別了一個缺陷，它的位置就與在圖9的圖像內(nèi)所分析的位置相應(yīng)(例如)。這個2D圖像與導(dǎo)管的比作沒有厚度的圓筒的顯像相應(yīng)。徑向/厚度位置指示(或者，再簡單些說，內(nèi)表、外表或體內(nèi)缺陷的位置)可以表示為圖像中的點的屬性。因此有兩個表示在導(dǎo)管的外表皮上的可能缺陷的2D圖像；兩個表示在導(dǎo)管的內(nèi)表皮上的可能缺陷的2D圖像；以及一個表示在導(dǎo)管的厚度內(nèi)的可能缺陷的2D圖像。特別是，這些缺陷現(xiàn)在可以認(rèn)為是經(jīng)消除了干擾和虛警后的"確認(rèn)"缺陷。此后，申請人現(xiàn)在決定對固定尺寸的圖像區(qū)段進(jìn)行處理。因此，必需將這個區(qū)段與剛得到的缺陷存在數(shù)據(jù)上的數(shù)據(jù)對準(zhǔn)。也就是說，必需對已經(jīng)標(biāo)為大于門限的點定位，以便確定圍繞缺陷的完整區(qū)段。這是必需的，例如，如果所希望的是確定缺陷的傾斜度的話。這種算法經(jīng)歷如下一些步驟等值線檢測(例如，Roberts梯度)；擴(kuò)展(聚集附近等值線)；侵蝕，再閉合，這可以確定圍繞缺陷的掩模；以及允許缺陷的完全定位的最終包圍階段。因此，對于每個缺陷，得到相應(yīng)圖像區(qū)段的坐標(biāo)，這對將緊接著進(jìn)行的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析是有用的。24圖12以流程圖的形式例示了這種對圖像區(qū)段的處理。在圖像開始時(801)，有表示一個經(jīng)確認(rèn)的缺陷的O-p個圖像區(qū)段要處理。操作803假設(shè)有至少一個初始區(qū)段，用作在805處理Zcur的當(dāng)前區(qū)段。對于這個區(qū)段Zcur:操作807有選擇地從圖像901和902中提取與這個區(qū)段相應(yīng)(由它在圖像內(nèi)的坐標(biāo)確定)的數(shù)據(jù)；操作809有選擇地提取在準(zhǔn)備圖像901和901中起了作用的與區(qū)段Zcur相應(yīng)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的例子將在下面提供；操作811執(zhí)行所謂的適當(dāng)神經(jīng)處理，情況將在稍后說明；操作813有選擇地將為區(qū)段Zcur得到的結(jié)果存儲起來，與Zcur區(qū)段標(biāo)志對應(yīng)；測試820查看圖像內(nèi)是否有另一個區(qū)段要處理，如果有，以如在821所示的這另一個區(qū)段循環(huán)回805再啟動；如果沒有，就結(jié)束對當(dāng)前圖像的處理(822)。在處理傳感器Pl的情況下，只有一個圖像，這改變了輸入?yún)?shù)的個數(shù)。除了此之外，處理可以是大體相同的。在確定每個所關(guān)心的區(qū)段Zcur之后，濾波可以包括一些其他功能。對于這些其他功能，圖13以示意方式例示了濾波與圖11中所示的這一系列操作之間的交互作用。圖13與圖11類似地，但是僅用于圖像卯l。它示出了框740的導(dǎo)管-傳感器前后關(guān)系元；在圖像卯1和它的準(zhǔn)備891內(nèi)查找Zcur區(qū)段的數(shù)據(jù)的提取器951;以及指示在所考慮的Zcnr區(qū)段內(nèi)的缺陷是處在內(nèi)表皮還是外表皮上的內(nèi)/外框7410。比較詳細(xì)地給出了對于每個Zcur區(qū)段(框805)濾波添加給基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，如圖中以虛線框起的內(nèi)容所示對傾斜度的探查931;以及缺陷長度的指示932。25此外，特別是還可以包括C掃描內(nèi)的對準(zhǔn)指示935,以及在導(dǎo)管的同一個截面內(nèi)存在其他缺陷的指示936。在所說明的這個實施例中，諸如935和936之類的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)給存儲器990。其余數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)970。這些數(shù)據(jù)在那里分開成兩個功能，如下面要看到的那樣。神經(jīng)電路導(dǎo)管內(nèi)的缺陷可以由它的位置給出，而它的類型和嚴(yán)重性往往比作它的深度。在所說明的這個實施例中，導(dǎo)管缺陷的類型和深度分別用兩個具有相同的通用結(jié)構(gòu)的神經(jīng)過程確定，下面用一個例子進(jìn)行詳細(xì)說明。缺陷類型的情況按照圖14處理，而嚴(yán)重程度的情況按照圖15處理o類型可以例如如圖10A至10D所例示的那樣定義。這些圖例示了四個類型，表示與由API提供的可以因?qū)Ч軜?gòu)成過程造成的缺陷的清單相比更為簡單的選擇。法語和英語的標(biāo)題是所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的專業(yè)人員用來標(biāo)明缺陷類型的。注意，缺陷類型1和3是直的，而缺陷類型2和4是弧形("弦狀")的。實際缺陷與以上四個類型之間的對應(yīng)關(guān)系可以規(guī)定如下<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>這里，圖14和15都使用有三個中間神經(jīng)元(或"隱蔽神經(jīng)元")(圖14中標(biāo)為NC121至NC123，在圖15中標(biāo)為NC141至NC143)的神經(jīng)電路。圖14和15具有若千共同的輸入。為了幫助理解，這些輸入用不同的線型例示。雙線表示輸入是多個的，也就是說對于Zcur區(qū)段的每個點重復(fù)這些輸入。首先，在7410,按照所涉及的選擇器761所考慮的狀態(tài)，提供表示處理處在導(dǎo)管的內(nèi)表皮、外表皮還是壁內(nèi)的缺陷的信息。第二類共同的輸入變量包括來自框740(圖13)的前后關(guān)系變量在7401，為壁的厚度與管徑之比WT/OD;在7402，為超聲波探頭的工作頻率Freq;以及在7403，為超聲波探頭的有效直徑ProbDiam。第三類共同的變量與由于濾波產(chǎn)生的量相應(yīng)，可以考慮為對于兩個傳感器921和922(或更多個傳感器)是共同的。取例如從兩個傳感器得到的結(jié)果的平均，或者取最有代表性的結(jié)果(最大值/最小值，視情況而定)。這些量是在9201內(nèi)的缺陷傾斜度的變量和在9202內(nèi)的缺陷長度的變量。這兩個變量在圖9的兩個圖像內(nèi)很容易精確定位，它們具有鏡像對稱。下面僅參考圖14。再下一類變量包括兩個傳感器(或者兩組傳感器)的和用雙線所示的各個Zcur區(qū)段的不同測量結(jié)果的變量。對于第一傳感器，有在9511內(nèi)的Kl，它是在Zcur區(qū)段和在圖像901內(nèi)所遇到的超聲波信號的最大幅度與上面所提到的"參考標(biāo)準(zhǔn)缺陷"的最大幅度之比。實際上，在這個例子中，圖像901的每個像素的幅度就是由這個比給定的；于是Kl只是在圖像901的Zcur區(qū)段所遇到的最大幅度，Zcur區(qū)段內(nèi)幅度最大的點標(biāo)為Pmaxl;在9512內(nèi)的QBE1，它是C掃描的一個變量，稱為QuantBumpsEchodyn，表示在最大幅度的點Pmaxl的附近所遇到的處在圖像901的ZCur區(qū)段內(nèi)的位置的最多個數(shù)。這個數(shù)QBE1限制了在Pmaxl的附近(各側(cè))所遇到的局部最大值，但信號幅度不低于與背景噪聲相應(yīng)的電平。QBE1通常取值l或值2。這兩個變量由提取器951從在圖中標(biāo)為951(901)的圖像901得出。此外，還有在9518內(nèi)的RT1，它是表示在稱為A掃描的超聲波信號內(nèi)回波的上升時間的變量，(為信號達(dá)到最大值的時刻與信號處在背景噪聲電平的前一時刻之差，通常用微秒表示)。這個變量RT1早先在所涉及的放大器73(圖8A)的輸出端上測得；它已存儲例如在891內(nèi)，與有關(guān)導(dǎo)管的點對應(yīng)。這樣，它可以由提取器951有選擇地讀出。對于第二傳感器，有在9521內(nèi)的K2，它的定義與Kl類似地，只是對于圖像902而不是圖像901。在這個例子中，K2就是在圖像902的Zcur區(qū)段內(nèi)所遇到的最大幅度；Zcur區(qū)段內(nèi)幅度最大的點標(biāo)為Pmax2;在9522內(nèi)的QBE2，它的定義與QBE1類似地，只是在圖像902而不是圖像901內(nèi)和在Pmax2的附近。同樣，QBE2通常取值1或值2。這兩個變量由提取器952從圖像902得出。此外，還有在9528內(nèi)的RT2，它是表示在稱為A掃描的本來信號內(nèi)回波的上升時間。如以前一樣，變量RT2早先在所涉及的放大器73(圖8A)的輸出端上測得，它已存儲例如在892內(nèi)，與有關(guān)導(dǎo)管的點對應(yīng)。這樣，它就可以由提取器952有選擇地讀出。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的最后一個輸入958是一個恒定值，標(biāo)為ConstantA，表示在模型校準(zhǔn)時所確定的從學(xué)習(xí)得到的常數(shù)。圖14的輸出998是指示缺陷類型和缺陷平均傾角(根據(jù)類型確定)的變量。缺陷的深度(或嚴(yán)重性)的情況按照圖15處理。輸入與圖14的相同，只是對于第一傳感器來說，框9512由框9513代替，框9513處理變量EW_1或EchodynWidth，它是在對于這個第一傳感器的回波動態(tài)波形的中間高度(50%)處的寬度。這個變量EW」從C掃描中提取；類似地，對于第二傳感器來說，框9522由框9523代替，框9523處理變量EW一2或EchodynWidth,它是在對于第二傳感器的回波動態(tài)波形的中高度(50%)處的寬度；在959內(nèi)的常數(shù)，現(xiàn)在標(biāo)為ConstantB，是不同的；輸出999是缺陷的嚴(yán)重性的指示，標(biāo)為DD。注意，在兩種情況(圖14和15)下，給定的神經(jīng)電路970處理其中一組超聲波傳感器的圖像提取951和與同一個區(qū)段相應(yīng)的但來自另一組傳感器的圖像提取952。申請人注意到通過適當(dāng)調(diào)整神經(jīng)電路的參數(shù)和可能還有參數(shù)的個數(shù)可以得到令人高度滿意的結(jié)果，使預(yù)測優(yōu)化。此外，申請人發(fā)現(xiàn)，通過組合不同神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所收集的信息，可以進(jìn)一步改善預(yù)測?？傮w來說，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入?yún)?shù)于是是兩個圖像的特征(最大幅度與標(biāo)準(zhǔn)幅度之比、回波寬度、回波的表示缺陷的傾斜度的取向，等)和測試的特征(傳感器、導(dǎo)管的尺寸，等)。輸出參數(shù)是缺陷的特征(深度、傾角/類型)。借助于所選的決策準(zhǔn)則，根據(jù)門限可以自動進(jìn)行判決和/或警報(992)，能按照需要達(dá)到一定的安全度。為了給出這些門限，可以使用通過學(xué)習(xí)得到的結(jié)果。下面參考圖16，圖16示出了圖14和15的用于兩個傳感器的基本神經(jīng)電路的模型。這個模型包括輸入層或輸入級IL，它將所有的輸入?yún)?shù)(通常稱為"輸入神經(jīng)元")組合在一起。為了使這個圖不致過于復(fù)雜，僅示出了三個神經(jīng)元El至E3,再加上也可以被認(rèn)為是神經(jīng)元E0的常數(shù)。這個常數(shù)在大多數(shù)情況下往往稱為"偏置"。在實踐中，按照圖14或圖15，有更多的輸入神經(jīng)元，視情況而定。然后，配置了至少一個隱蔽層或隱蔽級HL，它包括k個神經(jīng)元(為了不使圖過分復(fù)雜，僅示出了其中的兩個)。最后的是輸出神經(jīng)元Sl，它提供判決，呈現(xiàn)為一個表示導(dǎo)管內(nèi)缺陷例如縱向缺陷的嚴(yán)重性的值。這個輸出與圖14中的框998和圖15中的框999相應(yīng)。注意，"神經(jīng)元，，常數(shù)E0起著不僅對隱蔽層或?qū)親L而且對輸出神經(jīng)元(輸出層，OL)進(jìn)行加權(quán)的作用。如在這里所使用的神經(jīng)電路的一般特性由附錄1的式(11)給出，其中Wij為分配給出現(xiàn)在神經(jīng)元j的輸入端上的信號Xi的權(quán)重。在這里所提供的電路內(nèi)，基本神經(jīng)元按照式(12)進(jìn)行工作，如圖17所示。圖16的輸出Sl提供了與附錄l的式(13)相應(yīng)的估計值。通過學(xué)習(xí)，申請人調(diào)整隱蔽神經(jīng)元和它們的權(quán)重，使得函數(shù)f是一個非線性、連續(xù)、可導(dǎo)的有限函數(shù)。優(yōu)選的例子通常是反正切函數(shù)。已知神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過學(xué)習(xí)確定它的通常稱為神經(jīng)鍵的系數(shù)Wij。學(xué)習(xí)一般必須涉及在正確覆蓋所希望的工作條件范圍的情況下比需計算的權(quán)重多3到IO倍的范例。從范例Ep(p=l至M)開始，對于每個范例，確定由神經(jīng)電路給出的值Sp與測得的或用實驗方法確定的實際值Rp之間的偏差Dp。這就是式(14)所反映的。神經(jīng)電路的操作質(zhì)量由稱為"代價"的全局偏差變量Cg確定。例如它可以按照式(15)表示為一個經(jīng)加權(quán)的二次全局偏差變量。學(xué)習(xí)提出了在諸如對導(dǎo)管內(nèi)的缺陷進(jìn)行測試之類的情況下特別是由于涉及重型工程所引起的各種問題，如已經(jīng)指出的那樣。申請人首先進(jìn)行通過模擬的初始學(xué)習(xí)。為此，可以使用由法國原子能機(jī)構(gòu)(AtomicEnergyAgency)開發(fā)和銷售的CIVA。這個初始學(xué)習(xí)可以影響需精確得到的參數(shù)和根據(jù)虛擬缺陷構(gòu)成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的初始版本。對代價函數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。申請人然后進(jìn)行將從模擬中得到的結(jié)果和人為缺陷(也就是說在實際導(dǎo)管上有意形成的缺陷)結(jié)合在一起的二次學(xué)習(xí)。這個二次學(xué)習(xí)可以構(gòu)成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的第二版，對第二版的代價函數(shù)也作了優(yōu)化。然后，申請人將用人工缺陷得到的結(jié)果與用一組在實際導(dǎo)管上出現(xiàn)的、根據(jù)在生產(chǎn)過程期間執(zhí)行后驗的測量結(jié)果準(zhǔn)確已知的缺陷得到的結(jié)果結(jié)合起來。這個第三階段可以驗證神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的最后版本的有效性。這個版本已證明它本身可用于生產(chǎn)監(jiān)視。然而，在以新的或經(jīng)修改的設(shè)施實現(xiàn)時，通常必需使它通過用覆蓋要處理的缺陷整個范圍的IO個左右的人工樣本進(jìn)行的"校準(zhǔn)"。當(dāng)然，隨后還要予以優(yōu)化。圖11、12、14和15是結(jié)合傳感器P11和P12進(jìn)行說明的。同樣的原則適用于傳感器組P1。在這種情況下，沒有圖像2，而所構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)具有較少的輸入?yún)?shù)，如已經(jīng)指出的那樣。對兩個傳感器所說明的電路可以用于只有一個傳感器的情況，只是沒有"圖像2"這部分的輸入?yún)?shù)。同樣的原則還可以應(yīng)用于兩個用來檢測橫向缺陷的傳感器組P21和P22,要記住的是，對于這種檢測，傳感器在通過導(dǎo)管的軸的平面內(nèi)是傾斜的(例如，傾斜士17G)。可以理解，在每個情況下，所執(zhí)行的是圖ll所給出的類型、但沒有元992至996的數(shù)字處理。這個程序在圖8中整個標(biāo)為761,它后面是框764和766。這樣就得到如圖18所示的成套設(shè)備，其中對于傳感器Pl，有程序761-1，繼之以判決和警報級764-1;對于傳感器Pll和P12，有程序761-10，繼之以判決和警才艮級764-10;對于傳感器P21和P22，有程序761-20，繼之以判決和警報級764-20;這三級764-1、764-10和764-20—起由分類和標(biāo)記機(jī)器人766解釋。圖18的一個沒有示出的變型包括只提供一個直接使用三個程序761-1、761-10和761-20的輸出的"判決和警報"級。適當(dāng)?shù)卣f，這種無損測試可以"即時，，進(jìn)行，也就是說隨著導(dǎo)管通過測試設(shè)備進(jìn)行。還可以隨著導(dǎo)管通過測試設(shè)備獲得根據(jù)上面所說明的對信息的處理所得出的判決("即時"判決-警報和標(biāo)記)；一種變型包括在導(dǎo)管一經(jīng)檢查就采取判決，或者甚至稍后(例如，測試了一整批導(dǎo)管后)采取判決，每個導(dǎo)管標(biāo)以標(biāo)識(例如，序號)。在這種情況下，有必要記錄(存儲)所得到的信息。這些記錄可以是稍后由權(quán)威操作員分析的對象，以按照對業(yè)已由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)記錄和處理的結(jié)果的分析采取判決。當(dāng)然，給定了這些神經(jīng)電路的性質(zhì)，就有可能至少在某種程度上將所有的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(包含在程序761-1、761-10和761-20內(nèi)的)組合在單個具有所有所希望的輸入的神經(jīng)電路內(nèi)。所說明的這個實施例直接使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明并不局限于這類實施方式。在這里，所謂"神經(jīng)電路型結(jié)構(gòu)，，可以覆蓋其他用或不用神經(jīng)電路的非線性統(tǒng)計方法。以上就本發(fā)明特別適合的在制造無焊接導(dǎo)管中的無損測試的情況對所提出的系統(tǒng)進(jìn)行了說明。特別是，同樣的方法可以應(yīng)用于不一定是管狀的細(xì)長形鋼鐵產(chǎn)品。在焊接導(dǎo)管或其他焊接產(chǎn)品(諸如板料或板材之類)的情況下，證明這種系統(tǒng)也能確定焊縫的界限，由于可以對焊縫內(nèi)的任何缺陷定位，因此這種系統(tǒng)可能是進(jìn)行監(jiān)視所必需的。對于其部分，必須不同地考慮處在焊縫界限外的可能與基條(或產(chǎn)品)內(nèi)已存在的雜質(zhì)相應(yīng)的缺陷。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage34</formula>權(quán)利要求1.一種形成操作工具的設(shè)備，該操作工具用于在生產(chǎn)期間或結(jié)束時對諸如導(dǎo)管或其他細(xì)長形產(chǎn)品之類的鋼鐵產(chǎn)品進(jìn)行無損測試，此工具用來在按照所選時間規(guī)則有選擇地激勵(70)超聲波傳感器發(fā)送器之后，從所捕獲(73)的反饋信號中提取諸如導(dǎo)管內(nèi)的可能缺陷之類的信息，這些超聲波傳感器發(fā)送器形成具有所選幾何形狀的結(jié)構(gòu)，安裝成通過液體介質(zhì)媒介與導(dǎo)管超聲波耦合，在所述導(dǎo)管與傳感器結(jié)構(gòu)之間有相對轉(zhuǎn)動/平移運(yùn)動，所述操作工具的特征在于它包括變換器(891；892)，能根據(jù)所述相對轉(zhuǎn)動/平移運(yùn)動有選擇地在所指定的時間窗口中析出可能回波的數(shù)字表示并從該數(shù)字表示中提取導(dǎo)管內(nèi)的可能缺陷的圖像(901；902)；濾波器(921；922)，能在圖像(901；902)內(nèi)確定所推測的缺陷區(qū)段(Zcur)以及每個所推測的缺陷的性質(zhì)；組合器(960)，被配置成根據(jù)與來自濾波器(921；922)的所推測的缺陷區(qū)段(Zcur)和在該區(qū)段內(nèi)所推測的缺陷的性質(zhì)相應(yīng)的圖像提取(951；952)以及前后關(guān)系數(shù)據(jù)(740)，準(zhǔn)備神經(jīng)電路的數(shù)字輸入；至少一個神經(jīng)電路型結(jié)構(gòu)(970)，接收來自組合器(960)的所述輸入；數(shù)字判決和警報級(992)，根據(jù)來自神經(jīng)電路型結(jié)構(gòu)(970)的輸出進(jìn)行操作；以及分類和標(biāo)記機(jī)器人(994)，被配置成分離并標(biāo)記已被數(shù)字判決和警報級(992)認(rèn)為不合格的導(dǎo)管。2.按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，用來與兩個具有所選幾何形狀的超聲波傳感器結(jié)構(gòu)(Pll，P12;P21，P22)—起工作，這兩個超聲波傳感器結(jié)構(gòu)安裝成大致按照它們各自的超聲波波束的方向鏡像對稱而超聲波耦合，其特征在于所述操作工具包括分別專用于這兩個傳感器結(jié)構(gòu)(Pll，P12;P21，P22)的兩個變換器(891，892);以及所述組合器(960)被配置成有選擇地對內(nèi)表皮回波或外表皮回波或在導(dǎo)管體內(nèi)發(fā)生的回波進(jìn)行操作，但同時對與這兩個傳感器結(jié)構(gòu)中的一個或另一個有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。3.按照權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于所述變換器(891;892)被配置成有選擇地在所指定的分別與內(nèi)表皮回波、外表皮回波和來自導(dǎo)管體的回波相應(yīng)的時間窗口中析出可能回波的最大值的數(shù)字表示；以及所述組合器(960)被配置成有選擇地對內(nèi)表皮回波或外表皮回波或在體內(nèi)發(fā)生的回波進(jìn)行操作。4.按照以上權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征在于所述組合器(960)接收與在所推測的缺陷區(qū)段內(nèi)圖像的幅度極值有關(guān)的至少一個輸入(9511;9512)。5.按照以上權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征在于所述濾波器(921;922)被配置成產(chǎn)生每個所推測的缺陷的傾斜度和長度作為該缺陷的性質(zhì)，而所述組合器(960)接收所述缺陷傾斜度(931)和缺陷長度(932)的相應(yīng)輸入。6.按照以上權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征在于所述濾波器(921;922)、組合器(960)、神經(jīng)電路(970)和數(shù)字判決和警報級(992)被配置成重復(fù)地對由所述濾波器(921;922)確定的一系列所推測的缺陷區(qū)段(Zcur)進(jìn)行操作。7.按照權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于所述濾波器(921;922)、組合器(960)、神經(jīng)電路(970)和數(shù)字判決和警報級(992)被配置成交替地對導(dǎo)管的內(nèi)表皮和外表皮進(jìn)行操作。8.按照以上權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征在于所述神經(jīng)電路型結(jié)構(gòu)包括第一神經(jīng)電路(NC121-NC123)，適合于將缺陷的性質(zhì)評估為多個預(yù)定類別之一；以及第二神經(jīng)電路(NC141-NC143)，適合于評估缺陷的嚴(yán)重性。9.按照權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于所述兩個神經(jīng)電路具有不同的輸入第一神經(jīng)電路具有在附近的最大值的個數(shù)的輸入(9512;9522);以及第二神經(jīng)電路具有回波寬度的輸入(9513;9523)。10.按照權(quán)利要求8或9所述的設(shè)備，其特征在于所述兩個神經(jīng)電路的輸出被組合，以改進(jìn)預(yù)測。11.按照以上權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征在于對于所述傳感器結(jié)構(gòu)的至少部分，每次由相同的傳感器執(zhí)行超聲波信號的發(fā)送和接收。12.—種在生產(chǎn)期間或結(jié)束時對導(dǎo)管進(jìn)行無損測試的設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備包括具有所選幾何形狀的超聲波傳感器結(jié)構(gòu)，安裝成通過液體介質(zhì)媒介與導(dǎo)管超聲波耦合，在所述導(dǎo)管與傳感器結(jié)構(gòu)之間有相對轉(zhuǎn)動/平移運(yùn)動；按照所選時間規(guī)則有選擇地激勵(70)這些傳感器元件并收集(73)它們所捕獲的反饋信號的電路；以及按照以上權(quán)利要求之一所述的操作工具。13.—種在生產(chǎn)期間或結(jié)束時對諸如導(dǎo)管或其他細(xì)長形產(chǎn)品之類的鋼鐵產(chǎn)品進(jìn)行無損測試的過程，包括下列步驟a.提供具有所選幾何形狀的超聲波傳感器結(jié)構(gòu)，該超聲波傳感器結(jié)構(gòu)安裝成通過液體介質(zhì)媒介與導(dǎo)管超聲波耦合，在所述導(dǎo)管與傳感器結(jié)構(gòu)之間有相對轉(zhuǎn)動/平移運(yùn)動；b.按照所選時間規(guī)則有選擇地激勵(70)這些傳感器元件；c.收集(73)這些傳感器元件所捕獲的反饋信號，以便有選擇地分析這些反饋信號(760-766)，從而提取關(guān)于導(dǎo)管內(nèi)任何缺陷的信息；其特征在于所述過程還包括下列步驟d.根據(jù)所述相對轉(zhuǎn)動/平移運(yùn)動有選擇地在所指定的時間窗口中析出可能回波的數(shù)字表示(891;892)并從該數(shù)字表示中提取導(dǎo)管內(nèi)的可能缺陷的圖像(901;902);e.按照所選濾波準(zhǔn)則對圖像(卯l;卯2)進(jìn)行濾波(921;922)，以便在所述圖像中確定所推測的缺陷區(qū)段(Zcur)和每個所推測的缺陷的性質(zhì)；f.根據(jù)與來自濾波器(921;922)的所推測的缺陷區(qū)段(Zcur)和在該區(qū)段內(nèi)的所推測的缺陷的性質(zhì)相應(yīng)的圖像提取(951;952)以及前后關(guān)系數(shù)據(jù)(740)，形成(960)工作數(shù)字輸入；g.將這樣形成(960)的輸入施加到至少一個神經(jīng)電路型結(jié)構(gòu)(970)上；h.按照所選判決準(zhǔn)則對來自神經(jīng)電路型結(jié)構(gòu)(970)的輸出進(jìn)行數(shù)字處理，以便從中得到判決和/或警報(992);以及i.分離和標(biāo)記(994)由步驟h認(rèn)為不合格的導(dǎo)管。14.按照權(quán)利要求13所述的過程，其中在步驟a，提供兩個具有所選幾何形狀的超聲波傳感器結(jié)構(gòu)(Pll,P12;P21，P22)，這兩個超聲波傳感器結(jié)構(gòu)安裝成大致按照它們各自的超聲波波束的方向鏡像對稱而超聲波耦合，其特征在于對來自這兩個傳感器結(jié)構(gòu)中任何一個的信號共同地執(zhí)行步驟d至i。15.按照權(quán)利要求13或14所述的過程，其特征在于在步驟d，所述所指定的時間窗口包括與內(nèi)表皮回波、外表皮回波和來自導(dǎo)管體的回波相應(yīng)的一組窗口中的至少一些。16.按照權(quán)利要求13至15之一所述的過程，其特征在于在步驟e，所選濾波準(zhǔn)則包括至少缺陷存在準(zhǔn)則、缺陷傾斜度準(zhǔn)則和缺陷長度準(zhǔn)則。17.按照權(quán)利要求13至16之一所述的過程，其特征在于對于在步驟e檢測到的每個缺陷重復(fù)執(zhí)行步驟f和g。全文摘要本發(fā)明揭示了一種對導(dǎo)管進(jìn)行無損測試的設(shè)備。這種設(shè)備在按照所選時間規(guī)則有選擇地激勵超聲波發(fā)送器之后從超聲波接收器所捕獲的信號中提取關(guān)于缺陷的信息。這些接收器形成具有所選幾何形狀的結(jié)構(gòu)，以超聲波方式與導(dǎo)管耦合，可與導(dǎo)管相對轉(zhuǎn)動/平移運(yùn)動。這種設(shè)備包括根據(jù)運(yùn)動有選擇地在所指定的時間窗口中析出回波的數(shù)字表示并提取缺陷的圖像(901；902)的變換器(891；892)；確定所推測的缺陷區(qū)段(Zcur)和這些區(qū)段的性質(zhì)的濾波器(921；922)；根據(jù)來自濾波器的缺陷區(qū)段和這些缺陷區(qū)段的性質(zhì)的圖像提取(951；952)以及前后關(guān)系數(shù)據(jù)(740)準(zhǔn)備工作數(shù)字輸入的組合器(960)；接收該工作輸入的神經(jīng)電路(970)；根據(jù)神經(jīng)電路的輸出進(jìn)行工作的數(shù)字判決和警報級(992)；以及分離并標(biāo)記由判決和警報級認(rèn)為不合格的導(dǎo)管的分類和標(biāo)記機(jī)器人(994)。文檔編號G01N29/22GK101501487SQ200780030315公開日2009年8月5日申請日期2007年6月25日優(yōu)先權(quán)日2006年6月30日發(fā)明者B·畢西亞烏克斯,F·勒薩熱,S·多伊奇,S·帕迪特申請人:V&M法國公司