[发明专利]并行多个特征超声波检查

说明书

本申请根据美国法典35的§119(e)，要求2011年12月30日提交的美国临时专利申请序号61/581,785的优先权和权益，其整个内容并入本文。

背景技术

所公开的实施例一般涉及检查铸造结构，尤其涉及其中的多个特征的并行检查（concurrent inspection）。

发明内容

本发明的一个实施例提供一种用于并行测量并确定组件的多个特征的方法。该方法提供实心或者其中包含一个或多个空腔的组件、以及声学收发器。该收发器和组件提供在已知的坐标系中。该方法提供一种声学收发器来发出声学信号，并且并行接收第一和第二返回信号。该方法进一步提供在已知坐标系内的多个给定位置收集这些测量，以形成组件的三维模型，其中，组件可以是实心、中空或者这些区域的组合。

另一个实施例提供物理地接触组件的声学收发器，以确定组件的外表面的点上的绝对位置。与接触该组件并行地，收发器还发出声学信号，并且并行接收返回信号，以确定在组件的外表面上的点的壁厚。这些测量可以在已知坐标系内的多个给定位置做出，以形成组件的三维模型。

另一个方面提供在声学收发器与组件之间的相对运动、诸如平移运动。

另一个实施例提供在声学收发器与组件两者之间紧密接触的声学传播介质或者声学耦合剂。

又一个方面提供作为超声波收发器的声学收发器。

另一个方面提供在声学地测量组件厚度或者组件的壁厚之前确定组件材料的声速。

附图说明

下面的图示示出了本发明的实施例。

图1是在已知坐标系内的第一位置的经过组件的超声波传输的示意图。

图2是在已知坐标系内的第二位置的经过组件的超声波传输的示意图。

图3A-3C是在已知坐标系内，在外表面上的点的并行超声波测量和该点的壁厚的示意图。

图4A-4C是在在已知坐标系内，外表面上的点的物理测量和该点的壁厚的并行超声波测量的示意图。

具体实施方式

现在参考图1和2，提供了用于组件106的并行超声波测量的系统100。系统100提供有声学收发器102。声学收发器102可以是超声波收发器102，并可以可选地被提供为声学发射器和分离的声学接收器的分离的组件。收发器102以已知的速度传输并接收无线电和电信号、诸如超声波信号。系统100还提供有具有已知声速的声学耦合剂或者传播介质104，该声速典型地以mm/μs单位测量，超声波信号可以经过该声学耦合剂或者传播介质。声学耦合剂104例如可以是水。然而，可以使用其他已知的耦合剂，诸如例如丙二醇、甘油、硅油和声学凝胶。

提供诸如例如被用于燃气涡轮机引擎的铸造翼型的组件106用来测量。组件106提供有至少一个外表面108、并可以提供有一个或多个内部空腔110。根据一些实施例，组件106可以是具有第一外表面和第二外表面的实心组件。其他实施例可以包含具有实心区域和中空区域的组合的组件106。内部空腔110还提供有与其关联的、组件106内部的至少一个表面112。组件106还可以提供有一个或多个基准，以保证组件106适当放置在系统100内。

组件106优选由具有典型地以mm/μs单位测量的已知声速的材料制成。对于由具有单晶组成的材料制成的组件106而言，晶体取向可以在本文公开的声学测试方法之前确定。相对于（本文说明的）发出的声学信号和返回信号的晶体取向可能影响声学测量的精度，因为声速可以根据该取向而变化。因此，在测试之前，例如可以通过x射线来确定该取向。然而，还可以利用确定该取向的其他方法。

提供声学耦合剂104与声学收发器102和组件106两者紧密接触。一个提供该紧密接触的方法是：将收发器102和组件106两者浸没在声学耦合剂104中。然而，可以利用提供该紧密接触的其他方法，诸如例如在收发器102与组件106之间提供耦合剂104的流，声学信号经过该耦合剂104的流传输并接收。