[发明专利]用于围绕轴可旋转的火车轮的感兴趣区域中的缺陷的超声检测的方法及其装置

权利要求书

1.一种用于检测围绕旋转轴可旋转的火车轮的感兴趣区域中的缺陷的方法，包括：

提供用于声穿透超声场的个别可控超声发射换能器的阵列；

相对于所述火车轮围绕所述旋转轴按照基本上圆形方式来移动所述个别可控超声发射换能器的阵列；

采用特定瞬态激励信号来控制所述超声发射换能器中的每一个，每个瞬态激励信号基于超声发射换能器特定的所存储的数字瞬态激励函数来生成；

通过个别可控超声接收换能器的阵列来接收来自测试对象的所得到的回波信号，其中每个超声接收换能器提供模拟时间分辨回波信号；

对所述时间分辨模拟回波信号进行换能器特定数字化，

采取回波信号集合的形式来暂时存储所述时间分辨换能器特定的数字化回波信号，以及

将所述暂时存储的回波信号集合与声穿透到所述火车轮中的单个超声脉冲相关联。

2.如权利要求1所述的方法，其中，控制所述超声发射换能器以使得所声穿透的超声场的线状焦点在所述感兴趣区域中形成或者二维延伸焦点沿所述超声场的声传播方向延伸。

3.如权利要求1所述的方法，包括：

将多个不同接收处理规则应用于所述回波信号集合，其中接收处理规则通过至少下列接收处理参数来表征：

在所述接收处理规则中考虑其回波信号的所述超声接收换能器的数量和身份，

应用于所述接收处理规则中考虑的所述回波信号的个别相移；以及

要在所述接收处理规则中考虑的所述回波信号所在的时帧。

4.如权利要求3所述的方法，其中，所应用的接收处理规则在所述接收处理参数的至少一个中有所不同。

5.如权利要求1所述的方法，包括：

预定义声穿透到所述火车轮中的所述超声场的声场几何结构，其适合于所述火车轮的所述感兴趣区域和适合于待执行的测试任务，

确定所述超声发射换能器特定数字瞬态激励函数，其适合于通过所述超声发射换能器的所述阵列来生成具有所预定义的声场几何结构的所述火车轮中的超声场。

6.如权利要求5所述的方法，其中，适当的超声发射换能器特定数字瞬态激励函数基于点传递算法或傅立叶变换算法来确定。

7.如权利要求1所述的方法，其中，换能器特定编码被另外地调制到所述超声发射换能器特定瞬态激励信号上。

8.如权利要求7所述的方法，其中高频调制能够在所述接收侧上被检测，并且所述高频调制用于将所检测的换能器特定回波信号与相应的超声发射换能器关联。

9.如权利要求1所述的方法，其中，所述超声发射换能器特定瞬态激励函数通过一系列多电平方波信号来生成。

10.如权利要求3所述的方法，其中，所述接收处理规则表示油漆刷方法或者动态深度聚焦方法的实现。

11.如权利要求1所述的方法，其中所述圆形移动通过可旋转安装的火车轮的旋转来产生。

12.如权利要求1所述的方法，其中，所述超声场按如下方式被声穿透：

经过轮缘被声穿透到轮盘中，

经过轮盘的端面被声穿透到轮毂或者轮盘与轮毂之间的过渡区中，

经过轮缘的端面被声穿透到轮缘中，或者

经过运行表面被声穿透到轮缘中或者轮缘与轮盘之间的过渡区中。

13.如权利要求1所述的方法，包括生成所述火车轮的至少所述感兴趣区域的二维或三维图像，其中所找到的缺陷指示按照空间分辨方式来表示。

14.如权利要求13所述的方法，其中，所找到的缺陷指示的特性按照图形编码方式来表示。