[发明专利]管道深部裂纹检测

说明书

一种管道检查系统，包括管道清管器，所述管道清管器具有控制器和处于阵列中的多个超声换能器元件。所述多个超声换能器元件中的每一个向管道的壁中发射超声信号并接收来自所述管道壁的所述超声信号的回波。所述控制器选择所述多个超声换能器元件的第一子集，当所述管道清管器穿过所述管道时，要从所述多个超声换能器元件的所述第一子集向所述管道的所述壁中发射所述超声信号；分析由所述多个超声换能器元件接收的所述超声信号的所述回波以检测所述管道壁中的特征；并且当在所述管道壁中检测到所述特征时，选择所述多个超声换能器元件的第二子集以在所述管道清管器穿过所述管道时向所述管道的所述壁中发射所述超声信号。

背景技术

管道检查仪或“清管器”是被引导穿过管道的一部分、通常通过穿过管道的流体流的压力或管道内的其他压力差来推进穿过管道的工具。清管器可用于利用各种传感器检查管道、分离管道内的流体流、清洁管道的内表面、记录关于管道的几何信息、以及用于其他目的。检查管道的一种方法是使携载传感器的清管器模块(例如，传感器载体模块)穿过管道。安装到管道清管器的换能器可被配置来向管道壁中发射超声信号并接收反射超声信号，所述反射超声信号可被分析或处理以检测管道中的特征(例如，裂纹)。

发明内容

在管道检查中，开发用于确定管道壁中的特征(诸如深部特征)的深度的技术将是有益的。以下概述所公开主题的若干实施方案。这些实施方案并非意图限制所公开主题的范围，而是仅意图提供所公开主题的可能形式的简要概述。实际上，所公开主题可涵盖可与下文阐述的实施方案类似或不同的各种形式。

在第一实施方案中，一种超声管道检查系统包括管道清管器。所述管道清管器包括处于阵列中的多个超声换能器元件和控制器。所述多个超声换能器元件中的每一个被配置来向管道的壁中发射超声信号并接收来自所述管道壁的所述超声信号的回波。所述控制器被配置来选择所述多个超声换能器元件的第一子集，当所述管道清管器穿过所述管道时，要从所述多个超声换能器元件的所述第一子集向所述管道的所述壁中发射所述超声信号；分析由所述多个超声换能器元件接收的所述超声信号的所述回波以检测所述管道壁中的特征；并且当在所述管道壁中检测到所述特征时，选择所述多个超声换能器元件的第二子集以在所述管道清管器穿过所述管道时向所述管道的所述壁中发射所述超声信号。

在第二实施方案中，一种方法包括：沿管道的壁引导处于阵列中的多个超声换能器元件；从所述多个超声换能器元件的第一子集发射第一超声信号；接收来自所述管道壁的所述第一超声信号的回波；分析所述第一超声信号的所述回波以检测所述管道壁中的特征；从所述多个超声换能器元件的第二子集发射第二超声信号；以及分析所述第二超声信号的回波以确定所述管道壁中的所述特征的深度。

在第三实施方案中，一种非暂时性计算机可读介质包括可执行指令，所述可执行指令在被执行时使得处理器：选择处于阵列中的多个超声换能器元件的第一子集，其中多个超声换能器元件的所述第一子集被配置来向管道的壁中发射第一超声信号并接收来自所述管道壁的所述第一超声信号的回波；分析由所述多个超声换能器元件的所述第一子集接收的所述第一超声信号的所述回波以检测所述管道壁中的特征；选择所述多个超声换能器元件的第二子集，其中所述多个超声换能器元件的所述第二子集被配置来向所述管道的所述壁中发射第二超声信号并接收来自所述管道壁的所述第二超声信号的回波；并且分析所述第二超声信号的所述回波以确定所述管道壁中的所述特征的深度。

附图说明

在参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解所公开主题的这些和其他特征、方面和优点，在附图中，贯穿图示，相似的字符表示相似的部分，其中：

图1是在管道内的带有传感器载体模块的示例性管道清管器的实施方案的横截面示意图；

图2示出图1管道的壁内的“一跳”超声信号回波的一个实施方案的射线轨迹；

图3是在距图1管道内的特征的已知位置或距离处的换能器元件的覆盖区域的一个实施方案的示意图；

图4是具有第一有效宽度s₁的图3换能器元件的覆盖区域的一个实施方案的示意图；