EA 031140B1 20181130 Номер и дата охранного документа [PDF] EAPO2018\PDF/031140 Полный текст описания [**] EA201591937 20140326 Регистрационный номер и дата заявки GB1306304.5 20130408 Регистрационные номера и даты приоритетных заявок GB2014/050957 Номер международной заявки (PCT) WO2014/167285 20141016 Номер публикации международной заявки (PCT) EAB1 Код вида документа [PDF] eab21811 Номер бюллетеня [**] УЛЬТРАЗВУКОВОЕ ОБНАРУЖЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ СТЕНКИ Название документа [8] G01B 17/02, [8] G01B 17/06, [8] G01N 29/04 Индексы МПК [GB] Цегла Фредерик Берт, [GB] Гадждаски Аттила Сведения об авторах [GB] ПЕРМАСЕНС ЛИМИТЕД Сведения о патентообладателях [GB] ПЕРМАСЕНС ЛИМИТЕД Сведения о заявителях
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea000031140b*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

1. Способ обнаружения изменения поверхности стенки, причем упомянутый способ содержит этапы, на которых передают импульс входных ультразвуковых колебаний на проксимальную поверхность упомянутой стенки, причем упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через упомянутую стенку и отражается от дистальной поверхности упомянутой стенки с образованием текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности; принимают ультразвуковые колебания на упомянутой проксимальной поверхности; получают сохраненное представление ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний, отраженных от дистальной поверхности упомянутой стенки и принятых на упомянутой проксимальной поверхности; и сравнивают упомянутые принятые ультразвуковые колебания с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, отраженным от упомянутой дистальной поверхности упомянутой стенки и принятым на упомянутой проксимальной поверхности для обнаружения изменений упомянутой поверхности упомянутой стенки.

2. Способ по п.1, в котором упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется от входного местоположения упомянутой проксимальной поверхности в направлении, по существу, параллельном упомянутой проксимальной поверхности, перед приемом в выходном местоположении упомянутой проксимальной поверхности в качестве опорного импульса выходных ультразвуковых колебаний перед приемом упомянутого текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний в упомянутом выходном местоположении.

3. Способ по любому из пп.1 и 2, в котором на упомянутом этапе сравнения: (i) вычисляют значения взаимной корреляции между упомянутым ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний и упомянутыми принятыми ультразвуковыми колебаниями и (ii) идентифицируют максимум в упомянутых значениях взаимной корреляции как соответствующий времени прихода упомянутого текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний.

4. Способ по любому из пп.1 и 2, в котором на упомянутом этапе сравнения: (i) вычисляют значения взаимной ковариации между упомянутым ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний и упомянутыми принятыми ультразвуковыми колебаниями и (ii) идентифицируют максимум в упомянутых значениях взаимной ковариации как соответствующий времени прихода упомянутого текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний.

5. Способ по любому из пп.1 и 2, в котором на упомянутом этапе сравнения: (i) вычисляют значения подобия между упомянутым ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний и упомянутыми принятыми ультразвуковыми колебаниями и (ii) идентифицируют максимум в упомянутых значениях подобия как соответствующий времени прихода упомянутого текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний.

6. Способ по любому из пп.1 и 2, в котором на упомянутом этапе сравнения идентифицируют изменения упомянутой поверхности, которые не изменяют время прихода упомянутого текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний.

7. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутый ранее обнаруженный импульс выходных ультразвуковых колебаний и упомянутые принятые ультразвуковые колебания преобразуют в одно из: частотной области и области вейвлет-преобразования перед упомянутым этапом сравнения.

8. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутое изменение упомянутой поверхности соответствует изменению толщины упомянутой стенки.

9. Способ по любому из пп.1-7, в котором упомянутое изменение упомянутой поверхности соответствует изменению профиля поверхности упомянутой стенки.

10. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутое представление представляет собой одно из последовательности выборочных значений, захваченных из упомянутого ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний; и смоделированного импульса выходных ультразвуковых колебаний, полученных из упомянутого ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний.

11. Способ по п.10, в котором упомянутый предыдущий импульс выходных ультразвуковых колебаний представляет собой непосредственно предыдущий импульс выходных ультразвуковых колебаний.

12. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутые принятые ультразвуковые колебания и упомянутый ранее обнаруженный импульс выходных ультразвуковых колебаний дискретизируют с повышением частоты перед упомянутым сравнением.

13. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором образцовый импульс согласуют с упомянутым принятым ультразвуковым колебанием и затем сравнивают с упомянутым ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний.

14. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутая стенка имеет по меньшей мере одну неоднородную поверхность.

15. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутая стенка образует трубу.

16. Способ по п.14, в котором упомянутую стенку подвергают коррозии, которая приводит к упомянутой неоднородной поверхности.

17. Способ по п.15 и 16, в котором упомянутая труба переносит коррозионно-активный флюид и определяют упомянутое изменение как используемое для контроля внутренней коррозии упомянутой трубы.

18. Способ по п.17, в котором определяют скорость изменения толщины упомянутой стенки для контроля скорости внутренней коррозии упомянутой трубы.

19. Способ по п.14, в котором упомянутую стенку подвергают эрозии, которая приводит к упомянутой неоднородной поверхности.

20. Способ по п.15 и 19, в котором упомянутая труба переносит многофазный флюид и определяют, что упомянутое изменение используется для контроля внутренней эрозии упомянутой трубы.

21. Способ обработки сигналов для обнаружения изменения поверхности стенки с использованием импульса входных ультразвуковых колебаний, переданного на проксимальную поверхность упомянутой стенки, причем упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через упомянутую стенку и отражается от дистальной поверхности упомянутой стенки с образованием текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности, причем упомянутый способ содержит этапы, на которых получают сохраненное представление ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний, отраженных от дистальной поверхности упомянутой стенки и принятых на упомянутой проксимальной поверхности; и сравнивают упомянутый текущий импульс ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, отраженным от упомянутой дистальной поверхности упомянутой стенки и принятым на упомянутой проксимальной поверхности для обнаружения изменений упомянутой поверхности упомянутой стенки.

22. Система для обнаружения изменения поверхности стенки, причем упомянутая система содержит передатчик, выполненный с возможностью передачи импульса входных ультразвуковых колебаний на проксимальную поверхность упомянутой стенки, причем упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через упомянутую стенку и отражается от дистальной поверхности стенки с образованием текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности; приемник, выполненный с возможностью приема ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности; схему обработки, выполненную с возможностью получения сохраненного представления ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний, отраженных от дистальной поверхности упомянутой стенки и принятых на упомянутой проксимальной поверхности; и сравнения упомянутых принятых ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, отраженным от упомянутой дистальной поверхности упомянутой стенки и принятым на упомянутой проксимальной поверхности для обнаружения изменений упомянутой поверхности упомянутой стенки.

23. Устройство обработки сигналов для обнаружения изменения поверхности стенки с использованием импульса входных ультразвуковых колебаний, переданного на проксимальную поверхность упомянутой стенки, причем упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через упомянутую стенку и отражается от дистальной поверхности упомянутой стенки с образованием текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности, причем упомянутое устройство обработки сигналов содержит схему обработки, выполненную с возможностью получения сохраненного представления ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний, отраженных от дистальной поверхности упомянутой стенки и принятых на упомянутой проксимальной поверхности; и сравнения упомянутого текущего импульса ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, отраженным от упомянутой дистальной поверхности упомянутой стенки и принятым на упомянутой проксимальной поверхности для обнаружения изменений упомянутой поверхности упомянутой стенки.


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

1. Способ обнаружения изменения поверхности стенки, причем упомянутый способ содержит этапы, на которых передают импульс входных ультразвуковых колебаний на проксимальную поверхность упомянутой стенки, причем упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через упомянутую стенку и отражается от дистальной поверхности упомянутой стенки с образованием текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности; принимают ультразвуковые колебания на упомянутой проксимальной поверхности; получают сохраненное представление ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний, отраженных от дистальной поверхности упомянутой стенки и принятых на упомянутой проксимальной поверхности; и сравнивают упомянутые принятые ультразвуковые колебания с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, отраженным от упомянутой дистальной поверхности упомянутой стенки и принятым на упомянутой проксимальной поверхности для обнаружения изменений упомянутой поверхности упомянутой стенки.

2. Способ по п.1, в котором упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется от входного местоположения упомянутой проксимальной поверхности в направлении, по существу, параллельном упомянутой проксимальной поверхности, перед приемом в выходном местоположении упомянутой проксимальной поверхности в качестве опорного импульса выходных ультразвуковых колебаний перед приемом упомянутого текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний в упомянутом выходном местоположении.

3. Способ по любому из пп.1 и 2, в котором на упомянутом этапе сравнения: (i) вычисляют значения взаимной корреляции между упомянутым ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний и упомянутыми принятыми ультразвуковыми колебаниями и (ii) идентифицируют максимум в упомянутых значениях взаимной корреляции как соответствующий времени прихода упомянутого текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний.

4. Способ по любому из пп.1 и 2, в котором на упомянутом этапе сравнения: (i) вычисляют значения взаимной ковариации между упомянутым ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний и упомянутыми принятыми ультразвуковыми колебаниями и (ii) идентифицируют максимум в упомянутых значениях взаимной ковариации как соответствующий времени прихода упомянутого текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний.

5. Способ по любому из пп.1 и 2, в котором на упомянутом этапе сравнения: (i) вычисляют значения подобия между упомянутым ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний и упомянутыми принятыми ультразвуковыми колебаниями и (ii) идентифицируют максимум в упомянутых значениях подобия как соответствующий времени прихода упомянутого текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний.

6. Способ по любому из пп.1 и 2, в котором на упомянутом этапе сравнения идентифицируют изменения упомянутой поверхности, которые не изменяют время прихода упомянутого текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний.

7. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутый ранее обнаруженный импульс выходных ультразвуковых колебаний и упомянутые принятые ультразвуковые колебания преобразуют в одно из: частотной области и области вейвлет-преобразования перед упомянутым этапом сравнения.

8. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутое изменение упомянутой поверхности соответствует изменению толщины упомянутой стенки.

9. Способ по любому из пп.1-7, в котором упомянутое изменение упомянутой поверхности соответствует изменению профиля поверхности упомянутой стенки.

10. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутое представление представляет собой одно из последовательности выборочных значений, захваченных из упомянутого ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний; и смоделированного импульса выходных ультразвуковых колебаний, полученных из упомянутого ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний.

11. Способ по п.10, в котором упомянутый предыдущий импульс выходных ультразвуковых колебаний представляет собой непосредственно предыдущий импульс выходных ультразвуковых колебаний.

12. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутые принятые ультразвуковые колебания и упомянутый ранее обнаруженный импульс выходных ультразвуковых колебаний дискретизируют с повышением частоты перед упомянутым сравнением.

13. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором образцовый импульс согласуют с упомянутым принятым ультразвуковым колебанием и затем сравнивают с упомянутым ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний.

14. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутая стенка имеет по меньшей мере одну неоднородную поверхность.

15. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутая стенка образует трубу.

16. Способ по п.14, в котором упомянутую стенку подвергают коррозии, которая приводит к упомянутой неоднородной поверхности.

17. Способ по п.15 и 16, в котором упомянутая труба переносит коррозионно-активный флюид и определяют упомянутое изменение как используемое для контроля внутренней коррозии упомянутой трубы.

18. Способ по п.17, в котором определяют скорость изменения толщины упомянутой стенки для контроля скорости внутренней коррозии упомянутой трубы.

19. Способ по п.14, в котором упомянутую стенку подвергают эрозии, которая приводит к упомянутой неоднородной поверхности.

20. Способ по п.15 и 19, в котором упомянутая труба переносит многофазный флюид и определяют, что упомянутое изменение используется для контроля внутренней эрозии упомянутой трубы.

21. Способ обработки сигналов для обнаружения изменения поверхности стенки с использованием импульса входных ультразвуковых колебаний, переданного на проксимальную поверхность упомянутой стенки, причем упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через упомянутую стенку и отражается от дистальной поверхности упомянутой стенки с образованием текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности, причем упомянутый способ содержит этапы, на которых получают сохраненное представление ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний, отраженных от дистальной поверхности упомянутой стенки и принятых на упомянутой проксимальной поверхности; и сравнивают упомянутый текущий импульс ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, отраженным от упомянутой дистальной поверхности упомянутой стенки и принятым на упомянутой проксимальной поверхности для обнаружения изменений упомянутой поверхности упомянутой стенки.

22. Система для обнаружения изменения поверхности стенки, причем упомянутая система содержит передатчик, выполненный с возможностью передачи импульса входных ультразвуковых колебаний на проксимальную поверхность упомянутой стенки, причем упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через упомянутую стенку и отражается от дистальной поверхности стенки с образованием текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности; приемник, выполненный с возможностью приема ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности; схему обработки, выполненную с возможностью получения сохраненного представления ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний, отраженных от дистальной поверхности упомянутой стенки и принятых на упомянутой проксимальной поверхности; и сравнения упомянутых принятых ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, отраженным от упомянутой дистальной поверхности упомянутой стенки и принятым на упомянутой проксимальной поверхности для обнаружения изменений упомянутой поверхности упомянутой стенки.

23. Устройство обработки сигналов для обнаружения изменения поверхности стенки с использованием импульса входных ультразвуковых колебаний, переданного на проксимальную поверхность упомянутой стенки, причем упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через упомянутую стенку и отражается от дистальной поверхности упомянутой стенки с образованием текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности, причем упомянутое устройство обработки сигналов содержит схему обработки, выполненную с возможностью получения сохраненного представления ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний, отраженных от дистальной поверхности упомянутой стенки и принятых на упомянутой проксимальной поверхности; и сравнения упомянутого текущего импульса ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, отраженным от упомянутой дистальной поверхности упомянутой стенки и принятым на упомянутой проксимальной поверхности для обнаружения изменений упомянутой поверхности упомянутой стенки.


Евразийское 031140 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2018.11.30
(21) Номер заявки 201591937
(22) Дата подачи заявки 2014.03.26
(51) Int. Cl.
G01B17/02 (2006.01) G01B17/06 (2006.01) G01N 29/04 (2006.01)
(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ ОБНАРУЖЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ СТЕНКИ
(31) 1306304.5
(32) 2013.04.08
(33) GB
(43) 2016.02.29
(86) PCT/GB2014/050957
(87) WO 2014/167285 2014.10.16
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
ПЕРМАСЕНС ЛИМИТЕД (GB)
(72) Изобретатель:
Цегла Фредерик Берт, Гадждаски Аттила (GB)
(74) Представитель:
Медведев В.Н. (RU) (56) US-A-4669310
JARVIS A. J. С. ЕТ AL.: "Application of the distributed point source method to rough surface scattering and ultrasonic wall thickness measurement", THE JOURNAL OF THE ACOUSTICAL SOCI ETY OF AMERICA, AMERICAN INSTITUTE OF PHYSICS FOR THE ACOUSTICAL SOCI ETY OF AMERICA, NEW YORK, NY, US, vol. 132, no. 3, 1 September 2012 (2012-09-01), pages 1325-1335, XP012163232, ISSN: 0001-4966, DOI: 10.1121/1.4740484 [retrieved on 2012-09-12] the whole document
JP-A-2011141236
(57) Изменение поверхности стенки обнаруживается за счет передачи импульса входных ультразвуковых колебаний на проксимальную поверхность стенки и дальнейшего приема ультразвуковых колебаний от этой проксимальной поверхности. Принятые ультразвуковые колебания сравниваются с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, которые были приняты от проксимальной поверхности для того, чтобы идентифицировать, например, время прихода текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний. Время прихода этого текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний можно использовать для обнаружения изменения поверхности стенки, такого как изменение толщины стенки. Другие варианты осуществления позволяют обнаружить изменение профиля шероховатости стенки с использованием изменений в принятых ультразвуковых колебаниях, отличных от времени прихода.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области ультразвуковой дефектоскопии. Более конкретно, настоящее изобретение относится к обнаружению изменения поверхности стенки.
Предшествующий уровень техники
Из документа WO-A-2007/051959 известны ультразвуковые датчики, которые можно использовать для выполнения неразрушающего контроля. Один желательный тип контроля состоит в обнаружении изменения поверхности стенки. Такая стенка может представлять собой, например, стенку трубы, содержащей флюид, такой как коррозионно-активный флюид или многофазный флюид. Такие флюиды могут подвергать коррозии или эрозии внутреннюю поверхность стенки, и желательно контролировать такие изменения толщины стенки или изменения шероховатости внутренней стенки. Осуществляя контроль таким образом, можно идентифицировать потенциальные дефекты и риски перед возникновением проблемы. В качестве примера, используя технологии контроля для отслеживания коррозии и эрозии внутренних поверхностей труб на нефтеперерабатывающем заводе, можно обеспечить безопасную переработку нефти, которая в иных случаях рассматривалась бы как слишком трудной из-за факторов, которые приводят к коррозии или эрозии труб нефтеперерабатывающего завода.
Проблема, связанная с вышеупомянутым типом измерения, состоит в том, что внутренняя поверхность трубы может подвергаться коррозии или эрозии с образованием шероховатой поверхности, которая имеет эффект рассеяния ультразвуковых колебаний, используемых для измерения толщины стенки таким способом, который приводит к недопустимой погрешности в измерениях толщины стенки. Обсуждение такого рассеяния от шероховатой поверхности можно найти в работе "Application Of The Distributed Point Source Method To Rough Surface Scattering And Ultrasonic Wall Thickness Measurement" by Jarvis and Cegla, Journal of the Acoustical Society of America 132(3), September 2012, pages 1325 to 1335.
Сущность изобретения
Согласно одному аспекту настоящего изобретение предложен способ обнаружения изменения поверхности стенки, причем упомянутый способ содержит этапы, на которых:
передают импульс входных ультразвуковых колебаний на проксимальную поверхность упомянутой стенки, причем упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через упомянутую стенку с образованием текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности;
принимают ультразвуковые колебания на упомянутой проксимальной поверхности;
сравнивают упомянутые принятые ультразвуковые колебания с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, принимаемых на упомянутой проксимальной поверхности для обнаружения изменений упомянутой поверхности упомянутой стенки.
Настоящая технология позволяет распознать, что рассеяние от шероховатой поверхности может приводить к значительным изменениям формы обнаруженного импульса ультразвуковых колебаний (например, к изменениям фазы, изменениям формы волны, дисперсии и т.д.) до некоторой степени, которая затрудняет точное и надежное обнаружение времени прихода импульса выходных ультразвуковых колебаний, используемых для обнаружения изменения поверхности стенки. Более точное время прихода текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний можно найти путем сравнения принятых ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний. Ранее обнаруженный импульс выходных ультразвуковых колебаний будет иметь, вероятно, аналогичную форму, как и текущий импульс выходных ультразвуковых колебаний, которые необходимо обнаружить, и, соответственно, для более точной идентификации времени прихода текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний можно использовать сравнение с этим ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний. Таким образом, принятые ультразвуковые колебания, в которых желательно идентифицировать текущий импульс выходных ультразвуковых колебаний, сравниваются с предыдущим обнаруженным импульсом ультразвуковых колебаний, который будет, вероятно, подвергаться аналогичным фазовым сдвигам, дисперсии и изменениям формы волны, которые будут накладываться на рассеяние от шероховатой поверхности.
Для того, чтобы измерить толщину стенки, импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через толщину стенки, отражается от дистальной поверхности стенки и возвращается через толщину стенки на проксимальную поверхность с возможностью образования текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний. Таким образом, проксимальная поверхность стенки, на которую падает импульс входных ультразвуковых колебаний, может представлять собой наружную поверхность трубы, и дистальная поверхность можно быть внутренней поверхностью трубы, которая может подвергаться коррозии или эрозии, которая приводит к рассеянию от этой шероховатой дистальной поверхности.
Входные ультразвуковые колебания вырабатываются на проксимальной поверхности стенки так, как это обычно происходит. Входные ультразвуковые колебания можно непосредственно подавать на проксимальную поверхность или можно подавать через клинья, связующие флюиды или другие косвенные механизмы, которые известны специалистам в данной области техники. Настоящие технологии охватывают все эти различные косвенные способы передачи и приема ультразвуковых колебаний от сте
нок.
В некоторых вариантах осуществления импульс входных ультразвуковых колебаний может также распространяться от входного местоположения проксимальной поверхности в направлении, по существу параллельном проксимальной поверхности, перед приемом в выходном местоположении проксимальной поверхности в качестве опорного импульса выходных ультразвуковых колебаний, которые принимается перед текущим импульсом ультразвуковых колебаний в выходном местоположении. Распространение непосредственно вдоль проксимальной поверхности стенки приводит к выработке опорного импульса, который можно использовать для компенсации изменений в операциях передачи и приема и тем самым более точного получения измерения, которое относится к распространению ультразвуковых колебаний через толщину стенки на дистальную поверхность стенки.
Сравнение принятых ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом ультразвуковых колебаний может принимать множество различных форм. Сравнение позволяет вычислить значения взаимной корреляции, значения взаимной ковариации или значения подобия с использованием различных сдвигов по времени и дальнейшим использованием максимума этих значений для идентификации времени прихода текущего импульса ультразвуковых колебаний. Корреляция текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний является более подходящей для точной идентификации времени прихода (времени максимальной корреляции), так как эти два сравниваемых импульса будут, вероятно, подвергаться аналогичным воздействиям при рассеянии от шероховатой поверхности.
Различные сдвиги по времени, для которых определены значения корреляции, как обсуждено выше, соответствуют различным промежуткам времени распространения ультразвуковых колебаний через контролируемую стенку. Такие задержки распространения могут обычно представлять собой задержку распространения первого порядка, с которой ультразвуковые волны пересекают стенку один раз в каждом направлении, но также можно обнаружить задержки распространения более высокого порядка, с которыми ультразвуковые волны пересекают стенку несколько раз в каждом направлении (хотя увеличение эффектов рассеяния от шероховатой поверхности сделает, вероятно, чрезвычайно трудным точное определение промежутков времени таких импульсов).
Возможно, что сравнение между принятыми ультразвуковыми сигналами и ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых сигналов можно выполнить путем непосредственного сравнения обнаруженных выборочных значений для рассматриваемых колебаний. Однако также возможно, что это сравнение можно выполнить в другой области, например, с помощью Фурье-преобразования колебаний, или подвергая колебания вейвлет-преобразованию перед выполнением сравнения. Настоящие технологии охватывают все такие изменения при обработке сигналов, связанной со сравнением.
Изменение стенки, которое обнаруживают с помощью настоящих технологий, может представлять собой изменение толщины стенки, как обсуждено выше. Также возможно, что изменение стенки может представлять собой изменение профиля поверхности стенки, которое возникает без какого-либо значительного изменения общей толщины стенки. Такие изменения профиля стенки могут показывать, например, характер любых нежелательных процессов, происходящих на дистальной поверхности, которая является недоступной, так как различные процессы могут приводить к различным изменениям профиля дистальной поверхности.
В ходе сравнения может потребоваться сохранение представления предыдущего импульса выходных ультразвуковых колебаний, которое служит в качестве ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний. Это представление может представлять собой, например, последовательность выборочных значений (возможно с повышением частоты дискретизации) или может представлять собой представление, сохраненное в другой области, такой как частотная область или область, связанная с вейвлет-преобразованием.
Представление может быть прямым в смысле содержания последовательности захваченных выборочных значений из ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний. В других вариантах осуществления представление может представлять собой смоделированный импульс выходных ультразвуковых колебаний, который был получен из ранее обнаруженного импульса ультразвуковых колебаний (например, ранее обнаруженный импульс можно использовать для выработки модели дис-тальной поверхности трубы, и эту модель поверхности можно использовать, в свою очередь, для моделирования выходного импульса ультразвуковых колебаний, который можно сравнивать с принятыми ультразвуковыми колебаниями из последующего импульса.
Предыдущий импульс выходных ультразвуковых колебаний, который используется для сравнения, может представлять собой непосредственно предыдущий импульс выходных ультразвуковых колебаний, так как он, вероятно, должен иметь самую высокую корреляцию с текущим импульсом выходных ультразвуковых колебаний, но возможно, что предыдущие импульсы, разнесенные более значительно во времени, могут быть использованы с приемлемыми результатами.
После определения толщины стенки трубы измеренную толщину можно в дальнейшем использовать для контроля скорости внутренней коррозии трубы таким образом, чтобы можно было передать заблаговременное предупреждение о потенциальной неисправности этой трубы.
Согласно другому аспекту настоящего изобретение выполнен способ обработки сигналов для обнаружения изменения поверхности стенки с использованием импульса входных ультразвуковых колебаний, переданного на проксимальную поверхность упомянутой стенки, причем упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через упомянутую стенку с образованием текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности и ультразвуковых колебаний, принимаемых на упомянутой проксимальной поверхности, причем упомянутый способ содержит этапы, на которых сравнивают упомянутые принятые ультразвуковые колебания с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, принимаемых на упомянутой проксимальной поверхности для обнаружения изменений упомянутой поверхности упомянутой стенки.
Следует иметь в виду, что передача и прием ультразвуковых колебаний может иметь место в местоположении датчика, который удален далеко от местоположения, в котором выполняется сравнение, в результате которого обнаруживается время прихода импульса ультразвуковых колебаний и соответствующее обнаружение, например, толщины стенки. Датчики могут выполнять передачу и прием ультразвуковых колебаний и передавать захваченные сигналы в периферийное оборудование, которое в дальнейшем выполняет сравнение и обнаруживает желаемое изменение в стенке перед возвратом этого результата в первоначальное место или потенциально другое место для интерпретации и принятия мер со стороны пользователя системы контроля.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения выполнена система для обнаружения изменения поверхности стенки, причем упомянутая система содержит
передатчик, выполненный с возможностью передачи импульса входных ультразвуковых колебаний на проксимальную поверхность упомянутой стенки, причем упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через упомянутую стенку с образованием текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности;
принимаемые ультразвуковые колебания, выполненные с возможностью приема на упомянутой проксимальной поверхности;
схему обработки, выполненную с возможностью сравнения упомянутых принятых ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, принимаемых на упомянутой проксимальной поверхности для обнаружения изменений упомянутой поверхности упомянутой стенки.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения выполнено устройство обработки сигналов для обнаружения изменения поверхности стенки с использованием импульса входных ультразвуковых колебаний, переданного на проксимальную поверхность упомянутой стенки, причем упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через упомянутую стенку с образованием текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности и ультразвуковых колебаний, принимаемых на упомянутой проксимальной поверхности, причем упомянутое устройство обработки сигналов содержит
схему обработки, выполненную с возможностью сравнения упомянутых принятых ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, принимаемых на упомянутой проксимальной поверхности для обнаружения изменений упомянутой поверхности упомянутой стенки.
Краткое описание чертежей
Далее будут описаны варианты осуществления изобретения только посредством примера со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:
фиг. 1 схематично иллюстрирует систему для контроля толщины стенки трубы;
фиг. 2 схематично иллюстрирует распространение импульсов ультразвуковых колебаний через стенку трубы;
фиг. 3 схематично иллюстрирует отражение ультразвуковых колебаний от гладкой поверхности; фиг. 4 схематично иллюстрирует отражение ультразвуковых колебаний от шероховатой поверхности;
фиг. 5 схематично иллюстрирует прием опорного импульса и обнаруженного импульса, отраженного от дистальной поверхности стенки;
фиг. 6 схематично иллюстрирует взаимную корреляцию между ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний и принятыми ультразвуковыми колебаниями;
фиг. 7 - представление в математической форме этапа сравнения при выполнении взаимной корреляции (скользящего скалярного произведения) и
фиг. 8 - блок-схема последовательности операций, схематично иллюстрирующая использование ультразвуковых колебаний и взаимной корреляции с ранее обнаруженным импульсом для определения толщины стенки трубы.
Подробное описание изобретения
Фиг. 1 схематично иллюстрирует систему 2 для контроля толщины стенки трубы, содержащую множество датчиков 4, 6, 8, каждый из которых прикреплен к соответствующей трубе 10, 12, 14. Каждая труба имеет наружную поверхность, соответствующую проксимальной поверхности, на которой крепит
ся один из датчиков 4, 6, 8, и внутреннюю поверхность, соответствующую дистальной поверхности, от которой обнаруживают отражения импульсов ультразвуковых колебаний. Труба может переносить кор-розионно-активный флюид или флюид смешанной фазы, который подвергает внутреннюю поверхность трубы коррозии и/или эрозии (например, песок внутри сырой нефти может подвергать эрозии внутреннюю поверхность трубы). Каждый из датчиков 4, 6, 8 поддерживает беспроводную связь со шлюзом 16 непосредственно или через сеть с сотовой структурой, сформированной из датчиков. В свою очередь, шлюз 16 поддерживает связь с сервером 18. Датчики 4, 6, 8, иллюстрированные на фиг. 1, представляют собой волноводные датчики, которые пригодны для высокотемпературных приложений, но возможны также и другие типы датчиков, такие как датчики, работающее в режиме эхо-импульсов (передачу и прием сигналов осуществляет один и тот же измерительный преобразователь), который может быть пригоден для окружающих сред с пониженной температурой.
Через периодические интервалы, такие как каждые 12 часов (или меньше, если требуется более частый контроль), каждый из датчиков 4, 6, 8 может выполнять определение толщины стенки трубы 10, 12, 14, к которой он прикреплен. Это тестирование можно выполнить путем передачи импульса входных ультразвуковых колебаний на проксимальную поверхность стенки трубы (прямо или косвенно через клин или связующий флюид) и затем возвращения отраженных ультразвуковых колебаний обратно на проксимальную поверхность. Принятые колебания можно дискретизировать с помощью быстродействующего аналого-цифрового преобразователя и затем передавать беспроводным образом через шлюз 16 на сервер 18. Затем сервер 18 может выполнять обработку сигнала после того, как эти сигналы представляют собой принятые ультразвуковые колебания на проксимальной поверхности для того, чтобы идентифицировать задержку распространения ультразвуковых импульсов через стенки трубы и, соответственно, толщины стенки трубы. При этой обработке сигналов используется сравнение принятых ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, который был принят на проксимальной поверхности для того, чтобы идентифицировать время прихода текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний. Это сравнение позволяет использовать взаимную корреляцию, взаимную ковариацию, функцию подобия или другие формы сравнения, в ходе которого находятся совпадения принятых ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний. Выполняемый анализ позволяет определить толщину стенки трубы, но его можно также или альтернативно использовать для обнаружения других изменений на дистальной (внутренней) поверхности трубы, таких как изменения профиля внутренней поверхности трубы вследствие различных типов коррозии/эрозии.
Результаты анализа можно отправить с помощью сервера 18 в пользовательский терминал 20, где они могут отображаться и интерпретироваться пользователем системы. Следует иметь в виду, что трубы 10, 12, 14, датчики 4, 6, 8 и шлюз 16 могут находиться в другом физическом местоположении (например, совершенно в другой стране), чем сервер 18, и, в свою очередь, в пользовательском терминале 20. Настоящие технологии пригодны для дистанционного мониторинга крупномасштабных заводов, таких как нефтеперерабатывающие заводы или химические заводы.
Фиг. 2 схематично иллюстрирует распространение импульса ультразвуковых колебаний через стенку трубы. Импульс ультразвуковых колебаний может передаваться вдоль передающего волновода 22 на проксимальную поверхность 24 стенки трубы. Связь с проксимальной поверхностью 24 может быть прямой или косвенной. Принятые ультразвуковые колебания проходят в приемный волновод 26 от проксимальной поверхности 24 спустя некоторое время после отправки входного импульса на стенку трубы.
На фиг. 2 проиллюстрирован прямой путь 28 между передающим волноводом 22 и приемным волноводом 26. Этот прямой путь возбуждает опорный импульс ультразвуковых колебаний, которые можно использовать для компенсации промежутка времени передачи вдоль волноводов 22, 26, а также другие эффекты, такие как задержки при инициировании и передаче импульса (другие измерительные преобразователи, работающие в режиме эхо-импульсов, могут использовать отражение от проксимальной поверхности в качестве триггера таймирования). Путь 30 отражения первого порядка, проходящий через стенку, проиллюстрирован таким образом, чтобы показать распространение входных ультразвуковых колебаний через толщину стенки, отражение от дистальной поверхности 32 стенки и дальнейшее возвращение через толщину стенки обратно на проксимальную поверхность 24, где они образуют текущий импульс выходных ультразвуковых колебаний, для которого обнаруживается время прихода с использованием взаимной корреляции, взаимной ковариации, функций подобия или других форм сравнения, как обсуждено ранее. Определение времени прихода этого текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний относительно времени прихода опорного импульса позволяет вычислить задержку распространения, соответствующую распространению через толщину стенки трубы с использованием стандартной тригонометрии. Эту задержку распространения можно, в свою очередь, использовать для определения толщины стенки и контроля факторов, таких как скорость коррозии или скорость эрозии стенки.
Фиг. 3 схематично иллюстрирует отражение импульса ультразвуковых колебаний от гладкой дис-тальной поверхности 32. В этом случае, так как дистальная поверхность 32 является гладкой (по меньшей мере в масштабе относительно длины волны ультразвуковых колебаний), то отражение будет однородным, и отраженные ультразвуковые волны не будут претерпевать непредсказуемых изменений по
фазе, нежелательной дисперсии или другие изменения в своей форме волны.
Фиг. 4 схематично иллюстрирует отражение импульса ультразвуковых колебаний от шероховатой дистальной поверхности 32. Шероховатая дистальная поверхность 32 вызывает рассеяние от шероховатой поверхности, при котором отражения от вершин и впадин шероховатой поверхности интерферируют друг с другом и вырабатывают отраженный импульс ультразвуковых колебаний, которые подвергаются изменениям по фазе, дисперсии и другим изменениям в своей форме волны, которые значительно варьируются в зависимости от формы задней стенки. Эти изменения формы волны отраженного импульса ультразвуковых колебаний, которые происходят вследствие непредсказуемых изменений формы задней стенки, затрудняют точную идентификацию времени прихода этого отраженного импульса ультразвуковых колебаний.
Фиг. 5 схематично иллюстрирует принятые выходные ультразвуковые колебания на проксимальной поверхности. Через короткий промежуток времени после передачи импульса входных ультразвуковых колебаний на стенку будет приниматься опорный импульс ультразвуковых колебаний, соответствующий распространению тех ультразвуковых колебаний, которые параллельны поверхности стенки. Через более поздний промежуток времени принимается обнаруженный импульс, отраженный от дистальной поверхности стенки. Сначала будет приниматься отраженный импульс первого порядка. На практике импульсы первого порядка и более высоких порядков могут быть весьма дисперсными/беспорядочными для точного обнаружения в том случае, когда задняя стенка не является гладкой, но для гладких задних стенок можно обеспечить полезную дополнительную информацию. Фиг. 5 схематично иллюстрирует то, что обнаруженный импульс, отраженный от дистальной поверхности стенки, был подвергнут фазовым изменениям и дисперсии вследствие отражения от неоднородной дистальной поверхности в такой степени, которая увеличивает длительность импульса во времени и изменяет детальную фазировку сигнала. Результат этих искажений, внесенных при отражении от неоднородной дистальной поверхности, состоит в том, что корреляция обнаруженного импульса с входным импульсом или модель входного импульса будет приводить к недостоверному времени прихода.
Фиг. 6 схематично иллюстрирует то, как принятые ультразвуковые колебания из обнаруженного импульса, отраженного от стенки дистальной поверхности, могут сравниваться с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний с использованием технологии, такой как взаимная корреляция, для определении времени прихода текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний в принятых ультразвуковых колебаниях. Так как ранее обнаруженный импульс ультразвуковых колебаний будет, вероятно, подвергаться аналогичным искажениям, как и текущий импульс выходных ультразвуковых колебаний (так как изменения шероховатостей дистальной стенки являются относительно медленными), то более точный результат можно достичь в результате сравнения взаимной корреляции и более точного определения времени прихода. Это время прихода соответствует приблизительно задержке распространения импульса через стенку трубы и, соответственно, можно использовать для определения толщины стенки и факторов, таких как скорость изменения толщины из-за коррозии/эрозии.
Ранее обнаруженный импульс выходных ультразвуковых колебаний, иллюстрированный фиг. 6 сверху, можно сохранить в виде последовательности выборочных значений на сервере 18 из непосредственно предыдущего обнаруженного импульса. Сравнение, иллюстрированное на фиг. 6, является прямым сравнением выборочных значений, изменяющихся во времени. Сравнение можно также выполнить в другой области, например, преобразуя как принятые ультразвуковые колебания, так и ранее обнаруженный импульс с использованием вейвлет-преобразования, и затем выполняя сравнение в этой другой области, или путем преобразования в частотную область и выполнения сравнения в этой другой области. Другая альтернатива состоит в том, что вместо выполнения сравнения непосредственно с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний или преобразованной версией этого импульса, возможно также, что сравнение можно выполнить с образцовым импульсом, который был получен из ранее обнаруженного импульса выходного сигнала ультразвуковых колебаний. Этот образцовый импульс может быть предназначен для моделирования изменений формы волны, которые вырабатываются за счет текущего состояния шероховатости дистальной стенки, от которой производится отражение. В случае определения шероховатости сравнение между следующими один за другим сигналами может быть косвенным, например, сравнение следующих один за другим сигналов с некоторой простой формой и контроль изменений по мере по сравнения. Настоящая технология охватывает все эти альтернативы.
Фиг. 7 схематично иллюстрирует математическую функцию для выполнения взаимной корреляции (скользящее скалярное произведение) в качестве одной примерной формы сравнения для того, чтобы идентифицировать время прихода. Эта взаимная корреляция представлена как для непрерывных функций, так и для дискретных функций. На практике обработка сигналов будет скорее всего выполняться в отношении разновидности дискретной функции в виде выборочных значений принятых ультразвуковых колебаний, так как выборочные значения принятых ультразвуковых колебаний будут представлять собой дискретные значения.
На фиг. 8 показана блок-схема последовательности операций, схематично иллюстрирующая измерение толщины стенки в соответствии с одним примерным вариантом осуществления существующей технологии. На этапе 40 обработка находится в состоянии ожидания до тех пор, пока не наступит время
для проведения следующего измерения. Такие измерения можно проводить периодически, например, ежедневно или два раза в день. На этапе 42 импульс входных ультразвуковых колебаний передается на проксимальную поверхность стенки. Затем на этапе 44 осуществляется прием выходных ультразвуковых колебания от проксимальной поверхности стенки. Принятые ультразвуковые колебания могут передаваться в удаленный сервер 18. Возможно также, что в некоторых вариантах осуществления вся обработка сигналов может выполняться непосредственно в датчике 4, 6, 8с тем, чтобы уменьшить требуемое количество передаваемых данных (например, в подводных приложениях).
На этапе 46 выполняется взаимная корреляция между принятыми ультразвуковыми колебаниями и ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний с использованием различных сдвигов по времени (так как это характерно при определении взаимной корреляции), иногда ранее обнаруженный импульс выходных ультразвуковых колебаний может заменяться на смоделированное представление или на идеальную тональную посылку, в частности, при обработке первого сигнала, захваченного тогда, когда отсутствует предыдущий захваченный импульс. Сдвиги по времени, которые производят наибольшее значение для этой взаимной корреляции, соответствуют наилучшему совпадению между принятыми ультразвуковыми колебаниями и ранее обнаруженным импульсом и, соответственно, соответствуют времени прихода текущего импульса ультразвуковых колебаний. В некоторых вариантах осуществления перед выполнением сравнения образцовый импульс можно привести в соответствие с принятыми ультразвуковыми колебаниями. Принятые и ранее обнаруженные колебания можно также дискре-тизировать с повышением частоты перед этапом сравнения. На этапе 50 обнаруживается пик значения взаимной корреляции, и затем на этапе 52 он используется для определения толщины стенки (с использованием тригонометрии и известной скорости распространения ультразвуковых колебаний через материал стенки при рассматриваемой данной температуре (можно использовать температурную компенсацию)). В свою очередь, толщину стенки можно использовать для получения данных, таких скорость коррозия или эрозии стенки. Эти данные результата можно передавать в пользовательский терминал 20 для интерпретации и принятия мер со стороны пользователя.
В качестве альтернативы или дополнения к определению толщины стенки, на этапе 48 принятые ультразвуковые колебания можно использовать для обнаружения изменений задней стенки, отличных от изменений толщины, например, изменений шероховатости задней стенки, показывающих нежелательные изменения задней стенки. Такие изменения не могут значительно изменить время прихода отраженного импульса, но для определения изменения шероховатости поверхности задней стенки можно использовать и другие изменения (например, фазу, форму, дисперсию).
Самый первый измеренный сигнал не может иметь взаимную корреляцию с ранее измеренным сигналом, так как его нет. В этом случае в качестве опорного сигнала можно использовать идеальную тональную посылку. Идеальную тональную посылку можно выработать с помощью таких же параметров, как и у тональной посылки, которая используется в качестве посылаемого сигнала, но она может иметь различные значения фазы - точный сигнал не критичен к такой инициализации. В случае сильно шероховатой поверхности задней стенки это сравнение с идеальной тональной посылкой может привести к большой ошибке сдвига, так как нельзя достоверно определить время прихода. Однако все еще можно достоверно отследить потери в толщине (скорость коррозии).
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ обнаружения изменения поверхности стенки, причем упомянутый способ содержит этапы, на которых
передают импульс входных ультразвуковых колебаний на проксимальную поверхность упомянутой стенки, причем упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через упомянутую стенку и отражается от дистальной поверхности упомянутой стенки с образованием текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности;
принимают ультразвуковые колебания на упомянутой проксимальной поверхности;
получают сохраненное представление ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний, отраженных от дистальной поверхности упомянутой стенки и принятых на упомянутой проксимальной поверхности; и
сравнивают упомянутые принятые ультразвуковые колебания с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, отраженным от упомянутой дистальной поверхности упомянутой стенки и принятым на упомянутой проксимальной поверхности для обнаружения изменений упомянутой поверхности упомянутой стенки.
2. Способ по п.1, в котором упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется от входного местоположения упомянутой проксимальной поверхности в направлении, по существу, параллельном упомянутой проксимальной поверхности, перед приемом в выходном местоположении упомянутой проксимальной поверхности в качестве опорного импульса выходных ультразвуковых колебаний перед приемом упомянутого текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний в упомянутом выходном местоположении.
2.
3. Способ по любому из пп.1 и 2, в котором на упомянутом этапе сравнения:
(i) вычисляют значения взаимной корреляции между упомянутым ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний и упомянутыми принятыми ультразвуковыми колебаниями и
(ii) идентифицируют максимум в упомянутых значениях взаимной корреляции как соответствующий времени прихода упомянутого текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний.
4. Способ по любому из пп.1 и 2, в котором на упомянутом этапе сравнения:
(i) вычисляют значения взаимной ковариации между упомянутым ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний и упомянутыми принятыми ультразвуковыми колебаниями и
(ii) идентифицируют максимум в упомянутых значениях взаимной ковариации как соответствующий времени прихода упомянутого текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний.
5. Способ по любому из пп.1 и 2, в котором на упомянутом этапе сравнения:
(i) вычисляют значения подобия между упомянутым ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний и упомянутыми принятыми ультразвуковыми колебаниями и
(ii) идентифицируют максимум в упомянутых значениях подобия как соответствующий времени прихода упомянутого текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний.
6. Способ по любому из пп.1 и 2, в котором на упомянутом этапе сравнения идентифицируют изменения упомянутой поверхности, которые не изменяют время прихода упомянутого текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний.
7. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутый ранее обнаруженный импульс выходных ультразвуковых колебаний и упомянутые принятые ультразвуковые колебания преобразуют в одно из: частотной области и области вейвлет-преобразования перед упомянутым этапом сравнения.
8. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутое изменение упомянутой поверхности соответствует изменению толщины упомянутой стенки.
9. Способ по любому из пп.1-7, в котором упомянутое изменение упомянутой поверхности соответствует изменению профиля поверхности упомянутой стенки.
10. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутое представление представляет собой одно из
последовательности выборочных значений, захваченных из упомянутого ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний; и
смоделированного импульса выходных ультразвуковых колебаний, полученных из упомянутого ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний.
11. Способ по п.10, в котором упомянутый предыдущий импульс выходных ультразвуковых колебаний представляет собой непосредственно предыдущий импульс выходных ультразвуковых колебаний.
12. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутые принятые ультразвуковые колебания и упомянутый ранее обнаруженный импульс выходных ультразвуковых колебаний дискретизируют с повышением частоты перед упомянутым сравнением.
13. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором образцовый импульс согласуют с упомянутым принятым ультразвуковым колебанием и затем сравнивают с упомянутым ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний.
14. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутая стенка имеет по меньшей мере одну неоднородную поверхность.
15. Способ по любому одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутая стенка образует трубу.
16. Способ по п.14, в котором упомянутую стенку подвергают коррозии, которая приводит к упомянутой неоднородной поверхности.
17. Способ по п.15 и 16, в котором упомянутая труба переносит коррозионно-активный флюид и определяют упомянутое изменение как используемое для контроля внутренней коррозии упомянутой трубы.
18. Способ по п.17, в котором определяют скорость изменения толщины упомянутой стенки для контроля скорости внутренней коррозии упомянутой трубы.
19. Способ по п.14, в котором упомянутую стенку подвергают эрозии, которая приводит к упомянутой неоднородной поверхности.
20. Способ по п.15 и 19, в котором упомянутая труба переносит многофазный флюид и определяют, что упомянутое изменение используется для контроля внутренней эрозии упомянутой трубы.
21. Способ обработки сигналов для обнаружения изменения поверхности стенки с использованием импульса входных ультразвуковых колебаний, переданного на проксимальную поверхность упомянутой стенки, причем упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через упомянутую стенку и отражается от дистальной поверхности упомянутой стенки с образованием текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности, причем упомянутый способ содержит этапы, на которых
получают сохраненное представление ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых
колебаний, отраженных от дистальной поверхности упомянутой стенки и принятых на упомянутой проксимальной поверхности; и
сравнивают упомянутый текущий импульс ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, отраженным от упомянутой дистальной поверхности упомянутой стенки и принятым на упомянутой проксимальной поверхности для обнаружения изменений упомянутой поверхности упомянутой стенки.
22. Система для обнаружения изменения поверхности стенки, причем упомянутая система содер-
жит
передатчик, выполненный с возможностью передачи импульса входных ультразвуковых колебаний на проксимальную поверхность упомянутой стенки, причем упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через упомянутую стенку и отражается от дистальной поверхности стенки с образованием текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности;
приемник, выполненный с возможностью приема ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности;
схему обработки, выполненную с возможностью получения сохраненного представления ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний, отраженных от дистальной поверхности упомянутой стенки и принятых на упомянутой проксимальной поверхности; и
сравнения упомянутых принятых ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, отраженным от упомянутой дистальной поверхности упомянутой стенки и принятым на упомянутой проксимальной поверхности для обнаружения изменений упомянутой поверхности упомянутой стенки.
23. Устройство обработки сигналов для обнаружения изменения поверхности стенки с использованием импульса входных ультразвуковых колебаний, переданного на проксимальную поверхность упомянутой стенки, причем упомянутый импульс входных ультразвуковых колебаний распространяется через упомянутую стенку и отражается от дистальной поверхности упомянутой стенки с образованием текущего импульса выходных ультразвуковых колебаний на упомянутой проксимальной поверхности, причем упомянутое устройство обработки сигналов содержит
схему обработки, выполненную с возможностью получения сохраненного представления ранее обнаруженного импульса выходных ультразвуковых колебаний, отраженных от дистальной поверхности упомянутой стенки и принятых на упомянутой проксимальной поверхности; и
сравнения упомянутого текущего импульса ультразвуковых колебаний с ранее обнаруженным импульсом выходных ультразвуковых колебаний, отраженным от упомянутой дистальной поверхности упомянутой стенки и принятым на упомянутой проксимальной поверхности для обнаружения изменений упомянутой поверхности упомянутой стенки.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
031140
031140
- 1 -
- 1 -
(19)
031140
031140
- 1 -
- 1 -
(19)
031140
031140
- 1 -
- 1 -
(19)
031140
031140
- 4 -
- 3 -
031140
031140
- 8 -
031140
031140
- 8 -
031140
031140
- 10 -