呈現可變的內和外半徑剖面的管形車軸的自動無損控制方法和設備的製作方法

2023-05-06 01:13:01

專利名稱：呈現可變的內和外半徑剖面的管形車軸的自動無損控制方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及車軸，例如在鐵路領域使用的車軸，更確切地說，涉及對這類軸的無損
控制(檢測)。
背景技術：
專業人士知道，某些車軸，尤其是重載車軸，需要在製造和維護的各階段進行無損 控制，以保證符合國際標準。現有的無損控制方法很適合實心(體)車軸。這些方法主要 依賴聲學分析，藉助於超聲探頭；必要時也依賴一種補充分析，例如表面分析或射線照相分 析。實心車軸需要符合的標準包括歐洲NF EN 13261-2004 ;全球IS05948-1994和ISO 6933-1986 ;美國(美國鐵路協會(AAR)) :M 101/90-A ;巴西NBR 7947-1989 ;日本JIS E 4502-1-2002。 根據採集到的分析數據，可以估計軸的實心材料中橫向或縱向瑕疵和缺陷的位
置，從而可以確定該軸是否符合國際標準(製造標準或定期維護標準)。 最近提出了用管形車軸替代實心(體)車軸，這種管形車軸的壁的剖面具有變化
的內外徑。這些新式管形軸的突出優點在於可以顯著降低重量(一般降低30%左右)，因
而可以增加載荷，同時減少能耗和汙染。但是，這類管形軸的控制存在一定的問題。 事實上，由於半徑變化的剖面，區分產生於轉角區域的回波與產生於瑕疵或結構
缺陷的回波就很困難了。 此外，大量瑕疵和/或缺陷的尺寸小於實心軸中出現的瑕疵和/或缺陷的尺寸，考 慮到超聲波經過的距離短，檢測管形軸中的這些小尺寸瑕疵和/或缺陷就更加困難了。
最後，構成車軸的某些管形軸的部分，例如車輪(緊配合)和制動盤，也可能促使 形成額外的瑕疵和/或結構缺陷，甚至擴大某些在以前熱鍛和加工作業中形成的結構缺陷 和/或瑕疵的尺寸。因此，更加有必要控制這些部分和鄰近區域，無論是在初次組裝還是在 維護(拆卸或不拆卸車軸配件)過程中。不過，當車軸上裝滿配件時，採用現有控制方法對 軸的某些部分進行這樣的分析很困難，甚至是不可能實現的。

發明內容
因此，本發明的目的是提出一種無損控制方法和無損控制設備，使得可以精確地、 至少半自動地控制管形車軸(更一般性地說，空心旋轉(管形)產品)的大部分(如果可 能的話，控制全部)，並且，如果車軸帶配件的話，可以帶著配件控制。
為此，本發明提出的管形車軸控制方法包括如下步驟 a)在控制臺上放置管形車軸，所述管形車軸的壁具有已知且可變的內和外半徑的 剖面； b)在所述壁的外表面或內表面上根據所述車軸的剖面、必要時還根據所述車軸的 尺寸選定的第一位置上放置至少一個超聲探頭，然後用每個探頭在沿第一縱向或橫向取向的第一選定角扇區內分析所述壁的第一選定段，以便採集所述軸相對於探頭的不同相對角 度位置的分析數據； c)將至少一個探頭重新放置到根據所述壁的剖面、必要時還根據車軸的尺寸選定 的至少一個第二位置，然後用每個探頭在沿與所述第一方向相反的第二方向取向的第二選 定角扇區內分析所述壁的第二選定段，以便採集所述軸相對於探頭的不同相對角度位置的 另外的分析數據； d)基於採集到的所述分析數據製圖，所述圖表示所述壁內回波指示的位置及橫向 或縱向取向。。 在本文中，"回波指示"指由於界面(材料/空氣)上、或者瑕疵或(結構)缺陷上 的反射而從壁獲得的信息。另外，在本文中，"瑕疵"指壁的一部分，該部分引起幅度小於選 定閾值的回波，因而不會使軸報廢。最後，在本文中，"缺陷"指壁的一部分，該部分引起幅度 大於選定閾值的回波，因而會使軸報廢。 根據本發明的方法可以以多種變型變化，這些變型的至少某些特徵可以相互組 合。這些變型尤其包括-例如可以第一次實施步驟b)至d)，將每個超聲探頭放置在所述壁的外表面，以 便製成表示所述壁內回波指示的位置和取向的圖；然後，第二次實施至少步驟b)和d)，將 至少一個超聲探頭放置在所述壁的內表面根據所述壁的剖面選定的至少一個第三位置上， 再用每個探頭在沿至少一個選定的縱向或橫向取向的第三選定角扇區內分析所述壁的第 三選定段，以便採集所述軸相對於探頭不同相對角度位置的分析數據，並製成表示所述壁 內回波指示的位置和取向的圖。；-例如可以實施步驟b)至d)至少一次，將每個超聲探頭放置在所述壁的外表面或 內表面，以便在沿縱向取向的角扇區內進行超聲分析，從而製成表示壁內回波指示的橫向 取向和位置的圖；然後，可以重新實施步驟b)至d)至少一次，將至少一個超聲探頭放置在 所述壁的外表面或內表面，以便在沿橫向取向的角扇區內進行超聲分析，從而製成表示壁 內回波指示的縱向取向和位置的圖；-例如在實施完步驟d)之後，可以考慮步驟e):在步驟e)中，利用不同於基於超 聲的另外的分析技術，分析所述壁的至少外表面，以便採集到至少一個探頭相對於軸不同 相對角度位置的分析數據；在必要時，還可以考慮步驟f):在步驟f)中，根據這些採集到的 分析數據製圖，所述圖表示壁的表面信息的位置和取向； >例如，所述另外的分析技術可以從漏磁技術和傅科(Foucault)電流技術中選 擇； 例如可以通過使至少一個探頭相對於軸縱向移動和/或通過用至少一個探頭電 子掃描來分析所述壁的第一、第二、以及必要時第三段中的每一段。-例如在步驟bhche)至少之一中，可以採用如下兩種方式之一來獲得軸相對於 每個探頭的不同相對角度位置驅動軸相對於每個探頭旋轉，或者驅動每個探頭相對於所 述軸旋轉；-根據本發明的方法可以包括一個步驟g):在步驟g)中，將步驟d)中獲得的圖中 的數據與預先用第一標準軸(與被控制軸同型，但無缺陷)獲得的第一標準圖的數據比較， 以便只保留表示第一標準圖中不存在的回波指示的數據，從而製成"校正"7
-根據本發明的方法可以包括一個步驟h):在步驟h)中，將步驟d)或g)中獲得的
圖的數據與用第二標準軸(與被控制軸同型，但帶有已知缺陷)獲得的第二標準圖的數據
比較，以便只保留表示第二標準圖中存在的已知缺陷的回波指示數據，從而製成缺陷圖；-根據本發明的方法可以包括一個步驟i):在步驟i)中，將步驟d)或g)中獲得
的圖的數據的幅度與選定的幅度閾值比較，以便只保留表示如下回波指示的數據幅度大
於所述幅度閾值因而表明有缺陷。並且，製成缺陷圖； >如果檢測到大於幅度閾值的幅度，可以在必要時發出警報；-根據本發明的方法可以包括一個步驟j):在屏幕上顯示至少一個圖；-例如可以使用能沿可變角度單向發射超聲波的探頭； >例如所述角度可以在相對於縱向或橫向大約0°至大約70°之間變化；-例如，作為變型，可以使用相控陣(phased array)類型的探頭，該類型的探頭能
沿一個選定角扇區內的各方向發射超聲波； 例如所述角扇區可以介於相對於縱向或橫向大約O。至大約70°之間。 可以注意到，步驟a)至d)應該按此順序實施，但所列其它步驟e)至j)則不必按
此順序實施。特別指出的是，步驟j)完全可以在步驟d)後實施。 本發明還提出一種用於實施上述方法的車軸控制設備。確切地說，所述設備包 括-控制臺，用於接納管形車軸，該管形車軸具有呈現已知且可變內和外半徑剖面的 壁；-至少一個超聲探頭，用於在一個選定的角扇區內分析所述壁的至少一個選定段， 從而採集分析數據； _ —些控制裝置，用於操縱控制臺，以便將每個探頭放置在所述壁的外表面或內表 面的根據所述壁的剖面、必要時還根據所述軸的尺寸選定的第一位置上，以便所述探頭分 別在沿相反的第一和第二縱向或橫向取向的至少一個第一和至少一個第二選定角扇區內 分析所述壁的至少一個第一和至少一個第二選定段，從而採集所述軸相對於探頭的不同相 對角度位置的分析數據；- —些處理裝置，用於基於採集到的所述分析數據製圖，所述圖表示所述壁內橫向 或縱向回波指示的位置及橫向或縱向取向。 根據本發明的所述設備可以以多種變型變化，這些變型的至少某些特徵可以相互 組合。這些變型尤其包括-其控制裝置可以第一次控制每個探頭相對於所述壁的外表面移動，以便探頭採 集軸相對於它不同相對角度位置的分析數據；然後第二次控制至少一個探頭相對於所述壁 的內表面移動，以便探頭在至少一個第三選定角扇區(沿選定的縱向或橫向取向)內分析 至少一個第三選定段，從而採集到軸相對於它不同相對角度位置的其它分析數據。在這種 情況下，處理裝置根據採集到的分析數據製圖，所述圖表示壁內回波指示的位置和取向；
-其控制裝置可以i)至少第一次控制每個探頭相對於所述壁的外表面或內表面 的相對移動，以便探頭在一個沿縱向取向的角扇區內進行超聲分析並採集分析數據，而處 理裝置則根據所採集到的分析數據製圖，所述圖表示回波指示的橫向取向和位置；ii)然 後至少第二次控制每個探頭相對於所述壁的外表面或內表面的相對移動，以便探頭在一個沿橫向取向的角扇區內進行超聲分析並採集分析數據，而處理裝置則根據所採集到的分析 數據製圖，所述圖表示回波指示的縱向取向和位置；-根據本發明的所述設備可以包括表面分析裝置，所述表面分析裝置利用另外的、 不同於基於超聲波的分析技術至少分析所述壁的外表面，以便採集軸相對於探頭不同相對 位置的分析數據。在這種情況下，必要時處理裝置可以負責根據這些數據(通過所述表面 分析裝置採集到的)製圖，所述圖表示壁的表面指示的位置和取向；
>例如，所述表面分析裝置可以從漏磁分析裝置和傅科電流分析裝置中選擇；
-根據本發明的所述設備可以包括移動裝置，所述移動裝置使至少一個探頭沿縱 向相對於軸移動。在這種情況下，所述設備的控制裝置負責控制移動裝置，以便移動裝置使 至少一個探頭沿縱向相對於軸相對移動，以便探頭分析所述壁的第一、第二、以及必要時第 三段的至少一部分；-作為變型或作為補充，所述設備的控制裝置可以用至少一個探頭進行電子掃描， 以便該探頭分析所述壁的第一、第二、以及必要時第三段的至少一部分；-根據本發明的所述設備的控制臺可以驅動所述軸相對於每個探頭旋轉，以便定 義所述軸相對於探頭的不同相對角度位置。作為變型，所述控制臺可以驅動至少一個探頭 相對於所述軸旋轉，以便定義所述軸相對於所述探頭的不同相對角度位置；
-根據本發明的所述設備的處理裝置可以將從被控制軸上獲得的圖的數據與從第 一標準軸(與被控制軸同型，但無缺陷)獲得的第一標準圖的數據比較，以便只保留表示第 一標準圖中不存在的回波指示的數據，從而製成校正圖；-根據本發明的所述設備的處理裝置可以將從被控制軸上獲得的圖的數據與從第 二標準軸(與被控制軸同型，但帶有已知缺陷)獲得的第二標準圖的數據比較，以便只保留 表示第二標準圖中存在的已知缺陷的回波指示數據，從而製成缺陷圖；-根據本發明的所述設備的處理裝置可以將從被控制軸上獲得的圖數據的幅度與 選定的幅度閾值比較，以便只保留表示如下回波指示的數據幅度大於所述幅度閾值、表明 有缺陷。並且，製成缺陷圖； >根據本發明的所述設備的處理裝置可以在檢測到大於幅度閾值的幅度的情況 下發出警報；-根據本發明的所述設備可以包括一個屏幕，用於顯示其處理裝置製成的至少某 些圖；-例如，每個探頭可以沿可變角度單向發射超聲波，例如在相對於縱向或橫向大約 0°至大約70°的範圍內；-例如，作為變型，每個探頭可以是相控陣類型的，可以沿一個選定角扇區內的多 個方向發射超聲波，例如在相對於縱向或橫向大約O。至大約70°的範圍內。


在審閱下文的詳細描述及附圖以後，可以了解到本發明的其它特徵和優點。附圖 說明如下-圖1以縱剖面圖示意性地描繪了不帶配件的管形車軸的一個實例；
-圖2以縱剖面圖示意性地描繪了帶配件的管形車軸的一個實例的一部分；
_圖3示意性地、功能性地描繪了根據本發明的一個控制設備的實施例；-圖4A和4B示意性地描繪了為了縱向分析而在軸壁部分的外表面兩個不同選定
位置放置探頭的兩個實例(採用透視圖)；-圖5示意性地描繪了為了橫向分析而在軸壁部分的外表面一個選定位置放置探 頭的實例(採用透視圖)；-圖6示意性地描繪了為了縱向分析而在軸壁部分的內表面一個選定位置放置探 頭的實例(採用透視圖)； 圖7A至7C描繪了一部分壁的多個第一段，這些第一段由三個單向探頭覆蓋，這 三個單向探頭沿縱向從右向左移動，圖中所示為沿第一縱向取向的發射角，分別為30。、 45° 、60° ;-圖8A至8C描繪了圖7A至7C的部分壁的多個第二段，這些第二段仍由原來的三 個單向探頭覆蓋，這三個探頭沿縱向從左向右移動，圖中所示為沿第二縱向取向的發射角， 分別為30° 、45° 、60° ;-圖9A和9B描繪了圖7A至7C的部分壁的第一和第二段，這些段由三個相控陣探
頭覆蓋，圖中所示為介於30。與70°之間的角扇區，分別沿第一和第二縱向取向；-圖10描繪了一部分壁的一個第三段，該第三段由一個位於內表面的相控陣探頭
覆蓋，圖中所示為一個沿縱向取向的、介於30。與70°之間的角扇區；-圖IIA和圖IIB描繪了從同一車軸壁獲得的兩個圖實例。 附圖不僅能用於完善本發明，而且必要時有助於其定義。
具體實施例方式
本發明的目的是使得至少半自動地、無損地控制管形車軸的大部分(如果可能的 話，控制全部)，並且，如果車軸帶配件的話，可以帶著配件控制。 下文中認為待控制管形軸是貨運或客運車箱車軸的一部分。但本發明並不局限於 這一應用。事實上，本發明涉及在服役時承受應力(例如疲勞應力)的任何類型的空心旋 轉(管形)產品，並且所述空心旋轉(管形)產品的壁具有內外徑半徑變化且已知的剖面。
如圖1所示，管形(車)軸AE的壁PA通過熱鍛和加工成形，最終呈現具有變化的 外半徑R1和內半徑R2的剖面。可以注意到，徑向厚度(即沿與縱向軸XX垂直的方向)不 一定一致。換句話說，外半徑R1和內半徑R2的剖面並不一定能重合，而是有位似出入。
對於這類軸，無論如圖1的實例中軸不帶配件，還是如圖2的實例中的帶配件 EQ(具體地說，例如車輪和制動盤)，自動化控制是藉助於圖3中示意性地、功能性地描繪的 一類控制設備來實現的。 這類設備包括至少一個控制臺BC，至少一個超聲探頭SU(此處示出三個)，一個 控制模塊MC和一個處理模塊MT，最好還包括一個屏幕EC。可以注意到，控制模塊MC、處理 模塊MT、屏幕EC可以是微型計算機(或工作站)MO的一部分，該計算機(或工作站)MO與 控制臺BC及每個探頭SU連接，如圖3中作為非限制性實例所示。在下文中，認為所述設備 包括至少兩個探頭SU。 例如，控制臺BC包括支撐MS，可以在支撐MS上放置車軸AE(帶或不帶配件)；驅 動軸AB，驅動軸AB接收到由控制模塊MC產生的指令後驅動車軸AE根據選定的角度旋轉。可以注意到，必要時，選定的角度可以大於360。，即一整圈。還可以注意到，如果驅動軸AB 還能支撐車軸AE，則可以省去支撐MS。當然，可以考慮其它的手段來驅動軸AE旋轉。重要 的是要注意到，關鍵在於控制臺BC能驅動該軸AE相對於探頭SU旋轉以便確定該軸AE相 對於探頭SU的不同相對角度位置，或能驅動探頭SU相對於軸AE旋轉以便確定該軸AE相 對於探頭SU的不同相對角度位置。換句話說，控制臺BC控制軸AE相對於探頭SU的位置。 在下文中，作為非限制性實例，認為控制臺BC能驅動所述軸AE相對於探頭SU旋轉。
超聲探頭SU能單向放射超聲波(方向可以選定，根據需要改變)，或是相控陣 ("phased array")類型的，即能沿一個根據需要選定的角扇區內的多個方向發射超聲波 (藉助電子角度掃描)。還可以藉助電子掃描獲得與傳感器縱向移動等同的效果。
在第一種情況下(單向)，每個探頭SU包括唯一一個檢測元件，該檢測元件接收來 自於分析對象壁PA的回波。在第二種情況下(相控陣)，每個探頭SU包括多個檢測元件， 這些檢測元件接收來自於分析對象壁PA的、不同角度折射和/或反射(有時是多次)後的 回波。需要提醒的是，檢測元件通常是用複合材料製成，安裝在換能器上。探頭的檢測元件 被激發時，產生散射分析束。通過往探頭的選定檢測元件激發時刻引入時間延遲，可以以電 子方式改變分析束的形狀及其總體入射方向。通常把探頭的檢測元件、用來產生給定總體 方向的分析聲束的可能相關時間延遲之間的組合稱為"虛擬探頭"。因此，一個相控陣探頭 可以根據其形成的組合構成多個(例如幾十個)虛擬探頭。換能器的激發頻率通常為幾兆 赫(2至5MHz)。當這些同樣檢測元件不處於受激發射狀態時，便接收來自於材料/空氣或 材料/液體界面、來自於瑕疵和缺陷的回波。因此，檢測元件構成發射器/接收器類型的傳 感器。 壁PA具有的帶內半徑R2和外半徑Rl的剖面，以及必要時軸AE的尺寸例如是借 助CIVA8. 0(由原子能委員會(Commissariat dil，Energie Atomique (CEA))開發並商業化) 類型的仿真軟體來分析的，以便確定分析軸AE的全部或僅僅一部分的所需要的探頭SU的 數量，同時要考慮到探頭類型(單向的或相控陣的(並且，對於相控陣的，要考慮到檢測元 件的數量))，以及要考慮到探頭能確定取向，以便根據相反的第一和第二方向進行縱向或 橫向分析。 在本文中，"縱向分析"指為了發現主要為縱向或沿與縱向XX構成小銳角(通常為 小於±25° 、最好為小於士5。的銳角)的方向的缺陷和/或瑕疵而進行的分析。有時用 術語斜度來表示缺陷的取向。這種分析是藉助沿與縱向XX垂直的方向發射的束來實現的， 也就是說，束的總體方向基本上包含在與縱向XX垂直的平面內，或與該垂直方向成小銳角 (通常小於±10° )的平面內。 另外，"橫向分析"指為了發現主要為橫向或與縱向XX的垂直面構成小銳角(通常 為小於±25° 、最好為小於士5。的銳角)的缺陷和/或瑕疵而進行的分析。有時用術語 斜度來表示缺陷的取向。這種分析是藉助沿平行於縱向XX方向發射的束來實現的，也就是 說，束的總體方向基本上與縱向XX共面，或處於與該縱向成小銳角(通常小於±10° )的 平面內。 考慮到軸AE的壁PA通常具有的內徑R2和外徑Rl的剖面，以及考慮到軸AE通常 的尺寸情況，單向探頭SU的發射角通常應該能在相對於縱向XX的大約O。與大約70°之 間變化，而相控陣探頭SU的發射角扇區通常應該在相對於縱向XX的大約0°與大約70°之間變化。 —旦確定了每個探頭SU首先應該相對於軸AE放置的(第一 )選定位置，以便在 第一選定角扇區(沿第一縱向或橫向取向)內分析壁PA的第一選定段，以及確定了必要時 每個探頭SU隨後應該相對於軸AE放置的(第二 )位置，以便在第二選定角扇區(沿第二 縱向或橫向取向，與第一方向相反)內分析壁PA的第二選定段，就可以將探頭SU放置於各 第一選定位置。 對這種將探頭SU相對於軸AE放置而言，第一選定位置可以是在壁PA的外表面SE 或在壁PA的內表面SI，根據需要(以及軸AE的配置)而定。例如可以首先將探頭SU放置 在壁PA的外表面SE進行超聲分析，然後在必要時將探頭SU放置在壁PA的內表面SI (即 管形軸AE的內部)以便補充外表面的分析。反過來也可以。 探頭壁PA的內表面SI或外表面SE之間的耦合可以採用專業人士知道的任何方 式，尤其可以採用甘油，或浸入最好混有防腐蝕劑的水中。 圖4A和4B描繪了探頭SU相對位置的兩個實例為了縱向分析，探頭SU放置在軸 AE —部分壁PA的外表面SE的兩個選定位置。圖5還描繪了探頭SU相對位置的一個實例 為了橫向分析，探頭SU放置在軸AE —部分壁PA的外表面SE的一個選定位置。圖6還描 繪了探頭SU相對位置的一個實例為了縱向分析，探頭SU放置在軸AE —部分壁PA的內表 面SI的一個選定位置。 重要的是要注意到，探頭SU分析所分配的段可以有如下兩種方式呆在一個選定 位置不動；在起始位置(對應於初始選定位置)與結束位置(對應於另一個選定位置)之 間進行縱向和/或橫向相對移動，可能會經過一個或幾個中間位置(對應於另一個選定位 置)。 探頭SU的這種相對移動可以藉助與之相連的移動裝置MD來實現。每個移動裝置 MD例如是一個探頭座，該探頭座可以相對於控制臺BC平移，以便根據控制裝置MC生成的指 令縱向移動。可以注意到，必要時，可以驅動每個探頭座MD旋轉，以便將探頭SU的取向改 變180° ，以便探頭能從一種在第一選定角扇區(沿第一縱向或橫向取向)內的縱向或橫向 分析(總體發射方向垂直於縱向XX)轉換到一種在第二選定角扇區(沿與第一方向相反的 第二縱向或橫向取向)內的縱向或橫向分析；或者以便將探頭SU的取向改變90。，以便探 頭能從一種在第一及第二選定角扇區內的縱向分析轉換到一種在第三選定角扇區內的橫 向分析，或反之。還可以考慮通過縱向橫向複合移動進行分析。 可以注意到，可以將探頭SU固定，而縱向移動軸AE和/或驅動軸AE旋轉。也可 以將探頭相對於軸AE縱向移動，而移動軸AE旋轉，或反之。 根據一種變型，控制模塊MC可以用至少某些探頭SU進行電子掃描，以便這些探頭 SU分析壁PA的第一、第二、以及必要時第三段的一部分。需要提醒的是，探頭SU實現電子 掃描的方式是使用位於相控陣中選定位置的檢測元件，並給這些選定的檢測元件賦予選 定的延遲，以便這些選定的檢測元件順序發射。該"電子"移動方式的優點在於避免了機械 地移動探頭SU。 可以注意到，還可以考慮同時採用縱向(機械的)移動和電子掃描，以便至少某些 探頭SU可以分析所分配的壁段。在這種情況下，正是控制模塊MC負責生成移動裝置MD所 需的指令，以便縱向相對移動選定的探頭SU ;也正是控制模塊MC負責生成選定的探頭SU
12所需的指令，以便產生電子掃描。 還可以注意到，為了分析壁PA的一個整個選定段，所採用的方案取決於可用的探 頭SU的類型，並且，對相控陣而言，還取決於構成相控陣的檢測元件的數量。事實上，可以 理解如果探頭SU的檢測元件數量足以覆蓋壁PA上分配給它的那段，則不必考慮縱向機 械移動，因為可以用電子掃描代替縱向機械移動。例如，如果探頭SU需要覆蓋壁PA的長 100mm的一段，那麼探頭SU應該包含至少200個邊長0. 5mm的檢測元件，兩兩分開，間距大 約O. lmm。需要提醒的是，檢測元件的尺寸越小，分析角扇區就越寬。可以在探頭SU的檢測 元件數量與可能的電子掃描覆蓋範圍之間找到一個折衷，以便避免縱向機械移動。
還可以注意到，使用相控陣探頭比使用單向探頭有利，因為使用相控陣探頭可以 在同樣的分析角扇區上獲得更好的連續性，同時避免了超聲源的任何角位移。
根據本發明， 一旦探頭SU放置於壁PA的外表面SE或內表面SI上的第一位置(根 據壁PA的剖面，必要時還根據軸AE的尺寸選定)，每個探頭SU就開始分析壁PA的分配給 它的第一段，分析是對第一選定角扇區進行的，所述第一選定角扇區沿第一縱向或橫向取 向。於是，每個探頭SU可以採集到軸AE相對於所述探頭SU的當前角度位置的分析數據。 通過驅動軸AE在選定的相繼角扇區上旋轉(此處是通過控制臺BC，以及例如驅動軸AB)， 每個探頭SU可以在每次角位移後重新採集分析數據。以這種方式，可以得到關於壁PA的 每個被控制第一段的整個圓周的分析數據。 這些分析數據例如包括發射角、超聲發射和接收時刻(或等價的發射時刻與接 收時刻之間的時間間隔)、接收角。這些分析數據例如由探頭SU傳送給控制模塊MC，控制 模塊MC將這些分析數據與被控制第一段的縱向位置和角位置(以選定的參照係為參照) 相對應地保存在存儲器MY中，必要時，被保存的分析數據還與用於獲取這些數據的探頭SU 的標識相對應。 然後，至少某些探頭SU重新(相對)放置在壁PA的外表面SE或內表面SI的第 二位置(根據壁PA的剖面，必要時還根據軸AE的尺寸選定)，以便這些探頭SU開始分析 壁PA的分別分配給它們的第二段，分析是對第二選定角扇區進行的，所述第二選定角扇區 沿第二縱向或橫向(與第一方向相反)取向。 例如，如果第一方向為沿縱軸XX從左向右，那麼第二方向為沿所述縱軸XX從右向 左。同樣，如果第一方向為沿第二軸(垂直於縱軸XX)從左向右，那麼第二方向為沿所述第 二軸從右向左。 於是，每個重新放置的探頭SU可以採集到軸AE的當前角度位置的分析數據。通 過驅動軸AE關於選定的角扇區旋轉，每個探頭SU可以在每次角位移後重新採集分析數據。 於是，可以得到關於壁PA的每個被控制第二段整個圓周的分析數據。這些分析數據例如由 探頭SU傳送到控制模塊MC，控制模塊MC把這些分析數據與被檢查第二段的縱向位置和角 度位置(以選定的參照係為參照)相對應地保存於存儲器中，必要時，被保存的分析數據還 與用於獲取這些數據的探頭SU的標識相對應。 藉助於這種沿相反方向的雙重分析，可以控制車軸AE的整體或部分(根據需要)， 如圖7至圖10所示。更確切地說-圖7A至7C描繪的是一部分壁的多個第一段，這些第一段可以由三個單向探頭覆 蓋，這三個探頭放置在外表面SE上，並沿縱向從右向左進行相對移動，發射角為沿第一縱
13向(從右向左)，分別為30° 、45° 、60° ;-圖8A至8C描繪的同一部分壁的多個第二段，這些第二段可以由圖7中的三個單向探頭覆蓋，這三個探頭放置在外表面SE上，並沿縱向從左向右進行相對移動，發射角為沿第二縱向(從左向右)，分別為30。 、45° 、60° ;-圖9A描繪的是同一部分壁的多個第一段，這些第一段可以由三個相控陣探頭覆蓋，這三個相控陣探頭放置在外表面SE上，圖中所示的角扇區介於30。與70°之間，沿第一縱向取向(從右向左)；-圖9B描繪的是同一部分壁的多個第二段，這些第二段可以由圖9A的三個相控陣探頭覆蓋，這三個相控陣探頭放置在外表面SE上，圖中所示的角扇區介於30。與70°之間，沿第二縱向取向(從左向右)；-圖10描繪的是同一部分壁的多個第三段，這些第三段可以由一個相控陣探頭覆蓋，該相控陣探頭放置在內表面SI上，圖中所示的角扇區介於30。與70°之間，沿縱向取向(從左向右)。 考慮到軸AE的壁PA通常的內半徑R2和外半徑Rl的剖面，以及軸AE的通常尺寸，單向探頭SU的發射角通常應該能在相對於縱向XX或橫向的大約O。至大約70°之間變化，相控陣探頭SU的發射角扇區通常應該介於相對於縱向XX或橫向的大約0°至大約70°之間。 在圖7至10的實例上，每個雙向箭頭標出了一個(置於上方的)探頭SU分析的(第一)段的縱向範圍。可以理解，軸AE的尺寸在軸AE的某些部分縮短了同一個探頭SU能技術分析(覆蓋)的段的縱向範圍。對位於車輪下方的部分尤其如此，在車輪下方的部分更有可能包含由緊配合和/或負載引起的結構缺陷，因而更需要儘可能精確、儘可能全面的檢查(分析)。 存儲的數據由處理模塊MT提取，處理模塊MT負責根據數據涉及的軸區域將數據
分組，以便製圖，所述圖表示壁PA中回波指示的位置及橫向或縱向取向。 需要提醒的是，回波指示是材料/空氣或材料/液體界面上，或瑕疵上，或缺陷上
的反射的結果。 還需要提醒的是，縱向分析尤其適合於檢測橫向瑕疵和缺陷(通常，橫向瑕疵和缺陷更常見)，而橫向分析尤其適合於檢測縱向瑕疵和缺陷。 沿兩個相反的方向，也就是沿極不相同的分析方向檢查材料，可以檢測到尺寸更小的瑕疵和缺陷，因而比現有的實心(體)軸控制方法和控制技術檢測到更多的瑕疵和缺陷。還可以更好地檢測壁PA內部的歪斜瑕疵和缺陷。 可以注意到，必要時，處理模塊MT可以對構成壁的第一段和/或第二段覆蓋區的相同區域的相關分析數據進行"關聯"處理。由此製成這些覆蓋區的"原始"圖，必要時是三維的(3D)。 用來製作"原始"圖的數據文件最好保存在存儲器MY中。這些圖可以在顯示屏EC上單獨地(逐個地)或成組地(同時多個)顯示，以便技術員分析；也可以先自動化分析，然後轉換為"校正"圖或"缺陷"圖，再將"校正"圖或"缺陷"圖單獨地或成組地顯示在顯示屏EC上。 可以對"原始"圖進行多種比較分析。
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例如，處理模塊MT可以將在被控制軸AE上獲得的至少某些圖的數據與在第一標準軸(與被控制軸同型，但無缺陷)上獲得的第一標準圖的數據比較。在這種情況下，處理模塊MT只保留表示在第一標準圖中不存在的回波指示的數據，以便製成"校正"圖並保存於存儲器MY中。 作為變型或作為補充，處理模塊MT可以將從軸AE獲得的至少某些圖(原始圖或校正圖)的數據與從第二標準軸(與被控制軸同型，但帶有已知缺陷)獲得的第二標準圖數據比較。在這種情況下，處理模塊MT只保留表示第二標準圖中存在的已知缺陷的回波指示的數據，以便製成缺陷圖並保存於存儲器MY中。 作為變型或作為補充，處理模塊MT能將至少某些圖上表示的回波指示的幅度與選定的幅度閾值比較。在這種情況下，處理模塊MT只保留表示如下回波指示的數據以便製成缺陷圖回波幅度大於選定的幅度閾值，因而回波被認為由缺陷形成。
此外，還可以考慮每當檢測到一個大於選定幅度閾值的幅度時，處理模塊MT產生報警(聲音的和/或視覺的(顯示在顯示屏EC上))。 圖IIA和IIB描繪了從同一車軸AE壁PA獲得的原始圖的兩個實例。檢測到的結構缺陷標註為DS。 如前所述，為了分析壁PA可以將探頭SU放置在壁PA的外表面SE或內表面SI。還可以考慮進行雙重分析，例如首先將探頭SU放置在外表面SE上，然後將某些探頭SU放置在內表面SI上。更確切地說，對這種情況，將SU放置在壁PA的外表面SE上第一選定位置，用這些探頭SU在第一選定角扇區(沿第一縱向(或橫向)取向)分析壁PA的第一選定段，以便採集軸AE相對於探頭SU不同相對角度位置的分析數據。然後，將至少某些探頭SU放置在壁PA的外表面SE上第二選定位置，用這些探頭SU在第二選定角扇區(沿第二縱向(或橫向)取向，與第一縱向(或橫向)相反)分析壁PA的第二選定段，以便採集軸AE相對於探頭SU不同相對角度位置的分析數據。最後，將至少某些探頭SU放置在壁PA的內表面SI上第三選定位置，用這些探頭SU在第三選定角扇區(沿至少一個縱向(或橫向)、甚至兩個相反方向取向)分析壁PA的第三選定段，以便採集軸AE相對於探頭SU不同相對角度位置的分析數據。 處理模塊MT根據全部分析數據製圖，所述圖表示壁PA中回波指示的位置和取向。
這種從外部和內部的雙重分析可以覆蓋待控制壁PA的各段的全部，而由於壁PA的剖面和/或由於軸AE的尺寸所限而只分析外部就不可能覆蓋待控制壁PA的各段的全部。 還可以從外部(或內部)沿兩個方向(如上文所述)進行第一次縱向分析，然後
從外部(或內部)沿至少一個方向進行第二次橫向分析，以便製成表示壁PA內回波指示的
橫向取向和位置的圖，和表示該壁PA內回波指示的縱向取向和位置的圖。 還可以從外部沿兩個方向進行第一次縱向分析，然後從內部沿至少一個方向進行
第二次橫向分析。 還可以從內部沿兩個方向進行第一次橫向分析，然後從外部沿至少一個方向進行第二次分析。 通常，可以考慮從內部和從外部的縱向分析與橫向分析的所有組合。 可以注意到，在某些情況下，從內部分析至少需要對管形車軸AE的兩端重新鏜孔，以便可以將至少一個探頭SU貼著軸AE的壁PA的內表面SI放入軸AE內部，以及在必要時用適當的移動裝置MD將探頭SU相對移動。 還可以注意到，在必要時，探頭SU的放置位置、每個探頭SU的不同超聲分析角扇區、分配給各探頭的壁段可以根據應力選定。因此，可以考慮一部分控制由總體方向基本與縱向XX同平面的束在根據選定的重疊率(例如50%)兩兩重疊的壁段上進行，和/或一部分控制由總體方向基本包含在與縱向XX成銳角(在0°至20°之間及0°至-20°之間增加)的平面內的連續束進行。此外，探頭SU的檢測元件的入射角可以根據需要選擇。作為非限制性的實例，可以選擇相對於縱向XX的45°角。 如專業人士所知，還可以注意到，需要在校準階段調整每個換能器的增益，例如要使得從第一回波(來自於壁PA的界面)得到的信號的幅度相當於圖所用的全幅度動態範圍的50%左右。 另外，校準階段最好還包括旨在獲得前述標準圖的第一部分，所述標準圖表示從標準管形車軸(與待控制車軸同型，但完好(即無瑕疵，無結構缺陷))獲得的超聲分析結果。事實上，校準階段的該第一部分可以事先知曉由壁PA的幾何形狀(尤其是轉角處，以及更普遍地，內半徑R2或外半徑R1大幅變化的區域)引起的回波，從而可以將這些回波與待控制管形車軸AE中的瑕疵和結構缺陷引起的回波區分開來。 同樣，校準階段還可以包括旨在獲得前述標準圖的第二部分，所述標準圖表示從標準管形車軸(與待控制車軸同型，但包括在選定位置定義的結構缺陷或人為特徵(例如特徵性的刻痕或空腔))獲得的超聲分析結果。這些結構缺陷或人為特徵根據載荷手冊和/或標準定義，所述載荷手冊和/或標準確定了瑕疵和缺陷之間的篩選閾值。當從自然缺陷的回波的信號的幅度小於所述篩選閾值時，發現的就是瑕疵。反之(大於閾值)，發現的就是缺陷。事實上，校準階段的該第二部分可以事先知曉由結構缺陷或人選特徵引起的回波，從而更容易在圖中通過與篩選閾值相比較檢測出在被控制管形軸AE中引起類似回波(或信號)的"對象(objet)"。 —旦結束用超聲對管形車軸AE的縱向和/或橫向分析，接下來就可以進行至少一次另一類型的補充分析。例如，可以分析壁PA的外表面SE，以便採集到軸AE相對於表面分析裝置不同相對位置的表面分析數據。 在可以使用的表面分析技術中，尤其要提到漏磁技術和傅科電流技術。這些技術中的某些技術的優點在於提供了可以用來製圖的分析數據，所述圖表示壁PA的表面缺陷的位置和取向。用來製作這些表面缺陷圖的數據文件最好保存在存儲器MY中，以便所述表面缺陷圖可以在顯示器EC上單獨(逐個)顯示或成組(同時多個)顯示，必要時與結構缺陷圖(用超聲獲得) 一起顯示，以便技術員分析和/或與用探頭SU獲得的圖比較。這樣做還容許由設備將表面缺陷圖與用超聲獲得的圖比較。 可以注意至IJ，還可以進行MPI( "Magnetic Particle Inspection",即磁粒子檢查)類型的表面分析。需要提醒的是，該技術是用磁粒子和顯像劑覆蓋待控制壁PA的外表面SE，然後(用眼睛)觀察在UV(ultra-violette，即紫外)光線下這些磁粒子的不規則取向，所述不規則取向與存在的瑕疵或缺陷有關。該表面分析技術的弊病在於當前還不能提供表面缺陷圖，因而只依靠控制軸AE的技術員的視覺觀察，然後需要與用超聲獲得的圖進行視覺的、非自動化的比較。因此，操作者的解釋和隨意性起決定作用。
還可以注意到，上文所述的圖可以是專業人士所知道的任何類型，尤其是A-掃描、B-掃描、C-掃描、D-掃描、S-掃描(或扇區掃描)。單純作為說明性的實例，可以製成c-掃描類型的圖(提供了瑕疵相對於受檢件的幾何形狀的位置表示)，必要時還可以製成s-掃描類型的圖(提供了在空間位置指示，探頭位置固定)。 藉助本發明，可以檢測到約2mm厚(即壁PA的徑向標稱厚度的5%左右)、約5mm長、約lmm寬的瑕疵和缺陷。此外，還可以檢測到沿通常小於±25° 、最好小於±5°的銳角的傾斜縱向及橫向瑕疵和缺陷。此外，還可以檢測到具備大至約60。的不定向角(或"斜角")的縱向或橫向空腔(或缺陷)。 本發明不局限於上文所述的、僅作為例子的管形車軸控制方法和設備的實例，而是包括專業人士在下文的權利要求範圍內所想到的所有變型。
權利要求
一種利用超聲探頭控制車軸的方法，其特徵在於包括如下步驟a)在控制臺(BC)上放置管形車軸(AE)，所述管形車軸(AE)的壁(PA)具有已知且可變的內和外半徑的剖面；b)在所述壁(PA)的外表面(SE)或內表面(SI)上根據所述車軸(AE)的剖面、必要時還根據所述車軸(AE)的尺寸選定的第一位置上放置至少一個超聲探頭(SU)，然後用每個探頭(SU)在沿第一縱向或橫向取向的第一選定角扇區內分析所述壁(PA)的第一選定段，以便採集所述軸(AE)相對於探頭(SU)的不同相對角度位置的分析數據；c)將至少一個探頭(SU)重新放置到根據所述壁(PA)的剖面、必要時還根據車軸(AE)的尺寸選定的至少一個第二位置，然後用每個探頭(SU)在沿與所述第一方向相反的第二方向取向的第二選定角扇區內分析所述壁(PA)的第二選定段，以便採集所述軸(AE)相對於探頭(SU)的不同相對角度位置的另外的分析數據；d)基於採集到的所述分析數據製圖，所述圖表示所述壁(PA)內回波指示的位置及橫向或縱向取向。
2. 根據權利要求1的方法，其特徵在於第一次實施步驟b)至d)，將每個超聲探頭 (SU)放置在所述壁(PA)的外表面(SE)，以便製成表示所述壁(PA)內回波指示的位置和取 向的圖；然後，第二次實施至少步驟b)和d)，將至少一個超聲探頭(SU)放置在所述壁(PA) 的內表面(SI)根據所述壁(PA)的剖面選定的至少一個第三位置上，再用每個探頭(SU)在 沿至少一個選定的縱向或橫向取向的第三選定角扇區內分析所述壁(PA)的第三選定段， 以便採集所述軸(AE)相對於探頭(SU)不同相對角度位置的分析數據，並製成表示所述壁 (PA)內回波指示的位置和取向的圖。
3. 根據權利要求l或2的方法，其特徵在於實施步驟b)至d)至少一次，將每個超聲 探頭(SU)放置在所述壁(PA)的外表面(SE)或內表面(SI)，以便在沿縱向取向的角扇區內 進行超聲分析，從而製成表示所述壁(PA)內回波指示的橫向取向和位置的圖；然後，重新 實施步驟b)至d)至少一次，將至少一個超聲探頭(SU)放置在所述壁(PA)的外表面(SE) 或內表面(SI)，以便在沿橫向取向的角扇區內進行超聲分析，從而製成表示所述壁(PA)內 回波指示的縱向取向和位置的圖。
4. 根據權利要求1至3中任一項的方法，其特徵在於在實施完步驟d)之後，提供步 驟e):在步驟e)中，利用不同於基於超聲的技術的另外的分析技術，分析所述壁(PA)的至 少外表面(SE)，以便採集到所述軸(AE)相對於探頭(SU)不同相對角度位置的分析數據。
5. 根據權利要求4的方法，其特徵在於在實施完步驟e)之後，實施步驟f):在步驟f) 中，基於採集到的這些分析數據製圖，所述圖表示所述壁(PA)的表面指示的位置和取向。
6. 根據權利要求4或5的方法，其特徵在於所述另外的分析技術可以從包含漏磁技 術和傅科電流技術的一組技術中選擇。
7. 根據權利要求1至6中任一項的方法，其特徵在於通過使至少一個探頭(SU)相對 於所述軸(AE)縱向移動和/或通過用至少一個探頭(SU)電子掃描來分析所述壁的第一、 第二、以及必要時第三段中的每一段。
8. 根據權利要求l至7中任一項的方法，其特徵在於在步驟b)、c)、e)至少之一中， 通過驅動所述軸(AE)相對於探頭(SU)旋轉來獲得所述軸(AE)相對於探頭(SU)的不同相 對角度位置。
9. 根據權利要求l至8中任一項的方法，其特徵在於在步驟b)、c)、e)至少之一中， 通過驅動至少一個探頭(SU)相對於所述軸(AE)旋轉來獲得所述軸(AE)相對於探頭(SU) 的不同相對角度位置。
10. 根據權利要求l至9中任一項的方法，其特徵在於包括一個步驟g):在步驟g)中， 將步驟d)中獲得的圖中的數據和從與被控制軸同類型但無缺陷的第一標準軸獲得的第一 標準圖的數據進行比較，以便只保留表示在所述第一標準圖中不存在的回波指示的數據， 從而製成校正圖。
11. 根據權利要求l至10中任一項的方法，其特徵在於包括一個步驟h):在步驟h)中， 將步驟d)或g)中獲得的圖的數據和從與被控制軸同類型但帶有已知缺陷的第二標準軸獲 得的第二標準圖的數據進行比較，以便只保留表示所述第二標準圖中存在的已知缺陷的回 波指示的數據，從而製成缺陷圖。
12. 根據權利要求l至ll中任一項的方法，其特徵在於包括一個步驟i):在步驟i)中，將步驟d)或g)中獲得的圖的數據的幅度和選定的幅度閾值進行比較，以便只保留表示其 幅度大於所述幅度閾值因而表明有缺陷的回波指示的數據，並且製成缺陷圖。
13. 根據權利要求12的方法，其特徵在於在檢測到大於所述幅度閾值的幅度時產生警報。
14. 根據權利要求l至13中任一項的方法，其特徵在於包括一個步驟j):在步驟j)中，在屏幕(EC)上顯示至少一個圖。
15. 根據權利要求1至14中任一項的方法，其特徵在於使用適於沿可變角度的單一方向發射超聲波的探頭(su)。
16. 根據權利要求15的方法，其特徵在於所述角度在相對於縱向或橫向大約0。至大 約70°之間變化。
17. 根據權利要求1至14中任一項的方法，其特徵在於使用相控陣類型的探頭(SU)，該探頭適於沿一個選定角扇區內的方向發射超聲波。
18. 根據權利要求15的方法，其特徵在於所述角扇區包含在相對於縱向或橫向大約0°至大約70°之間。
19. 一種車軸控制設備，其特徵在於包括i)控制臺(BC)，被配置為用於接納管形車軸 (AE)，該管形車軸(AE)具有呈現已知且可變內和外半徑剖面的壁(PA) ;ii)至少一個超聲 探頭(SU)，被配置為用於在一個選定的角扇區內分析所述壁(PA)的至少一個選定段，從而 採集分析數據；iii) 一些控制裝置(MC)，被配置為用於操縱控制臺(BC)，以便將每個探頭 (SU)放置在所述壁(PA)的外表面(SE)或內表面(SI)的根據所述壁(PA)的剖面、必要時 還根據所述軸(AE)的尺寸選定的第一位置上，以便所述探頭(SU)分別在沿相反的第一和 第二縱向或橫向取向的至少一個第一和至少一個第二選定角扇區內分析所述壁(PA)的至 少一個第一和至少一個第二選定段，從而採集所述軸(AE)相對於探頭(SU)的不同相對角 度位置的分析數據；iv) —些處理裝置(MT)，被配置為用於基於採集到的所述分析數據制 圖，所述圖表示所述壁(PA)內回波指示的位置及橫向或縱向取向。
20. 根據權利要求19的設備，其特徵在於所述控制裝置(MC)被配置為第一次控制至 少一個探頭(SU)相對於所述壁(PA)的外表面(SE)的相對移動，以便所述探頭(SU)採集 所述軸(AE)相對於它(SU)不同相對角度位置的分析數據；然後第二次控制至少一個探頭(SU)相對於所述壁(PA)的內表面(SI)的相對移動，以便所述探頭(SU)在沿選定的縱向或 橫向取向的至少一個第三選定角扇區內分析所述壁(PA)的至少一個第三選定段，從而採 集到所述軸(AE)相對於所述探頭(SU)的不同相對角度位置的其它分析數據，其特徵還在 於所述處理裝置(MT)被配置為基於採集到的所述分析數據製圖，所述圖表示所述壁(PA) 內回波指示的位置和取向。
21. 根據權利要求19或20的設備，其特徵在於所述控制裝置(MC)被配置為i)用 於至少第一次控制至少一個探頭(SU)相對於所述壁(PA)的外表面(SE)或內表面(SI)的 相對移動，以便所述探頭(SU)在一個沿縱向取向的角扇區內進行超聲分析，並採集分析數 據，而所述處理裝置(MT)則基於所採集到的所述分析數據製圖，所述圖表示回波指示的橫 向取向和位置；ii)然後至少第二次控制至少一個探頭(SU)相對於所述壁(PA)的外表面 (SE)或內表面(SI)的相對移動，以便所述探頭(SU)在一個沿橫向取向的角扇區內進行超 聲分析並採集分析數據，而處理裝置(MT)則基於所採集到的所述分析數據製圖，所述圖表 示回波指示的縱向取向和位置。
22. 根據權利要求19至21中任一項的設備，其特徵在於包括表面分析裝置，被配置為 利用不同於基於超聲波的技術的另外的分析技術，分析所述壁(PA)的至少外表面(SE)，以 便採集所述軸(AE)相對於探頭(SU)的不同位置的分析數據。
23. 根據權利要求22的設備，其特徵在於所述處理裝置(MT)被配置為基於所述表面 分析裝置(MAS)採集到的所述分析數據製圖，所述圖表示壁(PA)的表面指示的位置和取 向。
24. 根據權利要求22或23的設備，其特徵在於所述表面分析裝置是從包括漏磁分析 裝置和傅科電流分析裝置的一組裝置中選擇的。
25. 根據權利要求19至24中任一項的設備，其特徵在於包括移動裝置(MD)，所述移動 裝置(MD)被配置為使至少一個探頭(SU)沿縱向相對於所述軸(AE)移動，其特徵還在於 所述控制裝置(MC)被配置為控制所述移動裝置(MD)，以便所述移動裝置(MD)使至少一個 探頭(SU)沿縱向相對於所述軸(AE)移動，以便所述探頭(SU)分析所述壁(PA)的所述第 一、第二、以及必要時第三段中的至少一部分。
26. 根據權利要求19至25中任一項的設備，其特徵在於所述控制裝置(MC)被配置為 利用至少一個探頭(SU)進行電子掃描，以便所述探頭(SU)分析所述壁(PA)的所述第一、 第二、以及必要時第三段中的至少一部分。
27. 根據權利要求19至26中任一項的設備，其特徵在於所述控制臺(BC)被配置為驅 動所述軸(AE)相對於每個探頭(SU)旋轉，以便定義所述軸(AE)相對於每個探頭(SU)的 不同相對角度位置。
28. 根據權利要求19至27中任一項的設備，其特徵在於所述控制臺(BC)被配置為驅 動至少一個探頭(SU)相對於所述軸(AE)旋轉，以便定義所述軸(AE)相對於所述探頭(SU) 的不同相對角度位置。
29. 根據權利要求19至28中任一項的設備，其特徵在於所述處理裝置(MT)被配置 為將從所述被控制軸(AE)獲得的圖的數據和從與被控制軸同類型但無缺陷的第一標準軸 獲得的第一標準圖的數據進行比較，並只保留表示在所述第一標準圖中不存在的回波指示 的數據，從而製成校正圖。
30. 根據權利要求19至29中任一項的設備，其特徵在於所述處理裝置(MT)被配置 為將從所述被控制軸(AE)獲得的圖的數據和從與被控制軸同類型但帶有已知缺陷的第二 標準軸獲得的第二標準圖的數據進行比較，並只保留表示所述第二標準圖中存在的已知缺 陷的回波指示的數據，從而製成缺陷圖。
31. 根據權利要求19至30中任一項的設備，其特徵在於所述處理裝置(MT)被配置 為將從所述被控制軸(AE)獲得的圖的數據的幅度和選定的幅度閾值比較，並只保留表示 其幅度大於所述幅度閾值並表明有缺陷的回波指示的數據，並且製成缺陷圖。
32. 根據權利要求31的設備，其特徵在於所述處理裝置(MT)被配置為在檢測到大於 所述幅度閾值的幅度的情況下產生警報。
33. 根據權利要求19至32中任一項的設備，其特徵在於包括一個屏幕(EC)，用於顯示 所述處理裝置(MT)製成的至少一些所述圖。
34. 根據權利要求19至33中任一項的設備，其特徵在於所述探頭(SU)適於沿可變角度單向發射超聲波。
35. 根據權利要求34的設備，其特徵在於所述角度在相對於縱向或橫向大約0。至大 約70°之間的範圍內變化。
36. 根據權利要求19至33中任一項的設備，其特徵在於所述探頭(SU)是相控陣類 型的，適於沿一個選定角扇區內的方向發射超聲波。
37. 根據權利要求36的設備，其特徵在於所述角扇區包括在相對於縱向或橫向大約 0°至大約7Q。之間。
全文摘要
一種車軸控制設備，包括i)控制臺(BC)，用於接納管形車軸(AE)，該管形車軸(AE)具有呈現已知且可變內和外半徑剖面的壁(PA)；ii)至少一個超聲探頭(SU)，用於在一個選定的角扇區內分析所述壁(PA)的至少一個選定段，從而採集分析數據；iii)一些控制裝置(MC)，用於操縱控制臺(BC)，以便將每個探頭(SU)放置在所述壁(PA)的外表面(SE)或內表面(SI)的根據所述壁(PA)的剖面、必要時還根據所述軸(AE)的尺寸選定的第一位置上，以便所述探頭(SU)分別在沿相反的第一和第二縱向或橫向取向的至少一個第一和至少一個第二選定角扇區內分析所述壁(PA)的至少一個第一和至少一個第二選定段，從而採集所述軸(AE)相對於探頭(SU)的不同相對角度位置的分析數據；iv)一些處理裝置(MT)，用於基於採集到的所述分析數據製圖，所述圖表示所述壁(PA)內回波指示的位置及橫向或縱向取向。
文檔編號G01N29/26GK101765768SQ200880100723
公開日2010年6月30日 申請日期2008年6月16日 優先權日2007年6月21日
發明者A·諾埃爾, F·勒薩熱, R·諾蓋依拉·德波拉 申請人:V&M法國公司