专利名称：在涡流检验系统中用于纵向缺陷检验的方法和算法的制作方法
技术领域：
本发明涉及采用涡流技术的部件检验，并且更具体地，涉及处理来 自涡流探头阵列的信号。
技术背景在整个说明书中，对相关技术的任何描述绝对不应当视为承认这种 技术为广泛公知的，或者形成了该领域公知常识的 一部分。涡流检-睑(inspection)通常用于4企测诸如管或钢坯的所制造的部 件中的缺陷。 一般被称为涡流探头的检验线圈被定位成靠近要检验的工 件，并且采用高频交变电流来驱动，该交变电流又在测试件(test piece) 表面附近产生交变磁场。该磁场在测试件的导电表面中感应(induce) 涡流，该涡流;故涡流纟罙头感应并测量。如果缺陷或者i艮疯存在于测试件 的表面上，涡流的流动将被改变，并且该变化将很容易被涡流探头检测 到。这些电流变化的幅度和位置随后可以被分析并记录，例如，通过测 试人员的目视检查或者通过自动报警算法处理，以确定缺陷或者瑕疵的 尺寸和位置。涡流阵列系统包括多个检验线圈，布置这些线圈使得有助 于特定的检验任务。单元件和阵列探头涡流检验系统两者都要求探头在扫描前达到平 衡，以确保缺陷检测和尺寸估计是准确的。某些不可避免的变化，诸如 精确的探头放置，线圈组件之间的制造差异或者环境变量，使得不可能 对于给定表面预测涡流探头中的 一个或多个线圏感测的准确阻抗读数。 平^f是一种过程，通过该过程涡流探头中的每一线圏的参考读数被测量 并记录。然后从每一线圏感测的所有的随后测量中减去该参考值，将每 一阻抗读数的基线或者零点拉至零。使涡流探头中线圈平衡的问题复杂化的原因是测试件中逐单元地 发生改变。诸如冶金差异或几何变化的某些因素将影响每一测试件的阻 抗，并且因此导致对于相同的磁场产生不同的涡流。结果，基线测量将 随测试件而偏移。这对于精确检测缺陷并测定其大小是有问题的。涉及涡流系统中探头平衡的第二个复杂性是通常称为基线漂移的 问题。在这种情况下，例如，沿着单个测试件的扫描^各径的冶金、几何 或者温度的变化导致探头中的每个涡流线圈看到的基线阻抗读数在阻许公差内，它们可能限制涡流检验系统的灵敏度并妨碍小缺陷的检测。 在现有技术系统中，由测试件变化以及基线漂移引起的这些基线位移利用高通滤波器来消除，该滤波器将消除所测量的涡流信号的DC分量，因此将测试件的零点移动到零，而不管测试件的内在阻抗，并且仅 仅通过被测的涡流信号中的波动，该波动相应于缺陷或者瑕疵。高通滤 波器的使用是解决这些问题的一种有效方案，但是它也引入了重大的局 限性。虽然测量的涡流信号中的简短的波动将通过高通滤波器而相对不 发生改变的，相当长的缺陷，诸如可能存在于钢管或钢条上的那些缺陷， 将无疑被扭曲。这可能影响准确度，并且在一些情况下，甚至影响缺陷 或者瑕疯本身的检测。此外，不论数字实施或者在模拟电路中实施，具 有低到足以使用的截止频率的高通滤波器将需要相当多的的资源和/或 处理时间。在美国专利号4218651提出的方法中公开了这样一种方法，其利用 固定在测试头内的至少 一个涡流探头，这允许一个探头或多个探头围绕 测试件旋转。该技术及其变形已经成为标准操作规程，并且对于本领 域的技术人员而言应当是公知的。利用这种方法，与测试件的纵轴平行 的缺陷将被可靠测量，即使采用高通滤波器来处理原始的测量数据。然 而，这种方法总是要求复杂的机械装置，这将增加成本并降低测试系统 的可靠性并且大大限制检测单元的速度。此外，这种方法仅仅对于圆柱 形测试件是有用的。其它有关的以及背景技术可以在美国专利号3152302, 4203069, 3906357， 4673879, 4965519和5371462中找到。上述专利的内容在此 引入以供参考。因此，有利的是提供一种处理来自涡流阵列的信号的方法，其消除 了测试件之间的不同基线阻抗以及基线漂移的影响，同时不使实际的缺 陷数据失真。而且，如果该方法在机械上可简单实施并且有益于高扫描 速率，则是有利的。如果该新方法可应用到具有除了圓形的诸如但不局 限于椭圆形、矩形以及六边形的几何形状的横截面的条状物上，则其也 是有利的。如果该新方法可以不使用过度的系统资源或处理时间而被实 施，则其也是有利的。发明内容本公开的目的是克服与现有技术相关的问题。本公开是通过将典型 的现有技术中的涡流阵列系统的高通滤波器用被设计成迭代地消除测 试件之间的正常阻抗基线位移而不使缺陷读数失真的处理算法的系统 代替而实现上述目的。 一起使用时，下面描述的三种算法用于消除涡流 探头感测的基线偏移，同时仍然允许准确地测量纵向缺陷--沿平行于扫 描方向的测试件的表面延伸的缺陷。这三种算法的笫一种是均值分析校正(MVAC)算法，用于减小由不 同测试件的整体平均阻抗位移弓1起的基线偏移的范围，并且仅仅当使用 涡流阵列探头时该算法是有用的。MVAC算法将涡流阵列中每一元件测量 的阻抗值进行平均——排除了那些位于设定范围之外的可能代表合理 缺陷或瑕疯的测量——并且使来自每一元件的原始数据读数位移该平 均阻抗值。在本公开的优选实施例中，该平均阻抗值对于每个测试件计 算一次，并且测试件上的所有随后测量都位移该数值。通过这种方式， 将进行粗略的调整，以将涡流阵列探头中每一元件所感测的基线阻抗移 动到更靠近阻抗平面内的零点，从而大大减小测试件之间潜在基线位 移。第二种偏移校正算法为有限初始值校正(LIVC)算法，其专门用于 减小涡流阵列探头中的每一元件所感测的阻抗读数的分散性。和MVAC 算法不同，LIVC算法对于单元件和涡流阵列探头都是有用的。LIVC算 法利用一对操作者定义的平移因子，以便将阻抗读数位移到更靠近阻抗 平面中的零点。在本发明的优选实施例中，LIVC算法对每个测试件运行 一次，并且为涡流探头阵列中的每一元件定义一对平移参数 (translation parameter )。这些平移参数然后^皮用于调节测试件的所 有随后测量。第三种算法为有界迭代偏移校正(BIOC)算法，该算法专门用于对 抗基线漂移。B10C算法利用固定数值的步长迭代地将来自每次测量的阻 抗读数朝向阻抗平面中的零点调节。这些调节步长的数值称为斜率值， 由测试员根据测试条件进行设定，并且通常被选择为预期基线漂移的平 均斜率的两倍。每当读数的幅度位于预设阈值的边界之外时，通过暂停 迭代调节将缺陷测量保存在BIOC算法冲。该阈值由测试员根据测试条 件来设定，并且通常被设置为刚好低于报警门限(alarmgate)的数值。 如同LIVC算法一样，BIOC算法可以用于单元件以及阵列探头系统。本公开也提供了 一系列涡流探头平衡或者归零算法，这些算法专门被设计成有助于本公开的方法。这些方法与BIOC、 MVAC和LIVC算法一 起提供了 一种全面的涡流检验系统，该系统优化用于检查平行于扫描轴 的细长缺陷，该细长缺陷在本公开中^皮称为纵向缺陷。因此，本公开的目的是提供一种用于处理和解释从涡流阵列探头检 验系统获取的数据的方法，该方法消除了基线偏移以及基线漂移的问 题，而不会损害对纵向缺陷的检测。本公开的另一目的是该方法在机才成上可简单地实施，并且不要求涡 流探头相对于测试件旋转。本公开的又一 目的是提供一种以有助于采用这些算法的系统的方 式来平tf涡流阵列探头的方法。在本公开的优选实施例中，环形涡流阵列探头围绕着测试件定位， 该测试件优选为细长条条。各个元件感测的阻抗测量首先被位移由MVAC 算法确定的平均阻抗值，随后再次在参数上(parametrically )位移由 LIVC算法确定的一组平移参数，以校正任何基线偏移，随后通过低通滤 波器处理，以降低高频噪声，并且最后由BI0C算法调节，以便继续校 正任何基线漂移。参照附图，根据本发明的以下描述，本发明的其它特点和优势将变 得显而易见。
图1为示出一种典型的涡流阵列检验系统的透视图； 图2为本公开的优选实施例的涡流检验系统的框图； 图3为均值分析校正(MVAC)算法的图形表示； 图4A-4C为有限初始值校正(LIVC)算法的图形表示； 图5A为示出有界迭代偏移校正(BI0C)算法的流程图； 图5B为有界迭代偏移校正(BI0C)算法的数学表示； 图6为将有界迭代偏移校正(BI0C)算法与典型的高通滤波器对模 拟的原始数据的效果进行比较的曲线图；图7A-7C为示出本公开的三种平衡算法的流程图。
具体实施方式
在现有技术的涡流检验系统中，在原始测量数据上使用高通滤波 器，以消除涡流探头阵列中的元件感测的任何DC偏移。该DC偏移可以来自于各种来源，诸如但不限于测试过程中的温度变化以及测试件之间 的冶金或几何差异，并且可以不利地影响检验过程。高通滤波器非常适于消除该DC偏移，然而，在某些条件下，该相同的滤波器可能使测量 数据失真，并且妨碍对缺陷的分析和检测。而且传统的高通滤波器不能 把测试件上相当长的缺陷从DC偏移中区分开，大大增加了根本不能检测出缺陷的可能性。本公开的方法组合起来消除这种高通滤波器的需要。
图1示出了一种采用本公开的方法的典型涡流检验系统。多个涡流 线圈101被布置在绕测试件103的环形阵列102中。该测试件103被显 示成具有两个缺陷。第一缺陷105为相对较小的缺陷，垂直于涡流探头 扫描方向定向，并且在该缺陷上获取的扫描数据将有可能通过现有技术 的涡流检验系统的高通滤波器而不会发生重大失真。然而，第二缺陷10 4 相当长，并且平行于涡流探头扫描方向定向。在该第二缺陷104的情况 下，从扫描中获得的数据将很可能由于使用高通滤波器而失真。
接口电缆106将来自设备组件107的激励信号传送到涡流阵列102 并且将涡流阵列102感测的测量信号传送回该设备组件107,在设备组 件107将使用本发明的方法处理所接收的数据。根据涡流检验系统的复 杂性，设备组件107通常为手持式设备或基于PC的系统。
图2通过使用简化框图示出了本公开的优选实施例，其将在图1的 涡流检验系统内运行。尽管本公开下面的讨论专门谈及图2中示出的实 施方式，但本公开并不限于此。本公开的方法可应用到其它实施方案， 包括但不限于没有低通滤波器212的实施方式以及其中MVAC算法206 在每一测试件201上运行多于一次的实施方式。本发明的方法也可应用 到其它的涡流探头阵列配置中，诸如但不限于线性的、楔形的以及矩形 的和其它测试物体，诸如但不限于管焊缝(pipe weld)、金属板以及 有形状的耦合件。
当涡流阵列探头202扫描测试件201时，从其接收的测试信号通过 模拟电路204而被处理并数字化。用于处理并数字化来自涡流阵列探头 202的原始模拟信号的许多方法对于本领域技术人员是公知的，并且不 专门限于本公开的方法。接近传感器203检测新测试件的前沿，并且警 告接近检测器块205。接近检测器块随后将使得来自MVAC算法块206和 LIVC算法块209的新调节参数能够分别加载到寄存器207和210中。MVAC算法块206粗略测量新测试件的基线阻抗，并且该数值——在 本公开中被称为平均阻抗位移值一_用于使随后的每一个数据点移位， 补偿新测试件上存在的整体平均阻抗变化。LIVC算法块209为涡流探头 阵列202中的每一个元件计算一组平移参数，并且使用这些数值调节随 后的每个读数，大大减小了涡流探头阵列的不同元件之间测量读数的分 散性。MVAC算法206和LIVC算法209以及平均阻抗位移值和LIVC平移 参数之间的相关性在下面随后的部分中详细讨论。数字化的数据通过低通滤波器块212,以消除涡流阵列探头202感 测的任何高频噪声。随后通过由BIOC算法213计算的偏移校正因子来 调节滤波后的数据。BIOC算法213迭代地调节测试件201的基线阻抗(如 涡流阵列探头202感测的)至阻抗平面中的零点。为了防止潜在的缺陷 数据失真，当数据读数超过指定阈值时，暂停该迭代调节过程。下面在 随后的部分中详细讨论BIOC算法213以及校正因子的计算。一旦被BIOC算法213校正，经过调节的探头数据继续传到设备电 路216，在设备电路216它可以被其它数字信号处理算法分析，显示给 用户，储存起来供以后分析，或者相对于报警算法而进行核对。MVAC算法测试件之间的整体基线阻抗变化的 一 个重要来源来自于测试件本 身之间的冶金和几何变化。即使在测试前采用精确的标准或者参考平台 (golden unit)来完全校准并平纟軒涡流阵列抬:马全系统的理想情况下，例 如，制造工艺的变化或环境温度的改变将无疑会导致涡流探头感测的基 线阻抗的差异。这些不可避免的阻抗差异代表对涡流检验系统敏感度的 重大阻碍，并且因此在每个新测试件开始时，需要一种算法来最小化这 些整体平均阻抗位移。图3示出了该新算法，在本公开中称为均值分析校正(MVAC)算法。 当新测试件被涡流检验系统的接近传感器检测时，来自涡流探头阵列的 每一元件的阻抗测量被平均，以计算新测试件的基线阻抗值——由虚十 字302来表示。为了防止测试件中的任何缺陷或者损坏的阵列元件错误 地使该计算值偏离，仅仅那些落入由虚线圈301表示的预定范围内的读 数被包含在计算中。黑色圆圏304代表在该计算中使用的读数。灰色圆 圈305代表可能的缺陷或者不好的读数，并且从该计算中去除。通过取有效阻抗读数的均值或中值来计算平均阻抗位移值，该值代表计算的基线阻抗值302和阻抗平面中的"零点"之间的增量，由实十 字303表示。然后对于测试扫描的剩余部分将在测试件上进行的所有随 后测量(包括预定范围301外的那些)都位移该增量值。如可以从图3 中看到的，该位移大大减小了新测试件的基线阻抗偏移。 LIVC算法如可以从图3看到的，MVAC算法是一种将涡流探头阵列的元件所感 测的整体平均阻抗位移到阻抗平面303中的零点的有效方法。然而，来 自每一元件的各个阻抗读数304仍然广泛地分散于零点303周围。这种分散为涡流探头中的每一单个元件感测的局部冶金和几何变化的结果。 需要一种算法在单个元件的基础上来调节测试件之间的这些偏移变化。图4A-4C刚好示出了这种算法有限初始值校正(LIVC)算法。与MVAC算法 一起使用，LIVC算法可以用于通过最小化阻抗平面中的测量分散性而进 一 步减小涡流测量数据的基线偏移。图4A表示已经由MVAC算法处理过的测量数据。阻抗平面401中的 每个黑色圆圏402代表来自涡流探头阵列的元件的阻抗测量。由MVAC 算法进行的校正已经确保了阻抗读数一般以零点403为中心，然而在测 量读数402之间仍然存在相当大的分散性。图4B示出了 LIVC算法的应用。由测试员来设定一对称为X 4(M和 Y 405的平移因子。如可以从图4B中所看到的，X平移因子404在阻抗 平面401内定义了关于垂直轴对称的矩形区域406,,并且Y平移因子 405定义了关于水平轴对称的类似区域407。这些平移因子用于在参数 上调节每一阻抗读数402,并且为涡流探头阵列中的每一元件定义一组 平移参数——由箭头408和409表示。落在阴影区域406和407之外的 测量在水平方向和垂直方向上朝着零点403分别^皮位移X 404和Y 405 平移因子。落入水平阴影区域407内而未落入垂直阴影区域406内的测 量在垂直方向被位移到水平轴，并且在水平方向上朝着零点位移X平移 因子404。同样地，落在垂直阴影区域406内而未落入水平阴影区域407 内的测量在水平方向上^皮位移到垂直轴，并且在垂直方向朝着零点位移 Y平移因子405。最后，落在水平阴影区域407和垂直阴影区域406内 的测量精确地^皮位移到零点403。探头每次位移的幅度和方向——这是 涡流探头阵列中的每 一 元件独有的——被定义为用于每 一 元件的平移 参数，并且再次最好用箭头408和409表示。在本发明的优选实施例中，LIVC算法对每个测试件运行一次，储存用于涡流探头阵列的整组平移参 数，并且对于测试扫描的剩余部分，通过那些参数调节所有随后的读数。图4C表示已被LIVC平移参数调节后的测量数据。测量读数402仍 以零点403为中心，但是现在更紧紧地聚集在该点周围，大大减小了基 线偏移。BIOC算法MVAC和LIVC算法共同工作，以校正涡流阵列^H睑系统中不同测试 件之间的任何基线阻抗变化。然而，它们对于校正沿着各个测试件的扫 描轴观察到的阻抗变化丝毫不起作用。沿着测试件扫描轴的阻抗非一致 性可以导致通称为基线漂移的现象，其中涡流探头感测的基线阻抗趋于 在扫描过程中在阻抗平面内漂移。在系统中没有对此进行校正的高通滤 波器，需要一种新的算法来专门解决基线漂移。通过以由恒定的预定斜率值定义的较小的迭代步长朝着阻抗平面 中的基线或者零点驱动从涡流探头阵列中的每个元件所感测的数据信 号，来执行有界迭代偏移校正(BIOC)算法。对于幅值大于预定阔值因而 暗示有潜在缺陷的测量，暂停该驱动调节以保存测量数据。该斜率值通 常被选择为预期的基线漂移的平均斜率的两倍。对于给定的测试设置， 这对于测试员而言是公知的数值，并且当首次安装涡流检验系统时通常 根据经验确定。该阈值通常被选择为刚好低于报警设置的数值，以提供 被视为基线漂移误差的读数与被视为合理缺陷的读数之间的某种滞后。 再次，当涡流检验系统被首次安装时，该阈值和报警设置之间所要求的 增量通常根据经验确定。通过消除或大大降低测量信号上的高频噪声， 使用低通滤波器(如图2所示)可以大大降低该阈值和报警设置之间的 所要求的增量。图5A以流程图的方式给出了 BIOC算法，而图5B以数学方式给出 了该算法。这些图中的任一个或者两个都应当^f皮用于帮助下面对BIOC 算法的详细讨i仑。在每次测量后，校正因子(Cn)被加到原始数据点(Xn)上以产生 校正值(Yn)。在算法的第一循环中(n=0),基于第一原始数据点(X。) 的符号初始化校正因子(C。)。如果第一原始数据点(X。)为正，代表 读数高于基线或者处于阻抗平面的上部两个象限内，则校正因子(C。) 被初始化到负的预设斜率值(-S)。如果笫一原始数据点(X。)为负，代表读数低于基线或者位于阻抗平面的下部两个象限内，则校正因子(c。)被初始化到预设的斜率值(s)。在正常条件下——当先前的校正数值()的幅度处于设定的阈值范围内时——每次被加到原始数据点(X )之前调节校正因子(Cn)。这种调节是基于先前校正值(Yn—J的符号。如果先前的校正值(Yd)为正，代表读数高于基线或者处于阻抗平面的上部两个象限内，则将校正因子(Cn)减小斜率值。如果先前的校正值(Yh)为负，代表读数低 于基线或者处于阻抗平面的下部两个象限内，则将校正因子(Cn)增加 斜率值。通过这种方式，涡流探头所感测的任何信号漂移，正的或者负 的，将在最初几次测量过程中被抵偿掉。与该正常运算相反，当先前的校正值(Yn—!)的幅度位于设定的阈值 范围之外——很可能暗示测试件中的缺陷——不对校正因子(Cn)进行 调节，并且使用先前的校正因子值(Cw)。通过这种方式，校正算法将 保存任何潜在的缺陷数据，同时仍维持DC偏移补偿。图6通过将模拟的阻抗读数绘图为一维标量值(来自涡流探头阵列 中的单个元件的信号的垂直分量)用图形示出了 BI0C算法的功能。短 的虚曲线601代表原始的未校正的数据，其显示了稳定的并且恒定的基 线漂移(大约0.1计数(count) /测量)。实曲线602代表采用BI0C 算法校正过的模拟数据。对于最初的四十次测量，基线漂移被补偿，并 且基线阻抗被保持在零点附近，并且保持在那里直到检测到缺陷。在那 个点(在测量#40处)，偏差校正调节值保持恒定，并且不改变缺陷数 据测量，如可通过将实曲线602的形状与短虚曲线601的形状在测量#40 和测量#58之间对比而观察到的。注意缺陷一旦通过，重新开始对校正 值的迭代调节，并且基线偏移4艮快返回到零点。为了对比，长的虚曲线 603代表通过典型的高通滤波器处理过的模拟数据。基线漂移被消除了 ， 但测量# 4 0和# 5 8之间的缺陷数据被大大失真。涡流阵列探头平衡在前面的部分中公开的MVAC、 LIVC和BIOC算法用于校正与沿着测 试件或测试件之间的阻抗变化有关的基线偏移。然而，所有的这三种算 法要求涡流测试探头在测试开始前被合理地平衡，使得可以知道涡流探 头所感测的任何相当大的基线偏移仅仅来自于测试件阻抗变化。假定是 这样，可合理地假定采用本公开算法的涡流测试系统将比现有技术的系统要求更精确的探头平衡。为了提供此，公开了下面三种涡流探头平衡 算法，这些算法执行简单，并且可以采用质量未知的测试件进行。图7A-7C通过一系列流程图示出了三种涡流探头平衡或者归零算 法。所有的这三种算法平衡了涡流阵列探头，而不需要理想的测量标准 或者参考平台，并且因此可以方便地比现有的平衡算法更经常地运行。 对于下面的论述，假定涡流检测系统已经首先被校准，使得任何实际的 缺陷——即测试件上的合理物理缺陷而非不适当的探头平衡的错误假 象——将出现在阻抗平面的正半部分。这种校准过程对于本领域技术人 员应当是公知的。釆用这种设置，信号的正包络可以用于缺陷检测，并 且其负包络可以用于涡流阵列探头平衡质量确认。图7A所示的第一种方法在其中可能并且方便地在行中扫描并且几 次旋转一个测试件的测试情形下是有用的。最初采用未确定质量的测试 件平衡涡流阵列的元件。相同的测试件随后被返回到检验过程的起点并 旋转。旋转的角度是任意的，只要单个涡流阵列元件检验与首次检验期 间不同的测试件部分即可。如果在第二次检验过程中在主要端(leading extremity)上的平衡区中^r测到细长缺陷，则丢弃测试样品，并且用 下一个测试样品重复该过程，直到在平衡区中检测不到缺陷为止。图7B所示的第二种方法在测试件可以仅浮皮测试一次并且在其首次 且唯——次测试扫描后必须立刻确定测试件质量的测试情形下是有用 的。最初使用未确定质量的第一测试件平衡涡流阵列元件。该第一个测 试件随后被视为有缺陷的并且被丟弃到废物箱(failure bin)中。第 二测试件随后被检测。如果完成了对第二测试件的扫描，而涡流探头阵 列的任何元件都未提供延伸进入阻抗平面的负半部分中的输出，则随后 第二测试件被视为通过，并且涡流探头被视为平衡。然而，如果任何一 个探头阵列测量延伸进入阻抗平面的负半部分中，则假定在第 一测试件 上出现了不合适的平衡。停止对第二测试件的扫描，并且(利用第二测 试件)重新平衡涡流阵列的元件。第二测试件随后被视为有缺陷的，并 且被丢弃到废物箱中。随后选择第三测试件，并且重复确认扫描过程。 循环继续直到在平衡循环后扫描测试件，而涡流探头阵列的任何元件不 产生负测量。图7C示出的第三种方法在测试件可以但J波测量一次4旦确定该测试 件的质量可以推迟到直到已扫描第二测试件的测试情形下是有用的。最初采用未确定质量的第 一 测试件平衡涡流阵列的元件。该第 一 测试件随后被放在一边(set aside),并且检验第二测试件。如果完成了对第的负半部分中的输出，则第一和第二测试件都被视为通过，并且涡流探 头被视为平衡。然而，如果任何探头阵列测量确实延伸进入阻抗平面的 负半部分中，则假定在第一测试件上已经发生不合适的平衡。停止对第二测试件的扫描，并且(利用第二个测试件)重新平衡涡流阵列的元件。 第一测试件随后被视为有缺陷的，并且被丟弃到废物箱中，而第二测试 件被放到一边。随后选择第三测试件，并且重复确认扫描过程。该循环 持续直到在平衡循环后扫描测试件，而涡流探头阵列的任何元件都不产 生负测量。尽管已经关于特定的实施例描述了本发明，但对本领域的技术人员 而言，许多其它的改变和修改以及其它的用途将会是显而易见的。因此， 优选地本发明不限于这里的具体公开。
权利要求
1、一种用于消除测试系统中信号漂移的影响的方法，该方法不使用高通滤波器，该方法包括仅仅当测量读数位于一定的阈值范围内时，以设定的恒定斜率值将信号漂移朝向基线校正，以放置阻碍缺陷分析。
2、 根据权利要求1的方法，包括通过平均初始阻抗测量以确定位 移常数，并且将随后的读数位移所述位移常数，来一部分一部分地减小 测量变4t。
3、 根据权利要求2的方法，包括利用初始阻抗测量的平均值来确 定位移常数。
4、 根据权利要求2的方法，包括利用初始阻抗测量的中值来确定 位移常数。
5、 根据权利要求1的方法，包括通过在参数上将测量在水平方向 和垂直方向上位移一组用户定义的平移参数，来减小测量之间的分散效 应。
6、 根据权利要求1的方法，包括利用涡流探头并且执行三种算法 的至少其中一种，以消除涡流探头感测的基线偏移，而不用掩蔽指示纵向缺陷的涡流探头数据，该缺陷沿着涡流探头的扫描方向延伸。
7、 根据权利要求6的方法，其中，涡流探头为阵列型探头，包括 多个线圏。
8、 根据权利要求6的方法，包括执行有界迭代偏移校正(BIOC)算 法，该算法迭代地将来自探头测量的阻抗读数朝着阻抗平面中的零点调 节。
9、 根据权利要求6的方法，包括执行有限初始值校正(LIVC)算的分散:。；。. 、 、 ； 、
10、 根据权利要求6的方法，包括执行均值分析校正(MVAC)算法, 该算法减小了由测试件到测试件的阻抗位移引起的基线偏移的范围。
11、 根据权利要求8的方法，其中有界迭代偏移校正(BIOC)算法利 用固定值步长。
12、 根据权利要求8的方法，包括当读数的幅度位于预设的阈值之 外时，暂停执行有界迭代偏移校正算法。
13、 一种涡流缺陷才企测系统，包括涡流阵列探头，用于感应测试物体中的涡流，并用于乂人该测试物体 获得涡流数据；处理系统，用于处理该涡流数据；以及显示系统，用于显示测试物体的测试结果；.其中，处理系统包括有界迭代偏移校正(BIOC)装置，该装置被构建 为通过迭代地将来自各次测量的阻抗读数朝着阻抗平面中的零点调节 而减小基线偏移。
14、 根据权利要求13的系统，还包括均值分析校正(MVAC)装置， 该装置被构建为减小测试物体到测试物体的平均阻抗位移引起的基线 偏移的范围。
15、 根据权利要求13的系统，还包括有限初始值校正(LIVC)装 置，该装置被构建为减小从包括涡流阵列探头的感测元件的各个元件所 感测的阻抗读数的分散性。
16、 根据权利要求13的系统，包括设置在BIOC装置前的低通滤波器。
17、 根据权利要求13的系统，其中，BI0C装置被构建为保存潜在 的缺陷数据，同时维持DC偏移补偿。
18、 根据权利要求13的系统，还包括接近检测器，该检测器感测 涡流阵列探头何时离测试物体在预定的距离内，并且用于使MVAC和 LIVC算法同步。
19、 根据权利要求13的系统，其中MVAC装置被构建为排除从MVAC 装置获得的位于与合理的缺陷或者瑕疯有关的数值的设定范围之外的 测量。
20、 根据权利要求13的系统，其中MVAC装置被构建为产生平均和 中间阻抗值之一，该平均和中间阻抗值之一对每个测试物体计算一次， 并且随后用在对测试物体的扫描中。
21、 根据权利要求13的系统，其中LIVC装置被构建成利用操作者 定义的平移因子将阻抗读数位移到更靠近阻抗平面中的零点。
22、 根据权利要求21的系统，其中平移因子包括一对分别与x和y 方向有关的因子。
23、 根据权利要求21的系统，其中平移因子包括固定的矢量。
24、 一种用于平衡涡流阵列探头的各个元件的算法，包括 在至少一个质量未知的测试件上进行平衡；并且随后扫描所述测试件以证实结果。
25、 根据权利要求24的方法，包括在单个质量未知的测试件上 进行平衡，在扫描之前相对于测试探头而旋转所述测试件。
26、 4艮据权利要求24的方法，包括以在测试后立即确定零件(part ) 质量的方式来扫描多个测试件，其中每一个测试件仅可以#皮测试一次。
27、 根据权利要求24的方法，包括以在已经扫描随后的测试件之 后确定零件(part)质量的方式扫描多个测试件，其中每一个测试件仅 可以:被测试一次。
全文摘要
本发明涉及在涡流检验系统中用于纵向缺陷检验的方法和算法。一种数据处理算法的集合，当一起使用时，适于取代涡流检验系统中的高通滤波器阶段，并且提供了一种系统，该系统被优化成检验测试件中平行于扫描轴的细长缺陷。该算法利用数学技术来消除测试件之间的基线阻抗偏移，在扫描期间校正偏移漂流，并允许仅使用一组质量未知的测试件来平衡系统。
文档编号G01N27/90GK101281169SQ200810100330
公开日2008年10月8日 申请日期2008年4月7日 优先权日2007年4月5日
发明者B·勒帕格, P·瓦尚 申请人:奥林巴斯Ndt公司