超声测量的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及超声测量。
【背景技术】
[0002]在许多情况下，能够识别表面沉积物或膜的出现或增长或者能够表征沉积物的属性会是有用的。理解这些效果在诸如车辆发动机组件或轴承之类的机器组件中特别重要，并且在测试诸如润滑系统之类的相关联系统的性能时也会是有用的。例如，这些事情会影响到性能。在其它情况下，能够获得有关漆面沉积物或其它涂层的信息是有用的。
【发明内容】
[0003]本发明的示例提供了一种超声测量的方法，该方法包括步骤:
[0004]使得超声信号被传送至物体；
[0005]使得所传送的超声信号的回声得以从该物体被接收；
[0006]对该回声进行测量；以及
[0007]与另一个回声进行比较以提取出与处于该物体表面的附加材料有关的信息。
[0008]术语“附加材料”是指在该物体被使用的同时作为沉积物形成于表面上的材料，或者被有意作为沉积物应用于表面的材料，诸如漆面或其它涂层。在使用期间，该附加材料可能有所增长或者可能通过磨损、侵蚀、化学处理或者以其它方式而被去除。
[0009]能够如之前所述的那样对回声反复测量以便进行比较从而提取出有关附加材料的信息。可以对该回声的频谱进行测量以便与另一个频谱进行比较。可以通过比较频谱的形状来提取信息。频谱形状的比较可以被用来表征附加材料的成分。在没有附加材料的情况下在该物体中所测量到的回声的频谱可以从后续测量的回声的频谱中被减去以创建用来表征该附加材料的差异频谱。该差异频谱可以指示该附加材料的材料。该回声的频谱可以通过FFT分析而获得。
[0010]可以做出指示回声中所返回的能量的测量。该能量测量可以被用来指示该附加材料的厚度。该能量测量可以通过测量该回声的最大振幅来进行。该能量测量可以通过测量该回声的最大和最小数值之间的差值来做出。该能量测量可以通过积分过程来做出。该积分可以在时域中被应用于该回声。该积分可以被应用于该回声的FFT。
[0011]所传送的超声信号可以包括频率的频谱。所述另一个回声可以是之前从相同物体所测量的回声。所述另一个回声可以是从变化的数学模型所得出的回声。该数学模型可以基于该物体和处于表面的附加材料的几何和材料特性。
[0012]传送和接收的步骤可以被反复进行以测量多个回声，该多个回声被组合以便与所述另一个回声进行比较。
[0013 ]该物体可以是具有发动机内的表面的部分。
[0014]所传送的信号可以包括处于0.5MHz和10MHz之间的频率一诸如1MHz—的超声。
[0015]本发明的示例还提供了一种用于进行物体的超声测量的装置，包括:
[0016]传送器，其能够进行操作以将超声信号传送至物体；
[0017]接收器，其能够进行操作以从该物体接收所传送的超声信号的回声；
[0018]该装置能够进行操作以对该回声进行测量，并且与另一个回声进行比较以提取出与处于该物体表面的附加材料有关的信息。
[0019]能够如之前所述的那样对回声反复测量以便进行比较从而提取出有关附加材料的信息。可以对该回声的频谱进行测量以便与另一个频谱进行比较。该装置能够进行操作以通过比较频谱的形状来提取信息。频谱形状的比较可以被用来表征附加材料的成分。在没有附加材料的情况下在该物体中所测量到的回声的频谱可以从后续测量的回声的频谱中被减去，以创建用来表征该附加材料的差异频谱。该差异频谱可以指示该附加材料的材料。
[0020]该传送器能够进行操作以传送包括频率的频谱超声信号。
[0021 ]该装置能够进行操作以通过FFT分析而获得该回声的频谱。
[0022]可以做出指示回声中所返回的能量的测量。该能量测量可以被用来指示该附加材料的厚度。该能量测量可以通过测量该回声的最大振幅来做出。该能量测量可以通过测量该回声的最大和最小数值之间的差值来做出。该能量测量可以通过积分过程来做出。该积分可以在时域中被应用于该回声。该积分可以被应用于该回声的FFT。
[0023]所述另一个回声可以是之前从相同物体所测量的回声。所述另一个回声可以是从变化的数学模型所得出的回声。
[0024]该装置能够进行操作以重复该传送和接收的步骤以测量多个回声，并且能够进一步进行操作以将该多个回声组合从而与所述另一个回声进行比较。
[0025]该物体可以是具有发动机内的表面的部分。
[0026]该传送器能够进行操作以传送包括处于0.5MHz和10MHz之间的频率一诸如1MHz—的超声的信号。
[0027]在另一个方面，本发明的示例提供了一种软件，当被安装在计算机系统上时，该软件能够进行操作以执行以上所给出的方法的整体或任意部分。
【附图说明】
[0028]现在将参考附图仅通过示例对本发明的示例更为详细地进行描述，其中:
[0029]图1是被用来测量物体的超声测量装置的简单示意图；
[0030]图2(a)和(b)分别图示了图1的装置在随单层材料使用时所接收到的示例回声信号以及该回声的快速傅里叶变换(FFT);
[0031]图3是利用相关联的超声测量装置而通过主体和表面沉积物层的部分且示意性的截面图；
[0032]图4(a)和(b)分别图示了图3的装置所接收到的示例回声信号以及该回声的FFT;
[0033]图5图示了从图3的部署形式利用表面沉积物层的不同材料所获得的频率响应;和
[0034]图6图示了来自具有不同厚度的表面沉积物层的物体的能量测量。
【具体实施方式】
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[0036]图1图示了用于对物体12进行超声测量的装置10。装置10包括传送器14，其能够进行操作以将超声信号(以16指示)传送至物体12之中。接收器18能够进行操作以从物体12接收所传送信号16的回声(以20指示)。装置10能够进行操作以如所描述的对回声20进行测量，并且做出与另一个回声的比较从而提取出与处于物体12的表面15的附加材料的沉积物有关的ig息O
[0037]在该示例中，物体12是材料的主体，其在使用中与第二物体13相关联，物体12、13之间在使用期间存在相对运动。示例包括具有发动机内的表面的部分，诸如动力气缸组件、活塞和气缸衬垫配件、轴承等。在使用期间，即使并不存在第二物体13，在表面15也可能发生变化。例如，通过吸收或其它过程，化学沉积物(未示出)可能在表面15上增长。碳氢化合物薄膜可以作为发动机内的焦化的结果而形成。发动机油在遇到热的表面时会形成碳氢化合物沉积和/或热派生薄膜。物体12、13之间的滑动或滚动接触，或者其它表面交互会导致表面15处的摩擦膜的增长。附加材料可能以漆面或其它表面涂覆的形成出现。该附加材料也可以由于磨损、侵蚀、化学处理或者以其它方式而被随时间被去除。
[0038]传送器14和接收器18是能够向物体12之中注入超声信号并且接收回声的类型的换能器。例如，换能器14、18可以是压电陶瓷换能器。在该示例中，出于将会显而易见的原因，换能器14、18结合至物体12以便确保换能器14、18与物体12之间的持久对接。在附图中图示了单独的换能器14、18，但是所预见到的是，可替换地能够出于其二者的目的而使用单个收发器换能器。
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