因此预见到如上述图5a和5b中所获得和示出的差异频谱可以被用来表征沉积层24的成分。例如，图5a和5b示出了如何将二氧化钛层的存在与硅胶层的存在加以区分。
[0054]预见到可能发生将影响到从回声所测量的频谱的其它效应，然而对于任何特定的设置，它们被预期是恒定的。例如，从图5a和5b所能看出的，更高的采样速度被预期将形成更优的数据分辨率。传送器14和接收器18的频率响应有可能影响所达到的结果。例如，具有宽频响应的接收器18可能能够针对沉积层24中更宽的材料范围识别特征频谱。因此，可以预期以很高的采样速率进行测量的很宽频率响应的换能器较其他备选方式能够达到更优的结果。然而，随着频率的升高超声的穿透深度可能会降低，并且这可能还会导致频谱受沉积的不均匀性的影响。
[0055]因此，上述技术被预期形成可以表示用于沉积层24的特性的指纹(fingerprint)的频谱。从物体测量的频谱可与从携带不同的已知表面沉积层的相同物体测量的另一频谱或频谱库相比较，或与由数学方式或以其它方式建模的一个或多个频谱相比较。
[0056]有关沉积增长或去除的操作
[0057]图3所示出的部署形式还可以另一种方式使用，如下所述:
[0058]在不存在任何沉积层24的情况下为主体22进行初始测量。传送器14被用于注入短的超声脉冲(例如，处于1MHz的周期为50ns的脉冲)。回声34在表面30反射之后传播至接收器18。回声34如将被描述的那样被测量以提供指示回声34中返回的能量的测量结果。这提供了图6中展示的结果图形上的第一数据点60.
[0059]沉积层24随后被应用于表面30。在该示例中，该沉积层24是在存在溶剂的情况下所应用的一层二氧化钛并且随后其被允许进行干燥。一旦沉积层24干燥，从传送器14发送另外的信号16，并且接收器18所接收的回声中返回的能量被测量以提供图6中的第二数据点62。在以上述方式进一步增加二氧化钛层之后，以相同的方式测量两个另外的数据点64和66。最后，从表面30清除二氧化钛以允许从对应于第一数据点60的部署方式收集第五数据点68，其可以被看作返回实质上相同的结果。
[0060]指示接收器18所接收的回声中返回的能量的测量可以以多种方式来实现。在一个简单的示例中，在时域中回声的振幅被记录。这允许识别最高的顶点和最深的波谷(负走向的顶点)。这些测量之间的差异可以被作为回声脉冲中的能量的粗糙测量。最高顶点的振幅可以以类似的方式被可替换地使用。
[0061]在一些情况下，回声脉冲中的能量可能在时域中扩散，使能脉冲的振幅并不与脉冲的能量强相关。因此，可以提供通过积分过程来做出能量测量，以便测量整个回声脉冲。该积分可以在时域中执行。可替代地，所接收的回声可以在频域中处理，例如通过实施FFT分析。同样，例如积分技术的多种数据技术可被应用至FFT数据，以返回指示回声中的能量的测量结果。
[0062]这些测量技术中的每一种都被发现返回了表现出与图6所示的那些相似的特性的测量结果。在图6中能够看到，随着二氧化钛层的厚度从无(数据点66)增加至第一厚度(数据点62)以及第二厚度(数据点64)，从边界30返回至接收器18的能量随着沉积物厚度的增加而减小。该趋势并未持续至第三厚度(数据点66)，这表明第二厚度(数据点64)处于或超过了二氧化钛层24的阈值厚度，存在超过该阈值厚度的额外沉积材料24(第三厚度)并不会对边界30处的交互造成影响。因此，沉积层24对于返回至接收器18的回声能量的影响在沉积层24的该厚度形成饱和。去除沉积层24以提供数据点68进一步论证了该结论。
[0063]处理在其形成饱和的沉积层24的厚度被预期受到各种因素的影响，诸如传送器14的频率(或中心频率)以及接收器18的带宽。该响应也可能与所传送信号16的能量是非线性的。我们想到更高频率的信号16可以承载更少的能量并且因此并未以那么大的程度渗透至沉积层24之中，并且因此与利用较低频率的信号16的情形相比可能使得响应在更薄的沉积层形成饱和。我们还想到所观察到的响应(能量随着厚度增加而减小并随后饱和)针对纵向波是真实的并且针对横向波也是如此。图6表示了来自纵向波的测量。
[0064]因此我们已经表明，通过以所描述的方式测量回声从而提供图6所示类型的数据点并且与另一个回声(来自图6的另一个数据点)进行比较，能够发现有关沉积层24的信息。在该示例中，该信息涉及到分层24的厚度。一些沉积物能够通过数学或其它建模技术来获得，从而允许与所测量的数据点进行比较。
[0065]如所提到的，数据点60的数值等可能被形成沉积层24的材料的实质(identity)所影响。因此，如果该材料的实质已知，则刚才描述的示例预计能够提供沉积层24的厚度的测量。如果该材料的实质未知，则我们想到该技术能够与之前的示例(图5等)相结合以允许沉积层24的材料得以被识别，此后的回声能量测量允许对分层24的厚度进行测量。
[0066]该第二示例同样示出了所测量的回声与另一个回声(其可以在之前进行测量或在之前进行建模)的比较能够被用来提取与物体表面的附加材料相关的信息。
[0067]结论性评述
[0068]这些示例说明了能够被用来提取与物体表面的附加材料相关的若干种不同类型的信息。在一个示例中，表面层的初期外观或进一步增长诸如能够由于出现有所减小的回声能量而被识别(图6)。在另一个示例中，表面层的成分能够通过回声频谱的形状变化的出现而进行表征(图5a和5b)。
[0069]各种附加材料示例都可能作为轴承或其它结构中的表面层、表面沉积或薄膜而增长，并且被预期通过以上所给出的技术进行观察。这些包括但并不局限于形成摩擦膜的那些材料。“摩擦膜”在这里意在定义由于诸如滑动或滚动接触之类的表面交互而形成薄膜的化学物质，并且其附着在其双亲磨损表面上但是具有不同的化学成分、结构和摩擦学表现。例如，摩擦膜可以包括由于通常来自清洁剂、金属钝化剂、阻蚀剂和摩擦改进剂的极压剂、抗磨剂、碱土金属碳酸盐(通常为碳酸钙)。这些来自清洁剂的极压剂、抗磨剂、碱土金属碳酸盐被认为是最为常见的形成摩擦膜的化学物质。极压剂通常在表面上沉积诸如硫化物的硫物种，耐磨剂通常在表面上形成多磷酸盐或多硫代磷酸盐薄膜。多磷酸盐或多硫代磷酸盐薄膜趋向于由二烷基二硫代磷酸锌所形成，并且硫化物则由活性硫烯烃所形成。
[0070]其它示例包括碳氢化合物沉积物、基于碳氢化合物的沉积物以及在使用期间由于各种处理所形成的其它沉积物。处理可以包括化学处理、热反应、氧化、磨损、侵蚀等。
[0071]在以上所描述的任意示例中，用于与另一个回声进行比较的所测量回声能够作为单一(瞬时)测量结果而得出。然而可能有利的是，进行反复测量(可能很大数量，诸如200)以测量多个回声而使得这些多个回声能够出于比较的目的而进行组合。这允许使用一些平均或其它统计分析来改善所获得的数据。所预见到的是，在任意实际情形中，与沉积物将在表面进行增长的速率相比，能够非常快地进行大量反复测量。
[0072]我们预见到，以上所描述的技术能够在实践中得到使用以在正常使用期间提供机器中的沉积物(包括所应用的涂层以及在使用期间出现的那些沉积物)的实时表征和厚度测量，这允许监视、维护安排和可靠性的改善。我们预见到，这些技术将成功贯穿一个温度范围。我们预见到，在一些情况下，进行比较的回声均应当已经在所测量物体内基本上相同的温度进行测量