專利名稱：無損檢查數(shù)據(jù)可視化和分析的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及工業(yè)部件的無損評估領(lǐng)域，并且更特別地涉及用于在評估時確 定工業(yè)部件的完整性所需的無損檢查數(shù)據(jù)的計算機輔助顯示、可視化和/或操控。
背景技術(shù)：
無損檢查通常被執(zhí)行以檢驗工業(yè)部件的完整性，所述工業(yè)部件例如渦輪機/發(fā)電 機葉片、磁盤和暴露于操作服務(wù)應(yīng)力的其他部件。特別地，無損檢查被進行以試圖減輕因部 件暴露于其服務(wù)環(huán)境而產(chǎn)生的材料降解引起的災(zāi)難性故障的可能性。通常由人類檢驗員來標(biāo)識和評估潛在的未來故障是否存在于受檢測部件的材料 中的指示。一般來說，檢驗員利用一種或多種無損檢查方法來獲得檢驗數(shù)據(jù)，該檢驗數(shù)據(jù)包 括受檢部件的測量。在收集數(shù)據(jù)之后，檢驗員必須花費相當(dāng)多的管理數(shù)據(jù)的時間。檢驗員 還必須花費相當(dāng)多的執(zhí)行數(shù)據(jù)分析的時間以根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)來確定，在受檢部件的材料 中是否存在不連續(xù)。如果在受檢部件中檢測到不連續(xù)，則該檢驗員必須試圖確定所檢測的 不連續(xù)的大小和程度以估計部件的總體完整性。基于檢驗結(jié)果，檢驗員還可以就部件的預(yù) 期服務(wù)壽命做出估計。執(zhí)行材料不連續(xù)確定不是一件輕松的任務(wù)。工業(yè)部件檢驗需要工程技術(shù)知識和相 當(dāng)多的檢驗部件的經(jīng)歷。甚至具有廣泛技術(shù)知識的有經(jīng)驗的檢驗員通常都被要求做出假 設(shè)，尤其在研究部件是否呈現(xiàn)出非表面不連續(xù)的時候。同樣地，習(xí)慣做法規(guī)定將安全因素結(jié) 合到由檢驗員建立的檢驗標(biāo)準(zhǔn)中，以對受檢的給定部件做出代表性的估計。就這一點來說， 通常將高度保守性和主觀性置于部件檢驗過程中。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的方面，提供用于估計和解釋關(guān)于受評估部件所收集的無損檢查數(shù)據(jù) 的系統(tǒng)、方法和/或計算機程序產(chǎn)品。最初獲取與受評估工業(yè)部件相關(guān)聯(lián)的無損檢查數(shù)據(jù)。 就這一點來說，無損檢查數(shù)據(jù)包括多個被測量，這些被測量源自測量受評估部件的狀況的 至少一種無損檢查方法，所述受評估部件的狀況包括其非表面狀況。還獲取將所收集的被 測量關(guān)聯(lián)到與受評估部件相關(guān)聯(lián)的對應(yīng)位置的位置信息。計算機處理器將被測量和對應(yīng)位置信息從沒有處于表示受評估部件圖像的格式 的數(shù)據(jù)中自動變換成由體積表示限定的作為表示受評估部件的至少一個視圖而再現(xiàn)在至 少一個顯示設(shè)備上的可視化。此外，提供可以由檢驗員利用的圖形用戶界面。圖形用戶界面與處理器交互以導(dǎo)覽體積表示，從而研究包括工業(yè)部件的非表面狀況的該工業(yè)部件的完整性。例如，可視化的 至少一個視圖可以被調(diào)整成顯示受評估部件的至少一部分的表示。還可以從檢驗員感興趣 的瑕疵中區(qū)別出表示受評估工業(yè)部件的與檢驗員不感興趣的結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的瑕疵的至少一 個視圖內(nèi)的不連續(xù)的指示。更進一步地，圖形用戶界面可以被用來測量檢驗員感興趣的每 個檢測到的不連續(xù)指示的大小、位置和定向中的至少一個。


盡管說明書以特別指出并清楚要求本發(fā)明權(quán)益的權(quán)利要求結(jié)束，但是要相信從結(jié) 合附圖的下述描述中將更好地理解本發(fā)明，在所述附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識相同的元 素，并且其中圖1是說明包括根據(jù)本發(fā)明各個方面可以被用來檢驗和/或評估工業(yè)部件的過程和/ 或資源的示例性透視圖的框圖；圖2是說明根據(jù)本發(fā)明的各個方面的檢查和分析框架的若干示例性部件的框圖，包括 用于存儲實施本發(fā)明軟件方面的計算機代碼的存儲器和/或儲存器；圖3是說明根據(jù)本發(fā)明的各個方面的檢驗和分析框架的若干示例性軟件部件的框圖； 圖4是說明根據(jù)本發(fā)明的各個方面使用圖2和圖3的檢驗和分析框架來估計受評估工 業(yè)部件的完整性的方法的流程圖；圖5是用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的各個方面的部件檢驗的用戶界面屏幕的示例性抓屏； 圖5A是圖5抓屏中的X — Z平面的視圖的圖形說明； 圖5B是圖5抓屏中的X — Y平面的視圖的圖形說明； 圖5C是圖5抓屏中的Y — Z平面的視圖的圖形說明； 圖5D是圖5抓屏中的3D體積平面的視圖的圖形說明；圖6是用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明另一些方面的部件檢驗的用戶界面屏幕的示例性抓屏； 圖6A是圖6抓屏中的X — Z平面的視圖的圖形說明； 圖6B是圖6抓屏中的X — Y平面的視圖的圖形說明； 圖6C是圖6抓屏中的Y — Z平面的視圖的圖形說明； 圖6D是圖6抓屏中的3D體積平面的視圖的圖形說明； 圖7是用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明又一些方面的部件檢驗的另一視圖；以及 圖7A是圖7抓屏中的3D體積平面的視圖的攝影說明。
具體實施例方式如本文更詳細(xì)說明的那樣，傳統(tǒng)的材料不連續(xù)確定不是一件輕松的任務(wù)。更確切 地，工業(yè)部件檢驗?zāi)壳靶枰こ碳夹g(shù)知識和相當(dāng)多的檢查部件的經(jīng)歷。此外，至少部分因為 目前可用的無損檢查方法的精度，甚至具有廣泛技術(shù)知識的有經(jīng)驗的檢驗員通常都被要求 做出假設(shè)并且將相對大的容限安全因素結(jié)合到他們的估計中。因此，通常將高度保守性和 主觀性置于部件檢驗過程中。更進一步地，使用傳統(tǒng)無損檢查方法的檢驗員必須在收集到 檢驗數(shù)據(jù)之后花費相當(dāng)多的時間和精力來在發(fā)布估計之前執(zhí)行數(shù)據(jù)簡化、數(shù)據(jù)解釋和數(shù)據(jù) 分析。這樣的話，檢查過程可能需要相對長的時間段來完成。檢查變得越復(fù)雜就需要技能 越高的操作員。
然而，根據(jù)本發(fā)明的各個方面，檢查和分析框架提供可被工程師/檢驗員用來估 計并解釋從受評估部件的無損檢查中所獲得的數(shù)據(jù)的可靠和精確工具。該框架還可以例 如通過將所收集的數(shù)據(jù)變換成可以由工程師/檢驗員操控的受評估部件的體積表示來降 低呈現(xiàn)給該工程師/檢驗員的檢驗結(jié)果的復(fù)雜性。通過使無損檢查數(shù)據(jù)的顯示和呈現(xiàn)自動 化，操作員不需要花費相當(dāng)多的時間來執(zhí)行費力的數(shù)據(jù)簡化。此外，通過使得檢驗員能夠操 控部件的體積表示，檢驗員可以發(fā)布更精確的估計。該框架還可以促進所收集數(shù)據(jù)的立即 顯示，從而使得能夠?qū)κ茉u估部件執(zhí)行初步工程分析，或者所收集的數(shù)據(jù)可以被保留以便 后續(xù)處理。就這一點來說，可以收集一段時間內(nèi)的無損檢查數(shù)據(jù)，從而可以在由檢驗員執(zhí)行 的結(jié)構(gòu)完整性分析中考慮歷史信息。根據(jù)本發(fā)明的另一些方面，來自多個傳感器和/或來自多種無損檢查方法的數(shù)據(jù) 可以被融為一體以進一步幫助工程師/檢驗員估計受評估部件的結(jié)構(gòu)完整性。更進一步 地，可以即時實施不同傳感器測量和/或來自不同方法的測量的融合以促進與檢驗員的交互?，F(xiàn)在參考附圖并且特別地參考圖1，框圖10說明包括可以被用來根據(jù)本發(fā)明的各 個方面檢驗和/或估計工業(yè)部件12的過程和/或資源的示例性透視圖。一般來說，檢驗員 可以周期性地執(zhí)行無損評估以估計工業(yè)部件12對于其預(yù)期服務(wù)環(huán)境中的服務(wù)的適合性。 以說明而非限制的方式，工業(yè)部件12可以包括發(fā)電機部件，例如渦輪機/發(fā)電機葉片、磁盤 等。就這一點來說，部件12被檢驗/再次檢驗的周期可以在每幾年或更小的量級上。可替 換地，部件12被檢驗/再次檢驗的周期可以在高達十年或更多的每幾年的量級上?？赡苡?響給定的再次檢驗周期的因素可以包括例如先前檢驗結(jié)果、服務(wù)中應(yīng)力的大小和工業(yè)部件 12的使用、以及其他因素。當(dāng)執(zhí)行部件評估時，檢驗員可以利用一種或多種無損檢查方法14來獲得檢驗數(shù) 據(jù)。檢驗員使用所獲得的檢驗數(shù)據(jù)以及可選的所獲得的其他信息來確定在工業(yè)部件12中 是否存在可檢測的指示該工業(yè)部件12的故障或未來故障的可能性的指示符一例如不連續(xù) (即瑕疵)。每種無損檢查方法14利用“無損”技術(shù)，例如實質(zhì)上不影響受檢部件12的使用 壽命的檢測技術(shù)。與渦輪機/發(fā)電機部件的上述示例一致，無損檢查方法14可以用作磁盤 孔檢驗、葉片附件檢驗、葉片根部檢驗、實心轉(zhuǎn)子檢驗、發(fā)電機轉(zhuǎn)子重新評定以及在相關(guān)渦 輪機/發(fā)電機的服務(wù)壽命期間執(zhí)行的其他任務(wù)的完整過程。本文更詳細(xì)地描述若干示例性 的無損方法。在某些應(yīng)用中應(yīng)認(rèn)識到，不是所有不連續(xù)都將影響工業(yè)部件12的服務(wù)壽命，或者 以其他方式需要立即行動。這樣的話，檢驗員可以收集、聚集、評估、處理、存檔或者以其他 方式考慮就一些方面而采集的數(shù)據(jù)，所述方面例如是與工業(yè)部件12有關(guān)的特征或特性。例 如，檢驗員可以實施材料研究16，該材料研究16收集與工業(yè)部件12的材料組分相關(guān)聯(lián)的 數(shù)據(jù)。檢驗員可以進一步考慮部件12的操作歷史18和/或檢驗員可以考慮被視為對部件 12的分析的材料的其他信息20。更進一步地，檢驗員可以考慮關(guān)于部件12的環(huán)境22所收 集的數(shù)據(jù)。材料研究的結(jié)果還可以影響后期(downstream)有關(guān)過程，例如工業(yè)部件12的壽 命估計M和/或工業(yè)部件12的壽命延長沈的預(yù)測。就這一點來說，與壽命估計M和/ 或壽命延長沈相關(guān)聯(lián)的分析可以被實施為單獨的過程，或者它們可以與根據(jù)本發(fā)明各個方面的材料研究共享資源、與所述材料研究結(jié)合、和/或被實施為所述材料研究的一部分， 如將在本文更詳細(xì)描述的那樣。現(xiàn)在參考圖2，說明用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明各個方面的無損檢測和評估的包括硬件 和軟件的示例性系統(tǒng)40。使用通常由附圖標(biāo)記14表示的一種或多種無損評估方法來檢驗 工業(yè)部件12。就這一點來說，工業(yè)部件12可以是重量可能為幾百噸的大部件，例如發(fā)電機 轉(zhuǎn)子。這樣的話，只有現(xiàn)場收集檢驗數(shù)據(jù)才是實際的?？商鎿Q地，對于較小的工業(yè)部件，有 可能將該工業(yè)部件運送到檢測設(shè)施。不管檢測是現(xiàn)場完成的或者是在專用檢測設(shè)施處完成的，每種無損檢查方法14 都可以利用通常由附圖標(biāo)記42表示的一個或多個傳感器。如本文所使用的那樣，傳感器可 以根據(jù)特定檢驗任務(wù)的需要包括用于收集無損檢查數(shù)據(jù)的任何設(shè)備。以說明的方式，示例 性傳感器可以包括機械或光學(xué)傳感器、穿透輻射設(shè)備、電磁設(shè)備、聲波或超聲設(shè)備、過熱保 護設(shè)備等等中的一個或多個。以說明的方式，(一種或多種)無損檢查方法14可以包括利用超聲檢測裝置 (UT)、脈沖激勵(或電磁)技術(shù)(ET)系統(tǒng)、磁粉檢驗(MT)系統(tǒng)、視覺無損檢查、滲透檢測 (PT)、磁粉檢驗、渦流檢驗、聲波測溫檢驗、超聲相控陣列檢驗、聲發(fā)射檢驗、感應(yīng)測溫系統(tǒng)寸寸。在實踐中，這樣的無損檢查方法14還可以被修改成符合特定應(yīng)用一例如在執(zhí)行 現(xiàn)場評估可能有利的情況下一所需的具體檢測臺(testing jig)。此外，該系統(tǒng)還可以包括 用于處理數(shù)據(jù)的附加特征和/或能力。例如，根據(jù)一個或多個傳感器的輸出能力，可能需要 縮放、調(diào)節(jié)、緩沖或其他信號處理能力。此外，例如在給定傳感器輸出模擬數(shù)據(jù)的情況下還 可能需要模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換。以說明而非限制的方式，第一無損檢查方法14A可以包括渦流檢測。渦流檢測基 于導(dǎo)電材料中的通過本示例中的轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電子流。材料結(jié)構(gòu)內(nèi)的任何材料不連續(xù)(例如 裂縫、空隙等等)干擾渦流的流動并且這些干擾然后被捕獲并且被記錄。就這一點來說，渦 流方法可以利用單個傳感器42A (例如渦電流探頭)來執(zhí)行檢驗?？商鎿Q地，可以利用探頭 陣列來組合若干渦流探頭以同時進行數(shù)據(jù)收集。無論如何，根據(jù)單個變量一即在該示例中 所測量的渦流值一來描述所收集的每個數(shù)據(jù)測量。為了得到將從渦流探頭收集到的被測量 關(guān)聯(lián)到與受評估部件相關(guān)聯(lián)的對應(yīng)位置的位置信息，還可以使用可選的位置測量系統(tǒng)43。 例如位置測量系統(tǒng)43可以在每個傳感器例如使用絕對測量、相對測量、偏移測量等等進行 讀取時記錄或以其他方式得到每個傳感器的位置。作為示例，渦流探頭可以可選地被放置 在具有編碼器的線性級43上，使得(一個或多個)渦流探頭傳感器與電流的測量相關(guān)聯(lián)地收 集位置信息。作為另一個示例，第二無損檢查方法14B可以包括超聲掃描。就這一點來說，一個 或多個傳感器(例如超聲換能器42B)被用來將超聲信息傳送通過工業(yè)部件14的材料。從 例如空隙和其他不連續(xù)的缺陷彈開的超聲信息和所反射的信息被收集并被存儲。在執(zhí)行孔 檢驗的說明性示例中，可以將多個超聲傳感器42B安裝到線性級43上，所述線性級43使傳 感器42B穿過轉(zhuǎn)子孔以檢驗轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。傳感器42B還可以被耦合到旋轉(zhuǎn)級，以便在傳感器42B軸向延伸通過(該示例中 的)鉆孔時所述傳感器42B旋轉(zhuǎn)。就這一點來說，可以使用線性級上的編碼器來記錄將從超8聲傳感器收集到的被測量關(guān)聯(lián)到與受評估部件相關(guān)聯(lián)的對應(yīng)位置的位置信息以記錄作為 超聲換能器測量的函數(shù)的軸向位置和角度位置。更進一步地，每個傳感器可以被不同地定 向以便每個傳感器從不同方向的透視圖進行測量。例如，可以以所選的角度來布置每個傳 感器42B，以便至少一個傳感器在不是從鉆孔放射出的方向上發(fā)射其超聲信號。就這一點來 說，關(guān)于傳感器定向的信息可以與角度位置、軸向位置和測量值相關(guān)聯(lián)。特別地，與渦流數(shù)據(jù)相比，超聲測量數(shù)據(jù)處于完全不同的數(shù)據(jù)格式。不管是否使用 渦流檢測還是使用超聲掃描，測量數(shù)據(jù)都不會處于表示受評估部件的圖像的格式。如所示出的那樣，說明又一種無損方法14Z，該無損方法14Z可以具有一個或多個 傳感器42Z來暗示可以使用任何數(shù)目的不同類型的無損檢查方法14來采集數(shù)據(jù)。此外，每 個無損檢測方法14可以使用一個或多個傳感器42。完成一種或多種無損檢測方法14后，可能有已被收集的相當(dāng)多數(shù)量的數(shù)據(jù)。通 常，所收集的數(shù)據(jù)可以總計為千兆字節(jié)的信息。更進一步地，根據(jù)所使用的(一種或多種)無 損檢測方法的性質(zhì)，每個檢測的數(shù)據(jù)格式可以非常不同?？梢詫⒁延梢环N或多種無損方法14采集的無損數(shù)據(jù)本地地存儲在例如計算機處 理設(shè)備44上，所述計算機處理設(shè)備44例如是通用計算機、膝上型計算機、服務(wù)器計算機或 其他適合的處理設(shè)備。還可以通過網(wǎng)絡(luò)46 (例如局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等等)將無損檢查 數(shù)據(jù)傳遞給適合的存儲位置48，例如與文件服務(wù)器相關(guān)聯(lián)的儲存器、網(wǎng)絡(luò)可尋址儲存器或 其他適合的儲存器配置。不管數(shù)據(jù)被物理定位在哪里，計算機處理設(shè)備44可以執(zhí)行數(shù)據(jù)可 視化和分析應(yīng)用50以執(zhí)行檢驗和分析的各種功能。此外，數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用50可能 能夠例如根據(jù)應(yīng)用、檢驗員的期望工作流程等等來執(zhí)行實時數(shù)據(jù)分析、近實時數(shù)據(jù)分析或 后處理數(shù)據(jù)分析。在本文中將更詳細(xì)地描述數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用50。所收集的無損檢查數(shù)據(jù)也可以/可替換地由遠離檢驗方法14的計算機來分析。以 說明且非限制的方式，計算機52可以包括硬件/軟件系統(tǒng)M，該硬件/軟件系統(tǒng)M包括用 于執(zhí)行數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用50和/或其任何組成部分的指令的一個或多個處理器56。 系統(tǒng)M還可以包括存儲器58。該存儲器58可以包括具有體現(xiàn)在其中的計算機可用程序代 碼的計算機可用儲存介質(zhì)，如本文進一步詳細(xì)描述的那樣，該計算機可用程序代碼包括執(zhí) 行數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用50的代碼，所述數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用50可由(一個或多個)處 理器56執(zhí)行。系統(tǒng)M還可以包括用于永久或臨時儲存數(shù)據(jù)文件、配置文件、程序代碼或?qū)?施本文所述特征所必需的任何其他內(nèi)容的儲存器60。系統(tǒng)M還可以包括一個或多個顯示設(shè)備62，用于為檢驗員顯示所生成的分析和/ 或檢驗結(jié)果、計算、視圖、圖像和/或其他可視化，它們的示例在本文中更詳細(xì)地闡述。系統(tǒng) M可以更進一步地包括促進與數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用50的軟件部件進行用戶交互所必需 的I/O 64，例如鍵盤、鼠標(biāo)、指點設(shè)備、揚聲器等等。更進一步地，系統(tǒng)M可以包括促進檢驗 員與數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用50之間的交互的圖形用戶界面66。根據(jù)本發(fā)明的各個方面，所述框架的處理能力可以被擴展成結(jié)合來自各種無損檢 查方法的檢測結(jié)果以及/或者將無損檢驗數(shù)據(jù)與針對相同受檢部件而收集的其他形式的 數(shù)據(jù)相組合。隨著檢驗變得更為復(fù)雜，需要更高技能水平來執(zhí)行大工業(yè)部件的精確檢測和 檢驗。根據(jù)本發(fā)明的各個方面，數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用50可以被用于通過提供能夠?qū)κ茉u 估部件進行可視化和分析的工具來為檢驗員簡化部件檢驗和分析的復(fù)雜性。
參考圖3，根據(jù)本發(fā)明的各個方面說明檢驗和分析框架的若干示例性軟件部件。為 了促進檢驗員與無損檢查數(shù)據(jù)的交互，該框架包括數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用50。該數(shù)據(jù)可視 化和分析應(yīng)用50可以被配置成處理從一個或多個數(shù)據(jù)源70(例如一個或多個數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù) 文件等等)所提取的數(shù)據(jù)。例如，大體上參考圖1 一 3，數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用50可以利用 無損檢查數(shù)據(jù)72，所述無損檢查數(shù)據(jù)72是利用參考圖1和圖2所述的一種或多種無損檢查 方法14而收集的。數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用50還可以被配置成處理例如操作歷史數(shù)據(jù)74， 所述操作歷史數(shù)據(jù)74諸如可以關(guān)于部件12的操作歷史18而被收集。更進一步地，數(shù)據(jù)可 視化和分析應(yīng)用50可以被配置成處理例如環(huán)境數(shù)據(jù)76，所述環(huán)境數(shù)據(jù)76諸如可以關(guān)于部 件12的操作環(huán)境22而被收集。又進一步地，數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用50可以被配置成處理 例如材料數(shù)據(jù)78，所述材料數(shù)據(jù)78諸如可以關(guān)于材料信息16而被收集。數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用50可以與圖形用戶界面66交互以促進數(shù)據(jù)可視化和分析 應(yīng)用50的各個模塊與檢驗員之間的交互。例如，圖形用戶界面66可以允許檢驗員與對應(yīng) 于受評估工業(yè)部件12的信息的各個視圖交互，如將在本文中更詳細(xì)描述的那樣。如示意性說明的那樣，數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用50可以包括一個或多個用于執(zhí)行 各種顯示、可視化和/或操控功能的模塊。在本文中使用的術(shù)語“模塊”不意圖建議任何特 定的編程架構(gòu)、語言或開發(fā)方法。更確切地，術(shù)語“模塊”被用于描述目的，以描述根據(jù)本發(fā) 明的各個方面可以實施的功能的邏輯分組。在實際中，可以利用任何實際軟件技術(shù)來實施 數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用50的各種特征。菜單模塊80在功能上實施菜單邏輯，該菜單邏輯允許用戶導(dǎo)覽數(shù)據(jù)可視化和分 析應(yīng)用50的各種能力和特征以對與受評估部件12有關(guān)的數(shù)據(jù)執(zhí)行操作。菜單模塊80可 以在單獨的窗口中、在主操作窗口內(nèi)的側(cè)窗格中等等打開，并且提供選項、下拉式菜單選擇 等等。窗口模塊82在功能上實施用于限定窗口的邏輯，在所述窗口中可以用圖形或文本表 示受評估部件的各種視圖。所述窗口還可以在操作員與數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用50交互時 為各種命令和操作參數(shù)提供操作空間。獲取模塊84在功能上獲取執(zhí)行檢驗所必需的數(shù)據(jù)。例如，獲取模塊84可以被配 置成獲取關(guān)于受評估工業(yè)部件而收集的無損檢查數(shù)據(jù)，其中無損檢查數(shù)據(jù)被用來表征包括 表面和內(nèi)部狀況的工業(yè)部件的完整性。根據(jù)具體實施的特征，數(shù)據(jù)獲取模塊84可以與一個或多個數(shù)據(jù)源70交互。例如， 獲取模塊84可以支持瀏覽、搜索、過濾和使得操作員能夠定位與受評估部件12相關(guān)聯(lián)的期 望操作歷史、環(huán)境數(shù)據(jù)、材料數(shù)據(jù)等等的其他數(shù)據(jù)管理方面。獲取模塊84還可以和/或可 替換地例如在正在執(zhí)行現(xiàn)場檢驗的情況下促進與無損檢查方法14、位置測量系統(tǒng)43或其 他檢測機器等等直接進行交互。獲取模塊84還可以處理在對應(yīng)的一個或多個儲存設(shè)備(例 如數(shù)據(jù)儲存器48、存儲器58、儲存器60等等)與圖形用戶界面66之間例如通過實施任何必 需的壓縮、擴展、同步或其他功能來移動數(shù)據(jù)所必需的例程任務(wù)。提供對應(yīng)的可視化模塊86以用于例如通過將由無損檢測方法14生成的數(shù)據(jù)操控 成可視表示來以圖形顯示受評估部件12的視圖。根據(jù)本發(fā)明的各個方面，可視化模塊86 經(jīng)由對應(yīng)的計算機處理器可以自動將從無損檢查方法14獲取的無損檢查數(shù)據(jù)(例如所獲 取的被側(cè)變量)和例如由位置測量系統(tǒng)43從不處于表示受評估部件的圖像的格式的數(shù)據(jù)中 收集的對應(yīng)位置信息變換成如受評估部件12的體積表示的至少一個視圖那樣再現(xiàn)在至少一個顯示設(shè)備上的可視化。例如，可視化模塊86可以在以至少一個二維(2 — D)視圖來說 明部件的表示的至少一個窗口中表征數(shù)據(jù)。2 — D視圖的視覺分析可以提供足夠的信息來 在所獲取的無損檢查數(shù)據(jù)中存在受評估部件12的不連續(xù)的指示時區(qū)別出所述指示?？梢?化模塊86還可以自動將所獲取的無損檢查數(shù)據(jù)變換成三維(3 — D)空間中的體積表示，使 得可以對數(shù)據(jù)強度和位置/定向進行可視化。在本文中更詳細(xì)地描述這種視圖的示例性屏 幕顯示和示例。在操作中，可視化模塊86可以與獲取模塊84交互以在一個或多個2 — D和/或 3 — D視圖中顯示無損檢查數(shù)據(jù)，例如可以沿著受評估部件查看分段或片段所必需的無損 檢查數(shù)據(jù)?？梢暬K86還可以呈現(xiàn)出基于來自單個傳感器42/無損檢查方法14的無損 評估數(shù)據(jù)的視圖，或者這些視圖可以表示來自被融合在一起的多個源/檢測方法的數(shù)據(jù)， 如將在下文中更詳細(xì)描述的那樣。更進一步地，例如在可以使用部件計算機輔助設(shè)計(CAD) 模型的情況下，所收集的數(shù)據(jù)可以被覆蓋在部件上?？梢暬K86還與菜單模塊80和窗 口模塊82交互以控制由圖形用戶界面66實施的對應(yīng)視圖和命令(例如操控各個視圖的用 戶命令)的屏幕定位。更進一步地，可視化模塊86可以與窗口模塊82交互以提供多個顯示窗格，例如 X-Z、X-Y、Y-Z,并且3 — D窗格可以被布置在可視化工作空間內(nèi)。更進一步地，每個窗格可 以具有其自己的坐標(biāo)、刻度、放大率等，并且可視化模塊86可以允許縮放成檢驗員感興趣 的區(qū)域的高分辨率，這些區(qū)域可以在一個或多個窗格中查看。更進一步地，軟件工具可以提 供實施屏幕上測量的能力，所述屏幕上測量例如是位置、角度、強度等等。因此，菜單模塊80、窗口模塊82、可視化模塊86等等可以與(一個或多個)顯示設(shè) 備62交互以將所收集的無損檢查數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給檢驗員以用于視覺分析。分析模塊88在功能上允許操作員操控從無損評估所獲取的數(shù)據(jù)。就這一點來說， 分析模塊88可以被配置成允許用戶對不連續(xù)(例如瑕疵等等)進行定位，這在評估故障、潛 在故障或未來故障的可能性時是有用的。分析模塊88可以進一步允許操作員標(biāo)識所檢測 到的每個不連續(xù)指示的大小、位置和定向，其中可以在例如后期過程中利用工業(yè)部件的該 完整性以估計所檢驗的工業(yè)部件的服務(wù)壽命。為了執(zhí)行其功能，分析模塊88可以允許檢驗員與所收集的無損檢查數(shù)據(jù)交互以 操控2 — D或3 — D無損檢查數(shù)據(jù)視圖。這例如對于標(biāo)識不連續(xù)以及標(biāo)識鄰近不連續(xù)之間 的關(guān)系特別有用。因此，就這一點來說，對不連續(xù)和鄰近不連續(xù)之間的關(guān)系進行可視化的能 力可以促進更詳細(xì)的分析。這使得檢驗員能夠從檢驗員所感興趣的對部件14的完整性可 能有影響的瑕疵區(qū)別出表示受評估工業(yè)部件的與檢驗員不感興趣的結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的瑕疵(例 如可能不影響部件的使用性的微小瑕疵)的不連續(xù)的指示。就這一點來說，瑕疵分析可以由單獨的程序來執(zhí)行，瑕疵處理可以被結(jié)合到檢驗 模塊中，或者可以利用程序的任何組合。例如，在單獨的應(yīng)用中沒有已經(jīng)提供估計的情況 下，還可以提供可選的估計模塊90。估計模塊90包括確定受評估工業(yè)部件的完整性所必需 的工具。估計模塊90還可以結(jié)合能夠估計部件12的服務(wù)壽命的特征。此外，或者代替估 計模塊，還可以提供可選輸出模塊92。輸出模塊呈現(xiàn)、打包、修改、組裝以及/或者以其他方 式準(zhǔn)備數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用50內(nèi)的數(shù)據(jù)或以其他方式可用于數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用50 的數(shù)據(jù)，以為部件完整性確定輸出單獨的工程分析工具。11
這樣的話，數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用50與圖形用戶界面66和處理器56結(jié)合以使得 檢驗員能夠?qū)в[受評估部件的體積表示，例如以研究包括工業(yè)部件的非表面狀況的該工業(yè) 部件的完整性。檢驗員還可以例如與各種模塊80、82、84、86、88、90和92交互，以調(diào)整可視 化的至少一個視圖，從而顯示受評估部件的至少一部分的表示、從檢驗員所感興趣的瑕疵 中區(qū)別出表示受評估工業(yè)部件的與檢驗員不感興趣的結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的瑕疵的至少一個視圖 內(nèi)的不連續(xù)的指示、以及測量所檢測到的檢驗員所感興趣的每個不連續(xù)指示的大小、位置 和定向中的至少一個。盡管關(guān)于各種模塊概括地描述了可視化和分析應(yīng)用50，但是可以根據(jù)具體實施方 式來提供其他和/或附加模塊。此外，由兩個或更多模塊實施的功能可以被組合或合并成 較少的模塊。上面標(biāo)識的每一個模塊的功能還可以基于針對具體應(yīng)用的實施方式和設(shè)計需 求而被改變、組合、簡化、擴展或以其他方式變化。此外，如在本文中更詳細(xì)指出的那樣，所 獲取的無損檢查數(shù)據(jù)的顯示和可視化之后可以是對所收集的數(shù)據(jù)應(yīng)用數(shù)據(jù)分析和解釋。參考圖4，說明用于估計并解釋關(guān)于受評估部件所收集的無損檢查數(shù)據(jù)的方法 100。該方法100可以例如由包括參考圖1至圖3所述的數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用50的框架 來實施。在102處獲取無損檢查數(shù)據(jù)?？梢躁P(guān)于受評估工業(yè)部件來收集無損檢查數(shù)據(jù)，其 中所述無損檢查數(shù)據(jù)包括源自測量受評估部件的狀況的至少一種無損檢查方法的多個被 測量，所述受評估部件的狀況包括其非表面狀況。當(dāng)各種無損方法14產(chǎn)生不同類型的無損 數(shù)據(jù)時，所獲取的數(shù)據(jù)在本文中被稱為被測量，所述被測量簡單地暗示由測量確定的量。在 104處獲取位置信息。例如，可以例如從位置測量系統(tǒng)43獲取位置信息，該位置測量系統(tǒng) 43將所收集的被測量關(guān)聯(lián)到與受評估部件相關(guān)聯(lián)的對應(yīng)位置。根據(jù)本發(fā)明的各個方面，可以使用無損方法14一包括在本文中參考圖1至圖3更 全面地描述的那些無損方法一來收集無損檢查數(shù)據(jù)。就這一點來說，所獲取的數(shù)據(jù)可以源 自例如在現(xiàn)場基本上實施實時檢測的傳感器?？商鎿Q地，可以從適合的儲存介質(zhì)中加載處 于其自然形式或某一其他格式的無損檢查數(shù)據(jù)。如果從儲存器提取的數(shù)據(jù)例如在后續(xù)評估 期間已經(jīng)被數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用50操控，則該數(shù)據(jù)還可以包括注釋、元數(shù)據(jù)、輔助數(shù)據(jù) 文件等等，以保留來自較早評估的數(shù)據(jù)。這樣的話，可以基于關(guān)于實際零件所收集的歷史參 考數(shù)據(jù)來建立顯示和檢驗過程，如在本文中參考圖1至圖3更全面地描述的那樣。在106處，所獲取的無損檢查數(shù)據(jù)被計算機處理器自動變換成體積表示。例如，計 算機處理器可以將從不處于表示受評估部件圖像的格式的數(shù)據(jù)中獲取的被測量和對應(yīng)位 置信息自動變換成由作為表示受評估部件的至少一個視圖而再現(xiàn)在至少一個顯示設(shè)備上 的體積表示所定義的可視化。該變換可能需要大規(guī)模的數(shù)據(jù)簡化、壓縮和/或其他數(shù)據(jù)處理。此外，數(shù)據(jù)可以被 顯示在例如可以由檢驗員操控的一個或多個2 — D和/或3 — D視圖中，如在本文中更全 面地描述的那樣。該變換例如可以通過如在圖1至圖3中所說明的系統(tǒng)M的處理器56執(zhí) 行的數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用50的可視化模塊86實施。方法100還包括在108處導(dǎo)覽體積表示以研究工業(yè)部件的完整性。作為說明性示 例，檢驗員可以利用圖形用戶界面66，該圖形用戶界面66與處理器56交互以導(dǎo)覽應(yīng)用(例 如數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用50)內(nèi)的無損檢查數(shù)據(jù)的體積表示，從而研究包括工業(yè)部件12的 非表面狀況的該工業(yè)部件12的完整性。
就這一點來說，部件完整性的研究可以包括在110處調(diào)整體積表示的至少一個視 圖。例如該方法可以包括調(diào)整可視化的至少一個視圖以顯示受評估部件的至少一部分的表 示。以說明的方式，通過調(diào)整可視化的一個或多個視圖，可以針對限定位置/定位/定向的 維度以及強度中的不連續(xù)來檢查受評估部件。就這一點來說，如果存在不連續(xù)，則分析能夠 區(qū)別不連續(xù)相對于一個或多個附近不連續(xù)的第一指示的位置和相對定向。因此，該方法100還包括在112處區(qū)別感興趣的瑕疵。也就是說，該方法100還包 括從檢驗員感興趣的瑕疵中區(qū)別出表示與受評估工業(yè)部件的檢驗員不感興趣的結(jié)構(gòu)相關(guān) 聯(lián)的瑕疵的至少一個視圖內(nèi)的不連續(xù)的指示。該方法100還進一步地包括在114處測量檢 驗員感興趣的所區(qū)別的瑕疵。例如，可以利用圖形用戶界面來評估感興趣的瑕疵，以測量所 檢測到的檢驗員感興趣的每個不連續(xù)指示的大小、位置和定向中的至少一個。例如，根據(jù)本發(fā)明的各個方面，如果不連續(xù)存在于無損檢查數(shù)據(jù)中，則顯示器提供 該不連續(xù)指示的視覺表示。這樣的話，數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用50可以包括例如由分析模塊 88提供的工具，所述工具能夠操控部件數(shù)據(jù)來提供、測量、評估、預(yù)測(等)所檢測的不連續(xù) 的大小、定向和位置。示例性不連續(xù)可能包括例如來自服務(wù)應(yīng)力的裂縫、貫通裂縫、表面瑕疵、維度變 化、密度變化、外部對象的檢測、未對準(zhǔn)、丟失零件、空隙、腐蝕或其他將會或可能影響受評 估部件的服務(wù)壽命的可區(qū)別特征或瑕疵。更進一步地，可能獲取受評估工業(yè)部件的三維部件模型。就這一點來說，3 — D視 圖可以被覆蓋在部件模型上以幫助使缺陷位置可視化。參考圖5，抓屏150說明根據(jù)本發(fā)明各個方面的數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用50的選擇 特征的示例性實施方式。應(yīng)用50向檢驗員呈現(xiàn)出多個菜單152，例如可由菜單模塊80得到 的菜單。就這一點來說，菜單可以是下拉式、分頁式視圖、對話框等等以將可用的處理選項 傳遞給檢驗員。應(yīng)用還可以向檢驗員呈現(xiàn)出多個窗口 154A - 154D,例如可能由窗口模塊82 得到的窗口。以說明的方式，提供第一窗口 154A以對受檢驗部件12在X-Z平面內(nèi)的2 — D 表示進行可視化，還在圖5A中詳細(xì)地說明所述第一窗口 154A。第二窗口 154B被提供以對 部件在X-Y平面內(nèi)的2 — D表示進行可視化，還在圖5B中詳細(xì)地說明所述第二窗口 1MB。 相應(yīng)地，第三窗口 154C被提供以對部件在Y-Z平面內(nèi)的2 — D表示進行可視化，還在圖5C 中詳細(xì)地說明所述第三窗口 1MC。第四窗口 154D被提供以對部件在3 — D體積視圖中的 3 - D表示進行可視化，還在圖5D中詳細(xì)地說明所述第四窗口 1MD。因此，如由圖5、圖5A、圖5B、圖5C和圖5D所說明的那樣，數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用 50已獲取關(guān)于受評估工業(yè)部件所收集的無損檢查數(shù)據(jù)。該無損檢查數(shù)據(jù)源自對于受評估部 件的狀況進行掃描的至少一種無損檢查方法，所述受評估部件的狀況可以包括其非表面狀 況，如在本文中更全面地描述的那樣。就這一點來說，來自(一種或多種)無損檢查方法的傳 感器數(shù)據(jù)有可能不能生成被檢驗部件的圖像表示是可能的。例如，超聲數(shù)據(jù)被簡單地記錄 為由壓電元件傳送的反射信號的測量。然而，根據(jù)本發(fā)明的各個方面，附加信息連同傳感器數(shù)據(jù)一起被捕獲，所述傳感器 數(shù)據(jù)例如是來自可相對于受評估部件物理地移動傳感器的轉(zhuǎn)換級的位置信息等等。這樣的 話，將可能包括軸向數(shù)據(jù)、旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)等等的編碼器位置數(shù)據(jù)和傳感器數(shù)據(jù)混合以得到在窗 口 154A — 154D中示出的視圖。此外，有可能收集到不能被全部顯示的非常大數(shù)量的數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，獲取模塊86可實施數(shù)據(jù)修飾、壓縮、過濾和選擇合適適于在窗口 154A - 154D中顯示的數(shù)據(jù)的處理技術(shù)的其他數(shù)據(jù)技術(shù)。如上文更詳細(xì)指出的那樣，計算機處理器56將從不處于表示受評估部件的圖像 的格式的數(shù)據(jù)中所獲取的無損檢查數(shù)據(jù)自動變換成表示受評估部件的體積表示的至少一 個視圖的可視化。例如，部件可以例如由可視化模塊86可視化并顯示在窗口 154A — 154D 中，例如可以被顯示在一個或多個顯示設(shè)備62上。檢驗員然后可以使用圖形用戶界面66來與處理器56交互，以操控部件數(shù)據(jù)的視 圖。例如，檢驗員可以通過選擇不同菜單152、改變菜單選項或設(shè)置參數(shù)等、與窗口 154A — 154D中的數(shù)據(jù)交互等以操控部件的視圖來對體積表示進行導(dǎo)覽以研究包括工業(yè)部件的非 表面狀況的該工業(yè)部件的完整性。此外，每個窗口 154A - 154D可以包括刻度156、用戶可 調(diào)整十字線以及用于操控視圖的其他工具，包括具有旋轉(zhuǎn)、縮放、擴展以及以其他方式操控 數(shù)據(jù)的能力。根據(jù)本發(fā)明的各個方面，檢驗員可以利用圖形用戶界面66，該圖形用戶界面66與 處理器56交互以導(dǎo)覽體積表示，從而通過調(diào)整可視化的至少一個視圖154A — 154D將表示 受評估部件的圖像的至少一部分顯示在例如顯示設(shè)備上來研究包括工業(yè)部件的非表面狀 況的該工業(yè)部件的完整性。就這一點來說，研究人員可以在所獲取的無損檢查數(shù)據(jù)中存在 不連續(xù)指示的情況下在所調(diào)整的視圖內(nèi)標(biāo)識該不連續(xù)指示，所述不連續(xù)指示表示受評估工 業(yè)部件的與檢驗員感興趣的結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的瑕疵。此外，檢驗員可以利用圖形用戶界面66來測量所檢測到的檢驗員感興趣的每個 不連續(xù)指示的大小、位置和定向中的至少一個。例如，菜單152—例如在示例性實施方式中 沿著右手列定位一包含用于對視圖進行導(dǎo)覽并且用于獲取測量信息的控件。在示例性實施 方式中，菜單152可以包括體積導(dǎo)覽控件160，所述體積導(dǎo)覽控件160允許檢驗員標(biāo)識受評 估部件的軸向長度、當(dāng)前分段長度等等。體積導(dǎo)覽控件還可以允許檢驗員使用適合的定位 工具(例如滑動塊、數(shù)據(jù)輸入框等等)沿著軸向長度滾動。菜單還可以包括通道控件162，所述通道控件162允許用戶將一個或多個數(shù)據(jù)集 融合在一起。數(shù)據(jù)可以源于相同無損檢查方法的不同傳感器。作為另一個示例，這些數(shù)據(jù) 集可以來自于如在本文中更全面地描述的一種或多種不同的無損檢查方法。在說明性示例 中，檢驗員可以使用用于數(shù)據(jù)選擇的檢查框樣式方法來迅速融合數(shù)據(jù)通道。然而，可以實施 其他形式的數(shù)據(jù)融合。檢驗員還能夠選擇融合選項164。在說明性示例中，融合選項164 限定如何組合數(shù)據(jù)通道，例如基于平均數(shù)據(jù)、峰值數(shù)據(jù)等等。可以可替換地實施其他處理技 術(shù)。此外，不同技術(shù)可以被實施用于不同類型數(shù)據(jù)的融合，如應(yīng)用指示的那樣。菜單還可以 提供體積信息166，該體積信息166提供檢驗員在各個視圖154A — 154D中選擇的區(qū)域的測 量。根據(jù)本發(fā)明的各個方面，計算機處理器56可以通過響應(yīng)于檢驗員選擇再現(xiàn)基于 對下述各項之一的選擇的可視化來自動變換所獲取的無損檢查數(shù)據(jù)來自與單個無損檢查 方法相關(guān)聯(lián)的單個無損檢查傳感器的無損檢查數(shù)據(jù)；來自與單個無損檢查方法相關(guān)聯(lián)的多 個無損檢查傳感器的無損檢查數(shù)據(jù)，其中多個傳感器數(shù)據(jù)被融合到相同體積表示中以顯示 在至少一個視圖中；以及來自與至少兩個無損檢查方法相關(guān)聯(lián)的至少一個無損檢查傳感 器的無損檢查數(shù)據(jù)，其中每個傳感器數(shù)據(jù)被融合到單個體積表示中以顯示在至少一個視圖中。例如，檢驗員評估轉(zhuǎn)子孔可以導(dǎo)致軟件通過將渦流檢驗數(shù)據(jù)融合到超聲檢驗數(shù)據(jù)來再 現(xiàn)可視化。如上文所指出的那樣，可以通過在一個或多個視圖中移動十字線158來實施其他 操控。就這一點來說，每個視圖中的十字叉可以被捆綁在一起，使得在一個視圖中的移動自 動更新每一個視圖中的視圖。更進一步地，盡管為了說明目的而說明了四個視圖154A — K4D，但是可以實施可替換布置以及/或者視圖的數(shù)目可以由檢驗員操控。例如，檢驗員能 夠縮放成單個視圖，從而使顯示設(shè)備62的分辨率最大化以示出單個視圖(例如3 - D視圖) 的細(xì)節(jié)。此外，在3 — D視圖(例如3 — D視圖1MD)中，檢驗員能夠旋轉(zhuǎn)視圖以便能夠從 任何期望的透視圖來觀察圖像。參考圖6，更進一步地，菜單選項可以提供用于操控圖像的工具168。就這一點來 說，檢驗員可以利用圖像處理來操控圖像屬性，從而操控特征在可視化中的視覺表現(xiàn)。例 如，說明性示例性菜單包括顏色標(biāo)簽，該顏色標(biāo)簽提供限定圖像處理工具(例如閾值、斜度、 Gamma、再現(xiàn)工具等等)的菜單選項。還可以提供例如對比度、亮度等等的其他工具，這例如 依賴于具體應(yīng)用。這樣的工具的利用可以用來進行對于視覺檢驗來說幾乎顯然的某些特 征，如通過比較圖5A與6A;5B與6B ；5C與6C以及5D與6D而可以看到的那樣。概括地參考圖5和圖6，圖5說明示出4個窗格的顯示的示例性視圖，這4個窗格 包括每一個都示出受評估部件的2-D表示的三個窗格以及示出受評估部件的3 — D再現(xiàn) 的一個窗格。圖6示出在圖5中表示的相同數(shù)據(jù)。然而，檢驗員已操控圖像參數(shù)以標(biāo)識感 興趣的特征。例如，檢驗員可能已操控閾值、斜度、gamma或再現(xiàn)受評估部件的顯示的其他 圖像特性。如所說明的那樣，檢測不連續(xù)的能力不限于表面瑕疵。更確切地，檢驗次表面狀 況。檢驗員還可以基于數(shù)據(jù)的視圖來執(zhí)行工程分析。就這一點來說，工程分析可以是 手動或自動的。在任一種方法中，實施某些分析方法以確定多個指示的位置、它們彼此的相 對位置以及它們的邊界大小。然后該信息可以進一步用來執(zhí)行受檢驗部件的完整性分析。 這樣的話，該分析可以包括工程計算、有限元分析、裂縫傳播和增長分析等等。更進一步地，檢驗員可以執(zhí)行部件的高分辨率分析。例如，參考圖7，檢驗員可以通 過縮放成與部件的體積表示相關(guān)聯(lián)的感興趣的特征，通過限定圍繞感興趣的特征的三維邊 界以及通過手動操控所選特征的有界三維視圖來執(zhí)行高分辨率分析。然后該視圖可以被縮 放成有界體積以便可以僅在感興趣的位置處執(zhí)行更精確粒度的檢驗。檢驗員還可以操控視 圖的定向。更進一步地，操作員可以與選擇可視化數(shù)據(jù)的視圖和透視圖交替地改變?nèi)魏螀?數(shù)，例如體積信息、顏色信息等等。這樣的話，可以確定一個不連續(xù)與其他不連續(xù)的關(guān)系，所 述其他不連續(xù)包括可能以其他方式被混淆成單個不連續(xù)的鄰近不連續(xù)。根據(jù)本發(fā)明的各個方面，自動變換所獲取的無損檢查數(shù)據(jù)還包括在包括圖像的三 維表示的第一視圖中顯示部件的體積表示，以及在包括部件的二維表示的至少一個附加視 圖中顯示部件的體積表示。就這一點來說，圖形用戶界面可以被用來與處理器交互以控制 在每個視圖中顯示的表示，使得在任何所顯示的視圖中的導(dǎo)覽自動導(dǎo)覽到每個所顯示的視 圖中的相同位置。此外，檢驗員可以獲取工業(yè)部件的三維部件模型。就這一點來說，軟件可以通過在 三維部件模塊內(nèi)的三維空間中為所變換的無損檢查數(shù)據(jù)定位來自動變換所獲取的無損檢查數(shù)據(jù)。更進一步地，如在本文中更詳細(xì)指出的那樣，軟件可以檢索結(jié)合所獲取的無損檢 查數(shù)據(jù)來利用的操作歷史數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)或材料數(shù)據(jù)，以確定工業(yè)部件的完整性。更進一步 地，軟件可以聚集所獲取的無損數(shù)據(jù)和先前收集的針對相同工業(yè)部件的無損檢查數(shù)據(jù)，如 果這種數(shù)據(jù)存在的話。由框架促進的交互還提供反饋機制來為實際原始數(shù)據(jù)的收集計時。例如，來自超 聲飛行時間測量的傳感器數(shù)據(jù)(通常被稱為“A掃描”)可以被顯示在感興趣的點處。這樣的 話，可以進行具體且精確的工程判定。相應(yīng)地，框架可以例如通過允許用戶“引導(dǎo)”數(shù)據(jù)收 集過程來得到最有可能包含有意義的檢查內(nèi)容的無損評估數(shù)據(jù)來提供有用且可用的交互， 甚至在收集和感測無損評估數(shù)據(jù)的時間期間。在使用多種無損評估方法獲取關(guān)于受評估工業(yè)部件所收集的無損檢查數(shù)據(jù)的情 況下，在2 — D或3 — D中的可視化可將所獲取的無損檢驗數(shù)據(jù)融合成單個視圖。例如，渦 流檢驗數(shù)據(jù)可被融合到超聲檢驗數(shù)據(jù)以促進檢驗員標(biāo)識感興趣的不連續(xù)。更進一步地，無 損檢查數(shù)據(jù)還可以和/或可替換地與表征受評估部件的其他類型數(shù)據(jù)融合。更進一步地， 可以通過選擇性地聚集數(shù)據(jù)來實施數(shù)據(jù)的融合，使得檢驗員可以例如通過使用通道控件 162或臨時選擇哪些檢測方法應(yīng)該在可視化內(nèi)出現(xiàn)的任何其他適當(dāng)?shù)姆椒▉碓趩蝹€檢驗方 法可視化與融合的檢驗方法可視化之間自由切換。此外，根據(jù)本發(fā)明的各個方面，可以實施數(shù)據(jù)的近似同時地現(xiàn)場顯示，包括工程分 析的性能。可替換地，無損檢查數(shù)據(jù)可以被收集以用于后續(xù)評估。在準(zhǔn)備無損檢查結(jié)果時， 可能有必要刪改或以其他方式降低所考慮的數(shù)據(jù)量。本發(fā)明的各個方面可以執(zhí)行這樣的動作。根據(jù)本發(fā)明的方面，對于孔檢驗可以利用本發(fā)明的各個方面的框架。轉(zhuǎn)子的孔表 面可以被評估以研究高應(yīng)力區(qū)域。因此，可以實施程序來尋找可能因為操作服務(wù)應(yīng)力而導(dǎo) 致裂縫的不連續(xù)。還可以實施孔表面的磁粉或渦流檢測。根據(jù)本發(fā)明的各個方面，可以利用超聲無損評估方法(例如A—掃描、C 一掃描等 等)來無損地向下切過受評估部件。此外，可以以有意義的方式來收集并呈現(xiàn)所收集的數(shù) 據(jù)。例如，三維視圖的供應(yīng)提供數(shù)據(jù)強度(例如幅度等等)以及位置的測量。因此，可以確定 與其他所檢測的不連續(xù)的相對定向。更進一步地，可以將無損檢查數(shù)據(jù)映射到假定的部件模型上。因此，例如如果受檢 部件包括圓形表面，則該部件可以被映射到假設(shè)的環(huán)形管上。就這一點來說，可以由里到外 或由外到里地評估受檢部件。此外，評估數(shù)據(jù)的檢驗員可以操控?zé)o損檢查數(shù)據(jù)的視圖。例 如，檢驗員可以畫出周圍的框、標(biāo)記或者以其他方式注釋在顯示器上提供的視圖中的不連 續(xù)的指示。例如可以使用有限元分析來檢測不連續(xù)。在傳統(tǒng)的無損檢查過程中，需要檢驗員在檢驗之后花費相當(dāng)多的時間來進行數(shù)據(jù) 簡化。然而，根據(jù)本發(fā)明的各個方面，對數(shù)據(jù)進行可視化所需的數(shù)據(jù)簡化和操控是自動的。 也就是說，為了可視化，操縱超聲和其他無損檢查檢測結(jié)果，這些檢查結(jié)果通常不是基于圖 像的。這樣的話，所收集數(shù)據(jù)的立即顯示是可能的。根據(jù)本發(fā)明的各個方面，可以顯示所收集數(shù)據(jù)的表示以用于以促進部件評估的方 式進行視覺分析。就這一點來說，提供視覺顯示工具，這些工具形成工程、結(jié)構(gòu)和/或冶金學(xué)評估的基礎(chǔ)。此外，視覺顯示可以是可交互的以便進一步促進相關(guān)聯(lián)的受評估部件的檢驗。本發(fā)明的各個方面可以被體現(xiàn)為系統(tǒng)或計算機執(zhí)行的方法。此外，本發(fā)明的各個 方面可以采取計算機可用儲存介質(zhì)上的計算機程序產(chǎn)品的形式，該計算機可用儲存介質(zhì)具 有在介質(zhì)中體現(xiàn)的計算機可用程序代碼，或者可以采取可從計算機可用或計算機可讀介質(zhì) 訪問的計算機程序產(chǎn)品的形式，該計算機可用或計算機可讀介質(zhì)提供用于由計算機或任何 指令執(zhí)行系統(tǒng)使用或者與計算機或任何指令執(zhí)行系統(tǒng)相結(jié)合使用的程序代碼。本發(fā)明的計 算機程序產(chǎn)品方面可以具有其計算機可用或計算機可讀程序代碼部分，這些部分空間地或 時間地通過一個或多個設(shè)備被儲存在一起或者被分布式儲存。在本文中更全面描述的硬件可以根據(jù)實施方式而改變。例如，上述部件可以被集 成或?qū)嵤閱为毜牟考?。所描繪的示例不意味著暗示關(guān)于本發(fā)明的架構(gòu)限制。此外，以說 明而非限制的方式來示出上述配置。這樣的話，可以實施其他處理系統(tǒng)配置。例如，適合用 于儲存和/或執(zhí)行程序代碼的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以包括直接或例如通過系統(tǒng)總線或其他適 合連接而間接耦合到存儲器元件的至少一個處理器。存儲器元件可以包括在程序代碼、大 容量儲存器以及提供至少一些程序代碼的臨時存儲的高速緩沖存儲器的執(zhí)行期間采用的 本地存儲器，以便降低必須在執(zhí)行期間從大容量儲存器中檢索代碼的次數(shù)。輸入/輸出或 I/O設(shè)備(包括但不限于鍵盤、顯示器、指點設(shè)備等等)可以直接或通過插進I/O控制器耦合 到系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)適配器還可以耦合到系統(tǒng)以使得數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能夠通過插進專用或公用網(wǎng)絡(luò) 而變得耦合到其他數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或者遠程打印機或儲存設(shè)備。調(diào)制解調(diào)器、電纜調(diào)制解調(diào) 器以及以太網(wǎng)卡僅僅是一些當(dāng)前可用類型的網(wǎng)絡(luò)適配器。用于實行本發(fā)明操作的計算機程序代碼可完全在單個處理設(shè)備上、部分在一個或 多個不同處理設(shè)備(作為獨立的軟件包或者作為較大系統(tǒng)的一部分)上、部分在本地處理設(shè) 備上且部分在遠程處理設(shè)備上、或者整體在遠程處理設(shè)備上執(zhí)行。在后面的場景中，遠程處 理設(shè)備可以通過網(wǎng)絡(luò)(例如局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN))連接到本地處理設(shè)備，或者可以 例如通過使用因特網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商的因特網(wǎng)來進行到外部處理設(shè)備的連接。圖中的流程圖和框圖說明根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的系統(tǒng)、方法和計算機程序產(chǎn) 品的可能實施方式的架構(gòu)、功能和操作。就這一點來說，流程圖或框圖中的一個或多個塊可 以表示部件、分段或代碼部分，其包括用于實施(一個或多個)具體邏輯功能的一個或多個 可執(zhí)行指令。在一些可替換實施方式中，在塊中指出的功能可以不以在圖中指出的順序發(fā) 生。例如，連續(xù)示出的兩個塊實際上可以以基本上同時或以相反的順序執(zhí)行。這些計算機 程序指令可以被提供給通用計算機、專用計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器來產(chǎn) 生一種機器，使得經(jīng)由計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器執(zhí)行的指令創(chuàng)建用于實 施在流程圖和/或框圖的一個或多個塊中指定的功能/動作。這些計算機程序指令還可以被儲存在可以指導(dǎo)計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝 置以特定方式運行的計算機可讀存儲器中，使得存儲在計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包 括指令裝置的制品，所述指令裝置實施在流程圖和/或框圖中的一個或多個塊中指定的功 能/動作。計算機程序指令還可以被加載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置上以使得在 計算機或其他可編程裝置上執(zhí)行一系列操作步驟來產(chǎn)生計算機實施的過程，從而在計算機 或其他可編程裝置上執(zhí)行的指令提供用于實施在流程圖和/或框圖的一個或多個塊中指定的功能/動作的步驟。已為了說明和描述目的給出了本發(fā)明的描述，但是不意圖以所公開的形式窮舉或 限制本發(fā)明。在不偏離本發(fā)明范圍和精神的情況下，許多修改和變化對本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員來說將是顯而易見地。由此詳細(xì)地并且參考其實施例描述了本申請的發(fā)明，在不偏離所附權(quán)利要求中限 定的本發(fā)明的范圍的情況下，顯而易見的是修改和變化是可能的。
權(quán)利要求
1.一種用于估計和解釋關(guān)于受評估部件所收集的無損檢查數(shù)據(jù)的方法，包括獲取關(guān)于受評估工業(yè)部件所收集的無損檢查數(shù)據(jù)，其中無損檢查數(shù)據(jù)包括源自測量受 評估部件的狀況的至少一種無損檢查方法的多個被測量；獲取將所收集的被測量關(guān)聯(lián)到與受評估部件相關(guān)聯(lián)的對應(yīng)位置的位置信息； 將計算機處理器從沒有處于表示受評估部件圖像的格式的數(shù)據(jù)中獲取的被測量和對 應(yīng)位置信息自動變換成由體積表示限定的作為表示受評估部件的至少一個視圖而再現(xiàn)在 至少一個顯示設(shè)備上的可視化；以及利用與處理器交互的圖形用戶界面以導(dǎo)覽體積表示，從而通過以下方式來研究包括工 業(yè)部件的非表面狀況的該工業(yè)部件的完整性調(diào)整可視化的至少一個視圖以顯示受評估部件的至少一部分的表示； 從檢驗員感興趣的瑕疵中區(qū)別出表示與受評估工業(yè)部件的檢驗員不感興趣的結(jié)構(gòu)相 關(guān)聯(lián)的瑕疵的至少一個視圖內(nèi)的不連續(xù)的指示；以及利用圖形用戶界面來測量檢驗員感興趣的每個檢測到的不連續(xù)指示的大小、位置和定 向中的至少一個。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中自動變換由計算機處理器獲取的無損檢查數(shù)據(jù)還包括 響應(yīng)于檢驗員選擇，再現(xiàn)基于下述各項中選出的一項的可視化 來自與單個無損檢查方法相關(guān)聯(lián)的單個無損檢查傳感器的無損檢查數(shù)據(jù)； 來自與單個無損檢查方法相關(guān)聯(lián)的多個無損檢查傳感器的無損檢查數(shù)據(jù)，其中多個傳 感器數(shù)據(jù)被融合到相同體積表示中以在至少一個視圖中顯示；以及來自與至少兩個無損檢查方法相關(guān)聯(lián)的至少一個無損檢查傳感器的無損檢查數(shù)據(jù)，其 中每個傳感器數(shù)據(jù)被融合到單個體積表示中以在至少一個視圖中顯示。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中響應(yīng)于檢驗員選擇，再現(xiàn)基于下述項的選出項的 可視化來自與至少兩個無損檢查方法相關(guān)聯(lián)的至少一個無損檢查傳感器的無損檢查數(shù)據(jù)包 括將渦流檢驗數(shù)據(jù)融合到超聲檢驗數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中 自動變換所獲取的無損檢查數(shù)據(jù)還包括將部件的體積表示顯示在包括圖像的三維表示的第一視圖中；以及 將部件的體積表示顯示在包括部件的二維表示的至少一個附加視圖中；并且 利用與處理器交互的圖形用戶界面來導(dǎo)覽體積還包括控制在每個視圖中顯示的表示， 使得在任何所顯示的視圖中的導(dǎo)覽自動導(dǎo)覽到每個所顯示視圖中的相同位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括利用圖像處理來操控圖形屬性以操控特征在可視化中的視覺表現(xiàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括 通過以下方式來執(zhí)行高分辨率分析縮放成與部件的體積表示相關(guān)聯(lián)的感興趣的特征； 限定圍繞感興趣特征的三維邊界；以及 手動操控所選特征的有界三維視圖。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括當(dāng)無損檢查數(shù)據(jù)被采集時變換和顯示部件的體 積表示，以便檢驗員可以在數(shù)據(jù)收集過程期間使所收集的數(shù)據(jù)可視化。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中獲取關(guān)于受評估工業(yè)部件所收集的無損檢查數(shù)據(jù) 包括執(zhí)行滲透檢測(PT)、磁粉檢驗、渦流檢驗、超聲檢驗、聲波測溫檢驗、超聲相控陣列檢 驗、感應(yīng)測溫檢驗和聲發(fā)射檢驗中的至少一個。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括檢索結(jié)合所獲取的無損檢查數(shù)據(jù)來利用的操作歷史數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)或材料數(shù)據(jù)中的至 少一個，以確定工業(yè)部件的完整性。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括聚集所獲取的無損數(shù)據(jù)與先前收集的針對相同工業(yè)部件的無損檢查數(shù)據(jù)，如果這種數(shù) 據(jù)存在的話。
11.一種估計和解釋關(guān)于受評估部件所收集的無損檢查數(shù)據(jù)的計算機程序產(chǎn)品，包括具有用其體現(xiàn)的計算機可用程序代碼的計算機可用儲存介質(zhì)，所述計算機可用程序代 碼包括被配置成獲取關(guān)于受評估工業(yè)部件所收集的無損檢查數(shù)據(jù)的計算機可用程序代碼，其 中無損檢查數(shù)據(jù)包括多個被測量，這些被測量源自測量受評估部件的狀況以產(chǎn)生多個被測 量的至少一種無損檢查計算機程序產(chǎn)品；被配置成獲取將所收集的被測量關(guān)聯(lián)到與受評估部件相關(guān)聯(lián)的對應(yīng)位置的位置信息 的計算機可用程序代碼；被配置成將從沒有處于表示受評估部件圖像的格式的數(shù)據(jù)中獲取的被測量和對應(yīng)位 置信息自動變換成由體積表示限定的作為表示受評估部件的至少一個視圖而再現(xiàn)在至少 一個顯示設(shè)備上的可視化的計算機可用程序代碼；以及被配置成實施與處理器交互的圖形用戶界面以便檢驗員能夠?qū)в[體積表示以研究包 括工業(yè)部件的非表面狀況的該工業(yè)部件的完整性的計算機可用程序代碼；被配置成調(diào)整可視化的至少一個視圖以顯示受評估部件的至少一部分的表示的計算 機可用程序代碼；被配置成從檢驗員感興趣的瑕疵中區(qū)別出表示受評估工業(yè)部件的與檢驗員不感興趣 的結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的瑕疵的至少一個視圖內(nèi)的不連續(xù)的指示的計算機可用程序代碼；以及被配置成測量檢驗員感興趣的每個檢測到的不連續(xù)指示的大小、位置和定向中的至少 一個的計算機可用程序代碼。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的計算機程序產(chǎn)品，其中被配置成自動變換由計算機處理器獲取的無損檢查數(shù)據(jù)的計算機可用程序代碼還包括被配置成響應(yīng)于檢驗員選擇，再現(xiàn)基于下述各項中的選出的一項的可視化的計算機可 用程序代碼來自與單個無損檢查計算機程序產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)的單個無損檢查傳感器的無損檢查數(shù)據(jù)；來自與單個無損檢查計算機程序產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)的多個無損檢查傳感器的無損檢查數(shù)據(jù)， 其中多個傳感器數(shù)據(jù)被融合到相同體積表示中以在至少一個視圖中顯示；以及來自與至少兩個無損檢查計算機程序產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)的至少一個無損檢查傳感器的無損 檢查數(shù)據(jù)，其中每個傳感器數(shù)據(jù)被融合到單個體積表示中以在至少一個視圖中顯示。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的計算機程序產(chǎn)品，其中計算機可用程序代碼被配置成響應(yīng) 于檢驗員選擇，再現(xiàn)基于下述項的選出項的可視化來自與至少兩個無損檢查計算機程序產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)的至少一個無損檢查傳感器的無損 檢查數(shù)據(jù)包括將渦流檢驗數(shù)據(jù)融合到超聲檢驗數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的計算機程序產(chǎn)品，其中被配置成自動變換所獲取的無損檢查數(shù)據(jù)的計算機可用程序代碼還包括被配置成將部件的體積表示顯示在包括圖像的三維表示的第一視圖中的計算機可用 程序代碼；以及被配置成將部件的體積表示顯示在包括部件的二維表示的至少一個附加視圖中的計 算機可用程序代碼；并且被配置成導(dǎo)覽體積的計算機可用程序代碼還包括被配置成控制在每個視圖中顯示的 表示以使得在任何所顯示的視圖中的導(dǎo)覽自動導(dǎo)覽到每個所顯示視圖中的相同位置的計 算機可用程序代碼。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的計算機程序產(chǎn)品，還包括被配置成執(zhí)行圖像處理來操控圖形屬性以操控特征在可視化中的視覺表現(xiàn)的計算機 可用程序代碼。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的計算機程序產(chǎn)品，還包括被配置成通過提供下述各項來執(zhí)行高分辨率分析的計算機程序代碼被配置成縮放成與部件的體積表示相關(guān)聯(lián)的感興趣特征的計算機程序代碼；被配置成限定圍繞感興趣特征的三維邊界的計算機程序代碼；以及被配置成手動操控所選特征的有界三維視圖的計算機程序代碼。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的計算機程序產(chǎn)品，還包括被配置成當(dāng)無損檢查數(shù)據(jù)被采集 時變換和顯示部件的體積表示以便檢驗員能夠在數(shù)據(jù)收集過程期間使所收集的數(shù)據(jù)可視 化的計算機程序代碼。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的計算機程序產(chǎn)品，其中被配置成獲取關(guān)于受評估工業(yè)部件 所收集的無損檢查數(shù)據(jù)的計算機可用程序代碼包括被配置成從滲透檢測(PT)、磁粉檢驗、渦流檢驗、超聲檢驗、聲波測溫檢驗、超聲相控陣 列檢驗、感應(yīng)測溫檢驗和聲發(fā)射檢驗中的至少一個來獲取無損檢查數(shù)據(jù)的計算機可用程序 代碼。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的計算機程序產(chǎn)品，還包括被配置成檢索結(jié)合所獲取的無損檢查數(shù)據(jù)來利用的操作歷史數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)或材料數(shù) 據(jù)中的至少一個以確定工業(yè)部件的完整性的計算機可用程序代碼。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的計算機程序產(chǎn)品，還包括被配置成聚集所獲取的無損數(shù)據(jù)和先前收集的針對相同工業(yè)部件的無損檢查數(shù)據(jù)一 如果這種數(shù)據(jù)存在的話一的計算機可用程序代碼。
全文摘要
提供對所建模對象的交互視覺檢驗。圖形用戶界面促進數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用與檢驗員之間的交互。該數(shù)據(jù)可視化和分析應(yīng)用獲取關(guān)于受評估工業(yè)部件所收集的無損檢查數(shù)據(jù)。所獲取的無損檢查數(shù)據(jù)被變換成由體積表示限定的作為表示受評估部件的至少一個視圖再現(xiàn)在至少一個顯示設(shè)備上的可視化。檢驗員可以導(dǎo)覽體積表示以研究包括工業(yè)部件的非表面狀況的該工業(yè)部件的完整性。
文檔編號G06T19/00GK102057403SQ200980121321
公開日2011年5月11日 申請日期2009年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月9日
發(fā)明者J. 梅塔拉 M., A. 阿巴西 W. 申請人:西門子能源公司