СИСТЕМА И СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФЕКТОВ В ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛАХ

1. Система обнаружения дефектов в ферромагнитном материале, содержащая:
множество магнитометров, размещенных вблизи поверхности ферромагнитного материала, выполненных с возможностью измерения магнитного поля, создаваемого ферромагнитным материалом и с возможностью генерации данных магнитного поля на основе измеренного магнитного поля, при этом каждый магнитометр из указанного множества магнитометров неподвижно закреплён в положении относительно ферромагнитного материала;
построитель карты магнитного поля, выполненный с возможностью генерации точек данных двумерной карты исходя из данных магнитного поля, причем каждая точка данных соответствует соответствующему местоположению на поверхности ферромагнитного материала и представляет напряженность измеренного магнитного поля вблизи этого местоположения; и
сопоставитель с образцом, выполненный с возможностью распознавания на карте множества точек данных, соответствующих заданному пространственному образцу напряженности магнитного поля, и с возможностью выдачи местоположения вблизи поверхности ферромагнитного материала, соответствующего указанному множеству точек данных.
2. Система по п. 1, дополнительно содержащая модуль оценки размера дефекта, выполненного с возможностью оценки объема материала, отсутствующего в ферромагнитном материале в местоположении вблизи поверхности ферромагнитного материала, на основе амплитуды особенности, представленного данными в указанном множестве точек данных.
3. Система по п. 2, в которой модуль оценки размера дефекта выполнен с возможностью оценки площади отсутствующего материала на основе длины особенности, представленной данными в указанном множестве точек данных, в двух пространственных направлениях.
4. Система по п. 2, в которой модуль оценки размера дефекта выполнен с возможностью оценки глубины отсутствующего материала на основе оценённого объема отсутствующего материала и длины особенности, представленной данными в указанном множестве точек данных, в двух пространственных направлениях.
5. Система по п. 1, дополнительно содержащая
вычислитель остаточной напряженности магнитного поля, выполненный с возможностью определения амплитуды магнитного поля, создаваемого ферромагнитным материалом в местоположении на удалении от местоположения вблизи поверхности ферромагнитного материала, на основе по меньшей мере одной из точек данных карты; и
модуль оценки размера дефекта, выполненный с возможностью оценки объема материала, отсутствующего в ферромагнитном материале в местоположении вблизи поверхности ферромагнитного материала, в соответствии с амплитудой данных в указанном множестве точек данных и амплитудой магнитного поля, создаваемого ферромагнитным материалом в местоположении на удалении от местоположения вблизи поверхности ферромагнитного материала.
6. Система по п. 1, в которой
каждый магнитометр из указанного множества магнитометров содержит три ортогонально ориентированных магнитометра;
каждая точка данных карты представляет напряженность измеренного магнитного поля в каждом из трех ортогональных направлений, а
сопоставитель с образцом выполнен с возможностью распознавания для каждого из трех ортогональных направлений множества точек данных, соответствующих заданному пространственному образцу напряженности магнитного поля, и местоположения вблизи поверхности ферромагнитного материала, соответствующего указанному множеству точек данных, с распознаванием таким образом трех местоположений вблизи поверхности ферромагнитного материала, причем система дополнительно содержит:
сумматор, выполненный с возможностью вычисления уточненного местоположения вблизи поверхности ферромагнитного материала исходя из трех распознанных местоположений и с возможностью выдачи уточненного местоположения.
7. Система по п. 1, в которой
сопоставитель с образцом выполнен с возможностью вычисления множества значений пространственных производных исходя из точек данных карты и
с возможностью распознавания множества точек данных, соответствующих заданному пространственному образцу напряженности магнитного поля, исходя из указанного множества значений пространственных производных.
8. Система по п. 1, в которой указанное множество точек данных, соответствующих заданному пространственному образцу напряженности магнитного поля, соответствует потере части ферромагнитного материала в результате коррозии или эрозии.
9. Система по п. 1, в которой указанное множество точек данных, соответствующих заданному пространственному образцу напряженности магнитного поля, соответствует трещине в ферромагнитном материале.
10. Система по п. 1, в которой указанное множество магнитометров расположены в виде двумерной решётки магнитометров, обернутой вокруг ферромагнитного материала.
11. Система по п. 1, в которой указанное множество магнитометров расположены в виде множества колец магнитометров, которые находятся на расстоянии друг от друга в продольном направлении вдоль ферромагнитного материала и каждое из которых окружает ферромагнитный материал.
12. Система по п. 1, в которой указанное множество магнитометров размещены вдоль менее чем полной окружности вокруг ферромагнитного материала.
13. Система по п. 1, в которой указанное множество магнитометров расположены в виде двумерной решётки магнитометров.
14. Способ обнаружения дефектов в ферромагнитном материале, включающий
размещение множества магнитометров вблизи поверхности ферромагнитного материала, причём каждый магнитометр из указанного множества магнитометров неподвижно закреплён в положении относительно ферромагнитного материала;
использование указанного множества магнитометров для измерения магнитного поля, созданного ферромагнитным материалом;
генерирование точек данных двумерной карты исходя из измеренного магнитного поля, причем каждая точка данных соответствует соответствующему местоположению на поверхности ферромагнитного материала и представляет напряженность измеренного магнитного поля вблизи этого местоположения;
распознавание на двумерной карте множества точек данных, соответствующих заданному пространственному образцу напряженности магнитного поля; и
выдачу местоположения вблизи поверхности ферромагнитного материала, соответствующего указанному множеству точек данных.
15. Способ по п. 14, дополнительно включающий оценку объема материала, отсутствующего на ферромагнитном материале, в местоположении вблизи поверхности ферромагнитного материала, на основе амплитуды особенности, представленного данными в указанном множестве точек данных.
16. Способ по п. 14, дополнительно включающий оценку площади отсутствующего материала на основе длины особенности, представленной данными в указанном множестве точек данных, в двух пространственных направлениях.
17. Способ по п. 14, дополнительно включающий оценку глубины отсутствующего материала на основе оценённого объема отсутствующего материала и длины особенности, представленной данными в указанном множестве точек данных, в двух пространственных направлениях.
18. Способ по п. 14, дополнительно включающий
определение амплитуды магнитного поля, созданного ферромагнитным материалом в местоположении на удалении от местоположения вблизи поверхности ферромагнитного материала, на основе по меньшей мере одной из точек данных карты; и
оценку объема материала, отсутствующего на ферромагнитном материале в местоположении вблизи поверхности ферромагнитного материала, в соответствии с амплитудой данных в указанном множестве точек данных и амплитудой магнитного поля, созданного ферромагнитным материалом в местоположении на удалении от местоположения вблизи поверхности ферромагнитного материала.
19. Способ по п. 14, в котором
измерение магнитного поля включает измерение магнитного поля при помощи множества магнитометров, каждый из которых содержит три ортогонально ориентированных магнитометра;
генерирование точек данных включает генерирование точек данных таким образом, что каждая точка данных карты представляет напряженность измеренного магнитного поля в каждом из трех ортогональных направлений; и
распознавание множества точек данных, соответствующих заданному пространственному образцу, включает для каждого из трех ортогональных направлений распознавание множества точек данных, соответствующих заданному пространственному образцу напряженности магнитного поля, и местоположения вблизи поверхности ферромагнитного материала, соответствующего указанному множеству точек данных, с распознаванием таким образом трех местоположений вблизи поверхности ферромагнитного материала, а способ дополнительно включает:
вычисление уточненного местоположения вблизи поверхности ферромагнитного материала исходя из трех распознанных местоположений, причем
выдача местоположения включает выдачу уточненного местоположения.
20. Способ по п. 14, дополнительно включающий
вычисление множества значений пространственных производных на основании точек данных карты, причем
распознавание множества точек данных, соответствующих заданному пространственному образцу, включает распознавание множества точек данных, соответствующих заданному пространственному образцу напряженности магнитного поля, на основании указанного множества значений пространственных производных.
21. Способ по п. 14, в котором распознавание множества точек данных, соответствующих заданному пространственному образцу, включает распознавание множества точек данных, соответствующих потере части ферромагнитного материала в результате коррозии или эрозии.
22. Способ по п. 14, в котором распознавание множества точек данных, соответствующих заданному пространственному образцу, включает распознавание множества точек данных, соответствующих трещине в ферромагнитном материале.
23. Способ по п. 14, в котором размещение множества магнитометров включает расположение множества магнитометров в виде двумерной решётки магнитометров, обернутой вокруг ферромагнитного материала.
24. Способ по п. 14, в котором размещение множества магнитометров включает расположение множества магнитометров в виде множества колец магнитометров, включая расположение множества колец магнитометров на расстоянии друг от друга в продольном направлении вдоль ферромагнитного материала, таким образом, что каждое кольцо из указанного множества колец магнитометров окружает ферромагнитный материал.
25. Способ по п. 14, в котором размещение множества магнитометров включает размещение множества магнитометров на поверхности, проходящей вдоль менее чем полной окружности вокруг внешней поверхности ферромагнитного материала.
26. Способ по п. 14, в котором размещение множества магнитометров включает расположение множества магнитометров в виде двумерной решётки магнитометров.
27. Некратковременный компьютерочитаемый носитель, на котором сохранён компьютерочитаемый программный код, для обнаружения дефектов в ферромагнитном материале, содержащий
измерительный модуль, реализованный посредством процессора и выполненный с возможностью приёма данных магнитного поля от множества магнитометров, размещенных вблизи поверхности ферромагнитного материала и выполненных с возможностью измерения магнитного поля, создаваемого ферромагнитным материалом и с возможностью генерирования данные магнитного поля на основе измеренного магнитного поля, при этом каждый магнитометр из указанного множества магнитометров неподвижно закреплён в положении относительно ферромагнитного материала;
модуль генерации точек данных, выполненный с возможностью генерирования точки данных двумерной карты на основании измеренного магнитного поля, при этом каждая точка данных соответствует соответствующему местоположению на поверхности ферромагнитного материала и представляет напряженность измеренного магнитного поля вблизи этого местоположения;
модуль распознавания дефекта, выполненный с возможностью распознавания множества точек данных, соответствующих заданному пространственному образцу напряженности магнитного поля, на двумерной карте; и
модуль выдачи местоположения дефекта, выполненный с возможностью выдачи местоположения вблизи поверхности ферромагнитного материала, соответствующего указанному множеству точек данных.
28. Некратковременный компьютерочитаемый носитель по п. 27, в котором указанное множество магнитометров расположены в виде двумерной решётки магнитометров, обернутой вокруг ферромагнитного материала.
29. Некратковременный компьютерочитаемый носитель по п. 27, в котором указанное множество магнитометров расположены в виде множества колец магнитометров, которые находятся на расстоянии друг от друга в продольном направлении вдоль ферромагнитного материала и каждое из которых окружает ферромагнитный материал.
30. Некратковременный компьютерочитаемый носитель по п. 27, в котором указанное множество магнитометров размещены вдоль менее чем полной окружности вокруг ферромагнитного материала.
31. Некратковременный компьютерочитаемый носитель по п. 27, в котором указанное множество магнитометров расположены в виде двумерной решётки магнитометров.