ИНТЕГРИРОВАННЫЙ МУЛЬТИСЕНСОРНЫЙ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ

1. Мультисенсорный узел, выполненный с возможностью характеризации металлической конструкции, содержащий:
корпус, содержащий: (i) по меньшей мере одну электропроводящую катушку, выполненную с возможностью работы в качестве по меньшей мере одного электромагнитного акустического преобразовательного (ЭМАП) сенсора и по меньшей мере одного сенсора вихревых токов (ВТ), и (ii) по меньшей мере один сенсор утечки магнитного потока (УМП), причем указанная по меньшей мере одна электропроводящая катушка и указанный по меньшей мере один сенсор УМП выполнены в корпусе так, что, когда корпус расположен вблизи металлической конструкции или в контакте с ней, то указанные по меньшей мере одна катушка и сенсор УМП выполнены с возможностью получения сигналов ЭМАП, ВТ и УМП от локализованной области металлической конструкции, соответствующей части корпуса, расположенной вблизи металлической конструкции или в контакте с ней; и
по меньшей мере один сенсор отклонения, выполненный с возможностью генерации сигнала, указывающего на пространственное расположение корпуса.
2. Мультисенсорный узел по п.1, в котором указанная по меньшей мере одна электропроводящая катушка содержит общую катушку, которая выполнена с возможностью работы и как по меньшей мере один ЭМАП сенсор, и как по меньшей мере один ВТ сенсор.
3. Мультисенсорный узел по п.2, в котором указанная по меньшей мере одна электропроводящая катушка содержит в общей сложности одну катушку.
4. Мультисенсорный узел по п.1, в котором указанная по меньшей мере одна электропроводящая катушка содержит отдельные катушки для реализации по меньшей мере одного ЭМАП сенсора и по меньшей мере одного ВТ сенсора.
5. Мультисенсорный узел по п.1, дополнительно содержащий арматуру, прикрепленную с возможностью вращения к указанному корпусу и соединенную с по меньшей мере одним из указанного по меньшей мере одного сенсора отклонения.
6. Мультисенсорный узел по п.5, в котором арматура с возможностью вращения прикреплена к указанному корпусу на дистальном конце арматуры и соединена с указанным по меньшей мере одним сенсором отклонения так, что указанный по меньшей мере один сенсор отклонения генерирует указанный сигнал, указывающий на пространственное положение корпуса, основываясь на обнаружении по меньшей мере одного из: (i) положения или изменения положения арматуры, и (ii) поворотного положения или изменения поворотного положения корпуса по отношению к арматуре.
7. Мультисенсорный узел по п.6, в котором указанный по меньшей мере один сенсор отклонения содержит первый сенсор отклонения, который определяет положение или изменение положения арматуры, и второй сенсор отклонения, который определяет поворотное положение или изменение поворотного положения корпуса по отношению к арматуре.
8. Мультисенсорный узел по п.1, в котором указанный сигнал, указывающий на пространственное положение корпуса, может быть использован для корректировки или компенсации по меньшей мере одного из: (i) по меньшей мере одного из полученных сигналов ЭМАП, ВТ и УМП, и (ii) по меньшей мере одного из пространственных положений, связанных с по меньшей мере одним из полученных ЭМАП, ВТ и УМП сигналов.
9. Инструмент внутритрубной диагностики, вставляемый в трубопровод и содержащий мультисенсорные узлы, выполненные по п.1, расположенные отстоящими друг от друга по периферии и ориентированные таким образом, что каждый мультисенсорный узел выполнен с возможностью получения сигналов от соответствующих периферических частей стенки трубопровода, в который вставлен указанный снаряд.
10. Инструмент по п.9, в котором соответствующие сигналы, указывающие на пространственное положение корпусов различных мультисенсорных узлов, могут быть обработаны для обеспечения измерения внутреннего диаметра указанного трубопровода.
11. Инструмент по п.9, в котором каждый из указанных мультисенсорных узлов содержит арматуру, дистальный конец которой с возможностью вращения прикреплен к корпусу мультисенсорного узла, а проксимальный конец с возможностью перемещения прикреплен к поддерживающему элементу инструмента внутритрубной диагностики.
12. Инструмент по п.11, в котором для каждого из указанных мультисенсорных узлов указанный по меньшей мере один сенсор отклонения генерирует указанный сигнал, указывающий на пространственное положение корпуса, основываясь на определении по меньшей мере одного из: (i) положения или изменения положения арматуры, и (ii) поворотного положения или изменения поворотного положения корпуса по отношению к арматуре.
13. Способ характеризации металлических конструкций, включающий:
получение для каждой из большого количества локализованных областей металлической конструкции сигнала электромагнитного акустического преобразователя (ЭМАП), сигнала вихревого тока (ВТ), сигнала утечки магнитного потока (УМП) и сигнала отклонения, указывающего на пространственное перемещение элемента в ответ на топографию поверхности металлической конструкции, когда элемент перемещается в направлении, параллельном поверхности, и обработку полученных сигналов для характеризации каждой из одной или нескольких особенностей металлической конструкции, основываясь на по меньшей мере двух из ЭМАП, ВТ, УМП сигналов и сигнала отклонения, полученных из общей локализованной области, в которой находится по меньшей мере часть особенности.
14. Способ по п.13, в котором при обработке выполняют корреляцию на основе по меньшей мере двух из полученных сигналов.
15. Способ по п.14, в котором корреляцию основывают на полученных сигналах отклонения и полученных УМП сигналах на смежных локализованных областях, в которых получают сигналы.
16. Способ по п.13, в котором при обработке определяют характеристику заданной особенности в соответствии с обработкой первого из полученных указанных сигналов и корректируют определенную характеристику заданной особенности, основываясь на втором из полученных указанных сигналов.
17. Способ по п.13, в котором при обработке выполняют по меньшей мере одно из: (i) корректируют пространственные координаты, связанные с по меньшей мере одним из полученных ЭМАП, ВТ и УМП сигналов, основываясь на полученном сигнале отклонения, и (ii) корректируют величину по меньшей мере одного из полученных ЭМАП, ВТ и УМП сигналов, основываясь на полученном сигнале отклонения.
18. Способ по п.13, в котором при обработке выполняют поточечное сравнение по меньшей мере одного из: (i) по меньшей мере двух различных типов полученных сигналов, и (ii) характеристик, определенных из по меньшей мере двух различных типов полученных сигналов.
19. Способ по п.13, в котором при обработке выполняют дискриминацию характеристик объемных свойств материала в зависимости от изменений толщины стенки.
20. Способ по п.13, в котором при обработке выполняют характеризацию топографии поверхности металлических конструкций, основываясь как на полученном УМП сигнале, так и на полученном сигнале отклонения.
21. Способ по п.13, в котором ЭМАП, ВТ, УМП сигналы и сигнал отклонения получают для каждой локализованной области от сенсоров, которые интегрированы в мультисенсорный узел, имеющий головку, так что сенсоры генерируют ЭМАП, ВТ, УМП сигналы и сигнал отклонения для каждой заданной локализованной области, когда головку располагают вблизи или в контакте с заданной локализованной областью.
22. Способ по п.13, в котором ЭМАП, ВТ, УМП сигналы и сигнал отклонения получают от каждой из локализованных областей с использованием мультисенсорного узла, который содержит сенсоры, выполненные так, что: (i) когда по меньшей мере часть мультисенсорного узла располагают вблизи заданной локализованной области металлических конструкций или в контакте с ней, мультисенсорный узел выполнен с возможностью получения ЭМАП, ВТ и УМП сигналов от заданной локализованной области металлической конструкции, соответствующей части мультисенсорного узла, расположенного вблизи металлической конструкции или в контакте с ней, и (ii) сигнал отклонения указывает на пространственное перемещение части мультисенсорного узла, расположенного вблизи металлической конструкции или в контакте с ней, в ответ на топографию поверхности металлической конструкции, когда часть мультисенсорного узла перемещается в направлении, параллельном поверхности.
23. Способ использования решетки ЭМАП сенсоров для характеризации частей металлической конструкции, которые расположены между областями металлической конструкции, лежащей под ЭМАП сенсорами решетки, которые находятся вблизи или в контакте с поверхностью металлической конструкции, включающий:
возбуждение ЭМАП сенсора для генерации ультразвукового сигнала, который проходит через металлическую конструкцию от указанной поверхности к поверхности, противоположной указанной поверхности;
использование каждого из одного или нескольких ЭМАП сенсоров, расположенных вблизи возбужденного ЭМАП сенсора, для получения сигнала, указывающего на отражение ультразвукового сигнала указанной противоположной поверхностью, и
обработку одного или нескольких принятых сигналов, по отдельности или вместе с сигналом, полученным возбужденным ЭМАП сенсором, и указывающим на отражение ультразвукового сигнала противоположной поверхностью, для характеризации областей металлической конструкции, пройденных сгенерированным ультразвуковым сигналом и/или отраженным ультразвуковым сигналом, принятым смежным ЭМАП сенсором.
24. Способ по п.23, в котором каждый ЭМАП сенсор встраивают в соответствующий мультисенсорный узел, содержащий:
корпус, содержащий: (i) по меньшей мере одну электропроводящую катушку, выполненную с возможностью работы в качестве по меньшей мере одного электромагнитного акустического преобразовательного (ЭМАП) сенсора и по меньшей мере одного сенсора вихревых токов (ВТ) и (ii) по меньшей мере одного сенсора утечки магнитного потока (УМП), причем указанная по меньшей мере одна электропроводящая катушка и указанный по меньшей мере один сенсор УМП выполнены в корпусе так, что когда корпус расположен вблизи металлической конструкции или в контакте с ней, то указанная по меньшей мере одна катушка и сенсор УМП выполнены с возможностью получения сигналов ЭМАП, ВТ и УМП от локализованной области металлической конструкции, соответствующей части корпуса, расположенной вблизи металлической конструкции или в контакте с ней; и
по меньшей мере один сенсор отклонения, выполненный с возможностью генерации сигнала, указывающего на пространственное расположение корпуса.