CN105593676B

CN105593676B - 超声测量

Info

Publication number: CN105593676B
Application number: CN201480053646.4A
Authority: CN
Inventors: O·史密斯; M·R·萨顿
Original assignee: Lubrizol Corp
Current assignee: Lubrizol Corp
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2014-09-23
Publication date: 2019-09-10
Anticipated expiration: 2034-09-23
Also published as: US20160202052A1; CA2925460A1; CN105593676A; WO2015047983A1; EP3042191A1

Abstract

超声测量装置10包括传送器14以将超声信号16传送至物体12之中。接收器18从物体12接收回声20。装置10测量回声20并且与另一个回声进行比较从而提取出与物体12的表面的附加材料的沉积物相关的信息。例如，在使用期间摩擦膜或沉积物可能在物体12的表面上增长。该回声与之前回声的比较允许对该附加材料进行检测和/或表征。

Description

超声测量

技术领域

本发明涉及超声测量。

背景技术

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***之类的相关联***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

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：

使得超声信号被传送至物体；

使得所传送的超声信号的回声得以从该物体被接收；

对该回声进行测量；以及

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。

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。

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。

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。

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。

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。

该物体可以是具有发动机内的表面的部分。

所传送的信号可以包括处于0.5MHz和100MHz之间的频率—诸如10MHz—的超声。

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：

传送器，其能够进行操作以将超声信号传送至物体；

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；

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。

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。

该传送器能够进行操作以传送包括频率的频谱超声信号。

该装置能够进行操作以通过FFT分析而获得该回声的频谱。

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。

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。

该物体可以是具有发动机内的表面的部分。

该传送器能够进行操作以传送包括处于0.5MHz和100MHz之间的频率—诸如10MHz—的超声的信号。

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***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

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：

图1是被用来测量物体的超声测量装置的简单示意图；

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)；

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；

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；

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

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

概述

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信息。

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。

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。

装置10还包括数据获取和处理单元19。单元19通过生成被应用于收发器14以向物体12中注入超声信号的信号并且通过接收由收发器18所检测到的表示响应于所注入的信号而形成的超声回声的信号而获取数据。如将要进行描述的，该超声信号由单元19进行处理以便提取与附加材料在该物体12的表面15的沉积有关的信息。具体地，在一个示例中使用FFT分析以测量回声的频谱，并且在频谱之间进行比较从而提取出有关物体12的信息。

可以使用许多不同的技术来实施单元19。在一个示例中，将要描述的一些或全部处理由通用计算设备所执行，后者在适当软件控制下进行操作并且利用适当输入和输出接口(未单独图示)与换能器14、18进行通信。在另一个示例中，一些或全部处理由专用设备所执行。在其它示例中，使用这些方法的混合形式。

随统一主体的操作

为了理解装置10的操作，应首先关于由如图1所示的单一材料的统一主体所构成的物体12对此进行描述。在该示例中，在表面15并没有附加材料的沉积。在该示例中，使用传送器14以注入短的超声脉冲(例如，处于10MHz的周期为50ns的脉冲)。该脉冲的形状和振幅应当是可再现的，从而能够如所描述地进行比较。该超声脉冲形成了信号16，后者作为超声压力波而随跨物体12进行传播，最终从物体12的远端进行反射从而形成回声20。回声20传播回到接收器18。图2a图示了在这些情形汇总在接收器18处所接收到的典型回声20。回声20的快速傅里叶变换(FFT)(图2b)被单元19获得并且示出回声20在信号16的频率(10MHz)具有明显的峰值。在该简单示例中，信号16和回声20的渡越时间能够被用来确定物体12的厚度。

在表面存在附加材料的情况下的操作

在许多实际情形中，感兴趣的物体将不是单一材料的简单、统一的主体。示例包括具有工作表面的轴承，沉积物或摩擦膜在使用期间出现在该工作表面上。在诸如燃烧室壁的其它示例中，各种类型的沉积物可以在表面上增长或者被去除。表面可以在制造期间通过漆面、防磨损层等而进行涂覆。

图3中示意性地图示了这些情形。主体22具有附加材料的表面层24。附加材料24可以在使用期间由于以上所提到的诸如化学沉积物、吸收、焦化或热沉积物的处理之一而增长，或者可以是漆面、防磨损或其它表面涂层。在使用中，层面24的工作表面26可能暴露于与另一个组件的滑动、滚动或其它接触(或者间接接触)，或者可能在各种情形中出现侵蚀、腐蚀或损耗或者沉积物增长。以下示例旨在允许提取有关物体22的表面30处的附加材料24的信息。

在该示例中，装置10被用来向主体22中传送信号16。信号16同样可以是10MHz超声的短脉冲。信号16将作为压力波而通过主体22进行传播，直至遇到主体22和表面沉积物层24之间的边界30。当信号16遇到边界30时，一些能量将作为信号32而传播至表面层24之中；一些能量则将作为第一回声34从边界30进行反射。

信号32将朝向外表面26向前传播。第一回声34将朝向接收器18向后传播。当信号32到达外表面26时，其发生反射以形成第二回声36，后者通过表面层24传播回去并且随后通过主体22朝向接收器18进行传播。根据与层面24的材料的交互，该第二回声(或附加回声)也可能仅仅或主要在层面24之内出现。(所要注意到的是，信号和回声在图中的指示已经为了清楚而有所简化，特别是通过忽略了入射和反射角度在任何实际情形中都将会相关的规则而被简化。还要注意的是，如以下所讨论的，回声36的强度将被表面层24的厚度所影响。)

当第二回声36到达接收器18时，所行进的总路径长度长于第一回声34的总路径长度(其在返回之前仅行进至边界30)。结果，第二回声36相对于第一回声34在时间上有所延迟。两个回声34、36形成了相对应的超声压力波的叠加，并且该叠加被接收器18检测作为回声信号。

图4a图示了接收器18从诸如图3所示的两层***所接收到的典型回声信号38。在该示例中，单元19检测到回声信号38并且通过FFT分析对其进行处理。能够看到的是，由于两个回声34、36的叠加，该回声具有比从统一主体所接收到的回声(图2a)更为复杂的形状。因此，回声38的FFT 40(图4b)具有比图2b所示的FFT更为复杂的形状。如现在能够进行描述的，回声38以及因此FFT 40的形状都包含有关分层24的形状，并且因此能够如下被单元19用来提取与表面30处的附加材料有关的信息。

图5a和5b图示了在存在沉积物分层24的情况下所出现的回声的FFT分析的结果。在每种情形中，如以上关于图3所描述的，固态金属主体22都配备以10MHz超声换能器14以在主体22中形成超声信号16。最初，在没有任何附加层24的情况下进行基准测量，从而在接收器18处仅接收到第一回声34。随后在存在结合至钢质主体22的表面30的二氧化钛溶液的厚的表面沉积层24的情况下进行第二测量。在这种情况下，在接收器18所接收到的回声将包括来自表面30和来自沉积层24之内或分层24表面的回声。回声可能是分层24内的材料的反射或者激励的结果，或者以是一种或多种特定频率进行吸收的结果，或者是在一个或多个频率范围进行吸收的结果。在二氧化钛层已经被替换为结合至钢质主体22的室温硫化硅胶的厚的沉积层24之后进行进一步的测量。同样，接收器18从边界30和从沉积层24内或分层24的表面接收到回声。该过程以100MHz的数据采样速率(与接收器18相关联)进行并且以2GHz的数据采样速率重复进行。100MHz的数据采样速率通过使用实时采样而实现。2GHz的数据则使用随机内插采样进行收集。

每个回声导致类似于图4a所示的来自接收器18的时域数据。涉及到在没有任何沉积层24的情况下所进行的测量以及在存在二氧化钛和硅胶沉积层中的每一种的情况下所进行的测量的该时域数据随后使用快速傅里叶变换技术进行处理。在不存在沉积层24时所捕捉到的数据随后通过从后续在存在二氧化钛或硅胶的情况下所测量回声的频谱中减去基准频谱而被用作该基准频谱。这形成了图5a和5b中所示出的图形，它们表示在存在构成沉积层24的两种不同材料的情况下所出现的与(没有沉积层的)基准频谱的偏差的差异频谱。

图5a表示以100MHz的数据采样速率进行的分析。图5b表示以2GHz的数据采样速率所进行的分析的结果。在图5a中，较高的轨线50从二氧化钛所得出。较低的轨线52从硅胶所得出。从图5a能够看到，与存在二氧化钛层的情形相比，存在硅胶层使得差异频谱的振幅以更大的程度有所减小。还可以看到链各个不同频谱之间在频率响应上的多个不同。这些中最为明显的能够在传送器14的中心频谱附近看到(在以大约10MHz的传送器频率为中心的大约5MHz和15MHz之间的区域中)。来自二氧化钛的图形50的形状比来自硅胶的图形52更为复杂，这表明与硅胶形成干扰相比，二氧化钛沉积物以更大的程度或者以更为复杂的方式与回声的频率响应形成干扰。这进一步通过图5b中以2GHz的数据采样速率的结果得到确认，该附图表现出来自二氧化钛的轨线54以及来自硅胶的轨线56。轨线54的形状明显比轨线56更为复杂。

能够对这些结论做出多种解释。例如，它们可以被认为示出了二氧化钛和硅胶对于某些频率的不同吸收水平以及对于其他频率的更大的激励。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。

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。

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。

有关沉积增长或去除的操作

图3所示出的部署形式还可以另一种方式使用，如下所述：

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10MHz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.

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

结论性评述

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)。

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。

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。

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。

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或者后续针对该基本上相同的温度进行建模。在进行测试之前，需要进行温度校准。在其它情况下，形成回声的机制(特别是在分层24内)可以独立于温度或者以较小的程度依赖于温度。

我们预见到，这些技术将允许在依赖于所使用超声频率的溶液进行检测。

该技术在不同时间所进行的测量之间进行比较，并且因此重要的是测量装置和工件的部署始终保持一致或者能够利用充分的精度进行校准。特别地。我们预见到，为了数据一致性而使用如以上所描述的结合至工件的换能器将会是特别有利的。

能够进行许多变化和修改而并不背离本发明的范围。已经描述了10MHz的超声频率；能够使用其它的频率。能够使用其它装置向工件中注入超声，检测回声并且对它们进行测量和比较。

虽然在以上说明书中竭力关注于本发明被认为特别重要的那些特征，但是应当理解的是，发明人关于之前所涉及和/或附图中所示出的任意可专利特征或特征组合要求保护，而无论是否特别对其予以强调。

Claims

1.一种超声测量的方法，该方法包括步骤：

使得超声信号被传送至物体；

使得所传送的超声信号的第一回声得以从该物体被接收；

对该第一回声进行测量；以及

将该第一回声的频谱与在该物体表面具有附加材料的情况下建模的或测量的第二回声的频谱进行比较，以提取出与该附加材料有关的成分或厚度信息，该第二回声是从该附加材料的外表面产生的，

以及其中在没有该附加材料的情况下在该物体中所测量到的该第一回声的频谱从后续测量的该第二回声的频谱中被减去以创建差异频谱，以及其中该差异频谱的形状被用于指示该附加材料的材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其中对该第一回声和该第二回声反复测量以便进行上述比较从而提取出有关附加材料的成分或厚度信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其中该第一回声和该第二回声的频谱通过快速傅里叶变换分析而获得。

4.根据权利要求1所述的方法，其中做出指示该第一回声和该第二回声中所返回的能量的测量。

5.根据权利要求4所述的方法，其中该能量测量被用来指示该附加材料的厚度。

6.根据权利要求4所述的方法，其中该能量测量通过测量该第一回声和该第二回声的最大振幅来做出。

7.根据权利要求4所述的方法，其中该能量测量通过测量该第一回声和该第二回声的最大和最小数值之间的差值来做出。

8.根据权利要求4所述的方法，其中该能量测量通过积分过程来做出。

9.根据权利要求8所述的方法，其中该积分在时域中被应用于该第一回声和该第二回声。

10.根据权利要求9所述的方法，其中该积分被应用于该第一回声和该第二回声的快速傅里叶变换。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所传送的超声信号包括频率的频谱。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二回声是从变化的数学模型所得出的回声。

13.根据权利要求12所述的方法，其中该数学模型基于该物体和处于表面的附加材料的几何和材料特性。

14.根据权利要求1所述的方法，其中传送和接收的步骤被反复进行以测量多个第一回声，该多个第一回声被组合以便与所述第二回声进行比较。

15.根据权利要求1所述的方法，其中该物体是具有发动机内的表面的一部分。

16.根据权利要求1所述的方法，其中所传送的信号包括处于0.5MHz和100MHz之间的频率的超声。

17.一种用于进行物体的超声测量的装置，包括：

传送器，其能够进行操作以将超声信号传送至该物体；

接收器，其能够进行操作以从该物体接收所传送的信号的第一回声；以及

该装置进一步包括数据获取和处理单元，其能够进行操作以对该第一回声进行测量，并且将该第一回声的频谱与在该物体表面具有附加材料的情况下建模的或测量的第二回声的频谱进行比较，以提取出与该附加材料有关的成分或厚度信息，该第二回声是从该附加材料的外表面产生的；

以及其中在没有该附加材料的情况下在该物体中所测量到的该第一回声的频谱从后续测量的该第二回声的频谱中被减去以创建差异频谱，以及其中该差异频谱的形状被用来指示该附加材料的材料。

18.根据权利要求17所述的装置，其中对该第一回声和该第二回声反复测量以便进行上述比较从而提取出有关附加材料的成分或厚度信息。

19.根据权利要求17所述的装置，其中该传送器能够进行操作以传送包括频率的频谱的超声信号。

20.根据权利要求17所述的装置，其中该装置能够进行操作以通过快速傅里叶变换分析而获得该第一回声和该第二回声的频谱。

21.根据权利要求17所述的装置，其中做出指示该第一回声和该第二回声中所返回的能量的测量。

22.根据权利要求21所述的装置，其中该能量测量被用来指示该附加材料的厚度。

23.根据权利要求21所述的装置，其中该能量测量通过测量该第一回声和该第二回声的最大振幅来做出。

24.根据权利要求21所述的装置，其中该能量测量通过测量该第一回声和该第二回声的最大和最小数值之间的差值来做出。

25.根据权利要求21所述的装置，其中该能量测量通过积分过程来做出。

26.根据权利要求25所述的装置，其中该积分在时域中被应用于该第一回声和该第二回声。

27.根据权利要求26所述的装置，其中该积分被应用于该第一回声和该第二回声的快速傅里叶变换。

28.根据权利要求17所述的装置，其中所述第二回声是从变化的数学模型所得出的回声。

29.根据权利要求17所述的装置，其能够进行操作以重复该传送和接收的步骤以测量多个第一回声，并且能够进一步进行操作以组合该多个第一回声从而与所述第二回声进行比较。

30.根据权利要求17所述的装置，其中该物体是具有发动机内的表面的一部分。

31.根据权利要求17所述的装置，其中该传送器能够进行操作以传送包括处于0.5MHz和100MHz之间的频率的超声的信号。

32.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机***上运行时，所述计算机程序能够使得所述计算机***进行操作以执行根据权利要求1所述的方法。