用于探头的被动法向化的系统和方法

1.本发明总体上涉及用于检查结构的轮式探头，更具体地说，涉及一种用于在超声波干式联接轮式探头检查结构时被动地使该探头法向化的系统和方法。


背景技术：

2.在诸如石油和天然气行业等多种技术领域中，管道和其它结构是使用传感器检查的。在超声波检测(ut)中，这种传感器利用超声波穿透结构的表面。已知基于超声波检测的传感器为这种结构检查提供了无损检测技术。例如，当检查诸如钢管等钢结构时，基于超声波检测的传感器横越该结构的表面以测量钢的厚度，从而确定该厚度是否因腐蚀而减小到某个临界极限以下。通过定期进行这种非破坏性和表面穿透检查，能够对钢结构进行评估，以避免管道在运行期间发生泄漏、故障和意外停机。
3.基于超声波检测的传感器可以是定向传感器，例如超声波干式联接轮式探头。这种轮式探头能够横越任何类型的表面，例如管道的平坦表面或弯曲表面。所述轮式探头可以结合到在被检查的结构的表面上移动的爬行器装置中。但是，这种定向传感器需要传感器的法向化，以确保从探头产生的超声波被导向与被测表面正交(即，垂直)的方向。这种法向发射允许来自该结构的超声波反射被重定向回传感器。超声波发射方向的轻微倾斜会导致反射信号的损失。因此，当探头横越具有不同曲率的表面时，通常需要用传感器重新校准已知的探头。
4.一种重新校准探头的技术是使用致动器主动地使探头的朝向与给定表面正交。但是，这种致动器会增加探头或安装有探头的爬行器的尺寸和成本。此外，对于被测表面的不同曲率，必须每次都被激活这种致动器。本公开正是针对现有技术中的这些问题。


技术实现要素：

5.根据与本公开一致的一个实施例，一种系统和方法在超声波干式联接轮式探头横越结构的表面以检查该结构时被动地使该探头法向化，所述结构例如是平坦结构或弯曲管道。至少一对臂被配置成被动地保持探头处于与表面正交的检测方向的法向化。
6.在一个实施例中，一种组件被配置成将探头保持在检测表面附近。该组件包括第一连接器、第一臂和第二臂、一对第一安装构件、一对第一轮、以及轮架。第一臂在其第一端可枢转地联接至第一连接器。第一臂沿着向前方向延伸，并且沿着垂直于向前方向并与检测表面正交的法向方向延伸。类似地，第二臂在其第一端可枢转地联接至第一连接器。第二臂沿着与向前方向相反的向后方向延伸，并沿着法向方向延伸。
7.在一个更特定的实施例中，所述一对第一安装构件中的每一个都联接至第一臂和第二臂的相应的第二端，所述一对第一轮中的每一个都联接至相应的第一安装构件，所述轮架联接至第一连接器并被配置成保持探头，所述第一臂和所述第二臂与第一连接器的可枢转联接在探头横越检测表面时被动地使探头的检测方向法向化，或者在给定的实施例中可以使用这些进一步布置的组合。
8.在另外的特定实施例中，所述第一连接器可以包括第一小齿轮，所述一对第一轮可以是脚轮，所述轮架可以联接至探头的旋转轴并且可以被配置成允许探头围绕旋转轴旋转，第一弹性构件可以连接至第一臂和第二臂中的每一个，并且第一弹性构件可以被配置成将第一臂和第二臂朝向彼此偏压，所述第一臂和所述第二臂可以分别沿着向前方向和向后方向以第一自由度枢转，或者在给定实施例(包括上述实施例中的任何一个)中可以使用这些进一步布置的组合。
9.在一个替代实施例中，所述组件包括第二连接器、第三臂和第四臂、一对第二安装构件和一对第二轮。第三臂可枢转地联接至第二连接器。第三臂沿着向右方向延伸，并且沿着法向方向延伸。类似地，第四臂可枢转地联接至第二连接器。第四臂沿着与向右方向相反的向左方向延伸，并且沿着法向方向延伸。所述一对第二安装构件中的每一个都联接至第三臂和第四臂的相应第二端。所述一对第二轮中的每一个都联接至相应的第二安装构件。所述向右方向和向左方向中的每一个都既垂直于前进方向又垂直于法向方向。第三臂和第四臂分别沿着向右方向和向左方向以第二自由度枢转。
10.在另一个实施例中，一种系统被配置成横越检测表面。该系统包括壳体、可旋转地联接至壳体并被配置成横越检测表面的驱动轮、以及布置在壳体内的组件。该组件包括第一连接器、第一臂和第二臂、一对第一安装构件、一对第一轮、以及轮架。第一臂在其第一端可枢转地联接至第一连接器。第一臂沿着向前方向延伸，并且沿着垂直于向前方向并与检测表面正交的法向方向延伸。类似地，第二臂在其第一端可枢转地联接至第一连接器。第二臂沿着与向前方向相反的向后方向延伸，并沿着法向方向延伸。当所述带有探头的系统响应于驱动轮的旋转而横越检测表面时，第一臂和第二臂与第一连接器的可枢转联接被动地使探头朝向检测表面的检测方向法向化。
11.在更特定的实施例中，如上所述的系统可以包括被配置成相对于壳体线性地导引所述组件的线性运动导引件。所述系统还可以包括布置在所述组件的顶面与所述壳体的内表面之间的基于压缩的弹性构件。所述一对第一轮可以是脚轮。所述轮架可以联接至探头的旋转轴，并且被配置成允许探头围绕旋转轴旋转。第一弹性构件可以连接至第一臂和第二臂中的每一个。第一弹性构件可以被配置成将第一臂和第二臂朝向彼此偏压。一个给定的实施例可以包括前述的进一步特征、连接和布置中的任何一种或更多种。
12.在另一个实施例中，一种方法被配置成检查检测表面。该方法包括提供具有驱动轮的壳体，该驱动轮可旋转地联接至壳体并被配置成横越检测表面；以及提供布置在壳体内的组件。该组件包括第一连接器、第一臂、第二臂、一对第一安装构件、一对第一轮、以及轮架。第一臂在其第一端可枢转地联接至第一连接器。第一臂沿着向前方向延伸，并且沿着垂直于向前方向并与检测表面正交的法向方向延伸。类似地，第二臂在其第一端可枢转地联接至第二连接器。第二臂沿着与向前方向相反的向后方向延伸，并沿着法向方向延伸。所述一对第一安装构件中的每一个都联接至第一臂和第二臂的相应第二端。所述一对第一轮中的每一个都联接至相应的第一安装构件。所述轮架联接至第一连接器，并被配置成将探头保持在检测表面附近。
13.本公开的方法还包括通过驱动轮的操作横越检测表面，枢转第一臂和第二臂，以及当探头检查检测表面时被动地使轮架内的探头朝检测表面的检测方向法向化。在更特定的实施例中，所述方法还可以包括通过第一弹性构件将第一臂和第二臂朝向彼此偏压。
14.在本文中公开的各种实施例和实施方案的任何组合可以用在与本公开一致的另一些实施例中。根据本公开以及附图和权利要求书，能够从本文中给出的某些实施例的以下说明理解这些和其它方面和特征。
附图说明
15.图1是一个实施例的具有被动法向化组件的爬行器系统横越弯曲表面时的侧视示意图。
16.图2是该实施例的图1的爬行器系统横越平坦表面时的侧视示意图。
17.图3是该实施例的被动法向化组件的顶部后侧透视图。
18.图4是该实施例的图3的被动法向化组件的侧视平面图。
19.图5是该实施例的被动法向化组件在部件分离时的顶部后侧透视图。
20.图6是该实施例的图5的被动法向化组件的一部分在部件被组装好时的顶部后侧透视图。
21.图7是该实施例的图3的被动法向化组件在框架中处于第一形态时的侧视平面图。
22.图8是该实施例的图3的被动法向化组件在框架中处于第二形态时的侧视平面图。
23.图9是该实施例的图3的被动法向化组件在框架中处于第三形态时的侧视平面图。
24.图10是一个替代实施例的被动法向化组件处于框架中时的后视平面图。
25.图11是该替代实施例的图10所示的处于框架中的被动法向化组件的顶部后侧透视图。
26.图12是具有图1-11的被动法向化组件的系统的操作流程图。
27.图13-19是图1-2的爬行器的替代实施例的侧视示意图，示出了对称保持机构。
28.应说明的是，附图是示意性的，不一定是按比例绘制的。
具体实施方式
29.与本公开中所包含的教导一致的示例实施例涉及一种在超声波干式联接轮式探头横越结构的表面以检查该结构(例如平坦结构或弯曲管道)时被动地使该探头法向化的系统和方法。至少一对臂被配置成被动地保持探头处于与表面正交的检测方向的法向化。
30.如图1-9所示，在一个实施例中，系统10被配置成具有探头12的爬行器装置。系统10横越结构16的检测表面14。探头12邻近检测表面14并检查结构16。探头12可以是轮式探头。例如，探头12可以是超声波干式联接轮式探头。或者，其它类型的探头也可以用作探头12。如图1所示，系统10横越弯曲表面14。如图2所示，系统10横越结构20的基本上平坦的表面18。
31.如图1-2所示，系统10包括壳体22、驱动轮24和组件26。驱动轮24可旋转地联接至壳体22。驱动轮24被配置成横越检测表面14、18。组件26布置在壳体22内。系统10还可以包括线性运动导引件28，该线性运动导引件被配置成相对于壳体22线性地导引组件26，例如沿着竖直方向30导引。线性运动导引件28可以固定在壳体22内。系统10还可以包括布置在组件26的顶面34与壳体22的内表面36之间的基于压缩的弹性构件32，该弹性构件的一个表面支撑在顶面34或固定地附接至壳体22的结构上。内表面36可以是线性运动导向件28的下表面。基于压缩的弹性构件32可以允许组件26克服弹性构件的回复力向上和向下移动。弹
性构件32在组件26上提供向下的推力。该推力确保当系统10沿着表面14、18移动时探头12与表面14、18保持接触，而不论所横越的表面的拓扑结构如何变化。当组件26相对于壳体22线性地移动时，弹性构件32还能够防止组件26撞击内表面36。在一个替代实施例中，弹性构件32可以是填充有压缩气体或真空的活塞缸装置，该活塞缸装置被布置成提供如上所述的回复力。
32.请参考图3-6，组件26包括一组右侧部件40-46、54-58，它们形成组件26的右侧部分，尤其如图6所示。类似地，组件26的一组左侧部件是所述一组右侧部件40-46、54-58的镜像。因此，所述一组左侧部件在组装好时形成组件26的左侧部分，该部分是图6所示的组件26的右侧部分的镜像。然后，如图3所示，右侧部分和向左部分被组装好以形成整个组件26。右侧部分和左侧部分可以使用任何已知的紧固机构在安装构件46、48处紧固在一起，如下文所述。
33.请参考图3-6所示的右侧部分，它是左侧部分的镜像，组件26包括第一连接器40、第一臂42、第二臂44、一对第一安装构件46、48、一对第一轮50、52、以及轮架54。第一臂42在其第一端56可枢转地联接至第一连接器40。如图3所示，第一臂42沿着向前方向延伸，并且沿着垂直于向前方向并与检测表面14、18正交的法向方向延伸。类似地，第二臂44在其第一端58可枢转地联接至第一连接器40。第二臂44沿着与向前方向相反的向后方向延伸，并沿着法向方向延伸。当带有探头12的系统10响应于驱动轮24的旋转而横越检测表面14、18时，第一臂42和第二臂44与第一连接器40的可枢转联接被动地使探头12朝着检测表面14、18的检测方向法向化。
34.至少一个紧固件60、62分别将第一端56、58可枢转地联接至第一连接器40。每个紧固件60、62限定臂42、44在第一连接器40上的相应枢转点。紧固件60、62还可以包括小齿轮组件中的小齿轮。臂42、44的第一端56、58在小齿轮组件处联接在一起。如图7-9所示，小齿轮组件可以如下文所述地刚性附接至轮架54，以允许轮架54与臂42、44一起旋转。轮架54的这种旋转调节探头12的法向化角度。因此，当两个轮50、52都在同一水平表面18上时(如图2和图4所示)，轮架54具有相对于表面18的竖直或法向取向。当轮50、52因表面的曲率(例如图1中的表面14)而向上或向下倾斜时，轮架54具有与轮50、52相同的倾斜角度，因为轮架54在第一连接器40处通过小齿轮组件刚性地联接至臂42、44。
35.所述一对第一轮50、52可以是分别在臂42、44的第二端47、49处由安装构件46、48保持的脚轮。或者，其它已知类型的轮可以由安装构件46、48保持，使得轮能够自由旋转并在检测表面14、18上滚动。臂42、44和作为脚轮的相应的第一轮50、52的配置平衡了组件26。这种平衡提供了一种对称保持机制。在结构16、20的直径改变并且由此表面14、18的曲率分别改变时，对称性的保持允许轮50、52与表面14、18保持接触。此外，臂42、44和轮50、52的对称性也保持组件26相对于表面14、18的垂直度，因此探头12保持与表面14、18正交。
36.轮架54可以联接至探头12的旋转轴64，并且被配置成允许探头12围绕旋转轴64旋转。如图4所示，在每个相应的臂42、44上，可选的第一弹性构件66可以在紧固件68、70处连接至臂42、44中的每一个。第一弹性构件66可以是弹簧，例如拉伸弹簧。第一弹性构件66可以被配置成将臂42、44朝向彼此偏压。
37.如图1-2和7-9所示，图3-6的组件26可以安装在具有顶部构件74的框架72中，弹性构件32布置在该顶部构件74上。框架72还可以包括导引槽76。导引槽76允许第一连接器40
在限定臂42、44的枢轴点的位置的有限弯曲路径内移动。从第一连接器40的中点到轴64的中心的中心线基本上限定法向方向。
38.在操作中，当轮50、52横越表面14、18时，臂42、44围绕它们在第一连接器40上的由紧固件60、62限定的相应枢转点枢转。臂42、44以对称的方式朝向或远离中心线弯曲，这被动地使探头12的检测方向法向化为基本上平行于法向方向。
39.在图10-11所示的一个替代实施例中，系统10还包括组件80，该组件80具有第二连接器82、第三臂84、第四臂86、一对第二安装构件88、90、以及一对第二轮92、94。第三臂84在第一端91可枢转地联接至第二连接器82。第三臂84沿着向右方向延伸，并且沿着法线方向延伸。类似地，第四臂86在第二端93可枢转地联接至第二连接器82。第四臂86沿着与向右方向相反的向左方向延伸，并且沿着法向方向延伸。所述一对第二安装构件88、90中的每一个都联接至臂84、86的相应第二端96、98。所述一对第二轮92、94中的每一个都联接至相应的第二安装构件88、90。如图11所示，所述向左方向和向右方向中的每一个都既垂直于向前方向又垂直于法向方向。臂84、86分别沿着向右方向和向左方向以第二自由度枢转。
40.在另一个实施例中，方法100包括在步骤110中提供壳体22，该壳体22具有可旋转地联接至壳体22的驱动轮24。方法100还包括在步骤120中提供布置在壳体22内的组件26，该组件26具有枢转臂42、44和将探头12保持在检测表面14、18附近的轮架54。方法100在步骤130中至少使探头12横越检测表面14、18。方法100在步骤140中响应于检测表面14、18的曲率变化而枢转所述臂42、44。在步骤150中，当探头12检查检测表面14、18时，方法100被动地使探头12的朝着检测表面14、18的检测方向法向化。
41.本文说明的方法可以部分地由有形(例如非暂时性)存储介质上的机器可读形式的软件或固件来执行。例如，所述软件或固件可以是包含计算机程序代码的计算机程序的形式，当所述程序在计算机或适当的硬件设备上运行时，所述计算机程序代码适于使所述系统和组件执行在本文中说明的各种动作，并且所述计算机程序可以包含在计算机可读介质上。有形存储介质的例子包括具有计算机可读介质的计算机存储装置，例如磁盘、拇指驱动器、闪存等，并且不包括传播的信号。传播的信号可以存在于有形的存储介质中。所述软件可以适用于在并行处理器或串行处理器上执行，使得本文中所述的各种动作可以按任何适当的顺序或同时执行。
42.图13-19示出了图1-2的系统10的替代实施例，该替代实施例利用壳体22中的对称保持机构。图13-19中的每个对称保持机构利用一个或更多个弹性构件、连杆、磁体和可选的重力(当系统位于结构上时)来平衡探头12的两侧的轮50、52，无论系统10是在弯曲表面14上还是在平坦表面18上。轮50、52在表面14、18上的形态发生变化，使得轮50相对于探头12沿着第一方向的运动被轮52相对于探头12沿着第二方向的运动所镜像，其中第二方向关于探头12的轴线与第一方向成镜像。探头的轴线穿过轴64。该轴在图7-9中由虚线示出。由每个对称保持机构引起的轮50、52的这种镜像运动使探头12与相应的表面14、18保持连续接触。如图13-17所示，该连续接触可以通过下推压缩机构来保持，该压缩机构例如是弹簧形式的弹性构件。如图18-19所示，所述连续接触可以通过磁体来保持。
43.在本文中说明的对称保持机构独立于重力来保持轮50、52和它们的臂42、44的对称性。但是，根据表面14、18的取向，重力可以在轮50、52和臂42、44上提供另外的保持对称的力。此外，当轮50、52沿着具有不同曲率的表面14、18移动时，本文中说明的对称保持机构
动态地调整轮50、52的形态。这种动态调整被动地使探头12法向化，而无需致动器。因此，本文中说明的对称保持机制比已知的法向化系统实现起来成本更低。
44.请更详细地参考图13-19中的实施例，图13中的系统具有机构200，由于具有对称的连杆机构，该机构200被配置成使轮50、52在对称的线性路径205、206中移动。图14中的系统具有机构210，由于具有对称的连杆机构，该机构210被配置成使轮50、52在对称的对角线路径215、216中移动。图15中的系统具有机构220，由于具有相对于枢轴点的对称连杆机构，该机构220被配置成使轮50、52在对称的弧形路径225、226中移动。图16中的系统具有与图13中的机构200类似的机构230。机构230使轮50、52在对称的线性路径231、232中移动，这是由于具有分别为每个轮50、52使用专用的线性导引件233、234的对称的弹性连杆机构。轮50、52通过轮50、52之间的平移连杆235相互连接。在平移连杆235与壳体22之间设有弹性构件236、237。弹性构件236、237可以是压缩弹簧。图17中的系统具有与图1-2中的系统10类似的机构240，该机构240使用摆臂42、44，由于具有对称的连杆241、242，轮50、52在对称的弧形路径中移动。但是，与图1-2中的机构相比，图17中的机构240包括分别使用连杆241、242的臂42、44之间的联接、以及分别接地的旋转接头243、244，在臂42、44之间设有拉伸弹簧245。
45.图18-19中的系统使用磁体来保持探头12与表面14、18之间的强力接触。由于附接至轮50、52的连杆机构上的磁力，轮50、52在对称的弧形路径中移动。图18中的系统具有机构250，该机构250在探头12的轴64上具有两个固定的磁盘，这些磁盘位于探头12的两侧。图18示出了探头12的右侧的磁盘255。每个磁盘255上的两个磁极s、n之一提供磁力，以使该磁极与表面14、18对准。例如，如图18所示，磁盘255的北极n与表面14、18对准。或者，图19中的系统具有机构260，该机构260具有刚性地安装到轴64上的静态环形磁体265。探头12的轮266位于环形磁体265的孔267内，该环形磁体265围绕探头12的轮266的下部。环形磁体265为探头12产生磁拉力，以使探头12与表面14、18保持连续接触。在一个示例性实施例中，环形磁体265被径向磁化，其北极在横向上布置在图19的右侧，南极在横向上布置在图19的左侧。在另一个示例实施例中，环形磁体265可以被轴向磁化，其北极沿着法向方向向上布置，南极沿着法向方向向下布置。
46.还应理解，附图中的相同或相似的附图标记表示多幅图中的相同或相似的元件，并且并非所有实施例或布置形式都需要参照附图说明和示出的所有部件或步骤。
47.在本文中所用的术语仅用于说明特定实施例的目的，并非旨在限制本发明。除非在上下文中另行明示，否则在本文所用的单数形式“一”、“一个”和“所述”意图涵盖复数形式。还应理解，在本说明书中使用的术语“包含”、“包括”及其变化形式指存在所声明的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。
48.在本文中使用的方位术语仅仅是出于惯例和参考目的，而不应被解读为限制性的。但是，应认识到，这些术语可以操作者或用户作为参照使用。因此，并非暗示或由此推断出任何限制。此外，序数(例如第一、第二、第三)的使用是为了区分而不是计数。例如，“第三”的使用并非暗示存在对应的“第一”或“第二”。此外，在本文中所用的措词或术语仅用于说明目的，不应将其视为限制性的。本文中的术语“包含”、“包括”或“具有”及其变化形式的使用意味着涵盖其后所列的项目、以及其等同项目和附加项目。
49.虽然本公开说明了多个示例性实施例，但是本领域技术人员应理解，可以做出各种变化，并且可以用等同元件代替相应的元件，这不会脱离本发明的精神和范围。此外，本领域技术人员应理解，能够对本公开的实施例做出许多修改，以使特定的仪器、情况或材料适应本发明的实施例，这不会脱离本公开的基本范围。因此，本发明不局限于所公开的特定实施例或者所设想的实施本发明的最佳方式，相反，本发明涵盖落入所附权利要求的范围内的所有实施例。
50.上述主题仅是示例性的，不应被视为限制性的。无需遵循所示和所述的示例性实施例及应用就能够对本文所述的主题做出各种修改和变化，而不会脱离本公开所涵盖的本发明的真实精神和范围，本公开仅由以下权利要求中的一组叙述以及与这些叙述等同的结构和功能或步骤限定。

技术特征：
1.一种被配置成将探头保持在检测表面附近的组件，包括：第一连接器；在其第一端可枢转地联接至第一连接器的第一臂，该第一臂沿着向前方向延伸并且沿着垂直于向前方向并与检测表面正交的法向方向延伸；在其第一端可枢转地联接至第一连接器的第二臂，该第二臂沿着与向前方向相反的向后方向延伸并且沿着法向方向延伸；一对第一安装构件，其中的每个第一安装构件联接至第一臂和第二臂的相应第二端；一对第一轮，其中的每个第一轮联接至相应的第一安装构件；以及联接至第一连接器并被配置成保持探头的轮架，其中当探头横越检测表面时，第一臂和第二臂与第一连接器的可枢转联接被动地使探头的检测方向法向化。2.如权利要求1所述的组件，还包括：第一弹性构件，其连接至第一臂和第二臂中的每一个，并且被配置成将第一臂和第二臂朝向彼此偏压。3.如权利要求1所述的组件，其中所述一对第一轮是脚轮。4.如权利要求1所述的组件，其中所述轮架联接至探头的旋转轴，并且被配置成允许探头围绕该旋转轴旋转。5.如权利要求1所述的组件，其中所述第一连接器包括第一小齿轮。6.如权利要求1所述的组件，其中所述第一臂和所述第二臂分别沿着向前方向和向后方向以第一自由度枢转。7.如权利要求1所述的组件，还包括：第二连接器；可枢转地联接至第二连接器的第三臂，该第三臂沿着向右方向延伸并且沿着法向方向延伸；可枢转地联接至第二连接器的第四臂，该第四臂沿着与向右方向相反的向左方向延伸，并且沿着法向方向延伸；一对第二安装构件，其中的每个第二安装构件联接至第三臂和第四臂的相应第二端；以及一对第二轮，其中的每个第二轮联接至相应的第二安装构件。8.如权利要求7所述的组件，其中所述向右方向和向左方向中的每一个都既垂直于向前方向又垂直于法向方向。9.如权利要求8所述的组件，其中所述第三臂和所述第四臂分别沿着向右方向和向左方向以第二自由度枢转。10.一种配置成横越检测表面的系统，包括：壳体；可旋转地联接至壳体并被配置成横越检测表面的驱动轮；以及布置在壳体内的组件，该组件包括：第一连接器；在其第一端可枢转地连接至第一连接器的第一臂，该第一臂沿着向前方向延伸并且沿
着垂直于向前方向并与检测表面正交的法向方向延伸；在其第一端可枢转地连接至第二连接器的第二臂，该第二臂沿着与向前方向相反的向后方向延伸并且沿着法向方向延伸；一对第一安装构件，其中的每个第一安装构件联接至第一臂和第二臂的相应第二端；一对第一轮，其中的每个第一轮联接至相应的第一安装构件；以及联接至第一连接器并被配置成将探头保持在检测表面附近的轮架，其中，当带有探头的所述系统响应于驱动轮的旋转而横越检测表面时，第一臂和第二臂与第一连接器的可枢转联接被动地使探头朝向检测表面的检测方向法向化。11.如权利要求10所述的系统，还包括：固定在壳体内并被配置成相对于壳体线性地导引所述组件的线性运动导引件。12.如权利要求10所述的系统，还包括：布置在所述组件的顶面与所述壳体的内表面之间的基于压缩的弹性构件。13.如权利要求10所述的系统，其中所述一对第一轮是脚轮。14.如权利要求10所述的系统，其中所述轮架联接至探头的旋转轴，并且被配置成允许探头围绕该旋转轴旋转。15.如权利要求10所述的系统，还包括：第一弹性构件，其连接至第一臂和第二臂中的每一个，并且被配置成将第一臂和第二臂朝向彼此偏压。16.如权利要求10所述的系统，还包括：第二连接器；可枢转地联接至第二连接器的第三臂，该第三臂沿着向右方向延伸并且沿着法向方向延伸；可枢转地联接至第二连接器的第四臂，该第四臂沿着与向右方向相反的向左方向延伸，并且沿着法向方向延伸；一对第二安装构件，其中的每个第二安装构件联接至第三臂和第四臂的相应第二端；以及一对第二轮，其中的每个第二轮联接至相应的第二安装构件。17.如权利要求16所述的系统，其中所述向右方向和向左方向中的每一个都既垂直于向前方向又垂直于法向方向。18.如权利要求17所述的系统，其中所述第三臂和所述第四臂分别沿着向右方向和向左方向以第二自由度枢转。19.一种被配置成将探头保持在检测表面附近的组件，包括：对称保持子组件；联接至对称保持子组件的第一臂，该第一臂沿着向前方向延伸，并且沿着垂直于向前方向并与检测表面正交的法向方向延伸；联接至对称保持子组件的第二臂，该第二臂沿着与向前方向相反的向后方向延伸，并且沿着法向方向延伸；联接至第一臂的一端并被配置成在检测表面上移动的第一轮；联接至第二臂的一端并被配置成在检测表面上移动的第二轮；以及
联接至对称保持子组件并被配置成保持探头的轮架，其中第一臂和第二臂与对称保持子组件的联接使第一臂和第二臂保持关于穿过轮架的轴线的对称形态，以在探头横越检测表面时被动地使探头的检测方向法向化。20.如权利要求19所述的组件，其中当检测表面的曲率改变时，在第一轮横越检测表面时，第一臂相对于探头沿着第一方向的移动被对称保持子组件镜像，以在第二轮横越检测表面时相对于探头沿着第二方向移动第二臂，第二方向关于所述轴线与第一方向成镜像。

技术总结
在超声波干式联接轮式探头横越一种结构(例如平坦结构或弯曲管道)的表面以检查该结构时被动地使该探头法向化的系统和方法。至少一对臂被配置成被动地保持探头处于与表面正交的检测方向的法向化。交的检测方向的法向化。交的检测方向的法向化。


技术研发人员：F
受保护的技术使用者：阿卜杜拉国王科技大学
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2023/8/9