用于复合结构体的近表面的不一致性的热像检查的方法技术

提出了一种用于复合结构体的近表面不一致性的热像检查的方法。使用超声波换能器将信号发送到结构体的第一表面中。在超声波换能器中接收超声响应信号。在超声波换能器将信号发送到第一表面中的同时加热结构体的第二表面的一部分，其中，第二表面在结构体的与第一表面的相对侧上。在加热第二表面之后，拍摄该结构体的第二表面的部分的红外图像。

A Thermographic Method for Inspection of Near Surface Inconsistency of Composite Structures

A thermal imaging method for inspecting near surface inconsistency of composite structures is proposed. The signal is transmitted to the first surface of the structure using an ultrasonic transducer. The ultrasonic response signal is received in the ultrasonic transducer. The ultrasonic transducer sends the signal to the first surface while heating a part of the second surface of the structure, where the second surface is on the opposite side of the structure and the first surface. After heating the second surface, the infrared image of the part of the second surface of the structure is taken.

【技术实现步骤摘要】
用于复合结构体的近表面的不一致性的热像检查的方法
本公开内容总体上涉及复合结构体的检查，并且更具体地，涉及使用热像检查技术检查复合结构体。而且更具体地，本公开内容涉及用于近表面不一致性的包括非平行或粗糙表面的复合材料表面的热像检查。
技术介绍
超声是用于检查包括复合结构体的非破坏性检查方法。超声波检查将超声波信号发送到结构体中并且分析超声响应信号以检查该结构体。超声波检查对结构体几何形状敏感。为了使用超声波检查结构体，理想的是结构体的前表面和后表面要彼此平行。至于超声波检查，理想的是前表面和后表面基本上是平滑的。具有非平行表面、高表面粗糙度或近表面不一致性的复合结构体利用传统的超声波检查技术检查可能富有挑战，影响要求完成检查的时间和/或努力。因此，将期望具有一种考虑上述讨论的问题中的至少一些以及其他可能的问题的方法和设备。
技术实现思路
本公开内容的示例性实施方式提供了方法。使用超声波换能器将信号发送到结构体的第一表面中。在超声波换能器中接收超声响应信号。在超声波换能器将信号发送到第一表面中的同时加热结构体的第二表面的一部分，其中，第二表面在结构体的与第一表面的相对侧上。在加热第二表面之后，拍摄该结构体的第二表面的部分的红外图像。本公开内容的另一个示例性实施方式提供了方法。热像系统处于相对于结构体的第二表面的第一位置处，其中，第二表面包括其中多个截面的每个截面具有不同角度的多个截面。结构体的第二表面的一部分利用热像系统的热源加热以形成加热部分。拍摄加热部分的红外图像，其中，加热部分内的第二表面的每个截面具有处于距离该截面+/-30度内的热像系统的至少一个红外相机。在拍摄加热部分的红外图像之后，热像系统移动至相对于第二表面的第二位置。本公开内容的另一示例性实施方式提供了方法。超声波检查在复合结构体的第一表面上执行。热像检查在复合结构体的第二表面上执行，其中，第二表面在复合结构体的与第一表面的相对侧上，并且其中，第二表面的至少一小部分不平行于第一表面。使用热像检查为结构体的第二表面识别近表面不一致性。特征和功能可以在本公开内容的各种实施方式中独立实现或者也可以结合在其他实施方式中，参考以下说明和附图可了解更多细节。附图说明在所附权利要求中阐述了被认为是示例性实施方式的新颖性特征的特性。然而，当结合附图阅读时，通过参考以下本公开内容的示例性实施方式的具体实施方式，将充分理解示例性实施方式以及使用的优选方式、更多目标及其特征，其中：图1是根据示例性实施方式的其中使用超声波技术检查复合结构体的环境的框图的示意图；图2是根据示例性实施方式的使用热像系统检查复合结构体的等距视图的示意图；图3是根据示例性实施方式的使用热像系统检查复合结构体的横截面图的示意图；图4是根据示例性实施方式的复合结构体的同时发生的超声波检查和红外检查的横截面图的示意图；图5是根据示例性实施方式的具有平行于倾斜表面的不一致性的复合结构体的横截面图的示意图；图6是根据示例性实施方式的处于复合结构体的界面中的不一致性的横截面图的示意图；图7是根据示例性实施方式的用于检查复合结构体的方法的流程图的示意图；图8是根据示例性实施方式的用于检查复合结构体的方法的流程图的示意图；以及图9是根据示例性实施方式的用于检查复合结构体的方法的流程图的示意图。具体实施方式示例性实施方式识别并且考虑一个或多个不同的考虑因素。例如，示例性实施方式识别并考虑到使用超声波检查检测不一致性(诸如，接近结构体的前表面或后表面的分层和杂质)可能相当困难。由于表面回声的干扰，示例性实施方式识别并考虑到导致超声波检测接近结构体的前表面或后表面的不一致性可能相当困难。由于超声对局部几何形状敏感，因此示例性实施方式识别并考虑到，检测接近结构体的前表面或后表面的不一致性可能相当困难。示例性实施方式识别并考虑到当超声检查相当困难时，可以改变接近表面的检查要求。示例性实施方式识别并考虑到由于不一致性敏感能力导致改变的检查要求可影响结构体的设计。示例性实施方式识别并考虑到增加近表面的不一致性检测可以能够改善结构体的设计。示例性实施方式识别并考虑到在共固化或共结合的复合结构体中，界面连接复合结构体的部分。示例性实施方式识别并考虑到如果在界面处出现不一致性，则仅使用超声识别不一致性的大小可能相当困难。示例性实施方式识别并考虑到可以使用检查技术的结合识别和测量界面内的不一致性。示例性实施方式识别并考虑到红外热像能够执行近表面裂缝检测。示例性实施方式识别并考虑到热像可用于检查约1/4英寸的深度。示例性实施方式识别并考虑到利用热像的不一致性的检测更接近表面比在结构体中更深入更成功。示例性实施方式识别并考虑到红外热像比超声波检查具有更大的视野。示例性实施方式识别并考虑到具有更大视野使得红外热像比超声波检查更快。示例性实施方式识别并考虑到红外热像不需要利用水耦合。示例性实施方式识别并考虑到在超声波检查中，水或其他耦合材料用于从结构体的表面发送和接收超声波信号。示例性实施方式识别并考虑到耦合系统包括在超声波检查系统中，增加系统的复杂性。例如，收集了用于超声波检查的水或其他耦合材料。示例性实施方式识别并考虑到超声波检查系统是接触式检查系统。示例性实施方式识别并考虑到热像检查系统是偏离检查系统。偏离是距待检查的结构体的距离。示例性实施方式识别并考虑到在与结构体的特定的偏离距离处执行红外热像。示例性实施方式识别并考虑到超声比红外热像要求相对于结构体的更精确的定位。示例性实施方式识别并考虑到通过结合红外热像和超声检查，可在结构体的相对侧上同时执行自动检查。示例性实施方式识别并考虑到来自相对侧的超声由于信号反射可影响在两侧处接收到的信号的质量。示例性实施方式识别并考虑到外包装板层可消除对IML(内模线)加工的的需要。示例性实施方式识别并考虑到外包装板层中的或外包装板层以下的不一致性将位于板层之间或板层中。示例性实施方式识别并考虑到使用超声不可能容易地检查外包装中或外包装以下的不一致性。示例性实施方式识别并考虑到外包装中或外包装以下的不一致性可能与包裹外包装板层的大部分板层不平行。示例性实施方式识别并考虑到非平行的不一致性将使声音沿远离超声换能器的方向上散射。现在参考附图并且具体地参考图1，根据示例性实施方式描述了其中使用超声波技术检查复合结构体的环境的框图的示意图。检查环境100包括在结构体104上执行热像检查102的热成像系统101。热像检查102检测结构体104中的不一致性106。使用热源108和多个红外相机110执行热像检查102。如本文中使用的，“多个”项目是一个或多个项目。因此，“多个红外相机110”包括一个或多个红外相机。在一些示例性实例中，热源108和多个红外相机110相对于结构体104移动以便在结构体104的第二表面112上执行热像检查102。在一些示例性实例中，结构体104相对于热源108和红外相机110移动，以便对结构体104的第二表面112执行热像检查102。在一些示例性实例中，热源108采用管式加热器114的形式。在一些示例性实例中，当热源108采用管式加热器114的形式时，管式加热器114和多个红外相机110可相对于结构体104的第二表面112“扫描”或扫视以便执行热像检查102。在一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于复合结构体的近表面的不一致性的热像检查的方法，包括以下步骤：使用超声波换能器将信号发送到结构体的第一表面中；在所述超声波换能器处接收超声响应信号；在所述超声波换能器正在将所述信号发送到所述第一表面中的同时加热所述结构体的第二表面的部分，其中，所述第二表面在所述结构体的与所述第一表面的相对侧上；以及在加热所述第二表面之后，拍摄所述结构体的所述第二表面的所述部分的红外图像。

【技术特征摘要】
2017.11.22 US 15/821,6681.一种用于复合结构体的近表面的不一致性的热像检查的方法，包括以下步骤：使用超声波换能器将信号发送到结构体的第一表面中；在所述超声波换能器处接收超声响应信号；在所述超声波换能器正在将所述信号发送到所述第一表面中的同时加热所述结构体的第二表面的部分，其中，所述第二表面在所述结构体的与所述第一表面的相对侧上；以及在加热所述第二表面之后，拍摄所述结构体的所述第二表面的所述部分的红外图像。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：识别所述红外图像中的局部热对比度的区域；以及使用所述局部热对比度的区域来检测所述结构体的所述第二表面的1/4英寸的范围内的不一致性。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第二表面是梯形的，所述方法进一步包括以下步骤：检测所述第二表面的非平行边中的不一致性。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，加热所述结构体的所述第二表面的所述部分包括利用管式加热器加热所述部分。5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，加热所述结构体的所述第二表面的所述部分包括利用加热灯或闪光灯加热所述部分。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：宏·辉·泰，威廉·约瑟夫·塔皮亚，巴里·艾琳·费策尔，加里·E·乔治森，马丁·L·弗里特，耶里·G·汤普森，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国,US