地简单，并且仅需要替换 柔性膜21。因此，检验设备是可用的，可以通过简单替换或重新定位柔性膜21来容易地重 构检验设备，用具有不同电极布置的另一膜替换现有的膜有利地具有比通过更改或替换垫 板13和可能的模具12所产生的成本更低的成本。
[0058] 图4至图7示出了由使用根据本发明的设备提供的另一优点，即源于由于根据本 发明的设备的所述结构可以被实施的各种传感器配置的优点。
[0059] 如先前所述，根据本发明的设备的每个传感器由布置在柔性膜21上的相应电极 以及压电材料层22的处于面向该电极的区域构成。用这种方式，可以通过简单地作用于布 置在柔性膜21上的电极31的形式来单独地限定根据本发明的设备的每个传感器的特性， 每个电极可以具有其自身的形式和尺寸。
[0060] 图4示出了可以通过根据本发明的设备实施的第一种类型的电极的平面一般性 视图。
[0061] 在图4的情况下，电极由以下单个导电焊盘41构成，该单个导电焊盘41的取决于 电极的形式的尺寸、长度以及宽度或者甚至直径限定为使得将基本平面波发射到被分析的 结构11中，针对发射的声频率，该平面波具有足够能量以穿过结构，同时保持足够的分析 分辨率。因此，针对5MHz的声频率即由压电涂层的特性确定的频率，将选择例如5mm边长 的正方形的形式的焊盘。
[0062] 通过经由外部连接至电压发生器的导电迹线42施加适当电压来激发这样的焊 盘，迹线例如在膜21的厚度中延伸。
[0063] 如图5所示，配备有这样的焊盘，根据本发明的设备以类似于包括引入制造工具 中的单一传感器的已知超声检验设备的方式运转，但根据本发明的该设备保留其在放置和 可交换性方面的有利特性。
[0064] 图6呈现了可以由根据本发明的装置在更复杂的实施方案中实施的第二种类型 的电极61的一般性视图。图6中呈现的电极由多个个体电极62构成，多个个体电极62组 合在一起以形成显示出特定布置例如在图6的情况下的矩阵式布置的设置。
[0065] 在本示例性实施中，个体电极62中的每个电极配置为使得能够通过经由外部连 接至电压发生器的导电迹线63施加适当电压来单独地激发。
[0066] 个体电极62的尺寸和形式限定为使得每个个体电极被激发时产生基本球面波或 基本柱面波。用这种方式，取决于施加到个体电极中的每个电极的电压和不同电极的各自 的激发时刻，可以发射显示出特定特征的声波。然后，设备的每个电极61可以以有利的简 单方式来形成多元件超声传感器，在准确度和分辨率方面，多元件超声传感器的声特性可 以显著不同于传统声传感器例如配备有已知的测试设备的传统声传感器的声特性。
[0067] 作为示例，图7的图解呈现了特定的应用，针对该特定的应用，形成一个同一电极 61的个体电极62激发为使得每个个体电极发射传播穿过结构11的个体声波。
【主权项】
1. 一种用于在由复合材料制成的结构（11)的制造期间检验所述结构的设备，所述结 构制造于由第一形体（12)的内面以及由第二形体（13)的内面限制的空间（15)中，所述 设备形成布置在所述结构的附近的多个超声传感器，每个超声传感器发射超声波进入所述 结构（11)中并且收取由该结构返回的回波，其特征在于，所述设备包括：压电材料层（22)， 所述压电材料层（22)的内面置于所述第二形体（13)的外面上；以及电绝缘柔性材料膜 (21)，所述电绝缘柔性材料膜（21)布置为压靠所述压电材料层（22)的外面，所述柔性材料 膜（21)在接触所述压电材料层（22)的面上包括多个电极（31)，每个电极（31)能够通过经 由导体（32)传输的控制信号单独地激发，所述电极（31)中的每一个的导电表面布置为接 触所述压电材料层（22)的表面，使得每个电极（31)与所述压电材料层面对所述电极（31) 设置的区域形成独立的超声传感器。2. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述压电材料层（22)通过实施溶胶凝胶 型方法制造，所述压电材料层（22)直接形成在所述第二形体（13)的外面上。3. 根据权利要求1和2中任一项所述的设备，其特征在于，所述电绝缘柔性材料膜 (21)用聚酰亚胺类型的聚合材料制造。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述电极（31)通过在所 述膜（21)的接触所述压电材料层（22)的面上的布置在表面上的导电焊盘形成，每个电极 (31) 经由导电元件（32)加电，所述导电元件（32)由布置在所述膜（21)的相反面上或者在 所述膜的厚度中的导电迹线构成。5. 根据权利要求4所述的设备，其特征在于，对不同的电极（31)加电的所述导电迹线 (32) 在所述导电迹线（32)的末端处设置有连接器系统，使得能够对每个电极施加激发电 压。6. 根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，每个电极（41)由单个导电焊 盘构成，所述导电焊盘的尺寸限定为使得通过该电极和所述压电材料层形成的超声传感器 发射基本平面超声波。7. 根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于，每个电极（61)由通过多个 个体焊盘（62)形成的导电焊盘构成，所述个体焊盘（62)的尺寸限定为使得通过所述个体 焊盘（62)和所述压电材料层（22)形成的超声传感器发射基本球面超声波或基本柱面超声 波；所述个体焊盘(62)配置为使得能够单独地被控制。8. 根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述个体焊盘(62)相对于彼此布置为使 得它们能够被激发以构成单一超声传感器。9. 根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述第二形体（13)构成公共 接地，每个电极配置为使得能够通过施加在所述电极（31)与所述公共接地之间的激发电 压来激发。10. 根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，沉积在所述第二形体（13) 的外面上的所述压电材料层（22)具有大约数十微米的厚度e2。11. 根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述柔性材料膜（21)具有 大约数百微米的厚度ei。12. -种用于实施LRI方法来制造由复合材料制成的结构（11)的工具，所述工具包括： 第一元件（12)或模具、以及面向所述第一元件的第二元件（13)或垫板，所制造的所述结构
【专利摘要】本发明涉及用于在制造周期期间检验复合材料结构(11)的品质的超声设备。该设备旨在被引入使得LRI工艺能够被执行的类型的制造工具中，其中在制造周期期间复合材料结构置于两个模具之间。为此，该设备包括：沉积在模具中的一个模具(13)的与结构(1)接触的面相反的面上的压电材料层(22)；以及柔性材料膜(21)，柔性材料膜(21)是电绝缘的并且一个面设置为倚靠层(22)的外面。膜的这个面还包括导电焊盘(31)，因此导电焊盘(31)设置为接触压电材料，可以通过经由导电条(32)所施加的电压来使每个焊盘加电。每个焊盘(31)与层(22)的面对每个焊盘(31)设置的区域形成独立的超声换能器。
【IPC分类】G01N29/22, B29C45/76
【公开号】CN104937410
【申请号】CN201380071057
【发明人】斯特凡·奥弗雷, 胡贝特·瓦尧姆
【申请人】欧洲航空防务与空间公司Eads法国
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2013年12月20日
【公告号】EP2936140A1, US20150346160, WO2014096304A1