液体振动检测系统的制作方法
【专利摘要】对测试物体（204）进行测试的方法和设备。应力波（228）在结构（300）的腔（302）内的流体（306）中生成。应力波（228）通过腔（302）内的流体（306）导入测试物体（204）中。
【专利说明】液体振动检测系统
[0001]背景信息
[0002]1.领域:
[0003]本公开总体涉及测试物体，并且具体涉及测试结合和物体的强度。还更具体地，本公开涉及利用张力波测试结合结构的结合强度的方法和设备。
[0004]2.背景:
[0005]复合物体可由相互结合的一个或多个复合结构构成。复合物体通常需要耐受在复合物体正常或甚至不正常使用期间可能遇到的负荷。因此，可能需要非破坏性地确定复合物体的结合强度以评估复合物体能够耐受那些力。
[0006]非破坏性测试(NDT)是科学和工业中用于评价材料、组件或系统的性质而不造成损坏的一大组分析技术。由于NDT不持久改变检测中的物品，其是非常有价值的技术，可在产品评价、故障排除和研究中节约金钱和时间。
[0007]复合物体的非破坏性测试更为期望。如果复合物体的结合符合期望标准，则复合物体仍是可用的。非破坏性评价一般被选择以匹配具体结合材料，而非所有参数的一般性测试。例如，激光结合检测是当前用于非破坏性评价复合物体的结合的方法。激光结合检测测试复合物体内的复合结构之间的结合强度。在此技术中，弱的结合可被经过结构的张力波“拉开”。现有的结合检测装置具有多个缺点，包括其构建和操作昂贵并且其底座(footprint)大,使其难以检测某些形状的结合的事实。
[0008]进一步，检测复合物体如航空器上安装的部件的结合可能比期望的更难，这是因为这些类型的激光结合检测系统的尺寸和有限覆盖。例如，凸缘或角度窄的部件可阻碍激光结合检测头在进行检测的位置中的布置。
[0009]因此，期望拥有考虑至少一些上述问题以及其他可能问题的方法和设备。
[0010]概述
[0011]在一个示例性实施方式中，提供了对测试物体进行测试的方法。应力波在结构中的腔内流体中生成。应力波通过腔中的流体导入测试物体。
[0012]在另一示例性实施方式中，设备包括能量源和结构。该结构具有腔，该腔被配置以容纳流体。该能量源被配置以生成应力波，该应力波经过腔中的流体，进入测试物体。
[0013]这些特征和功能可在本公开的多个实施方式中独立地实现，或可在另外其他实施方式中组合，其中进一步的细节参考下文描述和附图可见。
[0014]附图简述
[0015]被认为是示例性实施方式特征的新颖特征被述及于所附权利要求中。但是，示例性实施方式以及其优选应用方式、进一步的目标和特征将通过结合附图阅读时参考下文对本公开示例性实施方式的详细描述而得到最好的理解，其中:
[0016]图1是根据示例性实施方式的检测环境的示例；
[0017]图2是根据示例性实施方式的检测环境的框图的示例；
[0018]图3是根据示例性实施方式的检测单元的框图的示例；
[0019]图4是根据示例性实施方式的测试机构(setup)的示例；[0020]图5是根据示例性实施方式的检测环境的部分的剖视图的示例；
[0021]图6是根据示例性实施方式的波发生器的示例；
[0022]图7是根据示例性实施方式的波发生器的部分的剖视图的示例；
[0023]图8是根据示例性实施方式的波发生器的示例；
[0024]图9是根据示例性实施方式的波发生器的剖视图的示例；
[0025]图10是根据示例性实施方式的波发生器的另一剖视图的示例；
[0026]图11是根据示例性实施方式的检测测试物体的方法的流程图的示例；
[0027]图12是根据示例性实施方式对测试物体进行测试的方法的流程图的示例；
[0028]图13是根据示例性实施方式的波发生器的能量释放的示例；
[0029]图14是根据示例性实施方式的航空器制造和服务方法的框图的示例；和
[0030]图15是可实施示例性实施方式的航空器的框图的示例。
[0031]发明详述
[0032]关于激光结合检测，激光束被引导到复合物体的前表面。激光束产生应力波形式的机械波，该机械波经过复合物体，朝向复合物体的后表面。当应力波到达待测试物体的后表面时,应力波从该表面被反射回来,产生朝向物体前表面传播回来的张力波。张力波向物体的内部结构——包括物体前后表面之间的任何结合线——施加张力。张力波可具有足够的强度，该强度被选择以确定物体各部分之间的结合是否具有期望强度。
[0033]当复合结构之间的结合足够强时，可认为激光结合检测是非破坏性测试方法。如果张力波遇到复合物体内具有期望强度的结合，则结合保持完整，并且无不一致性。可检查复合物体以确定复合物体中是否存在任何不一致性。如果结合足够强，则复合物体不被改变并且可用于不同应用。该复合物体还可被证明提供选择的强度值。
[0034]如果张力波遇到复合物体内不具有期望强度的结合，则可发生不一致性。如果不一致性存在，则复合物体不具有期望强度并且可被放弃、返工或以其他方式处理。
[0035]示例性实施方式认可和考虑一个或多个不同的考量。例如，那些实施方式认可和考虑应力波可利用不同于导向测试物体的激光束的机制生成。例如，示例性实施方式认可和考虑应力波可通过耦合至测试物体的流体生成。
[0036]一个或多个示例性实施方式可利用液体振动技术生成应力波。在一个示例性实例中，应力波在结构的腔内的流体中生成。应力波被引导经过流体和腔进入测试物体。在一个示例性实例中，具有腔的结构可采用管或圆柱体的形式。
[0037]现参考附图，具体地参考图1，根据示例性实施方式显示了检测环境的示例。检测环境100是可实施示例性实施方式的一种环境的实例。
[0038]在此示例性实例中，机身102和蒙皮板104是复合物体的实例。这些复合物体可由相互结合的复合结构构成。在这些示例性实例中，机身102和蒙皮板104中的这些结合的检测可根据示例性实施方式进行。
[0039]在此示例性实例中，检测系统106被配置以检测机身102和蒙皮板104中的结合。如示，检测系统106包括检测单元107、检测单元108、检测单元110和计算机112。
[0040]在此示例性实例中，检测单元107是由操作员114操作的便携式检测单元。操作员114可将检测单元107放置在蒙皮板104上的位置。然后操作员114可远离检测单元107移动一段距离。该距离可以是已经确定在检测单元107操作过程中安全的距离。然后检测单元107可操作，以进行蒙皮板104内结合的检测。
[0041]在蒙皮板104内结合的检测在检测单元107被操作员114放置的位置处已经进行后，操作员114可返回检测单元107，并将检测单元107移至蒙皮板104上另一位置。
[0042]在其他示例性实例中，操作员114在蒙皮板104内结合的检测过程中可留在该位置或可持有检测单元107，这取决于检测单元107生成的能量的量和检测单元107的设计。检测单元107在区域115中的更详细示例存在于下文图4的描述中。
[0043]检测单元108采用机器人臂116的末端执行器的形式。机器人臂116可使检测单元108沿机身102移动，以进行机身102内结合的检测。
[0044]如示，检测单元110采用履带车的形式。检测单元110可在机身102上移动，以进行机身102内结合的检测。
[0045]检测单元107、检测单元108和检测单元110生成的信息发送至计算机112。最初，计算机112可发送指令至检测单元107、检测单元108和检测单元110以控制这些检测单元的操作。在此示例性实例中，信息和指令通过通信链路118、通信链路120和通信链路122发送。如示，通信链路118是有线通信链路。通信链路120和通信链路122是无线通信链路。
[0046]检测环境100的示例仅被提供为其中示例性实施方式可用于测试结合的一种环境类型的实例。一个或多个示例性实施方式可在检测环境100中实施以检测不同于航空器部件的其他类型的物体。例如，示例性实施方式可被用于测试选自以下其中一种的测试物体中的结合:汽车部件、建筑物、完整航空器、安装在航空器上的部件及可包含期望测试的结合的其他适当物体类型。
[0047]接下来转至图2，根据示例性实施方式显示了检测环境的框图示例。图1中的检测环境100是图2以方框形式显不的检测环境200的一种实施方案的实例。
[0048]如示，检测环境200包括检测系统202。检测系统202被配置以对测试物体204进行测试。具体地，检测系统202被配置以对测试物体204中的结合206进行测试。
[0049]在此示例性实例中，结合206存在于第一结构208和第二结构210在结合线212处相互结合的位置。结合线212可以是平面的、非平面的或其一定的组合，这取决于具体实施方案。
[0050]在这些示例性实例中，第一结构208和第二结构210可以多种不同的方式相互结合。例如，第一结构208和第二结构210可利用粘合剂相互结合。
[0051]测试物体204可由任何类型的材料构成。如示，测试物体204在此示例性实例中是复合物体214。进一步，第一结构208是第一复合结构216，第二结构210是第二复合结构 218。
[0052]在此示例性实例中，检测系统202包括计算机系统220、显示系统224和检测单元组226。如本文所用，“组”，在与参考项目一起使用时，意为一个或多个项目。例如，检测单元组226是一个或多个检测单元。
[0053]计算机系统220被配置以控制检测单元组226的操作。计算机系统220是一个或多个计算机。当多于一个计算机存在于计算机系统220中时，那些计算机可利用通信介质如网络相互通信。
[0054]在此示例性实例中，应力波228由检测单元组226中的检测单元230生成，并被导入测试物体204中。在示例性实例中，应力波228是具有压缩分量的波。此外，应力波228还可在波尾或末端具有拉伸分量。
[0055]在这些示例性实例中，检测单元230是硬件系统。在示例性实例中，应力波228对测试物体204生成力。
[0056]张力波232作为应力波228的部分生成，或在应力波228的压缩分量遇到测试物体204边界时生成。该边界可以是,例如,测试物体204的后壁或可处于测试物体204内的一些其他适当界面。张力波232生成力，该力施加张力至测试物体204的内部结构。例如，张力波232可将第一结构208和第二结构210中的至少一个在结合线212处相互拉离。张力波232可导致施加于结合206的负荷。在示例性实例中，该负荷可被局部化。当负荷被施加于测试物体的特定区域时，负荷可被认为是局部化的。换句话说，负荷可能被施加于区域，而非遍及整个测试物体。
[0057]如示，检测单元230也被配置以测量测试物体204中应力波228和张力波232中的至少一种。如本文所用，短语“中的至少一种(个)，”在与一系列项目一起使用时，意为可采用一种或多种所列项目的不同组合，并且可仅需要所列各项目中的一个。例如，“项目A、项目B或项目C中的至少一种(个)”可包括，而不限于，项目A，或项目A和项目B。该实例还可包括项目A、项目B和项目C，或项目B和项目C。在其他实例中，“中的至少一种(个)”可例如，而不限于，两个项目A、一个项目B、和十个项目C ;四个项目B和七个项目C ;及其他适当组合。项目可以是具体物体、事物或种类。换句话说，“中的至少一种(个)”意为可采用来自所列的任何组合的项目和数量的项目，而非要求所列的全部项目。
[0058]在应力波228已被导入测试物体204并且张力波232已经经过测试物体204后，检测单元230可对测试物体204进行测量236。检测单元230可测量关于测试物体204的波能量、前表面位移或速度、后表面位移或速度、超声透射、超声衰减及其他适当性质中的至少一种。
[0059]检测单元230可在应力波228和张力波232已经经过测试物体204后发送对测试物体204进行的测量236至计算机系统220以储存。如示，计算机系统220可储存信息238和测量236中的至少一种。在其他示例性实例中，检测单元230可储存信息238、测量236
或二者。
[0060]显示系统224是硬件系统，并且可包括一个或多个显示装置。显示系统224可连接于计算机系统220、检测单元230或这两种系统。显示系统224被配置以显示信息238。信息238基于测试物体204的测量236。在这些示例性实例中，显示系统224可以是例如选自示波器、平板电脑、笔记电脑和工作站中的一种。
[0061]接下来参考图3,根据示例性实施方式显示检测单元的示例。在此所示实例中，显示可存在于图2检测单元230中的组件的实例。
[0062]在此示例性实例中，检测单元230包括多个不同组件。在此所示实例中，检测单元230包括波发生器314和测量系统312。
[0063]在此示例性实例中，检测单元230中的波发生器314包括多个不同组件。例如，检测单元230中的波发生器包括结构300、腔302和能量源304。
[0064]结构300可以是其中配置腔302以在腔302中容纳流体306的任意结构。结构300可由任何适当的材料构成。例如，结构300可由金属、塑料、钛、钢、铝、聚碳酸酯及其他适当材料构成。
[0065]在示例性实例中，具有腔302的结构300具有构造308。如示，腔302被配置以使应力波228通过腔302中的流体306导入图2中的测试物体204。流体306可采用多种形式。例如,流体306可以是水、油及其他适当的流体类型。
[0066]此外，构造308被选择以设定应力波228的多个性质310。应力波228的多个性质310在应力波228经过腔302进入测试物体204时被设定。如本文所用，“多个”，在与项目一起使用时，意为一个或多个项目。例如，多个性质310是一个或多个性质。在示例性实例中，多个性质310选自应力波228量级、应力波228持续时间、应力波228上升时间和应力波228集中在测试物体中的深度中的至少一个。
[0067]测量系统312是硬件系统，被配置以测量图2中的测试物体204的应力波228和张力波232中的至少一个。测量系统312可采用多种形式。例如，测量系统312可选自下列中的至少一种:激光干涉仪、换能器系统以及在应力波228和张力波232在图2中的测试物体204内经过时可测量应力波228和张力波232中的至少一个的其他适当系统类型。测量可以是表面位移、表面速度或内部材料变化。
[0068]如示，波发生器314和测量系统312可与平台318关联。平台318可采用多种形式，如壳体、框架、末端执行器、履带车或一些其他适当的平台类型。当然，在一些示例性实例中，波发生器314和测量系统312可以是单独的组件。
[0069]图2-3中检测环境200和不同组件的示例并非意为暗示对可实施示例性实施方式的方式的物理或架构限制。除所示组件之外或代替所示组件，可应用其他组件。一些组件可能是不必要的。而且，各方框被显示以示例一些功能性组件。这些方框中的一个或多个在示例性实施方式中实施时可组合、分割、或组合和分割成不同的方框。
[0070]例如，虽然在图2的检测环境200的实例中仅示例结合206，但除结合206之外或替代结合206，可存在一个或多个另外的结合。进一步，测试物体204除第一结构208和第二结构210之外还可包括一个或多个另外的结构。这些另外的结构可以是或可以不是复合结构，这取决于【具体实施方式】。
[0071]作为另一示例性实例，在一些示例性实例中，测量系统312可以是在检测单元230外的单独组件。在另外的示例性实例中，控制器或处理器也可以是检测单元230的部分。在又一示例性实例中，显示系统224可被包括，作为图2的检测单元230的部分。
[0072]现转至图4,根据示例性实施方式显示测试机构的示例。在此所示实例中，显示由图1的操作员114操作的检测单元107的更详细示例。
[0073]在此图中还显示，检测单元107包括多个不同组件。例如,在检测环境400中，检测单元107包括框架401、波发生器402和测量单元404。
[0074]如示，框架401是图3中以方框形式显示的平台318的一种实施方案的实例。框架401是便携式框架。框架401可由操作员114移换位置以检测蒙皮板104。
[0075]波发生器402和测量单元404与框架401关联。当一个组件与另一组件“关联”时，关联是所示实例中的物理关联。例如，第一组件，波发生器402可被认为通过固定于第二组件、结合于第二组件、安装于第二组件、焊接于第二组件、紧固于第二组件和/或以一些其他适当方式连接于第二组件而与第二组件框架401关联。第一组件还可利用第三组件连接于第二组件。第一组件还可被认为通过作为第二组件的部分和/或延伸形成而与第二组件关联。
[0076]在此视图中，显示管406和能量源408。如示，管406具有锥体的形状。管406是图3中以方框形式显示的结构300的物理实施方案的实例。此外，管406具有第一末端410和第二末端412。
[0077]能量源408被配置以生成应力波。能量源408与第一末端410关联。第二末端412在此示例性实例中被配置以放置在蒙皮板104的表面414上。
[0078]如示，测量单元404是硬件，被配置以测量蒙皮板104内的由波发生器402生成的波。测量单元404是图3中以方框形式显示的测量系统312的物理实施方案的实例。在此示例性实例中，测量单元404采用激光干涉仪416的形式。
[0079]如在此视图中可见，蒙皮板104由第一复合结构418和第二复合结构420构成。这两种复合结构在此示例性实例中在结合线422处相互结合。检测单元107用于测试第一复合结构418和第二复合结构420之间的结合。
[0080]现参考图5，根据示例性实施方式显示部分检测环境的剖视图的示例。在此示例性实例中，显示沿直线5 - 5截取的图4中的检测环境400的一些组件的剖视图。
[0081]在此剖视图中，显示管406的腔500。腔500是图3中以方框形式显示的腔302的物理实施方案的实例。可见，流体502存在于腔500中。在此实例中，流体502采用水的形式。当然，可应用其他流体类型，这取决于具体实施方案。
[0082]如示，插塞503与第二末端412关联。插塞503是这样的结构:其被配置以在管406的第二末端412被抵靠蒙皮板104的表面414放置时保持流体502处于腔500内。在这些示例性实例中，插塞503可采用多种形式。如示，插塞503密封第二末端412。在其他示例性实例中，插塞503可以是衬垫，其在第二末端412被抵靠蒙皮板104的表面414放置时产生密封。
[0083]在此示例性实例中，能量源408是硬件装置，其被配置以生成应力波506。在这些示例性实例中，能量源408可生成一定持续时间的爆炸(explosion)或振动波形式的能量，该持续时间短到足以引起应力波506。在此示例性实例中，能量源408包括电容器504。如示，电容器504接触流体502。
[0084]当电容器504放电时，来自放电的能量导致应力波506生成。应力波506经过腔500中的流体502进入测试物体，该测试物体在此示例性实例中是蒙皮板104。当插塞503密封腔500时，插塞503还可充当应力波506的耦合器。当插塞503执行此功能时，插塞503的材料选择可经选择以具有与管406接近的声阻抗。换句话说，插塞503材料和形状的选择可经选择以减少应力波506的反射。
[0085]在此示例性实例中，应力波506经过蒙皮板104，直到应力波506到达部件(feature)ο在此示例性实例中，该部件是后表面508。在后表面508处，张力波510在应力波506反射过程中产生。在此示例性实例中，张力波510使结合421在结合线422处经受拉伸应力。换句话说，张力波510引起张力，该张力拉动第一复合结构418和第二复合结构420相互远离。
[0086]在此示例性实例中，具有腔500的管406的构造被选择以设定应力波506的性质。例如，管406的形状可被设计以使波集中在蒙皮板104内的期望深度，如在结合421所处的深度。这种波可以是应力波或拉伸方式中的至少一个。波的这种集中可通过在感兴趣位置处最大化应力而优化检测方法，减少测试物体在远离待检测结合的区域中不期望的不一致性意外出现的可能性。
[0087]在此示例性实例中，波发生器402具有高度513。波发生器402在第一末端410具有宽度514和在第二末端412具有宽度516。如示，高度513可以为约几厘米，宽度514可以为约几厘米，和宽度516可以为约I厘米。当然，这些尺寸可根据具体实施方案而改变。选择的尺寸可根据具体实施方案而改变。在这些示例性实例中，可选择尺寸，使得波发生器402可容易布置在不同部分上，以提供对那些部分中的结合的期望检测。
[0088]现转至图6，根据示例性实施方式显示波发生器的示例。如示，波发生器600是图3中以方框形式显示的波发生器314的实施方案的另一实例。波发生器600包括结构602，其具有圆柱体形状，而非如图4中的波发生器402所示的管。
[0089]在此示例性实例中，腔604在结构602内以虚线形式显见。可见，在此实例中，腔604具有卵形。结构602的这种构造是图3中以方框形式显示的腔302的另一物理实施方
案的另一实例。
[0090]导线606延伸经过结构602，进入腔604。导线606连接于导线608和导线610。导线608和导线610比导线606粗。导线606是图3中以方框形式显示的能量源304的实施方案的实例。导线606是爆炸桥接导线，其在电流流经导线606时爆炸(explode)。这种爆炸被配置以在腔604内的流体中生成应力波。
[0091]还以虚线形式显示衬垫612。衬垫612被配置以在腔604的末端614处密封腔604。
[0092]如示，结构602具有高度616和直径618。在此示例性实例中，高度616可以为约
3.7厘米，并且直径618可以为约7厘米。
[0093]现参考图7，根据示例性实施方式显示波发生器600的部分的剖视图的示例。可见腔604、导线606和衬垫612的放大视图。具体地，腔604的末端614具有直径700。在此示例性实例中，直径700为约I厘米。
[0094]现转至图8，根据示例性实施方式显示波发生器的示例。在此示例性实例中，波发生器800是图3中以方框形式显示的波发生器314的物理实施方案的另一实例。
[0095]在此示例性实例中，波发生器800具有结构801。结构801具有长方体形状。在此具体实例中，结构801具有高度802、深度804和宽度806。在此示例性实例中，高度802为约I厘米，深度804为约2厘米，和宽度806为约2厘米。当然，这些尺寸值仅是高度802、深度804和宽度806的一组尺寸的实例。这些尺寸的其他值可用于其他示例性实施方案中。
[0096]接下来转至图9，根据示例性实施方式显示波发生器的剖视图的示例。在此示例性实例中，显示沿图8中线9-9截取的结构801的剖视图。
[0097]在此示例性实例中，腔900具有锥形形状。能量源902采用导线904的形式。导线904被配置以在电流施加于导线904时爆炸。这种爆炸被配置以在腔900内的流体中生成应力波。
[0098]现参考图10，根据示例性实施方式显示波发生器的另一剖视图的示例。在此示例性实例中，显示沿线10 - 10截取的结构801的另一剖视图。
[0099]在此剖视图中，腔1000具有半球形形状。在此实例中，能量源1001是导线1002。
[0100]图1和图4-10中显示的不同组件可与图2-3中的组件组合、与图2-3中的组件一起应用、或上述二者的组合。此外，图1和图4-10中的一些组件可以是图2-3中以方框形式显示的组件如何能够作为物理结构实施的示例性实例。
[0101]接下来转至图11，根据示例性实施方式显示检测测试物体的方法的流程图的示例。图11所示的方法可在图2的检测环境200中实施。具体地，该方法可实施以利用检测单元230检测测试物体204。
[0102]该方法起始于将检测单元放置在测试物体的表面上(操作1100)。该方法然后在结构腔内的流体中生成应力波(操作1102)。该方法然后将应力波通过流体和腔导入测试物体(操作1104)。流体中的应力波的多种性质基于结构中的腔的构造进行设定。这些性质在应力波行进经过腔中的流体时被设定。因此，应力波引起张力波，该张力波遇到测试物体中的结合。在示例性实例中，遇到测试物体的张力波可以是从界面如后壁反射的应力波引起的张力波。进一步，在一些示例性实例中，张力波还可以是在应力波向界面行进时遇到结合的应力波的分量。
[0103]对测试物体进行测量(操作1106)。在操作1106中，测量可利用任意如下装置进行:其被配置以检测可从承载负荷的结合发生的不一致性，该负荷由可通过张力波施加的拉伸力引起。在一个示例性实例中，激光干涉仪用于确定在应力波行进经过测试物体并且引起张力波对结合施加负荷后是否存在不一致性。基于测量测试物体的信息被显示(操作1108)。该方法还储存信息和测量结果中的至少一种(操作1110)，并且该方法在这之后结束。
[0104]这些操作可用于确定测试物体中的结合是否可耐受期望量或范围内的负荷。这些不同操作可重复任意次数。操作可在特定测试物体或不同测试物体上的不同位置反复进行。
[0105]现参考图12，根据示例性实施方式显示对测试物体进行测试的方法的流程图的示例。此方法可在张力波已经传送通过测试物体后实施。图12所示的方法可利用图2中的检测系统202进行实施。
[0106]该方法起始于发送多个信号到测试物体中(操作1200)。这些信号可利用超声换能器发送。
[0107]该方法然后检测响应信号(操作1202)。然后确定响应信号是否指示测试物体中存在不一致性(操作1204)。如果存在不一致性，则生成测试物体未通过测试的指示(操作1206)，并且该方法在这之后结束。
[0108]再参考操作1204，如果不存在不一致性，则该方法生成测试物体通过测试的指示(操作1208)，并且该方法在这之后结束。在这种情况下，测试物体中的结合已经承受住张力波对结合产生的力。因此，此测试物体可被证明耐受测试所选择的力。
[0109]显示的不同实施方式中的流程图和框图是对示例性实施方式中的设备和方法的一些可能实施方案的架构、功能性和操作进行示例。对此，流程图或框图中的各方框可表示模块、区段、功能和/或部分操作或步骤。例如，一个或多个方框可作为程序代码、以硬件或以程序代码和硬件的组合进行执行。当以硬件执行时，硬件可例如采用集成电路的形式，该集成电路被制造或配置以实施流程图或框图中的一个或多个操作。当作为程序代码和硬件的组合执行时，实施方案可采用固件(firmware)的形式。
[0110]在示例性实施方式的一些可选实施方案中，方框中所示的一种或多种功能可以不按图中所示的顺序进行。例如，在一些情况下，连续显示的两个方框可基本上同时执行，或所述方框有时可以相反顺序进行，这取决于所涉及的功能性。而且，除流程图或框图中所示方框之外可以添加其他方框。
[0111]例如，操作1108和操作1110是任选的操作，并且可以省略。进一步，在其他示例性实例中，如果由不同波的测量结果确定结合不具有期望强度，可生成警报。此外，根据具体实施方案，可以应用其他类型的测量系统。
[0112]现转至图13，根据示例性实施方式显示波发生器的能量释放的示例。在此示例性实例中，图1300示例被释放到流体1304中的应力波的形状1302。该应力显示在能量释放后约3.05xl0-006秒的时间。
[0113]图1306显示以Gdyn/cm2表示的应力。在此示例性实例中，IGdyn/cm2是等同于I千巴或1000atm的应力的度量。可见，生成的应力波可基于腔构造集中在测试物体中的特定深度。通过改变腔形状，可改变应力波的集中点。该集中点可处于不同位置，如界面、物体后壁、结合线或一些其他位置，这取决于具体实施方案。集中点深度可被选择以提供结合线的期望测试。
[0114]本公开的示例性实施方式可在图14所示的航空器制造和服务方法1400和图15所示的航空器1500的背景下进行描述。首先转至图14，根据示例性实施方式显示航空器制造和服务方法的框图的示例。在生产前，航空器制造和服务方法1400可包括图15中的航空器1500的规格和设计1402以及材料采购1404。
[0115]在生产过程中，进行图15中的航空器1500的组件和子组合件(subassembly)制造1406和系统整合1408。其后，图15中的航空器1500可进行验证和交付1410，从而投于服务1412中。在由客户置于服务1412中时，图15中的航空器1500被安排常规维护和服务1414，其可包括修理、重新配置、翻新及其他维护或服务。
[0116]航空器制造和服务方法1400的每一过程均可由系统整合商、第三方和/或运营商进行或实施。在这些实例中，运营商可以是客户。为了此描述的目的，系统整合商可以包括，而不限于，任意数量的航空器制造商和主要系统分包商；第三方可以包括，而不限于，任何数量的销售商、分包商和供应商；以及运营商可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务机构等。
[0117]现参考图15，显示可以执行示例性实施方式的航空器的框图的示例。在此实例中，航空器1500通过图14中的航空器制造和服务方法1400生产，并且可包括具有系统1504和内部1506的机身1502。系统1504的实例包括推进系统1508、电力系统1510、液压系统1512和环境系统1514中的一种或多种。任意数量的其他系统可被包括在内。虽然显示的是航空航天实例，但不同示例性实施方式可应用于其他行业，如汽车业。
[0118]在此具体描述的设备和方法可以在图14的航空器制造和服务方法1400的至少一个阶段中应用。
[0119]例如，示例性实施方式可在组件和子组合件制造1406过程中执行，以检测测试物体如航空器部件中的结合。进一步，不同部件可以在其作为系统整合1408的部分安装之后或期间利用示例性实施方式进行测试。部件的进一步测试可以在验证和交付1410期间进行。作为另一示例性实例，部件可以在维护和服务1414期间进行测试。该测试可以对可在维护和服务1414期间检测的部件进行。进一步，所述部件可以应用在维护和服务1414期间进行的维护、升级、翻新或其他操作使用的示例性实施方式进行测试。
[0120]因此，示例性实施方式提供测试物体中的结合的方法和设备。在这些示例性实例中，波生成器的尺寸可小于当前检测系统如激光结合检测系统所用的尺寸。这些示例性实例中的波发生器的尺寸可允许测试构造或形状较难用激光结合检测系统检测的部件。进一步，这些示例性实例中的波发生器的尺寸可允许检测这样的物体，如已经安装在诸如航空器、火车、建筑物、生产设施或一些其他结构类型的结构中的部件。
[0121]示例性实施方式允许应力波具有多种性质,如应力波量级、应力波持续时间、应力波上升时间、集中点以及可以基于波生成器的构造设定的其他适当性质。以这种方式，不同示例性实施方式实现波生成器可用于测试可处于测试物体中不同位置的结合的不同结合强度。
[0122]进一步，本公开包括根据下列条款(clauses)的实施方式:
[0123]条款10.设备，包括:
[0124]能量源(304);和
[0125]结构(300)，其具有腔(302)，所述腔被配置以容纳流体(306)，其中所述能量源(304 )被配置以生成应力波(228 )，所述应力波行进经过所述腔(302 )内的所述流体(306 )，进入测试物体(204)。
[0126]条款11.条款10所述的设备，其中所述结构(300)被配置以基于所述结构(300)中的所述腔(302)的构造(308)设定所述流体(306)中的所述应力波(228)的多种性质(310)。
[0127]条款12.条款所述的设备11，其中所述多种性质(310)选自所述应力波(228)的量级、所述应力波(228)的持续时间、所述应力波(228)的上升时间和所述应力波(228)集中在所述测试物体(204)中的深度中的至少一种:。
[0128]条款13.条款10所述的设备，其中所述结构(300)被配置以引导所述应力波
(228)通过所述腔(302)内的所述流体(306)进入所述测试物体(204)中，使得张力波(232)产生并遇到所述测试物体(204)中的结合(206)。
[0129]条款14.条款10所述的设备，进一步包括:
[0130]测量系统(312)，其被配置以测量所述测试物体(204)。
[0131]条款15.条款14所述的设备，其中所述测量系统(312)包括:
[0132]激光干涉仪(416)。
[0133]条款16.条款14所述的设备，其中所述测量系统(312)被配置以储存所述测试物体(204)的信息和测量结果(236)中的至少一种。
[0134]条款17.条款14所述的设备，进一步包括:
[0135]显示系统(224)，其被配置以显示关于通过所述测量系统(312)测量的所述测试物体(204)的信息(238)。
[0136]条款18.条款17所述的设备，其中所述显示系统(224)选自示波器、平板电脑、笔记本电脑和工作站中的一种。
[0137]条款19.条款10所述的设备，其中所述结构(300)包括:
[0138]管(406)，其具有第一末端(410)和第二末端(412)，其中所述能量源(304)与所述第一末端(410)关联。[0139]条款20.条款19所述的设备，进一步包括:
[0140]插塞(503 )，其被配置以与所述第二末端(412)关联和将所述流体(306 )保持在所述腔(302)内。
[0141]不同示例性实施方式的描述已为示例和描述目的而呈现，并且不意为是穷尽的或限于所公开形式的所述实施方式。多种改动和改变对于本领域技术人员将是明显的。进一步，不同示例性实施方式可提供与其他示例性实施方式相比不同的特征。选择和描述所选的一种或多种实施方式是为了最好地说明该实施方式的原理和实际应用和使本领域技术人员能够理解具有适于所考虑的具体应用的不同改动的本公开的不同实施方式。
【权利要求】
1.对测试物体(204)进行测试的方法，所述方法包括: 在结构(300)的腔(302)内的流体(306)中生成应力波(228);和 弓I导所述应力波(228 )通过所述腔(302 )内的所述流体(306 )进入所述测试物体(204)中。
2.权利要求1所述的方法，进一步包括: 基于所述结构(300)中的所述腔(302)的构造(308)，设定所述流体(306)中的所述应力波(228)的多种性质(310)。
3.权利要求2所述的方法，其中所述多种性质(310)选自所述应力波(228)的量级、所述应力波(228 )的持续时间、所述应力波(228 )的上升时间和所述应力波(228 )集中在测试物体(204)中的深度中的至少一种:。
4.权利要求1所述的方法，其中所述引导步骤包括: 弓I导所述应力波(228 )通过所述腔(302 )内的所述流体(306 )进入所述测试物体(204 )中，其中张力波(232 )产生并遇到所述测试物体(204 )中的结合(206 )。
5.权利要求4所述的方法，进一步包括: 测量所述测试物体(204)。
6.权利要求5所述的方法，进一步包括: 基于所述测试物体(204 )的测量结果(236 )，显示信息(238 )。
7.权利要求5所述的方法，进一步包括: 储存所述测试物体(204)的信息和测量结果(236)中的至少一种。
8.权利要求1所述的方法，其中所述结构(300)是管(406)，其具有第一末端(410)和第二末端(412)。
9.权利要求8所述的方法，其中位于所述第一末端(410)的能量源(304)生成所述应力波(228)，并且其中所述第二末端(412)耦合于所述测试物体(204)。
10.设备,包括: 能量源(304);和 结构(300)，其具有腔(302)，所述腔被配置以容纳流体(306)，其中所述能量源(304)被配置以生成应力波(228)，所述应力波行进经过所述腔(302)内的所述流体(306)，进入测试物体(204)。
11.权利要求10所述的设备，其中所述结构(300)被配置以基于所述结构(300)中的所述腔(302)的构造(308)，设定置所述流体(306)中的所述应力波(228)的多种性质(310)。
12.权利要求11所述的设备，其中所述多种性质(310)选自所述应力波(228)的量级、所述应力波(228 )的持续时间、所述应力波(228 )的上升时间和所述应力波(228 )集中在测试物体(204)中的深度中的至少一种。
13.权利要求10所述的设备，其中所述结构(300)被配置以引导所述应力波(228)通过所述腔(302 )内的所述流体(306 )进入所述测试物体(204 )中，使得张力波(232 )产生并遇到所述测试物体(204 )中的结合(206 )。
14.权利要求10所述的设备，进一步包括: 测量系统(312)，其被配置以测量所述测试物体(204)。
15.权利要求14所述的设备，其中所述测量系统(312)包括: 激光干涉仪(416)。
【文档编号】G01N29/04GK103983690SQ201410045543
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年2月8日 优先权日:2013年2月8日
【发明者】W·J·斯威特, K·R·胡森, R·H·博西 申请人:波音公司