專利名稱：用于目標(biāo)對(duì)象檢查的磁檢查系統(tǒng)的制作方法
用于目標(biāo)対象檢查的磁檢查系統(tǒng)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)是2010 年8 月 28 日提交的題為 “DRIVE COIL, MEASUREMENT PROBECOMPRISING THE DRIVE COIL AND METHODS UTILIZING THE MEASUREMENT PROBE(勵(lì)磁線圈、包括該勵(lì)磁線圈的測(cè)量探針和應(yīng)用該測(cè)量探針的方法)”的美國(guó)專利申請(qǐng)第12/870，804號(hào)的部分繼續(xù)申請(qǐng)，該申請(qǐng)是2008年11月29日提交的題為“COMPOSITE SYSTEMS, ARTICLESINCORPORATING THE SYSTEM, METHODS FOR IN-SITU, NON-DESTRUCTIVE TESTING OF THESEAND ARRAY PROBES USEFUL FOR THE METHODS(復(fù)合系統(tǒng)、結(jié)合該系統(tǒng)的制品、原位非破壞性測(cè)試它們的方法以及用于此方法的陣列探針)”的美國(guó)專利申請(qǐng)第12/325，179號(hào)的部分繼續(xù)申請(qǐng)，所述申請(qǐng)通過(guò)引用整體結(jié)合到本文中?！?br> 背景技術(shù)：
本申請(qǐng)所披露的主題一般涉及復(fù)合系統(tǒng)、結(jié)合該復(fù)合系統(tǒng)的產(chǎn)品和原位非破壞性測(cè)試該復(fù)合系統(tǒng)的方法。即使不是全部也是在許多制造エ業(yè)中，制造的商品和制造它們的方法經(jīng)常受與部件及其運(yùn)輸相關(guān)的成本影響。例如，在很多エ業(yè)中，可能希望盡可能大型地生產(chǎn)部件，舉例來(lái)說(shuō)，鉆井應(yīng)用中的管線，或風(fēng)力渦輪機(jī)的葉片，但是這樣做目前可能會(huì)給運(yùn)輸帶來(lái)難以克服的挑戰(zhàn)或成本。另ー方面，以較小型地制造用于這類應(yīng)用的部件則帶來(lái)了不得不在現(xiàn)場(chǎng)組裝它們的挑戰(zhàn)，并有與其相隨的困難，其中至少包括最終產(chǎn)品裝配中出現(xiàn)的任何接合故障的可能性。從強(qiáng)度、完整性和持久性觀點(diǎn)出發(fā)，接合的許多物理方法對(duì)于形成這類接合可能是優(yōu)選的，但對(duì)于部件本身則會(huì)帶來(lái)不想要的成本以及其運(yùn)輸成本。而且，物理接合方法不
是ー貫可靠的。在物理接合方法被證實(shí)不是最理想的那些應(yīng)用中，化學(xué)接合方法能夠被證實(shí)是有利的。但是，化學(xué)接合通常不太可靠，并因此在使用結(jié)合這種接合的制品前可能需要徹底的非破壞性評(píng)價(jià)。其中在現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)裝配和化學(xué)接合的應(yīng)用中，接合的強(qiáng)度和/或完整性的非破壞性評(píng)估會(huì)非常困難。此外，這么做的常規(guī)方法通常耗時(shí)或昂貴，經(jīng)常要求在非破壞性實(shí)驗(yàn)(NDT)中利用高度熟練的專家。在一些應(yīng)用中，正在被接合的材料會(huì)干擾常規(guī)NDT方法。另外，由于許多常規(guī)NDT方法不適合原位測(cè)試，所以任何檢測(cè)到的異常的實(shí)時(shí)校正都不可能，因此在過(guò)程進(jìn)展、制造和接頭裝配期間使用NDT是不可行的。因此會(huì)希望提供能利用現(xiàn)場(chǎng)情況下有用的手段來(lái)有效探詢(interrogate)的化學(xué)接合系統(tǒng)(chemical-bonding system),從而可原位評(píng)價(jià)它們的完整性。進(jìn)行原位評(píng)價(jià)(例如在樹(shù)脂施加或固化期間)的能力提供了使用期間實(shí)施實(shí)時(shí)校正策略或評(píng)估接合完整性的機(jī)會(huì)。如果不需要專家來(lái)實(shí)施，則這種系統(tǒng)將提供優(yōu)于常規(guī)系統(tǒng)的附加優(yōu)點(diǎn)，和/或它們適于與通常NDT不適用的各種材料一起使用
發(fā)明內(nèi)容
在ー實(shí)施方式中，ー種檢查系統(tǒng)包括適合于被激勵(lì)以在對(duì)象周圍生成基本上均勻的磁場(chǎng)的勵(lì)磁線圈(drive coil),其中該對(duì)象包括附著于其的鐵磁性粘合劑(ferromagnetic adhesive)。檢查系統(tǒng)還包括適合于在來(lái)自勵(lì)磁線圈的磁場(chǎng)與鐵磁性粘合劑相互作用后檢測(cè)該磁場(chǎng)的傳感器線圈的陣列。傳感器線圈的陣列還適合于產(chǎn)生與檢測(cè)到的磁場(chǎng)相應(yīng)的電壓輸出。在另ー實(shí)施方式中，ー種檢查系統(tǒng)包括多個(gè)勵(lì)磁線圈，這些線圈的每ー個(gè)適合于生成穿過(guò)對(duì)象的基本上均勻的磁場(chǎng)。檢查系統(tǒng)還包括多個(gè)傳感器線圈，傳感器線圈的每ー個(gè)適合于在來(lái)自多個(gè)勵(lì)磁線圈中的ー個(gè)勵(lì)磁線圈的磁場(chǎng)與鐵 磁性粘合劑相互作用后檢測(cè)該磁場(chǎng)，并產(chǎn)生與該磁場(chǎng)相應(yīng)的電壓輸出。由多個(gè)勵(lì)磁線圈中的姆ー個(gè)線圈生成的磁場(chǎng)適合于僅僅被多個(gè)傳感器線圈中的關(guān)聯(lián)的線圈所感測(cè)。在另ー實(shí)施方式中，ー種檢查系統(tǒng)包括多個(gè)勵(lì)磁線圈。這些線圈中的每ー個(gè)適合于生成穿過(guò)對(duì)象的基本上均勻一致的磁場(chǎng)。檢查系統(tǒng)還包括一個(gè)傳感器線圈陣列，其具有至少兩個(gè)傳感器線圈子陣列。每個(gè)傳感器線圈子陣列專用于多個(gè)勵(lì)磁線圈中的單個(gè)勵(lì)磁線圈，并適合于在由多個(gè)勵(lì)磁線圈中該特定線圈生成的磁場(chǎng)與對(duì)象相互作用后檢測(cè)該磁場(chǎng)。


當(dāng)參考附圖閱讀下面的詳細(xì)描述時(shí)將更好的理解本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)，其中在全部圖中，相同的附圖標(biāo)記代表相同的部件，其中圖I為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)合復(fù)合系統(tǒng)的制品的截面圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)合復(fù)合系統(tǒng)的制品的截面圖；圖3A為反向平行勵(lì)磁(anti-parallel drive)的示意圖；圖3B描繪了對(duì)于圖3A中所示反向平行勵(lì)磁而言不同深度處典型電流密度的圖；圖3C為平行勵(lì)磁(parallel drive)的示意圖；圖3D描繪了對(duì)于圖3D中所示平行勵(lì)磁而言不同深度處典型電流密度的圖；圖4A為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的包括兩個(gè)偏置層(offset layer)的渦流陣列探針的示意性頂視圖；圖4B為圖4A中所示雙層渦流陣列探針的僅一個(gè)層的示意頂視圖；圖5為顯示來(lái)自圖4所示陣列中單獨(dú)感測(cè)元件(sense element)的響應(yīng)以及來(lái)自三個(gè)讀出線圈(sense coil)的組合響應(yīng)的圖；圖6為根據(jù)另ー個(gè)實(shí)施例的渦流陣列探針的示意圖；圖7A為渦流陣列探針的ー個(gè)實(shí)施例的示意圖，其中返回路徑正交于勵(lì)磁線圈，從而磁通平行于由所述勵(lì)磁產(chǎn)生的磁通；圖7B為其中返回路徑位于勵(lì)磁線圈平面內(nèi)的渦流陣列探針的ー個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖8為本發(fā)明制品的另ー個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖9為描繪使用常規(guī)圓形探針、具有所述常規(guī)探針作為感測(cè)探針的平行勵(lì)磁和具有所述常規(guī)探針作為感測(cè)探針的反向平行勵(lì)磁的測(cè)量從類似于圖8中所示的制品得到的渦流信號(hào)所得結(jié)果的圖；圖10為本發(fā)明制品的另ー個(gè)實(shí)施例的示意圖IlA為復(fù)合系統(tǒng)包括以重量計(jì)可固化樹(shù)脂與可檢測(cè)組分的比例為9 I時(shí)圖10所示制品的渦流掃描圖像；圖IlB為復(fù)合系統(tǒng)包括以重量計(jì)可固化樹(shù)脂與可檢測(cè)組分的比例為9 2時(shí)圖10所示制品的渦流掃描圖像；圖12A顯示了本發(fā)明制品的另ー個(gè)實(shí)施例，該制品僅包括第一部件，還包括導(dǎo)電材料；圖12B顯示了本發(fā)明制品的另ー個(gè)實(shí)施例，該制 品僅包括第一部件，還包括導(dǎo)電材料，在所述第一部件和所述復(fù)合系統(tǒng)之間布置有氣隙；圖13A為圖12A所示制品的渦流掃描圖像；圖13B為圖12B所示制品的渦流掃描圖像；圖14是包括了螺旋勵(lì)磁線圈和感測(cè)平面的測(cè)量探針的ー個(gè)實(shí)施例的示意表示；圖15是包括了勵(lì)磁線圈和傳感器線圈的陣列的線圈排列的一個(gè)實(shí)施例的示意圖解；圖16是包括了勵(lì)磁線圈的陣列和傳感器線圈的陣列的線圈排列的一個(gè)實(shí)施例的示意圖解，其中單個(gè)勵(lì)磁線圈激勵(lì)單個(gè)傳感器線圈；圖17是包括了勵(lì)磁線圈陣列和傳感器線圈陣列的線圈排列的一個(gè)實(shí)施例的示意圖解，其中單個(gè)的勵(lì)磁線圈激勵(lì)超過(guò)ー個(gè)的傳感器線圈；圖18是包括了用于控制多個(gè)勵(lì)磁線圈的操作的單個(gè)復(fù)用器(multiplexer)的硬件的一個(gè)實(shí)施例的框圖；圖19是包括了用于控制多個(gè)勵(lì)磁線圈的操作的多個(gè)復(fù)用器的硬件的一個(gè)實(shí)施例的框圖；圖20是包括了用于控制多個(gè)傳感器線圈的操作的單個(gè)復(fù)用器的硬件的一個(gè)實(shí)施例的框圖；圖21是包括了用于控制多個(gè)傳感器線圈的操作的多個(gè)復(fù)用器的硬件的一個(gè)實(shí)施例的框圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明100制品；101基質(zhì)；102纖維；200制品；203第一部件；204第二部件；205傳感器；206空隙；400陣列；410層；412層；800制品；803第一部件；804第二部件；801復(fù)合系統(tǒng)；805傳感器；807儀器接ロ ；1000制品；1003第一部件；1004第二部件；1001復(fù)合系統(tǒng)；1008塑料盤(pán)；1203第一部件；1201復(fù)合系統(tǒng)；1209氣隙；1205傳感器；1410螺旋勵(lì)磁線圈；1420感測(cè)表面；1500線圈排列；1502勵(lì)磁線圈；1504陣列；1506讀出線圈；1600線圈排列；1602陣列；1604勵(lì)磁線圈；1606陣列；1608傳感器線圈；1700線圈排列;1702陣列;1704勵(lì)磁線圈；1706陣列；1708傳感器線圈；1710子模塊；1712勵(lì)磁線圈；1714傳感器線圈；1716傳感器線圈；1718傳感器線圈；1720傳感器線圈；1800單個(gè)復(fù)用器；1802第一勵(lì)磁線圈；1804第二勵(lì)磁線圈；1806第三勵(lì)磁線圈；1808第四勵(lì)磁線圈；1810 二位選擇代碼；1812輸入；1900輸入；1902單個(gè)復(fù)用器；1904 —位選擇代碼；1906第二復(fù)用器；1908選擇代碼；1910第三復(fù)用器；1912 —位選擇代碼；2000第一傳感器線圈；2002第二傳感器線圈；2004第三傳感器線圈；2006第四傳感器線圈；2010有用的選擇代碼；2012適當(dāng)?shù)妮敵觯?014第一復(fù)用器；2016選擇代碼；2018第二復(fù)用器；2020選擇代碼；2022第三復(fù)用器；2024 —位選擇代碼;2026輸出。
具體實(shí)施例方式除非另外定義，本文使用的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解相同的含義。本文使用的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等不代表任何順序、數(shù)量或重要性，而是用于區(qū)分ー個(gè)要素與另ー個(gè)。此外，術(shù)語(yǔ)“一(a，an)”不代表數(shù)量限制，而是表示存在至少ー個(gè)所提到的項(xiàng)目，除非另外說(shuō)明，術(shù)語(yǔ)“前”、“后”、“底”和/或“頂”僅僅用于描述方便，不局限于任何ー個(gè)位置或空間取向。如果公開(kāi)了范圍，則涉及相同組分或性質(zhì)的所有范圍的端點(diǎn)都包括在內(nèi)，并可獨(dú)立地組合(例如，“直到25wt%,或更具體的，約5wt%至約20wt%”的范圍包括端點(diǎn)和“約5wt%至約25wt%”范圍的所 有中間值,等)。與數(shù)量關(guān)聯(lián)使用的修飾語(yǔ)“約”包括所提到的值，并具有上下文指示的含義(例如，包括與具體數(shù)值測(cè)量關(guān)聯(lián)的誤差度)。適合的可固化樹(shù)脂因此包括熱塑性聚合性組合物，包括聚苯こ烯、聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯、聚甲基丙烯酸甲酷、聚こ烯、聚丙烯、聚こ酸こ烯酷、聚酰胺、聚氯こ烯、聚丙烯腈、聚酯、聚氯こ烯、聚萘ニ酸こニ醇酯(polyethylene naphthalate)、聚醚酮、聚砜、聚碳酸酯和它們的共聚物。其它有用的熱塑性塑料包括工程熱塑性塑料和熱塑性合成橡膠(thermoplastic elastomer)。如果期望使用熱塑性聚合性組合物作為可固化樹(shù)脂,可通過(guò)加熱熱塑性樹(shù)脂至高于其熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度直到合適的粘度、添加多個(gè)可檢測(cè)顆粒、混合、然后使復(fù)合系統(tǒng)冷卻來(lái)使所述熱塑性樹(shù)脂與所述多個(gè)可檢測(cè)顆粒組合。在本發(fā)明的復(fù)合系統(tǒng)中有利地使用的ー類可固化樹(shù)脂的一個(gè)例子包括粘合劑和預(yù)粘合劑(pre-adhesive)組合物。使用這些可固化樹(shù)脂的復(fù)合系統(tǒng)可有利地被分散，其中的顆粒在分散、聚合或交聯(lián)期間或后來(lái)使用過(guò)程中被探詢/檢測(cè)。特別適用于本發(fā)明的粘合劑組合物包括交聯(lián)的熱固性系統(tǒng)，如聚酯、こ烯基酯環(huán)氧化物(包括酸、堿和加成固化環(huán)氧化物)、聚氨酷、硅樹(shù)脂、丙烯酸酯聚合物、聚硅氧烷、聚有機(jī)硅氧烷和酚醛塑料，以及這些中任意的摻雜物或混合物。有用的熱熔粘合劑包括各種聚烯烴聚酷、聚酰胺、聚碳酸酷、聚氨酯、聚こ酸こ烯酷、較高分子量的蠟和相關(guān)的共聚物和混合物。其它合適的粘合劑包括形成為膜或帶的那些粘合劑，包括在使用時(shí)在任意時(shí)刻都對(duì)壓カ敏感的那些粘合剤。結(jié)構(gòu)粘合劑，包括環(huán)氧樹(shù)脂，可尤其適用于本發(fā)明的復(fù)合系統(tǒng)。在許多制造情況下的接合應(yīng)用中使用結(jié)構(gòu)粘合劑以減少焊接需求，減少噪音振動(dòng)刺耳特性或提高制品的整體剛度。典型的通過(guò)使兩種或多種預(yù)聚合性試劑彼此反應(yīng)形成中間或B-階段樹(shù)脂，隨后進(jìn)ー步使其固化形成最終產(chǎn)品來(lái)制備結(jié)構(gòu)粘合剤。在這些實(shí)施例中，可監(jiān)測(cè)所述顆粒的可檢測(cè)性質(zhì)以提供組分是否以正確比例混合的指示。在這種實(shí)施例中，粘合劑的每種組分可包括多個(gè)可檢測(cè)顆粒，各自的相應(yīng)可檢測(cè)性質(zhì)被監(jiān)測(cè)以提供類似的指示，并且如果需要的話，這種測(cè)量用于例如調(diào)整被施加的每種組份的數(shù)量。用于本發(fā)明復(fù)合系統(tǒng)的優(yōu)選結(jié)構(gòu)粘合劑包括聚酷、甲基丙烯酸甲酯等?？晒袒瘶?shù)脂可包含被設(shè)計(jì)以在固化前或后增強(qiáng)樹(shù)脂性能的各種添加剤，包括反應(yīng)性或非反應(yīng)性稀釋劑(nonreactive diluent)、增塑劑(plasticizer)、增韌劑(tougheningagent)和偶聯(lián)劑(coupling agent)?？杉尤氲浇M合物中的其它材料包括提供流動(dòng)控制的觸變劑(例如煅制氧化娃(fumed silica))顏料、填料(例如滑石(talc)、碳酸韓、ニ氧化硅、鎂、硫酸鈣等)、粘土、玻璃和陶瓷顆粒(例如珠、泡和纖維)和增強(qiáng)材料(例如有機(jī)和無(wú)機(jī)纖維和粒狀或球狀顆粒)?？晒袒瘶?shù)脂還包括至少多個(gè)可檢測(cè)顆粒。期望地，所述顆粒具有有別于樹(shù)脂系統(tǒng)的相同材料性質(zhì)的ー種或多種材料性質(zhì)，即，所述顆粒的材料性質(zhì)可不同于所述樹(shù)脂系統(tǒng)的材料性質(zhì)，無(wú)論是在潛在狀態(tài)(latent state)還是激發(fā)狀態(tài)(energized state),或所述材料性質(zhì)可能不會(huì)被樹(shù)脂系統(tǒng)表現(xiàn)出來(lái)，從而顆粒的性質(zhì)在樹(shù)脂系統(tǒng)的該性質(zhì)缺乏的情況下可辨別。期望在樹(shù)脂系統(tǒng)和可檢測(cè)顆粒之間不同的材料性質(zhì)的例子將取決于顆粒的組成而變化，但可能包括至少磁導(dǎo)率、介電常數(shù)、電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率、密度或透光率。優(yōu)選地，當(dāng)原位監(jiān)測(cè)吋，即當(dāng)施加樹(shù)脂系統(tǒng)時(shí)、其固化 時(shí)或使用結(jié)合復(fù)合系統(tǒng)的制品期間，使用的顆粒將具有有別于樹(shù)脂系統(tǒng)性質(zhì)的性質(zhì)。顆?？砂哂性趶?fù)合系統(tǒng)內(nèi)可檢測(cè)的至少ー種性質(zhì)的任何材料或材料的組合。期望地，顆粒在相關(guān)條件下在所選的可固化樹(shù)脂內(nèi)具有實(shí)質(zhì)上的化學(xué)惰性并且在降解和浸析(leaching)方面穩(wěn)定。合適的顆粒材料將取決于用于復(fù)合系統(tǒng)的所選可固化樹(shù)脂和期望測(cè)量的性質(zhì)。適合通過(guò)介電常數(shù)測(cè)量來(lái)檢測(cè)的材料例子包括但不限于環(huán)氧樹(shù)脂、玻璃和陶瓷。適合通過(guò)電導(dǎo)率測(cè)量來(lái)檢測(cè)的材料例子包括但不限于金屬(如銅、鋁和銀)、金屬合金和金屬化合物，如碳化物、氧化物、氮化物、硅化物和季銨鹽。適合通過(guò)熱導(dǎo)率測(cè)量來(lái)檢測(cè)的材料例子包括但不限于金屬(如銅、鋁和銀)、玻璃、碳和陶瓷。適合通過(guò)密度測(cè)量來(lái)檢測(cè)的材料例子包括但不限于玻璃、陶瓷、金屬、鉛氧化物和氧化硅。適合通過(guò)核四極矩共振(nuclear quadruple resonance)測(cè)量來(lái)檢測(cè)的材料例子包括但不限于基于銅、鈦、氮、氯等的某些化合物。適合通過(guò)壓電傳導(dǎo)率測(cè)量來(lái)檢測(cè)的材料例子包括但不限于壓電陶瓷，如鈦酸鋯鉛(PZT)、石英和聚偏ニ氟こ烯(PVDF)。適合通過(guò)光學(xué)方法檢測(cè)的材料例子包括但不限于金屬、碳、氧化鈦和陶瓷。顆粒當(dāng)然可包括具有多于ー種性質(zhì)與可固化樹(shù)脂有別的材料，具有可能與大多數(shù)可固化樹(shù)脂區(qū)別的至少兩種性質(zhì)的材料的ー個(gè)例子為鋼，其既導(dǎo)電，又具有鐵磁性。由于其普遍低的價(jià)格和易得到性,磁性材料包括鐵磁和亞鐵磁(ferrimagnetic)材料可以有利地用于本發(fā)明的某些實(shí)施例中。例如，適合通過(guò)磁導(dǎo)率方法檢測(cè)的顆粒一般可以包括鐵磁或鐵氧體材料，以及磁鐵礦、磁赤鐵礦、猛鐵礦、鎳磁鐵礦(trevorite)和鎂鐵礦的礦物氧化物，磁黃鐵礦和硫復(fù)鐵礦(greigite)、和鐵、鎳、鈷的金屬/合金、鐵鎳礦(awaruite)和鐵鈷礦(wairauite)。在這些中，鐵磁和鐵氧體材料最容易得到和在經(jīng)濟(jì)上有吸引力，因此用于本發(fā)明的許多實(shí)施例中。顆?？砂▋煞N或更多種材料的組合，即顆?？砂ㄍ糠蟮幕蛞云渌绞奖砻嫣幚淼牟牧?，或可包括復(fù)合材料。唯一的標(biāo)準(zhǔn)在于不管選擇何種材料和選擇何種形式，顆粒都具有至少ー種能夠與可固化樹(shù)脂的性質(zhì)區(qū)別的性質(zhì)。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，可選擇、設(shè)計(jì)和/或處理顆粒以便得到可固化樹(shù)脂增強(qiáng)的機(jī)械或化學(xué)性質(zhì)。期望能這樣的顆粒的例子包括但不限于具有設(shè)計(jì)的幾何形狀、磁性和/或機(jī)械性質(zhì)的磁性納米顆粒。如果需要，可用例如硅烷或其它偶聯(lián)劑進(jìn)一歩處理顆粒以增強(qiáng)顆粒對(duì)可固化樹(shù)脂的接合。
如果被期望地涂敷，則涂層、顆粒或兩者可包括可檢測(cè)的性質(zhì)。如果存在，涂層可具有約0. I納米(nm)至約500nm之間的平均厚度，或約0. 5nm至約250nm,或約Inm至約lOOnm，和其間的所有子范圍。另外，涂層可以但不必覆蓋一個(gè)顆?；驇缀跛蓄w粒的整個(gè)表面，可以在重疊層中提供多個(gè)涂層，或作為顆粒表面上的基本離散的孤島。如果可檢測(cè)性質(zhì)被期望地在涂層中提供，則顆粒本身可相對(duì)惰性，并典型地可以包括通常用作可固化樹(shù)脂中的顏料、增強(qiáng)劑、流變改性劑(rheology modifier)、密度控制劑或其它添加劑的材料。包括惰性材料的顆粒的例子包括但不限于玻璃泡、玻璃珠、玻璃纖維、煅制氧化硅顆粒、熔融氧化硅顆粒、云母片、單和多組分聚合性顆粒和它們的組合。術(shù)語(yǔ)“顆?！钡氖褂貌灰馕吨甘揪唧w所需的形式 或形狀，顆粒可為可以被結(jié)合到所選復(fù)合系統(tǒng)內(nèi)的任何合適形式。期望地，選擇的顆粒和其形式不會(huì)對(duì)樹(shù)脂的材料性質(zhì)有不利影響。一般而言，顆?？蔀楦鞣N形狀中的任何ー種，包括基本球形、拉長(zhǎng)或平板形狀，并且在復(fù)合系統(tǒng)內(nèi)具有選擇濃度的可檢測(cè)顆粒的情況下，可以選擇形狀以賦予相應(yīng)復(fù)合系統(tǒng)期望的流動(dòng)性質(zhì)。期望合適的顆粒具有約IA(0. Inm)至約5000A(500nm)的平均最大尺寸，或約IOA(Inm)至約IOOOA(IOOnm)，或甚至約IOOA(IOnm)至約500A (50nm)以及其間的所有子范圍。在某些實(shí)施例中，顆粒期望地被研磨，并在這些實(shí)施例中期望具有至少約5微米(5000nm)的平均最大尺寸。還可利用顆粒尺寸的混合，所述顆粒尺寸的混合可以有助于性質(zhì)的可檢測(cè)性或其在樹(shù)脂系統(tǒng)內(nèi)表達(dá)的一致性，和/或允許可固化或已固化樹(shù)脂內(nèi)顆粒的優(yōu)化分散。另外，可以以任意濃度提供可檢測(cè)顆粒，只要不管使用何種濃度都基本不會(huì)干擾可固化樹(shù)脂的性能即可。在其中可固化樹(shù)脂包括可檢測(cè)官能團(tuán)的那些實(shí)施例中，不需要包括可檢測(cè)顆粒，具有0%可檢測(cè)顆粒的復(fù)合系統(tǒng)被認(rèn)為在本發(fā)明的范圍內(nèi)。合適的顆粒載量或顆粒密度將取決于使用的顆粒和待測(cè)量的可區(qū)分性質(zhì)。一般而言，樹(shù)脂內(nèi)的顆粒密度不應(yīng)使得樹(shù)脂的性質(zhì)受到實(shí)質(zhì)的負(fù)面影響，實(shí)際上，不需要超過(guò)如下密度，即提供在可檢測(cè)水平下被檢測(cè)的性質(zhì)所需的顆粒密度?；趶?fù)合系統(tǒng)的總重量，期望合適的可檢測(cè)顆粒體積分?jǐn)?shù)(volume fraction)為約0. OOlwt %至約80wt %,或約0. 01wt*%至約50wt*%,或甚至約0. lwt*%至約10wt*%,和其間的所有子范圍。在其中可檢測(cè)顆粒為磁性的那些本發(fā)明實(shí)施例中，低于1%的顆粒體積分?jǐn)?shù)可足以引起可檢測(cè)的響應(yīng)。盡管在可固化樹(shù)脂內(nèi)可利用所述多個(gè)可檢測(cè)顆粒和官能團(tuán)的組合作為可檢測(cè)組分，但某些官能團(tuán)自身可提供可檢測(cè)響應(yīng)，在這種實(shí)施例中，復(fù)合系統(tǒng)無(wú)需包括任何可檢測(cè)顆粒。利用近似于液體樹(shù)脂材料密度的顆粒密度可能有助于獲得適當(dāng)?shù)母×?buoyancy),從而不發(fā)生顆粒的分離,或可使用特征顆粒尺寸(包括但不限于納米級(jí)顆粒)的混合物以允許實(shí)現(xiàn)顆粒在樹(shù)脂中的浮性懸浮優(yōu)化和復(fù)合系統(tǒng)的最佳儲(chǔ)存期。還可用密度改性劑處理顆粒以確保最優(yōu)分散。例如，可向磁性顆粒增加蠟涂層以獲得與例如環(huán)氧樹(shù)脂相同的總密度，從而實(shí)現(xiàn)磁性顆粒在復(fù)合系統(tǒng)中的均勻和非分離懸浮。本發(fā)明的復(fù)合系統(tǒng)可有利地被結(jié)合到制品內(nèi)。任何期望地具有可檢測(cè)性質(zhì)的制品都可受益于復(fù)合系統(tǒng)的結(jié)合。而且，期望現(xiàn)場(chǎng)裝配的制品可能期望地被裝配以結(jié)合本發(fā)明的復(fù)合系統(tǒng)并通過(guò)本發(fā)明的方法來(lái)測(cè)試，因?yàn)槎叨继峁?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和可由非NDT專家測(cè)試的優(yōu)點(diǎn)。
期望地具有其中有利地結(jié)合復(fù)合系統(tǒng)的制品的例子可以包括包含多個(gè)纖維的制品，或結(jié)合有期望地具有可檢測(cè)組分(相對(duì)其有效地布置)的一個(gè)或多個(gè)部件的制品。也就是說(shuō)，復(fù)合系統(tǒng)可被結(jié)合到復(fù)合制品內(nèi)，即，包括布置在已固化復(fù)合系統(tǒng)的基質(zhì)內(nèi)的纖維的制品。這種制品顯不在圖I中。更具體的，圖I顯不了制品100，基質(zhì)101包括該復(fù)合系統(tǒng)和布置在其中的纖維102。盡管纖維102被顯示類似的取向并且相對(duì)均勻地分散，但無(wú)需是這樣的情況，纖維102在基質(zhì)101內(nèi)的任何排列都被認(rèn)為在本發(fā)明的范圍內(nèi)。備選地，可利用該復(fù)合系統(tǒng)來(lái)提供如下制品所述制品 包括接合在一起的兩個(gè)部件、或者期望地以疊層物形式提供的多個(gè)部件。這種制品的ー個(gè)實(shí)施例顯示在圖2中，其中制品200包括第一部件203和第二部件204，在其間具有有效布置的復(fù)合系統(tǒng)201。不管什么制品，它們的纖維(例如圖I中所示的纖維102)或部件(例如圖2中所示的部件203和204)都可有利地包括傳導(dǎo)性材料，如碳或碳復(fù)合材料。盡管包括這種材料的制品能夠在用常規(guī)粘合劑接合時(shí)和/或用常規(guī)方法測(cè)試時(shí)難以進(jìn)行測(cè)試，但它們?nèi)菀妆唤Y(jié)合到本發(fā)明的制品中，事實(shí)上，能用在一些實(shí)施例中增強(qiáng)由可檢測(cè)顆粒提供的測(cè)量信號(hào)。更具體的，但只是作為ー個(gè)例子，在其中可檢測(cè)顆粒包括鐵氧體粉末且可固化樹(shù)脂包括粘合劑的本發(fā)明的那些實(shí)施例中，制品可包括可以增強(qiáng)所測(cè)量的因鐵氧體粉末存在而生成的渦流信號(hào)的一種或多種導(dǎo)電材料。這個(gè)結(jié)果是令人驚奇和未預(yù)料到的，因?yàn)閷?dǎo)電材料通常用作屏蔽，并因此可以通常降低渦流測(cè)量敏感度。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員注意到的，在本發(fā)明的這些實(shí)施例中，制品的導(dǎo)電率、待檢查的復(fù)合系統(tǒng)的磁導(dǎo)率、渦流傳感器條件如尺寸和工作頻率，都可被利用和調(diào)整以便增強(qiáng)測(cè)量靈敏度。本發(fā)明的復(fù)合系統(tǒng)有利地被用在非破壞性測(cè)試方法中，并且本文也提供這種方法。這種測(cè)試可用于確定相對(duì)于制品一旦被結(jié)合的復(fù)合系統(tǒng)的各種性質(zhì)，包括厚度、完整性、取向和連續(xù)性。類似的，可得到指示復(fù)合系統(tǒng)位置的地圖。僅作為ー個(gè)具體例子，在其中可固化樹(shù)脂包括形成接合以將制品部件連接到一起的結(jié)構(gòu)粘合劑的情況下，可檢查接合線的性質(zhì)。可利用可固化樹(shù)脂和因而復(fù)合系統(tǒng)內(nèi)可檢測(cè)顆粒的探詢來(lái)定量復(fù)合系統(tǒng)內(nèi)可檢測(cè)顆粒的數(shù)量，這反過(guò)來(lái)可被用于確定例如是否組合了ニ元粘合劑的每一元的適宜數(shù)量。如果包括可檢測(cè)顆粒的復(fù)合系統(tǒng)在移動(dòng)，則由可檢測(cè)顆粒得到的信息還可用于確定復(fù)合系統(tǒng)的流量和沉積速率。如果復(fù)合系統(tǒng)被固定，則可檢測(cè)顆粒的探詢可提供關(guān)于復(fù)合系統(tǒng)在整個(gè)制品內(nèi)、在接合空間內(nèi)等等的分布方面的信息。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，可檢測(cè)顆粒的測(cè)量可有利地用作可固化樹(shù)脂或復(fù)合系統(tǒng)中應(yīng)力的指標(biāo)。應(yīng)力水平反過(guò)來(lái)可用于例如確定粘合劑或其它熱固性或可交聯(lián)可固化樹(shù)脂的固化程度，施加到復(fù)合系統(tǒng)或其中結(jié)合復(fù)合系統(tǒng)的制品上的外力水平、粘合劑復(fù)合系統(tǒng)對(duì)制品粘合的數(shù)量或質(zhì)量、復(fù)合系統(tǒng)的熱歷程等。測(cè)量的具體性質(zhì)將取決于復(fù)合系統(tǒng)中使用/結(jié)合的可檢測(cè)顆粒。表現(xiàn)出電磁性質(zhì)的顆粒能夠具有被利用進(jìn)行所需測(cè)量的這種性質(zhì)。例如，某些金屬能夠充分散射X-射線，因而可利用X-射線透射測(cè)量來(lái)定量材料內(nèi)這類顆粒的數(shù)量，這反過(guò)來(lái)能夠用于確定例如是否應(yīng)用了適宜數(shù)量的ニ元粘合剤。如果顆粒具有充分高的介電常數(shù)，則它們會(huì)增加它們被結(jié)合其中的可固化樹(shù)脂的介電常數(shù)，増加量和顆粒載量相關(guān)?？赏ㄟ^(guò)測(cè)量包含所述顆粒的平行板電容器的電容確定顆粒/官能團(tuán)的介電常數(shù)。
還可使用微波或感應(yīng)加熱方法加熱顆粒，然后能夠測(cè)量關(guān)聯(lián)的紅外發(fā)射來(lái)定量可固化樹(shù)脂中可檢測(cè)顆粒的數(shù)量，并因此定量例如ニ元粘合劑的某元的數(shù)量。如果可檢測(cè)組分表現(xiàn)出磁性性質(zhì)，則典型地可以通過(guò)測(cè)量感應(yīng)系數(shù)或感抗確定導(dǎo)磁率，并用作樹(shù)脂系統(tǒng)內(nèi)或施加到樹(shù)脂系統(tǒng)上的應(yīng)力水平的指標(biāo)。磁導(dǎo)率被定義為樣品中總磁通量密度與外部施加磁場(chǎng)的比，因而將是樹(shù)脂系統(tǒng)內(nèi)磁性顆粒數(shù)量的函數(shù)。具體測(cè)量方法將取決于期望被測(cè)量的可檢測(cè)性質(zhì)。測(cè)量可檢測(cè)性質(zhì)的方法是已知的，并通常包括用于測(cè)量熱導(dǎo)率的溫度計(jì)或熱電偶、用于測(cè)量磁導(dǎo)率的磁力計(jì)如霍耳效應(yīng)傳感器、巨磁阻傳感器、各向異性磁阻傳感器、原子磁力計(jì)、超導(dǎo)量子 干渉器件(SQUID)或渦流線圈、用于測(cè)量介電常數(shù)的電容板或帶狀線(stripline)、用于測(cè)量電導(dǎo)率的歐姆計(jì)和渦流線圈、用于測(cè)量密度的密度計(jì)、超聲或X-射線、用于測(cè)量核四極矩共振頻率的磁力計(jì)(如上面所述)和線圈。在其中可檢測(cè)顆粒包括鐵磁材料的那些實(shí)施例中，傳感器或傳感器陣列可以期望地包括例如射頻(RF)線圈，具有測(cè)量復(fù)合系統(tǒng)材料性質(zhì)分布的適宜激勵(lì)儀表。無(wú)論測(cè)量方法是否期望，合適的傳感器或傳感器陣列因此期望地相對(duì)于期望地結(jié)合了復(fù)合系統(tǒng)的制品而有效布置。在一些實(shí)施例中，傳感器或傳感器陣列可有利地附著到制品中，并緊靠著期望地施加復(fù)合系統(tǒng)的地方。例如，在其中復(fù)合系統(tǒng)用于將制品部件接合到一起的那些實(shí)施例中，傳感器和/或傳感器陣列可被安裝在和該接合相鄰的表面上。如果需要的話，井根據(jù)正進(jìn)行的測(cè)量，可與傳感器/陣列一起使用ー個(gè)或多個(gè)傳送器從而提供增強(qiáng)的檢測(cè)能力和/或穿透深度。還可以證實(shí)利用外部源(例如機(jī)械振動(dòng)或電磁激發(fā))來(lái)有效激發(fā)可檢測(cè)顆粒以改變它們的性質(zhì)在進(jìn)一歩反映可固化樹(shù)脂結(jié)構(gòu)完整性方面是有利的。為了進(jìn)行本發(fā)明的非破壞性測(cè)試方法，將選擇的可固化樹(shù)脂和多個(gè)可檢測(cè)顆粒進(jìn)行組合以提供復(fù)合系統(tǒng)。施加復(fù)合系統(tǒng)到所需制品上，典型地以比如將制品的兩個(gè)部件接合在一起的方式施加，并且相對(duì)于其有效布置傳感器和/或傳感器陣列。在復(fù)合系統(tǒng)被施加時(shí)、固化時(shí)、固化后或施加復(fù)合系統(tǒng)的制品的使用期間，可以用傳感器/傳感器陣列進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量結(jié)果被方便地傳遞到實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)復(fù)合系統(tǒng)中缺陷如空隙、孔隙、裂紋等的數(shù)據(jù)處理和/或圖像顯示組件中。結(jié)果可有利地呈現(xiàn)，從而使得它們?nèi)菀妆环荖DT專家解釋。這種解釋又可用于改變復(fù)合系統(tǒng)的性質(zhì)、復(fù)合系統(tǒng)的施加、施加復(fù)合系統(tǒng)的條件或能影響已固化復(fù)合系統(tǒng)整體性的任何其它參數(shù)?？蓞⒖紙D2進(jìn)ー步理解非破壞性測(cè)試方法的一個(gè)實(shí)施例。如上所述，圖2顯示了制品200，包括第一部件203和第二部件204，第一部件203和第二部件204之間散布有復(fù)合系統(tǒng)201。傳感器205被相對(duì)于復(fù)合系統(tǒng)201有效布置,并可在復(fù)合系統(tǒng)201被施加或固化時(shí)或制品200使用期間接收來(lái)自其中可檢測(cè)組分的信號(hào)，指示復(fù)合系統(tǒng)201內(nèi)的應(yīng)カ水平、其中復(fù)合系統(tǒng)201包括多元粘合劑的那些實(shí)施例中的復(fù)合系統(tǒng)201內(nèi)各元的比例等。在圖2中，示出了空隙206，其用傳感器205檢測(cè)。傳感器205接收的信號(hào)將期望地被傳遞到實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)復(fù)合系統(tǒng)204內(nèi)缺陷例如空隙(如空隙206)、孔隙、裂紋等的數(shù)據(jù)處理和/或圖像顯示組件中。盡管本發(fā)明的復(fù)合系統(tǒng)和方法能期望用于各種應(yīng)用，但期望它們尤其有利地用在其中期望地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)部件裝配的領(lǐng)域，從而能夠避免運(yùn)輸完全裝配的制品?？梢允芤嬗谶@種能力的エ業(yè)例子包括能源エ業(yè)，其中期望運(yùn)輸例如管線或其它エ廠裝置的大的部分，而不是要利用的實(shí)際長(zhǎng)度或完整部件。能源エ業(yè)中的另ー個(gè)例子在風(fēng)能エ業(yè)中，其中風(fēng)機(jī)葉片(wind blade)或風(fēng)能裝置的其它部件可期望分部分運(yùn)輸。風(fēng)機(jī)葉片大梁緣條(spar cap)斜接接頭(scarf joint)可期望在現(xiàn)場(chǎng)被裝配/完成，并有證實(shí)其完整性有利的能力。本發(fā)明的方法會(huì)提供這種能力以及在使用期間進(jìn)行風(fēng)機(jī)葉片前緣、尾緣和抗剪腹板(shearweb)接頭以及風(fēng)機(jī)葉片關(guān)鍵復(fù)合區(qū)域如根部、大梁緣條和尖端的使用中檢查。本發(fā)明的方法還允許在現(xiàn)場(chǎng)裝配期間通過(guò)在風(fēng)機(jī)葉片上永久安裝傳感器或傳感器陣列對(duì)風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明期望地提供能在復(fù)合系統(tǒng)被 施加時(shí)、固化期間、固化后和/或施加了該復(fù)合系統(tǒng)的制品使用期間原位監(jiān)測(cè)復(fù)合系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。在這種實(shí)施例中，當(dāng)可檢測(cè)材料包括傳導(dǎo)性或鐵磁材料時(shí)，典型地可通過(guò)傳導(dǎo)率或磁導(dǎo)率測(cè)量完成復(fù)合系統(tǒng)的原位監(jiān)測(cè)，傳導(dǎo)率或磁導(dǎo)率測(cè)量可使用渦流傳感器進(jìn)行。更具體地說(shuō)，渦流傳感器可用于檢測(cè)來(lái)自復(fù)合系統(tǒng)中感應(yīng)的渦流的磁場(chǎng)。在缺陷存在吋，渦流和相應(yīng)的磁場(chǎng)會(huì)被擾亂，這導(dǎo)致傳感器響應(yīng)變化，指示所述缺陷。當(dāng)大的制品被接合時(shí)，可使用反向平行(也稱為迂回)勵(lì)磁線圈，因?yàn)樗鼈兡茉诖竺娣e內(nèi)產(chǎn)生勵(lì)磁場(chǎng)和相應(yīng)渦流。但是，由于電流在相鄰線路中以相反方向流動(dòng)，因此場(chǎng)/渦流可能不深入穿透到制品/復(fù)合系統(tǒng)內(nèi)，檢測(cè)可能被限制到基本在或接近表面處的缺陷。為了解決這個(gè)問(wèn)題，在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，用于檢測(cè)可檢測(cè)組分的渦流傳感器可以具有平行排列的勵(lì)磁線(如圖3C中所示)，與反向平行勵(lì)磁線(圖3A中所示)相比，這導(dǎo)致高得多的場(chǎng)和深得多的穿透。對(duì)于四條線的簡(jiǎn)單情形，圖3顯示了對(duì)于相同電流流過(guò)平行線和反向平行勵(lì)磁線中每ー個(gè)，反向平行(圖3B)和平行勵(lì)磁(圖3D)在不同穿透深度處的電流密度。可看出，平行線路不僅峰值電流密度較高，而且平行勵(lì)磁的衰減慢得多。另外，在較大深度處，對(duì)于平行勵(lì)磁激發(fā)，電流密度變得更均勻。陣列探針的基本構(gòu)造會(huì)是ー組平行勵(lì)磁線和在勵(lì)磁線之間的讀出(或接收)線圈的陣列。但是，讀出線圈對(duì)缺陷的響應(yīng)將依賴于所述缺陷相對(duì)于勵(lì)磁和讀出線圈的位置。如果例如在兩個(gè)相鄰勵(lì)磁線之間存在讀出線圈的I-D陣列，并且如果缺陷碰巧大致居中位于讀出線圈下方，則將具有非常低的響應(yīng)，這是因?yàn)樽x出線圈中誘導(dǎo)的電壓往往相互抵消。這些區(qū)域被稱為盲區(qū)，因?yàn)樵谶@個(gè)區(qū)域中缺陷可能被錯(cuò)過(guò)。即使不是在勵(lì)磁線之間而是在勵(lì)磁線上方放置讀出線圈，也存在盲區(qū)。為了確保用合理的信號(hào)水平檢測(cè)任意位置處的缺陷，本發(fā)明方法中使用的陣列探針的ー個(gè)實(shí)施例可包括與第一層相同但與第一層偏置的第二層的勵(lì)磁線和讀出線圈，以使來(lái)自ー個(gè)讀出線圈的空響應(yīng)被來(lái)自相鄰層中的兩個(gè)讀出線圈的高響應(yīng)補(bǔ)償。該方法中使用的陣列探針還可具有多于2個(gè)的層，在這種情況下，所述層將被相應(yīng)偏置。圖4顯示了陣列400的一個(gè)這樣的實(shí)施例。備選地，如果空間不是約束并且陣列被掃描，則可代替多個(gè)層而存在彼此偏置的兩行或更多行勵(lì)磁和感測(cè)元件。如前所述，來(lái)自恒定深度處同一缺陷的響應(yīng)會(huì)基于所述缺陷相對(duì)于勵(lì)磁線和讀出線圈的位置而有很大不同。期望地，這種響應(yīng)會(huì)是平的，即將提供恒定響應(yīng)，與缺陷位置無(wú)關(guān)。在圖4A所示的設(shè)計(jì)中，來(lái)自兩個(gè)層410和412中的讀出線圈的響應(yīng)可被組合以得到相當(dāng)平的經(jīng)過(guò)補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)，即所述經(jīng)過(guò)補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)不再依賴于缺陷的位置。為了圖示清楚，圖4B只顯不了一個(gè)層412。圖5顯示了來(lái)自陣列400的単獨(dú)感測(cè)元件的響應(yīng)以及三個(gè)最靠近的讀出線圈的經(jīng)補(bǔ)償(組合)的響應(yīng)。這個(gè)經(jīng)補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)為所述三個(gè)讀出線圈在每一位置處的絕對(duì)值的和(Sum_Abs)。該表顯示了對(duì)每個(gè)讀出線圈而言對(duì)缺陷的響應(yīng)以及經(jīng)補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差?？煽吹浇?jīng)補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)的sigma顯著低于單獨(dú)線圈的sigma。還可以通過(guò)將信號(hào)組合的替代手段獲得補(bǔ)償。在本發(fā)明方法的ー個(gè)具體示例性應(yīng)用中，可利用渦流(EC)陣列系統(tǒng)檢測(cè)可檢測(cè)顆粒，其中所述陣列由單個(gè)或多個(gè)電流回路形式的勵(lì)磁以及 在相鄰勵(lì)磁線之間的一個(gè)或多個(gè)讀出線圈的線性ー維(I-D)陣列構(gòu)成。在這種實(shí)施例中，所述勵(lì)磁被直接連接到渦流儀器上，而線圈陣列會(huì)被連接到將它們連接到渦流儀器的復(fù)用器電路上。然后會(huì)將EC陣列放在期望地與所述復(fù)合系統(tǒng)接合的已連接結(jié)構(gòu)的外表面上。例如，在風(fēng)機(jī)葉片中，這可為大梁緣條的斜接接頭、抗剪腹板的雙搭接接頭(double strap joint)或表層的對(duì)接接頭(buttjoint)。陣列還會(huì)被連接到編碼器上以在表面被掃描時(shí)記錄。掃描可手動(dòng)或機(jī)械化完成?？芍苽渌鑿?fù)合系統(tǒng)，例如包括粘合劑作為可固化樹(shù)脂和鐵氧體顆粒?？捎欣剡x擇粒度、表面處理和體積分?jǐn)?shù)以足以產(chǎn)生可檢測(cè)信號(hào)以及保持粘合劑的化學(xué)和物理性質(zhì)，例如粘度、固化速度、固化后楊氏模量、最終剪切強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、貯存期限等或這些的組合?？稍趶?fù)合系統(tǒng)被注入時(shí)、被注入后、固化期間、固化后、再加工后或使用期間進(jìn)行掃描。處理由線圈陣列和編碼器收集的數(shù)據(jù)以形成接合空間內(nèi)復(fù)合系統(tǒng)分布的2-D圖像。備選地，渦流陣列可由單個(gè)或多個(gè)電流回路形式的勵(lì)磁和在兩個(gè)相鄰勵(lì)磁線之間的ニ維(2-D)讀出線圈陣列組成。陣列會(huì)用于在復(fù)合系統(tǒng)被注入時(shí)、被注入后、固化期間、固化后、再加工后或如上所述使用期間掃描并生成所述復(fù)合系統(tǒng)的圖像。在另ー個(gè)實(shí)施例中，可提供在相鄰勵(lì)磁線之間具體I-D或2-D陣列或讀出線圈的渦流陣列，所述渦流陣列具有檢查區(qū)域的完全尺寸，從而不需要人工或機(jī)械化掃描就生成圖像。勵(lì)磁線可為多匝以增加渦流密度和信號(hào)水平。圖6圖示了用在本發(fā)明方法中的陣列探針，其具有反向平行勵(lì)磁構(gòu)造，其中勵(lì)磁線由多匝和多層形式設(shè)置，這實(shí)現(xiàn)了相鄰兩組勵(lì)磁線之間的交替磁通方向。這種構(gòu)造確實(shí)產(chǎn)生比平行情況低的凈通量，但仍能獲得和常規(guī)EC探針中使用圓形勵(lì)磁線圈相比穿透深度的相當(dāng)大提高。如果在電流陣列探針中使用平行勵(lì)磁，則完成回路的返回路徑必須在與勵(lì)磁線圈平面垂直的平面內(nèi)(如圖7A和7B所示)，否則整個(gè)結(jié)構(gòu)像圓形回路一祥起作用(除非使回路與平行勵(lì)磁區(qū)域的面積相比非常大)。另ー方面，反向平行回路使它們自身能很好的用于空間緊湊的情況，風(fēng)機(jī)葉片內(nèi)的接頭(例如抗剪腹板接頭)可能就是這樣。具有反向平行勵(lì)磁線的陣列探針還可具有包括勵(lì)磁和感測(cè)偏置的多個(gè)層/行以避免任何盲區(qū)和獲得平穩(wěn)的經(jīng)補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)。在一些實(shí)施例中，勵(lì)磁線圈通過(guò)勵(lì)磁可以被用于生成均勻的場(chǎng)和/或增加穿透深度的可能。在這些實(shí)施例中，勵(lì)磁線圈可以期望地包括從線圈中心到線圈外邊緣單調(diào)增加的電流密度。電流密度可以通過(guò)增加電流和/或增加匝數(shù)密度來(lái)增加。在一些實(shí)施例中，線圈可以包括從大約5至大約100的匝數(shù)。在一些實(shí)施例中勵(lì)磁線圈可有利地包括螺旋勵(lì)磁線圏。在具有這樣的螺旋勵(lì)磁線圈的一些實(shí)施例中，線圈可以具有通過(guò)公式ln(l+k*n)計(jì)算得到的電流密度，其中r是距線圈中心的距離，η是匝數(shù)，k的值介于大約O. 05至3之間，或者從大約O. I至2。在一些實(shí)施例中，勵(lì)磁線圈可以被設(shè)置與傳感器或多個(gè)傳感組合，以提供測(cè)量探頭。探頭能夠生成2-D圖像，而不會(huì)產(chǎn)生與單點(diǎn)或光柵掃描測(cè)量探頭關(guān)聯(lián)的問(wèn)題。例如，為了從單點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)中產(chǎn)生2D信息，必須進(jìn)行多重測(cè)量并組合產(chǎn)生2-D圖像，而對(duì)于光柵掃描測(cè)量來(lái)說(shuō)，為了得到同樣的圖像，單獨(dú)的左到右的掃描通常必須被組合在一起。期望地，傳感器或多個(gè)傳感器可設(shè)置為與表面有關(guān)，與包 含至少一部分的勵(lì)磁線圈的表面以約Onm至約25nm的距離分離。在一些實(shí)施例中，勵(lì)磁線圈期望地是平的，這樣上述線圈基本上整個(gè)展開(kāi)在上述勵(lì)磁線圈表面內(nèi)。在另一些實(shí)施例中，勵(lì)磁線圈可以是彎曲的。在這些實(shí)施例中，感測(cè)平面和勵(lì)磁線圈平面之間的距離期望地在位于或靠近通過(guò)感測(cè)平面和勵(lì)磁線圈平面的水平軸上測(cè)量。在那些測(cè)量探頭包括多個(gè)傳感器的實(shí)施例中，傳感器在感測(cè)表面上可以被排列成任何結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，傳感器被排列成陣列。包含螺旋勵(lì)磁線圈1410的測(cè)量探頭的一個(gè)實(shí)施例顯示在圖14中。如圖14所示，勵(lì)磁線圈1410是基本上平的，而且勵(lì)磁線圈1410基本上整個(gè)展開(kāi)在勵(lì)磁線圈表面(未顯示)內(nèi)。如上面討論的，這種情形并不是必須的，如果需要的話勵(lì)磁線圈1410也可以是彎曲的。勵(lì)磁線圈1410包括從線圈1410中心到線圈1410外邊緣單調(diào)增加的電流密度。在圖14中顯示的實(shí)施例里，電流密度的增加是由勵(lì)磁線圈1410的匝數(shù)密度提供的。感測(cè)表面1420被提供并布置成與勵(lì)磁線圈1420距離大約Omm至大約25mm，而且感測(cè)表面基本上平行于勵(lì)磁線圈。感測(cè)表面1420包括了至少一個(gè)傳感器，在一些實(shí)施例中包括了多個(gè)傳感器，它們可以被排列成陣列。圖15、16和17是勵(lì)磁線圈和讀出線圈的多種排列的實(shí)施例的示意圖，它們可以用于檢查目標(biāo)對(duì)象。特別的，圖15顯示了線圈排列1500包括勵(lì)磁線圈1502和讀出線圈1506的陣列1504。如圖所示，讀出線圈1506被排列成基本正方形的陣列1504并與一個(gè)勵(lì)磁線圈1502關(guān)聯(lián)。在實(shí)施中，勵(lì)磁線圈1502可以裝配在具有適合的支撐硬件的多層電路板上，如復(fù)用硬件，下面將以圖18-21更詳細(xì)的描述。進(jìn)一步的，線圈排列1500可以與顯示器或監(jiān)視器關(guān)聯(lián)使其能夠顯示與成像對(duì)象相應(yīng)的圖像。在圖15的線圈排列1500的工作過(guò)程中，勵(lì)磁線圈1502生成基本上均勻的磁場(chǎng)。當(dāng)所生成的磁場(chǎng)穿過(guò)待檢查的對(duì)象時(shí)，附著于其并摻雜有鐵磁性粉末(例如鐵氧體粉末)的粘合劑改變了磁場(chǎng)，因此向磁場(chǎng)中引入了非均勻性。如前一樣，這些磁場(chǎng)的改變可對(duì)應(yīng)于與一個(gè)或多個(gè)與所檢查對(duì)象關(guān)聯(lián)的特征。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，所檢查對(duì)象可以是風(fēng)機(jī)葉片接頭，由勵(lì)磁線圈1502生成的基本均勻的磁場(chǎng)可能會(huì)因?yàn)楫惓Ｇ闆r的存在而變化，例如是風(fēng)機(jī)葉片接頭里的空隙。于是，在使用過(guò)程中，傳感器線圈1506能夠用于檢測(cè)由勵(lì)磁線圈1502生成的磁場(chǎng)穿過(guò)所檢查對(duì)象之后的變化。一旦檢測(cè)后，這些變化能夠由關(guān)聯(lián)的監(jiān)視器顯示，并用于確定所檢查對(duì)象中是否存在一個(gè)或更多的異常情況。更具體地，在圖15的實(shí)施例中，勵(lì)磁線圈1502能夠被勵(lì)磁生成平面的基本均勻的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)穿過(guò)所檢查對(duì)象和附著于其的磁性粘合劑。然后可以檢測(cè)到在讀出線圈1506上感應(yīng)的電壓，在一些實(shí)施例中讀出線圈可以被設(shè)置在勵(lì)磁線圈1502之下。此電壓能夠被轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像并由監(jiān)視器顯示以識(shí)別所檢查對(duì)象中一個(gè)或更多的異常情況。如此，圖15的線圈排列1500能夠被用于檢查對(duì)象以識(shí)別是否存在一個(gè)或更多個(gè)異常情況。
圖16顯示了線圈排列1600，依照本發(fā)明的另一實(shí)施例它能夠用于檢查目標(biāo)對(duì)象。具體地，線圈排列1600包括與傳感器線圈1608的陣列1606關(guān)聯(lián)的勵(lì)磁線圈1604的陣列1602。在該實(shí)施例中，陣列1602中的每一個(gè)勵(lì)磁線圈1604都被配置成生成基本均勻的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)能夠被陣列1606中的單個(gè)的傳感器線圈1608感測(cè)。也就是說(shuō)，每個(gè)勵(lì)磁線圈1604都被配置成激勵(lì)單個(gè)傳感器線圈1608。同樣地，如下面更詳細(xì)的描述，一個(gè)或多個(gè)復(fù)用器與圖16的線圈排列1600關(guān)聯(lián)。特別地，在工作過(guò)程中，勵(lì)磁線圈1604 —次一個(gè)地被激勵(lì)，測(cè)量與被激勵(lì)的勵(lì)磁線圈關(guān)聯(lián)的傳感器線圈1608上的電壓。同樣，勵(lì)磁線圈1604能夠連續(xù)被激勵(lì)并且每個(gè)關(guān)聯(lián)的傳感器線圈1608上的電壓也能夠以相應(yīng)的順序方式被測(cè)量，直到對(duì)陣列1606中的每一個(gè)傳感器線圈1608都取得測(cè)量。作為選擇,在一些實(shí)施例中，多個(gè) 勵(lì)磁線圈能夠被同時(shí)激勵(lì)，并且在同一時(shí)間，關(guān)聯(lián)的傳感器線圈上的電壓能夠被測(cè)量，從而減少了檢查目標(biāo)對(duì)象必需的總體時(shí)間。然而，不論選擇哪種探測(cè)方法，如前所述，傳感器線圈的被檢測(cè)的電壓輸出能夠被復(fù)用并被用于確定所檢查對(duì)象中是否存在一個(gè)或多個(gè)異常情況。進(jìn)一步，圖17顯示了依照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的線圈排列1700能夠被用來(lái)檢查目標(biāo)對(duì)象。在該實(shí)施例中，線圈排列1700包括與傳感器線圈1708的陣列1706關(guān)聯(lián)的勵(lì)磁線圈1704的陣列1702。然而，在圖17所示的實(shí)施例中，每一個(gè)勵(lì)磁線圈1704被配置成激勵(lì)多于一個(gè)的傳感器線圈1708。例如，如圖17中的部分1710所示，勵(lì)磁線圈1712被配置成激勵(lì)傳感器線圈1714、1716、1718和1720。雖然在演示的實(shí)施例中，顯示一個(gè)單獨(dú)的勵(lì)磁線圈激勵(lì)四個(gè)傳感器線圈，應(yīng)當(dāng)指出在其它實(shí)施例中，一個(gè)勵(lì)磁線圈被配置成激勵(lì)任何期望數(shù)量的傳感器線圈，如I個(gè)(如圖16的實(shí)施例)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)等等。實(shí)際上，依照目前考慮的實(shí)施例，每一個(gè)勵(lì)磁線圈能夠配置成激勵(lì)一個(gè)或更多的關(guān)聯(lián)傳感器線圈。進(jìn)一步，在一些實(shí)施例中，每一個(gè)勵(lì)磁線圈能夠配置成激勵(lì)傳感器線圈的子陣列，并且每一個(gè)傳感器線圈的子陣列可以包括相同或不同數(shù)量的傳感器線圈。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，第一個(gè)勵(lì)磁線圈可以激勵(lì)包括四個(gè)傳感器線圈的子陣列，第二個(gè)勵(lì)磁線圈可以激勵(lì)第二個(gè)子陣列其中包括六個(gè)傳感器線圈。實(shí)際上，在一些實(shí)施例中每個(gè)勵(lì)磁線圈可以激勵(lì)不同數(shù)量的傳感器線圈。在圖17的線圈排列1700的工作過(guò)程中，每個(gè)勵(lì)磁線圈被順序激勵(lì)，并且關(guān)聯(lián)的傳感器線圈上的電壓被測(cè)量。例如，勵(lì)磁線圈1712可以被激勵(lì)，傳感器線圈1714、1716、1718和1720上的電壓被測(cè)量。順序地，下一個(gè)勵(lì)磁線圈能夠被激勵(lì)，與這個(gè)勵(lì)磁線圈關(guān)聯(lián)的傳感器線圈上的電壓被測(cè)量。這樣，陣列1706中的每一個(gè)傳感器線圈1708上的電壓均可以被檢測(cè)，并被復(fù)用以生成與所檢查對(duì)象的特征相應(yīng)的顯示圖像。在圖15-17的實(shí)施例中，顯示勵(lì)磁線圈具有基本上圓形的形狀，這樣當(dāng)它被激勵(lì)的時(shí)候，生成了平面的基本均勻的磁場(chǎng)。然而，演示的實(shí)施例僅僅是示例，而不是為了約束或限制勵(lì)磁線圈可能采取的形式；其它尺寸、形狀或構(gòu)造的勵(lì)磁線圈也被包含在公開(kāi)的范圍內(nèi)。類似地，雖然演示的傳感器線圈都是基本上圓形，但其它尺寸、形狀和構(gòu)造的傳感器線圈也被包含在公開(kāi)的范圍內(nèi)。例如，勵(lì)磁線圈和/或傳感器線圈可以為圓形、多環(huán)、螺旋或其它合適的形狀。需要進(jìn)一步注意的是，可根據(jù)各種因素如根據(jù)檢查系統(tǒng)的給定的應(yīng)用、特征的需求等等，對(duì)圖15-17中的勵(lì)磁線圈和傳感器線圈在尺寸大小上進(jìn)行改變。例如，在多個(gè)勵(lì)磁線圈被用于激勵(lì)一個(gè)或多個(gè)傳感器線圈的實(shí)施例中(例如圖16和17的實(shí)施例)，圓形的勵(lì)磁線圈的直徑可以在大約3英寸至大約7英寸的范圍內(nèi)。進(jìn)一步的例子，在一個(gè)單獨(dú)的勵(lì)磁線圈被配置成激勵(lì)傳感器線圈陣列的實(shí)施例中(例如圖15的實(shí)施例)，勵(lì)磁線圈的直徑可以在大約12英寸至大約18英寸之間。如前面所述，圖16和17顯示的實(shí)施例可以利用硬件、如一個(gè)或多個(gè)復(fù)用器，以促進(jìn)被激勵(lì)的傳感器線圈的電壓的獲得，并且接著確定在所檢查對(duì)象中是否存在一個(gè)或多個(gè)異常情況。圖18-21的結(jié)構(gòu)圖演示了包含在這些系統(tǒng)中的能夠促進(jìn)工作過(guò)程的部件的實(shí)施例。具體地，圖18的結(jié)構(gòu)圖演示的實(shí)施例中，利用了單獨(dú)的復(fù)用器1800。如圖所示，第一勵(lì)磁線圈1802,第二勵(lì)磁線圈1804,第三勵(lì)磁線圈1806和第四勵(lì)磁線圈1808被選擇通過(guò)復(fù)用器1800控制。在工作過(guò)程中，兩位選擇代碼1810根據(jù)輸入1812被用于選擇性地激勵(lì)勵(lì)磁線圈?？梢钥闯鲭m然顯示的是四個(gè)勵(lì)磁線圈，但任何數(shù)量的勵(lì)磁線 圈都可以用于演示的復(fù)用器。另一方面，選擇代碼的位數(shù)可以根據(jù)提供的勵(lì)磁線圈的數(shù)量變化。圖19顯示了另一個(gè)實(shí)施例，其中多于一個(gè)的復(fù)用器被用于選擇性地激勵(lì)勵(lì)磁線圈，根據(jù)輸入1900產(chǎn)生與正被檢查的目標(biāo)對(duì)象相應(yīng)的圖像。在這個(gè)實(shí)施例中，第一勵(lì)磁線圈1802和第二勵(lì)磁線圈1804主要被第一復(fù)用器1902激勵(lì),其具有一位選擇代碼1904。同樣地，第三勵(lì)磁線圈1806和第四勵(lì)磁線圈1808主要被第二復(fù)用器1906激勵(lì)，其具有選擇代碼1908。第一復(fù)用器1902和第二復(fù)用器1906收到從第三復(fù)用器1910傳輸?shù)妮斎胄盘?hào)，第三復(fù)用器具有一位選擇代碼1912。第三復(fù)用器1910利用輸入1900和選擇代碼1912以所需的方式激勵(lì)勵(lì)磁線圈。這樣的話，第三復(fù)用器1910調(diào)整第一復(fù)用器1902和第二復(fù)用器1906來(lái)生成期望的激勵(lì)模式。例如，當(dāng)多個(gè)勵(lì)磁線圈(例如第一勵(lì)磁線圈1802和第三勵(lì)磁線圈1806)被同時(shí)激勵(lì)，這樣的安排可以是期望的。應(yīng)該注意的是勵(lì)磁線圈可以如圖18和19那樣或以任何其它適合的形式連接于復(fù)用硬件，這樣每個(gè)勵(lì)磁線圈在期望的時(shí)間被激勵(lì)，且以期望的方式調(diào)整勵(lì)磁線圈的操作。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)單獨(dú)的復(fù)用器可以被用于以一次激勵(lì)一個(gè)的形式順序地激勵(lì)勵(lì)磁線圈的陣列。然而，在其它實(shí)施例中，某些勵(lì)磁線圈可以被同時(shí)激勵(lì)，并且，同樣地，超過(guò)一個(gè)的復(fù)用器被用于實(shí)現(xiàn)期望的勵(lì)磁線圈激勵(lì)模式。圖20是如下實(shí)施例的示意性結(jié)構(gòu)圖，該實(shí)施例中，一個(gè)單獨(dú)的復(fù)用器被用于支持傳感器線圈的工作過(guò)程。具體地，第一傳感器線圈2000，第二傳感器線圈2002，第三傳感器線圈2004和第四傳感器線圈2006被提供作為復(fù)用器2008的輸入。在這里再次地，應(yīng)該注意的是雖然演示的是四個(gè)線圈，但任何數(shù)量的線圈都可以用于圖示的復(fù)用器。在所示的實(shí)施例中，通過(guò)采用選擇代碼2010，復(fù)用器2008確定適當(dāng)?shù)妮敵?012?；蛘?，傳感器線圈2000、2002、2004和2006可以連接到兩個(gè)分離的復(fù)用器，如圖21所示。類似于圖19的勵(lì)磁線圈的實(shí)施例，在此實(shí)施例中第一和第二傳感器線圈2000和2002連接到具有選擇代碼2016的第一復(fù)用器2014。同樣地，第三和第四傳感器線圈2004和2006連接到具有選擇代碼2020的第二復(fù)用器2018。第一復(fù)用器2014和第二復(fù)用器2018的輸出被具有一位選擇代碼2024的第三復(fù)用器2022所接收，并產(chǎn)生輸出2026。輸出2012和2026可以是例如表示所檢查對(duì)象的一個(gè)或多個(gè)特征的數(shù)字信號(hào)。就是說(shuō)，在一些實(shí)施例中，每一個(gè)傳感器線圈或傳感器線圈陣列可以產(chǎn)生電壓，該電壓與穿過(guò)目標(biāo)對(duì)象后的所檢測(cè)磁場(chǎng)相應(yīng)。當(dāng)這些電壓輸出組合時(shí)，可以用來(lái)生成目標(biāo)對(duì)象的數(shù)字圖象，該圖像可以顯示于監(jiān)視器上供操作者用來(lái)檢查。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的制品顯示在圖8中。如圖所示，制品800包括第一部件803和第二部件804，其間散布有復(fù)合系統(tǒng)801。第一部件803、第二部件804或兩者都可包括碳復(fù)合材料。復(fù)合系統(tǒng)801可期望地包括粘合劑作為可固化樹(shù)脂和鐵氧體粉末作為可檢測(cè)顆粒。傳感器805，在這種實(shí)施例中即陣列，相對(duì)于復(fù)合系統(tǒng)801操作地布置，并可在復(fù)合系統(tǒng)801施加或固化的同時(shí)或制品800使用期間接收來(lái)自其中可檢測(cè)顆粒的信號(hào)。傳感器陣列805接收的信號(hào)會(huì)期望地被傳送到能經(jīng)儀器接口 807實(shí)時(shí)檢測(cè)缺陷的數(shù)據(jù)處理和/或圖像顯示元件。如果需要，任何上述陣列可被操作地布置在要被接合的 制品的部件的內(nèi)表面(即接收表面)上，使得陣列更靠近復(fù)合系統(tǒng)。在這種實(shí)施例中，陣列將期望地被制造在薄基板上，并包括充分接合到結(jié)構(gòu)內(nèi)表面以及復(fù)合系統(tǒng)的材料，從而不會(huì)將外來(lái)缺陷引入復(fù)合系統(tǒng)內(nèi)。另外，任何上述陣列都可被布置在要被接收的制品的任何層內(nèi)。例如，要被接收的制品可為玻璃纖維或碳纖維復(fù)合材料。陣列于是可為薄膜聚酰亞胺印刷電路，其在層疊期間被放在復(fù)合材料層之間或放在結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面(即接收表面)上，然后用與所述結(jié)構(gòu)相同材料的附加層或可增強(qiáng)陣列與粘合劑之間的接合的不同材料的附加層覆蓋。當(dāng)然，在上述例子中的任何中，可使用利用上述渦流探針可測(cè)量的替代可檢測(cè)顆粒。上述實(shí)施例中的任何一個(gè)還可應(yīng)用于通過(guò)復(fù)合纖維檢查復(fù)合系統(tǒng)的流動(dòng),例如，在真空輔助樹(shù)脂轉(zhuǎn)移成型或樹(shù)脂轉(zhuǎn)移成型過(guò)程中。在這種實(shí)施例中，可固化樹(shù)脂可期望地包括特定尺寸、形狀的可檢測(cè)顆粒和表明處理劑如硅烷或其它偶聯(lián)劑。本方法的這種實(shí)施例可期望地應(yīng)用于檢查風(fēng)機(jī)葉片玻璃或碳復(fù)合材料部件，如葉片根部預(yù)制造部分、大梁緣條、前緣、尾緣、尖部或芯。示例 I使用包括粘合劑作為可固化樹(shù)脂和來(lái)自TSC International的鐵氧體粉末TSF-50ALL作為所述多個(gè)可檢測(cè)顆粒的根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的復(fù)合系統(tǒng)來(lái)接收碳復(fù)合材料的樣品，其中粘合劑對(duì)鐵氧體的重量比為9 I。這樣產(chǎn)生的制品800類似于圖8中所顯示的，并包括第一部件803和第二部件804，它們之間散布有復(fù)合系統(tǒng)801。第二部件804包括碳復(fù)合材料，并以不同的厚度制備。圖9顯示了使用常規(guī)圓形探針、具有常規(guī)探針作為感測(cè)探針的平行勵(lì)磁(圖9中的設(shè)計(jì)2)和具有常規(guī)探針作為傳感器探針的反向平行勵(lì)磁(圖9中的設(shè)計(jì)I)測(cè)量制品800的渦流信號(hào)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，制品800各自包括具有不同厚度的第二部件804。為了比較目的，使用常規(guī)探針作為感測(cè)元件進(jìn)行所有測(cè)量。示例 2使用包括粘合劑作為可固化樹(shù)脂和來(lái)自TSC International的鐵氧體粉末TSF-50ALL作為所述多個(gè)可檢測(cè)顆粒的根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的復(fù)合系統(tǒng)來(lái)接收碳復(fù)合材料的樣品。這樣產(chǎn)生的制品1000顯示在圖10中，并包括第一部件1003、第二部件1004，它們之間散布有復(fù)合系統(tǒng)1001。第一和第二部件1003和1004可有利的包括碳復(fù)合材料。通過(guò)在復(fù)合系統(tǒng)1001中在施加期間放置I. 5”塑料盤(pán)1008，在復(fù)合系統(tǒng)1001內(nèi)引入人造空隙。固化后，用GE Inspection Technologies的潤(rùn)流探針700P24A4掃描樣品。對(duì)粘合劑與鐵氧體粉末混合比不同的2個(gè)樣品進(jìn)行試驗(yàn)，即比例以質(zhì)量計(jì)為9比I和9比2的粘合劑與鐵氧體粉末。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分別顯示在圖IlA和圖IlB中。如所示，在可檢測(cè)顆粒的兩個(gè)濃度下，方便并容易的觀察到由塑料盤(pán)1008引入造成的空隙。示例3根據(jù)又一實(shí)施例，制備包括作為可固化樹(shù)脂的粘合劑和作為所述多個(gè)可檢測(cè)顆粒的鐵氧體粉末的根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的復(fù)合系統(tǒng)，并用在包括導(dǎo)電材料例如碳復(fù)合材料的制品中。如圖12A所不,對(duì)于一個(gè)樣品,第一部件1203為35mm厚,復(fù)合系統(tǒng)1201被直接施加到其上。對(duì)于圖12B中顯不的第二個(gè)樣品,相對(duì)于復(fù)合系統(tǒng)1201布置厚度為5mm的第一部件1203，其間具有30mm氣隙1209。對(duì)于兩個(gè)樣品，都將傳感器1205放在第一部件1203的與復(fù)合系統(tǒng)1201相反的表面上。圖13顯示了待檢查的在傳感器和鐵氧體一粘合劑復(fù)合物之間具有5mm和35mm碳復(fù)合材料的常規(guī)渦流探針的渦流信號(hào)。如所示，由35mm碳復(fù)合材料提供的信號(hào)大于具有30_氣隙的5_碳復(fù)合材料提供的信號(hào)，說(shuō)明導(dǎo)電組分可用在本文描述的制品中，不是在·按照本發(fā)明的方法測(cè)量時(shí)導(dǎo)致降低的敏感度，而實(shí)際上提供了增強(qiáng)的信號(hào)。盡管本文只說(shuō)明和描述了本發(fā)明的一些特征，但許多改進(jìn)和變化對(duì)于本領(lǐng)域那些技術(shù)人員而言是能想到的。因此，應(yīng)認(rèn)識(shí)到，所附權(quán)利要求旨在覆蓋本發(fā)明真實(shí)精神內(nèi)的所有這種改進(jìn)和變化。
權(quán)利要求
1.一種檢查系統(tǒng),包括 勵(lì)磁線圈(1502)，配置成被激勵(lì)以生成在對(duì)象(803，804)周圍的基本上均勻的磁場(chǎng)，其中所述對(duì)象包括附著于其的鐵磁性粘合劑(801);以及 傳感器線圈陣列(1504)，配置成在來(lái)自所述勵(lì)磁線圈(1502)的所述磁場(chǎng)與所述鐵磁性粘合劑(801)相互作用后檢測(cè)所述磁場(chǎng)，并產(chǎn)生與所檢測(cè)磁場(chǎng)相應(yīng)的電壓輸出(2012，2026)。
2.如權(quán)利要求I所述的檢查系統(tǒng)，包括處理電路，所述處理電路配置成將所述電壓輸出轉(zhuǎn)換為表示所述對(duì)象(803，804)的特征的數(shù)字信號(hào)，并在監(jiān)視器上顯示所述數(shù)字信號(hào)。
3.如權(quán)利要求I所述的檢查系統(tǒng)，其中所述勵(lì)磁線圈(1502)基本上是圓形的。
4.如權(quán)利要求3所述的檢查系統(tǒng)，其中所述勵(lì)磁線圈(1502)的直徑等于大約12英寸。
5.如權(quán)利要求3所述的檢查系統(tǒng)，其中所述勵(lì)磁線圈(1502)的直徑等于大約18英寸。
6.如權(quán)利要求I所述的檢查系統(tǒng),其中所述對(duì)象(803，804)包括摻雜有磁性材料并且附著于風(fēng)機(jī)葉片接頭的粘合劑(801)。
7.—種檢查系統(tǒng),包括 多個(gè)勵(lì)磁線圈(1602)，每一個(gè)(1604)均配置成生成穿過(guò)對(duì)象(803，804)的基本上均勻的磁場(chǎng)；以及 多個(gè)傳感器線圈(1606),每一個(gè)(1608)均配置成在來(lái)自所述多個(gè)勵(lì)磁線圈(1602)中的一勵(lì)磁線圈(1604)的所述磁場(chǎng)與所述對(duì)象(803，804)作用后檢測(cè)所述磁場(chǎng)，并且產(chǎn)生與所檢測(cè)磁場(chǎng)相應(yīng)的電壓輸出(2012,2026),其中由所述多個(gè)勵(lì)磁線圈(1602)中的每一個(gè)勵(lì)磁線圈(1604)生成的所述磁場(chǎng)配置成只能被所述多個(gè)傳感器線圈(1606)中的關(guān)聯(lián)的傳感器線圈(1608)所感測(cè)。
8.如權(quán)利要求7所述的檢查系統(tǒng)，其中所述多個(gè)勵(lì)磁線圈(1602)包括基本上圓形的平面的勵(lì)磁線圈(1604)，所述線圈具有大約3英寸至大約7英寸的直徑。
9.如權(quán)利要求7所述的檢查系統(tǒng)，其中所述多個(gè)勵(lì)磁線圈(1802，1804，1806，1808)與布置于電路板上的一個(gè)或多個(gè)復(fù)用器電路(1800，1902，1906，1910)連接。
10.如權(quán)利要求7所述的檢查系統(tǒng)，其中所述多個(gè)傳感器線圈(2000，2002，2004，2006)與布置于電路板上的一個(gè)或多個(gè)復(fù)用器電路(2008，2014，2018，2022)連接。
11.如權(quán)利要求7所述的檢查系統(tǒng)，其中由所述多個(gè)傳感器線圈(1606)的每一個(gè)所述傳感器線圈(1608)產(chǎn)生的所述電壓輸出能夠被組合成表示所述對(duì)象的特征的數(shù)字信號(hào)并且被顯示于監(jiān)視器上。
12.如權(quán)利要求7所述的檢查系統(tǒng)，其中所述多個(gè)勵(lì)磁線圈(1602)被配置成順序地一次一個(gè)地被激勵(lì)。
13.如權(quán)利要求7所述的檢查系統(tǒng)，其中所述對(duì)象(803，804)包括摻雜有磁性材料(801)并且布置成與由所述多個(gè)勵(lì)磁線圈(1602)中的每一個(gè)產(chǎn)生的所述基本上均勻的磁場(chǎng)相互作用。
14.如權(quán)利要求7所述的檢查系統(tǒng)，其中所述多個(gè)勵(lì)磁線圈(1704)包括一個(gè)或多個(gè)子陣列(1710)，并且所述一個(gè)或多個(gè)子陣列(1710)中的每一個(gè)均配置成同時(shí)被激勵(lì)。
全文摘要
本發(fā)明提供的檢查系統(tǒng)可以包括勵(lì)磁線圈(1502)，該線圈能夠被激勵(lì)以生成在對(duì)象(803，804)周圍的基本上均勻的磁場(chǎng)。對(duì)象(803，804)包括附著于其的鐵磁性粘合劑(801)。檢查系統(tǒng)還可以包括傳感器線圈陣列(1504)，傳感器線圈陣列(1504)適合于在來(lái)自勵(lì)磁線圈(1502)的磁場(chǎng)與鐵磁性粘合劑(801)作用后檢測(cè)該磁場(chǎng)，并產(chǎn)生與所檢測(cè)磁場(chǎng)相應(yīng)的電壓輸出(2012，2026)。
文檔編號(hào)G01N27/90GK102788840SQ201210273218
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者A·M·梅, C·王, M·D·戈博爾, N·特拉爾沙瓦拉, W·I·費(fèi)迪 申請(qǐng)人:通用電氣公司