BR102017001995B1 - Método e aparelho de detectar inconsistências em uma estrutura - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um método (900, 1000) de detectar inconsistências em uma estrutura que é apresentada. Um feixe de laser pulsado é direcionado para a estrutura (902, 1002). Uma pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos é formada na estrutura quando a radiação do feixe de laser pulsado é absorvida pela estrutura. A pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos é detectada para formar dados (904, 1004).

Description

1. CAMPO:

[01] A presente revelação refere-se de maneira geral à inspeção não destrutiva e, em particular, a executar inspeção não destrutiva em uma estrutura. Ainda mais particularmente, a presente revelação diz respeito a um método e aparelho para detectar inconsistências em uma estrutura usando uma pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos substancialmente de forma simultânea.

2. ANTECEDENTES

[02] Ao fabricar aeronave, veículos e outras estruturas, inspeção de partes usadas para formar estas estruturas frequentemente é executada para determinar se as partes terão parâmetros desejados para um desempenho desejado da parte. Ainda, as estruturas e partes são inspecionadas como parte de manutenção normal quando a aeronave, veículos e outras estruturas estão em uso.

[03] Teste não destrutivo comumente é executado nestas partes. Teste não destrutivo é usado para avaliar as propriedades de uma parte sem alterar a capacidade para usar a parte em serviço.

[04] Teste de ultrassom é um tipo de teste não destrutivo. Teste de ultrassom frequentemente é usado para executar inspeções em partes de aeronave que incluem materiais compostos ou são compreendidas dos mesmos. Teste de ultrassom envolve transmitir ondas acústicas através de um objeto de teste, tal como uma parte ou estrutura de aeronave.

[05] Teste de ultrassom comumente é executado usando um transdutor. O transdutor é configurado para enviar ondas acústicas para dentro de um objeto de teste em um lado próximo e detectar uma resposta para as ondas acústicas. A resposta para estas ondas acústicas é analisada para determinar se inconsistências estão presentes no objeto de teste.

[06] Tipos diferentes de inconsistências podem ser identificados usando tipos diferentes de ondas acústicas. Por exemplo, inconsistências em um lado distante de uma estrutura podem ser identificadas usando ondas de cisalhamento. Um lado distante da estrutura é um lado da estrutura oposto ao lado próximo para o qual as ondas acústicas são transmitidas. Como um outro exemplo, inconsistências em um lado próximo da estrutura podem ser identificadas usando ondas de superfície. Em inspeção ultrassônica convencional, cada tipo de onda acústica pode ser detectado em uma passagem separada da estrutura. Por exemplo, uma primeira passagem da estrutura pode detectar ondas de superfície enquanto que uma segunda passagem da estrutura pode detectar ondas de cisalhamento. Entretanto, executar múltiplas passagens de inspeção da estrutura pode usar uma quantidade indesejável de tempo, energia ou de recursos. Portanto, seria desejável ter um método e aparelho que levassem em conta pelo menos algumas das questões discutidas anteriormente, assim como outras possíveis questões.

SUMÁRIO

[07] Em uma modalidade ilustrativa, um método de detectar inconsistências em uma estrutura é apresentado. Um feixe de laser pulsado é direcionado para a estrutura. Uma pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos é formada na estrutura quando a radiação do feixe de laser pulsado é absorvida pela estrutura. A pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos é detectada usando um único detector para formar dados.

[08] Em uma outra modalidade ilustrativa, um método é apresentado. Um feixe de laser pulsado é direcionado para uma estrutura. O feixe de laser pulsado é uma linha em uma superfície da estrutura. Uma pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos é formada na estrutura quando a radiação do feixe de laser pulsado é absorvida pela estrutura. A pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos inclui pelo menos um de ondas de superfície, ondas de cisalhamento ou ondas longitudinais. A pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos é detectada por um único detector de ponto para formar dados. Uma inconsistência é determinada como estando presente na estrutura usando os dados.

[09] Em uma modalidade ilustrativa adicional, um aparelho é apresentado. O aparelho compreende uma estrutura, um feixe de laser pulsado formando uma bomba de linha em uma primeira superfície da estrutura, e um feixe de laser pulsado formando um detector de ponto na primeira superfície da estrutura.

[010] Os recursos e funções podem ser alcançados independentemente em várias modalidades da presente revelação ou podem ser combinados também em outras modalidades nas quais detalhes adicionais podem ser vistos com referência para a descrição a seguir e desenhos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[011] Os recursos inéditos considerados como característicos das modalidades ilustrativas estão expostos nas reivindicações anexas. As modalidades ilustrativas, entretanto, assim como um modo preferido de uso, objetivos e recursos adicionais das mesmas, serão mais bem entendidas pela referência à descrição detalhada a seguir de uma modalidade ilustrativa da presente revelação quando lida junto com os desenhos anexos, nos quais:

[012] A figura 1 é uma ilustração de uma aeronave na qual uma modalidade ilustrativa pode ser implementada;

[013] A figura 2 é uma ilustração de um diagrama de blocos de um ambiente de inspeção de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[014] A figura 3 é uma ilustração de uma seção transversal de uma estrutura sendo inspecionada de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[015] A figura 4 é uma ilustração de uma bomba e sonda ultrassônicas de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[016] A figura 5 é uma ilustração de uma imagem de campo de ondas de superfície de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[017] A figura 6 é uma ilustração de uma bomba e sonda ultrassônicas posicionadas em relação a uma solda de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[018] A figura 7 é uma ilustração de duas imagens de campos de ondas de cisalhamento de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[019] A figura 8 é uma ilustração de imagens de varreduras C ultrassônicas de um lado distante de uma estrutura de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[020] A figura 9 é uma ilustração de um fluxograma de um método para detectar inconsistências em uma estrutura de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[021] A figura 10 é uma ilustração de um fluxograma de um método para determinar se uma inconsistência está presente em uma estrutura de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[022] A figura 11 é uma ilustração de um sistema de processamento de dados na forma de um diagrama de blocos de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[023] A figura 12 é uma ilustração de uma fabricação de aeronave e método de serviço na forma de um diagrama de blocos de acordo com uma modalidade ilustrativa; e

[024] A figura 13 é uma ilustração de uma aeronave na forma de um diagrama de blocos, na qual uma modalidade ilustrativa pode ser implementada.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[025] As diferentes modalidades ilustrativas reconhecem e levam em conta uma ou mais considerações diferentes. Por exemplo, as modalidades ilustrativas reconhecem e levam em conta que técnicas de inspeção existentes correntemente podem ter um nível indesejável de precisão. Por exemplo, técnicas de inspeção existentes podem incluir sondas ultrassônicas de contato ou transportadas pelo ar ou sondas de ‘agulhas’ ultrassônicas. Estes detectores existentes podem ter um nível indesejável de precisão para algumas estruturas. Ainda, alguns métodos de inspeção de um único ponto convencionais, tais como difração de raios X, podem não ser apropriados para inspeção de produção ou em serviço.

[026] As modalidades ilustrativas adicionais reconhecem e levam em conta que introdução de múltiplos tipos de ondas em uma estrutura durante teste usando transdutores ultrassônicos tradicionais tipicamente exigiria múltiplos transdutores físicos. Pode não existir espaço físico suficiente em um sistema de inspeção disponível para esses transdutores na região de inspeção em um tempo, e assim múltiplas passagens de inspeção seriam exigidas. Soluções existentes podem fornecer inspeção de tipos diferentes de inconsistências, mas não com um único sistema ou método de inspeção. Por exemplo, inconsistências em lado distante ou medições de aspereza ou de corrosão podem ser detectadas usando ultrassom tradicional. Entretanto, cada uma destas inconsistências não pode ser detectada com um único sistema ou método de inspeção. Um método separado seria necessário para medir tensão residual. Por exemplo, difração de raios X ou ultrassom de onda de superfície podem ser usados para medir tensões residuais.

[027] As modalidades ilustrativas também reconhecem e levam em conta que pode ser desejável reduzir custo para inspecionar as inconsistências tais como inconsistências de juntas, tensão residual, desgaste por corrosão, inconsistências de fabricação ou outros tipos de inconsistências. As modalidades ilustrativas também reconhecem e levam em conta que pode ser desejável assegurar ou melhorar segurança ao inspecionar inconsistências tais como inconsistências de juntas, tensão residual, desgaste por corrosão, inconsistências de fabricação ou outros tipos de inconsistências.

[028] Com referência agora as figuras, e em particular com referência para a figura 1, uma ilustração de uma aeronave está representada na qual uma modalidade ilustrativa pode ser implementada. Neste exemplo ilustrativo, a aeronave 100 tem a asa 102 e a asa 104 fixadas à fuselagem 106. A aeronave 100 inclui o motor 108 fixado à asa 102 e o motor 110 fixado à asa 104.

[029] A fuselagem 106 tem a seção de cauda 112. O estabilizador horizontal 114, o estabilizador horizontal 116 e o estabilizador vertical 118 são fixados à seção de cauda 112 da fuselagem 106.

[030] A aeronave 100 é um exemplo de uma aeronave tendo estruturas compostas ou estruturas formadas de outros materiais que podem ser inspecionadas com um sistema de inspeção por ultrassom a laser de acordo com uma modalidade ilustrativa. Por exemplo, pelo menos uma das asas, asa 102 ou a asa 104, podem ser inspecionadas usando um sistema de inspeção por ultrassom a laser.

[031] Tal como usado neste documento, a frase "pelo menos umdos", quando usada com uma lista de itens, significa que diferentes combinações de um ou mais dos itens listados podem ser usadas, e somente um de cada item na lista pode ser necessário. Em outras palavras, "pelo menos umdos" significa que qualquer combinação de itens e número de itens pode ser usada a partir da lista, mas nem todos os itens na lista são exigidos. O item pode ser um objeto, coisa ou uma categoria particular.

[032] Por exemplo, "pelo menos um do item A, item B ou item C" pode incluir, sem limitação, o item A, o item A e o item B, ou o item B. Este exemplo também pode incluir o item A, o item B e o item C ou o item B e o item C. Certamente, quaisquer combinações destes itens podem estar presentes. Em outros exemplos, "pelo menos umdos" pode ser, por exemplo, sem limitação, dois do item A; um do item B; e dez do item C; quatro do item B e sete do item C; ou outras combinações adequadas.

[033] Esta ilustração da aeronave 100 é fornecida para propósitos de ilustrar um ambiente no qual as diferentes modalidades ilustrativas podem ser implementadas. A ilustração da aeronave 100 na figura 1 não é destinada para indicar limitações arquitetônicas tais como para o modo no qual diferentes modalidades ilustrativas podem ser implementadas. Por exemplo, a aeronave 100 está mostrada como um avião de passageiros comercial. As diferentes modalidades ilustrativas podem ser aplicadas para outros tipos de aeronaves, tais como um avião de passageiros privado, um helicóptero ou outros tipos adequados de aeronaves.

[034] Embora os exemplos ilustrativos para uma modalidade ilustrativa sejam descritos com relação a uma aeronave, uma modalidade ilustrativa pode ser aplicada para outros tipos de plataformas. A plataforma pode ser, por exemplo, uma plataforma móvel, uma plataforma estacionária, uma estrutura terrestre, uma estrutura aquática ou uma estrutura espacial. Mais especificamente, a plataforma pode ser um navio de superfície, um tanque, um transportador de pessoal, um trem, uma espaçonave, uma estação espacial, um satélite, um submarino, um automóvel, uma instalação de fabricação, um edifício ou outras plataformas adequadas.

[035] Ainda, embora as estruturas possam ser formadas de materiais compostos, uma inspeção multimodal pode ser executada para qualquer tipo desejável de material. Por exemplo, uma pluralidade de ondas pode ser usada para inspecionar cerâmica ou metais.

[036] Também ainda, uma modalidade ilustrativa pode ser aplicada para outros tipos de estruturas. Por exemplo, estruturas, a não ser plataformas, podem ser inspecionadas com relação às mudanças de material usando um sistema de inspeção por ultrassom a laser. Estruturas, a não ser plataformas, podem incluir dispositivos médicos, próteses, ou quaisquer outros produtos desejáveis para a classificação, diagnose, tratamento, ou prevenção ou qualquer combinação ou subcombinação dos mesmos de condições de saúde física ou mental em seres humanos ou animais.

[037] Com referência agora para a figura 2, uma ilustração de um diagrama de blocos de um ambiente de inspeção está representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. Tal como representado, o ambiente de inspeção 200 inclui a estrutura 202. A estrutura 202 pode ter qualquer número de formas. Por exemplo, a estrutura 202 pode ser uma parte para uma aeronave.

[038] A estrutura 202 pode ser inspecionada usando o sistema de inspeção por ultrassom a laser 204. Tal como representado, o sistema de inspeção por ultrassom a laser 204 inclui o sistema de movimento 206, o número de detectores 208, a fonte de luz 210 e o controlador 212.

[039] Nestes exemplos ilustrativos, o controlador 212 controla a operação do sistema de inspeção por ultrassom a laser 204. O controlador 212 pode ser implementado usando hardware, software, firmware ou uma combinação dos mesmos.

[040] Nestes exemplos ilustrativos, o controlador 212 pode ser implementado dentro do sistema de computador 214. O sistema de computador 214 pode ser um ou mais computadores. Quando mais de um computador estão presentes no sistema de computador 214, esses computadores podem estar em comunicação uns com os outros por meio de uma mídia de comunicações tal como uma rede.

[041] Quando o software é usado, as operações executadas pelo controlador podem ser implementadas usando, por exemplo, sem limitação, um código de programa configurado para executar em uma unidade processadora, tal como o processador 215. Quando o firmware é usado, as operações executadas pelo controlador podem ser implementadas usando, por exemplo, sem limitação, um código de programa e dados armazenados em memória permanente para executar em uma unidade processadora.

[042] Quando hardware é empregado, o hardware pode incluir um ou mais circuitos que operam para executar as operações executadas pelo controlador. Dependendo da implementação, o hardware pode ter a forma de um sistema de circuitos, um circuito integrado, um circuito integrado de aplicação específica (ASIC), um dispositivo lógico programável, ou algum outro tipo adequado de dispositivo de hardware configurado para executar qualquer número de operações.

[043] Um dispositivo lógico programável pode ser configurado para executar certas operações. O dispositivo pode ser configurado permanentemente para executar estas operações ou pode ser reconfigurável. Um dispositivo lógico programável pode ter a forma, por exemplo, sem limitação, de uma matriz lógica programável, uma lógica de matriz programável, uma matriz lógica programável em campo, uma matriz de portas programáveis em campo, ou algum outro tipo de dispositivo de hardware programável.

[044] Em alguns exemplos ilustrativos, as operações e/ou métodos executados pelo controlador podem ser executados usando componentes orgânicos integrados com componentes inorgânicos. Em alguns casos, as operações e/ou métodos podem ser executados por componentes totalmente orgânicos, excluindo um ser humano. Como um exemplo ilustrativo, circuitos em semicondutores orgânicos podem ser usados para executar estas operações e/ou métodos.

[045] O sistema de movimento 206 é configurado para deslocar a fonte de luz 210 e o número de detectores 208 em relação à estrutura 202. O sistema de movimento 206 pode ser implementado usando diversos tipos diferentes de sistemas. Por exemplo, o sistema de movimento 206 pode ser um robô. O robô pode ser, por exemplo, um braço robótico que pode deslocar o número de detectores 208 em volta de um número de eixos geométricos. O sistema de movimento 206 também pode ser, por exemplo, sem limitação, um robô de pórtico, uma cabeça de varredura operada manualmente e outros tipos adequados de sistema de movimentos.

[046] A fonte de luz 210 é configurada para transmitir a primeira luz 216 para a superfície 218 da estrutura 202. Em alguns exemplos ilustrativos, a fonte de luz 210 pode ser o laser 219. Mais especificamente, o laser 219 pode ser um laser de nanossegundos bombeado por diodo.

[047] Quando a fonte de luz 210 tem a forma do laser 219, a primeira luz 216 pode ser o feixe de laser pulsado 220. Neste exemplo ilustrativo, a primeira luz 216 é transmitida em um modo que forma o primeiro padrão 222 na superfície 218 da estrutura 202. Nestes exemplos ilustrativos, o primeiro padrão 222 da primeira luz 216 é uma pluralidade de áreas que a primeira luz 216 ilumina na superfície 218. Em alguns exemplos ilustrativos, o primeiro padrão 222 pode ter a forma da linha 223 na superfície 218. Quando o primeiro padrão 222 tem a forma da linha 223, a primeira luz 216 tem uma largura maior que sua espessura, a fim de criar uma colisão linear na superfície 218 da estrutura 202.

[048] Quando a primeira luz 216 tem a forma da linha 223 na superfície 218, a linha 223 pode ser referida como uma bomba de linha. "Bomba" pode ser um termo indicando geração induzida por laser de uma onda de tensão.

[049] A primeira luz 216 é configurada para formar as ondas acústicas 224 dentro da estrutura 202 quando a primeira luz 216 encontra a estrutura 202. As ondas acústicas 224 podem ocorrer quando a primeira luz 216 é transmitida para a superfície 218 da estrutura 202. Por exemplo, energia na primeira luz 216 pode causar expansão termoelástica na estrutura 202. A expansão termoelástica pode resultar nas ondas acústicas 224 na estrutura 202.

[050] Nestes exemplos ilustrativos, as ondas acústicas 224 podem ser ondas sonoras ultrassônicas. Assim, as ondas acústicas 224 podem ser sinais ultrassônicos. Mais especificamente, as ondas acústicas 224 podem ter a forma de sinais ultrassônicos de banda larga. As ondas acústicas 224 podem ter, por exemplo, uma frequência de cerca de 20 quilohertz a cerca de 100 megahertz dependendo da implementação particular. A frequência para as ondas acústicas 224 pode depender do material usado para formar a estrutura 202, da largura de pulso da excitação de laser e de outros fatores adequados.

[051] As ondas acústicas 224 podem incluir uma pluralidade de tipos diferentes de ondas. Por exemplo, as ondas acústicas 224 podem ter a forma de uma pluralidade de tipos dos sinais ultrassônicos 225. A pluralidade de tipos dos sinais ultrassônicos 225 inclui pelo menos uma das ondas de cisalhamento 226, as ondas de superfície 227 ou as ondas longitudinais 228.

[052] Ainda, o número de detectores 208 é configurado para detectar a primeira resposta 229 para as ondas acústicas 224. A primeira resposta 229 inclui as ondas acústicas 230 que podem ocorrer como um resultado de espalhamento, reflexão, modulação e outras mudanças para as ondas acústicas 224 se deslocando dentro da estrutura 202. A primeira resposta 229 é compreendida das ondas acústicas 230 que ocorrem em resposta às ondas acústicas 224. Neste exemplo ilustrativo, a primeira resposta 229 é detectada pelo número de detectores 208.

[053] Pelo menos um dos números de detectores 208 podem ter a forma do detector ótico 231. Em alguns exemplos ilustrativos, pelo menos um dos números de detectores 208 podem ser o detector de ponto 232 formado na superfície 218 da estrutura 202. Em um exemplo, o número de detectores 208 pode compreender qualquer forma de interferômetro. Por exemplo, o número de detectores 208 pode incluir um interferômetro de Sagnac modificado com fibra ótica para detecção sem contato de ultrassom retroespalhado. O número de detectores 208 pode transmitir a segunda luz 234 para a superfície 218 da estrutura 202 e detectar a segunda resposta 236 para a segunda luz 234.

[054] Em um exemplo ilustrativo, a segunda luz 234 também pode ser transmitida na forma do segundo padrão 238 para a superfície 218 da estrutura 202. Neste exemplo ilustrativo, o segundo padrão 238 pode ter a forma de um ponto.

[055] A segunda resposta 236 é a segunda luz 234 que tenha sido defletida pela primeira resposta 229 neste exemplo ilustrativo. A primeira resposta 229, causada pelas ondas acústicas 224 se deslocando dentro da estrutura 202, pode alcançar a superfície 218 e pode ser detectada. A primeira resposta 229 pode ser detectada usando um interferômetro que envia uma luz de referência, tal como a segunda luz 234, e detecta as vibrações mecânicas na superfície 218 na segunda resposta 236. O número de detectores 208 pode incluir qualquer forma desejável de interferômetro.

[056] O detector de ponto 232 pode ficar espaçado ao lado da linha 223 na superfície 218 de tal maneira que uma pluralidade de tipos dos sinais ultrassônicos 225 pode ser detectada. Por exemplo, o detector de ponto 232 pode ficar espaçado ao lado da linha 223 na superfície 218 de tal maneira que uma pluralidade de tipos dos sinais ultrassônicos 225 pode ser detectada substancialmente de forma simultânea.

[057] As ondas de cisalhamento 226 podem se deslocar através da espessura 239 da estrutura 202 em uma diagonal. Por exemplo, as ondas de cisalhamento 226 podem se deslocar da superfície 218 para o lado distante 240 da estrutura 202 em uma diagonal. As ondas de cisalhamento 226 podem então refletir no lado distante 240 da estrutura 202 na direção da superfície 218.

[058] As ondas de superfície 227 podem se deslocar ao longo da superfície 218 da estrutura 202. As ondas de superfície 227 não podem se deslocar através da espessura 239 da estrutura 202.

[059] As ondas longitudinais 228 podem se deslocar substancialmente perpendiculares à superfície 218 através da espessura 239. Por exemplo, as ondas longitudinais 228 podem se deslocar longitudinalmente da superfície 218 para o lado distante 240 e serem refletidas longitudinalmente de volta para a superfície 218.

[060] O número de detectores 208 envia os dados 241 para o controlador 212 quando a segunda resposta 236 é detectada. Os dados 241 são usados pelo controlador 212 para gerar a saída 242. Os dados 241 podem incluir um sinal de largura de banda total para uma localização da estrutura 202 sendo inspecionada. À medida que o sistema de inspeção por ultrassom a laser 204 varre através da estrutura 202, os dados 241 para uma pluralidade de localizações na estrutura 202 são coletados.

[061] Tal como representado, a saída 242 pode indicar se a inconsistência 244 está presente na estrutura 202. A inconsistência 244 pode ser, por exemplo, sem limitação, a fissura 245, a inconsistência de junta 246, a corrosão 247 ou a inconsistência de lado distante 248. A inconsistência de lado distante 248 pode estar no lado distante 240 da estrutura 202.

[062] Os dados 241 representativos das ondas de cisalhamento 226 podem ser usados para identificar a inconsistência de lado distante 248 ou a corrosão 247 no lado distante 240 da estrutura 202. Os dados 241 representativos das ondas de superfície 227 podem ser usados para identificar a fissura 245 ou a inconsistência de junta 246. A inconsistência de junta 246 pode estar presente na junta 249. A junta 249 pode unir dois componentes da estrutura 202. Em alguns exemplos ilustrativos, a junta 249 pode ter a forma da solda 250. Nestes exemplos ilustrativos, a inconsistência de junta 246 pode ser uma inconsistência na solda 250. Nestes exemplos ilustrativos, a inconsistência de junta 246 pode resultar do método de soldagem.

[063] A saída 242 pode ter diversas formas diferentes. Por exemplo, a saída 242 pode ter a forma do alerta 251. O alerta 251 pode indicar se a inconsistência 244 está presente. O alerta 251 pode ser exibido no dispositivo de exibição 252 dentro do sistema de computador 214.

[064] Em um outro exemplo ilustrativo, a saída 242 pode ser a imagem 253. A imagem 253 também pode ser exibida no dispositivo de exibição 252. A imagem 253 pode ser uma imagem de uma parte ou de toda a estrutura 202 com o indicador gráfico 254 quando a inconsistência 244 está presente na estrutura 202. O indicador gráfico 254 pode ser exibido em uma localização na imagem 253 correspondendo a uma localização na estrutura 202 onde a inconsistência 244 é detectada. Em outros exemplos ilustrativos, se a inconsistência 244 estiver ausente, o indicador gráfico 254 pode ser exibido para indicar uma ausência da inconsistência 244.

[065] Em alguns exemplos ilustrativos, a imagem 253 pode ser a imagem ótica 256. A imagem ótica 256 pode ser uma imagem da superfície 218 da estrutura 202. Em outros exemplos ilustrativos, a imagem 253 pode ser uma representação de uma parte da estrutura 202.

[066] Ainda como um outro exemplo ilustrativo, a saída 242 pode ter a forma do relatório 270. O relatório 270 pode identificar quaisquer inconsistências na estrutura 202. O relatório 270 também pode incluir outra informação, tal como localizações de inconsistências, tipos de inconsistências, tamanhos de inconsistências e outros tipos adequados de informação.

[067] A estrutura 202 pode ser formada de qualquer material desejável. A estrutura 202 pode ser formada de pelo menos um de um composto, um metal, uma cerâmica, um material polimérico, um material semicondutor ou um material de vidro.

[068] Em alguns exemplos ilustrativos, a estrutura 202 é o material homogêneo 272. O material homogêneo 272 pode ser um material uniforme com as mesmas propriedades em cada localização do material. Entretanto, a estrutura 202 não precisa ser formada do material homogêneo 272.

[069] Em alguns exemplos ilustrativos, a estrutura 202 é a camada única 274. Por causa da estrutura 202 ser a camada única 274, limites entre múltiplas camadas podem não refletir ou refratar uma pluralidade de tipos dos sinais ultrassônicos 225. Por exemplo, a estrutura 202 pode ser um composto laminado formado de um tipo de material composto e formando a camada única 274. Quando a estrutura 202 é a camada única 274, não existem quaisquer ligações ou juntas entre a superfície 218 e o lado distante 240.

[070] A ilustração do ambiente de inspeção 200 na figura 2 não é destinada para indicar limitações físicas ou arquitetônicas para o modo no qual uma modalidade ilustrativa pode ser implementada. Outros componentes além desses ilustrados ou no lugar deles podem ser usados. Alguns componentes podem ser desnecessários. Também, os blocos são apresentados para ilustrar alguns componentes funcionais. Um ou mais destes blocos podem ser combinados, divididos ou combinados e divididos em blocos diferentes quando implementados em uma modalidade ilustrativa.

[071] Por exemplo, embora detectores individuais não estejam representados no sistema de inspeção por ultrassom a laser 204, o sistema de inspeção por ultrassom a laser 204 pode incluir qualquer quantidade desejável de detectores. Por exemplo, o número de detectores 208 pode incluir um primeiro detector que detecta a segunda resposta 236 gerada pelas ondas de cisalhamento 226 e pelas ondas de superfície 227, enquanto que um segundo detector detecta a segunda resposta 236 gerada pelas ondas longitudinais 228.

[072] Como um outro exemplo, o número de detectores 208 pode compreender uma pluralidade de receptores. Neste exemplo, o número de detectores 208 pode detectar a segunda resposta 236 gerada pelas ondas de cisalhamento 226, pelas ondas de superfície 227 e pelas ondas longitudinais 228. Neste exemplo, a segunda resposta 236 gerada pelas ondas de cisalhamento 226 e pelas ondas de superfície 227 pode ser detectada por um primeiro receptor do número de detectores 208 enquanto que a segunda resposta 236 gerada pelas ondas longitudinais 228 pode ser detectada por um receptor diferente do número de detectores 208.

[073] Ainda, a inconsistência 244 pode incluir qualquer outro tipo de inconsistência. Por exemplo, embora a fissura 245 esteja representada como uma possibilidade para a inconsistência 244, a inconsistência 244 em vez disto pode ser qualquer tipo de inconsistência detectável perto de superfície.

[074] Voltando agora para a figura 3, uma ilustração de uma seção transversal de uma estrutura sendo inspecionada está representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. A estrutura 300 pode ser uma implementação física da estrutura 202 da figura 2.

[075] A estrutura 300 tem a superfície 302, o lado distante 304 e a espessura 306. A bomba de linha 308 pode induzir uma pluralidade de tipos dos sinais ultrassônicos 310 na estrutura 300. A bomba de linha 308 pode ser gerada na superfície 302 da estrutura 300 usando um feixe de laser pulsado, tal como o feixe de laser pulsado 220 da figura 2. Uma pluralidade de tipos dos sinais ultrassônicos 310 pode incluir pelo menos uma das ondas longitudinais 312, as ondas de cisalhamento 314 e as ondas de superfície 316. Neste exemplo ilustrativo, as ondas de cisalhamento 314 e as ondas de superfície 316 são detectadas pelo detector de ponto 317 na superfície 302. A bomba de linha 308 e o detector de ponto 317 podem ficar espaçados ao lado pela distância 318 de tal maneira que tanto as ondas de cisalhamento 314 quanto as ondas de superfície 316 podem ser detectadas pelo detector de ponto 317. A distância 318 pode ser mudada para estruturas diferentes. Por exemplo, a distância 318 pode ser selecionada com base na espessura 306.

[076] Tal como pode ser visto na figura 3, o tamanho do detector de ponto 317 é significativamente menor que a distância 318. Devido a um dentre o tamanho ou a localização do detector de ponto 317, múltiplos tipos de sinais ultrassônicos podem ser detectados em uma única passagem da estrutura 300. Por exemplo, por causa do tamanho do detector de ponto 317, múltiplos receptores podem estar presentes.

[077] As ondas longitudinais 312 podem ser detectadas por um receptor posicionado substancialmente na mesma localização da bomba de linha 308. Em alguns exemplos ilustrativos, o detector de ponto 317 e o receptor para as ondas longitudinais 312 podem ser receptores diferentes do mesmo detector. Em alguns exemplos ilustrativos, o detector de ponto 317 e o receptor para as ondas longitudinais 312 podem ser dois detectores diferentes. Em cada um dos exemplos, independente da quantidade de detectores, as ondas longitudinais 312, as ondas de cisalhamento 314 e as ondas de superfície 316 podem ser detectadas substancialmente ao mesmo tempo.

[078] Em alguns exemplos ilustrativos, as ondas longitudinais 312, as ondas de cisalhamento 314 e as ondas de superfície 316 podem ser todas detectadas na mesma "passagem" da estrutura 300. Entretanto, por causa das distâncias percorridas por cada uma das ondas longitudinais 312, as ondas de cisalhamento 314 e as ondas de superfície 316, pelo menos uma das ondas longitudinais 312, as ondas de cisalhamento 314 ou as ondas de superfície 316 podem ser detectada em um tempo diferente das outras ondas longitudinais 312, das ondas de cisalhamento 314 ou das ondas de superfície 316.

[079] As ondas de cisalhamento 314 podem ser usadas para detectar as inconsistências 320 no lado distante 304 da estrutura 300. Neste exemplo ilustrativo, as inconsistências 320 têm a forma de poros no lado distante 304 da estrutura 300. Mais especificamente, dados representativos das ondas de cisalhamento 314 enviados pelo detector de ponto 317 podem ser usados para detectar inconsistências.

[080] As ondas de superfície 316 podem ser usadas para detectar inconsistências entre a bomba de linha 308 e o detector de ponto 317. Mais especificamente, dados representativos das ondas de superfície 316 enviados pelo detector de ponto 317 podem ser usados para detectar inconsistências. Neste exemplo ilustrativo, inconsistências não estão representadas entre a bomba de linha 308 e o detector de ponto 317. Inconsistências detectadas usando as ondas de superfície 316 podem ser referidas como inconsistências perto de superfície.

[081] As ondas longitudinais 312 podem ser usadas para detectar inconsistências através da espessura 306 da estrutura 300. Mais especificamente, dados representativos das ondas longitudinais 312 enviados por um receptor posicionado perto da bomba de linha 308 podem ser usados para detectar inconsistências. Neste exemplo ilustrativo, inconsistências não estão representadas através da espessura 306 da estrutura 300 debaixo da bomba de linha 308.

[082] Voltando agora para a figura 4, uma ilustração de uma bomba e sonda ultrassônicas está representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. A vista 400 pode ser uma vista superior da superfície 302 da estrutura 300 da figura 3.

[083] Na vista 400, a bomba de linha 308 está visível sobre a superfície 302 da estrutura 300. Na vista 400, a bomba de linha 308 tem uma largura maior que sua espessura, a fim de criar uma colisão linear na superfície 302 da estrutura 300. A bomba de linha 308 pode ser formada ao direcionar um feixe de laser pulsado para a estrutura 300. Tal como representado, o feixe de laser pulsado é uma linha na superfície 302 da estrutura 300.

[084] Na vista 400, o detector de ponto 317 está visível na superfície 302 da estrutura 300. Tal como pode ser visto na vista 400, o detector de ponto 317 é significativamente menor que a distância 318 entre a bomba de linha 308 e o detector de ponto 317.

[085] Neste exemplo ilustrativo, a estrutura 300 não inclui uma junta visível. Entretanto, tal como representado, a inconsistência 402 está presente na superfície 302 da estrutura 300. Tal como representado, a inconsistência 402 pode ter a forma de uma fissura. Em outros exemplos ilustrativos, a inconsistência 402 pode ter a forma de qualquer inconsistência de superfície ou perto de superfície. Em alguns exemplos ilustrativos, a inconsistência 402 pode não ser visível para o olho.

[086] Durante inspeção da estrutura 300, as ondas de cisalhamento 314 e as ondas de superfície 316 da figura 3 podem se deslocar na direção 404 da bomba de linha 308 para o detector de ponto 317. Para inspecionar múltiplas localizações da estrutura 300, a bomba de linha 308 e o detector de ponto 317 podem se deslocar na direção 404 ao longo da superfície 302. Movimento da bomba de linha 308 e do detector de ponto 317 durante inspeção da estrutura 300 pode ser referido como "varredura".

[087] Voltando agora para a figura 5, uma ilustração de uma imagem de campo de ondas de superfície está representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. A imagem 500 pode ser um exemplo da imagem 253 da figura 2. A imagem 500 pode ser formada a partir dos dados 241 da figura 2. A imagem 500 pode ser formada a partir de dados detectados pelo detector de ponto 317 das figuras 3 e 4. A imagem 500 pode ser formada a partir de dados representativos das ondas de superfície 316.

[088] A imagem 500 tem o eixo x 502 de distância em milímetros e o eixo y 504 de tempo em microssegundos. Na imagem 500, a linha 506 está visível. A interrupção 508 na linha 506 pode ser indicativa de uma inconsistência. Neste exemplo ilustrativo, a interrupção 508 pode ser indicativa da inconsistência 402 da figura 4.

[089] Voltando agora para a figura 6, uma ilustração de uma bomba e sonda ultrassônicas posicionadas em relação a uma solda está representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. A vista 600 pode ser uma vista superior da superfície 218 da estrutura 202 da figura 2.

[090] A vista 600 representa a estrutura 602 tendo a junta 604. Em alguns exemplos ilustrativos, a junta 604 pode ser uma solda.

[091] A bomba de linha 606 pode ser uma implementação física da linha 223 da figura 2. O detector de ponto 608 pode ser uma implementação física do detector de ponto 232. Em alguns exemplos ilustrativos, a bomba de linha 606 pode ser igual à bomba de linha 308 na figura 3. Em alguns exemplos ilustrativos, o detector de ponto 608 pode ser igual ao detector de ponto 317 da figura 3.

[092] Para inspecionar a junta 604, a bomba de linha 606 é instalada de tal maneira que a bomba de linha 606 fica perpendicular à direção 610 da junta 604. Ao posicionar a bomba de linha 606 perpendicular à direção 610, sinais ultrassônicos podem se deslocar totalmente através da junta 604, quando o detector de ponto 317 está posicionado sobre a junta 604.

[093] Em outros exemplos ilustrativos, a bomba de linha 606 pode ser posicionada paralela à direção 610. Quando a bomba de linha 606 é posicionada paralela à direção 610, algumas inconsistências podem ser mais difíceis de detectar.

[094] Em alguns exemplos ilustrativos, a posição da bomba de linha 606 pode ser escolhida com base no tipo de material da estrutura 602. Por exemplo, alguns materiais para a estrutura 602 podem ser anisotrópicos. Um material anisotrópico é dependente de direção. Como um resultado, mudar a posição da bomba de linha 606 em relação à estrutura 602 também pode mudar as medições de onda da bomba de linha 606.

[095] Em alguns exemplos ilustrativos, um material para a estrutura 602 pode ser isotrópico. Portanto, medições de onda na estrutura 602 sem inconsistências podem ser isotrópicas. Entretanto, resultados para inconsistências na estrutura 602 podem ser anisotrópicos. Por exemplo, medições de onda para uma inconsistência na estrutura 602 podem ser anisotrópicas. Por exemplo, uma velocidade de onda pode ser dependente da direção da bomba de linha 606 quando uma inconsistência está presente.

[096] Portanto, uma primeira inspeção pode ser executada com uma pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos em uma primeira direção. Posteriormente, uma segunda inspeção pode ser executada com uma pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos em uma segunda direção. Em alguns exemplos ilustrativos, a primeira direção e a segunda direção podem ter uma diferença de noventa graus.

[097] Durante operação, ondas de superfície se propagam da bomba de linha 606 para o detector de ponto 608. Ondas de superfície podem ser detectadas pelo detector de ponto 608 e gravadas. Medições de onda de cisalhamento podem ser exibidas em qualquer formato desejável. Por exemplo, medições de ondas de superfície através da junta 604 podem ser exibidas em um gráfico de amplitude versus tempo de chegada.

[098] A forma de onda gravada para propagação das ondas de superfície através de uma região da estrutura 602 fora da junta 604 pode ser comparada à forma de onda gravada para propagação das ondas de superfície através de uma região dentro da junta 604. Pelo menos um, a amplitude ou tempo de chegada das formas de onda de ondas de superfície, pode ser diferente para propagação através da junta 604 quando comparada com propagação fora da junta 604. Por exemplo, formas de onda de ondas de superfície dentro da junta 604 podem ter uma amplitude menor que a de formas de onda de ondas de superfície fora da junta 604. Como um outro exemplo, tempo de chegada das formas de onda de ondas de superfície para propagação através da junta 604 pode ser maior que o tempo de chegada de formas de onda de ondas de superfície para propagação fora da junta 604.

[099] Em um outro exemplo, as medições de ondas de superfície podem ser exibidas em um gráfico para velocidade de onda como uma função de posição. A velocidade de onda pode ter quaisquer medições desejáveis, incluindo em m/s. Em alguns exemplos ilustrativos, as medições de ondas de superfície podem ser para uma varredura unidimensional (linha) através da junta 604. A junta 604 pode ser identificada como uma região com velocidade de onda de onda de superfície reduzida. Este gráfico pode ser um exemplo de uma linha dentro da imagem 253 da figura 2.

[0100] Uma qualidade da junta 604 pode ser estimada com base em mudança na velocidade de onda de superfície entre o material fora da junta 604 e aquele dentro da junta 604. Por exemplo, a magnitude de diferenças de velocidades de ondas de superfície através da junta 604 pode ser comparada com diretrizes para juntas de qualidade aceitável. Se a magnitude de diferenças de velocidades de ondas de superfície estiver fora das diretrizes, a junta 604 pode ser identificada como tendo qualidade indesejável.

[0101] Voltando agora para a figura 7, uma ilustração de duas imagens de campos de ondas de ondas de cisalhamento está representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. A vista 700 representa a imagem 702 e a imagem 704. Cada uma da imagem 702 e a imagem 704 pode ser um exemplo da imagem 253 da figura 2. A imagem 702 e a imagem 704 podem ser formadas a partir dos dados 241 da figura 2. A imagem 702 e a imagem 704 podem ser formadas a partir de dados detectados pelo detector de ponto 317 das figuras 3 e 4. A imagem 702 e a imagem 704 podem ser formadas a partir de dados representativos das ondas de cisalhamento 314.

[0102] A imagem 702 tem o eixo x 706 de distância de varredura em milímetros. A imagem 702 tem o eixo y 708 de índice de tempo em pontos. A imagem 702 representa dados para uma parte de uma estrutura, tal como a estrutura 202 ou a estrutura 300 tendo um lado distante sem quaisquer inconsistências detectadas.

[0103] A imagem 704 tem o eixo x 710 de distância de varredura em milímetros. A imagem 704 tem o eixo y 712 de índice de tempo em pontos. A imagem 704 representa dados para uma parte de uma estrutura, tal como a estrutura 202 ou a estrutura 300 tendo um lado distante com as inconsistências detectadas 714. As inconsistências 714 podem incluir a inconsistência 716, a inconsistência 718 e a inconsistência 720. As inconsistências 714 podem incluir qualquer tipo de inconsistências detectáveis em lado distante. Por exemplo, as inconsistências 714 podem ser pelo menos um de corrosão, poros ou outros tipos de inconsistências. Tal como representado, a superfície da estrutura pode não ter quaisquer inconsistências.

[0104] Voltando agora para a figura 8, uma ilustração de imagens de varreduras C ultrassônicas de um lado distante de uma estrutura está representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. A vista 800 representa a imagem 802 e a imagem 804. Cada uma, a imagem 802 e a imagem 804, pode ser um exemplo da imagem 253 da figura 2. A imagem 802 e a imagem 804 podem ser formadas a partir dos dados 241 da figura 2. A imagem 802 e a imagem 804 podem ser formadas a partir de dados detectados pelo detector de ponto 317 e por um detector de ponto na bomba de linha 308 das figuras 3 e 4. A imagem 802 e a imagem 804 podem ser formadas a partir de dados representativos das ondas de cisalhamento 314.

[0105] A imagem 702 e a imagem 704 da figura 7 podem ser processadas ainda para produzir imagens claras de inconsistências dentro de uma estrutura. Tanto o tempo de chegada quanto a amplitude do sinal de onda de cisalhamento associados com reflexões de um lado distante da estrutura podem ser usados para imagear o lado distante da estrutura.

[0106] A vista 800 inclui a imagem 802 e a imagem 804. A imagem 802 e a imagem 804 representam uma região de uma estrutura tendo três inconsistências em um lado distante da estrutura. A imagem 802 e a imagem 804 podem ser imagens do lado distante 304 da estrutura 300 da figura 3. A imagem 802 pode ser uma imagem de tempo de chegada. A imagem 804 pode ser uma imagem de amplitude. A inconsistência 806, a inconsistência 808 e a inconsistência 810 podem ser observáveis tanto na imagem 802 quanto na imagem 804. Em alguns exemplos ilustrativos, a inconsistência 806, a inconsistência 808 e a inconsistência 810 podem ser imagens da inconsistência 716, da inconsistência 718 e da inconsistência 720. A imagem 802 e a imagem 804 demonstram que inconsistências em um lado distante da estrutura podem ser visíveis em pelo menos uma de uma imagem de tempo de chegada ou uma imagem de amplitude.

[0107] Os diferentes componentes mostrados na figura 1 e nas figuras 3-8 podem ser combinados com componentes na figura 2, usados com componentes na figura 2 ou com uma combinação dos dois. Ainda, alguns dos componentes na figura 1 e nas figuras 3-8 podem ser exemplos ilustrativos de como componentes mostrados na forma de bloco na figura 2 podem ser implementados como estruturas físicas.

[0108] Voltando agora para a figura 9, uma ilustração de um fluxograma de um método para detectar inconsistências em uma estrutura de acordo com uma modalidade ilustrativa está mostrada. O método ilustrado na figura 9 pode ser implementado em um sistema de inspeção por ultrassom tal como o sistema de inspeção por ultrassom a laser 204 na figura 2. O método ilustrado na figura 9 pode detectar a inconsistência 244 na estrutura 202 usando os dados 241 formados ao detectar uma pluralidade de tipos dos sinais ultrassônicos 225.

[0109] O método 900 começa ao direcionar um feixe de laser pulsado para a estrutura, em que uma pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos é formada na estrutura quando radiação do feixe de laser pulsado é absorvida pela estrutura (operação 902). A pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos pode incluir pelo menos um, ondas de cisalhamento, ondas de superfície ou ondas longitudinais. Em alguns exemplos ilustrativos, a estrutura pode incluir uma junta. Nestes exemplos ilustrativos, as ondas de superfície são transmitidas através da junta na estrutura. Em alguns exemplos ilustrativos, o feixe de laser pulsado é uma linha em uma superfície da estrutura.

[0110] O método 900 então detecta a pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos para formar dados (operação 904). Posteriormente o método termina. A pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos pode ser detectada por vários detectores. Em alguns exemplos ilustrativos, a pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos pode ser detectada por um único detector. Em alguns exemplos ilustrativos, a pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos é detectada por um único detector de ponto. Em alguns exemplos ilustrativos, o feixe de laser pulsado e o único detector de ponto ficam espaçados ao lado de tal maneira que a pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos é detectada.

[0111] Em outros exemplos ilustrativos, o número de detectores pode incluir dois detectores. O primeiro detector pode detectar ondas de superfície e de cisalhamento enquanto que o segundo detector detecta ondas longitudinais.

[0112] Em alguns exemplos ilustrativos, a estrutura é um material homogêneo. Em alguns exemplos ilustrativos, a estrutura pode ser formada de pelo menos um de um composto, um metal, uma cerâmica, um material polimérico ou um material de vidro. Em alguns exemplos ilustrativos, a estrutura é uma camada única.

[0113] Voltando agora para a figura 10, uma ilustração de um fluxograma de um método para determinar se uma inconsistência está presente em uma estrutura está representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. O método ilustrado na figura 10 pode ser implementado em um sistema de inspeção por ultrassom tal como o sistema de inspeção por ultrassom a laser 204 na figura 2. O método ilustrado na figura 10 pode detectar a inconsistência 244 na estrutura 202 usando os dados 241 formados ao detectar uma pluralidade de tipos dos sinais ultrassônicos 225.

[0114] O método 1000 pode começar ao direcionar um feixe de laser pulsado para a estrutura, em que o feixe de laser pulsado é uma linha em uma superfície da estrutura, em que uma pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos é formada na estrutura quando a radiação do feixe de laser pulsado é absorvida pela estrutura, e em que a pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos inclui pelo menos um de ondas de superfície, ondas de cisalhamento ou ondas longitudinais (operação 1002). Em alguns exemplos, a estrutura é formada de uma camada única.

[0115] O método 1000 pode então detectar a pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos para formar dados (operação 1004). A pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos pode ser detectada por vários detectores. Em alguns exemplos ilustrativos, a pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos pode ser detectada por um único detector. Em alguns exemplos ilustrativos, a pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos é detectada por um único detector de ponto. Em alguns exemplos ilustrativos, o feixe de laser pulsado e o único detector de ponto ficam espaçados ao lado de tal maneira que a pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos é detectada.

[0116] Em outros exemplos ilustrativos, o número de detectores pode incluir dois detectores. O primeiro detector pode detectar ondas de superfície e de cisalhamento enquanto que o segundo detector detecta ondas longitudinais.

[0117] O método 1000 então determina se uma inconsistência está presente na estrutura usando os dados (operação 1006). Posteriormente o método termina. Em alguns exemplos ilustrativos, a inconsistência inclui pelo menos uma de uma inconsistência de junta, corrosão, uma inconsistência em um lado distante da estrutura ou uma fissura.

[0118] Em alguns exemplos ilustrativos, uma inconsistência pode ser detectada na estrutura ao comparar os dados a dados de referência de um padrão de referência. O padrão de referência não contém quaisquer inconsistências. Diferenças entre dados e dados de referência podem indicar a presença de uma inconsistência na estrutura.

[0119] Os fluxogramas e diagramas de blocos nas diferentes modalidades representadas ilustram a arquitetura, funcionalidade e operação de algumas implementações possíveis de aparelho e métodos em uma modalidade ilustrativa. Neste aspecto, cada bloco nos fluxogramas ou diagramas de blocos pode representar um módulo, um segmento, uma função e/ou uma parte de uma operação ou etapa.

[0120] Em algumas implementações alternativas de uma modalidade ilustrativa, a função ou funções notadas nos blocos podem ocorrer fora da ordem notada nas figuras. Por exemplo, em alguns casos, dois blocos mostrados em sucessão podem ser executados substancialmente de forma concorrente, ou os blocos algumas vezes podem ser executados na ordem inversa, dependendo da funcionalidade envolvida. Também, outros blocos podem ser adicionados além dos blocos ilustrados em um fluxograma ou diagrama de blocos.

[0121] Por exemplo, o método 900 pode incluir ainda identificar uma fissura na estrutura usando os dados representando as ondas de superfície. Como um outro exemplo, o método 900 pode incluir identificar corrosão na estrutura usando dados representando as ondas de cisalhamento. Ainda como um exemplo adicional, o método 900 também pode incluir identificar inconsistências em um lado distante da estrutura usando os dados representando as ondas de cisalhamento.

[0122] Voltando agora para a figura 11, uma ilustração de um sistema de processamento de dados na forma de um diagrama de blocos está representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. O sistema de processamento de dados 1100 pode ser usado para implementar o sistema de computador 214 da figura 2. O sistema de processamento de dados 1100 pode ser usado para processar dados tais como descritos na figura 3 e exibir saída tal como representado nas figuras 4-8. Tal como representado, o sistema de processamento de dados 1100 inclui a estrutura de comunicações 1102, a qual fornece comunicações entre a unidade processadora 1104, os dispositivos de armazenamento 1106, a unidade de comunicações 1108, a unidade de entrada/saída 1110 e a tela de exibição 1112. Em alguns casos, a estrutura de comunicações 1102 pode ser implementada como um sistema de barramento.

[0123] A unidade processadora 1104 é configurada para executar instruções para software para executar diversas operações. A unidade processadora 1104 pode compreender vários processadores, um núcleo multiprocessador e/ou algum outro tipo de processador, dependendo da implementação. Em alguns casos, a unidade processadora 1104 pode ter a forma de uma unidade de hardware, tal como um sistema de circuitos, um circuito integrado de aplicação específica (ASIC), um dispositivo lógico programável ou algum outro tipo adequado de unidade de hardware.

[0124] Instruções para o sistema operacional, aplicações e/ou programas executados pela unidade processadora 1104 podem ficar localizadas nos dispositivos de armazenamento 1106. Os dispositivos de armazenamento 1106 podem ficar em comunicação com a unidade processadora 1104 por meio da estrutura de comunicações 1102. Tal como usado neste documento, um dispositivo de armazenamento, também referido como um dispositivo de armazenamento legível por computador é qualquer peça de hardware capaz de armazenar informação em uma base temporária e/ou permanente. Esta informação pode incluir, mas não está limitada a isto, dados, código de programa e/ou outra informação.

[0125] A memória 1114 e o armazenamento permanente 1116 são exemplos dos dispositivos de armazenamento 1106. A memória 1114 pode ter a forma, por exemplo, de uma memória de acesso aleatório ou algum tipo de dispositivo de armazenamento volátil ou não volátil. O armazenamento permanente 1116 pode compreender qualquer quantidade de componentes ou dispositivos. Por exemplo, o armazenamento permanente 1116 pode compreender uma unidade rígida, uma memória flash, um disco ótico regravável, uma fita magnética regravável ou alguma combinação dos indicados acima. As mídias usadas pelo armazenamento permanente 1116 podem ser removíveis ou não.

[0126] A unidade de comunicações 1108 permite que o sistema de processamento de dados 1100 se comunique com outros sistemas e/ou dispositivos de processamento de dados. A unidade de comunicações 1108 pode fornecer comunicações usando enlaces de comunicações físicos e/ou sem fio.

[0127] A unidade de entrada/saída 1110 permite que a entrada seja recebida e que a saída seja enviada para outros dispositivos conectados ao sistema de processamento de dados 1100. Por exemplo, a unidade de entrada/saída 1110 pode permitir que a entrada de usuário seja recebida por meio de um teclado, um mouse e/ou de algum outro tipo de dispositivo de entrada. Como um outro exemplo, a unidade de entrada/saída 1110 pode permitir que a saída seja enviada para uma impressora conectada ao sistema de processamento de dados 1100.

[0128] A tela de exibição 1112 é configurada para exibir informação para um usuário. A tela de exibição 1112 pode compreender, por exemplo, sem limitação, um monitor, uma tela sensível ao toque, uma tela de exibição a laser, uma tela de exibição holográfica, um dispositivo de exibição virtual e/ou algum outro tipo de dispositivo de exibição.

[0129] Neste exemplo ilustrativo, os métodos das diferentes modalidades ilustrativas podem ser executados pela unidade processadora 1104 usando instruções implementadas por computador. Estas instruções podem ser referidas como código de programa, código de programa utilizável por computador ou código de programa legível por computador, e podem ser lidas e executadas por um ou mais processadores na unidade processadora 1104.

[0130] Nestes exemplos, o código de programa 1118 está localizado em uma forma funcional na mídia legível por computador 1120, a qual é seletivamente removível, e pode ser carregada ou transferida para o sistema de processamento de dados 1100 para execução pela unidade processadora 1104. O código de programa 1118 e a mídia legível por computador 1120 formam conjuntamente o produto de programa de computador 1122. Neste exemplo ilustrativo, a mídia legível por computador 1120 pode ser a mídia de armazenamento legível por computador 1124 ou a mídia de sinal legível por computador 1126.

[0131] A mídia de armazenamento legível por computador 1124 é um dispositivo de armazenamento físico ou tangível usado para armazenar o código de programa 1118 em vez de uma mídia que propaga ou transmite o código de programa 1118. A mídia de armazenamento legível por computador 1124 pode ser, por exemplo, sem limitação, um disco ótico ou magnético ou um dispositivo de armazenamento permanente que é conectado ao sistema de processamento de dados 1100.

[0132] Alternativamente, o código de programa 1118 pode ser transferido para o sistema de processamento de dados 1100 usando a mídia de sinal legível por computador 1126. A mídia de sinal legível por computador 1126 pode ser, por exemplo, um sinal de dados propagado contendo o código de programa 1118. Este sinal de dados pode ser um sinal eletromagnético, um sinal ótico e/ou algum outro tipo de sinal que pode ser transmitido por meio de enlaces de comunicações físicos e/ou sem fio.

[0133] A ilustração do sistema de processamento de dados 1100 na figura 11 não é destinada para fornecer limitações arquitetônicas para o modo no qual as modalidades ilustrativas podem ser implementadas. As diferentes modalidades ilustrativas podem ser implementadas em um sistema de processamento de dados que inclui componentes além desses ou no lugar desses ilustrados para o sistema de processamento de dados 1100. Ainda, componentes mostrados na figura 11 podem ser variados a partir dos exemplos ilustrativos mostrados.

[0134] Modalidades ilustrativas da revelação podem ser descritas no contexto do método de fabricação e de serviços de aeronave 1200, tal como mostrado na figura 12, e da aeronave 1300, tal como mostrado na figura 13. Voltando primeiro para a figura 12, uma ilustração de um método de fabricação e de serviços de aeronave está representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. Durante pré-produção, o método de fabricação e de serviços de aeronave 1200 pode incluir a especificação e projeto 1202 da aeronave 1300 e a obtenção de material 1204.

[0135] Durante a produção, a fabricação de componentes e de submontagens 1206 e a integração de sistema 1208 da aeronave 1300 acontecem. Em seguida, a aeronave 1300 pode passar pela certificação e entrega 1210 a fim de ser colocada no serviço 1212. Enquanto no serviço 1212 por um cliente, a aeronave 1300 é programada para a manutenção e serviço de rotina 1214, o que pode incluir modificação, reconfiguração, restauração e outra manutenção ou serviço.

[0136] Cada um dos métodos do método de fabricação e de serviços de aeronave 1200 pode ser desempenhado ou executado por um integrador de sistema, uma entidade externa e/ou um operador. Nestes exemplos, o operador pode ser um cliente. Para os propósitos desta descrição, um integrador de sistema pode incluir, sem limitação, qualquer número de fabricantes de aviões e de subcontratantes de sistema principal; uma entidade externa pode incluir, sem limitação, qualquer número de vendedores, subcontratantes e fornecedores; e um operador pode ser uma companhia de aviação, uma empresa de leasing, uma entidade militar, uma organização de serviços e assim por diante.

[0137] Com referência agora para a figura 13, uma ilustração de uma aeronave está representada na qual uma modalidade ilustrativa pode ser implementada. Neste exemplo, a aeronave 1300 é produzida por meio do método de fabricação e de serviços de aeronave 1200 na figura 12, e pode incluir a estrutura de avião 1302 com uma pluralidade dos sistemas 1304 e o interior 1306. Exemplos de pluralidade dos sistemas 1304 incluem um ou mais do sistema de propulsão 1308, o sistema elétrico 1310, o sistema hidráulico 1312 e o sistema ambiental 1314. Qualquer número de outros sistemas pode ser incluído. Embora um exemplo aeroespacial esteja mostrado, modalidades ilustrativas diferentes podem ser aplicadas para outras indústrias, tais como a indústria automotiva.

[0138] Aparelhos e métodos incorporados a este documento podem ser empregados durante pelo menos um dos estágios do método de fabricação e de serviços de aeronave 1200 na figura 12. Uma ou mais modalidades ilustrativas podem ser usadas durante a fabricação de componentes e de submontagens 1206 na figura 12. Por exemplo, o sistema de inspeção por ultrassom a laser 204 na figura 2 pode ser usado para inspecionar estruturas durante a fabricação de componentes e de submontagens 1206. Ainda, o sistema de inspeção por ultrassom a laser 204 na figura 2 pode ser usado para inspecionar uma montagem durante a manutenção e serviço 1214 na figura 12. Por exemplo, estruturas da aeronave 1300 podem ser inspecionadas durante manutenção programada para a aeronave 1300 usando o sistema de inspeção por ultrassom a laser 204.

[0139] Ainda, a revelação compreende modalidades de acordo com as seguintes cláusulas:

[0140] Cláusula 1. Um método de detectar inconsistências em uma estrutura, o método compreendendo: direcionar um feixe de laser pulsado para a estrutura, em que uma pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos é formada na estrutura quando radiação do feixe de laser pulsado é absorvida pela estrutura; e detectar a pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos para formar dados.

[0141] Cláusula 2. O método da Cláusula 1, em que a pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos inclui pelo menos um de ondas de superfície, ondas de cisalhamento ou ondas longitudinais.

[0142] Cláusula 3. O método da Cláusula 2, compreendendo ainda: identificar uma fissura na estrutura usando os dados representando as ondas de superfície.

[0143] Cláusula 4. O método da Cláusula 2, em que as ondas de superfície são transmitidas através de uma junta na estrutura.

[0144] Cláusula 5. O método da Cláusula 2, compreendendo ainda: identificar corrosão na estrutura usando dados representando as ondas de cisalhamento.

[0145] Cláusula 6. O método da Cláusula 2, compreendendo ainda: identificar inconsistências em um lado distante da estrutura usando os dados representando as ondas de cisalhamento.

[0146] Cláusula 7. O método da Cláusula 1, em que o feixe de laser pulsado é uma linha em uma superfície da estrutura.

[0147] Cláusula 8. O método da Cláusula 1, em que a pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos é detectada por um detector de ponto.

[0148] Cláusula 9. O método da Cláusula 8, em que o feixe de laser pulsado e o detector de ponto ficam espaçados ao lado de tal maneira que a pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos é detectada.

[0149] Cláusula 10. O método da Cláusula 1, em que a estrutura é um material homogêneo.

[0150] Cláusula 11. O método da Cláusula 1, em que a estrutura é formada de pelo menos um de um composto, um metal, uma cerâmica, um material polimérico, um material semicondutor ou um material de vidro.

[0151] Cláusula 12. O método da Cláusula 1, em que a estrutura é uma camada única.

[0152] Cláusula 13. Um método compreendendo: direcionar um feixe de laser pulsado para uma estrutura, em que o feixe de laser pulsado é uma linha em uma superfície da estrutura, em que uma pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos é formada na estrutura quando radiação do feixe de laser pulsado é absorvida pela estrutura, e em que a pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos inclui pelo menos um de ondas de superfície, ondas de cisalhamento ou ondas longitudinais; detectar a pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos para formar dados; e determinar se uma inconsistência está presente na estrutura usando os dados.

[0153] Cláusula 14. O método da Cláusula 13, em que o feixe de laser pulsado e um único detector de ponto ficam espaçados ao lado de tal maneira que a pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos é detectada pelo único detector de ponto.

[0154] Cláusula 15. O método da Cláusula 13, em que a estrutura é formada de uma camada única.

[0155] Cláusula 16. O método da Cláusula 13, em que a inconsistência inclui pelo menos uma de uma inconsistência de junta, corrosão, uma inconsistência em um lado distante da estrutura ou uma fissura.

[0156] Cláusula 17. Um aparelho compreendendo: um feixe de laser pulsado formando uma bomba de linha em uma primeira superfície de uma estrutura; e um feixe de laser pulsado formando um detector de ponto na primeira superfície da estrutura.

[0157] Cláusula 18. O aparelho da Cláusula 17, em que a bomba de linha e o detector de ponto ficam espaçados ao lado por uma distância, em que a distância é selecionada de tal maneira que o detector de ponto detecta uma pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos provenientes da estrutura.

[0158] Cláusula 19. O aparelho da Cláusula 18, em que a pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos inclui pelo menos um de ondas de superfície, ondas de cisalhamento ou ondas longitudinais.

[0159] Cláusula 20. O aparelho da Cláusula 17, em que o feixe de laser pulsado formando a bomba de linha é fornecido por equipamento ultrassônico de laser.

[0160] Assim, uma ou mais modalidades ilustrativas podem fornecer um método e aparelho para determinar se inconsistências estão presentes em uma estrutura. Inconsistências podem ser observáveis usando técnicas de ultrassom convencionais. Entretanto, inconsistências através da espessura, perto da superfície e no lado distante de uma estrutura podem exigir uma passagem de inspeção separada da estrutura.

[0161] As modalidades ilustrativas podem fornecer um método e aparelho para detectar inconsistências usando uma pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos substancialmente de forma simultânea. As modalidades ilustrativas podem detectar uma pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos substancialmente de forma simultânea. Como um resultado, usando os exemplos ilustrativos, o tempo de inspeção para a estrutura pode ser reduzido.

[0162] As modalidades ilustrativas podem reduzir custo para inspeção com relação a inconsistências tais como inconsistências de juntas, tensão residual, desgaste por corrosão, inconsistências de fabricação ou outros tipos de inconsistências. As modalidades ilustrativas podem assegurar ou melhorar segurança ao aumentar capacidade para detectar inconsistências tais como inconsistências de juntas, tensão residual, desgaste por corrosão, inconsistências de fabricação ou outros tipos de inconsistências.

[0163] A descrição das diferentes modalidades ilustrativas foi apresentada para propósitos de ilustração e descrição, e não é pretendida para ser exaustiva ou ficar limitada às modalidades na forma revelada. Muitas modificações e variações estarão aparentes para as pessoas de conhecimento comum na técnica. Ainda, modalidades ilustrativas diferentes podem fornecer recursos diferentes quando comparadas às outras modalidades desejáveis. A modalidade ou modalidades selecionadas foram escolhidas e descritas a fim de explicar melhor os princípios das modalidades, a aplicação prática e para capacitar pessoas de conhecimento comum na técnica para entender a revelação para várias modalidades com várias modificações como são apropriadas para o uso particular considerado.

Claims (10)

1. Método de detectar inconsistências (244) em uma estrutura (202) caracterizado por compreender: direcionar, por uma fonte de luz (210), uma primeira luz (216) como um feixe de laser pulsado (220) para a estrutura (202), em que a primeira luz (216) toma a forma de uma bomba de linha (606) na superfície (202), em que uma pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos (225) é formada na estrutura (202) quando a radiação do feixe de laser pulsado (220) é absorvida pela estrutura (202); transmitir, pelos detectores (208), uma segunda luz (234) para a superfície (218) da estrutura (202), a segunda luz (234) formando um detector de ponto (232) na primeira superfície (218) da estrutura (202); e detectar a pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos (225) para formar dados (241), em que a pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos (225) inclui pelo menos ondas de superfície (227), em que a pluralidade de tipos de tipos de sinais ultrassônicos (225) é detectada pelo ponto de detector (232), em que o feixe de laser pulsado (220) e o detector de ponto (232) são espaçados de modo que a pluralidade de tipos de sinais ultrassônicos (225) é detectada; e em que as ondas de superfície (227) são transmitidas através de uma junta (249) na estrutura (202) em uma primeira direção para uma primeira inspeção e em uma segunda direção diferente para uma segunda inspeção, em que o método compreende ainda identificar uma inconsistência de junta (246) na junta (249) na estrutura (202) pelo uso dos dados que representam as ondas de superfície (227) da primeira e da segunda inspeção.

2. Método de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por ainda compreender: identificar uma fissura (245) na estrutura (202, 602) usando os dados (241) representando as ondas de superfície (227).

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2 caracterizado por ainda compreender: identificar corrosão (247) na estrutura (202, 602) usando dados (241) representando as ondas de cisalhamento (226).

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3 caracterizado por ainda compreender: identificar inconsistências (244) em um lado distante (240) da estrutura (202, 602) usando os dados (241) representando as ondas de cisalhamento (226).

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4 caracterizado por o feixe de laser pulsado (220) ser uma linha (223) em uma superfície (218) da estrutura (202, 602).

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5 caracterizado por a estrutura (202, 602) ser um material homogêneo (272).

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6 caracterizado por a estrutura (202, 602) ser formada de pelo menos um dentre um composto, um metal, uma cerâmica, um material polimérico, um material semicondutor ou um material de vidro.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7 caracterizado por a estrutura (202, 602) ser uma camada única (274).

9. Aparelho caracterizado por compreender: um feixe de laser pulsado (220) formando uma bomba de linha (223) em uma primeira superfície (218) de uma estrutura (202); e um feixe de laser pulsado (220) formando um detector de ponto (232) na primeira superfície (218) da estrutura (202), em que a bomba de linha (223) e o detector de ponto (232) são espaçados a uma distância, em que a distância é selecionada de tal modo que o detector de ponto (232) detecta ondas de superfície (227) e ondas de cisalhamento (226) da estrutura.

10. Aparelho de acordo com a reivindicação 9 caracterizado por o feixe de laser pulsado (220) que forma a bomba de linha (223) ser fornecido por equipamento ultrassônico de laser.