BR102012029193B1

BR102012029193B1 - aparelho de inspeção não destrutiva possuindo um agarre ergonômico e método associado

Info

Publication number: BR102012029193B1
Application number: BR102012029193-2A
Authority: BR
Inventors: James William Fonda; Christopher S. Huskamp
Original assignee: The Boeing Company
Priority date: 2011-11-17
Filing date: 2012-11-14
Publication date: 2020-11-10
Also published as: JP6157840B2; BR102012029193A2; JP2013108982A; CN103123337A; CN103123337B; CA2792703C; EP2594934A2; EP2594934B1; US9057686B2; US20130125657A1; EP2594934A3; CA2792703A1

Abstract

APARELHO DE INSPEÇÃO NÃO DESTRUTIVA POSSUINDO UM AGARRE ERGONÔMICO E MÉTODO ASSOCIADO. A presente invenção refere-se a um aparelho de inspeção não destrutiva, sistema e método associado são fornecidos para facilitar a inspeção de uma peça de trabalho. O aparelho de inspeção não destrutiva inclui um sensor ultrassónico configurado para ser colocado em contato operacional com a peça de trabalho. O sensor ultrassónico é configurado para emitir sinais ultrassónicos para dentro da peça de trabalho e para receber sinais de retorno da peça de trabalho. O aparelho de inspeção não destrutiva também inclui um agarre conectado de forma operacional ao sensor ultrassónico de modo que o agarre e o sensor ultrassónico sejam movidos em conjunto. O agarre é configurado para suportar a palma da mão do operador, tal como uma maior parte da palma da mão do operador, de modo que a força aplicada ao aparelho de inspeção ultrassónico pelo operador seja transferida através do agarre para o sensor ultrassónico. O sistema de inspeção não destrutivo também pode incluir um computador em comunicação com o aparelho de inspeção não destrutiva para receber informação referente aos sonais de retorno recebidos pelo sensor ultrassónico.

Description

Campo Tecnológico

[0001] A presente invenção refere-se a geralmente a um aparelho de inspeção não destrutiva e método associado e, mais particularmente, a um aparelho de inspeção não destrutiva possuindo um agarre ergonômico e um método associado.

Antecedentes

[0002] Uma variedade de peças de trabalho é submetida a uma inspeção não destrutiva a fim de se determinar várias características da peça de trabalho. Por exemplo, vários painéis estruturais, tal como asas, seções de fuselagem e similares, podem ser submetidos à inspeção não destrutiva. Um aparelho de inspeção não destrutiva geralmente inclui um sensor que é configurado para emitir sinais para dentro da peça de trabalho e para receber sinais de retorno em resposta aos sinais emitidos pelo sensor. O sensor de um aparelho de inspeção não destrutiva pode ser, por exemplo, um sensor ultrassónico configurado para emitir e receber sinais ultrassónicos.

[0003] Em operação, um sensor pode ser posicionado sobre uma peça de trabalho. O sensor pode então ser acionado de modo a emitir sinais para dentro da peça de trabalho e para receber sinais de retorno da peça de trabalho em resposta aos sinais emitidos pelo sensor. Pela análise dos sinais de retorno, várias características da peça de trabalho podem ser determinadas incluindo, por exemplo, a espessura da peça de trabalho e/ou quaisquer anomalias que possam existir dentro da parte da peça de trabalho que está sendo interrogada. Pela movimentação do sensor através da peça de trabalho e interrogação da peça de trabalho em cada uma dentre uma pluralidade de posições, o aparelho de inspeção não destrutiva pode efetivamente inspecionar uma parte substancial de uma peça de trabalho.

[0004] Alguns aparelhos de inspeção não destrutiva incluem um sensor que é manualmente localizado sobre a peça de trabalho e então manualmente reposicionado através da peça de trabalho a fim de interrogar uma parte substancial da peça de trabalho. Como tal, um operador deve geralmente agarrar o sensor e então reposicionar repetidamente o sensor em um número de posições através de uma peça de trabalho. A fim de fornecer o acoplamento eficiente do sensor com a peça de trabalho e, mais particularmente, os sinais emitidos pelo sensor e os sinais de retorno recebidos da peça de trabalho, o operador também pode exercer uma força destinada a prensar o sensor contra a superfície da peça de trabalho. Como resultado disso, a colocação e a movimentação de um sensor geralmente exige alguma força por parte do operador. O esforço realizado pelo operador é geralmente composto pela parte relativamente pequena do sensor. Como ilustrado na figura 1, por exemplo, um sensor ultrassónico 10 é geralmente bem pequeno, tal como menor do que um dos dedos do operador. Como resultado disso, um operador pode considerar o sensor um pouco difícil de agarrar e, mais particularmente, pode considerar um desafio não apenas agarrar o sensor, mas aplicar a força necessária para empurrar o sensor em contato com a peça de trabalho subjacente.

[0005] Os desafios que um operador encontra em termos de agarrar o sensor e aplicar uma força desejada à peça de trabalho podem, algumas vezes, ser compostos pelo movimento repetido incorrido à medida que o operador coloca o sensor sobre e move o sensor através de uma peça de trabalho. Adicionalmente, o operador pode ser forçado a assumir uma posição relativamente desconfortável enquanto manuseia o dispositivo de inspeção visto que a peça de trabalho pode ser relativamente grande e pode exigir que o operador alcance através de pelo menos uma parte da peça de trabalho a fim de localizar adequadamente o sensor e para interrogar a parte correspondente da peça de trabalho.

Breve Sumário

[0006] Um aparelho de inspeção não destrutiva, sistema e método associado são fornecidos de acordo com uma modalidade ilustrativa a fim de facilitar a inspeção não destrutiva de uma peça de trabalho. A esse respeito, o sistema de inspeção não destrutiva e método associado de uma modalidade podem ser configurados de modo a permitir que um operador interaja com o aparelho de inspeção não destrutiva de uma forma que seja mais ergonômica, tal como pela redução ou eliminação de qualquer necessidade de se agarrar um sensor relativamente pequeno e aplicar força sobre o sensor de modo a garantir o contato operacional entre o sensor e a peça de trabalho subjacente. Como tal, o aparelho de inspeção não destrutiva e o método associado podem permitir que o operador posicione repetidamente um sensor sobre uma peça de trabalho e mova o sensor através da peça de trabalho com esforço reduzido por parte do operador.

[0007] De acordo com um aspecto da presente invenção é fornecido um aparelho de inspeção não destrutiva incluindo um sensor ultrassónico configurado para ser colocado em contato operacional com uma peça de trabalho. O sensor ultrassónico é configurado para emitir sinais ultrassónicos para dentro da peça de trabalho e receber sinais de retorno em resposta aos sinais ultrassónicos emitidos pela mesma. O aparelho de inspeção não destrutiva também inclui um agarre conectado de forma operacional ao sensor ultrassónico de modo que o agarre e o sensor ultrassónico sejam móveis em conjunto. O agarre é configurado para suportar a palma da mão de um operador, tal como a maior parte da palma da mão do operador, de modo que a força aplicada ao aparelho de inspeção ultrassónico pelo operador seja transferida através do agarre ao sensor ultrassónico.

[0008] Vantajosamente, o aparelho de inspeção não destrutiva pode incluir uma pluralidade de agarres configurados para se conformar à palma da mão de diferentes operadores respectivos. A esse respeito, a pluralidade de agarres pode ser conectada de forma intercambiável ao sensor ultrassónico. Vantajosamente, o agarre pode incluir uma parte de gel configurada para se conformar à palma da mão do operador. Vantajosamente, o aparelho de inspeção não destrutiva também pode incluir uma fonte de carregamento flexível para facilitar o acoplamento do sensor ultrassónico com a peça de trabalho. Vantajosamente, o agarre do aparelho pode incluir pelo menos um elemento de entrada configurado a ser acionado pelo operador. Vantajosamente o aparelho de inspeção não destrutiva também pode incluir um dispositivo de sucção conectado de forma operacional ao sensor ultrassónico e o agarre e configurado para afixar temporariamente o sensor ultrassónico à peça de trabalho.

[0009] Vantajosamente, o aparelho de inspeção não destrutiva pode incluir uma interface de comunicação configurada para comunicar com um sistema de posicionamento para identificar uma localização a ser inspecionada. Preferivelmente, a interface de comunicação de uma modalidade pode ser configurada para receber sinais de posicionamento que definem a localização do aparelho de inspeção não descritivo. Preferivelmente, a interface de comunicação pode ser configurada para receber um marcador indicativo da localização a ser inspecionada.

[00010] De acordo com um aspecto adicional da presente invenção é fornecido um sistema de inspeção não destrutiva que inclui um aparelho de inspeção não destrutiva e um computador em comunicação com o aparelho de inspeção não destrutiva. O aparelho de inspeção não destrutiva inclui um sensor ultrassónico configurado para ser colocado em contato operacional com uma peça de trabalho. O sensor ultrassónico é configurado para emitir sinais ultrassónicos para dentro da peça de trabalho e para receber sinais de retorno em resposta aos sinais ultrassónicos emitidos pela mesma. O aparelho de inspeção não destrutiva também inclui um agarre conectado de forma operacional ao sensor ultrassónico de modo que o agarre e o sensor ultrassónico sejam móveis em conjunto. O agarre é configurado para suportar a palma da mão de um operador, tal como a maior parte da palma da mão do operador. Adicionalmente, o agarre inclui pelo menos um elemento de entrada configurado para ser acionado pelo operador. O computador é configurado para receber informação referente aos sinais de retorno recebidos pelo sensor ultrassónico.

[00011] Vantajosamente, o aparelho de inspeção não destrutiva inclui uma pluralidade de elementos de entrada configurados para serem acionados pelo operador. Vantajosamente, o aparelho de inspeção não destrutiva inclui adicionalmente uma pluralidade de agarres configurados para se conformar à palma da mão de diferentes operadores respectivos. Vantajosamente, a pluralidade de agarres é conectada de forma intercambiável ao sensor ultrassónico. Vantajosamente, os agarres do aparelho de inspeção não destrutiva podem incluir uma parte de gel configurada para se conformar à palma da mão do operador. Vantajosamente, o aparelho de inspeção não destrutiva também pode incluir uma fonte de carregamento de mola para facilitar o acoplamento do sensor ultrassónico à peça de trabalho. Vantajosamente, o aparelho de inspeção não destrutiva também pode incluir um dispositivo de sucção conectado de forma operacional ao sensor ultrassónico e o agarre e configurado para afixar temporariamente o sensor ultrassónico à peça de trabalho.

[00012] Vantajosamente, o aparelho de inspeção não destrutiva pode incluir uma interface de comunicação configurada para comunicar com um sistema de posicionamento para identificar uma localização a ser inspecionada. Preferivelmente, a interface de comunicação pode ser configurada para receber sinais de posicionamento que definem a localização do aparelho de inspeção não destrutiva. Preferivelmente, a interface de comunicação pode ser configurada para receber um marcador indicativo da localização a ser inspecionada.

[00013] De acordo com um aspecto adicional da presente invenção é fornecido um método para a inspeção não destrutiva de uma peça de trabalho que inclui a colocação de um sensor ultrassónico em contato operacional com a peça de trabalho e suportando uma palma de mão de operador com um agarre que é conectado de forma operacional ao sensor ultrassónico. O método também inclui a emissão de sinais ultrassónicos do sensor ultrassónico para dentro da peça de trabalho e o recebimento de sinais de retorno em resposta aos sinais ultrassónicos emitidos pelo mesmo. O método também inclui o movimento do agarre e o sensor ultrassónico em conjunto em resposta à força aplicada ao agarre pelo operador que é transferido através do agarre para o sensor ultrassónico. Em uma modalidade, a informação referente aos sinais de retorno pode ser fornecida para um computador.

[00014] Vantajosamente, o método pode incluir a substituição do agarre por outro agarre configurado para se conformar à palma de um operador diferente. A colocação do sensor ultrassónico em contato operacional à peça de trabalho pode incluir o carregamento de mola do sensor ultrassónico para facilitar o acoplamento do sensor ultrassónico com a peça de trabalho. Vantajosamente, onde o agarre inclui um elemento de entrada, o método também pode incluir o recebimento de uma indicação do elemento de entrada referente ao acionamento do elemento de entrada pelo operador. Vantajosamente, o método também pode incluir a afixação temporária do sensor ultrassónico à peça de trabalho enquanto se elimina os sinais ultrassónicos e se receber sinais de retorno.

[00015] Vantajosamente, o método pode incluir também a comunicação com um sistema de posicionamento para identificar uma localização a ser inspecionada. Preferivelmente, as comunicações com o sistema de posicionamento podem incluir o recebimento de sinais de posicionamento que definem a localização do aparelho de inspeção não destrutiva. Preferivelmente, as comunicações com o sistema de posicionamento podem incluir o recebimento de um marcador indicativo da localização a ser inspecionada.

[00016] As características, funções e vantagens que foram discutidas podem ser alcançadas independentemente em várias modalidades da presente descrição ou podem ser combinadas em outras modalidades, detalhes adicionais das quais podem ser observados com referência à descrição e desenhos a seguir.

Breve Descrição das Várias Vistas dos Desenhos

[00017] Tendo descrito, dessa forma, as modalidades ilustrativas da presente descrição em termos gerais, referência será feita agora aos desenhos em anexo, que não são necessariamente desenhados em escala, e onde:

[00018] a figura 1 é uma vista em perspectiva de um sensor de inspeção não destrutiva convencional; a figura 2 é uma vista em perspectiva de um sistema de inspeção não destrutiva de acordo com uma modalidade da presente descrição; a figura 3 é uma vista em perspectiva de um aparelho de inspeção não destrutiva de acordo com uma modalidade da presente descrição; a figura 4 é uma vista transversal do aparelho de inspeção não destrutiva da figura 3; a figura 5 é uma vista lateral de um aparelho de inspeção não destrutiva de outra modalidade da presente descrição; a figura 6 é um diagrama em bloco de um aparelho de inspeção não destrutiva de uma modalidade da presente descrição; e a figura 7 é um fluxograma ilustrando as operações realizadas de acordo com um método para a inspeção não destrutiva de uma peça de trabalho de acordo com uma modalidade ilustrativa da presente descrição.

Descrição Detalhada

[00019] A presente descrição será descrita agora mais completamente doravante com referência aos desenhos em anexo, nos quais algumas, mas nem todas as modalidades são ilustradas. Na verdade, essa descrição pode ser consubstanciada em muitas formas diferentes e não deve ser considerada como limitada às modalidades apresentadas aqui; ao invés disso, essas modalidades são fornecidas de modo que essa descrição satisfaça as exigências legais aplicáveis. Números similares se referem a elementos similares por todas as vistas.

[00020] Com referência agora à figura 2, um sistema de inspeção não destrutiva 20 de acordo com uma modalidade é apresentado. Como ilustrado, o sistema de inspeção não destrutiva 20 inclui um aparelho de inspeção não destrutiva 22 incluindo um sensor que é colocado em contato operacional com uma peça de trabalho 24 a fim de interrogar a peça de trabalho e fornecer informação a partir da qual uma ou mais características da peça de trabalho podem ser determinadas. O aparelho de inspeção não destrutiva 22 pode ser configurado para ser manualmente posicionado sobre a peça de trabalho 24 e para então ser manualmente movido através da peça de trabalho de modo a interrogar a peça de trabalho em cada uma dentre uma pluralidade de posições diferentes. Por exemplo, o aparelho de inspeção não destrutiva 22 pode ser configurado para ser inicialmente colocado em uma posição predeterminada sobre a peça de trabalho 24 e para, depois disso, ser movido em um padrão predefinido através de uma peça de trabalho de modo a interrogar a peça de trabalho em cada uma dentre uma pluralidade de posições predefinidas.

[00021] Vários tipos de peças de trabalho 24 podem ser submetidos à inspeção não destrutiva. Com relação à modalidade ilustrativa da figura 2, pelo menos uma parte de uma asa é submetida à inspeção não destrutiva. No entanto, vários outros tipos de peças de trabalho 24 podem ser submetidos à inspeção não destrutiva incluindo outros componentes de uma aeronave ou outro veículo, componentes estruturais de edifícios ou outras estruturas e similares. Adicionalmente, a peça de trabalho 24 a ser inspecionada pode ser uma estrutura composta. No entanto, a peça de trabalho 24 a ser inspecionada pode, alternativamente, ser construída de outra forma.

[00022] Enquanto o aparelho de inspeção não destrutiva 22 pode ser localizado em contato direto com a peça de trabalho 24, o sistema de inspeção não destrutiva pode incluir um elemento de acoplamento que é aplicado a pelo menos uma parte da peça de trabalho que deve ser inspecionada de modo que o aparelho de inspeção não destrutiva e, pelo menos o sensor de aparelho de inspeção não destrutiva, seja espaçado da superfície da peça de trabalho pelo elemento de acoplamento. O elemento de acoplamento pode ser configurado para facilitar o acoplamento entre o sensor e a peça de trabalho 24, aumentando, assim, a eficiência com a qual os sinais emitidos pelo sensor se propagam para dentro da peça de trabalho 24 e os sinais de retorno da peça de trabalho se propagam para o sensor. Enquanto vários tipos de elementos de acoplamento podem ser utilizados, exemplos de elementos de acoplamento adequados incluem gel ultrassónico e água.

[00023] Em adição ao aparelho de inspeção não destrutiva 22, o sistema de inspeção não destrutiva 20 pode incluir um computador 26 como ilustrado na figura 2. O sistema de inspeção não destrutiva 20 pode incluir vários tipos de computador 26 incluindo, sem limitação, computadores pessoais, computadores laptop, computadores tablet, e dispositivos móveis incluindo telefones móveis, assistentes digitais pessoais (PDAs) e similares. O computador 26 está em comunicação com o aparelho de inspeção não destrutiva 22. Enquanto o aparelho de inspeção não destrutiva 22 e o computador 26 podem ser configurados para comunicar um com o outro sem fio, o aparelho de inspeção não destrutiva e o computador podem ser configurados para comunicação com fio em outras modalidades. Como descrito abaixo, o computador 26 pode ser configurado para receber informação do aparelho de inspeção não destrutiva 22 e para processar, exibir e/ou armazenar informação a fim de facilitar a inspeção da peça de trabalho 24.

[00024] A peça de trabalho 24 pode ser inspecionada de modo a identificar várias características diferentes da peça de trabalho. A esse respeito, o aparelho de inspeção não destrutiva 22 pode inspecionar a peça de trabalho 24 de modo a determinar a espessura da peça de trabalho. A esse respeito, o aparelho de inspeção não destrutiva 22 pode emitir sinais para dentro da peça de trabalho 24 e pode detectar sinais de retorno que foram refletidos a partir de uma superfície oposta da peça de trabalho de modo que a espessura da peça de trabalho possa ser determinada com base no tempo passado entre a emissão dos sinais para dentro da peça de trabalho e o recebimento de sinais de retorno. Adicionalmente ou alternativamente, o aparelho de inspeção não destrutiva 22 pode ser configurado para detectar anomalias dentro da peça de trabalho 24 pela emissão de sinais para dentro da peça de trabalho e o recebimento de sinais de retorno que são indicativos da presença ou ausência de uma anomalia dentro da parte da peça de trabalho sendo interrogada.

[00025] Um aparelho de inspeção não destrutiva 22 de acordo com uma modalidade da presente descrição é ilustrado em perspectiva na figura 3 e em seção transversal na figura 4. A esse respeito, o aparelho de inspeção não destrutiva 22 pode incluir um sensor ultrassónico 28, tal como um transdutor ultrassónico, configurado para ser colocado em contato operacional com a peça de trabalho 24. Como descrito acima, o sensor ultrassónico 28 pode ser localizado em contato direto com a peça de trabalho 24 ou pode ser espaçado da peça de trabalho por meio de um elemento de acoplamento. O sensor ultrassónico 28 dessa modalidade é configurado para emitir sinais ultrassónicos para dentro da peça de trabalho 24 e para receber sinais de retorno em resposta aos sinais ultrassónicos emitidos pela mesma. Enquanto o sensor ultrassónico 28 da modalidade ilustrada pode ser consubstanciado como um transdutor que é configurado para emitir sinais ultrassónicos e para receber sinais de retorno, o sensor ultrassónico pode, em outras modalidades, ser consubstanciado por um transmissor ultrassónico que é configurado para emitir sinais ultrassónicos para dentro da peça de trabalho 24 e um receptor ultrassónico distinto ou separado que é configurado para receber o sinal de retorno da peça de trabalho em resposta aos sinais ultrassónicos emitidos pelo transmissor ultrassónico.

[00026] Em contraste com o aparelho de inspeção não destrutiva da figura 1, no qual um operador pode agarrar diretamente o sensor ultrassónico 10, o aparelho de inspeção não destrutiva 22 da modalidade ilustrada também inclui um agarre 30 que é conectado de forma operacional ao sensor ultrassónico 28. A esse respeito, o agarre 30 pode ser conectado diretamente ao sensor ultrassónico. Em uma modalidade ilustrada, por exemplo, nas figuras 3 e 4, o sensor ultrassónico 28 pode ser embutido dentro do agarre 30 de modo a ser exposto através de e posicionado perto da superfície 32 do agarre que é colocado em contato operacional com a peça de trabalho 24. Como descrito abaixo, por exemplo, o agarre 30 dessa modalidade pode definir uma cavidade na qual o sensor de inspeção 28 é disposto e engatado por fricção. Em outras modalidades, no entanto, o agarre 30 pode ser conectado ao sensor ultrassónico 28 de outras formas de modo que, por exemplo, o sensor ultrassónico esteja fora do agarre. Em qualquer caso, o agarre 30 e o sensor ultrassónico 28 são operacionalmente conectados de modo que ambos o agarre e o sensor ultrassónico sejam movidos em conjunto. Como tal, o movimento do agarre 30 com relação à peça de trabalho 24 faz com que o sensor ultrassónico 28 se mova de forma correspondente.

[00027] O agarre 30 do aparelho de inspeção não destrutiva 22 é configurado para suportar a palma da mão de um operador e, em uma modalidade, é configurado para suportar a maior parte da palma da mão do operador. Como tal, o operador pode aplicar força ao aparelho de inspeção não destrutiva 22 como resultado da interação da mão do operador com o agarre 30 de modo que a força aplicada pelo operador seja transmitida através do agarre para o sensor ultrassónico 28. A esse respeito, o operador pode aplicar força durante o posicionamento inicial do aparelho de inspeção não destrutiva 22 e durante o movimento subsequente do aparelho de inspeção não destrutiva com relação à peça de trabalho 24. Adicionalmente, o operador pode aplicar força através do agarre 30 ao sensor ultrassónico 28 durante o acionamento do sensor ultrassónico, isso é, durante a emissão dos sinais ultrassónicos para dentro da peça de trabalho 24 e o recebimento de sinais de retorno da peça de trabalho. Nesse caso, o operador pode aplicar força que é direcionada no sentido da peça de trabalho 24 de modo a aumentar a probabilidade de o aparelho de inspeção não destrutiva 22 ser efetivamente acoplado à peça de trabalho. Pelo suporte da palma da mão do operador, o agarre do aparelho de inspeção não destrutiva 22 pode ser mais ergonômico visto que o operador terá interação com o aparelho de inspeção não destrutiva que exige menos esforço e impõem menos tensão na mesma do que um sensor ultrassónico convencional 10 como ilustrado na figura 1 onde o operador deve agarrar o sensor ultrassónico propriamente dito. Como tal, um operador pode utilizar um aparelho de inspeção não destrutiva 22 repetidamente e por períodos de tempo mais longos sem submeter o operador a níveis indesejáveis de esforço ou exaustão.

[00028] O agarre 30 de uma modalidade pode ser formado de um material macio, configurado para se conformar à palma da mão do operador. A esse respeito, o aparelho de inspeção não destrutiva 22 pode incluir uma pluralidade de agarres diferentes, cada um dos quais foi formado a fim de se conformar à palma da mão de um operador respectivo. Nessa modalidade, o aparelho de inspeção não destrutiva 22 pode ser configurado de modo que a pluralidade de agarres 30 seja configurada para se conformar à palma da mão do operador e possa substituir outro agarre que foi previamente conectado de forma operacional ao sensor ultrassónico 28 com o agarre que é configurado para se conformar à palma da mão do operador respectivo. Os agarres 30 dessa modalidade podem ser fixados de forma removível ao sensor ultrassónico 28 de várias formas.

[00029] Em uma modalidade, no entanto, o agarre 30 pode definir uma cavidade dimensionada para receber de forma friccionada o sensor ultrassónico 28. A cavidade pode abrir através da superfície 32 do agarre 30 que deve estar voltada para a peça de trabalho 24. A fim de ser intercambiar os agarres 30, o sensor ultrassónico 28 pode ser desengatado da cavidade de um agarre anterior e pode ser inserido e engatado por fricção dentro da cavidade de outro agarre que é configurado para se conformar à palma da mão do operador respectivo. Apesar de o sensor ultrassónico 28 poder ser retido dentro de um agarre 30 por forças de fricção, o sensor ultrassónico pode ser conectado de forma operacional ao agarre por outros mecanismos em outras modalidades.

[00030] Em adição a ou como uma alternativa a se possuir uma pluralidade de agarres 30, cada um dos quais foi configurado para se conformar à palma da mão de um operador respectivo, o agarre pode incluir uma parte de gel que se conforma à palma da mão de cada operador. Nessa modalidade, a parte de gel pode, pelo menos parcialmente, proteger o operador contra vibração e impacto que podem, do contrario, ser incorridos durante o uso. Adicionalmente, a parte de gel pode distribuir igualmente as forças através da palma da mão do operador além de através do agarre 30 de modo a reduzir ainda mais a tensão no operador e fornecer uma distribuição de força mais igual através dessa parte da peça de trabalho 24 sobre a qual um aparelho de inspeção não destrutiva 22 é posicionado.

[00031] A fim de se garantir adicionalmente que o aparelho de inspeção não destrutiva 22 realize um contato consistente com a peça de trabalho 24, diretamente ou através do elemento de acoplamento que pode revestir a peça de trabalho, o aparelho de inspeção não destrutiva 22 e, mais particularmente, o sensor ultrassónico 28 também podem ser carregados com mola. Como ilustrado, por exemplo, na vista transversal da figura 4, a fonte do carregamento de mola pode ser uma mola 34 tal como uma mola helicoidal. Alternativamente, o aparelho de inspeção não destrutiva 22 pode incluir uma espuma para fornecer o carregamento de mola para manter o contato normal com a peça de trabalho 24 e para facilitar o acoplamento do sensor ultrassónico 28 com a peça de trabalho.

[00032] A fim de facilitar ainda mais o acoplamento do sensor ultrassónico 28 com a peça de trabalho 24, o aparelho de inspeção não destrutiva 22 de uma modalidade também pode incluir um ou mais dispositivos de sucção 36, tal como copos de sucção, como ilustrado na figura 5. A esse respeito, o dispositivo de sucção 36 pode ser configurado para afixar temporariamente o aparelho de inspeção não destrutiva 22 à peça de trabalho 24. Em uma modalidade, o dispositivo de sucção 36 inclui um copo de sucção e o sistema de inspeção não destrutiva 20 pode incluir adicionalmente uma fonte de vácuo acoplada ao copo de sucção através de uma válvula de via única para colocar um vácuo ou pelo menos um vácuo parcial entre o corpo de sucção e a peça de trabalho 24, afixando, assim, temporariamente o aparelho de inspeção não destrutiva 20 à peça de trabalho de forma que ambos mantenham a posição do sensor de inspeção 28 e aplique uma pressão constante através do sensor de inspeção. Uma vez que é determinado que o aparelho de inspeção não destrutiva 22 completou a interrogação da peça de trabalho 24 em sua presente localização e está pronto para ser movido, o vácuo pode ser liberado, tal como pelo acionamento de uma válvula de liberação de pressão, e o aparelho de inspeção não destrutiva pode ser movido com relação à peça de trabalho.

[00033] Como ilustrado na figura 3 e 5, o agarre 30 pode incluir um ou mais elementos de entrada 38 que são configurados para serem acionados pelo operador. Como ilustrado, os elementos de entrada 38 podem incluir uma pluralidade de botões que respondem ao registro do usuário para acionamento. No entanto, os elementos de entrada 38 podem ser configurados de várias outras formas desde que os elementos de entrada respondam ao acionamento por parte do operador. Os elementos de entrada 38 podem ser configurados para interpretar o acionamento em diferentes formas dependendo da forma na qual o aparelho de inspeção não destrutiva 22 é configurado. Por exemplo, o acionamento de um elemento de entrada 38 pode fazer com que o sensor ultrassónico 28, por sua vez, seja acionado. A esse respeito, uma vez que um operador posicionou adequadamente o aparelho de inspeção não destrutiva 22 sobre a peça de trabalho 24, o operador pode acionar um dos elementos de entrada 38 a fim de fazer com que o sensor ultrassónico 28 emita os sinais ultrassónicos para dentro da peça de trabalho e para receber os sinais de retorno da mesma. Adicionalmente, ou alternativamente, o acionamento de um elemento de entrada 38 pode fazer com que o aparelho de inspeção não destrutiva 22 transmita informação referente aos sinais de retorno para um computador 26, tal como processamento, exibição e/ou armazenamento.

[00034] Por meio de explicação adicional, a figura 6 é um diagrama em bloco de uma modalidade de um aparelho de inspeção não destrutiva 22. Nessa modalidade, o aparelho de inspeção não destrutiva 22 pode incluir um controlador 40 configurado para receber o registro do operador através dos elementos de entrada 38. Adicionalmente, o controlador 40 pode ser configurado para se comunicar com o sensor ultrassónico 28, de modo a acionar o sensor ultrassónico em resposta ao acionamento de um elemento de entrada respectivo 38 e para receber uma representação dos sinais de retorno do sensor ultrassónico. O aparelho de inspeção não destrutiva 22 dessa modalidade também pode incluir uma interface de comunicações 42 incluindo, por exemplo, um transmissor para transmitir informação referente aos sinais de retorno para o computador 26, tal como através de conexão com ou sem fio.

[00035] Como ilustrado na figura 7, um método de inspeção não destrutiva de uma peça de trabalho 24 pode incluir a colocação de um sensor ultrassónico 28 em contato operacional com a peça de trabalho. Ver operação 50. Em uma modalidade, o sensor ultrassónico 28 pode inicialmente ser colocado em uma posição predefinida, tal como uma posição inicial, sobre uma peça de trabalho 24. Durante a colocação do aparelho de inspeção não destrutiva 22 sobre a peça de trabalho 24, a palma da mão do operador pode ser suportada pelo agarre 30 de modo a permitir que o operador manuseie o aparelho de inspeção não destrutiva de uma forma mais ergonômica. O método dessa modalidade também pode emitir sinais ultrassónicos do sensor ultrassónico 28 para dentro da peça de trabalho 24 enquanto o sensor ultrassónico é posicionado na posição respectiva, tal como a posição inicial. Ver operação 54. Em uma modalidade, o operador pode acionar um elemento de entrada 38 do agarre 30 a fim de fazer com que o controlador 40 acione a emissão dos sinais ultrassónicos a partir do sensor ultrassónico 28 para dentro da peça de trabalho 24. Ver operação 52. Em resposta aos sinais ultrassónicos emitidos pelo sensor ultrassónico 28, o sensor ultrassónico pode receber os sinais de retorno. Ver operação 56. Enquanto os sinais de retorno podem ser armazenados, processados e similares a bordo do aparelho de inspeção não destrutiva 22, o aparelho de inspeção não destrutiva de uma modalidade pode ser configurado para fornecer informação referente aos sinais de retorno para um computador 26, tal como através de comunicações sem fio, para facilitar o processamento externo, armazenamento e/ou exibição da informação referente aos sinais de retorno pelo computador. Ver operação 58. A esse respeito, o operador pode acionar um elemento de entrada 38 do agarre 30 a fim de fazer com que o controlador 40 acione a interface de comunicações 42 para transmitir a informação referente aos sinais de retorno para o computador 26. A informação referente aos sinais de retorno podem se referir a várias características da peça de trabalho 24 incluindo a espessura da peça de trabalho, anomalias dentro da parte da peça de trabalho sob inspeção e similares.

[00036] Uma vez que a peça de trabalho 24 tenha sido inspecionada em uma primeira posição predeterminada, tal como na posição inicial, uma determinação pode ser feita quanto ao fato de haver outras partes da peça de trabalho que ainda precisam ser inspecionadas. Ver operação 60. Em um caso no qual outras partes da peça de trabalho 24 ainda precisam ser inspecionadas, o operador pode aplicar força ao agarre 30 de modo a mover o agarre e o sensor ultrassónico 28 em conjunto para uma segunda posição na mesma peça de trabalho ou em uma peça de trabalho diferente. Ver operação 62 da figura 7. Esse processo pode então ser repetido para cada uma dentre uma pluralidade de posições diferentes sobre a peça de trabalho 24 de modo a inspecionar profundamente uma peça de trabalho por meio do movimento do sensor ultrassónico ao longo de um percurso predefinido e interrogando a peça de trabalho em cada uma dentre a pluralidade de posições ao longo de, por exemplo, um percurso de inspeção predefinido. Em cada posição, o sensor ultrassónico 28 pode receber os sinais de retorno e o aparelho de inspeção não destrutiva 22 pode fornecer informação referente a sinais de retorno para o computador 26, depois do recebimento dos sinais de retorno em cada posição ou em uma forma de batelada depois do recebimento de sinais de retorno para toda ou pelo menos uma pluralidade de posições através da peça de trabalho. Permitindo-se que um operador interaja com um aparelho de inspeção não destrutiva 22 por meio de um agarre 30 que suporta a palma, tal como a maior parte da palma, da mão do operador, o aparelho de inspeção não destrutiva de uma modalidade ilustrativa fornecendo um dispositivo ergonômico para reduzir o esforço do operador e sua exaustão, permitindo, assim, que um operador utilize repetidamente o aparelho de inspeção não destrutiva por períodos mais longos de tempo do que nos casos nos quais o operador precisava agarrar um sensor ultrassónico muito menor 10 como ilustrado na figura 1.

[00037] Como descrito acima, o aparelho de inspeção não destrutiva 22 pode ser manualmente movido através de uma peça de trabalho 24 de modo a inspecionar a peça de trabalho em uma pluralidade de locais. O operador pode identificar as localizações a serem inspecionadas. Alternativamente, o aparelho de inspeção não destrutiva 22 pode comunicar com um sistema de posicionamento 44 como ilustrado na figura 6 a fim de identificar os locais a serem inspecionados. O sistema de posicionamento 44 pode ser consubstanciado de várias formas. Em uma modalidade, no entanto, o sistema de posicionamento 44 inclui uma pluralidade de satélites do sistema de posicionamento global (GPS) ou uma pluralidade de pseudólitos, tal como uma pluralidade de transceptores posicionados em torno da instalação na qual a inspeção está sendo realizada. O sistema de posicionamento 44 dessa modalidade está em comunicação com a interface de comunicação 42 do aparelho de inspeção não destrutiva 22 de modo a fornecer sinais de posicionamento que podem ser processados pelo controlador 40 ou por um módulo de posicionamento, tal como um módulo GPS, que está em comunicação com o controlador. Com base nos sinais de posicionamento, o controlador 40 ou um módulo de posicionamento associado pode determinar a localização do aparelho de inspeção não destrutiva 22. Como tal, a interface de comunicação 42 dessa modalidade pode não apenas fornecer informação referente aos sinais de retorno para o computador 26, mas também pode identificar a localização na qual os sinais de retorno foram capturados com base nos sinais de posicionamento fornecidos pelo sistema de posicionamento 44.

[00038] Em outra modalidade, o sistema de posicionamento 44 pode incluir um projetor, tal como um projetor a laser, para iluminar a peça de trabalho 24 com um ou mais marcadores, tal como pontos iluminados. A esse respeito, o sistema de posicionamento 44, tal como o projetor, pode ser inicialmente alinhado e calibrado com a peça de trabalho 24 de modo que os marcadores com os quais a peça de trabalho é iluminada indicam locais a serem inspecionados. A fim de inspecionar a peça de trabalho 24 em um dos locais identificados por um marcador, o aparelho de inspeção não destrutiva 22 pode ser movido em alinhamento com o marcador. A fim de confirmar o alinhamento, a interface de comunicação 42 pode incluir um receptor, tal como um fotodiodo e, em uma modalidade, uma lente, a fim de receber o marcador, tal como um sinal de laser, fornecido pelo sistema de posicionamento 44. Uma vez que o receptor recebe o marcador, tal como pode ser determinado pelo controlador 40 determinando que o sinal, tal como um sinal de laser, recebido pelo receptor excede um limite predefinido, o controlador pode determinar que o aparelho de inspeção não destrutiva 22 é adequadamente localizado com relação à peça de trabalho 24 e pode, então, interrogar a parte subjacente da peça de trabalho. O sistema de posicionamento 44 dessa modalidade incluindo o projetor pode ser configurado de várias formas e, em uma modalidade, é configurado para iluminar a peça de trabalho 24 com um padrão que define uma pluralidade de locais a serem inspecionados e, em outra modalidade, ilumina sequencialmente a peça de trabalho com o primeiro marcador definindo um primeiro local que é interrogado e então outro marcador depois da inspeção da peça de trabalho no primeiro local de modo que a inspeção da peça de trabalho prossiga de um marcador para o próximo através da peça de trabalho.

[00039] O sistema de posicionamento 44 de uma modalidade pode incluir uma combinação das modalidades acima incluindo o fornecimento de sinais de posicionamento de uma pluralidade de satélites GPS ou pseudólitos e a iluminação da peça de trabalho 24 por um projetor. Nessa modalidade, os sinais de posicionamento de uma pluralidade de satélites GPS ou pseudólitos pode fornecer o posicionamento geral do aparelho de inspeção não destrutiva 22 e a iluminação da peça de trabalho 24 pelo projetor pode fornecer um nível mais fino ou mais detalhado de posicionamento. Enquanto vários exemplos de um sistema de posicionamento 44 foram fornecidos, o aparelho de inspeção não destrutiva 22 pode interagir com uma variedade de tipos diferentes de sistemas de posicionamento que identificam a localização sobre a peça de trabalho 24 a ser inspecionada.

[00040] Muitas modificações e outras modalidades da descrição apresentadas aqui serão lembradas pelos versados na técnica à qual essas modalidades pertencem tendo o benefício dos ensinamentos apresentados nas descrições acima e nos desenhos associados. Portanto, deve-se compreender que a descrição não deve ser limitada às modalidades específicas descritas e que as modificações e outras modalidades devem ser incluídas no escopo das reivindicações em anexo. Apesar de os termos específicos serem empregados aqui, os mesmos são utilizados em um sentido genérico e descritivo apenas e não para fins de limitação.

Claims

1. Aparelho de inspeção não destrutiva (22), caracterizado por compreender: um sensor ultrassónico (28) configurado para ser colocado em contato operacional com uma peça de trabalho (24), na qual o sensor ultrassónico (28) é configurado para emitir sinais ultrassónicos para dentro da peça de trabalho (24) e para receber sinais de retorno em resposta aos sinais ultrassónicos emitidos pela mesma; um agarre (30) conectado de forma operacional ao sensor ultrassónico (28) de modo que o agarre (30) e o sensor ultrassónico (28) sejam movidos em conjunto, no qual o agarre (30) é configurado para se conformar a e suportar a palma da mão de um operador de modo que a força aplicada ao aparelho de inspeção não destrutiva (22) pelo operador seja transferida através do agarre (30) para o sensor ultrassónico (28); e uma interface de comunicação (42) compreendendo um receptor configurado para receber um marcador indicativo do local a ser inspecionado, o marcador sendo projetado para sobre a peça de trabalho (24) por um sistema de posicionamento (44) e para confirmar alinhamento com o marcador de modo a indicar que o aparelho de inspeção seja adequadamente localizado em relação à peça de trabalho (24).

2. Aparelho de inspeção não destrutiva (22), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente uma pluralidade de agarres (30) configurados para se conformar à palma da mão de diferentes operadores respectivos, no qual a pluralidade de agarres (30) é conectada de forma intercambiável ao sensor ultrassónico (28).

3. Aparelho de inspeção não destrutiva (22), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o agarre (30) compreende uma parte de gel configurada para se conformar à palma da mão do operador.

4. Aparelho de inspeção não destrutiva (22), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o agarre (30) compreende pelo menos um elemento de entrada (38) configurado para ser acionado pelo operador.

5. Aparelho de inspeção não destrutiva (22), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a interface de comunicação (42) é configurada para receber sinais de posicionamento que definem o local do aparelho de inspeção não destrutiva (22).

6. Método para inspecionar de forma não destrutiva uma peça de trabalho (24) caracterizado pelo fato de compreender: iluminar uma peça de trabalho (24) com um ou mais marcadores, um marcador indicando um local da peça de trabalho a ser inspecionado; colocar um sensor ultrassónico (28) em contato operacional com a peça de trabalho (24); suportar a palma da mão de um operador com um agarre (30) que é conectado de forma operacional ao sensor ultrassónico (28); comunicar com um sistema de posicionamento (44) para receber o marcador indicativo do local a ser inspecionado e confirmar localização adequada do sensor ultrassónico (28); emitir sinais ultrassónicos a partir do sensor ultrassónico (28) para dentro da peça de trabalho (24); receber sinais de retorno em resposta aos sinais ultrassónicos emitidos pelo mesmo; e mover o agarre (30) e o sensor ultrassónico (28) em conjunto em resposta à força aplicada ao agarre (30) pelo operador que é transferida através do agarre (30) para o sensor ultrassónico (28).

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por compreender adicionalmente a substituição do agarre (30) com outro agarre (30) configurado para se conformar à palma de um operador diferente.

8. Método, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que o agarre (30) compreende um elemento de entrada (38), e no qual o método compreende adicionalmente o recebimento de uma indicação do elemento de entrada (38) com relação ao acionamento do elemento de entrada (38) pelo operador.

9. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a comunicação com o sistema de posicionamento (44) compreende receber sinais de posicionamento que definem a localização do aparelho de inspeção não destrutiva (22).