BR102015019131B1 - Sistema, e, método para instalar uma estrutura de material compósito sob teste - Google Patents

Abstract

SISTEMA, E, MÉTODO Um método é provido que inclui o estabelecimento de uma estrutura de material compósito sob teste (SUT) entre uma bobina de transmissão e uma bobina de recepção. A bobina de transmissão á acionada com um sinal de RF sobre uma pluralidade de frequências, assim levando a bobina de transmissão a produzir um campo magnético que, por acoplamento magnético através da SUT, induz uma voltagem na bobina de recepção. A voltagem na bobina de recepção é medida e, a partir da voltagem, uma medição de atenuação do sinal de RF causada pela SUT entre a bobina de transmissão e bobina de recepção é produzida. E uma condutividade eficaz da SUT é calculada a partir da medição de atenuação.

Description

CAMPO TECNOLÓGICO

[001] A presente descrição refere-se geralmente a um teste não destrutivo (NDT) e, em particular, a um NDT de um painel ou parte com material compósito que tem propriedades eletricamente condutivas, como um plástico reforçado com fibra de carbono (CFRP), compósito de fibra de boro, compósito dielétrico modificado com ingredientes condutivos, ou híbridos com pelo menos uma camada eletricamente condutiva.

FUNDAMENTOS

[002] Estruturas de aeronaves de alumínio convencionais tipicamente têm proteção inerente contra relâmpagos. Uma estrutura de película de alumínio tem propriedades de material uniformes e previsíveis, incluindo as propriedades elétricas. A condutividade elétrica impacta os efeitos eletromagnéticos (EME), tais como relâmpagos, blindagem, estática de precipitação e desempenho eletrostático. A elevada condutividade de alumínio proporciona uma blindagem inerente. Assim, correntes são conduzidas para estrutura externa, e não em estruturas e sistemas internos, reduzindo a necessidade de recursos adicionais de proteção, como blindagem para cabos ou selantes de tanque de combustível que contém faíscas. Proteção contra a perfuração da película por um relâmpago pode ser assegurada apenas dimensionando a espessura da película de alumínio. Em áreas da estrutura da aeronave convencionais, onde a película é eletricamente não condutiva, tal como radomes e carenagens aerodinâmicas, barramentos de metal podem ser aplicados à superfície exterior para dirigir as correntes de relâmpagos para a estrutura de alumínio. Folhas finas de metal dilatado, malhas de arame tecidas e formas de fios entrelaçados para proteção contra relâmpagos são frequentemente curadas juntas em um compósito como uma camada protetora para evitar que o relâmpago perfure a peça e/ou para fornecer blindagem eletromagnética.

[003] Proporcionar proteção contra relâmpagos para a estrutura de material compósito eletricamente condutivo, tal como plástico reforçado com fibra de carbono (CFRP), é muito mais difícil e complicado do que para a estrutura típica de alumínio. Compósitos condutivos não são homogêneos e são consideravelmente menos condutivos do que o alumínio. A condutividade de estruturas de materiais compósitos condutivos, como painéis de CFRP, pode, portanto, ser um parâmetro importante para determinar o desempenho do compósito durante as descargas atmosféricas. Em um outro contexto, a condutividade pode ser um parâmetro importante a conhecer no processo de aquecimento por indução envolvendo estas estruturas. Condutividade e espessura também determinam as características de blindagem. Diferentes frequências correspondem a diferentes tipos de blindagem.

[004] Para uma estrutura de material compósito de múltiplas dobras, pode ser desejável conhecer a condutividade da estrutura nas direções da dobra, transversal à dobra e entre as dobras. A condutividade entre as dobras pode ser particularmente importante porque pode dirigir o desempenho do relâmpago em termos de fulgor da borda e produção de faíscas fixas. Para aquecimento por indução, conhecimento da condutividade interdobras pode indicar pontos locais de calor.

[005] Técnicas existem atualmente para medição da condutividade interdobras de uma estrutura de material compósito. Em uma técnica, condutividade interdobras pode ser medida com medições de pulsos de corrente em várias amostras de uma estrutura de amostra. Esta técnica requer um contato elétrico direto com a amostra e pode ser demorada para preparar as amostras. Além disso, o próprio teste requer uma quantidade significativa de tempo. Diferentes estruturas de amostra com frequência produzem diferentes condutividades interdobras, mas não se sabe se isto se deve a variações na amostra de teste, ou do próprio teste. A técnica atual requer usinagem, lixamento e deposição das estruturas de amostras em amostra pequenas, de tolerância próxima; e depois as estruturas serem testadas, elas não podem ser usadas de novo. É um processo longo e laborioso para caracterizar a condutividade interdobras para uma nova estrutura de material compósito. Os valores medidos precisam ser corrigidos para resistência de contato.

[006] Também não existe nenhum método confiável para monitorar a degradação por corrosão para alguns tipos de amostras, quando submetidas a condicionamento ambiental. As técnicas existentes requerem o seu toque com uma sonda, tipicamente depois de lixar através da camada de resina em compósitos. Isto pode levar a uma maior degradação do que se a amostra fosse deixada completamente intacta ao longo de todo o condicionamento. Isto é especialmente problemático para pulverização com sal que requer a verificação de amostras em intervalos regulares como o lixamento cria um trajeto de água que pode acelerar a corrosão. A cura conjunta ou estabelecimento de recursos especiais para a sonda tocar em vez de lixar, muda o artigo de teste. Portanto, pode ser desejável dispor de um sistema e método que leve em conta pelo menos alguns dos aspectos discutidos acima, bem como possivelmente, outros aspectos.

BREVE SUMÁRIO

[007] As implementações de exemplo da presente descrição são geralmente dirigidas a um sistema e método aperfeiçoados para testes não destrutivos (NDT) de uma estrutura de material compósito com, pelo menos, uma camada eletricamente condutiva ou característica que forma uma estrutura cuja condutividade elétrica pode ser anisotrópica. Um painel de plástico reforçado com fibra de carbono (CFRP) é um exemplo de uma estrutura apropriada, embora existam outros. O sistema e método evitam destruir ou de outro modo modificar a estrutura. E, além disso, o sistema e método podem permitir avaliações em serviço para manutenção e reparo de peças ou outras estruturas em que pode haver um acesso adequado.

[008] O sistema pode incluir um par de bobinas em que uma estrutura sob teste (SUT) (por exemplo, painel de CFRP) pode ser colocada entre as mesmas. Uma das bobinas pode ser acionada com uma fonte sobre uma faixa ampla de frequências, e podem ser efetuadas medições da tensão sobre a outra bobina. A eficácia da blindagem da SUT pode ser medir a eficácia de blindagem e, consequentemente, calcular sua condutividade elétrica. Em alguns exemplos, tal como no caso de um SUT de múltiplas dobras, as medições podem ser tomadas com conjuntos de bobinas de tamanhos diferentes. Porque a condutividade na direção interdobras tem uma escala diferente do que na direção da dobra, as respostas de diferentes tamanhos de bobina podem ser usadas para determinar a condutividade interdobras.

[009] De acordo com um aspecto de implementações de exemplo, um método é provido que inclui instalar uma estrutura de material compósito sob teste (SUT), entre uma bobina de transmissão e uma bobina de recepção. O método inclui acionar a bobina de transmissão com um sinal de radiofrequência (RF) sobre uma pluralidade de frequências, assim levando a bobina de transmissão a produzir um campo magnético que, por acoplamento magnético, através de SUT, induz uma tensão na bobina de recepção. O método inclui a medição da tensão na bobina de recepção, e a partir da tensão, produzir uma medição de atenuação do sinal de RF sobre a pluralidade de frequências causadas pela SUT entre a bobina de transmissão e bobina de recepção. E o método inclui calcular uma condutividade eficaz da SUT a partir da medição da atenuação.

[0010] Em alguns exemplos, a condutividade eficaz tem componentes em respectivos eixos geométricos ortogonais de um sistema de coordenadas globais. Nestes exemplos, o cálculo da condutividade eficaz inclui calcular especificamente um ou mais dos componentes, tais como de um modo incluindo realizar uma análise de elemento finito de acordo com um modelo de elementos finitos de um arranjo incluindo a bobina de transmissão e bobina de recepção, e a SUT entre as mesmas.

[0011] Em alguns exemplos, a SUT tem superfícies principais opostas paralelas à bobina de transmissão e bobina de recepção, e os componentes da condutividade eficaz incluem um primeiro componente paralelo às superfícies principais da SUT. Nestes exemplos, calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui calcular especificamente o primeiro componente.

[0012] Em alguns exemplos, a SUT tem incrustadas fibras orientadas paralelas a um eixo geométrico principal de um sistema de coordenadas locais. Nestes exemplos, calcular especificamente um ou mais dos componentes do cálculo inclui calcular especificamente um ou mais dos componentes além de qualquer desvio angular do eixo geométrico principal do sistema de coordenadas locais a partir de um correspondente dos respectivos eixos geométricos ortogonais do sistema de coordenadas globais.

[0013] Em alguns outros exemplos, a SUT é uma estrutura de múltiplas dobras incluindo uma primeira dobra com fibras incrustadas orientadas paralelas a um primeiro eixo geométrico principal de um primeiro sistema de coordenadas locais, e uma segunda dobra com fibras incrustadas orientadas paralelas a um segundo eixo geométrico principal de um segundo sistema de coordenadas locais. Nestes outros exemplos, calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui calcular especificamente um ou mais dos componentes adicionais a partir de qualquer desvio angular de cada um do primeiro eixo geométrico principal do primeiro sistema de coordenadas locais e segundo eixo geométrico principal do segundo sistema de coordenadas locais a partir do correspondente dos eixos geométricos ortogonais respectivos do sistema de coordenadas globais.

[0014] Em alguns exemplos, a bobina de transmissão e bobina de recepção formam um arranjo. Nestes exemplos, o estabelecimento, acionamento e medição são realizadas para um primeiro arranjo, na qual a bobina de transmissão e bobina de recepção tem um primeiro diâmetro para produzir uma primeira medição de atenuação. O estabelecimento, acionamento e medição são repetidas para um segundo arranjo em que a bobina de transmissão e bobina de recepção têm um segundo diâmetro diferente, para produzir uma segunda medição de atenuação. Calculando especificamente um ou mais dos componentes, então, inclui calcular especificamente um ou mais dos componentes a partir da primeira medição de atenuação e segunda medição de atenuação. Aqui, uma análise de elementos finitos para calcular especificamente um ou mais dos componentes pode ser realizada de acordo com modelos de elementos finitos do primeiro arranjo e segundo arranjo, cada uma com a SUT entre as mesmas.

[0015] Em outros aspectos de implementações de exemplos, um sistema é fornecido para teste não destrutivo de uma SUT. As características, funções e vantagens aqui discutidas podem ser alcançadas de forma independente em várias implementações de exemplo ou podem ser combinadas em ainda outras implementações de exemplo cujos outros detalhes podem ser vistos com referência à seguinte descrição e desenhos.

BREVE DESCRIÇÃO DO(S) DESENHO(S)

[0016] Tendo assim descrito as implementações de exemplo da descrição em termos gerais, será agora feita referência aos desenhos anexos, que não foram necessariamente desenhados em escala, e em que:

[0017] Figura 1 é uma ilustração de um sistema de acordo com implementações de exemplo da presente descrição;

[0018] Figura 2 é um gráfico ilustrando a atenuação sobre a faixa de frequência desejada em vários contextos diferentes, de acordo com implementações de exemplo;

[0019] As Figuras 3 e 4 ilustram um modelo de elemento finito bidimensional, axialmente simétrico em dois contextos, de acordo com implementações de exemplo;

[0020] Figura 5 ilustra um exemplo de uma estrutura de múltiplas dobras que pode corresponder a uma estrutura sob teste (SUT), de acordo com algumas implementações de exemplo;

[0021] Figura 6 ilustra uma estrutura que pode corresponder a uma SUT ou dobra de uma SUT de múltiplas dobras, de acordo com algumas implementações de exemplo;

[0022] As Figuras 7A e 7B ilustram arranjos de bobinas eletromagnéticas de transmissão e recepção de diâmetros respectivos, diferentes, de acordo com algumas implementações de exemplo;

[0023] Figura 8 é um fluxograma ilustrando várias etapas de um método de acordo com algumas implementações de exemplo; e

[0024] Figura 9 ilustra um aparelho que, de acordo com alguns exemplos, pode ser configurado para implementar, pelo menos parcialmente, um sistema de análise do sistema da Figura 1.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0025] Algumas implementações da presente descrição serão agora descritas mais completamente abaixo com referência aos desenhos em anexo, em que algumas, mas não todas as implementações da descrição são mostrados. De fato, várias implementações da descrição podem ser realizadas de muitas formas diferentes e não devem ser interpretadas como limitadas às implementações aqui especificadas; ao contrário, essas implementações de exemplo são dadas para que esta descrição seja minuciosa e completa, e irão transmitir totalmente o âmbito da descrição para os versados na técnica. Por exemplo, salvo indicado de outro modo, a referência a algo como sendo um primeiro, segundo ou similar não deve ser interpretada como implicando uma ordem particular. Além disso, algum aspecto pode ser descrito como estando acima de outro, (salvo se indicado de outro modo) mas pode, ao contrário, estar abaixo, e vice-versa; e similarmente, algo descrito como estando à esquerda de alguma outra coisa pode, ao contrário, estar à direita e vice-versa. Números de referência similares se referem aos mesmos elementos o tendo todo.

[0026] Figura 1 ilustra um sistema 100 de acordo com várias implementações de exemplo da presente descrição. O sistema pode ser para um teste não destrutivo de uma estrutura de material compósito condutivo com condutividade anisotrópica. A estrutura pode ter uma geometria controlada, tal como no caso de um painel de plástico reforçado com fibra de carbono (CFRP). Outros exemplos de estruturas apropriadas incluem camadas metalizadas que podem ser cocuradas com ou fixadas a substratos dielétricos ou substratos condutivos. Estas camadas metalizadas, como fibras revestidas de níquel, arame entrelaçado, folhas expandidas, apliques condutivos, e similares. Estas e estruturas similares podem ser caracterizadas tanto por suas propriedades de áreas de extensão como a condutividade de suas emendas.

[0027] Como mostrado, o sistema pode incluir um arranjo incluindo uma bobina eletromagnética de transmissão 102 e uma bobina eletromagnética de recepção104 (uma bobina eletromagnética por vezes simplesmente referida como uma bobina). Em alguns exemplos, as bobinas de transmissão e recepção podem ser bobinas de 50 voltas, e podem ser espaçadas afastadas de uma distância inferior ou igual ao raio das bobinas. Por exemplo, bobinas de transmissão e recepção, com um raio de aproximadamente 6,35 cm (2,5 polegadas) (diâmetro de cerca de 12,7 cm (5 polegadas) podem ser espaçadas entre si em uma distância inferior ou igual a cerca de 6,35 cm (2,5 polegadas).

[0028] As bobinas de transmissão e recepção 102, 104 podem ser configuradas para receber uma estrutura sob teste (SUT) 106 entre as mesmas, com a SUT, em alguns exemplos, sendo um caso ilustrativo específico da estrutura de material compósito condutivo sofrendo um teste não destrutivo. Em alguns exemplos, a SUT pode ser recebida entre as bobinas de tal modo que a SUT não entra fisicamente em contato com qualquer uma das bobinas. No caso de um painel de CFRP, a SUT de alguns exemplos pode ter uma espessura entre cerca de 0,15 cm e 2,54 cm (1/16 de polegada e 1 polegada).

[0029] As bobinas de transmissão e recepção 102, 104 podem ser acopladas a um gerador de sinal 108, e um par de receptores 110, 112 e o circuito de processamento de sinal, que, em alguns exemplos, podem ser fornecidos por um analisador de rede 114. Em alguns exemplos, a bobina de transmissão pode ser acoplada ao gerador de sinal por um adaptador tipo banana-a-BNC 116, e um dos pares de receptores por uma sonda de corrente apropriada 118. Similarmente, em alguns exemplos, a bobina de recepção pode ser acoplada ao outro dos pares de receptores por um adaptador tipo banana-a-BNC 120. As implementações de exemplo apropriadas da presente descrição podem ser descritas abaixo no contexto do analisador de rede, incluindo o gerador de sinal, e um par de receptores e circuitos de processamento de sinal. Deve ser entendido, no entanto, que qualquer um ou mais dos respectivos componentes pode ser componente independente, e que um analisador de rede pode não ser necessário.

[0030] O gerador de sinal 108 acoplado à bobina de transmissão 102 pode ser configurado para gerar um sinal de radiofrequência (RF) através de uma pluralidade de frequências em uma faixa de frequência desejada, como 100 Hz a 10 MHz. O gerador de sinal pode, assim, acionar a bobina de transmissão com o sinal de RF através da pluralidade de frequências. O sinal de RF pode estar na forma de uma corrente através da bobina de transmissão (medida em um dos receptores mostrados como canal R), e levar a bobina de transmissão a produzir um campo magnético que, por acoplamento magnético, através da SUT 106, induz uma tensão na bobina de recepção 104 (medida no outro dos receptores mostrados como canal A). O par de receptores 110, 112 e circuito de processamento de sinal acoplado às bobinas de transmissão e recepção pode ser configurado para medir a tensão (VA) na bobina de recepção dividida pela corrente (/IR) através da bobina de transmissão (VA/IR).

[0031] Em alguns exemplos, antes de medir a SUT 106, o sistema 100 pode ser calibrado sobre a faixa de frequência desejada sem uma estrutura entre as bobinas de transmissão e recepção 102, 104, e, assim, remover as respostas dependentes de frequência que não podem ser relacionados com a SUT, como a resposta de frequência de bobinas de transmissão e recepção 102, 104 ou sonda de corrente 118. A este respeito, o processo de operação do sistema similar ao acima pode ser realizado, mas sem uma estrutura entre as bobinas, e uma medição da tensão (V1) na bobina de recepção pode ser produzida. Uma estrutura de metal não magnético altamente condutiva, tal como um painel de alumínio, pode então ser recebida entre as bobinas, e o processo repetido para produzir uma medição da tensão (Vpainel) na bobina de recepção, que pode então ser referida para a medição de calibração (Vpainel/V1).

[0032] Em alguns exemplos, a estrutura não magnética, altamente condutiva, pode ser eletricamente espessa (por exemplo, espessura com mais de três profundidades de película), e atenuar significativamente os campos que se difundem através da estrutura. A estrutura não magnética, altamente condutiva, pode ser eletricamente mais espessa do que a SUT 106, de modo que a atenuação medida da SUT pode ser delimitada pela atenuação medida da estrutura não magnética, altamente condutiva (ligada por atenuação elevada), e a atenuação medida sem qualquer estrutura (ligada por atenuação baixa). A atenuação medida da estrutura não magnética, altamente condutiva, pode ser limitada pelos campos que envolvem as bordas da estrutura, e servem como um piso de ruído para a medição da SUT.

[0033] O par de receptores 110, 112 e circuito de processamento de sinal do analisador de rede 114 pode produzir uma medição da atenuação do sinal de RF sobre da pluralidade de frequências causadas pela SUT 106 entre as bobinas de transmissão e recepção 102, 104. A Figura 2 é um gráfico que ilustra a atenuação sobre a faixa de frequência desejada em vários contextos diferentes, de acordo com implementações de exemplo da presente descrição. Isto é, o gráfico ilustra medições de atenuação no contexto do sistema sem uma estrutura entre as bobinas, e em contextos do sistema com várias estruturas entre as bobinas, incluindo um painel de alumínio não magnético, altamente condutivo, um painel de CFRP quase-isotrópico e um painel de CFRP unidirecional. A medição da atenuação para o painel de alumínio é baixa e pode parecer como ruído (ligado com elevada atenuação), enquanto que, no contexto do sistema sem uma estrutura entre as bobinas é de cerca de 0 dB em toda a faixa de frequência desejada (ligado com baixa atenuação).

[0034] A medição da atenuação do sinal de RF pode refletir atenuação do campo magnético produzido pela bobina de transmissão 102, como uma função de frequência. A atenuação pode ser uma função de condutividade eficaz (oefic.), frequência (o), permeabilidade magnética (μ) e espessura (t) da SUT, ou notacionalmente:

[0035] Em alguns exemplos, a SUT 106 pode ser não-magnética e ter uma permeabilidade relativa de cerca de um (μr ~ 1). A frequência (o) e espessura (t) da SUT podem ser conhecidas e, assim, um valor para a condutividade eficaz (oefic.) da SUT pode ser calculada a partir da medição da atenuação.

[0036] Para calcular a condutividade eficaz em alguns exemplos, o circuito de processamento de sinal ou talvez, mais geralmente, o analisador de rede 114 pode ser acoplado a um sistema de análise 122. A atenuação pode ser uma função da condutividade eficaz. E o sistema de análise pode ser configurado para calcular condutividade eficaz da SUT a partir da medição da atenuação, como em um modo incluindo o sistema de análise sendo configurado para executar uma análise de elemento finito de acordo com um modelo de elemento finito do arranjo de bobinas de transmissão e recepção 102, 104 e SUT 106 entre as mesmas.

[0037] Figuras 3 e 4 ilustram um modelo de elemento finito bidimensional, axialmente simétrico 300 em dois contextos, de acordo com as implementações de exemplo da presente descrição. O modelo mostra as bobinas de transmissão e recepção 302, 304. Figura 3 ilustra a bobina de transmissão acionada por um sinal de RF em uma frequência, e mostra as linhas de fluxo de campo magnético a partir da bobina de transmissão, sem uma estrutura entre a bobinas de transmissão e recepção. Figura 4 ilustra o mesmo modelo com uma SUT 402 entre as bobinas, com perturbação óbvia para as linhas de campo magnético. A tensão induzida na bobina de recepção pode representar a ligação de fluxo de campo magnético, o que pode ser visto como reduzido pela SUT.

[0038] Em alguns exemplos, a condutividade eficaz da SUT 106 tem componentes em eixos geométricos ortogonais respectivos de um sistema de coordenadas globais (x, y, z), e o sistema de análise 122 pode ser configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes. A SUT pode ter superfícies principais opostas paralelas às bobinas de transmissão e recepção 102, 104, e os componentes da condutividade eficaz podem incluir um primeiro componente paralelo às superfícies principais da SUT. O(s) componente(s) especificamente calculado(s) pode(m) então incluir pelo menos este primeiro componente que, no contexto de uma SUT de múltiplas dobras, pode ser o componente de interdobras da condutividade eficaz.

[0039] Figura 5 ilustra um exemplo de uma estrutura de múltiplas dobras 500 incluindo primeira e segunda dobras 500A, 500B. A estrutura da Figura 5 pode, em alguns exemplos, corresponder à SUT 106 da Figura 1, e é ilustrada com referência ao sistema de coordenadas globais que, em alguns exemplos, pode se relacionar ao campo elétrico que acompanha o campo magnético produzido pela bobina de transmissão 102 e incidente sobre a SUT. Figura 6 ilustra um exemplo de uma estrutura 600 que pode corresponder a uma SUT ou SUT de múltiplas dobras, como a SUT 106 (ou dobra da mesma) da Figura 1, e com referência a um sistema de coordenadas locais (mostrado como coordenadas principais) da SUT / dobra .

[0040] Como também mostrado nas Figuras 5 e 6, a estrutura 500, 600 pode incluir fibras incrustadas 502, 602 orientadas paralelas a um eixo geométrico principal (por exemplo, eixo geométrico x') do sistema de coordenadas locais (x', y ', z') da SUT/camada. Em alguns exemplos, os eixos geométricos principais das diferentes dobras de uma SUT de múltiplas dobras podem ser iguais ou diferentes, e o sistema de coordenadas locais de um ou ambos pode ter um desvio angular (Φ) a partir do sistema de coordenadas globais. Na Figura 5, as fibras e, assim, o primeiro eixo geométrico principal da primeira dobra 500a pode ser alinhado com o sistema de coordenadas globais (Φ = 0°), enquanto que as fibras e, assim, o segundo eixo geométrico principal da segunda dobra 500b pode ser desviado a partir do sistema de coordenadas globais (Φ = 90 °). Em alguns exemplos, então, o sistema de análise 122 pode ser configurado para calcular especificamente componente(s) da condutividade eficaz ainda a partir de qualquer desvio angular do eixo geométrico principal (por exemplo, eixo geométrico x') do sistema de coordenadas locais da SUT / dobra a partir de um correspondente dos respectivos eixos geométricos ortogonais (por exemplo, eixo geométrico - x) do sistema de coordenadas globais.

[0041] A condutividade eficaz de uma SUT 106 de acordo com as implementações de exemplo podem ser representada como a seguir:

em que E representa a grandeza de um campo elétrico gerado na SUT, e J representa a grandeza da densidade de corrente na SUT. A condutividade eficaz, campo elétrico e densidade de corrente podem também ser representados pelos seus componentes em forma de matriz como a seguir:

[0042] Ainda mais, para uma SUT de múltiplas dobras, não homogênea, cada uma das dobras pode ter uma matriz de condutividade, como a seguir:

[0043] Em casos ilustrativos em que o sistema de coordenadas globais se alinha com o eixo geométrico principal da SUT 106 ou dobra de uma SUT de múltiplas dobras, se se assumir que o campo elétrico incidente não tem um componente de eixo geométrico-z, a matriz de condutividade pode ser expressa como:

[0044] Em outros casos ilustrativos em que o sistema de coordenadas globais não se alinha com o eixo geométrico principal da SUT / dobra,

e a matriz de condutividade pode ser girada por um ângulo Φ para eliminar os termos cruzados Oxy:

[0045] A matriz de condutividade eficaz para uma SUT / dobra pode assim ser expressa como a seguir:

[0046] A condutividade eficaz de uma SUT de múltiplas dobras pode ser então calculada a partir da equação acima para oefic. como a soma da condutividade eficaz por dobra, cada calculando para qualquer desvio angular do eixo geométrico principal da dobra a partir do sistema de coordenadas globais. Em um exemplo, em que uma SUT de múltiplas dobras inclui dobras orientadas com desvios angulares de Φ = 0°, 90° e +/- 45°, a condutividade eficaz da SUT pode ser calculada como a seguir :

em que n0, n90, n45 e n-45 representam o número de dobras de 0°, dobras de 90°, dobras de 45° e dobras de - 45°, respectivamente.

[0047] O sistema de análise 122 pode utilizar uma ferramenta de análise de elemento finito para calcular o Oefic., o que pode ser particularmente benéfico para unidades mais complexas, tais como campos a partir da bobina de transmissão 102 incidente sobre uma SUT de múltiplas dobras. Um exemplo de uma ferramenta de análise de elemento finito apropriada é COMSOL Multiphysics® (FEMLAB), disponível de COMSOL Inc. de Burlington, Massachusetts. Em alguns exemplos, os componentes da condutividade eficaz de uma única dobra de uma SUT de múltiplas dobras podem ser inseridos na ferramenta de análise de elemento finito, que pode, em seguida, calcular a condutividade eficaz para a combinação de dobras da SUT quando acionada por uma unidade de campo complexo. Em alguns exemplos, a condutividade eficaz na direção do eixo geométrico principal da dobra (por exemplo, oxx) pode ser conhecida, o que deixa apenas dois componentes desconhecidos (oyy, Ozz). Em alguns exemplos, pode ser desejável repetir o procedimento acima para arranjos com bobinas de diferentes diâmetros para produzir expressões múltiplas independentes, a partir das quais múltiplos componentes desconhecidos da condutividade eficaz da SUT 106 podem ser calculados. Como mostrado nas Figuras 7A e 7B, o arranjo pode incluir um primeiro arranjo, em que as bobinas de transmissão e recepção 102a, 104a tem um primeiro diâmetro d1, e um segundo arranjo, em que em que as bobinas de transmissão e recepção 102b, 104b têm um segundo diâmetro d2 diferente. Nestes exemplos, o gerador de sinal 108 pode ser configurado para acionar separadamente a bobina de transmissão do primeiro arranjo e segundo arranjo. Do mesmo modo, o par de receptores 110, 112 e circuito de processamento de sinal pode ser configurado para produzir separadamente uma primeira medição de atenuação do sinal de RF para o primeiro arranjo, e uma segunda medição de atenuação do sinal de RF para o segundo arranjo. O sistema de análise 122 pode então ser configurado para calcular especificamente componente(s) da condutividade eficaz da primeira medição de atenuação e segunda medição de atenuação. Aqui, uma análise de elemento finito para calcular especificamente componente(s) da condutividade eficaz pode ser realizada de acordo com modelos de elemento finito do primeiro arranjo e segundo arranjo.

[0048] Além do aspecto acima envolvendo conjuntos múltiplos de bobinas 102, 104, referência é retornada à Figura 5, que também ilustra o trajeto da corrente parasita e entre a primeira e a segunda dobras 500a, 500b, que podem ser induzidas na estrutura de múltiplas dobras 500, e, então, separadamente, o mesmo trajeto de corrente com dimensões para isso. Também, para facilidade de explicação, um trajeto de corrente quadrada pode ser assumido, embora o trajeto da corrente possa ser mais circular. Em SUTs como esta, pode ser mostrado que a condutividade eficaz (oefic.) não será dimensionada com o tamanho do trajeto de corrente. Assim, usar dois conjuntos de bobinas de diferentes diâmetros pode gerar duas equações independentes para as quais as duas incógnitas, Oyy e Ozz podem ser calculadas.

[0049] Na estrutura de múltiplas dobras 500 de um comprimento conhecido (L), largura (w) e espessura (t), o fluxo de corrente na primeira dobra 500a podem espalhar-se para fora da largura da estrutura, de modo que a resistência na direção x pode ser a seguinte:

onde x1, y1 e Δt representam as dimensões do trajeto de corrente nas direções x, y e z, respectivamente.

[0050] Ao atingir o seu ponto mais afastado na direção x na primeira dobra 500a, a corrente pode tentar fluir na direção y na primeira dobra, mas a condutividade dirigida y pode ser suficientemente grande para que a corrente ao contrário escoe da primeira dobra para a segunda dobra 500b na direção z. Embora a condutividade dirigida z seja muitas vezes a mais baixa, a distância (t) que a corrente deve passar é frequentemente muito pequena. Isto pode levar à transição da corrente entre dobras e fluindo ao longo do eixo geométrico principal da segunda dobra, em oposição ao restante da primeira dobra e fluindo na direção y perpendicular ao eixo geométrico principal.

[0051] A resistência na direção z pode ser expressada como:

[0052] A resistência na segunda dobra 500b (uma dobra a 90o) pode ser expressada em um modo similar à resistência na primeira dobra 500a, como a seguir:

em que Oxx aqui é a condutividade eficaz no eixo geométrico principal da segunda dobra. E a resistência total para o circuito pode ser então expressada como:

[0053] Para um percurso de corrente quadrada para uma estrutura quadrada de 500, em que L = W = x1 e y1, Rx e Ry podem escalonar como (x1/x1), assim o aumento do tamanho do circuito de corrente não pode mudar apreciavelmente Rx e Ry. No entanto, como Rz é escalonado como (1/w * L), assim aumentando o tamanho do circuito, pode ter um impacto significativo sobre Rz. Para dois diferentes conjuntos de bobinas de transmissão e recepção 102, 104 de diâmetros diferentes, então, RTotal não escalona proporcionalmente com o tamanho do trajeto de corrente. Tamanhos diferentes de bobina podem, portanto, produzir dois valores diferentes para RTotal a partir dos quais o valor da condutividade nas direções y e z (Oyy, Ozz) pode ser calculado.

[0054] Campos a partir das bobinas de transmissão e recepção 102, 104 e sua interação com a SUT 106 podem ser complicados, o que pode criar dificuldades em analiticamente resolver o problema. Como sugerido acima, então, o sistema de análise 122 pode resolver o fluxo de corrente parasita eletromagnética em SUT usando uma ferramenta de análise de elemento finito, como COMSOL, que pode manipular as complexidades geométricas. A matriz de condutividade tem três incógnitas para seus componentes de eixo geométrico ortogonal (OΠ, Oyy, ozz), mas um destes componentes (por exemplo, Oxx) pode realmente ser conhecido - reduzindo assim a complexidade do problema a duas incógnitas (Oyy, Ozz). Valores para essas incógnitas podem ser assumidos até Oefic. medida poder ser correspondido.

[0055] Em alguns exemplos, a geometria da SUT 106, como a sua espessura, ou a espessura das suas dobras, no caso de uma SUT de múltiplas dobras, o número e direções das dobras, e similares, podem ser bem conhecidos e bem controlados. Um modelo apropriado de elementos finitos pode ser executado sobre de uma pluralidade de frequências na faixa de frequência desejada, com bobinas de transmissão e recepção fixas 102, 104 acionadas com uma corrente de sinal de RF conhecida. O analisador de rede 114 pode calcular a ligação do fluxo magnético na bobina de recepção (calculando a atenuação para o painel desconhecido), que pode ser usado para calcular a tensão da bobina de recepção. O sistema de análise 122 pode modelar o arranjo para vários conjuntos múltiplos de bobinas de diferentes diâmetros, e calcular ou de outra forma ajustar valores para Oyy e Ozz para corresponder aos resultados de medições.

[0056] Figura 8 é um fluxograma ilustrando várias etapas de um método 800 de acordo com algumas implementações de exemplo da presente descrição. Como se mostra no bloco 802, o método pode incluir o estabelecimento de um arranjo incluindo uma SUT 106 entre as bobinas de transmissão e recepção 102, 104, com a SUT sendo uma estrutura de material compósito condutivo com condutividade anisotrópica. O método pode incluir acionar a bobina de transmissão com um sinal de RF através de uma pluralidade de frequências, como mostrado no bloco 804. O sinal de RF pode estar na forma de uma corrente através da bobina de transmissão, o que pode levar a bobina de transmissão a produzir um campo magnético que, por acoplamento magnético, através da SUT, induz uma tensão na bobina de recepção. O método pode incluir medição da tensão na bobina de recepção dividida pela corrente através da bobina de transmissão, como mostrado no bloco 806. Isto produz uma medição de atenuação do sinal de RF sobre a pluralidade de frequências causadas pela SUT entre as bobinas de transmissão e recepção. Em alguns exemplos, estas etapas podem ser repetidas para primeira e segundo arranjos em que as bobinas de transmissão e recepção tem primeiro e segundo diâmetros, diferente, para produzir respectivamente primeira e segunda medições de atenuação, como mostrado no bloco 808. E o método pode incluir calcular condutividade eficaz da SUT a partir da medição da atenuação (ou primeira e segunda medições de atenuação), com a atenuação sendo uma função da condutividade eficaz, como mostrado no bloco 810.

[0057] De acordo com implementações de exemplo, a condutividade eficaz de uma SUT 106 pode ser calculada como um valor absoluto ou uma mudança relativa na condutividade eficaz para a SUT, e pode ser útil em vários contextos. Por exemplo, a condutividade eficaz de uma SUT pode ser calculada em intervalos regulares sendo está sendo ambientalmente condicionada. Particularmente quando apenas triando as estruturas de materiais, pode ser mais eficaz do ponto de vista do custo simplesmente traçar as medições com um conjunto de bobinas de transmissão e recepção 102, 104 para monitorar a diferença relativa ao longo do tempo. Na conclusão do condicionamento ambiental, exemplos ilustrados da estrutura do material podem ser pesados, destrutivamente inspecionados e medidos usando medições de condutividade tradicionais para melhor compreender o valor de implementações de exemplo. Estas mudanças na condutividade eficaz podem então estar correlacionadas à corrosão, fissuras ou outros mecanismos de degradação, e usadas para testes futuros.

[0058] Em outros exemplos em que uma estrutura de material está sendo qualificada para uma aplicação específica, uma abordagem de algoritmo mais sofisticado e medições a partir de vários conjuntos de bobinas de transmissão e recepção 102, 104 pode ser benéfica para otimizar o projeto de blindagem e/ou proteção de relâmpagos.

[0059] Considerar compósitos metalizadas pintados, que é um tipo particular de estrutura de material sem modo confiável conhecido para monitorar a condutividade durante condicionamento com umidade sem comprometer sua integridade. Em outros casos, exemplos de tipos de estruturas de materiais para proteção contra relâmpagos, cuja condutividade é com frequência um desafio para caracterizar, incluem panos tecidos de metal, folhas expandidas e tecido de arame entrelaçado (fios de metal combinados com tecido de carbono). Estes podem ser ligados ou curados juntos com compósitos. Eles têm alguma forma de resina sobre o exterior do veículo aéreo ou espacial que proporciona uma superfície lisa para a pintura e alguma proteção ambiental. As técnicas tradicionais de medição de resistência exigem lixar através da camada de resina protetora para alcançar o metal de modo a obter uma medição confiável. Este lixar da camada de resina, bem como a remoção da tinta no topo resina, compromete o teste. Deixando fita ou tinta fora das bordas para permitir o acesso da sonda também compromete a amostra. Muitas técnicas diferentes foram tentadas com técnicas de medição resistentes existentes mas nenhum é confiável e de custo eficaz.

[0060] Muitas vezes, um "X" é escrito em casos ilustrativos da estrutura de material para obter um local preferido de corrosão, o que pode ainda complicar o uso de medições de condutividade tradicionais.

[0061] Implementações de exemplo da presente descrição podem ser usadas antes de se iniciar o condicionamento de casos ilustrativos de uma estrutura de material e, então, periodicamente, durante e depois de uma duração prolongada (por exemplo, 3000 horas) de exposição à umidade. As implementações de exemplo podem levar somente um par de minutos para serem feitas, e podem não comprometer a pintura ou resina. As bordas da estrutura podem ser pintadas e/ou gravadas porque não são necessárias sondas. As implementações de exemplo podem ser usadas para caracterizar as duas estruturas sem emendas para caracterizar a área de extensão, e as estruturas emendadas em que o tipo e tamanhos de emendas metálicas são variadas. Emendas tendem a corroer mais do que a área de extensão por isso pode ser importante dimensionar a mesma corretamente com base na degradação esperada. As implementações de exemplo também podem se beneficiar de híbridos metalizados. Em casos em que pelo menos uma camada é condutiva, pode-se obter valor em, pelo menos, medições relativas.

[0062] Está bem estipulado que a condutividade impacta efeitos eletromagnéticos (EME), como relâmpagos, blindagem, e estática de precipitação e desempenho eletrostático. Mesmo conhecendo desempenho relativo de uma estrutura de material pode proporcionar um benefício significativo. A relação entre fissuração e desempenho de EME é menos bem estipulado. As implementações de exemplo podem fornecer um método não intrusivo de custo baixo para avaliar outras variáveis. Implementações de exemplo podem ser usadas em conjunto com ciclos hidrotérmicos para avaliar a micro-fissuração e corrosão. Lixar para fornecer acesso da sonda de proteção à proteção metálica incrustada contra relâmpagos para uma medição de resistência tradicional também pode afetar esses resultados. Similar a testes de umidade, inspeção destrutiva necessária para o teste pode ser usada em conjunto com dados de implementações de exemplo para avaliar o desempenho de um material.

[0063] Outro exemplo onde a comparação relativa entre bobinas de um tamanho pode estipular níveis de teste iniciais para os testes de ignição por relâmpago, particularmente quando já existem dados sobre o mesmo material, mas com uma configuração diferente ou um material similar. Isto pode reduzir o número de amostras e o tempo necessário para fazer o teste.

[0064] De acordo com implementações de exemplo da presente descrição, o sistema de análise 122 pode ser implementado por vários meios, que podem incluir hardware, sozinho ou sob direção de uma ou mais instruções de códigos de programa de computador, instruções de programa ou instruções de código de programa legível por computador executável a partir de um meio de armazenamento legível por computador. Em um exemplo, um ou mais aparelhos podem ser providos, que são configurados para funcionar como ou implementar de outra forma o sistema de análise. Nos exemplos que envolvem mais do que um aparelho, os aparelhos respectivos podem estar conectados a ou de outra forma em comunicação um com o outro em vários diferentes modos, tais como diretamente ou indiretamente via uma rede com fios ou rede sem fios ou similares.

[0065] Figura 9 ilustra um aparelho 900 que, de acordo com alguns exemplos, pode ser configurado para implementar, pelo menos parcialmente, o sistema de análise 122. Geralmente, o aparelho de implementações exemplares da presente descrição pode compreender, incluir, ou ser incorporado em um ou mais dispositivos eletrônicos fixos ou portáteis. Exemplos de dispositivos eletrônicos apropriados incluem um smartphone, computador tipo tablet, computador portátil, computador de mesa, computador estação de trabalho, computador servidor ou similares. O aparelho pode incluir um ou mais de cada um de uma série de componentes, como, por exemplo, um processador 902 conectado a uma memória 904.

[0066] O processador 902 é, geralmente, qualquer peça de hardware de computador que seja capaz de processar informação, como, por exemplo, dados, código de programa legível por computador, ou instruções ou similares (às vezes referidos geralmente como "programas de computador," por exemplo, software, firmware, etc), e/ou outras informações de eletrônica apropriadas. O processador é composto por um conjunto de circuitos eletrônicos alguns dos quais podem ser compactados como um circuito integrado ou vários circuitos integrados interconectados (um circuito integrado, por vezes, mais comumente referido como um "chip"). O processador pode ser configurado para executar programas de computador, que podem ser armazenados a bordo do processador ou de outra forma armazenados na memória 904 (do mesmo ou de outro aparelho).

[0067] O processador 902 pode ser vários processadores, um núcleo de multiprocessador ou algum outro tipo de processador, dependendo da implementação particular. Além disso, o processador pode ser implementado usando vários sistemas de processadores heterogêneos em que um processador principal está presente com um ou mais processadores secundários em um único chip. Como outro exemplo ilustrativo, o processador pode ser um sistema de multiprocessador simétrico contendo múltiplos processadores do mesmo tipo. Em ainda outro exemplo, o processador pode ser obtido como ou de outra forma incluir um ou mais circuitos integrados específicos da aplicação (ASICs), redes de porta programável no campo (FPGAs) ou similares. Assim, embora o processador possa ser capaz de executar um programa de computador para executar uma ou mais funções, o processador dos vários exemplos pode ser capaz de executar uma ou mais funções, sem o auxílio de um programa de computador.

[0068] A memória 904 é, geralmente, qualquer peça de hardware de computador que é capaz de armazenar informação como, por exemplo, dados, programas de computador (por exemplo, o código de programa legível por computador 906) e/ou outra informação apropriada quer em uma base temporária e/ou em uma base permanente. A memória pode incluir memória volátil e/ou não volátil, e pode ser fixa ou amovível. Exemplos de memória apropriados incluem memória de acesso aleatório (RAM), memória somente leitura (ROM), uma unidade de disco rígido, memória flash, um pen drive, um disquete removível de computador, um disco óptico, uma fita magnética ou alguma combinação dos acima. Discos ópticos podem incluir disco compacto - memória somente leitura (CD-ROM), disco compacto - leitura/gravação (CD-R/W), DVD ou similar. Em vários casos, a memória pode ser referida como um meio de armazenamento legível por computador que, como um dispositivo não transitório capaz de armazenar informação, pode distinguir-se dos meios de transmissão legíveis por computador como sinais transitórios eletrônicos capazes de carregar informações de um local para outro. Meio legível por computador como descrito aqui pode, em geral, fazer referência a um meio de armazenamento legível por computador ou meio de transmissão legível por computador. Além da memória 904, o processador 902 pode também ser conectado a uma ou mais interfaces para exibir, transmitir e/ou receber informação. As interfaces podem incluir uma interface de comunicações 908 e/ou uma ou mais interfaces de usuários. A interface de comunicações pode ser configurada para transmitir e/ou receber informação, como para e/ou de outros aparelho(s), rede(s) ou similar. A interface de comunicações pode ser configurada para transmitir e/ou receber informação por meios físicos (linha fixa) e/ou ligações de comunicações sem fios. Exemplos de interfaces de comunicação apropriadas incluem um controlador de interface de rede (NIC), sem fio NIC (WNIC) ou similar.

[0069] As interfaces de usuário podem incluir um visor 910 e/ou uma ou mais interfaces de entrada de usuário 912. O monitor pode ser configurado para apresentar ou de outra forma exibir informações para um usuário, seus exemplos apropriados do qual incluindo um visor de cristal líquido (LCD), visor de diodo emissor de luz (LED), painel de tela de plasma (PDP) ou similar. As interfaces de entrada de usuário podem ser de rede fixa ou sem fios, e podem ser configuradas para receber informação de um usuário dentro do aparelho, tal como para processamento, armazenamento e/ou exibição. Os exemplos apropriados de interfaces de entrada do usuário incluem um microfone, dispositivo de captura de imagem ou vídeo, teclado ou keypad, mouse, joystick, superfície sensível ao toque (por exemplo, touchpad, tela sensível ao toque), sensor biométrico ou similares. As interfaces de usuário podem ainda incluir uma ou mais interfaces para comunicação com periféricos, como impressoras, escaneres ou similares.

[0070] Como indicado acima, as instruções de código do programa podem ser armazenadas na memória e executadas por um processador, para implementar as funções dos sistemas, subsistemas e seus respectivos elementos aqui descritos. Como será apreciado, as instruções de código de programa apropriadas podem ser carregadas sobre um computador ou outro aparelho programável a partir de um meio de armazenamento legível por computador, para produzir uma máquina particular, de tal modo que a máquina particular se torne um meio para implementar as funções aqui especificadas. Estas instruções de código de programa também podem ser armazenadas em um meio de armazenamento legível por computador que pode acionar um computador, um processador ou outro aparelho programável para funcionar de um modo particular, para assim gerar uma máquina particular ou artigo particular de fabricação. As instruções armazenadas no meio de armazenamento legível por computador podem produzir um artigo de fabricação, em que o artigo de fabricação torna-se um meio para implementar funções aqui descritas. As instruções de código de programa podem ser recuperadas a partir de um meio de armazenamento legível por computador e carregadas em um computador, processador ou outro aparelho programável para configurar o computador, processador ou outro aparelho programável para executar operações a serem executadas em ou pelo computador, processador ou outro aparelho programável.

[0071] Recuperação, carregamento e execução das instruções de código de programa podem ser realizados sequencialmente de tal forma que uma instrução é recuperada, carregada e executada de uma vez. Em algumas implementações de exemplo, recuperação, carregamento e/ou execução podem ser realizados em paralelo de tal modo que instruções múltiplas são recuperadas, carregadas, e/ou executadas em conjunto. A execução das instruções de código de programa podem produzir um processo implementado por computador de tal modo que as instruções executadas pelo computador, processador ou outro aparelho programável proporcionem operações para a implementação das funções aqui descritas.

[0072] Mais arranjos alternativas também são descritas de acordo com as seguintes cláusulas: Cláusula 1. Um sistema (100) incluindo uma bobina de transmissão (102) e uma bobina de recepção (104) configuradas para receber uma estrutura de material compósito sob teste (SUT) (106) entre as mesmas; um gerador de sinal (108) configurado para acionar a bobina de transmissão (102) com um sinal de radiofrequência (RF) sobre uma pluralidade de frequências, e assim levar a bobina eletromagnética de transmissão a produzir um campo magnético que por acoplamento magnético através da SUT (106) induz uma tensão na bobina de recepção (104); um par de receptores (110, 112) e circuito de processamento de sinal acoplados à bobina de transmissão (102) e bobina de recepção (104), e configurados para medir a tensão na bobina de recepção (104) e, a partir da tensão, produzir uma medição de atenuação do sinal de RF sobre a pluralidade de frequências causadas pela SUT (106) entre a bobina de transmissão (102) e bobina de recepção (104); e um sistema de análise (122) acoplado ao circuito de processamento de sinal e configurado para calcular uma condutividade eficaz da SUT (106) a partir da medição de atenuação. Cláusula 2. O sistema de Cláusula 1, em que a condutividade eficaz tem componentes em eixos geométricos ortogonais respectivos de um sistema de coordenadas globais, e o sistema de análise (122) sendo configurado para calcular a condutividade eficaz inclui ser configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes. Cláusula 3. O sistema de Cláusula 2, em que a SUT (106) tem superfícies principais opostas paralelas a uma bobina de transmissão (102) e bobina de recepção (104), e os componentes da condutividade eficaz incluem um primeiro componente paralelo às superfícies principais da SUT (106), e em que o sistema de análise (122) sendo configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui ser configurado para calcular especificamente o primeiro componente. Cláusula 4. O sistema de Cláusula 2, em que o sistema de análise (122) sendo configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui ser configurado para realizar uma análise de elemento finito de acordo com um modelo de elemento finito de um arranjo incluindo a bobina de transmissão (102) e bobina de recepção (104), e a SUT (106) recebida entre as mesmas. Cláusula 5. O sistema de Cláusula 2, em que a SUT (106) tem fibras incrustadas orientadas paralelas a um eixo geométrico principal de um sistema de coordenadas locais, e em que o sistema de análise (122) sendo configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui ser configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes além de qualquer um desvio angular do eixo geométrico principal do sistema de coordenadas locais a partir de um correspondente dos eixos geométricos ortogonais respectivos do sistema de coordenadas globais. Cláusula 6. O sistema de Cláusula 5, em que a SUT (106) é uma estrutura de múltiplas dobras incluindo uma primeira dobra com fibras incrustadas orientadas paralelas a um primeiro eixo geométrico principal de um primeiro sistema de coordenadas locais, e uma segunda dobra com fibras incrustadas orientadas paralelas a um segundo eixo geométrico principal de um segundo sistema de coordenadas locais, e em que o sistema de análise (122) sendo configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui ser configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes além de qualquer um desvio angular de cada um do primeiro eixo geométrico principal do primeiro sistema de coordenadas locais e segundo eixo geométrico principal do segundo sistema de coordenadas locais a partir de um correspondente dos eixos geométricos ortogonais respectivos do sistema de coordenadas globais. Cláusula 7. O sistema de Cláusula 2, em que a bobina de transmissão (102) e a bobina de recepção (104) formam um arranjo e incluem um primeiro arranjo em que a bobina de transmissão (102a) e bobina de recepção (104a) têm um primeiro diâmetro, e um segundo arranjo em que em que a bobina de transmissão (102b) a bobina de recepção (104b) têm um segundo diâmetro, diferente, em que o gerador de sinal (108) é configurado para separadamente acionar a bobina de transmissão (102a, 102b) do primeiro arranjo e segundo arranjo, e o par de receptores (110, 112) e circuito de processamento de sinal são configurados para separadamente produzir uma primeira medição de atenuação do sinal de RF para o primeiro arranjo, e uma segunda medição de atenuação do sinal de RF para o segundo arranjo, e em que o sistema de análise (122) sendo configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui ser configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes a partir de uma primeira medição de atenuação e segunda medição de atenuação. Cláusula 8. O sistema de Cláusula 7, em que a SUT (106) tem superfícies principais opostas paralelas a uma bobina de transmissão (102) e a bobina de recepção (104), e os componentes da condutividade eficaz incluem um primeiro componente paralelo às superfícies principais da SUT (106), e em que o sistema de análise (122) sendo configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui ser configurado para calcular especificamente o primeiro componente. Cláusula 9. O sistema de Cláusula 7, em que o sistema de análise (122) sendo configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui ser configurado para realizar uma análise de elemento finito de acordo com modelos de elemento finito do primeiro arranjo e segundo arranjo, cada com a SUT (106) recebida entre as mesmas. Cláusula 10. O sistema de Cláusula 7, em que a SUT (106) tem fibras incrustadas orientadas paralelas a um eixo geométrico principal de um sistema de coordenadas locais, e em que o sistema de análise (122) sendo configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui ser configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes além de qualquer um desvio angular do eixo geométrico principal do sistema de coordenadas locais a partir de um correspondente dos eixos geométricos ortogonais respectivos do sistema de coordenadas globais. Cláusula 11. Método incluindo o estabelecimento (802) de uma estrutura de material compósito sob teste (SUT) (106) entre uma bobina de transmissão (102) e uma bobina de recepção (104); acionar (804) a bobina de transmissão (102) com um sinal de radiofrequência (RF) sobre uma pluralidade de frequências, assim levando a bobina de transmissão (102) a produzir um campo magnético que por acoplamento magnético através da SUT (106) induz uma tensão na bobina de recepção (104); medir (806) a tensão na bobina de recepção (104) e, a partir da tensão, produzir a medição de atenuação do sinal de RF sobre a pluralidade de frequências causadas pela SUT (106) entre a bobina de transmissão (102) e bobina de recepção (104); e calcular (810) uma condutividade eficaz da SUT (106) a partir da medição de atenuação. Cláusula 12. O método da Cláusula 11, em que a condutividade eficaz tem componentes em eixos geométricos ortogonais respectivos de um sistema de coordenadas globais, e calcular (810) a condutividade eficaz inclui calcular especificamente um ou mais dos componentes. Cláusula 13. O método da Cláusula 12, em que a SUT (106) tem superfícies principais opostas paralelas a uma bobina de transmissão (102) e a bobina de recepção (104), e os componentes da condutividade eficaz incluem um primeiro componente paralelo às superfícies principais da SUT (106), e em que calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui calcular especificamente o primeiro componente. Cláusula 14. O método da Cláusula 12, em que calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui realizar uma análise de elemento finito de acordo com um modelo de elemento finito de um arranjo incluindo a bobina de transmissão (102) e bobina de recepção (104), e a SUT (106) entre as mesmas. Cláusula 15. O método da Cláusula 12, em que a SUT (106) tem fibras incrustadas orientadas paralelas a um eixo geométrico principal de um sistema de coordenadas locais, e em que calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui calcular especificamente um ou mais dos componentes além de qualquer um desvio angular do eixo geométrico principal do sistema de coordenadas locais a partir de um correspondente dos eixos geométricos ortogonais respectivos do sistema de coordenadas globais. Cláusula 16. O método da Cláusula 15, em que a SUT (106) é uma estrutura de múltiplas dobras incluindo uma primeira dobra com fibras incrustadas orientadas paralelas a um primeiro eixo geométrico principal de um primeiro sistema de coordenadas locais, e uma segunda dobra com fibras incrustadas orientadas paralelas a um segundo eixo geométrico principal de um segundo sistema de coordenadas locais, e em que calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui calcular especificamente um ou mais dos componentes além de qualquer um desvio angular de cada um do primeiro eixo geométrico principal do primeiro sistema de coordenadas locais e segundo eixo geométrico principal do segundo sistema de coordenadas locais a partir de um correspondente dos eixos geométricos ortogonais respectivos do sistema de coordenadas globais. Cláusula 17. O método da Cláusula 12, em que a bobina de transmissão (102) e a bobina de recepção (104) formam um arranjo, em que o estabelecimento (802), direção (804) e medição (806) são realizadas para um primeiro arranjo em que a bobina de transmissão (102a) e bobina de recepção (104a) têm um primeiro diâmetro para produzir uma primeira medição de atenuação, e são repetidas (808) para um segundo arranjo em que a bobina de transmissão (102b) e bobina de recepção (104b) têm um segundo diâmetro, diferente para produzir uma segunda medição de atenuação, e em que calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui calcular especificamente um ou mais dos componentes a partir de uma primeira medição de atenuação e segunda medição de atenuação. Cláusula 18. O método da Cláusula 17, em que a SUT (106) tem superfícies principais opostas paralelas a uma bobina de transmissão (102) e a bobina de recepção (104), e os componentes da condutividade eficaz incluem um primeiro componente paralelo às superfícies principais da SUT (106), e em que calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui calcular especificamente o primeiro componente. Cláusula 19. O método da Cláusula 17, em que calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui realizar uma análise de elemento finito de acordo com modelos de elemento finito do primeiro arranjo e segundo arranjo, cada com a SUT (106) entre as mesmas. Cláusula 20. O método da Cláusula 17, em que a SUT (106) tem fibras incrustadas orientadas paralelas a um eixo geométrico principal de um sistema de coordenadas locais, e em que calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui calcular especificamente um ou mais dos componentes além de qualquer um desvio angular do eixo geométrico principal do sistema de coordenadas locais a partir de um correspondente dos eixos geométricos ortogonais respectivos do sistema de coordenadas globais.

[0073] A execução de instruções por um processador ou armazenamento de instruções em um meio de armazenamento legível por computador, suporta combinações de operações para realizar as funções especificadas. Deste modo, um aparelho 900 pode incluir um processador 902 e um meio de armazenamento legível por computador ou uma memória 904 acoplada ao processador, em que o processador está configurado para executar o código de programa legível por computador 906 armazenado na memória. Será também compreendido que uma ou mais funções, e combinações de funções, podem ser implementadas por sistemas de computador baseados em hardware para fins especiais e/ou processadores que executam as funções especificadas, ou combinações de instruções especiais de código de programa e hardware de fins especiais.

[0074] Muitas modificações e outras aplicações da descrição aqui especificada serão evidentes para um versado na técnica à qual essa descrição pertence tendo o benefício dos ensinamentos apresentados nas descrições acima e nos desenhos associados. Assim, deve ser entendido que a descrição não deve ser limitada às implementações específicas descritas e que modificações e outras implementações destinam-se a ser incluídas dentro do âmbito das reivindicações anexas. Além disso, embora as descrições acima e desenhos associados descrevam implementações de exemplo no contexto de certas combinações de exemplo de elementos e/ou funções, deve-se notar que diferentes combinações de elementos e/ou funções podem ser obtidas por implementações alternativas sem se afastar do escopo das reivindicações anexas. A este respeito, por exemplo, combinações de elementos e/ou funções diferentes das explicitamente descritas acima são também contempladas como pode ser especificado em algumas das reivindicações anexas. Embora termos específicos sejam aqui empregados, eles são usados em um sentido genérico e descritivo e não para fins de limitação.

Claims (16)

1. Sistema (100) para instalar uma estrutura de material compósito sob teste (SUT), compreendendo: uma bobina de transmissão (102) e uma bobina de recepção (104) configuradas para receber uma estrutura de material compósito sob teste (SUT) (106) entre as mesmas; caracterizado pelo fato de que compreende: um gerador de sinal (108) configurado para acionar a bobina de transmissão (102) com um sinal de radiofrequência (RF) sobre uma pluralidade de frequências, o sinal de radiofrequência sendo na forma de uma corrente através da bobina de transmissão (102) que faz com que a bobina de transmissão produza um campo magnético que por acoplamento magnético através da SUT (106) induz uma tensão na bobina de recepção (104); um par de receptores (110, 112) e circuito de processamento de sinal acoplados a uma bobina de transmissão (102) e a bobina de recepção (104), e configurados para medir a tensão na bobina de recepção (104) dividida pela corrente através da bobina de transmissão e dessa forma produzir a medição de atenuação do sinal de RF sobre a pluralidade de frequências causadas pela SUT (106) entre a bobina de transmissão (102) e a bobina de recepção (104); e um sistema de análise (122) acoplado ao circuito de processamento de sinal e configurado para calcular uma condutividade da SUT (106) a partir da medição de atenuação, em que a condutividade tem componentes em eixos geométricos ortogonais respectivos de um sistema de coordenadas globais, e o sistema de análise (122) sendo configurado para calcular a condutividade inclui ser configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes; em que a bobina de transmissão (102) e bobina de recepção (104) formam um arranjo e incluem um primeiro arranjo em que a bobina de transmissão (102a) e bobina de recepção (104a) têm um primeiro diâmetro, e um segundo arranjo em que em que a bobina de transmissão (102b) a bobina de recepção (104b) têm um segundo diâmetro, diferente, em que o gerador de sinal (108) é configurado para separadamente acionar a bobina de transmissão (102a, 102b) do primeiro arranjo e segundo arranjo, e o par de receptores (110, 112) e circuito de processamento de sinal são configurados para separadamente produzir uma primeira medição de atenuação do sinal de RF para o primeiro arranjo, e uma segunda medição de atenuação do sinal de RF para o segundo arranjo, e em que o sistema de análise (122) é configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui ser configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes a partir de uma primeira medição de atenuação e segunda medição de atenuação.

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a SUT (106) tem superfícies principais opostas paralelas a uma bobina de transmissão (102) e a bobina de recepção (104), e os componentes da condutividade incluem um primeiro componente paralelo às superfícies principais da SUT (106), e em que o sistema de análise (122) sendo configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui ser configurado para calcular especificamente o primeiro componente.

3. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o sistema de análise (122) sendo configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui ser configurados para realizar uma análise de elemento finito de acordo com um modelo de elemento finito de um arranjo incluindo a bobina de transmissão (102) e a bobina de recepção (104), e a SUT (106) recebida entre as mesmas.

4. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a SUT (106) tem superfícies principais opostas paralelas a uma bobina de transmissão (102) e a bobina de recepção (104), e os componentes da condutividade incluem um primeiro componente paralelo às superfícies principais da SUT (106), e em que o sistema de análise (122) sendo configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui ser configurado para calcular especificamente o primeiro componente.

5. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de análise (122) sendo configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui ser configurado para realizar uma análise de elemento finito de acordo com modelos de elemento finito do primeiro arranjo e segundo arranjo, cada com a SUT (106) recebido entre as mesmas.

6. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a SUT (106) tem fibras incrustadas orientadas paralelas a um eixo geométrico principal de um sistema de coordenadas locais, e em que o sistema de análise (122) sendo configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui ser configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes além de qualquer um desvio angular do eixo geométrico principal do sistema de coordenadas locais a partir de um correspondente dos eixos geométricos ortogonais respectivos do sistema de coordenadas globais.

7. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a SUT (106) tem fibras incrustadas orientadas paralelas a um eixo geométrico principal de um sistema de coordenadas locais, e em que o sistema de análise (122) sendo configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui ser configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes além de qualquer um desvio angular do eixo geométrico principal do sistema de coordenadas locais a partir de um correspondente dos eixos geométricos ortogonais respectivos do sistema de coordenadas globais.

8. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a SUT (106) é uma estrutura de múltiplas dobras incluindo uma primeira dobra com fibras incrustadas orientadas paralelas a um primeiro eixo geométrico principal de um primeiro sistema de coordenadas locais, e uma segunda dobra com fibras incrustadas orientadas paralelas a um segundo eixo geométrico principal de um segundo sistema de coordenadas locais, e em que o sistema de análise (122) sendo configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui ser configurado para calcular especificamente um ou mais dos componentes além de qualquer um desvio angular de cada um do primeiro eixo geométrico principal do primeiro sistema de coordenadas locais e do segundo eixo geométrico principal do segundo sistema de coordenadas locais a partir de um correspondente dos eixos geométricos ortogonais respectivos do sistema de coordenadas globais.

9. Método para instalar uma estrutura de material compósito sob teste (SUT), compreendendo: instalar (802) uma estrutura de material compósito sob teste (SUT) (106) entre uma bobina de transmissão (102) e uma bobina de recepção (104); caracterizado pelo fato de que ainda compreende as etapas de: acionar (804) a bobina de transmissão (102) com um sinal de radiofrequência (RF) sobre uma pluralidade de frequências, o sinal de radiofrequência sendo na forma de uma corrente através da bobina de transmissão (102) que faz com que a bobina de transmissão (102) produza um campo magnético que por acoplamento magnético através da SUT (106) induz uma tensão na bobina de recepção (104); medir (806) a tensão na bobina de recepção (104) dividida pela corrente através da bobina de transmissão (102) e dessa forma produzir uma medição de atenuação do sinal de RF sobre a pluralidade de frequências causadas pela SUT (106) entre a bobina de transmissão (102) e a bobina de recepção (104); e calcular (810) uma condutividade da SUT (106) a partir da medição de atenuação, em que a condutividade tem componentes em eixos geométricos ortogonais respectivos de um sistema de coordenadas globais, e calcular (810) a condutividade inclui calcular especificamente um ou mais dos componentes; em que a bobina de transmissão (102) e a bobina de recepção (104) formam um arranjo; em que o estabelecimento (802), direção (804) e medição (806) são realizadas para um primeiro arranjo em que a bobina de transmissão (102a) e bobina de recepção (104a) têm um primeiro diâmetro para produzir uma primeira medição de atenuação, e são repetidas (808) para o segundo arranjo em que a bobina de transmissão (102b) e bobina de recepção (104b) têm um segundo diâmetro, diferente para produzir a segunda medição de atenuação, e em que calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui calcular especificamente um ou mais dos componentes a partir de uma primeira medição de atenuação e segunda medição de atenuação.

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a SUT (106) tem superfícies principais opostas paralelas a uma bobina de transmissão (102) e a bobina de recepção (104), e os componentes da condutividade incluem um primeiro componente paralelo às superfícies principais da SUT (106), e em que calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui calcular especificamente o primeiro componente.

11. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui realizar uma análise de elemento finito de acordo com um modelo de elemento finito de um arranjo incluindo a bobina de transmissão (102) e a bobina de recepção (104), e a SUT (106) entre as mesmas.

12. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a SUT (106) tem superfícies principais opostas paralelas a uma bobina de transmissão (102) e a bobina de recepção (104), e os componentes da condutividade incluem um primeiro componente paralelo às superfícies principais da SUT (106) e em que calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui calcular especificamente o primeiro componente.

13. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui realizar uma análise de elemento finito de acordo com modelos de elemento finito do primeiro arranjo e segundo arranjo, cada com a SUT (106) entre as mesmas.

14. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a SUT (106) tem fibras incrustadas orientadas paralelas a um eixo geométrico principal de um sistema de coordenadas locais, e em que calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui calcular especificamente um ou mais dos componentes além de qualquer um desvio angular do eixo geométrico principal do sistema de coordenadas locais a partir de um correspondente dos eixos geométricos ortogonais respectivos do sistema de coordenadas globais.

15. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a SUT (106) tem fibras incrustadas orientadas paralelas a um eixo geométrico principal de um sistema de coordenadas locais, e em que calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui calcular especificamente um ou mais dos componentes além de qualquer um desvio angular do eixo geométrico principal do sistema de coordenadas locais a partir de um correspondente dos eixos geométricos ortogonais respectivos do sistema de coordenadas globais.

16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que que a SUT (106) é uma estrutura de múltiplas dobras incluindo uma primeira dobra com fibras incrustadas orientadas paralelas a um primeiro eixo geométrico principal de um primeiro sistema de coordenadas locais, e uma segunda dobra com fibras incrustadas orientadas paralelas a um segundo eixo geométrico principal de um segundo sistema de coordenadas locais, e em que calcular especificamente um ou mais dos componentes inclui calcular especificamente um ou mais dos componentes além de qualquer um desvio angular de cada um do primeiro eixo geométrico principal do primeiro sistema de coordenadas locais e segundo eixo geométrico principal do segundo sistema de coordenadas locais a partir de um correspondente dos eixos geométricos ortogonais respectivos do sistema de coordenadas globais.

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