BR102018070559B1

BR102018070559B1 - Sistema e método para detecção de umidade

Info

Publication number: BR102018070559B1
Application number: BR102018070559-8A
Authority: BR
Inventors: Morteza Safai; Xiaoxi Wang
Original assignee: The Boeing Company
Priority date: 2017-10-18
Filing date: 2018-10-05
Publication date: 2023-04-18
Also published as: US10422742B2; CN109682774A; US20190113450A1; RU2018127693A3; RU2767118C2; EP3474005A2; EP3474005B1; JP7156849B2; CN109682774B; RU2018127693A; JP2019074509A; EP3474005A3; BR102018070559A2

Abstract

SISTEMA E MÉTODO PARA DETECÇÃO DE UMIDADE Um método e sistema para um veículo aeroespacial. Um pulso de radiação eletromagnética é transmitido no painel sanduíche compósito de maneira tal que o painel sanduíche compósito é aquecido acima de uma temperatura ambiente. Uma quantidade de radiação infravermelha gerada no painel sanduíche compósito é detectada em resposta à transmissão do pulso de radiação eletromagnética no painel sanduíche compósito usando uma janela de tempo selecionada para detectar a quantidade de radiação infravermelha quando o pulso de radiação eletromagnética aquece o painel sanduíche compósito. A quantidade de radiação infravermelha detectada indica um nível de umidade no painel sanduíche compósito.

Description

INFORMAÇÕES FUNDAMENTAIS 1. Campo:

A presente descrição se refere no geral a aeronave e, em particular, a detecção de umidade em materiais porosos em aeronave. Ainda mais particularmente, a presente descrição se refere a um método, aparelho e sistema para detectar umidade em painéis em aeronave.

2. Fundamentos:

Aeronaves estão sendo projetadas e fabricadas com porcentagens cada vez maiores de materiais compósitos. Materiais compósitos são usados em aeronave para diminuir o peso da aeronave. Este menor peso melhora os valores de desempenho tais como capacidades de carga útil e eficiências de combustível. Adicionalmente, materiais compósitos proporcionam uma maior vida útil para vários componentes em uma aeronave.

[001] Por exemplo, peças compósitas tais como painéis compósitos são usadas em aeronave para paredes, banheiros, cozinhas, e outras estruturas ou monumentos em aeronave tais como aviões comerciais. Esses painéis compósitos podem ser painéis compósitos em sanduíche que são compreendidos de um núcleo entre duas folhas de face. O núcleo pode ser um núcleo alveolar, um núcleo de espuma, ou algum outro tipo adequado de núcleo. Adicionalmente, em alguns casos, um laminado decorativo pode ser colocado em uma folha de face ou pode ser usado como a folha de face. Desta maneira, o painel compósito em sanduíche pode ter logos, cor, ou desenhos para uma linha aérea particular.

[002] Um problema com esses painéis compósitos em sanduíche e outras estruturas que têm materiais porosos é a umidade. Umidade em um painel compósito em sanduíche pode causar formação de bolha. Formação de bolha é esteticamente indesejável, especialmente quando a formação de bolha ocorre em locais visíveis aos passageiros, tal como na cabine de passageiros em um avião comercial.

[003] Esta ocorrência em uma estrutura na cabine de passageiros é um problema que pode interromper a entrega de um avião comercial quando a formação de bolha é descoberta. Adicionalmente, a descoberta de formação de bolha em painéis compósitos em sanduíche durante produção de um avião comercial pode resultar em atrasos. O retrabalho de painéis compósitos em sanduíche com formação de bolha aumenta o tempo e custo para produzir um avião. Interrupção na linha de produção pode ocorrer.

[004] Adicionalmente, umidade em um painel compósito em sanduíche pode não se manifestar imediatamente na forma de formação de bolha. Quando formação de bolha é descoberta, retrabalho pode ser realizado.

[005] Portanto, seria desejável ter um método e aparelho que levam em conta pelo menos alguns dos problemas supradiscutidos, bem como outros possíveis problemas. Por exemplo, seria desejável ter um método e aparelho que supera uma limitação na detecção de umidade em estruturas porosas tais como painéis compósitos em sanduíche.

SUMÁRIO

[006] Um exemplo da presente descrição provê um sistema para detecção de umidade. O sistema para detecção de umidade é compreendido de um sistema de radiação eletromagnética, um sistema detector de infravermelho, e um controlador em comunicação com o sistema de radiação eletromagnética e o sistema detector de infravermelho. O controlador é configurado para controlar o sistema de radiação eletromagnética para transmitir um pulso de radiação eletromagnética em um painel compósito em sanduíche. O pulso de radiação eletromagnética tem um número de comprimentos de onda que é absorvido pelas moléculas de água. O controlador é configurado para controlar o sistema detector de infravermelho para detectar uma quantidade de radiação infravermelha em resposta à transmissão do pulso de radiação eletromagnética no painel compósito em sanduíche usando uma janela de tempo. A janela de tempo é selecionada para detectar a quantidade de radiação infravermelha quando o pulso de radiação eletromagnética aquece o painel compósito em sanduíche de maneira tal que o sistema detector de infravermelho detecta a quantidade de radiação infravermelha no painel compósito em sanduíche quando o painel compósito em sanduíche é aquecido pelo pulso de radiação eletromagnética. A quantidade de radiação infravermelha indica um nível de umidade no painel compósito em sanduíche.

[007] Uma outra modalidade da presente descrição provê um método para um veículo aeroespacial. Um pulso de radiação eletromagnética é transmitido no painel compósito em sanduíche de maneira tal que o painel compósito em sanduíche é aquecido acima de uma temperatura ambiente. Uma quantidade de radiação infravermelha gerada no painel compósito em sanduíche é detectada em resposta à transmissão do pulso de radiação eletromagnética no painel compósito em sanduíche usando uma janela de tempo selecionada para detectar a quantidade de radiação infravermelha quando o pulso de radiação eletromagnética aquece o painel compósito em sanduíche. A quantidade de radiação infravermelha detectada indica um nível de umidade no painel compósito em sanduíche.

[008] Ainda uma outra modalidade da presente descrição provê um sistema para detecção de umidade. O sistema para detecção de umidade é compreendido de um sistema de radiação eletromagnética, um sistema detector de infravermelho, e um controlador. O controlador é configurado para controlar o sistema de radiação eletromagnética para transmitir um pulso de radiação eletromagnética em um material poroso no qual um pulso de feixe de radiação eletromagnética tem um número de comprimentos de onda que é absorvido pelas moléculas de água. O controlador é configurado para controlar o sistema detector de infravermelho para detectar a quantidade de radiação infravermelha no material poroso em resposta à transmissão do pulso de radiação eletromagnética no material poroso usando uma janela de tempo que captura quando o pulso de radiação eletromagnética aquece o material poroso de maneira tal que o sistema detector de infravermelho detecta a quantidade de radiação infravermelha no material poroso quando o material poroso é aquecido pelo pulso de radiação eletromagnética. O controlador é configurado para identificar um nível de umidade no material poroso usando uma quantidade de energia no pulso de radiação eletromagnética transmitido e na quantidade de radiação infravermelha detectada.

[009] Uma outra modalidade da presente descrição provê um método para detecção de umidade em um material poroso. Radiação eletromagnética é transmitida no material poroso, em que um feixe de radiação eletromagnética tem um número de comprimentos de onda que é absorvido pelas moléculas de água. Uma quantidade de radiação infravermelha no material poroso é detectada em resposta à transmissão da radiação eletromagnética em um painel compósito em sanduíche usando uma janela de tempo selecionada para detectar a quantidade de radiação infravermelha quando a radiação eletromagnética aquece o material poroso. Um nível de umidade no material poroso é identificado usando uma quantidade de energia na radiação eletromagnética transmitida, e a quantidade de radiação infravermelha detectada.

[0010] Os recursos e funções podem ser alcançados independentemente em vários exemplos da presente descrição ou podem ser combinados em ainda outros exemplos nos quais detalhes adicionais podem ser vistos com referência à descrição seguinte e desenhos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0011] Os novos recursos considerados característicos dos exemplos ilustrativos são apresentados nas reivindicações anexas. Os exemplos ilustrativos, entretanto, bem como um modo preferido de uso, objetivos e recursos adicionais dos mesmos, ficarão mais bem entendidos pela referência à descrição detalhada seguinte de um exemplo ilustrativo da presente descrição quando lida com consideração aos desenhos anexos, em que: a Figura 1 é uma ilustração de um diagrama de blocos de um ambiente de detecção de umidade de acordo com um exemplo ilustrativo; a Figura 2 é uma ilustração de um diagrama de blocos de um ambiente de detecção de umidade de acordo com um exemplo ilustrativo; a Figura 3 é uma ilustração de um sistema para detecção de umidade de acordo com o exemplo ilustrativo; a Figura 4 é uma ilustração de um arranjo em fase de acordo com um exemplo ilustrativo; a Figura 5 é uma ilustração de um diagrama de sincronismo de acordo com um exemplo ilustrativo; a Figura 6 é uma ilustração de uma tabela de parâmetros de material de acordo com um exemplo ilustrativo; a Figura 7 é uma ilustração de um fluxograma de um processo para detectar umidade em um material poroso de acordo com um exemplo ilustrativo; a Figura 8 é uma ilustração de um fluxograma de um processo para detectar umidade em um painel compósito em sanduíche para um veículo aeroespacial de acordo com um exemplo ilustrativo; a Figura 9 é uma ilustração de um fluxograma de um processo para detectar umidade em um material poroso de acordo com um exemplo ilustrativo; a Figura 10 é uma ilustração de um fluxograma de um processo para detectar umidade na detecção de umidade em um painel compósito em sanduíche para um veículo aeroespacial de acordo com um exemplo ilustrativo; a Figura 11 é uma ilustração de um fluxograma de um processo para gerenciar ações realizadas com relação a um material poroso em resposta à detecção do nível de umidade de acordo com um exemplo ilustrativo; a Figura 12 é uma ilustração de um diagrama de blocos de um sistema de processamento de dados de acordo com um exemplo ilustrativo; a Figura 13 é uma ilustração de um diagrama de blocos de um método de fabricação e serviço de aeronave de acordo com um exemplo ilustrativo; a Figura 14 é uma ilustração de um diagrama de blocos de uma aeronave na qual um exemplo ilustrativo pode ser implementado; e a Figura 15 é uma ilustração de um diagrama de blocos de um sistema de gerenciamento de produto de acordo com um exemplo ilustrativo.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0012] O exemplo ilustrativo reconhece e leva em conta uma ou mais diferentes considerações. Por exemplo, os exemplos ilustrativos reconhecem e levam em conta que medição de umidade em estruturas sanduíches compósitas que empregam espuma ou núcleos alveolares pode ser mais difícil do que o desejado. Os exemplos ilustrativos reconhecem e levam em conta que técnicas atuais para detecção de umidade são incapazes de medir um nível de umidade em uma estrutura sanduíche compósita. Os exemplos ilustrativos reconhecem e levam em conta que técnicas atuais são incapazes de mapear o nível de umidade em uma estrutura sanduíche compósita.

[0013] Dessa forma, os exemplos ilustrativos fornecem um método, aparelho e sistema para detectar umidade. Em um exemplo ilustrativo, um sistema para detecção de umidade compreende um sistema de radiação eletromagnética, um sistema detector de infravermelho, e um controlador. O sistema de radiação eletromagnética é configurado para transmitir radiação eletromagnética, e o sistema detector de infravermelho é configurado para detectar uma quantidade de energia infravermelha.

[0014] O controlador é configurado para controlar o sistema de radiação eletromagnética para transmitir um pulso de radiação eletromagnética no material poroso, no qual o pulso do feixe de radiação eletromagnética tem um número de comprimentos de onda que é absorvido pelas moléculas de água. O controlador também controla o sistema detector de infravermelho para detectar a quantidade de energia infravermelha no material poroso em resposta à transmissão da radiação eletromagnética no material poroso usando uma janela de tempo que captura quando a radiação eletromagnética aquece o material poroso de maneira tal que o sistema detector de infravermelho detecta uma quantidade da energia infravermelha no material poroso quando o material poroso é aquecido pelo pulso de radiação eletromagnética. O controlador identifica um nível de umidade no material poroso usando uma quantidade de energia na radiação eletromagnética transmitida e na quantidade de energia infravermelha detectada.

[0015] Em um outro exemplo ilustrativo, um sistema para detecção de umidade compreende um arranjo em fase, um sistema detector de infravermelho, e um controlador. O arranjo em fase é configurado para emitir um pulso de um feixe de radiação eletromagnética. O pulso do feixe de radiação eletromagnética tem um número de comprimentos de onda que é absorvido pelas moléculas de água. O sistema detector de infravermelho é configurado para detectar uma quantidade de energia infravermelha. A quantidade de energia infravermelha indica um nível de umidade em um material poroso.

[0016] O controlador é configurado para controlar o arranjo em fase pelo direcionamento do pulso do feixe do feixe de radiação eletromagnética para uma área no material poroso, e sincronizar o tempo do pulso do feixe de radiação eletromagnética para aquecer o material poroso com uma janela de tempo no sistema detector de infravermelho para detectar a quantidade de energia infravermelha. O controlador é configurado para controlar o sistema detector de infravermelho para detectar a quantidade da energia infravermelha em uma área no material poroso na janela de tempo quando o material poroso é aquecido pelo pulso do feixe de radiação eletromagnética.

[0017] Com referência agora às figuras e, em particular, com referência à Figura 1, é representada uma ilustração de um diagrama de blocos de um ambiente de detecção de umidade de acordo com um exemplo ilustrativo. Neste exemplo ilustrativo, o ambiente de detecção de umidade 100 inclui sistema para detecção de umidade 102, que opera para inspecionar material poroso 104. Neste exemplo, material poroso 104 pode ser inspecionado quanto a um nível de umidade 106. Como representado, o nível de umidade 106 pode indicar uma presença ou ausência de umidade 106. Quando umidade 106 está presente, o nível de umidade 106 pode também indicar quanta umidade 106 é detectada.

[0018] Neste exemplo ilustrativo, material poroso 104 é um material tendo espaços, furos, ou outros tipos de canais ou vazios através dos quais um líquido ou gás pode passar. Por exemplo, material poroso 104 pode ser uma espuma de célula aberta ou estrutura alveolar. Em um outro exemplo, material poroso 104 pode ser uma espuma de célula fechada na qual algumas células não são fechadas e permite que um gás ou líquido passe.

[0019] No exemplo ilustrativo, material poroso 104 assume a forma de painel compósito em sanduíche 108. Painel compósito em sanduíche 108 compreende um núcleo localizado entre uma primeira folha de face e uma segunda folha de face. O núcleo pode assumir diversas diferentes formas. Por exemplo, o núcleo pode ser selecionado de pelo menos um de um núcleo de espuma, um núcleo de espuma de célula aberta, um núcleo de espuma de célula fechada, um núcleo alveolar, ou algum outro tipo de núcleo adequado.

[0020] Na forma aqui usada, a expressão “pelo menos um de”, quando usada com uma lista de itens, significa que diferentes combinações de um ou mais dos itens listados podem ser usadas, e apenas um de cada item na lista pode ser necessário. Em outras palavras, “pelo menos um de” significa que qualquer combinação de itens e números de itens pode ser usada da lista, mas nem todos os itens na lista são exigidos. O item pode ser um objeto, uma coisa, ou uma categoria particular.

[0021] Por exemplo, sem limitação, “pelo menos um de item A, item B, ou item C” pode incluir o item A, o item A e o item B, ou o item B. Este exemplo também pode incluir o item A, o item B, e o item C ou o item B e o item C. Certamente, qualquer combinação desses itens pode estar presente. Em alguns exemplos ilustrativos, “pelo menos um de” pode ser, por exemplo, sem limitação, dois do item A; um do item B; e dez do item C; quatro do item B e sete do item C; ou outras combinações adequadas.

[0022] Na forma representada, o tipo de núcleo no painel compósito em sanduíche 108 pode ser diferente em diferentes partes do painel compósito em sanduíche 108. Por exemplo, uma porção do painel compósito em sanduíche 108 pode ser um núcleo alveolar em uma área do painel compósito em sanduíche 108 e um núcleo de espuma em uma outra área do painel compósito em sanduíche 108. Em um exemplo ilustrativo, o painel compósito em sanduíche 108 é para uso em um veículo aeroespacial selecionado de um avião, uma aeronave, um avião comercial, um helicóptero, uma espaçonave, uma espaçonave comercial, um avião espacial, ou algum outro tipo de veículo aeroespacial.

[0023] Neste exemplo ilustrativo, o sistema para detecção de umidade 102 é compreendido de diversos diferentes componentes. Como representado, o sistema para detecção de umidade 102 inclui sistema de radiação eletromagnética 110, sistema detector de infravermelho 112, e controlador 114.

[0024] O sistema de radiação eletromagnética 110 transmite pulso de radiação eletromagnética 116. Neste exemplo ilustrativo, o pulso de radiação eletromagnética 116 tem um número de frequências 118 selecionadas de cerca de 300 MHz a cerca de 300 GHz.

[0025] Na forma aqui usada, “um número de”, quando usada em referência aos itens, significa um ou mais itens. Por exemplo, “um número de frequências 118” são uma ou mais de frequências 118. Neste exemplo, o pulso de radiação eletromagnética 116 assume a forma de pulso de micro-ondas. Pulso de radiação eletromagnética 116 é a transmissão de radiação eletromagnética por um período de tempo, ao contrário de transmitir radiação eletromagnética continuamente durante operação do sistema para detecção de umidade 102.

[0026] Neste exemplo ilustrativo, o sistema detector de infravermelho 112 é configurado para detectar uma quantidade de radiação infravermelha 122. Como representado, radiação infravermelha 122 tem um maior comprimento de onda do que aqueles da luz visível. Neste exemplo ilustrativo, radiação infravermelha 122 é gerada quando o pulso de radiação eletromagnética 116 encontra moléculas de água 124 na umidade 106.

[0027] O sistema detector de infravermelho 112 inclui um número de diferentes tipos de detectores. Por exemplo, o sistema detector de infravermelho 112 pode incluir pelo menos um de um sensor infravermelho, um sensor térmico, um fotodetector, uma câmera termográfica, uma câmera infravermelha, uma câmera de imageamento térmico, ou algum outro tipo adequado de detector.

[0028] Neste exemplo ilustrativo, o controlador 114 está em comunicação com o sistema de radiação eletromagnética 110 e o sistema detector de infravermelho 112. O controlador 114 é configurado para controlar o sistema de radiação eletromagnética 110 para transmitir pulso de radiação eletromagnética 116 no painel compósito em sanduíche 108. O pulso de radiação eletromagnética 116 tem um número de comprimentos de onda 126 de maneira tal que o pulso de radiação eletromagnética 116 é absorvido por moléculas de água 124 na umidade 106 no painel compósito em sanduíche 108.

[0029] Da forma representada, o controlador 114 é configurado para selecionar o número de frequências 118 para o pulso de radiação eletromagnética 116 com base na profundidade desejada 132 na qual o pulso de radiação eletromagnética 116 penetra no painel compósito em sanduíche 108. O nível de penetração afeta a profundidade na qual o aquecimento no painel compósito em sanduíche 108 ocorre.

[0030] Adicionalmente, o controlador 114 pode ser configurado para controlar o sistema de radiação eletromagnética 110 para transmitir pulso de radiação eletromagnética 116 através de antena de lente 140 para formar o feixe de radiação eletromagnética 142 direcionado para o painel compósito em sanduíche 108 de maneira tal que o painel compósito em sanduíche 108 seja aquecido acima da temperatura ambiente para o painel compósito em sanduíche 108.

[0031] O controlador 114 também controla o sistema detector de infravermelho 112 para detectar uma quantidade de radiação infravermelha 122 gerada em resposta à transmissão de pulso de radiação eletromagnética 116 no painel compósito em sanduíche 108 usando a janela de tempo 128. Como representado, a janela de tempo 128 é selecionada para detectar a quantidade de radiação infravermelha 122 quando o pulso de radiação eletromagnética 116 aquece o painel compósito em sanduíche 108 de maneira tal que o sistema detector de infravermelho 112 detecta uma quantidade de radiação infravermelha 122 no painel compósito em sanduíche 108 quando o painel compósito em sanduíche 108 é aquecido pelo pulso de radiação eletromagnética 116. A quantidade de radiação infravermelha 122 indica um nível de umidade 106 no painel compósito em sanduíche 108.

[0032] Neste exemplo ilustrativo, a janela de tempo 128 é selecionada para detectar a quantidade de radiação infravermelha 122 em resposta ao pulso de radiação eletromagnética 116 aquecendo o painel compósito em sanduíche 108 de maneira tal que uma sensibilidade do sistema detector de infravermelho 112 é aumentada. Este aumento pode ocorrer selecionando a largura da janela de tempo 128 de maneira tal que a janela de tempo 128 englobe todo o pulso de radiação eletromagnética 116.

[0033] O controlador 114 pode ser configurado para controlar o sistema detector de infravermelho 112 para detectar uma quantidade de radiação infravermelha de fundo 130 antes de o sistema de radiação eletromagnética 110 transmitir o pulso de radiação eletromagnética 116. A quantidade de radiação infravermelha de fundo 130 é a quantidade de radiação infravermelha 122 que está presente sem que o pulso de radiação eletromagnética 116 seja direcionado para o painel compósito em sanduíche 108. Radiação infravermelha de fundo 130 pode ser subtraída da quantidade de radiação infravermelha 122 detectada para determinar a radiação infravermelha 122 resultante da aplicação do pulso de radiação eletromagnética 116 no painel compósito em sanduíche 108.

[0034] A radiação infravermelha de fundo 130 pode ser medida como uma temperatura ambiente para o painel compósito em sanduíche 108. Esta temperatura ambiente pode variar dependendo do ambiente no qual o painel compósito em sanduíche 108 é localizado. Por exemplo, o painel compósito em sanduíche 108 pode ser localizado dentro do hangar, dentro de uma aeronave, ou em algum outro local adequado. Dependendo do tamanho do painel compósito em sanduíche 108, uma porção do painel pode ser localizada dentro de um edifício, enquanto uma outra porção pode ser localizada fora do edifício.

[0035] Como representado, o controlador 114 é configurado para determinar o nível de umidade 106 no painel compósito em sanduíche 108. Neste exemplo, o nível de umidade 106 é determinado usando a quantidade de radiação infravermelha 122 detectada e a energia 120 para o pulso de radiação eletromagnética 116 enviada ao painel compósito em sanduíche 108.

[0036] O controlador 114 é configurado para gerar visualização 134 de radiação infravermelha 122 para o painel compósito em sanduíche 108 usando a quantidade de radiação infravermelha 122 detectada pelo sistema detector de infravermelho 112 dentro da janela de tempo 128. A visualização 134 pode ser selecionada de pelo menos um de um mapa térmico, uma imagem térmica, ou alguma outra visualização de radiação infravermelha 122 para o painel compósito em sanduíche 108. A visualização 134 permite a um usuário ou outra pessoa ver onde a umidade 106 pode estar localizada dentro do painel compósito em sanduíche 108.

[0037] Uma ou mais soluções são apresentadas que superam um problema com detecção de umidade em materiais porosos. Em decorrência disto, uma ou mais soluções técnicas podem prover um efeito técnico de determinar um nível de umidade 106, em vez de meramente detectar se a umidade 106 está presente.

[0038] Em decorrência disto, o sistema de computador 144 neste exemplo ilustrativo opera como um sistema de computador de uso especial no qual o controlador 114 no sistema de computador 144 permite detectar um nível de umidade 106 no material poroso 104. Em particular, o controlador 114 transforma o sistema de computador 144 em um sistema de computador de uso especial, comparado com sistemas de computador gerais atualmente disponíveis que não têm controlador 114.

[0039] Com referência à Figura 2, é representada uma outra ilustração de um diagrama de blocos de um ambiente de detecção de umidade de acordo com um exemplo ilustrativo. Neste exemplo ilustrativo, o ambiente de detecção de umidade 200 inclui sistema para detecção de umidade 202 configurado para inspecionar material poroso 204 quanto a umidade 206. O sistema para detecção de umidade 202 pode ser utilizado para inspecionar material poroso 204 quanto a um nível de umidade 206. Como representado, o material poroso 204 assume a forma de painel compósito em sanduíche 208.

[0040] Neste exemplo ilustrativo, o sistema para detecção de umidade 202 é compreendido de um número de diferentes componentes. Como representado, o sistema para detecção de umidade 202 inclui arranjo em fase 210, sistema detector de infravermelho 212, e controlador 214.

[0041] Como representado, o arranjo em fase 210 é um arranjo eletronicamente escaneado e uma outra maneira na qual um feixe pode ser formado em adição ou em substituição ao uso uma antena de lente. O arranjo em fase 210 transmite feixe de radiação eletromagnética 216 como pulso 218. Neste exemplo ilustrativo, o arranjo em fase 210 pode ser um arranjo de antenas controlado para criar o feixe de radiação eletromagnética 216, que pode ser ondas de radiofrequência que podem ser eletronicamente direcionadas em diferentes direções sem movimentar fisicamente as antenas em arranjo em fase 210.

[0042] Neste exemplo ilustrativo, o pulso 218 do feixe de radiação eletromagnética 216 tem um número de frequências 220 selecionadas de cerca de 300 MHz a cerca de 300 GHz. Como representado, o controlador 214 pode selecionar o número de frequências 220 para o pulso 218 do feixe de radiação eletromagnética 216 com base na profundidade desejada 232 na qual o pulso 218 de feixe de radiação eletromagnética 216 penetra no painel compósito em sanduíche 208.

[0043] Como representado, o sistema detector de infravermelho 212 é configurado para detectar uma quantidade de radiação infravermelha 222. O sistema detector de infravermelho 212 pode ser implementado de uma maneira similar ao sistema detector de infravermelho 112 na Figura 1.

[0044] O controlador 214 fica em comunicação com o arranjo em fase 210 e o sistema detector de infravermelho 212. O controlador 214 é localizado no sistema de computador 215. Como representado, o controlador 214 é configurado para controlar o arranjo em fase 210 para direcionar o pulso de feixe 218 do feixe de radiação eletromagnética 216 transmitido pelo arranjo em fase 210 para o painel compósito em sanduíche 208. O controlador 214 é também configurado para sincronizar o tempo 226 do pulso 218 do feixe de radiação eletromagnética 224 para aquecer o painel compósito em sanduíche 208 com a janela de tempo 228 usada pelo sistema detector de infravermelho 212 para detectar a quantidade de radiação infravermelha 222. A sincronização do tempo 226 do pulso 218 também pode incluir a varredura ou movimento do pulso 218 além da duração de pulso 218 nesses exemplos ilustrativos.

[0045] A sincronização aumenta a sensibilidade nas imagens de radiação infravermelha 222. Por exemplo, o controlador 214 é configurado para controlar o sistema detector de infravermelho 212 para detectar a quantidade de radiação infravermelha 222 no painel compósito em sanduíche 208 dentro da janela de tempo 228 quando painel compósito em sanduíche 208 é aquecido pelo pulso 218 de feixe de radiação eletromagnética 216.

[0046] No direcionamento do pulso 218 do feixe de radiação eletromagnética 216, o controlador 214 controla o arranjo em fase 210 para direcionar o pulso do feixe 218 para cobrir a área 230 no painel compósito em sanduíche 208. O controlador 214 controla o sistema detector de infravermelho 212 para detectar a quantidade de radiação infravermelha 222 que é irradiada da área 230 dentro da janela de tempo 228 quando o pulso 218 de feixe de radiação eletromagnética 216 aquece a área 230 no painel compósito em sanduíche 208. No exemplo ilustrativo, a janela de tempo 228 é selecionada para detectar a quantidade de radiação infravermelha 222 em resposta ao pulso 218 do feixe de radiação eletromagnética 216 aquecendo o painel compósito em sanduíche 208 de maneira tal que uma sensibilidade de sistema detector de infravermelho 212 é aumentada.

[0047] Com o uso do arranjo em fase 210, a precisão na determinação da área 230 aumenta, comparada ao uso de outros tipos de sistemas de emissão de radiação. Com o arranjo em fase 210, o direcionamento do feixe pode ser feito de uma maneira na qual a localização do feixe é mais precisamente conhecida. Em decorrência disto, determinação da energia 234 aplicada na área 230 é mais precisa.

[0048] Neste exemplo ilustrativo, o controlador 214 é configurado para determinar o nível de umidade 206 em painel compósito em sanduíche 208 usando a quantidade de radiação infravermelha 222 detectada na área 230 e energia a 234 em pulso 218 do feixe de radiação eletromagnética 216 enviada na área 230 no painel compósito em sanduíche 208.

[0049] O controlador 214 pode ser configurado para controlar o sistema detector de infravermelho 212 para detectar uma quantidade de radiação infravermelha de fundo 236 antes de o arranjo em fase 210 transmitir o pulso 218 do feixe de radiação eletromagnética 216. A quantidade de radiação infravermelha de fundo 236 é a quantidade de radiação infravermelha 222 que está presente sem o pulso 218 do feixe de radiação eletromagnética 216 ser direcionado para o painel compósito em sanduíche 208. A radiação infravermelha de fundo 236 pode ser subtraída da quantidade de radiação infravermelha 222 detectada para determinar a radiação infravermelha 222 resultante da aplicação do pulso 218 do feixe de radiação eletromagnética 216 no painel compósito em sanduíche 208.

[0050] Adicionalmente, o controlador 214 é configurado para gerar visualização 238 da quantidade de radiação infravermelha 222 detectada no painel compósito em sanduíche 208. Neste exemplo ilustrativo, a visualização 238 pode ser selecionada de pelo menos um de uma imagem térmica, um mapa térmico, ou algum outro tipo de visualização. No exemplo ilustrativo, o controlador 214 é configurado para gerar um mapa de umidade 106 dentro do painel compósito em sanduíche 108 usando visualização 238, tal como um mapa térmico ou uma imagem térmica.

[0051] Uma ou mais soluções são apresentadas que superam um problema com a detecção de umidade em estruturas porosas tais como painéis compósitos em sanduíche. Em decorrência disto, uma ou mais soluções técnicas podem prover uma capacidade de detectar umidade em um material poroso incluindo um painel compósito em sanduíche. O controlador controla a operação de um sistema de radiação eletromagnética e de um sistema detector de infravermelho para detectar um nível de umidade em uma área usando uma janela de tempo. A seleção da janela de tempo pode aumentar a sensibilidade do sistema detector de infravermelho.

[0052] Em decorrência disto, o sistema de computador 215 neste exemplo ilustrativo opera como um sistema de computador de uso especial no qual o controlador 214 no sistema de computador 215 permite controlar a operação de um sistema de radiação eletromagnética e de um sistema detector de infravermelho para detectar um nível de umidade em uma área usando uma janela de tempo. Em particular, o controlador 114 transforma o sistema de computador 215 em um sistema de computador de uso especial, comparado a sistemas de computador geral atualmente disponíveis que não têm controlador 214.

[0053] O controlador 114 na Figura 1 e o controlador 214 na Figura 2 podem ser implementados em software, hardware, firmware, ou uma combinação dos mesmos. Quando software é usado, as operações realizadas por esses controladores podem ser implementadas em código de programa configurado para rodar em hardware, tal como uma unidade de processador. Quando firmware é usado, as operações realizadas pelo controlador 114 e o controlador 214 podem ser implementadas em código de programa e dados e armazenadas em memória persistente para rodar em uma unidade de processador. Quando hardware é empregado, o hardware pode incluir circuitos que operam para realizar as operações no controlador 114 e controlador 214.

[0054] O hardware pode assumir uma forma selecionado de pelo menos um de um sistema de circuito, um circuito integrado, um circuito integrado específico da aplicação (ASIC), um dispositivo de lógica programável, ou algum outro tipo adequado de hardware configurado para realizar um número de operações. Com um dispositivo de lógica programável, o dispositivo pode ser configurado para realizar um número de operações. O dispositivo pode ser reconfigurado em um momento posterior ou pode ser permanentemente configurado para realizar um número de operações. Os dispositivos de lógica programável incluem, por exemplo, um arranjo de lógica programável, uma lógica de arranjo programável, um arranjo de lógica programável no campo, um arranjo de porta programável no campo, e outros dispositivos de hardware adequados. Adicionalmente, os processos podem ser implementados em componentes orgânicos integrados com componentes inorgânicos e podem ser compreendidos inteiramente de componentes orgânicos excluindo um ser humano. Por exemplo, os processos podem ser implementados como circuitos em semicondutores orgânicos.

[0055] Como representado, o controlador 114 é localizado no sistema de computador 144. Neste exemplo, o sistema de computador 144 é um sistema de hardware físico e inclui um ou mais sistemas de processamento de dados. Quando mais de um sistema de processamento de dados está presente, esses sistemas de processamento de dados ficam em comunicação um com o outro usando uma mídia de comunicações. A mídia de comunicações pode ser uma rede. Os sistemas de processamento de dados podem ser selecionados de pelo menos um de um computador, um computador servidor, uma mesa digitalizadora, ou algum outro sistema de processamento de dados adequado.

[0056] A ilustração do ambiente de detecção de umidade 100 na Figura 1 e do ambiente de detecção de umidade 200 na Figura 2 não visa implicar limitações físicas ou arquitetônicas na maneira na qual um exemplo ilustrativo pode ser implementado. Outros componentes em adição ou em substituição aos ilustrados podem ser usados. Alguns componentes podem ser desnecessário. Também, os blocos são apresentados para ilustrar alguns componentes funcionais. Um ou mais desses blocos podem ser combinados, divididos, ou combinados e divididos em diferentes blocos quando implementados em um exemplo ilustrativo.

[0057] Por exemplo, o painel compósito em sanduíche 108 pode ter dois núcleos entre a primeira folha de face e a segunda folha de face. Esses dois núcleos podem ser separados um do outro por uma camada similar às folhas de face. Como um outro exemplo, o sistema para detecção de umidade 102 pode ser usado para detectar um nível de umidade 106 e outros tipos de material poroso 104 sem ser painel compósito em sanduíche 108. Outros tipos de material poroso 104 podem incluir, por exemplo, um sistema de proteção térmica (TPS) no exterior de um míssil, um foguete, ou um veículo espacial. O sistema de proteção térmica é poroso e pode conter umidade.

[0058] O painel compósito em sanduíche 108 e o painel compósito em sanduíche 208 podem ser utilizados em outras plataformas além de um veículo aeroespacial. A plataforma pode ser, por exemplo, uma plataforma móvel, uma plataforma estacionária, uma estrutura baseada em terra, uma estrutura de base aquática, e uma estrutura de base espacial. Mais especificamente, a plataforma pode ser um navio de superfície, um tanque, um transportador de pessoal, um trem, uma estação espacial, um satélite, um submarino, um automóvel, uma usina de energia, uma ponte, uma barragem, uma casa, uma instalação de fabricação, um edifício, e outras plataformas adequadas.

[0059] O nível de potência pode ser selecionado para mudar a quantidade de aquecimento, em adição ou em substituição à seleção do comprimento de onda. Em um exemplo ilustrativo, usando um comprimento de onda selecionado, e aumentando a amplitude, uma melhor representação da profundidade da umidade aprisionada pode ser identificada no material poroso 104. Conhecendo a profundidade de penetração a partir do comprimento de onda selecionado e dissipação térmica, a profundidade da umidade aprisionada pode ser determinada. Em outras palavras, a profundidade na qual a umidade está presente no material poroso 104 pode ser determinada. Adicionalmente, o exemplo ilustrativo pode ser aplicado a materiais com vazios ou canais nos quais umidade é aprisionada, mas não pode escapar.

[0060] Com referência à Figura 3, é representada uma ilustração de um sistema para detecção de umidade de acordo com um exemplo ilustrativo. No exemplo ilustrativo, o sistema para detecção de umidade 300 é um exemplo de uma implementação para o sistema para detecção de umidade 102 mostrado na forma de bloco na Figura 1.

[0061] Como representado, o sistema para detecção de umidade 300 inclui gerador de radiofrequência 302, magnetron 304, guia de ondas 306, e antena de lente 308. Esses componentes formam o transmissor de microondas 309 e são exemplos de componentes que podem ser usados no sistema de radiação eletromagnética 110 mostrado na forma de bloco na Figura 1.

[0062] Como representado, o gerador de radiofrequência 302 gera uma radiofrequência para a transmissão do feixe de micro-ondas 310. O magnetron 304 gera radiação eletromagnética na forma de micro-ondas no exemplo social. A guia de ondas 306 guia as micro-ondas geradas pelo magnetron 304 através da antena de lente 308. A antena de lente 308 faz com que as micro-ondas sejam transmitidas no feixe de micro-ondas 310. No exemplo ilustrativo, o feixe de micro-ondas 310 é direcionado para a área 312 no material poroso 314.

[0063] O sistema para detecção de umidade 300 também inclui câmera infravermelha 316 e unidade de disparo de câmera infravermelha 318. Esses dois componentes são exemplos de componentes que podem ser usados para implementar o sistema detector de infravermelho 112 mostrado na forma de bloco na Figura 1 ou o sistema detector de infravermelho 212 mostrado na forma de bloco na Figura 2. Como representado, a câmera infravermelha 316 é posicionada para detectar radiação infravermelha 320 pela área 312 em resposta ao aquecimento de material poroso 314 pelo feixe de micro-ondas 310.

[0064] Como representado, o circuito de sincronização 322 controla a operação do gerador de radiofrequência 302 e da unidade de disparo de câmera infravermelha 318. Desta maneira, o circuito de sincronização 322 pode fazer com que a câmera infravermelha 316 detecte radiação infravermelha 320 na janela de tempo com base em quando o feixe de micro-ondas 310 aquece o material poroso 314.

[0065] Neste exemplo ilustrativo, o processador 324 é configurado para receber imagens 326 da câmera infravermelha 316. Com base nas imagens 326 recebida, o processador 324 gera o indicador de umidade 328. O indicador de umidade 328 pode ser uma indicação de umidade que está presente. Em outros exemplos ilustrativos, o indicador de umidade 328 pode ser uma visualização tal como a visualização 134 mostrada na forma de bloco na Figura 1 ou a visualização 238 mostrada na forma de bloco na Figura 2.

[0066] Como representado neste exemplo, o processador 324 no sistema para detecção de umidade 300 controla o circuito de sincronização 322 para selecionar uma janela de tempo para sincronizar a operação de transmissão do feixe de micro-ondas 310 com a detecção de radiação infravermelha pela câmera infravermelha 316. O processador 324 é um exemplo de um componente que pode ser usado para implementar o controlador 114 mostrado na forma de bloco na Figura 1 ou o controlador 214 mostrado na forma de bloco na Figura 2.

[0067] Com referência a seguir à Figura 4, é representada uma ilustração de um arranjo em fase de acordo com um exemplo ilustrativo. No exemplo representado, o arranjo em fase 400 é um exemplo de uma implementação para o arranjo em fase 210 mostrado na forma de bloco na Figura 2. O arranjo em fase 400 pode ser usado no lugar do transmissor de micro-ondas 309 na Figura 3.

[0068] No exemplo ilustrativo, o arranjo em fase 400 inclui transmissores 402, deslocadores de fase 404, e elementos de antena 406. Deslocadores de fase 404 podem ser controlados por um controlador tais como o controlador 114 mostrado na forma de bloco na Figura 1, o controlador 214 mostrado na forma de bloco na Figura 2, ou o processador 324 na Figura 3. Como representado, deslocadores de fase 404 podem ser controlados para fazer com que os elementos de antena 406 emitam feixe de micro-ondas 408 em uma direção que pode ser alterada eletronicamente. Em outras palavras, o feixe de micro-ondas 408 é eletronicamente direcionável. Desta maneira, peças mecânicas ou móveis são necessárias para direcionar o feixe de micro-ondas 408.

[0069] As ilustrações do sistema para detecção de umidade 300 na Figura 3 e do arranjo em fase na Figura 4 são providas como exemplos de algumas implementações para componentes o ambiente de detecção de umidade 100 mostrado na forma de bloco na Figura 1 e no ambiente de detecção de umidade 200 mostrado na forma de bloco na Figura 2. Esses exemplos não visam limitar a maneira na qual outros exemplos ilustrativos podem ser implementados. Por exemplo, embora oito transmissores estejam mostrados para os transmissores 402, outros números de transmissores podem ser usados. Por exemplo, 11, 27, 45, ou algum outro número adequado de transmissores podem ser usados em outros exemplos ilustrativos.

[0070] De volta agora para a Figura 5, é representada uma ilustração de um diagrama de sincronismo de acordo com um exemplo ilustrativo. O diagrama de sincronismo 500 inclui gráfico de quadros de câmera infravermelha 502, gráfico de pulso 504, gráfico de armazenamento de imagem 506, e gráfico de direção 507.

[0071] O gráfico de quadros de câmera infravermelha 502 é um gráfico mostrando o tempo de quadros durante o qual radiação infravermelha é detectada por uma câmera infravermelha. Cada quadro representa um período de tempo durante o qual fótons são detectados para gerar uma imagem de radiação infravermelha neste exemplo ilustrativo.

[0072] O gráfico de pulso 504 é um gráfico mostrando o tempo quando pulso de radiação eletromagnética é emitido pelo sistema de radiação eletromagnética e a duração do pulso do feixe de radiação eletromagnética. A profundidade na qual o pulso de radiação eletromagnética pode ser selecionado com base na frequência. O aumento da frequência aumenta a penetração, enquanto diminuição da frequência reduz a penetração do pulso do feixe de radiação eletromagnética no material poroso.

[0073] O gráfico de armazenamento de imagem 506 é um gráfico mostrando o tempo durante o qual os quadros gerados pela câmera infravermelha são armazenados. Quando dados são armazenados, os sensores na câmera infravermelha não estão detectando fótons.

[0074] O gráfico de direção 507 é um gráfico mostrando o direcionamento do pulso de radiação eletromagnética. Neste exemplo, sinal de direcionamento 509 mostra o pulso de radiação eletromagnética sendo direcionado de cerca de 0° para cerca de 45° para cobrir uma área de interesse.

[0075] Como representado, duas janelas de tempo estão presentes, a janela de tempo 508 e a janela de tempo 510. Neste exemplo ilustrativo, a janela de tempo 508 é um período de tempo durante o qual o quadro 512 é gerado e armazenado. A janela de tempo 508 é usada para identificar radiação infravermelha de fundo. Esta radiação infravermelha de fundo pode refletir a temperatura ambiente do ambiente no qual o material poroso é localizado. A janela de tempo 510 é um período de tempo durante o qual o quadro 514 e o quadro 516 são detectados pela câmera infravermelha.

[0076] A sincronização é realizada de maneira tal que esses quadros ocorrem quando pulso 518 no gráfico de pulso 504 ocorre. O pulso 518 representa o pulso de radiação eletromagnética, tais como micro-ondas, que são direcionados para o material poroso.

[0077] O tempo de pulso 518 é de maneira tal que o quadro 514 e o quadro 516 detectam a máxima radiação infravermelha possível. Durante a janela de tempo 510, a radiação infravermelha aumenta de quando o pulso 518 começa no tempo T1 e termina no tempo T2. A seleção da janela de tempo 510 junto com a transmissão do pulso 518 dentro da janela de tempo 510 permite que uma câmera infravermelha detecte a máxima quantidade de radiação infravermelha causada pelo pulso 518, aumentando assim a sensibilidade da câmera infravermelha. Desta maneira, a sensibilidade da câmera infravermelha pode ser aumentada pela seleção da janela de tempo 510 para incluir o máximo possível do pulso 518.

[0078] Adicionalmente, o comprimento do pulso 518 e o tamanho da janela de tempo 510 são selecionados para cobrir o tempo durante o qual fótons são detectados pela câmera infravermelha antes da transferência de sinais dos sensores na câmera infravermelha para armazenamento como uma imagem. Em decorrência disto, continuidade de transmissão de micro-ondas não ocorre enquanto os dados são lidos pelos sensores na câmera infravermelha.

[0079] Com referência à Figura 6, é representada uma ilustração de uma tabela de parâmetros de material de acordo com um exemplo ilustrativo. A Tabela 600 ilustra parâmetros usados na seleção de uma profundidade desejada de penetração para radiação eletromagnética. No exemplo ilustrativo, a entrada 602 é para um material poroso de exemplo, tal como um núcleo em um painel compósito em sanduíche. O painel tem um laminado decorativo que tem cerca de 2 mm de espessura, um painel de acabamento que tem cerca de 1 mm de espessura, e um núcleo alveolar e de espuma que tem cerca de 25 mm de espessura.

[0080] A coluna 604 indica condutividade elétrica, a coluna 606 é permeabilidade magnética, a coluna 608 é a frequência, e a coluna 610 identifica a profundidade de penetração. A profundidade na coluna 610 é calculada como se segue:

onde é a profundidade de penetração padrão (mm); é 3,14; é a frequência de teste (Hz); é a permeabilidade magnética (H/mm); e é a condutividade elétrica (%IACS).

[0081] Neste exemplo representado, a tabela 600 provê uma profundidade de penetração para o núcleo neste exemplo. No geral, a profundidade de penetração aumenta à medida que a frequência aumenta. Todas as propriedades do material poroso que está sendo inspecionado podem ser levadas em conta na determinação da profundidade de penetração. Por exemplo, quando o material poroso é um núcleo de sanduíche de compósito, o laminado decorativo, o revestimento de painel, bem como o núcleo alveolar e de espuma podem também ser levados em conta para obter uma profundidade de penetração mais precisa.

[0082] De volta a seguir à Figura 7, é representada uma ilustração de um fluxograma de um processo para detectar umidade em um material poroso de acordo com um exemplo ilustrativo. O processo ilustrado na Figura 7 pode ser implementado no sistema para detecção de umidade 102 mostrado na forma de bloco na Figura 1. Este processo pode ser implementado em pelo menos um de hardware ou software. Quando software na forma de código de programa é usado, o código de programa pode ser rodado por uma unidade de processador para realizar as diferentes operações.

[0083] O processo começa transmitindo radiação eletromagnética em um material poroso (operação 700). O feixe de radiação eletromagnética na operação 700 tem um número de comprimentos de onda que é absorvido pelas moléculas de água. Neste exemplo, a seleção do número de frequências para a radiação eletromagnética é baseada em uma profundidade desejada na qual um pulso de radiação eletromagnética penetra no painel compósito em sanduíche.

[0084] O processo detecta uma quantidade de radiação infravermelha no material poroso de um painel em resposta à transmissão da radiação eletromagnética em um painel compósito em sanduíche usando uma janela de tempo selecionada para detectar a quantidade de radiação infravermelha quando a radiação eletromagnética aquece o material poroso (operação 702). O processo identifica um nível de umidade no material poroso usando uma quantidade de energia na radiação eletromagnética transmitida e na quantidade de radiação infravermelha detectada (operação 704). O processo termina em seguida.

[0085] Com referência em seguida à Figura 8, é representada uma ilustração de um fluxograma de um processo para detectar umidade em um painel compósito em sanduíche para um veículo aeroespacial de acordo com um exemplo ilustrativo. Este processo pode ser implementado em pelo menos um de hardware ou software. Quando software na forma de código de programa é usado, o código de programa pode ser rodado por uma unidade de processador para realizar as diferentes operações no processo.

[0086] O processo começa transmitindo um pulso de radiação eletromagnética em um painel compósito em sanduíche de maneira tal que o painel compósito em sanduíche é aquecido acima de uma temperatura ambiente (operação 800). O processo detecta uma quantidade de radiação infravermelha gerada no painel compósito em sanduíche em resposta à transmissão do pulso de radiação eletromagnética no painel compósito em sanduíche usando uma janela de tempo selecionada para detectar a quantidade de radiação infravermelha quando o pulso de radiação eletromagnética aquece o painel compósito em sanduíche (operação 802). A quantidade de radiação infravermelha detectada indica uma quantidade de umidade no painel compósito em sanduíche.

[0087] O processo determina o nível de umidade no painel compósito em sanduíche usando a quantidade de radiação infravermelha detectada e a energia no pulso de radiação eletromagnética enviado no painel compósito em sanduíche (operação 804). O processo então gera uma visualização do nível de umidade (operação 806). O processo termina em seguida.

[0088] A visualização pode ser selecionada de pelo menos uma de uma imagem térmica, um mapa térmico, ou alguma outra representação. Esta visualização pode ser usada para identificar locais onde a umidade está presente. Adicionalmente, a visualização pode indicar a profundidade na qual a umidade está presente nesses locais.

[0089] Com base no nível de umidade detectado, uma ação pode ser realizada com relação ao painel compósito em sanduíche. Esta ação pode ser selecionada de retrabalho ou substituição do painel compósito em sanduíche. O retrabalho pode incluir, por exemplo, enviar radiação eletromagnética adicional ao painel compósito em sanduíche em um esforço para reduzir a umidade no painel compósito em sanduíche. Outras técnicas de redução de umidade também podem ser usadas. Aquecimento térmico ou infravermelho pode ser empregado.

[0090] De volta a seguir à Figura 9, é representada uma ilustração de um fluxograma de um processo para detectar umidade em um material poroso de acordo com um exemplo ilustrativo. O processo ilustrado na Figura 9 pode ser implementado no sistema para detecção de umidade 202 mostrado na forma de bloco na Figura 2. Este processo pode ser implementado em pelo menos um de hardware ou software. Quando software na forma de código de programa é usado, o código de programa pode ser rodado por uma unidade de processador para realizar as diferentes operações.

[0091] O processo começa pelo direcionamento de feixe de um pulso de um feixe de radiação eletromagnética em uma área em um material poroso (operação 900). O direcionamento do feixe move o pulso do feixe de radiação eletromagnética através da área para cobrir a área. O pulso do feixe de radiação eletromagnética tem um número de comprimentos de onda que são absorvidos por moléculas de água.

[0092] O processo sincronia o tempo do pulso do feixe de radiação eletromagnética para aquecer o material poroso na área com uma janela de tempo em um sistema detector de infravermelho para detectar uma quantidade de radiação infravermelha pela área (operação 902). O processo detecta a quantidade de radiação infravermelha na área no material poroso dentro da janela de tempo para o sistema detector de infravermelho quando a área no material poroso é aquecida pelo pulso do feixe de radiação eletromagnética (operação 904). O processo termina em seguida. A quantidade de radiação infravermelha indica um nível de umidade no material poroso.

[0093] Com referência à Figura 10, é representada uma ilustração de um fluxograma de um processo para detectar umidade em um painel compósito em sanduíche para um veículo aeroespacial de acordo com um exemplo ilustrativo. O processo ilustrado na Figura 10 pode ser implementado no sistema para detecção de umidade 202 mostrado na forma de bloco na Figura 2. Este processo pode ser implementado em pelo menos um de hardware ou software. Quando software na forma de código de programa é usado, o código de programa pode ser rodado por uma unidade de processador para realizar as diferentes operações.

[0094] O processo começa selecionando uma área em um painel compósito em sanduíche (operação 1000). Esta área pode ser parte ou todo o painel compósito em sanduíche. O processo seleciona um número de frequências para um pulso de um feixe de radiação eletromagnética com base em uma profundidade desejada na qual o pulso da radiação eletromagnética penetra no painel compósito em sanduíche (operação 1002). O pulso do feixe de radiação eletromagnética tem um número de comprimentos de onda que é absorvido pelas moléculas de água.

[0095] O feixe de processo direciona o pulso do feixe de radiação eletromagnética para a área no painel compósito em sanduíche (operação 1004). O direcionamento pode ser realizado de maneira tal que toda a área seja coberta durante um pulso ou múltiplos pulsos pode ser usado para cobrir a área. O processo sincronia o tempo do pulso do feixe de radiação eletromagnética para aquecer o painel compósito em sanduíche com uma janela de tempo no sistema detector de infravermelho para detectar uma quantidade de radiação infravermelha (operação 1006).

[0096] O processo detecta a quantidade de radiação infravermelha no painel compósito em sanduíche na área dentro da janela de tempo para o sistema detector de infravermelho quando o painel compósito em sanduíche é aquecido pelo pulso do feixe de radiação eletromagnética (operação 1008). A quantidade de radiação infravermelha indica um nível de umidade no painel compósito em sanduíche.

[0097] O processo determina o nível de umidade na área no painel compósito em sanduíche usando a quantidade de radiação infravermelha detectada na área e energia no pulso do feixe de radiação eletromagnética enviada à área no painel compósito em sanduíche (operação 1010).

[0098] Uma determinação é feita se uma outra área está presente para inspeção no painel compósito em sanduíche (operação 1012). Se uma outra área estiver presente, o processo retorna para a operação 1000. Senão, o processo gera uma visualização da umidade (operação 1014). O processo termina em seguida.

[0099] A visualização pode ser uma imagem térmica ou um mapa da radiação infravermelha para o material poroso usando a energia no pulso do feixe de radiação eletromagnética e a quantidade de radiação infravermelha detectada pelo sistema detector de infravermelho na área dentro da janela de tempo.

[00100] Com referência à Figura 11, é representada uma ilustração de um fluxograma de um processo para gerenciar ações realizadas com relação a um material poroso em resposta à detecção de um nível de umidade de acordo com um exemplo ilustrativo. O processo ilustrado na Figura 10 pode ser implementado no sistema para detecção de umidade 202 mostrado na forma de bloco na Figura 2. Este processo pode ser implementado em pelo menos um de hardware ou software. Quando software na forma de código de programa é usado, o código de programa pode ser rodado por uma unidade de processador para realizar as diferentes operações.

[00101] O processo começa recebendo um número de imagens térmicas para um material poroso (operação 1100). Neste exemplo ilustrativo, um número de imagens térmicas pode ser para uma ou mais áreas de interesse no material poroso. O processo determina um nível de umidade usando um número de imagens térmicas (operação 1102).

[00102] O processo determina se o material poroso deve ser retrabalhado ou substituído usando um mapa (operação 1104). Se o material poroso tiver que ser substituído, o processo gera uma mensagem para substituir o material poroso (operação 1106). O processo termina em seguida.

[00103] Com referência novamente à operação 1104, se for feita uma determinação de que o material poroso deve ser retrabalhado, o processo identifica a extensão de retrabalho necessário (operação 1108). Esta extensão pode ser graficamente identificada no mapa ou com outras instruções.

[00104] Adicionalmente, a extensão de retrabalho também pode identificar as operações que devem ser realizadas para retrabalhar o material poroso. Este retrabalho pode incluir aquecimento ou outras ações. Por exemplo, o retrabalho pode incluir remover um painel de acabamento ou laminado decorativo de um painel compósito em sanduíche, aquecer o painel compósito em sanduíche, e então substituir o painel de acabamento ou decorativo.

[00105] O processo então gera uma mensagem identificando a extensão de retrabalho a ser realizado (operação 1110). O processo termina em seguida.

[00106] Os fluxogramas e diagramas de blocos nos diferentes exemplos representados ilustram a arquitetura, funcionalidade e operação de algumas possíveis implementações de aparelhos e métodos em um exemplo ilustrativo. A este respeito, cada bloco nos fluxogramas ou diagramas de blocos pode representar pelo menos um de um módulo, um segmento, uma função, ou uma porção de uma operação ou etapa. Por exemplo, um ou mais dos blocos podem ser implementados como código de programa, hardware, ou uma combinação do código de programa e hardware. Quando implementados em hardware, o hardware pode, por exemplo, assumir a forma de circuitos integrados que são fabricados ou configurados para realizar uma ou mais operações nos fluxogramas ou diagramas de blocos. Quando implementados como uma combinação de código de programa e hardware, a implementação pode assumir a forma de firmware. Cada bloco nos fluxogramas ou nos diagramas de blocos pode ser implementado usando sistemas de hardware de uso especial que realizam as diferentes operações ou combinações de hardware de uso especial e código de programa rodado pelo hardware de uso especial.

[00107] Em algumas implementações alternativas de um exemplo ilustrativo, a função ou funções notadas nos blocos podem ocorrer na ordem notada nas figuras. Por exemplo, em alguns casos, dois blocos mostrados em sucessão podem ser realizados de forma substancialmente simultânea, ou os blocos podem algumas vezes ser realizadas na ordem inversa, dependendo da funcionalidade envolvida. Também, outros blocos podem ser adicionados além dos blocos ilustrados em um fluxograma ou diagrama de blocos.

[00108] De volta agora à Figura 12, é representada uma ilustração de um diagrama de blocos de um sistema de processamento de dados de acordo com um exemplo ilustrativo. O sistema de processamento de dados 1200 pode ser usado para implementar o sistema de computador 144 mostrado na forma de bloco na Figura 1 e o sistema de computador 215 mostrado na forma de bloco na Figura 2. Neste exemplo ilustrativo, o sistema de processamento de dados 1200 inclui estrutura de comunicações 1202, que fornecem comunicações entre a unidade de processador 1204, memória 1206, armazenamento persistente 1208, unidade de comunicações 1210, unidade de entrada/saída (I/O) 1212, e monitor 1214. Neste exemplo, a estrutura de comunicações 1202 pode assumir a forma de um sistema de barramento.

[00109] A unidade de processador 1204 serve para executar instruções para software que podem ser carregadas em memória 1206. A unidade de processador 1204 pode ser um número de processadores, um núcleo multi-processador, ou algum outro tipo de processador, dependendo da implementação particular.

[00110] A memória 1206 e o armazenamento persistente 1208 são exemplos de dispositivos de armazenamento 1216. Um dispositivo de armazenamento é qualquer peça de hardware que é capaz de armazenar informação, tal como, por exemplo, sem limitação, pelo menos um de dados, código de programa na forma funcional, ou outra informação adequada, tanto de maneira temporária, uma maneira permanente, ou tanto uma maneira temporária quanto uma permanente. Dispositivos de armazenamento 1216 podem também ser referidos como dispositivos de armazenamento legíveis por computador nesses exemplos ilustrativos. A memória 1206, nesses exemplos, pode ser, por exemplo, uma memória de acesso aleatório ou qualquer outro dispositivo de armazenamento volátil ou não volátil adequado. O armazenamento persistente 1208 pode assumir várias formas, dependendo da implementação particular.

[00111] Por exemplo, o armazenamento persistente 1208 pode conter um ou mais componentes ou dispositivos. Por exemplo, o armazenamento persistente 1208 pode ser um disco rígido, um disco rígido de estado sólido, uma memória flash, um disco óptico regravável, uma fita magnética regravável, ou alguma combinação dos mesmos. A mídia usada pelo armazenamento persistente 1208 também pode ser removível. Por exemplo, um disco rígido removível pode ser usado para armazenamento persistente 1208.

[00112] Unidades de comunicações 1210, nesses exemplos ilustrativos, proporcionam comunicações com outros sistemas ou dispositivos de processamento de dados. Nesses exemplos ilustrativos, a unidade de comunicações 1210 é um cartão de interface de rede.

[00113] A unidade de entrada/saída 1212 permite entrada e saída de dados com outros dispositivos que podem ser conectados ao sistema de processamento de dados 1200. Por exemplo, a unidade de entrada/saída 1212 pode prover uma conexão para entrada de usuário através de pelo menos um de um teclado, um mouse, ou algum outro dispositivo de entrada adequado. Adicionalmente, a unidade de entrada/saída 1212 pode enviar saída para uma impressora. O monitor 1214 provê um mecanismo para exibir informação a um usuário.

[00114] Instruções para pelo menos um do sistema operacional, aplicações, ou programas podem ser localizadas em dispositivos de armazenamento 1216, que ficam em comunicação com a unidade de processador 1204 através de estrutura de comunicações 1202. Os processos dos diferentes exemplos podem ser realizados pela unidade de processador 1204 usando instruções implementadas por computador, que podem ser localizadas em uma memória, tal como a memória 1206.

[00115] Essas instruções são referidas como código de programa, código de programa utilizável por computador, ou código de programa legível por computador que pode ser lido e executado por um processador na unidade de processador 1204. O código de programa nos diferentes exemplos pode ser concebido em diferentes mídias de armazenamento física ou ou legível por computador, tal como a memória 1206 ou armazenamento persistente 1208.

[00116] O código de programa 1218 é localizado em uma forma funcional em mídia legível por computador 1220 que é seletivamente removível e pode ser carregada em ou transferida para o sistema de processamento de dados 1200 para execução pela unidade de processador 1204. O código de programa 1218 e mídia legível por computador 1220 formam produto programa de computador 1222 nesses exemplos ilustrativos. Em um exemplo, mídia legível por computador 1220 pode ser mídia de armazenamento legível por computador 1224 ou mídia de sinal legível por computador 1226.

[00117] Nesses exemplos ilustrativos, mídia de armazenamento legível por computador 1224 é um dispositivo de armazenamento físico ou tangível usado para armazenar código de programa 1218, em vez de uma mídia que propaga ou transmite código de programa 1218.

[00118] Alternativamente, código de programa 1218 pode ser transferido para o sistema de processamento de dados 1200 usando mídia de sinal legível por computador 1226. Mídia de sinal legível por computador 1226 pode ser, por exemplo, um sinal de dados propagado contendo código de programa 1218. Por exemplo, mídia de sinal legível por computador 1226 pode ser pelo menos um de um sinal eletromagnético, um sinal óptico, ou qualquer outro tipo de sinal adequado. Esses sinais podem ser transmitidos por pelo menos um de enlaces de comunicações, tais como enlaces de comunicações sem fio, cabo de fibra óptica, cabo coaxial, um fio, ou qualquer outro tipo de enlace de comunicações adequado.

[00119] Os diferentes componentes ilustrados para o sistema de processamento de dados 1200 não visam prover limitações arquitetônicas à maneira na qual diferentes exemplos podem ser implementados. Os diferentes exemplos ilustrativos podem ser implementados em um sistema de processamento de dados incluindo componentes em adição ou em substituição àqueles ilustrados para o sistema de processamento de dados 1200. Outros componentes mostrados na Figura 12 podem ser variados em relação aos exemplos ilustrativos mostrados. Os diferentes exemplos podem ser implementados usando qualquer dispositivo de hardware ou sistema capaz de rodar código de programa 1218.

[00120] Exemplos ilustrativos da descrição podem ser descritos no contexto de método de fabricação e serviço de aeronave 1300 como mostrado na Figura 13 e a aeronave 1400 como mostrado na Figura 14. De volta primeiramente à Figura 13, uma ilustração de um diagrama de blocos de um método de fabricação e serviço de aeronave é representado de acordo com um exemplo ilustrativo. Durante pré-produção, o método de fabricação e serviço de aeronave 1300 pode incluir especificação e projeto 1302 de aeronave 1400 na Figura 14 e aquisição de material 1304.

[00121] Durante produção, ocorre fabricação de componente e subconjunto 1306 e integração do sistema 1308 de aeronave 1400. Em seguida, a aeronave 1400 pode passar por certificação e entrega 1310 a fim de ser colocada em serviço 1312. Enquanto em serviço 1312 por um cliente, a aeronave 1400 é programada para manutenção e serviço de rotina 1314, que podem incluir modificação, reconfiguração, remanufatura e outra manutenção ou serviço.

[00122] Cada um dos processos do método de fabricação e serviço de aeronave 1300 pode ser executado ou realizado por um integrador do sistema, uma terceira parte, um operador, ou alguma combinação dos mesmos. Nesses exemplos, o operador pode ser um cliente. Com os propósitos desta descrição, um integrador do sistema pode incluir, sem limitação, qualquer número de fabricantes de aeronave e subcontratantes do sistema principal; uma terceira parte pode incluir, sem limitação, qualquer número de vendedores, subcontratantes e fornecedores; e um operador pode ser uma linha aérea, uma empresa de arrendamento, uma entidade militar, uma organização de serviço, e assim por diante.

[00123] Com referência agora à Figura 14, é representada uma ilustração de um diagrama de blocos de uma aeronave na qual um exemplo ilustrativo pode ser implementado. Neste exemplo, a aeronave 1400 é produzida pelo método de fabricação e serviço de aeronave 1300 na Figura 13 e pode incluir armação principal 1402 com uma pluralidade de sistemas 1404 e interior 1406. Exemplos de sistemas 1404 incluem um ou mais de sistema de propulsão 1408, sistema elétrico 1410, sistema hidráulico 1412 e sistema ambiental 1414. Qualquer número de outros sistemas pode ser incluído. Embora um exemplo aeroespacial seja mostrado, diferentes exemplos ilustrativos podem ser aplicados a outras indústrias, tal como a indústria automotiva.

[00124] Aparelhos e métodos concebidos aqui podem ser empregados durante pelo menos um dos estágios do método de fabricação e serviço de aeronave 1300 na Figura 13.

[00125] Em um exemplo ilustrativo, componentes ou subconjuntos produzidos na fabricação de componente e subconjunto 1306 na Figura 13 podem ser fabricados ou manufaturados de uma maneira similar aos componentes ou subconjuntos produzidos enquanto a aeronave 1400 está em serviço 1312 na Figura 13. O sistema para detecção de umidade 102 mostrado na forma de bloco na Figura 1 e o sistema para detecção de umidade 202 mostrado na forma de bloco na Figura 2 podem ser utilizados para inspecionar materiais porosos quanto a componentes ou subconjuntos produzidos durante fabricação de componente e subconjunto 1306 ou enquanto a aeronave está em serviço 1312.

[00126] Com ainda um outro exemplo, um ou mais exemplos de aparelhos, exemplos de método, ou uma combinação dos mesmos podem ser utilizados durante estágios de produção, tal como fabricação de componente e subconjunto 1306 e integração do sistema 1308 na Figura 13. O sistema para detecção de umidade 102 na Figura 1 e o sistema para detecção de umidade 202 na Figura 2 podem ser utilizados para inspecionar materiais porosos para componentes ou subconjuntos durante fabricação de componente e subconjunto 1306, integração do sistema 1308, e certificação e entrega 1310. Essas inspeções podem ser realizadas antes da entrega da aeronave 1400 a um cliente. Em outros exemplos ilustrativos, essas inspeções podem ser feitas durante manutenção e serviço 1314.

[00127] Um ou mais exemplos de aparelho, exemplos de método, ou uma combinação dos mesmos podem ser utilizados enquanto a aeronave 1400 está em serviço 1312, durante manutenção e serviço 1314 na figura 13, ou ambos. O uso de um número dos diferentes exemplos ilustrativos pode acelerar substancialmente a montagem da aeronave 1400, reduzir o custo da aeronave 1400, ou tanto acelerar a montagem da aeronave 1400 e reduzir o custo da aeronave 1400.

[00128] De volta agora à Figura 15, é representada uma ilustração de um diagrama de blocos de um sistema de gerenciamento de produto de acordo com um exemplo ilustrativo. O sistema de gerenciamento de produto 1500 é um sistema de hardware físico. Neste exemplo ilustrativo, o sistema de gerenciamento de produto 1500 pode incluir pelo menos um de sistema de manufatura 1502 ou sistema de manutenção 1504.

[00129] O sistema de manufatura 1502 é configurado para manufaturar produtos, tal como aeronave 1400 na figura 14. Como representado, o sistema de manufatura 1502 inclui equipamento de manufatura 1506. O equipamento de manufatura 1506 inclui pelo menos um de equipamento de fabricação 1508 ou equipamento de montagem 1510. O equipamento de manufatura 1506 também pode incluir sistema para detecção de umidade 102 na figura 1 e sistema para detecção de umidade 202 na figura 2 para uso na inspeção de componentes fabricados pelo equipamento de manufatura 1506

[00130] Equipamento de fabricação 1508 é equipamento que pode ser usado para fabricar componentes para peças usadas para formar aeronave 1400. Por exemplo, o equipamento de fabricação 1508 pode incluir máquinas e ferramentas. Essas máquinas e ferramentas podem ser pelo menos um de uma perfuratriz, uma prensa hidráulica, um forno, um molde, uma máquina de aplicar fita compósita, um sistema de vácuo, um torno, ou outros tipos adequados de equipamento. O equipamento de fabricação 1508 pode ser usado para fabricar pelo menos um de peças metálicas, peças compósitas, semicondutores, circuitos, prendedores, reforços, painéis de acabamento, longarinas, antenas, ou outros tipos adequados de peças.

[00131] O equipamento de montagem 1510 é equipamento usado para montar peças para formar a aeronave 1400. Em particular, equipamento de montagem 1510 pode ser usado para montar componentes e peças para formar a aeronave 1400. Equipamento de montagem 1510 também pode incluir máquinas e ferramentas. Essas máquinas e ferramentas podem ser pelo menos um de um braço robótico, uma máquina de esteira, um sistema de instalação de prendedor, um sistema de perfuração baseado em trilho, ou um robô. O equipamento de montagem 1510 pode ser usado para montar peças tais como assentos, estabilizadores horizontais, asas, motores, alojamentos do motor, sistemas de trem de pouso, e outras peças para aeronave 1400.

[00132] Neste exemplo ilustrativo, o sistema de manutenção 1504 inclui equipamento de manutenção 1512. O equipamento de manutenção 1512 pode incluir qualquer equipamento necessário para realizar manutenção em aeronave 1400. O equipamento de manutenção 1512 pode incluir ferramentas para realizar diferentes operações em peças em aeronave 1400. Essas operações podem incluir pelo menos um de desmontar peças, remanufaturar peças, inspecionar peças, retrabalhar peças, fabricar peças de reposição, ou outras operações para realizar manutenção em aeronave 1400. Essas operações podem ser para manutenção de rotina, inspeções, modernizações, remanufatura, ou outros tipos de operações de manutenção.

[00133] No exemplo ilustrativo, equipamento de manutenção 1512 pode incluir dispositivos de inspeção ultrassônica, sistemas de imageamento por raios-X, sistemas de visão, perfuratrizes, máquinas de esteira, e outro dispositivo adequado. Por exemplo, equipamento de manutenção 1512 também pode incluir sistema para detecção de umidade 102 mostrado na forma de bloco na Figura 1 e sistema para detecção de umidade 202 mostrado na forma de bloco na Figura 2 para uso na inspeção de materiais porosos tais como um painel compósito em sanduíche ou outros tipos de componentes adequados. Em alguns casos, equipamento de manutenção 1512 pode incluir equipamento de fabricação 1508, equipamento de montagem 1510, ou ambos para produzir e montar peças que podem ser necessárias para manutenção.

[00134] O sistema de gerenciamento de produto 1500 também inclui sistema de controle 1514. O sistema de controle 1514 é um sistema de hardware e pode também incluir software ou outros tipos de componentes. O sistema de controle 1514 é configurado para controlar a operação de pelo menos um de sistema de manufatura 1502 ou sistema de manutenção 1504. Em particular, o sistema de controle 1514 pode controlar a operação de pelo menos um de equipamento de fabricação 1508, equipamento de montagem 1510, ou equipamento de manutenção 1512.

[00135] O hardware no sistema de controle 1514 pode ser usando hardware que pode incluir computadores, circuitos, redes, e outros tipos de equipamento. O controle pode assumir a forma de controle direto de equipamento de manufatura 1506. Por exemplo, robôs, máquinas controladas por computador, e outro equipamento podem ser controlados pelo sistema de controle 1514. Em outros exemplos ilustrativos, o sistema de controle 1514 pode gerenciar operações realizadas por operadores humanos 1516 na fabricação ou realização de manutenção em aeronave 1400 na figura 14. Por exemplo, o sistema de controle 1514 pode atribuir tarefas, prover instruções, exibir modelos, ou realizar outras operações para gerenciar operações realizadas por operadores humanos 1516. Nesses exemplos ilustrativos, ele pode ser implementado no sistema de controle 1514 para gerenciar pelo menos um da fabricação ou manutenção de aeronave 1400.

[00136] Por exemplo, gerenciamento pode incluir inspeções realizadas usando o sistema para detecção de umidade 102 mostrado na forma de bloco na Figura 1 e o sistema para detecção de umidade 202 mostrado na forma de bloco na Figura 2. Com base no nível de umidade detectado, sistema de controle 1514 pode realizar ações tais como iniciação de retrabalho, substituição, ou outras ações com relação aos componentes inspecionados. Adicionalmente, o sistema para detecção de umidade pode gerar um mapa de umidade a partir da radiação infravermelha detectada em uma estrutura tal como um painel compósito em sanduíche. A quantidade de radiação infravermelha em uma imagem térmica está correlacionada com a quantidade de umidade presente na estrutura.

[00137] Este mapa pode ser usado para determinar se retrabalho ou substituição de um componente deve ocorrer. Adicionalmente, quando ocorre retrabalho, o mapa pode também ser usado para determinar se retrabalho deve ser realizado. Esta determinação pode ser transformada em instruções que são usadas para controlar outro equipamento ou enviadas ao operador humano 1516.

[00138] Nos diferentes exemplos ilustrativos, operadores humanos 1516 podem operar ou interagir com pelo menos um de equipamento de manufatura 1506, equipamento de manutenção 1512, ou sistema de controle 1514. Esta interação pode ser realizada para fabricar aeronave 1400.

[00139] Certamente, o sistema de gerenciamento de produto 1500 pode ser configurado para gerenciar outros produtos além de aeronave 1400. Embora o sistema de gerenciamento de produto 1500 tenha sido descrito com relação à fabricação na indústria aeroespacial, o sistema de gerenciamento de produto 1500 pode ser configurado para gerenciar produtos para outras indústrias. Por exemplo, o sistema de gerenciamento de produto 1500 pode ser configurado para fabricar produtos para a indústria automotiva, bem como qualquer outra indústria adequada.

[00140] Adicionalmente, a descrição compreende exemplos de acordo com cláusulas seguintes: cláusula 1. Um sistema para detecção de umidade compreendendo: um sistema de radiação eletromagnética; um sistema detector de infravermelho; e um controlador em comunicação com o sistema de radiação eletromagnética e o sistema detector de infravermelho, em que o controlador é configurado para controlar o sistema de radiação eletromagnética para transmitir um pulso de radiação eletromagnética em que o pulso de radiação eletromagnética tem um número de comprimentos de onda que é absorvido pelas moléculas de água; e controlar o sistema detector de infravermelho para detectar uma quantidade de radiação infravermelha em resposta à transmissão do pulso de radiação eletromagnética usando uma janela de tempo, em que a quantidade de radiação infravermelha indica um nível de umidade.

[00141] Cláusula 2. O sistema para detecção de umidade da Cláusula 1, em que o controlador é configurado para controlar o sistema de radiação eletromagnética para transmitir um pulso de radiação eletromagnética em um painel compósito em sanduíche; controlar o sistema detector de infravermelho para detectar uma quantidade de radiação infravermelha em resposta à transmissão do pulso de radiação eletromagnética no painel compósito em sanduíche usando a janela de tempo selecionada para detectar a quantidade de radiação infravermelha quando o pulso de radiação eletromagnética aquece o painel compósito em sanduíche de maneira tal que o sistema detector de infravermelho detecta a quantidade de radiação infravermelha no painel compósito em sanduíche quando o painel compósito em sanduíche é aquecido pelo pulso de radiação eletromagnética, em que a quantidade de radiação infravermelha indica o nível de umidade no painel compósito em sanduíche.

[00142] Cláusula 3. O sistema para detecção de umidade da Cláusula 2, em que o controlador é configurado para controlar o sistema detector de infravermelho para detectar uma quantidade de radiação infravermelha de fundo antes de o sistema de radiação eletromagnética transmitir o pulso de radiação eletromagnética.

[00143] Cláusula 4. O sistema para detecção de umidade da Cláusula 3, em que o controlador é configurado para determinar o nível de umidade no painel compósito em sanduíche usando a quantidade de radiação infravermelha detectada e energia no pulso de radiação eletromagnética enviado ao painel compósito em sanduíche.

[00144] Cláusula 5. O sistema para detecção de umidade da Cláusula 2 ou 3, em que a janela de tempo é selecionada para detectar a quantidade de radiação infravermelha em resposta ao pulso de radiação eletromagnética aquecendo o painel compósito em sanduíche de maneira tal que uma sensibilidade do sistema detector de infravermelho é aumentada.

[00145] Cláusula 6. O sistema para detecção de umidade de qualquer uma das Cláusulas 2-5, em que o controlador é configurado para selecionar um número de frequências para o pulso de radiação eletromagnética com base em uma profundidade desejada na qual o pulso de radiação eletromagnética penetra no painel compósito em sanduíche.

[00146] Cláusula 7. O sistema para detecção de umidade de qualquer uma das Cláusulas 2-6, em que o controlador é configurado para gerar pelo menos um de um mapa térmico ou uma imagem térmica de radiação infravermelha para o painel compósito em sanduíche usando a quantidade de radiação infravermelha detectada pelo sistema detector de infravermelho na janela de tempo.

[00147] Cláusula 8. O sistema para detecção de umidade de qualquer uma das Cláusulas 2-7, em que o controlador é configurado para controlar o sistema de radiação eletromagnética para transmitir o pulso de radiação eletromagnética através de uma antena de lente para formar um feixe de radiação eletromagnética direcionado para o painel compósito em sanduíche de maneira tal que o painel compósito em sanduíche é aquecido acima de uma temperatura ambiente para o painel compósito em sanduíche.

[00148] Cláusula 9. O sistema para detecção de umidade de qualquer uma das Cláusulas 2-8, em que o pulso de radiação eletromagnética tem um número de frequências selecionadas de cerca de 300 MHz a cerca de 300 GHz.

[00149] Cláusula 10. O sistema para detecção de umidade de qualquer uma das Cláusulas 2-9, em que o painel compósito em sanduíche compreende uma primeira folha de face, uma segunda folha de face, e um núcleo localizado entre a primeira folha de face e a segunda folha de face, em que o núcleo é selecionado de pelo menos um de um núcleo de espuma, um núcleo de espuma de célula aberta, um núcleo de espuma de célula fechada, ou um núcleo alveolar.

[00150] Cláusula 11. O sistema para detecção de umidade de qualquer uma das Cláusulas 2-10, em que o painel compósito em sanduíche é para um veículo aeroespacial, que é selecionado de um de um avião, uma aeronave, um avião comercial, um helicóptero, uma espaçonave, uma espaçonave comercial, e um avião espacial.

[00151] Cláusula 12. Um método para detecção de umidade em um painel compósito em sanduíche para um veículo aeroespacial, o método compreendendo: transmitir um pulso de radiação eletromagnética no painel compósito em sanduíche de maneira tal que o painel compósito em sanduíche é aquecido acima de uma temperatura ambiente; e detectar uma quantidade de radiação infravermelha gerada no painel compósito em sanduíche em resposta à transmissão do pulso de radiação eletromagnética no painel compósito em sanduíche usando uma janela de tempo selecionada para detectar a quantidade de radiação infravermelha quando o pulso de radiação eletromagnética aquece o painel compósito em sanduíche, em que a quantidade de radiação infravermelha detectada indica um nível de umidade no painel compósito em sanduíche.

[00152] Cláusula 13. O método da Cláusula 12 compreendendo adicionalmente: determinar o nível de umidade no painel compósito em sanduíche usando a quantidade de radiação infravermelha detectada e a energia no pulso de radiação eletromagnética enviado no painel compósito em sanduíche.

[00153] Cláusula 14. O método da Cláusula 12 ou 13 compreendendo adicionalmente: selecionar a janela de tempo para detectar a quantidade de radiação infravermelha quando o pulso de radiação eletromagnética aquece o painel compósito em sanduíche acima da temperatura ambiente de maneira tal que uma sensibilidade de um sistema detector de infravermelho é aumentada.

[00154] Cláusula 15. O método de qualquer uma das Cláusulas 12-14 compreendendo adicionalmente: selecionar um número de frequências para o pulso de radiação eletromagnética com base em uma profundidade desejada na qual o pulso de radiação eletromagnética penetra no painel compósito em sanduíche.

[00155] Cláusula 16. O método de qualquer uma das Cláusulas 12-15 compreendendo adicionalmente: gerar uma imagem térmica da quantidade de radiação infravermelha para o painel compósito em sanduíche usando a quantidade de radiação infravermelha detectada na janela de tempo.

[00156] Cláusula 17. O método de qualquer uma das Cláusulas 1216, em que realizar uma ação com relação ao painel compósito em sanduíche compreende: transmitir radiação eletromagnética adicional no painel compósito em sanduíche de maneira tal que o nível de umidade dentro do painel compósito em sanduíche é reduzido.

[00157] Cláusula 18. O método de qualquer uma das Cláusulas 1217, em que uma ação é selecionada de um de retrabalho do painel compósito em sanduíche e substituição do painel compósito em sanduíche.

[00158] Cláusula 19. O método de qualquer uma das Cláusulas 1218, em que transmitir o pulso de radiação eletromagnética no painel compósito em sanduíche de maneira tal que o painel compósito em sanduíche compreende: transmitir o pulso de radiação eletromagnética através de uma antena de lente para formar um pulso de feixe de radiação eletromagnética direcionado para o painel compósito em sanduíche de maneira tal que o painel compósito em sanduíche é aquecido acima da temperatura ambiente para o painel compósito em sanduíche.

[00159] Cláusula 20. O método de qualquer uma das Cláusulas 1219, em que as etapas de transmitir e detectar são realizadas enquanto o painel compósito em sanduíche é instalado no veículo aeroespacial.

[00160] Cláusula 21. O método de qualquer uma das Cláusulas 1220, em que as etapas de transmitir e detectar são realizadas antes da instalação do painel compósito em sanduíche no veículo aeroespacial.

[00161] Cláusula 22. O método de qualquer uma das Cláusulas 1221, em que o pulso de radiação eletromagnética tem um número de frequências selecionadas de cerca de 300 MHz a cerca de 300 GHz.

[00162] Cláusula 23. O método de qualquer uma das Cláusulas 1222, em que o painel compósito em sanduíche compreende uma primeira folha de face, uma segunda folha de face, e um núcleo localizado entre a primeira folha de face e a segunda folha de face, em que o núcleo é selecionado de pelo menos um de um núcleo de espuma, um núcleo de espuma de célula aberta, um núcleo de espuma de célula fechada, ou um núcleo alveolar.

[00163] Cláusula 24. O método de qualquer uma das Cláusulas 1223, em que o veículo aeroespacial é selecionado de um de um avião, uma aeronave, um avião comercial, um helicóptero, uma espaçonave, uma espaçonave comercial, e um avião espacial.

[00164] Cláusula 25. Um sistema para detecção de umidade compreendendo: um sistema de radiação eletromagnética; um sistema detector de infravermelho configurado para detectar uma quantidade de radiação infravermelha; e um controlador configurado para controlar o sistema de radiação eletromagnética para transmitir um pulso de radiação eletromagnética em um material poroso no qual um pulso de feixe de radiação eletromagnética tem um número de comprimentos de onda que é absorvido pelas moléculas de água; controlar o sistema detector de infravermelho para detectar a quantidade de radiação infravermelha no material poroso em resposta à transmissão do pulso de radiação eletromagnética no material poroso usando uma janela de tempo que captura quando o pulso de radiação eletromagnética aquece o material poroso de maneira tal que o sistema detector de infravermelho detecta a quantidade de radiação infravermelha no material poroso quando o material poroso é aquecido pelo pulso de radiação eletromagnética; e identificar um nível de umidade no material poroso usando uma quantidade de energia no pulso de radiação eletromagnética transmitido e a quantidade de radiação infravermelha detectada.

[00165] Cláusula 26. O sistema para detecção de umidade da Cláusula 25, em que o controlador seleciona um número de frequências para o pulso de radiação eletromagnética com base em uma profundidade desejada na qual o pulso de radiação eletromagnética penetra em um painel compósito em sanduíche.

[00166] Cláusula 27. O sistema para detecção de umidade da Cláusula 25 ou 26, em que o material poroso é selecionado de um grupo compreendendo um painel compósito, um painel compósito em sanduíche, e um monumento para um interior de um veículo aeroespacial.

[00167] Cláusula 28. Um método para detecção de umidade em um material poroso, o método compreendendo: transmitir radiação eletromagnética no material poroso, em que um feixe de radiação eletromagnética tem um número de comprimentos de onda que é absorvido pelas moléculas de água; e detectar uma quantidade de radiação infravermelha no material poroso em resposta à transmissão da radiação eletromagnética em um painel compósito em sanduíche usando uma janela de tempo selecionada para detectar a quantidade de radiação infravermelha quando a radiação eletromagnética aquece o material poroso; e identificar um nível de umidade no material poroso usando uma quantidade de energia na radiação eletromagnética transmitido e a quantidade de radiação infravermelha detectada.

[00168] Cláusula 29. O método da Cláusula 28, em que o material poroso é selecionado de um grupo compreendendo um painel compósito, o painel compósito em sanduíche, e um monumento para um interior de um veículo aeroespacial.

[00169] Cláusula 30. O método da Cláusula 28 ou 29 compreendendo adicionalmente: selecionar a janela de tempo para detectar a quantidade de radiação infravermelha quando a radiação eletromagnética aquece o material poroso acima de uma temperatura ambiente de maneira tal que uma sensibilidade de um sistema detector de infravermelho é aumentada.

[00170] Cláusula 31. O método de qualquer uma das Cláusulas 28-30 compreendendo adicionalmente: selecionar um número de frequências para um pulso da radiação eletromagnética com base em uma profundidade desejada na qual a radiação eletromagnética penetra no painel compósito em sanduíche.

[00171] A descrição dos diferentes exemplos ilustrativos foi apresentada com propósitos de ilustração e descrição e não deve ser exaustiva ou limitada aos exemplos na forma descrita. Os diferentes exemplos ilustrativos descrevem componentes que realizam ações ou operações. Em um exemplo ilustrativo, um componente pode ser configurado para realizar a ação ou operação descrita. Por exemplo, o componente pode ter uma configuração ou desenho para uma estrutura que provê ao componente uma capacidade de realizar a ação ou operação que é descrita nos exemplos ilustrativos como sendo realizadas pelo componente.

[00172] Dessa forma, os exemplos ilustrativos fornecem uma ou mais soluções que superam um problema com detecção de umidade em estruturas porosas tais como painéis compósitos em sanduíche. Uma ou mais soluções podem prover uma capacidade de detectar umidade em um material poroso incluindo um painel compósito em sanduíche. Um controlador controla a operação de um sistema de radiação eletromagnética e um sistema detector de infravermelho para detectar um nível de umidade usando uma janela de tempo. A seleção da janela de tempo pode aumentar a sensibilidade do sistema detector de infravermelho.

[00173] Muitas modificações e variações ficarão aparentes aos versados na técnica. Adicionalmente, diferentes exemplos ilustrativos podem prover diferentes recursos, comparados a outros exemplos desejáveis. O exemplo ou exemplos selecionados são escolhidos e descritos a fim de explicar melhor os princípios dos exemplos, a aplicação prática, e permitir que outros versados na técnica entendam a descrição para vários exemplos com várias modificações que são adequadas ao uso particular contemplado.

Claims

1. Sistema para detecção de umidade (102) para detectar umidade em um painel compósito em sanduíche, compreendendo: um sistema de radiação eletromagnética (110); um sistema detector de infravermelho (112) incluindo uma câmera infravermelha configurada para gerar quadros (512, 514, 516) durante os quais radiação infravermelha é detectada pela câmera infravermelha, em que cada quadro representa um período de tempo durante o qual os fótons são detectados para gerar uma imagem da radiação infravermelha; e um controlador (114) em comunicação com o sistema de radiação eletromagnética (110) e o sistema detector de infravermelho (112); em que o controlador (114) é configurado para: controlar a operação do sistema de radiação eletromagnética (110) e do sistema detector de infravermelho (112) usando uma janela de tempo (128, 150) para sincronizar o aquecimento com a detecção da radiação infravermelha; controlar o sistema de radiação eletromagnética (110) para transmitir um pulso (518) de radiação eletromagnética (116) para dentro do painel em sanduíche, em que o pulso (518) de radiação eletromagnética (116) tem pelo menos um comprimento de onda (126) que é absorvido pelas moléculas de água (124) na umidade (106) no painel compósito em sanduíche; controlar o sistema detector de infravermelho (112) para detectar uma quantidade de radiação infravermelha (122) gerada no painel compósito em sanduíche em resposta à transmissão do pulso (518) de radiação eletromagnética (116) para dentro do painel compósito em sanduíche, o qual aquece o painel compósito em sanduíche, usando a janela de tempo (128) selecionada para detectar a quantidade de radiação infravermelha (122) quando o pulso (518) de radiação infravermelha (116) aquece o painel compósito em sanduíche, em que a quantidade de radiação infravermelha (122) indica um nível de umidade (106) no painel compósito em sanduíche, e em que uma largura da janela de tempo (128) é selecionada tal que a janela de tempo (128) englobe todo o pulso de radiação eletromagnética (116); e caracterizado pelo fato de ser adicionalmente configurado para determinar o nível de umidade (106) no painel compósito em sanduíche (108) usando a quantidade de radiação infravermelha (122) detectada e energia (120) para o pulso (518) de radiação eletromagnética (116) enviada para dentro do painel compósito em sanduíche (108).

2. Sistema para detecção de umidade (102) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador (114) é configurado para controlar o sistema detector de infravermelho (112) para detectar uma quantidade de radiação infravermelha de fundo (130) antes de o sistema de radiação eletromagnética (110) transmitir o pulso de radiação eletromagnética (116).

3. Sistema para detecção de umidade (102) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a janela de tempo (128) é selecionada para detectar a quantidade de radiação infravermelha (122) em resposta ao pulso de radiação eletromagnética (116) aquecendo o painel compósito em sanduíche (108) de maneira tal que uma sensibilidade do sistema detector de infravermelho (112) é aumentada pelo controlador sendo configurado para sincronizar o tempo (226) do pulso (518) de radiação eletromagnética (116) com a janela de tempo (128, 510), em que o comprimento do pulso (518) de radiação eletromagnética (116) e o tamanho da janela de tempo (128, 510) são selecionados para cobrir o tempo durante o qual os fótons são detectados pela câmera infravermelha antes da transferência de sinais dos sensores da câmera infravermelha para armazenamento como uma imagem.

4. Sistema para detecção de umidade (102) de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o controlador (114) é configurado para selecionar pelo menos uma frequência (118) para o pulso (518) de radiação eletromagnética (116) com base em uma profundidade desejada (132) na qual o pulso de radiação eletromagnética (116) penetra no painel compósito em sanduíche (108).

5. Sistema para detecção de umidade (102) de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de que o controlador (114) é configurado para gerar pelo menos um de um mapa térmico ou uma imagem térmica de radiação infravermelha (122) para o painel compósito em sanduíche (108) usando a quantidade de radiação infravermelha (122) detectada pelo sistema detector de infravermelho (112) na janela de tempo (128).

6. Sistema para detecção de umidade (102) de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, caracterizado pelo fato de que o controlador (114) é configurado para controlar o sistema de radiação eletromagnética (110) para transmitir o pulso (518) de radiação eletromagnética (116) através de uma antena de lente (140) para formar um feixe de radiação eletromagnética (142) direcionado para o painel compósito em sanduíche (108) de maneira tal que o painel compósito em sanduíche (108) é aquecido acima de uma temperatura ambiente para o painel compósito em sanduíche (108).

7. Sistema para detecção de umidade (102) de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 6, caracterizado pelo fato de que o pulso de radiação eletromagnética (116) tem pelo menos uma frequência (118) selecionadas de cerca de 300 MHz a cerca de 300 GHz.

8. Sistema para detecção de umidade (102) de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 7, caracterizado pelo fato de que o painel compósito em sanduíche (108) compreende uma primeira folha de face, uma segunda folha de face, e um núcleo localizado entre a primeira folha de face e a segunda folha de face, em que o núcleo é selecionado de pelo menos um de um núcleo de espuma, um núcleo de espuma de célula aberta, um núcleo de espuma de célula fechada, ou um núcleo alveolar.

9. Sistema para detecção de umidade (102) de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 8, caracterizado pelo fato de que o painel compósito em sanduíche (108) é para um veículo aeroespacial, que é selecionado de um de um avião, uma aeronave, um avião comercial, um helicóptero, uma espaçonave, uma espaçonave comercial, e um avião espacial.

10. Método para detecção de umidade (106) em um painel compósito em sanduíche (108) para um veículo aeroespacial, o método compreendendo: controlar a operação do sistema de radiação eletromagnética (110) e do sistema detector de infravermelho (112) usando uma janela de tempo (128, 150) para sincronizar o aquecimento com a detecção da radiação infravermelha; transmitir, por meio de uma fonte de radiação eletromagnética (110), um pulso (518) de radiação eletromagnética (116) no painel compósito em sanduíche (108) de maneira tal que o painel compósito em sanduíche (108) é aquecido acima de uma temperatura ambiente, em que o pulso (518) de radiação eletromagnética (116) tem pelo menos uma frequência (118) selecionada entre 300 MHz e 300 GHz; e detectar, por meio de um sistema detector infravermelho (112) incluindo uma câmera infravermelha que gera quadros (512, 514, 516) durante os quais a radiação infravermelha é detectada pela câmera infravermelha, em que cada quadro representa um período de tempo durante o qual os fótons são detectados para gerar uma imagem da radiação infravermelha, uma quantidade de radiação infravermelha (122) gerada no painel compósito em sanduíche (108) em resposta à transmissão do pulso (518) de radiação eletromagnética (116) no painel compósito em sanduíche (108), o qual aquece o painel compósito em sanduíche, usando uma janela de tempo (128) selecionada para detectar a quantidade de radiação infravermelha (122) quando o pulso de radiação eletromagnética (116) aquece o painel compósito em sanduíche (108), em que a quantidade de radiação infravermelha (122) detectada indica um nível de umidade (106) no painel compósito em sanduíche (108), e em que uma largura da janela de tempo (128) é selecionada de modo que a janela de tempo (128) englobe todo o pulso de radiação eletromagnética (116); caracterizado por determinar o nível de umidade (106) no painel compósito em sanduíche (108) usando a quantidade de radiação infravermelha (122) detectada e energia (120) no pulso (518) de radiação eletromagnética (116) enviada para o sanduíche composto painel (108).

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: selecionar a janela de tempo (128) para detectar a quantidade de radiação infravermelha (122) quando o pulso de radiação eletromagnética (116) aquece o painel compósito em sanduíche (108) acima da temperatura ambiente de maneira tal que uma sensibilidade de um sistema detector de infravermelho (112) é aumentada pela sincronização do tempo (226) do pulso (518) de radiação eletromagnética (116) com a janela de tempo (128, 510), em que o comprimento do pulso (518) de radiação eletromagnética (116) e o tamanho da janela de tempo ( 128, 510) são selecionados para cobrir o tempo durante o qual os fótons são detectados pela câmera infravermelha antes da transferência de sinais dos sensores da câmera infravermelha para armazenamento como uma imagem.

12. Método de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: selecionar pelo menos uma frequência (118) para o pulso de radiação eletromagnética (116) com base em uma profundidade desejada (132) na qual o pulso de radiação eletromagnética (116) penetra no painel compósito em sanduíche (108).

13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: gerar uma imagem térmica da quantidade de radiação infravermelha (122) para o painel compósito em sanduíche (108) usando a quantidade de radiação infravermelha (122) detectada na janela de tempo (128).

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo fato de que realizar uma ação com relação ao painel compósito em sanduíche (108) compreende: transmitir radiação eletromagnética adicional no painel compósito em sanduíche (108) de maneira tal que o nível de umidade (106) dentro do painel compósito em sanduíche (108) é reduzido.

15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 14, caracterizado pelo fato de que uma ação é selecionada de um de retrabalhar o painel compósito em sanduíche (108) e substituir o painel compósito em sanduíche (108).

16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 15, caracterizado pelo fato de que transmitir o pulso (518) de radiação eletromagnética (116) no painel compósito em sanduíche (108) de maneira tal que o painel compósito em sanduíche (108) compreende: transmitir o pulso de radiação eletromagnética (116) através de uma antena de lente (140) para formar um pulso de feixe de radiação eletromagnética (116) direcionado para o painel compósito em sanduíche (108) de maneira tal que o painel compósito em sanduíche (108) é aquecido acima da temperatura ambiente para o painel compósito em sanduíche (108).

17. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 16, caracterizado pelo fato de que as etapas de transmitir e detectar são realizadas enquanto o painel compósito em sanduíche (108) é instalado no veículo aeroespacial.

18. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 17, caracterizado pelo fato de que as etapas de transmitir e detectar são realizadas antes da instalação do painel compósito em sanduíche (108) no veículo aeroespacial.

19. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 18, caracterizado pelo fato de que o painel compósito em sanduíche (108) compreende uma primeira folha de face, uma segunda folha de face, e um núcleo localizado entre a primeira folha de face e a segunda folha de face, em que o núcleo é selecionado de pelo menos um de um núcleo de espuma, um núcleo de espuma de célula aberta, um núcleo de espuma de célula fechada, ou um núcleo alveolar.

20. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 19, caracterizado pelo fato de que o veículo aeroespacial é selecionado de um de um avião, uma aeronave, um avião comercial, um helicóptero, uma espaçonave, uma espaçonave comercial, e um avião espacial.