CN107782793A - 声发射传感器保持器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及声发射传感器保持器，公开了用于将声发射传感器附连到非金属和非磁性材料的保持器，所述保持器具有带有封闭顶端和开放底端的管状体，传感器通过开放底端可插入到管状体中。封闭顶端具有从封闭顶端的内表面成角度地向内延伸的多个整体的柔性活板。管状体的内表面具有靠近管状体的底端径向向内延伸的多个间隔物。整体的柔性活板和间隔物将传感器固定在管状体内。管状体还可以具有靠近开放底端从管状体的外表面向外延伸的多个捕获突片，所述多个捕获突片与附着到非金属和非磁性材料的保持件托架中的接合键槽可滑动并且可移除地接合。
Description
技术领域
本公开总体涉及保持器，其用于在测试期间维持传感器在物品上的安置和表面接触；并且更具体地涉及声发射传感器保持器，其用于非金属和非磁性材料的环境测试期间，非金属和非磁性材料诸如复合材料或陶瓷材料。
背景技术
环境条件可以影响被用于制造车辆和用于制造针对户外使用或极端环境中使用的其他种类的结构的材料，结构诸如贯穿其服务历史经历动态和各种环境改变(即，干到湿，冷到热)的航空结构。处于低于0°F和高于100°F，且湿度为0-100％的这种材料的环境测试被期望在一个或更多个使用之前、之中和/或之后识别、量化和监控这种材料的属性，以确定是否发生任何对材料的损坏。
已经被用于环境测试的一种类型的传感器，声发射(或AE)传感器，其将固体材料中的声波(或弹性波)的放射解释成有助于理解材料特性如何的可用的AE波形。当材料经历其内部结构改变时，这种声波(或弹性波)发生，例如作为裂纹形成或塑性变形的结果，裂纹形成或塑性变形是由于老化、温度梯度或外部机械力导致。由声发射的来源产生的波在结构性健康监控、质量控制、系统反馈、过程监控、分析验证以及其他领域是有实际利益的；并且可以被用于对材料的损坏进行检测、安置和特性表达。因此，声发射传感器对于检测材料和结构中的缺陷和故障是有用的，并且对确定如何应用补救方案和修复以解决结构性问题是有用的。在航空领域中，声发射感测已经被认定为一种技术，该技术可以从实验室设定被缩放为对航空站以及现场应用的增强的机群检查。为了根据剩余寿命来做出关键决定，根据机群的服务小时数来识别损坏的存在的需求驱动该焦点。
声发射传感器已经被用于监控航空结构和其他结构。用于将声发射传感器附连到要被测试的结构的常规方法包括使用热溶胶或磁性夹持固定装置。商业可获得的用于声发射传感器的许多保持器是磁性的，这是因为声发射主要在金属表面上完成。这种磁性保持器与非金属和非磁性复合材料不起作用。热熔胶不具有普遍应用，并且由于不良的表面粘附性，热熔胶在温度低于-65°F和高于160°F的环境测试期间不工作。另一方案将声发射传感器永久地附连到测试物品，但是该方式在测试大量测试物品时是不可行的，这是由于用于固化粘合剂以使传感器附着到测试物品的费用和延长的停留时间(每个传感器大于10小时)。
非金属和非磁性材料，诸如复合材料，由于其高强度和高硬度、低重量、耐蚀性以及其他良好的属性，现在被用于多种结构的制造。例如，复合材料已经被广泛地用于制造航空结构以及用于航空结构的零部件，诸如飞行器肋条、翼梁、面板、机身、机翼、翼盒、燃料箱、尾翼装配件和飞行器的其他零部件，这是因为这些零部件重量轻并且牢固，并且从而提供了燃料经济性和其他好处。用于将声发射传感器附连到这种非金属和非磁性材料的常规方法是无效的。
因此，用于将声发射传感器保持或附连到非金属和非磁性材料的提升的手段是被需要的，非金属和非磁性材料诸如复合材料和陶瓷，该提升的手段在这种材料的环境测试期间提供优于已知声发射传感器保持器的优势。
发明内容
上述目的以及其他目的由声发射传感器保持器实现，该声发射传感器保持器将声发射传感器对准并维持为与非金属和非磁性材料的表面齐平，并且与当前的ASTM标准测试方法和测试固定装置兼容。该传感器保持器提供了在极端条件期间保持传感器与材料接触的能力，并且因此提供了在宽范围的环境条件中获取数据的途径，这在进行性损坏结构性分析、现场检查、材料特性表达和实验室水平实验验证中是有益的。
根据本公开的产品的一个实施例，用于将声发射传感器附连到非金属和非磁性材料的保持器被公开。该保持器包括具有封闭顶端和开放底端的管状体，传感器可以通过开放底端插入管状体中。封闭顶端被提供有从封闭顶端的内表面成角度地向内延伸的多个整体的柔性活板。管状体的内表面具有从管状体的开放底端径向向内并且向上延伸的多个部分圆柱形间隔物。整体的柔性活板和间隔物共同作用，以便将传感器固定在管状体内并且维持传感器安置在保持器内。
在产品的另一实施例中，用于将声发射传感器附连到非金属和非磁性材料的保持器包括笼状物，该笼状物被可移除地稳固到保持件托架，该保持件托架附着到非金属和非磁性材料。笼状物具有带有封闭顶端和开放底端的管状体，传感器可以通过开放底端被插入。笼状物的管状体具有从靠近交界表面的管状体的外表面向外延伸的多个捕获突片。保持件托架被提供有用于附连到非金属和非磁性材料的下表面、顶部捕获表面和被设置在下表面与捕获表面之间的接合键槽。笼状物上的多个捕获突片被配置为以旋转运动与保持件托架中的接合键槽可滑动地接合，从而提供可移除的锁止接合。这允许用户容易地安装传感器和从保持器中移除传感器，并且在替换传感器时维持保持器的安置。
在另一实施例中，用于将声发射传感器附着到非金属和非磁性材料的系统被公开。在该系统中，多个保持器包括如上文所述地可移除地固定到保持件托架的笼状物，该多个保持器在围绕每个保持器中的每个保持件托架的法兰(frange)周边处被保持在一起。法兰周边允许相邻保持器通过任何分离装置的迅速分离，诸如通过搭扣分离相邻的保持件托架、或者在相邻法兰周边之间的边界上将相邻的保持件托架切断分离。至少一个分离器提供在该系统中，分离器用于在非金属表面和非磁性表面上连接和安置多个保持器，并且多个保持器之间具有预定间隔。每个分离器具有以基本X构型安置的多个支臂。分离器中的每个支臂的端与保持件托架可接合，使得每个支臂具有附连到该支臂的保持器的保持件托架。分离器由柔性材料制成，该柔性材料允许多个保持器被安置在平坦的表面上或者具有弯曲的或其他复杂形状的表面上。在该系统中，多个保持器可以被布置成在保持器之间具有预定间隔的期望的配置，并且期望的配置可以之后被从一个非金属和非磁性材料移动到另一个非金属和非磁性材料或者被放置在非金属和非磁性材料上，以维持传感器的安置并允许保持器中的传感器的迅速替换而无需干扰保持器的安置。
在本公开的另一方面中，用于将声发射传感器附着到非金属和非磁性材料的方法被公开，该方法使用上文所述的保持器和系统。在该方法中，声发射传感器的一个保持器从多个保持器中分离，多个保持器在围绕每个保持器的法兰周边处被保持在一起。保持器包括可移除地稳固到保持件托架的笼状物，保持件托架附着到非金属和非磁性材料。笼状物具有带有封闭顶端和开放底端的管状体，传感器可以通过开放底端被插入。笼状物的管状体具有靠近交界表面的从管状体的外表面向外延伸的多个捕获突片。保持件托架被提供有用于附连到非金属和非磁性材料的下表面、顶部捕获表面和被设置在下表面与捕获表面之间的接合键槽。笼状物上的多个捕获突片被配置为以旋转运动与保持件托架中的接合键槽可滑动地接合，从而提供可移除的锁止接合。
分离的保持器的保持件托架的下表面使用例如真空袋装带或可以经受环境测试条件的其他附连装置而附着到非金属和非磁性材料。在保持件托架附着到非金属和非磁性材料之前或之后，通过将笼状物旋转出接合键槽，笼状物可以从保持件托架移除。声发射传感器可以被插入到笼状物的管状体中，并且通过将笼状物旋转到接合键槽中，笼状物随后被安装到保持件托架上。优选为在保持器被附着到非金属和非磁性表面之前，多个保持器可以以各种配置被安置到非金属和非磁性表面上，并且通过在每个保持器之间安装具有预定长度和形状的间隔物，多个保持器之间具有预定间隔。
本公开中的各种实施例的其他目的、特征和优势将在下文的具体描述中参考附图被解释。
附图说明
图1是具有声发射传感器保持器和声发射传感器的非金属和非磁性材料的说明，附着到非金属和非磁性材料上的声发射传感器是为环境测试所准备的。
图2是声发射传感器保持器的仰视透视图、正视透视图和右视透视图的说明，声发射传感器保持器具有声发射传感器于其中。
图3是图2所示的声发射传感器保持器的另一透视图的说明。
图4是声发射传感器保持器的另一实施例的说明。
图5是多个声发射传感器保持器的布置的说明，声发射传感器保持器作为本公开的系统的部分在图4中被显示。
图6是声发射传感器保持器的另一实施例的说明。
图7是多个声发射传感器保持器的说明，声发射传感器保持器以可移除搭扣安装构型作为本公开的系统的部分在图4中被显示。
图8是本公开的方法的框图。
图9A-9D是本公开的多个声发射传感器保持器的可替换的布置的说明。
具体实施方式
在下文具体描述中，为了说明本公开的基本原理，参考航空结构描述声发射传感器保持器的各种实施例，该声发射传感器保持器在非金属和非磁性材料的环境测试(低于0°F、高于100°F并且在0-100％湿度之间)期间维持声发射传感器的安置和接触，所述非金属和非磁性材料包括但不限于复合材料或陶瓷材料。将被本领域技术人员意识到的是，本公开可以在其他类似的应用或环境中被实践，和/或使用说明性实施例的其他类似变形或等价变形来实践。例如，公开的声发射传感器保持器可以被用于任何产业中的任何类型的非金属和非磁性材料的环境测试，并且可以被用于与各种形状、尺寸和表面轮廓的非金属和非磁性材料一起使用，所述非金属和非磁性材料包括用于实验室中或其他受控设置中的环境测试的测试材料，以及应用了这种非金属和非磁性材料的完整的结构，诸如航空结构和车辆，以及环境测试将会对其有益的任何其他结构。这种环境测试可以在结构的制造期间、在结构的制造之后或者在结构的使用期间完成。应注意的是，本公开所属技术领域的普通技术人员普遍知晓的那些方法、程序、组件或功能在本文中不具体描述。
在图1-3中，根据本公开的一个实施例的声发射传感器保持器10被显示为附着到具有测试物品形式或试样形式的非金属和非磁性材料12(图1)。保持器10具有安装在其中的声发射传感器14，该声发射传感器14带有从传感器14径向突出的用于连接到声发射监控设备(未显示)的传感器线缆16(或电连接件)。保持器10将传感器14的底表面15对准为与非金属和非磁性材料12的表面齐平，并且允许使用当前的ASTM标准测试方法和测试设备。
保持器10的形状是具有封闭顶端20和开放底端22的管状体18，在管状体18的开放底端22形成具有孔25的交界表面24。传感器14通过孔25可插入到管状体18中。管状体18中的凹口19在开放底端22朝向孔25周向地开口，以便接收从传感器14径向突出的传感器线缆16(或电连接件)并且可以形成如所示的矩形或任何其他形状。管状体18还具有在基座26的顶部上形成边缘28的基座26，并且基座26周向地围绕管状体18的外表面30，该基座26扩大了在开放底端22处的交界表面24的尺寸，从而提供足够的表面积用于密封带(描述如下)。
封闭顶端20具有从封闭顶端20的内表面34成角度地向内延伸的多个整体的柔性活板32。在此，整体的柔性活板32中的两个被显示，每个整体的柔性活板32朝向彼此成角度地向内延伸，以便在传感器14被安装进保持器10中时在传感器14的顶表面上提供向下推动的力。管状体18的内表面36具有靠近开放底端22的径向向内延伸的多个间隔物38。整体的柔性活板32和间隔物38共同作用以将传感器14固定在管状体18内，并且可以被形成为提供将传感器14固定在管状体18内的能力的任何形状和尺寸。例如，如附图显示，间隔物38可以被形成为从管状体18的内表面36突出并且从开放底端22向上延伸的部分圆柱形，或者间隔物38可以被形成为部分球形、椭圆形或矩形。除了如所显示的管状体18的圆形横截面形状以外，保持器10还可以被形成为具有方形、矩形或其他曲线形状的横截面形状以便容纳不同形状的传感器14。
保持器10优选地由柔性材料形成为整体的三维(3D)打印结构。3D打印也被称作立体平版印刷或增材制造，是使用计算机控制的激光自液体聚合物和其他材料构建三维结构的打印技术。本文公开的保持器10优选地由柔性材料制成。因为在管状体18的封闭顶端20处的整体的柔性活板32和间隔物38由柔性材料制成，所以保持器10能够容纳各种高度和直径的传感器14。
形成保持器10及其零件的柔性材料应该是足够可延展的或足够柔性的，使得整体的柔性活板32在传感器14被安置到保持器10中时能够弯曲并且不折断/搭扣，并且该柔性材料应该具有一些刚度以便在传感器14上提供向下的力。柔性材料还应该是重量轻的并且具有宽范围的操作温度以经受环境测试条件，诸如从大约-60°F到150°F范围内的复合测试温度。具有表I中所示范围内的属性的柔性材料可以被用于形成本公开所描述的保持器：
脆化是温度，在该温度，材料丧失延展性，使其变得易碎。熔化温度和脆化属性可以基于被测试的环境条件而被调整。一种具有这些属性并且可以被3D打印的材料是ABS(丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物)。ABS是被进一步分类为苯乙烯类塑料的热塑性材料。
保持器10使用真空袋、密封带或永久密封剂被附着到非金属和非磁性材料12，所述真空袋、密封带和永久密封剂可以被安置在管状体18的开放底端22处的交界表面24上。真空袋或密封带应该能够经受环境测试条件并且具有短(少于5分钟)粘附时间。可在商业上获得针对该目的的适合的带，例如，可以从加利福尼亚州的亨廷顿海滩(HuntingtonBeach)的航空技术国际公司(Airtech International,Inc.)的航空技术先进材料组(Airtech Advanced Materials Group)获得的商品号为GS-95、AT-199、AIRSEAL 2、AIRSEAL 3W、AIRSEAL DB、GS-100、AT-200Y、GS-213、GS-213Tacky、GS-333、GS-213-3、GS-43MR、VBS-750和A-800-3G的密封带。这些密封带通常成卷获得并且易于切割和安置在期望位置。当保持器10被附着到非金属和非磁性材料12时，同样有益的是，在传感器14与非金属和非磁性材料12的表面之间应用真空脂或其他耦连剂，以便在非金属和非磁性材料12与传感器14之间耦连声能或更加紧密地匹配完全不同的材料的声阻抗(例如，通过使用耦连剂来去除空气边界)。
用于使声发射传感器14附连到非金属和非磁性材料12的可替换保持器40和使用可替换保持器的各种系统42、44在图4-7中显示。可替换保持器40包括两个零件，笼状物46和保持件托架48，通过将笼状物46旋转进入和旋转脱离与保持件托架48的接合，笼状物46和保持件托架48可移除地彼此接合。笼状物46和保持件托架48中的每个均是使用上文所述的柔性材料的整体的3D打印结构，并且可以独立地或者与可替换保持器40成组地被制造，如图7所示，以具有模块化装配件41。在模块化装配件41中，多个可替换保持器40在围绕每个可替换保持器40中的每个保持件托架48的法兰周边49处被保持在一起。法兰周边49允许相邻的可替换保持器40分离。通过将它们折断分开或者用刀或剪刀将它们切断，每个可替换保持器40可以便捷地从模块化装配件41中的其他可替换保持器40中分离。图7中显示的可替换保持器40的模块化装配件41还可以被用作非金属和非磁性材料12上的组以提供传感器14之间最小的间隔。
在这种配置中，通过简单旋转笼状物46并且将其从保持件托架48移除，一个或更多个保持件托架48可以被附着到非金属和非磁性材料12并且传感器14可以被容易地安装到可替换保持器40中或者从可替换保持器40中移除。这允许在维持保持件托架48(和因此传感器14)在非金属和非磁性材料12上的安置和配置的同时替换传感器14。不需要从非金属和非磁性材料12上移除保持件托架48。
可替换保持器40的笼状物46具有的配置相似于带有管状体18的保持器10的配置，管状体18具有封闭顶端20和开放底端22，传感器14通过开放底端22被插入管状体18中。管状体18的封闭顶端20具有从封闭顶端20的内表面34成角度地向内延伸的多个整体的柔性活板32，并且管状体18的内部表面36具有径向向内延伸并且从管状体18的开放底端22向上延伸的多个部分圆柱形间隔物38，用于将传感器14固定在管状体18内。如在图1-3中所示的保持器10一样，图4-7显示了封闭顶端20，其具有两个整体的柔性活板32，每个整体的柔性活板32朝向彼此成角度地向内延伸，以便当传感器被安装到可替换保持器40中时在传感器14的顶表面上提供向下的力。
靠近可替换保持器40的笼状物46的开放底端22的管状体18的外表面30具有与保持器10中所示不同的配置。取代基座26的是，可替换保持器40中的笼状物46具有从管状体18的外表面30向外延伸的多个捕获突片50，以提供基本平坦的表面52，该表面52处于与靠近开放底端22的管状体18的平面基本垂直的平面中。捕获突片50用于将笼状物46可移除地接合到保持件托架48。图4显示了三个捕获突片50，其被安置成围绕管状体18的外表面30，但是根据笼状物46的直径可以使用任何数量。
保持件托架48具有与非金属和非磁性材料12附连的下表面54，顶部捕获表面56和接合键槽58，接合键槽58被安置在下表面54与捕获表面56之间并且在穿过保持件托架48的孔60中。笼状物46的多个捕获突片50以旋转运动(以图4中箭头A所示方向)与保持件托架48中的接合键槽58可滑动接合，以便在笼状物46和保持件托架48之间提供可移除的锁止接合。止动件可以被提供在接合键槽58中，以向用户提供笼状物46被锁止到保持件托架48中的通知。在其他实施例中，笼状物46可以被配置为搭扣到保持件托架48中而无需旋转，并且通过挤压管状体18的侧面或者通过用于移除搭扣装配的零件的其他装置来提供移除。
保持件托架的下表面54具有附连垫片或附连腿的形式。如上文所述，密封带被粘附到保持件托架48的下表面54，用于将可替换保持器40附着到非金属和非磁性材料12。
在图5-6所示的系统42、44中，可替换保持器40从图7所示的模块化装配件41中分离并且被布置为具有预定间隔的阵列。每个可替换保持器40之间的预定间隔由具有多个支臂64的分离器62提供，多个支臂64被安置在例如彼此基本垂直的X构型中。除了X构型以外的配置也可以被使用，诸如没有交叉支臂的直线分离器，或者被配置为具有蜘蛛形、三角形、圆形图案或自由形态图案的分离器。这种可替换的图案的示例在图9A-9D中显示。形状选择、尺寸选择和配置选择应该适于结构要求。例如，当修理补片被用于包括非金属和非磁性材料12的航空结构时，修理补片通常具有椭圆或圆形几何构型的形式。分离器62可以被配置成提供围绕周长延伸的网络以约束补片。多种阵列几何构型可以被想到，其中特定区域中的传感器的密度可以基于结构需求被调整，这可以是由于已知的损坏形态或尺寸、结构特征和几何构型、或者在使用期间用于对传感器网络的快速修改的需要所导致的。本文公开的系统42、44及其变形易于适于满足这种结构需求。在另一示例中，如图9D中所示，长条带或长绳形的传感器可以被提供成沿飞行器的机翼、翼梁、肋条、蒙皮或任何其他类型的表面缠绕，并且被安置在任何期望的配置中。
每个支臂64的端66可与多个保持件托架48接合，用于在非金属和非磁性材料12上安置多个可替换保持器40，多个可替换保持器40之间具有预定间隔。多个分离器62与多个可替换保持器40一起使用，以形成用于可替换保持器40的阵列的多样的配置。分离器62包括柔性材料(如上所述)，该柔性材料允许多个可替换保持器40以预定间隔安置在平坦表面、弯曲表面或具有复杂几何形状的非金属和非磁性材料12的表面上，并且允许传感器的全部配置随所述表面致动和移动(例如，在疲劳负荷期间，或者在实际服役使用期间，或者使得传感器的全部配置可以在相对于彼此致动的两个零件之间使用)。分离器62可以通过已知用于将柔性材料附连到一起的任何方法附连到可替换保持器40。例如，粘合剂可以被使用，支臂64的端66可以被配置为搭扣到一起或者以其他方法结合到一起。图5的系统显示了使用粘合剂将支臂64的端66附着到保持件托架48的法兰周边49的拐角的实施例。图6的系统显示了使用搭扣配合附连装置的实施例，其中保持件托架48的拐角具有球根状切口67，该球根状切口67容纳分离器62的支臂64的球根状端68。
参考图8，在用于将声发射传感器附着到非金属和非磁性材料的方法100中，多个可替换保持器40与多个分离器62一起使用以形成被附着到非金属和非磁性材料12的传感器保持器阵列，非金属和非磁性材料12可以是测试物品或完整的结构，该附着发生在这种结构的制造和使用之前、之中或之后。在该方法的步骤102中，一个可替换保持器40从多个可替换保持器40中分离，多个可替换保持器40在模块化装配件41中在围绕每个可替换保持器40的保持件托架48的法兰周边49处被保持在一起。在步骤104中，分离的可替换保持器的保持件托架48用密封带如上所述地附着到非金属和非磁性材料。在步骤106中，通过将笼状物46旋转出接合键槽58，可替换保持器40的笼状物46从保持件托架48中移除。传感器14，诸如声发射传感器，随后在步骤108中被插入笼状物46的管状体18中，并且在步骤110中，通过在图4中箭头A所示的方向上将笼状物旋转到接合键槽58中，具有安装的传感器14的笼状物46与保持件托架48接合。
在方法100的进一步的实施例中，步骤103可以被添加，以便生成传感器保持器的阵列，该阵列在每个传感器保持器之间具有预定间隔。在步骤103A中，可替换保持器40中的一个的保持件托架48与具有多个支臂64的分离器62的一端66接合，多个支臂64被安置成X构型，并且另一可替换保持器40的保持件托架48在分离器62的另一端66处被接合。具有预定间隔的可替换保持器40的阵列随后在步骤104中被附着到非金属和非磁性材料12。
可以提供套件，该套件包括在模块化装配件41中被连接到一起的多个可替换保持器40、至少一个分离器62以及密封带。
本文公开的保持器和分离器提供了成本有效且时间有效的用于将传感器诸如声发射传感器附连到非金属和非磁性材料的系统和方法。保持器不需要附加的装配件，诸如弹簧和螺钉，并且该系统可缩放以解决传感器尺寸以及测试配置的变化，并且该系统可以被用于适合测试规模/比例尺(testing scale)下的环境测试的宽范围的温度条件中，所述测试规模/比例尺的范围从测试物品或试样水平到诸如飞行器的完整结构，并且可以用于从实验室到现场/航空站的任何测试条件，因此提供了来自各种环境条件的声发射数据。
在给出用来实施本公开中的原理的各种实施例的以上描述后，很多其他修改和变形当然可以被想出。例如并且不限于，传感器保持器10的几何构型以及可替换传感器保持器40的笼状物46和保持件托架48可以被设计成符合任何类型的声传感器14的尺寸和几何构型。保持件托架48可以在任何模块化装配件中被制作和一体化以提供不同的组装配件；分离器长度可以被更改以形成任何阵列形状或几何构型，以便用较高或较低的传感器安置密度来覆盖目标的结构性区域。粘合剂(诸如真空带等等)可以独立地或以组为基础地被预先应用到保持件托架48并且被密封，以便保存粘的/粘性的端以便粘附到非金属和非磁性材料12的表面。该实施例将被提供为预先封装的套件，该套件包含用于快速使用的全部要求的零件。分离器62的支臂64可以被设计成被搭扣、夹住、按压到保持件托架48中的适当位置。在其他实施例中，保持件托架48和笼状物46可以是整体的/1件式的构造以减少用于专用的声传感器类型/几何构型的零件的数量。分离器62的宽度和几何构型可以被进一步设计为提供任何网络或阵列几何构型的非对称配置(诸如图9A-9D所示的蜘蛛网的、圆形的、三角形的、菱形的、线性的或弯曲的，或者任何其他配置)。这种非对称配置可以被设计为覆盖期望的结构性几何构型/配置(例如，以覆盖倍增器的表面积、已知损坏区域的周界或修理补片的边界)，具有可获得的笼状物46和保持件托架48的混合以生成多种传感器尺寸的网络。分离器62和保持件托架48还可以被形成为整体的/1件式的单元。意图的是，所有这些修改和变形被认为是在本公开的精神和范围内，如以下权利要求所限定的：
本公开进一步包括以下说明性的非穷举的示例，其可以被要求保护或可以不被要求保护；
示例1：一种用于将声发射传感器附连到非金属和非磁性材料的保持器，所述保持器包括具有封闭顶端和开放底端的管状体，所述声发射传感器通过所述开放底端可插入到所述管状体中，所述封闭顶端具有从所述封闭顶端的内表面成角度地向内延伸的多个整体的柔性活板，所述管状体的内表面具有靠近所述管状体的所述底端径向向内延伸的多个间隔物，所述整体的柔性活板和所述间隔物将所述声发射传感器固定在所述管状体内。
示例2：根据示例1所述的保持器，其中所述封闭顶端具有两个所述整体的柔性活板，所述整体的柔性活板中的每个朝向彼此成角度地向内延伸，以便当所述传感器被安装到所述保持器中时在所述传感器的顶表面上提供向下的力。
示例3：根据示例1所述的保持器，其中所述保持器是整体的3D打印结构。
示例4：根据示例1所述的保持器，其进一步包括在所述管状体中的凹口，所述凹口朝向所述开放底端周向地开口，以便接收从所述传感器径向突出的电连接件。
示例5：根据示例1所述的保持器，其进一步包括形成边缘的基座，所述边缘靠近所述开放底端周向地围绕所述管状体的外表面，以提供用于与所述非金属和非磁性表面接合的交界表面。
示例6：一种用于将声发射传感器附连到非金属和非磁性材料的保持器，所述保持器包括：笼状物，所述笼状物具有带有封闭顶端和开放底端的管状体，所述传感器通过所述开放底端可插入到所述管状体中，所述笼状物的所述管状体具有靠近所述开放底端从所述管状体的外表面向外延伸的多个捕获突片；以及保持件托架，所述保持件托架具有用于附连到所述非金属和非磁性材料的下表面、顶部捕获表面和被设置在所述下表面与所述捕获表面之间的接合键槽；所述笼状物的所述多个捕获突片以旋转运动与所述保持件托架中的所述接合键槽可滑动地接合，从而提供可移除的锁止接合。
示例7：根据示例6所述的保持器，其进一步包括被安置在所述保持件托架的所述下表面上的附连垫片，所述附连垫片用于将所述保持器附着到所述非金属和非磁性材料。
示例8：根据示例6所述的保持器，其中所述管状体的所述封闭顶端具有从所述封闭顶端的内表面成角度地向内延伸的多个整体的柔性活板，并且所述管状体的内表面具有靠近所述管状体的所述开放底端径向向内延伸的多个间隔物，所述整体的柔性活板和所述间隔物将所述传感器固定在所述管状体内。
示例9：根据示例8所述的保持器，其中所述封闭顶端具有两个所述整体的柔性活板，所述整体的柔性活板中的每个朝向彼此成角度地向内延伸，以便当所述传感器被安装到所述保持器中时在所述传感器的顶表面上提供向下的力。
示例10：根据示例6所述的保持器，其中所述笼状物和所述保持件托架中的每个是整体的3D打印结构。
示例11：一种用于将声发射传感器附着到非金属和非磁性材料的系统，所述系统包括多个示例6所述的保持器，所述保持器在围绕每个所述保持器的每个所述保持件托架的法兰周边处被保持在一起，所述法兰周边允许相邻保持器的分离。
示例12：根据示例11所述的系统，其进一步包括分离器，所述分离器与所述保持件托架可接合，以便将多个所述保持器安置在所述非金属和非磁性表面上，并且多个所述保持器之间具有预定间隔。
示例13：根据示例12所述的系统，其中所述分离器包括柔性材料，所述柔性材料允许所述多个保持器以预定间隔安置在所述非金属和非磁性材料的平坦或弯曲表面上。
示例14：根据示例11所述的系统，其进一步包括被安置在所述保持件托架的所述下表面上的附连垫片，所述附连垫片用于将所述保持器附着到所述非金属和非磁性材料。
示例15：根据示例11所述的系统，其中所述管状体的所述封闭顶端具有从所述封闭顶端的内表面成角度地向内延伸的多个整体的柔性活板，并且所述管状体的内表面具有靠近所述管状体的所述开放底端径向向内延伸的多个间隔物，所述整体的柔性活板和所述间隔物将所述传感器固定在所述管状体内。
示例16：根据示例15所述的系统，其中所述封闭顶端具有两个所述整体的柔性活板，所述整体的柔性活板中的每个朝向彼此成角度地向内延伸，以便当所述传感器被安装到所述保持器中时在所述传感器的顶表面上提供向下的力。
示例17：根据示例11所述的系统，其中所述笼状物和所述保持件托架中的每个是整体的3D打印结构。
示例18：一种用于将声发射传感器附着到非金属和非磁性材料的方法，所述方法包括以下步骤：将用于声发射传感器的一个保持器从多个保持器中分离，所述多个保持器在围绕每个所述保持器的法兰周边处被保持在一起，所述保持器包括：笼状物，所述笼状物具有带有封闭顶端和开放底端的管状体，所述传感器通过所述开放底端可插入到所述管状体中，所述笼状物的所述管状体具有靠近所述开放底端从所述管状体的外表面向外延伸的多个捕获突片；以及保持件托架，所述保持件托架具有用于附连到所述非金属和非磁性材料的下表面、顶部捕获表面和被设置在所述下表面与所述捕获表面之间的接合键槽；所述笼状物的所述多个捕获突片以旋转运动与所述保持件托架中的所述接合键槽可滑动地接合，从而提供可移除的锁止接合；将所述保持器的所述保持件托架附着到所述非金属和非磁性材料；通过将所述笼状物旋转出所述接合键槽，所述笼状物从所述保持件托架移除；将所述声发射传感器插入到所述笼状物的所述管状体中；并且通过将所述笼状物旋转到所述接合键槽中，将所述笼状物安装在所述保持件托架上。
示例19：根据示例18所述的方法，其进一步包括3D打印所述笼状物和所述保持件托架的步骤。
示例20：根据示例18所述的方法，其进一步包括以下步骤，将所述保持器中的一个的所述保持件托架接合到分离器的一端，并且将另一个所述保持器的所述保持件托架接合到所述分离器的另一端，以便将所述多个保持器安置在所述非金属和非磁性表面上，并且所述多个保持器之间具有预定间隔。
示例21：一种用于将声发射传感器附着到非金属和非磁性材料的系统，所述系统包括多个保持器，所述保持器包括：笼状物，所述笼状物具有带有封闭顶端和开放底端的管状体，所述传感器通过所述开放底端可插入到所述管状体中，所述笼状物的所述管状体具有靠近所述开放底端从所述管状体的外表面向外延伸的多个捕获突片；以及保持件托架，所述保持件托架具有用于附连到所述非金属和非磁性材料的下表面、顶部捕获表面和被设置在所述下表面与所述捕获表面之间的接合键槽；以及所述笼状物的所述多个捕获突片，所述多个捕获突片以旋转运动与所述保持件托架中的所述接合键槽可滑动地接合，从而提供可移除的锁止接合；以及在围绕每个所述保持器中的每个所述保持件托架的法兰周边处保持在一起的所述多个保持器，所述法兰周边允许相邻保持器的分离。
示例22：根据示例21所述的系统，其中所述保持器进一步包括被安置在所述保持件托架的所述下表面上的附连垫片，所述附连垫片用于将所述保持器附着到所述非金属和非磁性材料。
示例23：根据示例21所述的系统，其中所述保持器的所述管状体的所述封闭顶端具有从所述封闭顶端的内表面成角度地向内延伸的多个整体的柔性活板，并且所述管状体的内表面具有靠近所述管状体的所述开放底端径向向内延伸的多个间隔物，所述整体的柔性活板和所述间隔物将所述传感器固定在所述管状体内。
示例24：根据示例23所述的系统，其中所述保持器的所述封闭顶端具有两个所述整体的柔性活板，所述整体的柔性活板中的每个朝向彼此成角度地向内延伸，以便当所述传感器被安装到所述保持器中时在所述传感器的顶表面上提供向下的力。
示例25：根据示例21所述的系统，其中所述笼状物和所述保持件托架中的每个是整体的3D打印结构。
示例26：根据示例21所述的系统，其进一步包括分离器，所述分离器与所述保持件托架可接合，以便将多个所述保持器安置在所述非金属和非磁性表面上，并且多个所述保持器之间具有预定间隔。
示例27：根据示例26所述的系统，其中所述分离器包括柔性材料，所述柔性材料允许所述多个保持器以预定间隔安置在所述非金属和非磁性材料的平坦或弯曲表面上。
Claims (10)
1.一种用于将声发射传感器(14)附着到非金属和非磁性材料(12)的系统，所述系统包括多个保持器(10)，所述保持器包括：
笼状物(46)，其具有带有封闭顶端(20)和开放底端(22)的管状体(18)，所述传感器(14)通过所述开放底端(22)可插入到所述管状体(18)中，所述笼状物(46)的所述管状体(18)具有靠近所述开放底端(22)从所述管状体(18)的外表面(30)向外延伸的多个捕获突片(50)；以及
保持件托架(48)，其具有用于附连到所述非金属和非磁性材料(12)的下表面(54)、顶部捕获表面(56)和被设置在所述下表面(54)与所述捕获表面(56)之间的接合键槽(58)；以及
所述笼状物(46)的所述多个捕获突片(50)，所述多个捕获突片以旋转运动与所述保持件托架(48)中的所述接合键槽(58)可滑动地接合，从而提供可移除的锁止接合；以及
所述多个保持器(10)，其在围绕每个所述保持器(10)中的每个所述保持件托架(48)的法兰周边(49)处被保持在一起，所述法兰周边(49)允许相邻保持器(10)的分离。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述保持器(10)进一步包括被安置在所述保持件托架(48)的所述下表面(54)上的附连垫片，所述附连垫片用于将所述保持器(10)附着到所述非金属和非磁性材料(12)。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述保持器(10)的所述管状体(18)的所述封闭顶端(20)具有从所述封闭顶端(20)的内表面(34)成角度地向内延伸的多个整体的柔性活板(32)，并且所述管状体(18)的内表面(34)具有靠近所述管状体(18)的所述开放底端(22)径向向内延伸的多个间隔物(38)，所述整体的柔性活板(32)和所述间隔物(38)将所述传感器(14)固定在所述管状体(18)内。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述保持器(10)的所述封闭顶端(20)具有两个所述整体的柔性活板(32)，所述整体的柔性活板(32)中的每个朝向彼此成角度地向内延伸，以便当所述传感器(14)被安装到所述保持器(10)中时在所述传感器(14)的顶表面上提供向下的力。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述笼状物(46)和所述保持件托架(48)中的每个是整体的3D打印结构。
6.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括分离器(62)，所述分离器(62)与所述保持件托架(48)可接合，以便将多个所述保持器(10)安置在所述非金属和非磁性表面(12)上，并且多个所述保持器(10)之间具有预定间隔。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述分离器(62)包括柔性材料，所述柔性材料允许所述多个保持器(10)以预定间隔安置在所述非金属和非磁性材料(12)的平坦或弯曲表面上。
8.一种用于将声发射传感器(14)附着到非金属和非磁性材料(12)的方法，所述方法包括以下步骤：
将用于声发射传感器(14)的一个保持器(10)从多个保持器(10)中分离，所述多个保持器(10)在围绕每个所述保持器(10)的法兰周边(49)处被保持在一起，所述保持器(10)包括：笼状物(46)，其具有带有封闭顶端(20)和开放底端(22)的管状体(18)，所述传感器(14)通过所述开放底端(22)可插入到所述管状体(18)中，所述笼状物(46)的所述管状体(18)具有靠近所述开放底端(22)从所述管状体(18)的外表面(30)向外延伸的多个捕获突片(50)；以及保持件托架(48)，其具有用于附连到所述非金属和非磁性材料(12)的下表面(54)、顶部捕获表面(56)和被设置在所述下表面(54)与所述捕获表面(56)之间的接合键槽(58)；所述笼状物(46)的所述多个捕获突片(50)以旋转运动与所述保持件托架(48)中的所述接合键槽(58)可滑动地接合，从而提供可移除的锁止接合；
将所述保持器(10)的所述保持件托架(48)附着到所述非金属和非磁性材料(12)；
通过将所述笼状物(46)旋转出所述接合键槽(58)而将所述笼状物(46)从所述保持件托架(48)上移除；
将所述声发射传感器(14)插入到所述笼状物(46)的所述管状体(18)中；并且
通过将所述笼状物(46)旋转到所述接合键槽(58)中而将所述笼状物(46)安装在所述保持件托架(48)上。
9.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括3D打印所述笼状物(46)和所述保持件托架(48)的步骤。
10.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括以下步骤，将所述保持器(10)中的一个的所述保持件托架(48)接合到分离器(62)的一端，并且将另一个所述保持器(10)的所述保持件托架(48)接合到所述分离器(62)的另一端，以便将所述多个保持器(10)安置在所述非金属和非磁性表面(12)上，并且所述多个保持器(10)之间具有预定间隔。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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