CN117647578A - 柔性传感器组件 - Google Patents

Abstract

一种用于柔性传感器组件的传感器，该传感器包括驱动线圈、第一组感测线圈、第二组感测线圈和用于感测期望被感测的结构中的不连续性的构造。一种操作传感器的方法，该方法可以包括将传感器定位成靠近结构、激励驱动线圈、以及用感测线圈感测涡电流。

Description

柔性传感器组件

相关申请的交叉引用

本申请要求于2022年9月5日提交的印度专利申请号202211050583的优先权和权益，其全部内容并入本文。

技术领域

本公开涉及用于操作柔性传感器或探针设备的方法和设备，该柔性传感器或探针设备能够顺从对应于被感测结构中的不连续性的结构的表面。

背景技术

在制造(包括精密制造)中，由于例如制造缺陷、结构缺陷、结构损坏等，在结构的表面中可以发现不连续性、裂纹、断裂或气隙。

附图说明

在参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本描述的完整且可行的公开，包括其最佳模式，其中：

图1是根据本文描述的各个方面的具有感测组件和柔性传感器的感测构造的立体图。

图2是根据本文描述的各个方面的图1的柔性传感器的分解示意图。

图3是根据本文描述的各个方面的图1的组装柔性传感器的示意图。

图4是根据本文描述的各个方面的图1的柔性传感器的感测线圈的示意放大视图。

图5是根据本文描述的各个方面的图4的柔性传感器的附加示例感测线圈的示意图。

图6是根据本文描述的各个方面的图1的感测构造的操作的示意图。

图7是根据本文描述的各个方面的感测构造的示意图。

具体实施方式

检查结构上的不连续性、裂纹、断裂、间隙等可以在实施或安装有缺陷的结构之前识别结构中的缺陷。期望这些检查的准确性，包括改进或增加的检测率、检测阈值等，并且可以导致实施或安装更少的具有缺陷的结构。在一些非限制性实例中，边缘信号通常比来自边缘处的裂纹的信号强得多，从而产生了检测来自裂纹的小信号的问题，该小信号埋在边缘本身导致的大信号中。因此，期望包括检测或检查机构、组件、处理等，其包括改进的边缘检测或检查以改进或增加不连续性(包括接近结构边缘的不连续性)的检测。

本公开的方面可以使用用于搜索、识别、感测、扫描或以其他方式检测结构中的不连续性的涡电流感测机制在任何环境中实施。示例环境可以包括但不限于制造环境、测试环境、认证环境、最终使用环境(例如，在安装结构之前、期间或之后)等。设想了被检查的结构(包括但不限于增材制造或航空电子结构，诸如涡轮部件，诸如涡轮风扇叶片)的任何用途。

如本文所用，术语“组”或一“组”元件可以是任何数量的元件，包括仅一个元件。单独使用或与其他术语结合使用的术语“近端”、“接近”或“近端地”是指朝向参考对象、部件或结构的方向，或者与另一个部件相比相对更靠近参考对象、部件或结构的部件。

此外，如本文所用，虽然传感器或探针可以被描述为“感测”或“测量”相应值，但感测或测量可以包括确定指示相应值或与相应值相关的值，而不是直接感测或测量该值本身。感测或测量的值可以进一步提供给附加部件。例如，可以将该值提供给控制器模块或处理器，并且控制器模块或处理器可以对该值进行处理以确定代表性值或代表所述值的电特性。

此外，虽然本文可以使用诸如“电压”、“电流”和“功率”的术语，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在描述电路或电路操作的方面时这些术语可以是相互关联的。

所有方向参考(例如，径向、轴向、上、下、向上、向下、左、右、横向、前、后、顶部、底部、上方、下方、竖直、水平、顺时针、逆时针)仅用于识别目的，以帮助读者理解本公开，并且不产生限制，特别是关于其位置、取向或用途的限制。除非另有说明，否则连接参考(例如附接、联接、连接和接合)将被广义地解释，并且可以包括元件集合之间的中间构件和元件之间的相对移动。因此，连接参考不一定推断出两个元件直接连接并且彼此存在固定关系。在非限制性示例中，可以选择性地构造连接或断开连接，以提供、启用、禁用等各个元件之间的电连接。另外，如可在本文中使用的，“电连接”或“电联接”可包括有线或无线连接。

如本文所用，术语“增材制造”通常是指制造处理，其中连续的材料层被提供在彼此之上以逐层“构建”三维部件。连续的层通常熔融在一起以形成整体的单一部件，其可以具有各种一体的子部件。如本文所用，术语“整体”是指借助于每层材料熔融到相邻层材料或与相邻层材料熔化在一起使得各个层在最终的单一结构中失去其特性而缺乏接口或接头的单一结构。

此外，如本文所用，“控制器”或“控制器模块”可以包括被构造成或适用于为可操作部件提供指令、控制、操作或任何形式的通信以实现其操作的部件。控制器模块可以包括任何已知的处理器、微控制器或逻辑装置，包括但不限于：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、全权限数字发动机控制(FADEC)、比例控制器(P)、比例积分控制器(PI)、比例微分控制器(PD)、比例积分微分控制器(PID控制器)、硬件加速逻辑控制器(例如用于编码、解码、转码等)等，或其组合。控制器模块的非限制性示例可以被构造成或适用于运行、操作或以其他方式执行程序代码以影响操作或功能结果，包括执行各种方法、功能、处理任务、计算、比较、感测或测量值等，以启用或实现本文描述的技术操作或操作。操作或功能结果可以基于一个或多个输入、存储的数据值、感测或测量的值、真或假指示等。虽然描述了“程序代码”，但可操作或可执行指令集的非限制性示例可以包括具有进行特定任务或实施特定抽象数据类型的技术效果的例程、程序、对象、部件、数据结构、算法等。在另一个非限制性示例中，控制器模块还可以包括可由处理器访问的数据存储部件，包括存储器，无论是瞬态、易失性或非瞬态，还是非易失性存储器。

存储器的附加非限制性示例可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存或一种或多种不同类型的便携式电子存储器，例如盘、DVD、CD-ROM、闪存驱动器、通用串行总线(USB)驱动器等，或这些类型的存储器的任何合适组合。在一个示例中，程序代码可以以可由处理器访问的机器可读格式存储在存储器内。此外，存储器可以存储可由处理器在提供指令、控制或操作以实现功能或可操作结果时访问的各种数据、数据类型、感测或测量的数据值、输入、生成或处理的数据等，如本文描述的。在另一个非限制性示例中，控制模块可以包括将第一值与第二值进行比较，并且基于该比较的满足来操作或控制附加部件的操作。例如，当感测、测量或提供的值与另一个值(包括存储或预定的值)进行比较时，该比较的满足可以导致动作、功能或操作可由控制器模块控制。如所使用的，比较的术语“满足”在本文中用于表示第一值满足第二值，例如等于或小于第二值，或者在第二值的值范围内。应当理解，这样的确定可以容易地改变以通过正/负比较或真/假比较来满足。示例比较可以包括将感测或测量的值与阈值或阈值范围进行比较。

在此以及贯穿说明书和权利要求书，范围限制被组合和互换，除非上下文或语言另有说明，否则这样的范围被识别并且包括其中包含的所有子范围。例如，本文公开的所有范围均包括端点，并且端点可彼此独立地组合。

示例性附图仅用于说明的目的，并且在所附附图中反映的尺寸、位置、顺序和相对大小可以变化。设想环境的简要概述应该有助于更完整的理解。

图1示出了示例感测构造10，其中具有包括柔性传感器32的基底30的感测组件12可以近端地定位在物质、表面附近，或大体上，定位在期望被感测不连续性、裂纹、断裂、间隙等的结构14附近。在一个非限制性示例中，可以期望在结构14的表面或在结构14的边缘24处感测结构14的不连续性、裂纹、断裂、间隙等。如此处所用，“边缘”24可以是结构14的至少一个或多个表面的任何相交，其改变结构14的至少一个或多个表面的角度或方向。在另一个非限制性示例中，“边缘”可以包括物理部件的两个面的三维相交。此外，如本文所用，“边缘”可以包括波状边缘，限定为具有弯曲或不规则图形的轮廓，具有斜坡而不是直线。可以包括本公开的方面，其中边缘24可以包括角度或方向的突然变化，或者可以包括例如角度或方向的不同变化，例如在其他基本上平坦的表面之间的弯曲或圆形边缘过渡。如图所示，该结构显示具有示例第一表面16、示例第二表面18和示例第三表面20，并且其中示例表面16、18、20的相交或相互作用在各自的边缘24处相遇。可以包括本公开的非限制性方面，其中结构14，其表面16、18、20或边缘24可以包括金属、合金或其他导电材料。

感测组件12的基底30以虚线示出并且与本公开没有密切关系。在非限制性示例中，基底30可包括刚性或预制结构或构造、柔性结构或构造等。柔性传感器32可以包括感测部分34或子部分(以虚线轮廓示出，以供参考)，并且限定用于感测不连续性的至少一侧、边缘等(例如，“感测侧”或“感测边缘”44)。在非限制性实例中，基底30或柔性传感器32中的至少一个可以顺从以与期望被感测的结构14，表面16、18、20，边缘24或其组合匹配、对准，可以键合以顺从期望被感测的结构14，表面16、18、20，边缘24或其组合，或以其他方式柔性地适配或构造以对应于期望被感测的结构14，表面16、18、20，边缘24或其组合。在该非限制性示例中，基底30或柔性传感器32(或例如，其组合)可以定位、定向或以其他方式近端地放置在相应结构14，表面16、18、20，边缘24，或其组合附近或处，没有或具有各个部件之间的有限间隙、间距，来自附近或中间材料的干扰。

可以进一步包括本公开的非限制性方面，其中感测构造10或感测组件12可以进一步包括控制器模块36，其包括存储器38和处理器40，并且其中控制器模块36或处理器40与柔性传感器32的感测部分34通信连接或联接。图1的示例说明被示出为包括一组通信线路42，其将柔性传感器32的感测部分34与控制器模块36通信连接或联接。虽然一组通信线路42被示出为一个非限制性示例，但是本公开的方面可以包括任何通信方式或机制，包括有线或无线通信机制或技术。

图2示出了柔性传感器32的组成和结构的一个非限制性示意分解示例。如图所示，柔性传感器32可包括第一层50、第二层52和第三层54的大致平面布置和组件。虽然本文示意性地解释了第一层50、第二层52和第三层54，但本公开的非限制性方面可以仅包括单个柔性传感器组件层、组合物等，并且不表示多个层是必需的或必要的。提供图示和示意性描述的层50、52、54仅用于理解柔性传感器32或感测部分34，因为部件以重叠或叠加关系定位。虽然所描述的层50、52、54中的每一层由于分解图被示出为包括分开的感测侧44，但是应当理解，仅包括柔性传感器32的单个感测侧44，并且示出的各个感测侧44是统一在柔性传感器32组件上。

可以包括本公开的方面，其中柔性传感器32可以包括柔性基底，如示例第一层50所示。柔性基底第一层50可以包括可弯曲、扭曲、挠曲或以其他方式响应于所施加的外力的材料，外力包括但不限于挤压、压力(例如空气或液体压力)、压缩等，并且可以顺从特定柔性传感器32感测应用中期望的所需形状、角度、表面或安装。例如，基底30可以包括或限定气动腔，并且其中柔性基底30能够响应于在气动腔内提供或接收正气动压力而顺从，使得感测侧44匹配期望被感测不连续性的结构14的几何轮廓。在非限制性示例中，柔性基底第一层50可以是弹性柔性的(例如，并且当不在外力下时返回到默认状态或形状)，或者可以被构造为或适用于在挠曲或顺从之后保持特定的形状或轮廓。在又一个非限制性示例中，柔性基底第一层50可以可操作地用作用于支撑示意第二层52和第三层54的基部或基底。

第二层52可以包括第一组感测线圈56，其沿柔性传感器32的第二层52的感测侧44的至少一部分布置。第一组感应线圈56示意性地示出为第一影线，并且示意性地示出第一布置图案、组件等。第一布置图案可包括例如具有沿第二层52的感测侧44的至少一部分延伸的行或列构造的第一组感测线圈56的布置。第二层52还可以包括代表性的第一示意通信线路62，其示意性地示出为将第一组感测线圈56与控制器模块36(图2中未示出)联接或连接。

第二层52被示意性地进一步示出为包括驱动线圈58，其布置成靠近柔性传感器32的第二层52的感测侧44，并且定位在柔性传感器32的感测侧44的边缘和第一组感测线圈56之间。如图所示，驱动线圈58可以大致沿与第一组感测线圈56类似或相同的感测侧44部分或柔性传感器32的感测侧44的不同部分延伸。如图所示，驱动线圈58沿感测侧44的基本长度是连续的或邻接的，并且在第一方向或类似方向上与感测侧44平行延伸。在非限制性示例中，驱动线圈58可以顺从或采用感测侧44的边缘、被感测或测量的边缘或表面的形状，或者可以平行于被感测或测量的边缘或表面。在其他非限制性示例中，可以包括驱动线圈58而不包括感测线圈56。

虽然未示出，但是可以包括本公开的非限制性方面，其中驱动线圈58是可选择地激励的，即，可选择地与电源、电压源、激励源等传导连接，以在柔性传感器32的感测操作期间可操作地或选择性地激励驱动线圈58，使得驱动线圈58可操作地构造成靠近或相对于驱动线圈58、柔性传感器32的感测侧44等生成磁场。在一个非限制性示例中，与驱动线圈58传导连接的电源可以包括控制器模块36(图2中未示出)。

第三层54可以包括第二组感测线圈60，其沿柔性传感器32的第三层54的感测侧44的至少一部分布置。第二组感测线圈60示意性地示出为第二影线，第二影线不同于第一组感测线圈56的第一影线。第二组感测线圈60示意性地示出第二布置图案、组件等，其中第二布置图案不同于第一组感测线圈56的第一布置图案。第二布置图案可包括例如具有沿第三层54的感测侧44的至少一部分延伸的行或列构造的第二组感测线圈60的布置。可以包括本公开的非限制性方面，其中第二组感测线圈60可以布置成使得柔性传感器32的组装以至少部分地叠加的关系覆盖、重叠或定位第一组感测线圈56和第二组感测线圈60，并且例如，其中第一组感测线圈56和第二组感测线圈60都靠近感测侧44，但通过驱动线圈58与感测侧44间隔开。第三层54还可以包括代表性的第二示意通信线路64，第二示意通信线路64示意性地示出为将第二组感测线圈60与控制器模块36(图2中未示出)联接或连接。

图2的示意示例构造仅是用于理解的组件的一个示例。可包括柔性传感器32的非限制性示例，其中例如第二层52部件和第三层54部件与第一层50分开地组装、构造、制造等。在本公开的另一个非限制性方面，驱动线圈58可以定位、组装或以其他方式构造为多个层的一部分。无论特定的层结构如何，都可以包括本公开的非限制性方面，其中第一组感测线圈56、第二组感测线圈60、驱动线圈58和相关联的部件包括柔性传感器32的方面，而不赋予特定层数、其特定结构等的限制。

图3示出了柔性传感器32的组装示意图，以供理解。如图所示，第一通信线路62和第二通信线路64可以示意性地被包括为该组通信线路42，并且与控制器模块36通信连接。可以包括本公开的非限制性方面，其中例如相应组感测线圈56、60的每个单独线圈可以具有对应的单独通信线路。另外，如图3所示，第一组和第二组感测线圈56、60在组装时以部分重叠或覆盖的关系布置，这由相应的第一影线和第二影线的重叠图示反映。可以包括本公开的非限制性方面，其中第一组感测线圈56和第二组感测线圈60都不重叠或覆盖驱动线圈58。如图所示，第一组和第二组感测线圈56、60可以相对于柔性传感器32的感测侧44与驱动线圈58相对布置或构造(例如，在图2的立体图的横向方向上相对)。另外，可以包括本公开的非限制性方面，其中例如当第一组和第二组感测线圈56、60在第二方向76上未对准时，第一组和第二组感测线圈56、60之间的偏移可以包括在第二方向上。在另一个非限制性示例中，第一组和第二组感测线圈56、60可以在任何构造中相对于第一方向74偏移、部分重叠等。

现在转向图4，提供了柔性传感器32的感测部分34的放大图以供理解。如图4中所示，第一组感测线圈56可以包括布置的一组单独第一线圈70，其与每个相邻第一线圈70以单列布置图示，并且以实线示出。第一组感测线圈56大致布置成与驱动线圈58沿柔性传感器32的感测侧44的延伸长度平行，即，在示意性示出的第一方向74上延伸。在所示的非限制性示例中，每个单独第一线圈70可以通过相应的第一通信线路62与控制器模块36通信连接。

类似地，第二组感测线圈60可以包括布置的一组单独第二线圈72，并且以虚线轮廓示出从而与第一线圈70区分开来。该组单独第二线圈72也与每个相邻第二线圈72以单列布置图示，并且大致布置成在第一方向74上与驱动线圈58沿柔性传感器32的感测侧44的延伸长度平行。

如图所示，第一组感测线圈56和第二组感测线圈60在第一方向74上彼此偏移，使得它们处于重叠或覆盖关系。在这种偏移和覆盖关系中，第一组或第二组感测线圈56、60中的一个的相邻单独线圈70、72之间的空间、间隙等与第一组或第二组感测线圈56、60中的另一个的单独线圈70、72叠加或重叠。在一个非限制性示例中，第二组感测线圈60可以与第一组感测线圈56偏移，使得每个单独第二线圈72在相邻单独第一线圈70之间居中(在第一方向74上)。例如，如图所示，第一空间或第一间隙75可以存在于第一组感测线圈56的相邻单独第一线圈70之间，其中第一空间或第一间隙在第一方向74上存在于第一线圈70之间。该第一空间或第一间隙可以与第二组感测线圈60的对应单独第二线圈72叠加或重叠，使得第一组感测线圈56的相邻单独第一线圈70之间的每个间隙被第二组感测线圈60的相应单独第二线圈72覆盖、叠加、或重叠。

基于第一组感测线圈56和第二组感测线圈60之间的这种重叠和叠加关系，进一步理解的是，第二组感测线圈60的相邻单独第二线圈72之间的空间或间隙也被第一组感测线圈56的相应单独第一线圈70覆盖、叠加或重叠。例如，如图所示，第二空间或第二间隙77可以存在于第二组感测线圈60的相邻单独第二线圈72之间，其中第二空间或第二间隙在第一方向74上存在于第二线圈72之间。该第二空间或第二间隙可以与第一组感测线圈56的对应单独第一线圈70叠加或重叠，使得第二组感测线圈60的相邻单独第二线圈72之间的每个间隙被第一组感测线圈56的相应单独第一线圈70覆盖、叠加或重叠。

因此，可以包括本公开的非限制性方面，其中至少一个单独线圈70、72重叠或覆盖相邻单独线圈70、72之间的每个空间或间隙，从而实现或允许由柔性传感器32的相应线圈56、60、70、72限定的连续或邻接的感测部分34。如图所示，连续或邻接的感测部分34在第一方向74等上平行于驱动线圈58、平行于感测侧44延伸。

单独线圈70、72，第一组感测线圈56，第二组感测线圈60或其组合可以被构造或启用，使得线圈56、60、70、72可以感测或测量与导电材料的磁场相互作用，并且可以通过相应的通信线路62、64向控制器模块36提供感测或测量的磁场相互作用。从这个意义上讲，控制器模块36或其处理器40可以被构造或适用于可操作地接收、解释、处理、计算或以其他方式确定传感器组件的每个相应线圈56、60、70、72处的感测或测量的磁场相互作用。虽然描述了感测或测量的磁场相互作用，但应当理解，感测或测量的相互作用可以包括代表感测或测量的相互作用的模拟值或数字值。控制器模块36或其处理器40可以进一步接收、解释、处理、计算或以其他方式确定柔性传感器32的连续或邻接的感测部分34的感测或测量的相互作用或代表其的值。

如本公开的一个非限制性示例方面所示，相应单独线圈70、72或第一组和第二组感测线圈56、60可以包括大体上或基本上方形线圈几何形状设计或图案。可以包括相应线圈56、60、70、72或其子集的附加或替代设计或图案。不管相应线圈56、60、70、72设计或图案如何，线圈56、60、70、72被适配、启用或以其他方式构造成感测或测量磁场相互作用，如本文所述。

虽然在图4中仅示出了重叠或叠加的第一组和第二组感测线圈56、60的单列，但本公开的方面可以包括附加数量的行、列或行和列。例如，在本公开的另一个非限制性示例方面，可以包括多列第一组感测线圈56(每列在第一方向74上延伸，如图4所示)，并且每列在第二方向76上彼此间隔开。在又一示例中，可以包括多列第二组感测线圈60(每列在第一方向74上延伸，如图4所示)，并且每列在第二方向76上彼此间隔开。在又一非限制性示例中，可以包括多列第一组感测线圈56和多组第二组感测线圈60。在本公开的又一个非限制性方面，多列多组感测线圈56、60可以在第一方向74上重叠或叠加多组感测线圈56、60中的另一组(例如，如本文所解释的，第一线圈70叠加第二线圈72中的间隙或空间，反之亦然)，在第二方向76上重叠或叠加多组感测线圈56、60中的另一组(例如，重叠或叠加相邻线圈70、72或多列感测线圈70、72之间的空间或间隙)，或在第一方向74和第二方向76上偏移以重叠或叠加多组感测线圈56、60中的另一组(例如，以重叠或叠加的棋盘图案)。在第一或第二方向74、76上或在第一和第二方向74、76上的行、列或行和列的附加方面或组合是可以设想的。

附加线圈设计和形状可以包括在本公开的方面中。图5示出了根据本公开的附加方面的附加或替代线圈设计。这些线圈类似于先前描述的线圈56、60、70、72；因此，在每个相应示例中，相似部分将用增加100或200的相似数字来标识，应当理解，除非另有说明，否则本公开的方面的相似部分的描述适用于线圈56、60、70、72。

如图所示，第一附加或替代示例构造171可以包括相应的第一组和第二组感测线圈156、160，其中每个相应组感测线圈156、160包括具有大致圆形线圈几何形状设计或图案的单独第一和第二感测线圈170、172。在所示示例中，第一组感测线圈156被示出为与第二组感测线圈160偏移以便理解，并且应当理解，第一组和第二组感测线圈156、160可以以重叠或叠加布置(包括以多行或多列)来布置，如本文所述。

为了理解，第一附加或替代示例构造171替代地示出在重叠示例构造173中，并且应当理解，第一组和第二组感测线圈156、160可以以重叠或叠加布置(包括多行或多列)来布置，如本文所述。

此外，如图所示，第二附加或替代示例构造271可以包括相应的第一组和第二组感测线圈256、260，其中每个相应组感测线圈256、260包括具有大致卵形线圈几何形状设计或图案的单独第一和第二感测线圈270、272。在所示示例中，第一组感测线圈256被示出为偏离第二组感测线圈260以便理解，并且应当理解，第一组和第二组感测线圈256、260可以以重叠或叠加布置(包括以多行或多列)来布置，如本文所述。

可以包括附加或替代的线圈设计或图案。在另一个非限制性示例中，可以包括设计或图案的组合。例如，本公开的非限制性方面可以包括感测线圈子集中的一个或多个，以包括或合并多个线圈设计的几何方面，例如，以匹配或对应于期望被感测的轮廓边缘或表面。例如，方形线圈子集的一部分(如图4所示)可以包括靠近驱动线圈58的弯曲部分(图5中未示出)，以匹配或对应于弯曲轮廓边缘或表面。在另一个非限制性实例中，圆形或卵形线圈子集的一部分(例如图5中所示)可以包括靠近驱动线圈58(图5中未示出)的一个或多个笔直或多边形部分，以匹配或对应于笔直或多边形边缘或表面。在本公开的方面中可以包括进一步的组合，包括几何形状或其组合以限定线圈、感测部分34、柔性传感器32、感测侧44(图1)的轮廓等。

图6示出了感测组件12的一种非限制性操作。如图所示，在操作期间，感测组件12可以定位成靠近、或物理接触或紧密接触期望被感测不连续性、裂纹、断裂、间隙等的结构14。在该操作期间，基底30可用于将柔性传感器32、感测部分、感测侧等定位成靠近结构14，包括表面中的一个(示出为18)或表面16、18、20之间的边缘24中的一个。感测或测量导电结构14中的不连续性可以通过用电压或电流激励驱动线圈58(图6中未详细示出)以靠近结构14的表面18或边缘24生成磁场来可操作地实现，并且磁场通过其与结构14的表面18或边缘24相互作用。

磁场与结构14的相互作用又可以由第一组感测线圈56、156、256(图4和5)、第二组感测线圈60、160、260(图4和5)或其组合感测或测量，包括本文所述的任何布置。通过连接每个单独线圈70、72、170、172、270、272(图4和5)的通信线路42，控制器模块36可以提供、传递、发送或以其他方式接收感测或测量的磁场相互作用，使得控制器模块36或处理器40可以解释、计算或以其他方式确定由相应的单独线圈70、72、170、172、270、272感测或测量的磁场相互作用的代表性值。控制器模块36或处理器40还可以例如提供柔性传感器32或传感器组件12的共同连续或邻接的感测或测量的代表性输出，例如示出为输出或显示90，诸如代表性输出值(如第92行所示)。

在图6所示的非限制性示例中，期望被感测不连续性、裂纹、断裂、间隙等的结构14被示出为具有第一代表性裂纹(在虚线轮廓80中示出)以及与第一代表性裂纹80间隔开的第二代表性裂纹(在虚线轮廓82中示出)。在结构14的感测或测量期间，输出或显示90可以确定结构14的表面18或边缘24的对应部分上的代表性输出值92，并且其中代表性输出值92具有反映对应于第一代表性裂纹80的位置或邻近位置的不连续性、裂纹、断裂、间隙等的指示96，并且具有反映对应于第二代表性裂纹82的位置或邻近位置的不连续性、裂纹、断裂、间隙等的指示98。在一个非限制性示例中，可以记录指示96、98，提供表示指示96、98的警报，或以其他方式向系统、用户等指示期望被感测不连续性、裂纹、断裂、间隙等的结构14的表面18或边缘24确实具有不连续性。记录的指示96、98可以进一步提供不连续的位置。

在非限制性示例中，控制器模块36或处理器40可以将感测或测量的磁场相互作用与阈值不连续性值进行比较，在输出或显示90中示意性地示出为虚线94。在这个意义上，控制器模块36或处理器40可以将感测或测量的磁场相互作用与阈值不连续性值94进行比较，并且仅在比较满足阈值不连续性值94时提供指示96、98。在这个意义上，控制器模块36可以仅在感测或测量的不连续性满足或超过阈值时可操作地提供指示96、98。

由于来自边缘(例如，金属-空气边界处)的强信号混淆或以其他方式与从边缘上的不连续性或裂纹(例如，金属中的气隙)感测或测量的信号相互作用，使用传统涡电流探针在表面16、18、20或边缘24或角落上检测期望被感测裂纹、不连续性等的结构14具有挑战性。本公开的方面允许或使柔性传感器32和感测组件12能够提供提供或可操作地启用柔性传感器组件12的技术效果，例如所描述的具有驱动线圈的涡电流阵列探针(如本文所述，其使得能够或允许承载激励电流)，使得涡电流主要平行于边缘24。另外，柔性传感器32足够柔性以被成形为顺从边缘24，或成形为顺从成形或轮廓结构14，如本文所述。本公开的方面不同于传统圆形线圈，其中边缘主要以一定角度相交(导致大的边缘信号变化)。

如本文所述，本公开的方面能够实现或提供包括感测线圈(例如线圈56、60、70、72、156、160、170、172、256、260、270、272)阵列的技术效果，该感测线圈阵列与驱动线圈58相邻并顺从驱动线圈58的形状，以感测、测量或检测由裂纹的存在引起的信号的任何变化。垂直于边缘24的裂纹将导致由靠近裂纹的线圈56、60、70、72、156、160、170、172、256、260、270、272拾取的涡电流的显著失真，并且线圈56、60、70、72、156、160、170、172、256、260、270、272，电压，电流或信号的相对差异，特别是重叠或叠加的线圈56、60、70、72、156、160、170、172、256、260、270、272，使得能够检测边缘24处的不连续性或裂纹。线圈56、60、70、72、156、160、170、172、256、260、270、272以避免盲区或没有直接感测或测量区域或空间(例如线圈之间的间隙或空间)的区的方式铺开。

现在转向图7，可以包括本公开的非限制性方面，其中例如，柔性传感器432可以以某种方式适配、顺从或以其他方式成形为匹配或对应于期望被感测或测量的相应成形结构414。涉及图7的感测构造410的本公开的方面类似于先前描述的感测构造10；因此，相似部分将用增加到400的相似数字来标识，应当理解，除非另有说明，否则本公开的方面的相似部分的描述适用于感测构造410的线圈。

如图所示，成形结构414可以是不规则形状，但是可以包括本公开的附加非限制性方面，其中可以包括进一步的几何表面418或边缘424。从这个意义上说，感测组件412的基底430可以限定感测侧444，其对应于或匹配期望被感测或测量的结构414的形状。如本文所述，柔性传感器432可以是柔性的、波状的等，以匹配或对应于感测侧444和结构414，并且可以被构造成使得柔性传感器432的感测部分434可以感测或测量结构414的不连续性或裂纹，即使在表面418或边缘424的不规则形状中。在本公开的非限制性示例方面中，驱动线圈(未示出)可以沿感测组件412的轮廓边缘的长度布置或限定为距感测侧444固定距离。例如，驱动线圈、一组或多组感测线圈或其组合可以顺从感测侧444的不规则形状，并因此，设想附加驱动线圈或多组感测线圈成形为或形状定制为感应侧444的不规则形状。在另一个非限制性示例中，柔性基底430的弯曲半径可以比柔性基底430的厚度大至少3倍。

可以包括本公开的非限制性方面，其中，例如，附加的顺从设计或机制可以允许或使柔性传感器32、432能够轮廓化到结构14、414。例如，虽然描述了大致固体基底30、430，但是可以包括本公开的非限制性方面，其中除了柔性传感器32、432的柔性之外，基底30、430是柔性的。在另一个非限制性示例中，柔性传感器32、432可以在感测时被顺从，例如，当需要感测时，柔性传感器32、432可以被结合到基底30、430中，基底30、430可以可操作地顺从。例如，基底30、430可以包括气动形式或柔性形式，其可以在测量或感测期间至少部分地膨胀或压缩(分别)抵靠不规则形状结构414的表面18、418或边缘24、424。当压缩或弯曲时，柔性传感器32、432将在部件的偏离标称几何形状的区域中轻微膨胀，直到与结构14、414接触。在该示例中，顺从层可具有低硬度并在压缩释放时恢复其原始几何形状。

在另一个非限制性示例中，可以包括本公开的方面，其中柔性传感器32、432可以在静止模式下操作或使用，其中例如期望被感测或测量的结构14、414在柔性传感器32、432和结构14、414之间没有相对移动的情况下相对接触并被感测或测量。在另一个非限制性示例中，柔性传感器32、432也可以在扫描模式下使用，其中柔性传感器32、432附接到基底30、430上，并且基底30、430或结构14、414中的一个可以相对于基底30、430或结构14、414中的另一个移动，使得要被检查的表面18、418或边缘24、424沿结构14、414的长度被扫描。在后一种情况下，线圈56、60、70、72、156、160、170、172、256、260、270、272可以被构造在多于一个列中。

可以包括本公开的非限制性方面，其中例如感测结构14、414的不连续性的方法可以包括：将具有感测边缘44、444，驱动线圈58和重叠的第一组和第二组感测线圈56、60、156、160、256、260的柔性传感器32、432定位成靠近期望被感测的结构14、414；选择性地激励驱动线圈58以生成磁场；通过重叠的第一组和第二组感测线圈56、60、156、160、256、260来感测结构14、414中的涡电流；由控制器模块36通过将感测的涡电流与阈值不连续性值94进行比较来确定结构14、414上是否存在不连续性；以及当比较确定存在不连续性时，由控制器模块36指示不连续性的存在。在本公开的另一个非限制性方面，该方法可以包括通过将柔性传感器32、432压缩成顺从期望被感测的结构14、414来定位柔性传感器32、432。在本公开的又一个非限制性方面，定位柔性传感器32、432还可以包括将正气动压力提供到腔(可选地并且示意性地示出为腔480)中，该腔将柔性传感器32、432压成顺从期望被感测的结构14、414。在本公开的又一个非限制性方面，该方法可以包括沿期望被感测的结构14、414的长度移动柔性传感器32、432，同时可操作地选择性激励驱动线圈58，沿结构14、414的长度感测涡电流，确定沿结构14、414的长度是否存在不连续性，以及当比较确定沿结构14、414的长度存在不连续性时指示不连续性的存在。

所描述的顺序是为了示例性目的和理解，并不意味着以任何方式限制该方法，因为应当理解，该方法的部分可以以不同的逻辑顺序进行，可以包括附加的或中间的部分，或者可以将该方法的所描述部分分成多个部分，或者可以省略该方法的所描述部分而不减损所描述的方法。

除了以上图中所示的之外，本公开还设想了许多其他可能的方面和构造。例如，柔性传感器32、432可以可操作地启用以利用与边缘对准或顺从边缘的连续驱动线和感测线圈来检查边缘或拐角，其中阵列形成在能够在柔性传感器32、432中实现弯曲半径至少为75微米的瞬态局部变形的柔性介电膜(例如厚度在25和100微米之间的聚酰亚胺膜)上。这种变形允许柔性传感器32、432顺从结构14、414之间的差异。相邻层上的相邻线圈56、60、70、72、156、160、170、172、256、260、270、272的匝数可以设计或实施为由设计和制造约束所允许的尽可能多的交错，从而导致相邻线圈重叠每个相邻线圈(例如，在相邻层上)(并且包括)25％至45％的面积，以避免任何“盲区”。

在另一个非限制性示例中，所描述的感测线圈56、60、70、72、156、160、170、172、256、260、270、272可以例如增材制造，或在组装或制造期间“打印”在支撑层上。在这个意义上，可以将线圈尺寸和形状的变化结合到对应不同的柔性传感器32、432中，其中可以将不同尺寸或形状的感测线圈、驱动线圈等结合到柔性传感器32、432中，例如以检测不同的不连续性大小或阈值94。

本文公开的方面提供了用于感测组件的柔性传感器。技术效果是上述方面使得能够感测或测量期望被感测的结构的表面或边缘中的不连续性、裂纹、间隙、断裂等。在上述方面可以实现的一个优点是，上述方面具有可以可操作地布置、制造等的线圈，使得存在平行于边缘的连续驱动线和与其相邻布置的感测线圈，并且它们以避免任何“盲区”的方式分布，在这些“盲区”中，不连续性被遗漏或感测不到。这可以通过线圈的重叠和叠加布置进一步增强。因此，本公开的方面使得能够或允许感测拐角、边缘或表面不连续性，同时消除与涉及扫描的常规检测相关联的噪声信号的挑战，包括在拐角或边缘相交处，如本文所述。

在尚未描述的范围内，各个方面的不同特征和结构可以根据需要彼此组合使用。不能在所有方面中示出的一个特征并不意味着被解释其不能有，而是为了描述的简洁。因此，可以根据需要混合和匹配不同方面的各种特征以形成新的方面，无论新的方面是否被明确描述。本公开涵盖本文描述的特征的组合或置换。

本书面描述使用示例来公开本公开的方面，包括最佳模式，并且还使本领域的任何技术人员能够实践本公开的方面，包括制作和使用任何装置或系统以及进行任何结合的方法。本公开的可专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例具有与权利要求的文字语言没有区别的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的文字语言没有实质性差异的等同结构元件，则这些其他示例意图落入权利要求的范围内。

本公开的各种特性、方面和优点还可以体现在本公开的方面的任何置换中，包括但不限于所列举的方面中限定的以下技术方案：

一种用于检测部件的传感器，包括：驱动线圈，所述驱动线圈可选择地可激励以生成磁场并在第一方向上延伸；第一组感测线圈，所述第一组感测线圈在所述第一方向上彼此相邻布置；以及第二组感测线圈，所述第二组感测线圈在所述第一方向上彼此相邻布置并且叠加所述第一组感测线圈，其中所述第二组感测线圈在所述第一方向上与所述第一组感测线圈偏移。

根据任何前述权利要求所述的传感器，进一步包括控制器模块，所述控制器模块与所述第一组感测线圈和所述第二组感测线圈中的每一个通信联接。

根据任何前述权利要求所述的传感器，其中所述控制器模块被构造为从所述第一组感测线圈和所述第二组感测线圈中的每一个接收感测信号，并且可操作地确定是否相对于所述传感器感测到不连续性。

根据任何前述权利要求所述的传感器，其中所述第二组感测线圈在所述第一方向上与所述第一组感测线圈偏移，使得所述第二组感测线圈中的单独第二线圈在所述第一方向上在所述第一组感测线圈的相邻子集之间居中。

根据任何前述权利要求所述的传感器，其中所述第二组感测线圈覆盖所述第一组感测线圈，使得所述第二组感测线圈中的单独第二线圈与所述第一组感测线圈的相邻子集按面积计重叠25％至45％。

根据任何前述权利要求所述的传感器，进一步包括柔性基底，所述柔性基底支撑所述驱动线圈、所述第一组感测线圈和所述第二组感测线圈，并且其中所述传感器能够柔性地适配为对应于期望被感测的结构的表面或边缘中的至少一个。

根据任何前述权利要求所述的传感器，其中所述传感器能够感测结构的不连续性。

根据任何前述权利要求所述的传感器，其中所述第一组感测线圈或所述第二组感测线圈中的至少一个进一步包括在所述第一方向和第二方向上彼此相邻布置的相应线圈阵列。

根据任何前述权利要求所述的传感器，其中所述驱动线圈被形成为顺从期望被感测的结构的边缘或拐角，并且被构造为生成平行于所述边缘的涡电流。

根据任何前述权利要求所述的传感器，其中所述第一组感测线圈和所述第二组感测线圈相对于所述传感器的感测侧与所述驱动线圈相对。

一种柔性传感器组件，包括柔性基底，所述柔性基底支撑：驱动线圈，所述驱动线圈可选择地可激励以生成磁场并在第一方向上延伸；第一组感测线圈，所述第一组感测线圈在所述第一方向上彼此相邻布置；以及第二组感测线圈，所述第二组感测线圈在所述第一方向上彼此相邻布置并且叠加所述第一组感测线圈，其中所述第二组感测线圈在所述第一方向上与所述第一组感测线圈偏移；其中所述柔性基底能够顺从期望被感测不连续性的结构，并且由此所述驱动线圈的选择性激励被构造为在所述结构中生成涡电流，并且其中所述第一组感测线圈和所述第二组感测线圈被构造为感测所述结构中的所述涡电流的相互作用。

根据任何前述权利要求所述的柔性传感器组件，进一步包括控制器模块，所述控制器模块与所述第一组感测线圈和所述第二组感测线圈中的每一个通信联接。

根据任何前述权利要求所述的柔性传感器组件，其中所述控制器模块被构造为从所述第一组感测线圈和所述第二组感测线圈中的每一个接收感测信号，并且可操作地确定是否相对于所述传感器感测到不连续性。

根据任何前述权利要求所述的柔性传感器组件，进一步包括感测边缘，并且其中所述柔性基底能够响应于压缩而顺从，使得所述感测边缘匹配期望被感测不连续性的所述结构的几何轮廓。

根据任何前述权利要求所述的柔性传感器组件，进一步包括感测边缘，并且所述柔性基底限定气动腔，并且其中所述柔性基底能够响应于在所述气动腔内接收到正气动压力而顺从，使得所述感测边缘匹配期望被感测不连续性的所述结构的几何轮廓。

根据任何前述权利要求所述的柔性传感器组件，其中所述柔性基底的弯曲半径比所述柔性基底的厚度大至少三倍。

一种感测结构不连续性的方法，所述方法包括：将柔性传感器定位成靠近期望被感测的结构，所述柔性传感器具有感测边缘、驱动线圈和重叠的第一组感测线圈和第二组感测线圈；可选择性地激励所述驱动线圈以生成磁场；通过所述重叠的第一组感测线圈和第二组感测线圈来感测所述结构中的涡电流；由控制器模块通过将感测到的电压涡电流与阈值不连续性值进行比较来确定所述结构上是否存在不连续性；以及当所述比较确定存在不连续性时，由所述控制器模块指示不连续性的存在。

根据任何前述权利要求所述的方法，其中定位所述柔性传感器进一步包括将所述柔性传感器压缩成顺从期望被感测的所述结构。

根据任何前述权利要求所述的方法，其中定位所述柔性传感器进一步包括将正气动压力提供到腔中，所述腔将所述柔性传感器压成顺从期望被感测的所述结构。

根据任何前述权利要求所述的方法，进一步包括沿期望被感测的所述结构的长度移动所述柔性传感器，同时可操作地可选择性地激励所述驱动线圈；感测沿所述结构的所述长度的涡电流；确定沿所述结构的所述长度是否存在不连续性；以及在所述比较确定沿所述结构的所述长度存在不连续性时指示不连续性的存在。

Claims (10)

1.一种用于检测部件的传感器，其特征在于，包括：

驱动线圈，所述驱动线圈可选择地可激励以生成磁场并在第一方向上延伸；

第一组感测线圈，所述第一组感测线圈在所述第一方向上彼此相邻布置；以及

第二组感测线圈，所述第二组感测线圈在所述第一方向上彼此相邻布置并且叠加所述第一组感测线圈，其中所述第二组感测线圈在所述第一方向上与所述第一组感测线圈偏移。

2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，进一步包括控制器模块，所述控制器模块与所述第一组感测线圈和所述第二组感测线圈中的每一个通信联接。

3.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于，其中所述控制器模块被构造为从所述第一组感测线圈和所述第二组感测线圈中的每一个接收感测信号，并且可操作地确定是否相对于所述传感器感测到不连续性。

4.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，其中所述第二组感测线圈在所述第一方向上与所述第一组感测线圈偏移，使得所述第二组感测线圈中的单独第二线圈在所述第一方向上在所述第一组感测线圈的相邻子集之间居中。

5.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，其中所述第二组感测线圈覆盖所述第一组感测线圈，使得所述第二组感测线圈中的单独第二线圈与所述第一组感测线圈的相邻子集按面积计重叠25％至45％。

6.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，进一步包括柔性基底，所述柔性基底支撑所述驱动线圈、所述第一组感测线圈和所述第二组感测线圈，并且其中所述传感器能够柔性地适配为对应于期望被感测的结构的表面或边缘中的至少一个。

7.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，其中所述传感器能够感测结构的不连续性。

8.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，其中所述第一组感测线圈或所述第二组感测线圈中的至少一个进一步包括在所述第一方向和第二方向上彼此相邻布置的相应线圈阵列。

9.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，其中所述驱动线圈被形成为顺从期望被感测的结构的边缘或拐角，并且被构造为生成平行于所述边缘的涡电流。

10.一种柔性传感器组件，其特征在于，包括：

柔性基底，所述柔性基底支撑：

驱动线圈，所述驱动线圈可选择地可激励以生成磁场并在第一方向上延伸；

第一组感测线圈，所述第一组感测线圈在所述第一方向上彼此相邻布置；以及

第二组感测线圈，所述第二组感测线圈在所述第一方向上彼此相邻布置并且叠加所述第一组感测线圈，其中所述第二组感测线圈在所述第一方向上与所述第一组感测线圈偏移；

其中所述柔性基底能够顺从期望被感测不连续性的结构，并且由此所述驱动线圈的选择性激励被构造为在所述结构中生成涡电流，并且其中所述第一组感测线圈和所述第二组感测线圈被构造为感测所述结构中的所述涡电流的相互作用。