-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein radiographische Untersuchungen
und insbesondere digitale Hochgeschwindigkeitsradiographie zur Untersuchung
von Flugzeugrümpfen.
-
Ein
Flugzeugrumpf weist gewöhnlich
ein Netz von mit einer Haut aus Leichtmetallblech bedeckten Umfangsrahmenelementen
und longitudinalen Längsspanten
auf. Die Haut ist normalerweise an den Rahmenelementen und Längsspanten
mittels Nieten oder dergleichen befestigt. Um für die Passagiere in großer Flughöhe Komfort
sicherzustellen, sind Luftfahrzeuge mit Kabinendrucksystemen ausgerüstet, die
in der Flugzeugkabine eine Atmungsumgebung erzeugen, die annähernd dem
Meereshöhenluftdruck
entspricht. Der Einsatz von Kabinendrucks führt zu einer geringfügigen Dehnung
der Haut, Rahmenelemente und Längsspanten.
Wenn der Druck entfernt ist, nehmen die Haut, die Rahmenelemente
und die Längsspanten
wieder ihre ursprüngliche
Gestalt an. Obwohl die verwendeten Druckgefälle verhältnismäßig gering sind, können die wiederholten
Spannungszyklen, die der Rumpfkonstruktion durch die während jedes
Fluges auftretende Folge von Druckbeaufschlagung und Druckentlastung
auferlegt werden, Materialermüdung
und Rissbildung hervorrufen. Dieser Materialermüdungsschäden werden häufig durch
Korrosion der Rumpfkonstruktionselementen gefördert.
-
Materialermüdungsrisse
ihrer Natur nach möglicherweise
außerordentlich
klein und schwer zu entdecken. Die Risse sind normalerweise so klein, dass
sie durch die routinemäßige Druckbeaufschlagung
der Luftfahrzeugkabine nicht erfasst werden, da die winzigen Risse
keinen nachweisbaren Druckabfall in dem Luftfahrzeug hervorrufen.
Die Kombination von Korrosi an und zyklischen Spannungen kann außerdem zur
Lockerung und/oder zum Bruch von Nieten führen. Unentdeckt könnte dieser
Zustand eine Ablösung
der Haut von den Rahmenelementen und Längsspanten zur Folge haben.
-
Herkömmlich wird
bei der Flugzeugrumpfuntersuchung weitgehend auf visuelle Untersuchungstechniken
vertraut. Diese Techniken erfordern ein umfassendes Zerlegen des
Luftfahrzeugs, das mit der Entfernung von Objekten wie Gepäckfächern, Innenverkleidungen,
Isolierungen und dergleichen verbunden ist. Dieser Ansatz ist daher
zeitaufwendig, arbeitsintensiv und kostspielig. Außerdem verlassen sich
visuelle Untersuchungstechniken sehr auf menschliche Fähigkeiten
und sind durch Beleuchtungsbedingungen, Umgebungseffekte und körperliche
und geistige Einschränkungen
des Prüfers
beispielsweise Sehschärfekorrekturen,
Zeitdruck, mentale Verfassung, Konzentration und Urteilsfähigkeit beschränkt.
-
Die
Radiographie ist ein weiterer bisher vorgeschlagener Ansatz zur
Flugzeugrumpfuntersuchung. Allerdings ist der Einsatz von radiographischem
Film zur Aufnahme von Bildern des Rumpfes ein kostspieliges und
arbeitsaufwendiges Verfahren, das gewöhnlich große Mengen an Film erfordert.
Das Verfahren ist außerdem
verhältnismäßig langsam,
da der Film entfernt und entwickelt werden muss, bevor die Bilder
untersucht werden können.
Ein Austauschen des Films gegen einen Röntgendetektor, der in der Lage
ist, elektronische Bilder zu liefern, ist eine Alternative gegenüber dem
Röntgenfilm,
jedoch setzen Systeme dieser Art im Allgemeinen eine genaue fluchtende
Ausrichtung der Röntgenstrahlenquelle und
des Detektor in Bezug zueinander und zu dem Rumpf voraus. Diese
fluchtende Ausrichtung ließ sich
bisher aufgrund der enormen Abmessungen von Flugzeugrümpfen nur
schwer verwirklichen.
-
Es
besteht daher ein Bedarf nach einem Verfahren und einer Vorrichtung,
die die Durchführung einer
digitalen radiographischen Untersuchung von Flugzeugrümpfen mit
hoher Geschwindigkeit ohne die Entfernung von Einbauten, Verkleidungen,
Isolierungen, Beleuchtungen, Kabelstränge usw. ermöglichen.
-
Das
US-Patent 5 014 293 beschreibt
ein rechnergestütztes
tomographisches Röntgenscannersystem
und eine Gantryanordnung zur radiographischen Untersuchung von Flugzeugrümpfen. Eine Quelle
und ein Detektor sind an einer C-förmigen Gantry angebracht, in
der das zu scannende Luftfahrzeug angeordnet wird.
-
Das
Europäische
Patent
EP 0 567 320 beschreibt
ein System zur radiographischen Untersuchung von Flugzeugrümpfen, wobei
zahlreiche Detektoren vorübergehend
oder dauerhaft im Innern des Rumpfes angebracht werden.
-
Der
oben erwähnte
Bedarf wird durch die vorliegende Erfindung befriedigt, die ein
System und Verfahren zur radiographischen Untersuchung von Flugzeugrümpfen schafft,
wobei im Innern des Rumpfes eine Strahlungsquelle angeordnet ist,
und außerhalb
des Rumpfes ein Strahlungsdetektor angeordnet ist. Ein Quellenpositionierungssystem
ist vorgesehen, um die Strahlungsquelle in Längsrichtung relativ zu dem
Rumpf zu bewegen, und ein Detektorpositionierungssystem ist vorgesehen,
um den Strahlungsdetektor in longitudinal fluchtender Ausrichtung
mit der Strahlungsquelle zu positionieren. Das Detektorpositionierungssystem
bewegt den Strahlungsdetektor außerdem relativ zu dem Rumpf in
Umfangsrichtung. Im Betrieb wird der Strahlungsdetektor in Umfangsrichtung über den
Rumpf bewegt während
die Strahlungsquelle einen benachbarten Bereich des Rumpfes mit
Strahlung belichtet.
-
Die
vorliegende Erfindung und ihre Vorteile gegenüber dem Stand der Technik erschließen sich nach
dem Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und der beigefügten Patentansprüche in Verbindung
mit den beigefügten
Zeichnungen.
-
Der
als die Erfindung erachtete behandelte Gegenstand ist in dem abschließenden Teil
der Beschreibung und in den beigefügten Ansprüchen im Besonderen erläutert und
im Einzelnen dargelegt. Die Erfindung kann jedoch anhand der folgenden
Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen am besten
verstanden werden:
-
1 zeigt
eine schematische Ansicht eines radiographischen Inspizierungssystems
zur Untersuchung von Flugzeugrümpfen.
-
2 zeigt
eine geschnittene Stirnansicht eines Abschnitts des radiographischen
Inspizierungssystems nach 1.
-
3 veranschaulicht
in einer perspektivischen Ansicht ein Flugfahrzeug, das mit dem
Inspizierungssystem nach 1 ausgerüstet ist, wobei ein Abschnitt
des Rumpfes teilweise aufgebrochen gezeigt ist, um innere Rumpfstrukturen
aufzudecken.
-
4 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
einer Strahlungsdetektoranordnung aus dem Inspizierungssystem nach 1.
-
5 veranschaulicht
in einer perspektivischen Ansicht ein Ausbildungsbeispiel eines
Strahlungsdetektors mit einer linearen Matrix.
-
6 veranschaulicht
in einer perspektivischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel eines Strahlungsdetektor
mit einer Flächenmatrix.
-
7 veranschaulicht
in einer perspektivischen Ansicht ein Luftfahrzeug, das mit einem
Inspizierungssystem ausgerüstet
ist, das ein abgewandeltes Detektorpositionierungssystem aufweist.
-
Mit
Bezug auf die Zeichnungen, in denen übereinstimmende Elemente über die
unterschiedlichen Ansichten hinweg mit identischen Bezugszeichen
versehen sind, zeigen 1–3 schematisch
ein radiographisches Inspizierungssystem 10 zur Untersuchung
eines Flugzeugrumpfes 12. Wie aus dem Stand der Technik
bekannt, basiert der Rumpf 12 im Wesentlichen auf einer
zylindrischen Wand, die aus ein durch eine Haut 18 aus
Leichtmetallblech bedecktes Netz von in Umfangsrichtung angeordneten
Rahmenelementen 14 und (in 3 in dem
aufgebrochenen Abschnitt gezeigten) longitudinalen Längsspanten 16,.
Wie aus 2 zu entnehmen, ist horizontal
in dem Rumpf 12 ein Passagierdeck 20 angeordnet,
um den Boden einer Innenkabine zu definieren. Die Flugkabine kann
mit herkömmlichen
Gepäckfächern 22,
Lüftungsverkleidungen 24 und
Seitenverkleidungen 26 versehen sein. Obwohl es in der
Figur nicht gezeigt ist, enthält
der Rumpf 12 gewöhnlich
weitere herkömmliche
Ausstattungselemente, wie Beleuchtung, Verkabelung, Isolierung und
dergleichen.
-
Das
System 10 weist eine Strahlungsquelle 28 auf,
die an einem innerhalb der Kabine angeordneten Quellenpositionierungssystem 30 angebracht ist.
Mindestens ein Strahlungsdetektor 32, der in der Lage ist,
einfallende Strahlung in elektrische Ausgangssignale umzuwandeln,
ist an einem außer halb des
Rumpfes 12 angeordneten Detektorpositionierungssystem 34 angebracht.
Wie im Folgenden näher
erläutert,
sind die Strahlungsquelle 28 und der Strahlungsdetektor 32 an
gegenüberliegenden
Seiten der Rumpfwand angeordnet, so dass von der Strahlungsquelle 28 emittierte
Strahlung die Rumpfwand durchstrahlt und anschließend auf
den Strahlungsdetektor 32 auftrifft. Durch den Strahlungsdetektor 32 ausgegebene
Bilddatensignale werden über
ein Kabel 38 einem Controller 36 eingespeist. Der
Controller 36, der eine herkömmliche Rechnereinheit sein
kann, verarbeitet diese Signale und veranlasst die Erzeugung eines
entsprechenden Bildes auf einem Monitor 40. Eine Bedienperson
ist dann in der Lage, das angezeigte Bild zu betrachten, um nach
Defekten zu suchen. Die Datenbildsignale werden außerdem in
einem Arbeitsspeicher in dem Controller 36 gespeichert.
Der Controller 36 ist über
ein durch eine Öffnung
in dem Rumpf 12, beispielsweise eine offene Türe, geführtes Kabel 42 mit
der Strahlungsquelle 28 verbunden. Der Controller 36 steuert Über diese
Verbindung den Betrieb der Strahlungsquelle 28, wobei er
diese ein- und ausschaltet und die angelegte Spannung reguliert.
-
Bei
der Strahlungsquelle 28 handelt es sich bevorzugt, aber
nicht notwendig, um eine standardmäßige industrielle Röntgenröhre, die
durch ein (nicht gezeigtes) Hochspannungsnetzteil betrieben wird.
Es könnten
auch andere Strahlungsquellen, z.B. eine Gammastrahlen erzeugende
Isotopenstrahlungsquelle, verwendet werden. Die Strahlungsquelle 28 erzeugt
in Richtung des Umfangs des Rumpfes 12 ein Panoramastrahlungsbündel, das
den Rumpf 12 oberhalb des Passagierdecks 20 von
Bodenlinie zu Bodenlinie belichtet. Die Strahlungsquelle 28 wird in
dem Rumpf 12 durch das Quellenpositionierungssystem 30 positioniert.
Insbesondere enthält
das Quellenpositionierungssystem 30 einen ersten Schlitten 44, auf
dem die Strahlungsquelle 28 montiert ist. Der erste Schlitten 44 ist
gleitend an zwei linearen Führungsschienen 46 befestigt,
die auf dem Passagierdeck 20 angeordnet sind und parallel
zu der zentralen Längsachse
des Rumpfes 12 verlaufen. Der erste Schlitten 44 wird,
gesteuert durch den Controller 36, längs der Führungsschienen 46 vor und
zurück
bewegt. Die Bewegung wird mittels eines beliebigen herkömmlichen
Antriebsmittels in einer aus dem Stand der Technik bekannten Weise
bewirkt, beispielsweise durch einen (nicht gezeigten) Elektromotor.
Somit lässt
sich die Strahlungsquelle 28 selektiv über die gesamte Länge des
Rumpfes 12 positionieren. Das Quellenpositionierungssystem 30 ist
so eingerichtet, das es die Strahlungsquelle 28 über den
gewünschten
Bewegungsbereich bewegen kann, ohne von im Innern des Rumpfes 12 angeordneten
Objekten behindert zu werden. Solche Objekte (z.B. Gepäckfächer, Trennwände, Atmungsmasken, Sauerstoffrohre,
Beleuchtung, elektrische Verkabelung, Befestigungsmittel, Wasch-
und Küchenarmaturen,
usw.) müssen
daher nicht für
die Durchführung einer
Inspektion entfernt werden.
-
Das
Detektorpositionierungssystem 34 verwendet ein Schienensystem,
das mehrere an der Außenfläche des
Rumpfes 12 angebrachte gekrümmte Führungsschienen 48 aufweist.
Die Befestigung kann durch ein beliebiges Mittel erfolgen, z.B.
durch an den Schienen 48 befestigte Saugnäpfe, die
an den Rumpf 12 angelegt werden. Die Führungsschienen 48 sind
relativ zu dem Rumpf 12 in Umfangsrichtung ausgerichtet
und sind in Abständen über die
gesamte Länge
des Rumpfes 12 angeordnet. Jede Führungsschiene 48 ist
dazu eingerichtet, zu der Rumpfkrümmung zu passen und erstreckt
sich von einem auf der einen Seite des Rumpfes 12 in Nähe des Passagierdecks 20 liegenden
Punkt über
den Rumpfscheitel zu einem auf der anderen Seite des Rumpfes 12 in
Nähe des
Passagierdecks 20 liegenden Punkt. Die Führungsschienen 48 sind
auf diese Weise dazu eingerichtet, den Pfad des durch die Strahlungsquelle 28 emittierten
Panoramastrahlungsbündels
zu verfolgen. Die gekrümmten
Führungsschienen 48 sind an
dem Rumpf 12 so angeordnet, dass sie den Strahlungsdetektor 32 über dem
interessierenden Bereich des Rumpfes 12 positionieren.
Der Strahlungsdetektor 32 ist zwischen benachbarten Führungsschienen 48 angebracht,
und jedes Paar benachbarter Führungsschienen 48 definiert
eine Scan-Station. Die Führungsschienen 48 sind
daher auf gegenüberliegenden
Seiten der zu inspizierenden Rumpfkonstruktion angeordnet. Beispielsweise
zeigt 3, wie die Führungsschienen 48 weit
auseinander liegend zwischen entsprechenden der Rahmenelemente 14 angeordnet
sind, so dass diese auf Fehler untersucht werden können. Allerdings
sollte beachtet werden, dass das System 10 ebenso zur Untersuchung
anderer Rumpfkonstruktionselemente, beispielsweise Längsspanten, Überlappungsstöße und dergleichen verwendet
werden könnte.
Die Führungsschienen 48 sind
einfach entsprechend zu positionieren.
-
Während ein
einzelner Strahlungsdetektor 32 auf dem Schienensystem
verwendet werden kann, steigert der gleichzeitige Einsatz von mehreren Strahlungsdetektoren 32 den
Datendurchsatz des Inspizierungssystems 10. Vielfältige Anordnungen
für mehrere
Detektoren sind möglich.
Beispielsweise ist es möglich,
wie in 1 und 2 gezeigt, an einer einzelnen
Scan-Station jeweils auf einer Seite des Rumpfes 12 zwei
Strahlungsdetektoren 32 anzubringen. Es ist ebenfalls möglich, wie
in 3 dargestellt, an mehreren Scan-Stationen gleichzeitig Strahlungsdetektoren 32 zu
verwenden.
-
Für jeden
Strahlungsdetektor 32 weist das Detektorpositionierungssystem 34 einen
zweiten Schlitten 50 und eine Tragschiene 52 auf,
die den zweiten Schlitten 50 trägt. Der Strahlungsdetektor 32 ist
an der Unterseite des zweiten Schlittens 50 befestigt,
so dass er dem Rumpf 12 zugewandt ist. Der Stützbalken 52 ist
zwischen dem Paar benachbarter Führungsschienen 48,
die die ausgewählte Scan-Station
definieren, gleitend angebracht, um den Strahlungsdetektor 32 an
einer gewünschten Stelle
relativ zu dem Rumpf 12 in Position zu bringen. Der Stützbalken 52 wird,
gesteuert durch den Controller 36, durch ein beliebiges
herkömmliches
Antriebsmittel in einer aus dem Stand der Technik bekannten Weise
längs der
ausgewählten
Führungsschienen 48 bewegt.
Somit ist der Strahlungsdetektor 32 in der Lage, sich oberhalb
des Passagierdecks 20 über
die Außenfläche des
Rumpfes 12 zu bewegen.
-
Wie
am besten in 4 zu sehen, weist der zweite
Schlitten 50 (und auf diese Weise der Strahlungsdetektor 32)
eine lokale seitliche oder longitudinale Bewegungsfreiheit relativ
zu dem Stützbalken 52 auf.
Diese seitliche Bewegung erweitert die Ansicht des Rahmenelements 14 (oder
eines sonstigen inspizierten Konstruktionselements) während einer Untersuchung.
In einigen Fällen
ist das Sichtfeld für das
vertikale Rahmenelement 14 möglicherweise durch innenliegende
Objekte eingeschränkt,
die sich auf dem Pfad des durch die Strahlungsquelle 28 emittierten
Strahlungsbündels
befinden. In diesem Fall kann der Strahlungsdetektor 32 relativ
zu dem Rahmenelement 14 seitlich neupositioniert werden, um
das Hindernis zu vermeiden, so dass eine hohe Bildqualität des Rahmenelements 14 erhalten
bleibt. Die seitliche Bewegung des zweiten Schlittens 50 wird
unter der Kontrolle des Controllers 36 in einer aus dem
Stand der Technik bekannten Weise erzielt. Die Strahlungsquelle 28 kann
durch das Quellenposi tionierungssystem 30 auch in Längsrichtung
exakt neupositioniert werden.
-
Der
Strahlungsdetektor 32 kann ein beliebiges Mittel sein,
das in der Lage ist, von der Strahlungsquelle 28 her aufgenommene
Strahlung in elektrische Ausgangssignale umzuwandeln. Unter Bezugnahme
auf 5 und 6 ist ein bevorzugter Detektortyp
ein digitaler Röntgendetektor,
und es sind eine ganze Reihe geeigneter Detektoren dieser Art im
Handel erhältlich.
Wie aus dem Stand der Technik bekannt, enthalten digitale Röntgendetektoren
im Wesentlichen eine Matrix von Zellen 54, die jeweils
eine Schicht eines röntgensensitiven
Materials 56, beispielsweise Phosphor, und ein unterhalb
des röntgensensitiven
Materials 56 angeordnetes elektronisches Mittel 58,
beispielsweise eine Photodiode und einen Transistor, enthalten,
um ein Ausgangssignal zu Erzeugen das die auf dem röntgensensitiven Material
auftreffenden Röntgenstrahlen
kennzeichnet. Der Strahlungsdetektor 32 kann als eine lineare Matrix
(5) oder als eine Flächenmatrix (6) konfiguriert
sein. In beiden Fällen
würde die
Matrix vorzugsweise jedoch nicht notwendig eine Breite von wenigstens
acht Zoll (etwa 20 cm) aufweisen, obwohl die Breite in Abhängigkeit
von dem speziell interessierenden Rumpfkonstruktionselement variieren könnte. Eine
lineare Matrix würde
ein kontinuierliches Scannen des Rumpfes 12 an jeder Scan-Station
erlauben. D.h., an jeder Scan-Station würde das Detektorpositionierungssystem 34 den
Strahlungsdetektor 32 kontinuierlich über den Rumpf 12 bewegen,
und aufeinander folgende Datenzeilen würden an den Controller 36 übermittelt
werden. Der Controller 36 würde dann das Bild Zeile für Zeile
aufbauen. Hierdurch wird ein wiederholtes mechanisches Starten und
Anhalten des Detektorpositionierungssystems 34 vermieden.
-
Im
Betrieb sind ein oder mehrere Strahlungsdetektoren 32 an
den gekrümmten
Führungsschienen 48 einer
ausgewählten
Scan-Station angebracht. Das Quellenpositionierungssystem 30 wird
aktiviert, um die Strahlungsquelle 28 in eine longitudinal
fluchtende Ausrichtung mit der ausgewählten Scan-Station zu bewegen.
Die Strahlungsquelle 28 wird anschließend eingeschaltet, so dass
der benachbarte Bereich des Rumpfes 12 oberhalb des Passagierdecks 20 mit
Strahlung belichtet wird. Während
die Strahlungsquelle 28 Strahlung emittiert, wird das Detektorpositionierungssystem 34 aktiviert,
um zu veranlassen, dass sich der eine oder die mehreren Strahlungsdetektoren 34 über die
Außenfläche des Rumpfes 12 bewegen.
Falls ein einziger Strahlungsdetektor verwendet wird, bewegt er
sich an der einen Seite des Rumpfes 12 nach oben, über den
Scheitel hinweg und auf der anderen Seite nach unten über die
gesamte Strecke der Führungsschienen 48.
Falls an der Scan-Station zwei Strahlungsdetektoren 32 verwendet
werden, bewegen sich diese auf den jeweils gegenüberliegenden Seiten des Rumpfes 12 nach
oben, wobei sie sich am Scheitelpunkt treffen. Die durch die Strahlungsquelle 28 emittierte
Strahlung durchquert den Rumpf 12 und trifft auf jeden Strahlungsdetektor 32 auf.
Die Strahlung wird in elektrische Signale umgewandelt, die dem Controller 36 eingespeist
werden. Der Controller 36 verarbeitet diese Signale und
erzeugt Bilder, die auf dem Monitor 40 angezeigt werden.
Eine Bedienperson untersucht die Bilder auf Fehler.
-
Wenn
die Untersuchung des Rumpfes 12 an der ersten Scan-Station zu Ende geführt ist,
werden die Strahlungsdetektoren 32 zu der nächsten Scan-Station
bewegt, und das Quellenpositionierungssystem 30 bewegt
die Strahlungsquelle 28 von Neuem in eine longitudinal
fluchtende Ausrichtung. An dieser Scan-Station wird die Untersuchung anschließend in
derselben Weise durchgeführt,
wobei die Strahlungsdetektoren 32 über die Außenfläche des Rumpfes bewegt werden,
während
die Strahlungsquelle 28 eingeschaltet ist. Dieses Verfahren wird
für jede
Scan-Station wiederholt, bis der gesamte Rumpf 12 inspiziert
ist. Wie oben erwähnt,
können Strahlungsdetektoren 32 gleichzeitig
an mehreren Scan-Stationen verwendet werden, um die für die Untersuchung
des gesamten Rumpfes 12 erforderliche Gesamtzeit zu verringern.
Dieser Ansatz würde eine
gleiche Anzahl von in dem Rumpf 12 angeordneten Strahlungsquellen 28 erfordern.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
würde darauf
basieren, mit den Untersuchungen an gegenüberliegenden Enden des Rumpfes 12 zu
beginnen und sich in Richtung des Zentrums zu bewegen.
-
In
der obigen Beschreibung ist die Strahlungsquelle 28 im
Innern des Rumpfes 12 angeordnet und der eine oder die
mehreren Strahlungsdetektoren 32 sind außerhalb
des Rumpfes 12 angeordnet. Diese Anordnung ist für die Bildauflösung im
Allgemeinen am besten geeignet, da sie es ermöglicht, die Strahlungsdetektoren 32 ziemlich
nahe an dem zu inspizierenden Rumpfkonstruktionselement anzuordnen,
wodurch den Vergrößerungseffekt
minimiert wird. Eine übermäßige Vergrößerung der
Bilder kann zu einer Verschlechterung der Bildauflösung führen. Andererseits
ist eine gewisse Vergrößerung für die Untersuchung
der Bilder von Nutzen und ist daher erwünscht. Einige im Handel erhältliche
Röntgenröhren weisen
eine integrierte Fähigkeit
zur Vergrößerung auf.
Das System 10 könnte
auch ein zwischen der Strahlungsquelle 28 und dem Strahlungsdetektor 32 angeordnetes
gesondertes Vergrößerungselement enthalten.
Außerdem
kann das System 10 in einer Abwandlung so konfiguriert
sein, dass die Strahlungsquelle 28 außerhalb angeordnet ist, und
die Strahlungsdetektoren 32 im Innern des Rumpfes 12 angeordnet
sind. Durch ein Anordnen der Strah lungsdetektoren im Innern des
Rumpfes 12 werden diese im Allgemeinen weiter weg von dem
zu inspizierenden Rumpfkonstruktionselement platziert. Eine Mikrofokusröhre könnte verwendet
werden, um eine übermäßige Vergrößerung zu
kompensieren, die sich aus dieser Anordnung ergeben kann.
-
Mit
Bezug auf 7 wird nun ein abgewandeltes
Detektorpositionierungssystem 134 veranschaulicht. Das
abgewandelte Detektorpositionierungssystem 134 verwendet
ein Schienenwagensystem, das in der Lage ist, eine ferngesteuerte
longitudinale Positionierung durchzuführen, um aufeinander folgende
Scan-Stationen koordiniert mit der Strahlungsquelle zu bewegen.
Das System 134 enthält zwei
gekrümmte
Führungsschienen 148,
die über dem
Scheitel des Rumpfes 12 an Laufrädern 160 befestigt
sind. Die Führungsschienen 148 sind
relativ zu dem Rumpf 12 in Umfangsrichtung ausgerichtet
und voneinander in Längsrichtung
beabstandet. Das Detektorpositionierungssystem 134 enthält ferner
einen zweiten Schlitten 150 und einen Stützbalken 152 der den
zweiten Schlitten 150 trägt. Der Stützbalken 152 ist gleitend
zwischen den Führungsschienen 148 angebracht.
Der Strahlungsdetektor 32 ist an der Unterseite des zweiten
Schlittens 150 befestigt, so dass er dem Rumpf 12 zugewandt
ist. Der Stützbalken 152 wird
durch ein beliebiges herkömmliches
Antriebsmittel in einer aus dem Stand der Technik bekannten Weise
längs der
Führungsschienen 148 gesteuert durch
den Controller 36 bewegt. Hierdurch wird der Strahlungsdetektor 32 entlang
des Umfangs über
die Außenfläche des
Rumpfes 12 bewegt. Wie in dem ersten Ausführungsbeispiel
weist der zweite Schlitten 150 (und auf diese Weise der
Strahlungsdetektor 32) eine lokale seitliche oder longitudinale
Bewegungsfähigkeit
relativ zu dem Stützbalken 52 auf.
Diese seitliche Bewegung erweitert die Ansicht des Rah menelements 14 (oder
eines sonstigen inspizierten Konstruktionselements) während einer
Untersuchung.
-
Eine
Antriebsmittel, beispielsweise ein (nicht gezeigter) Elektromotor,
ist vorgesehen, um die Laufräder 160 gesteuert
durch den Controller 136 in einer aus dem Stand der Technik
bekannten Weise anzutreiben, um dadurch die gekrümmten Führungsschienen 148 in
Längsrichtung
entlang des Rumpfes 12 zu bewegen. Somit kann der Strahlungsdetektor 32 bei der
ausgewählten
Scan-Station angeordnet werden, währen die Strahlungsquelle in
der Kabine positioniert wird. Eine exakte longitudinal fluchtende
Ausrichtung des Strahlungsdetektors 32 mit der Strahlungsquelle 28 ist
nicht erforderlich, da die Breite des durch die Strahlungsquelle
emittierten Strahlungsbündels
im Allgemeinen beide Seiten des Rahmenelements 14 abdeckt.
Außerdem
lässt sich
die Strahlungsdetektorposition einstellen, indem der zweite Schlitten 150 vor
dem in Umfangsrichtung ausgeführten
Scan bezüglich
des Stützbalkens 152 bewegt wird.
-
Im
Vorausgehenden wurde ein radiographisches Inspizierungssystem 10 beschrieben,
das mit hoher Geschwindigkeit eine digitale Untersuchung von Flugzeugrümpfen ermöglicht.
Das System 10 ermöglicht
eine Untersuchung ohne die Entfernung von im Innern angeordneten
Schränken,
Paneelen, Isolierungen, Beleuchtungen und Verkabelungen und verwirklicht
dadurch wesentliche Einsparungen an Zeit und Kosten gegenüber herkömmlichen
Untersuchungspraktiken. Das System 10 kann auch andere zerstörungsfreie
Test-(NDT = Non-Destructive Testing)-Sensoren verwenden, so dass gleichzeitig
mit der radiographischen Untersuchung andere NDT-Verfahren ausgeführt werden
können,
was die Produktivität
zusätzlich
steigert. Beispielsweise könnte
eine Ultraschallsonde auf einem der Positionie rungssysteme angebracht
sein, um entlang der Längsrichtung
an Überlappungsstößen und
Längsspanten
Korrosion und Rissbildung von Befestigungsmitteln zu inspizieren.