ES2861441T3 - Material compuesto reforzado con fibra con una disposición de sensores para controlar la estructura del material compuesto - Google Patents

Abstract

Material compuesto reforzado con fibra (1) que comprende una disposición de sensores compuesta por una pluralidad de sensores para controlar la estructura del material compuesto, en el que las pistas conductoras eléctricas (4, 5) están incorporadas en el material compuesto (1) y se extienden a través del material compuesto, las pistas conductoras eléctricas están dispuestas en un primer grupo y en un segundo grupo que es diferente del primer grupo, las pistas conductoras eléctricas del primer grupo se extienden en una primera dirección, las pistas conductoras eléctricas del segundo grupo se extienden en una dirección diferente de la primera dirección y se cruzan con las pistas conductoras eléctricas del primer grupo, formando así, junto con las pistas conductoras del primer grupo, una red de n conductores de fila (4) y m conductores de columna (5), y se proporciona un medio de procesamiento de señales para monitorizar al menos una propiedad eléctrica de las pistas conductoras, por lo que se puede determinar el estado estructural del material compuesto (1), caracterizado porque en cada región de cruce (8) de una pista de conductores eléctricos del primer grupo con una pista de conductores eléctricos del segundo grupo está dispuesto un diodo (3), en el que por medio del diodo (3) queda establecida la conexión entre los conductores de file (4) y los conductores de columna (5), de modo que se forma una red en forma de matriz de diodos (2), en el que la red en forma de matriz de diodos (2) está dispuesta por medio de su propia capa portadora dentro del material compuesto reforzado con fibra (1), en el que la capa portadora es una película.

Description

DESCRIPCIÓN

Material compuesto reforzado con fibra con una disposición de sensores para controlar la estructura del material compuesto

La invención se refiere a un material compuesto reforzado con fibra que tiene una disposición de sensores que comprende una pluralidad de sensores para la supervisión estructural del material compuesto, en el que las pistas conductoras eléctricas se incorporan al material compuesto y se extienden a través de éste, las pistas conductoras eléctricas están dispuestas en un primer grupo y en un segundo grupo diferente del primer grupo, las pistas conductoras eléctricas del primer grupo discurren en una primera dirección, en el que las pistas conductoras eléctricas del segundo grupo discurren en una segunda dirección y se cruzan con las pistas conductoras eléctricas del primer grupo, formando así, junto con las pistas conductoras del primer grupo, una red de n conductores de fila y m conductores de columna, y se proporciona un medio de procesamiento de señales para supervisar al menos una propiedad eléctrica de las pistas conductoras.

Debido a sus buenas propiedades mecánicas, los materiales compuestos reforzados con fibras se utilizan para estructuras en diversas industrias como, por ejemplo, la aeroespacial, la de energía eólica, la automotriz y la de ingeniería mecánica y de instalaciones, en las que su uso ha aumentado considerablemente en los últimos años. En estas áreas, los compuestos reforzados con fibras suelen estar expuestos a grandes cargas. Para detectar los daños en una fase temprana y mantener bajas las consecuencias económicas en caso de que se produzcan, es necesario utilizar una tecnología de sensores adecuada, ya que los daños en los componentes fabricados con materiales compuestos no suelen ser visibles externamente. Los procedimientos de ensayo de materiales para la comprobación no destructiva de componentes, como el ultrasonido, los rayos X y la termografía, alcanzan rápidamente sus límites cuando se trata de evaluar los daños. Otra desventaja de estos procedimientos es que no pueden llevarse a cabo durante el funcionamiento o que requieren equipos de prueba caros y procedimientos de prueba complejos. Por lo tanto, existe una gran demanda de sistemas para la supervisión integrada de la salud estructural (SHM), que proporcionan procedimientos continuos o periódicos y automatizados para determinar y supervisar el estado de un objeto supervisado.

Los sensores que se mantienen permanentemente en la estructura son ventajosos para la supervisión. Por lo tanto, un sistema SHM de este tipo consta, por ejemplo, de una red de sensores aplicados permanentemente, así como de componentes para el procesamiento y el análisis de las señales. De este modo, las estructuras pueden ser supervisadas continuamente para detectar eventos de daño durante el funcionamiento, de modo que los daños puedan ser detectados y localizados en una etapa temprana. A partir del conocimiento del estado de la estructura, se pueden aplicar medidas preventivas para prolongar la vida útil de la estructura y evitar un fallo catastrófico. El tiempo de inactividad debido a la reparación o el mantenimiento es económicamente inviable y, por tanto, puede evitarse.

En el estado de la técnica se conocen las galgas extensométricas mecánicas y de fibra óptica para detectar las deformaciones por estiramiento y compresión de la estructura de los materiales compuestos reforzados con fibras. Sin embargo, tienen la desventaja de que, aunque se pueden detectar las deformaciones, puede que no se detecten las fracturas de las fibras de los materiales compuestos.

Para este propósito, son conocidos otros procedimientos del arte previo en los que los sensores de tensión se sustituyen por conductores eléctricos y se incorporan al material compuesto reforzado con fibra. Los cambios en las propiedades eléctricas de los conductores, así como las roturas de los mismos, indican daños en el material compuesto que se desea controlar.

Por el documento WO 2005/024371 A1 es conocido un sensor para monitorizar una estructura, en el que el sensor comprende una red de cables eléctricos interconectados y se miden los cambios en la propiedad eléctrica de los cables. Un cambio en la propiedad física predeterminada de la estructura provoca un cambio en la propiedad eléctrica de los cables, lo que permite identificar y localizar los daños en la estructura.

Por el documento WO 2010/004324 A1 es conocida una disposición para la monitorización del estado de los materiales compuestos reforzados con fibras, en la que las fibras eléctricamente conductoras se incorporan al material compuesto y definen caminos eléctricos. Un detector detecta así los cambios en la propiedad eléctrica de los caminos. Los nodos de la red formada por los caminos eléctricos pueden ser cerrados, es decir, interconectados eléctricamente, o abiertos. Para detectar un evento de daño, se monitorean las propiedades eléctricas o la continuidad eléctrica de los caminos.

El documento WO2010/101633 A2 describe conjuntos de transductores de fuerza o de presión que comprenden filamentos de polímero conductores de electricidad elásticos dispuestos en filas y columnas paralelas que contactan en las áreas de cruce con un material piezoresistivo que tiene una resistencia eléctrica que varía con la presión o que varía inversamente la fuerza aplicada a la misma para formar un conjunto matricial de elementos sensores de fuerza o de presión.

El documento WO 99/53283 A1 se refiere a un dispositivo para interrogar a una pluralidad de sensores en una conexión matricial, que comprende n conductores de fila y m conductores de columna. El dispositivo incluye (n m) dispositivos de control conectables a los n conductores de fila y a los m conductores de columna. Cada dispositivo de control puede conectarse individualmente de manera que pueda funcionar en un primer modo como célula conductora, por lo que se puede aplicar una tensión de accionamiento eléctrico al conductor de fila o de columna que se va a conectar, y en un segundo modo como transductor en para procesar la señal en los conductores de columna o de fila que se van a conectar.

El documento DE10 2008 058882 A1 describe una estructura que tiene una matriz de plástico que rodea fibras de refuerzo y fibras sensoras incrustadas en la matriz, de manera que las fibras sensoras, junto con las fibras de refuerzo, actúan como elementos de soporte de carga en un grupo de múltiples capas. Las fibras sensoras tienen una conductividad eléctrica definida que cambia al variar la longitud de las fibras sensoras.

El documento WO 2015/073944 A2 describe un sensor de deformación elástico impreso que comprende un cuerpo elastomérico sin costuras y una estructura conductora sensible a la deformación incrustada en el cuerpo elastomérico sin costuras. La estructura conductora sensible a la tensión incluye uno o más filamentos conductores dispuestos en un patrón continuo. Un procedimiento de impresión de un sensor de tensión estirable comprende depositar uno o más filamentos conductores en un patrón continuo predeterminado en o sobre una matriz de soporte. Tras la deposición, la matriz de soporte se cura para incrustar una estructura conductora sensible a la tensión en un cuerpo elastomérico sin costuras.

Una desventaja de una red cerrada es que las mediciones de las propiedades eléctricas de la red, por ejemplo la resistencia, deben ser comparadas con tablas de referencia de mediciones de referencia para detectar un evento de daño. Por otro lado, una desventaja de una red abierta es que hay que contactar con ambos extremos para controlar la continuidad de los conductores. Si se quiere evaluar selectivamente varios de estos elementos sensores, hay que aplicar una tensión de prueba a cada uno de ellos y medir selectivamente la corriente que circula por cada elemento sensor. Por lo tanto, con n conductores de fila y m conductores de columna, se necesitan 2 (n m) líneas.

Otra desventaja es que cuando un conductor se rompe debido a las tensiones en el material compuesto, esta trayectoria del conductor ya no está disponible para la detección posterior de daños, lo que hace imposible detectar más daños a lo largo de esta trayectoria del conductor. Además, la incrustación de los sensores descritos anteriormente tiene un impacto significativo en las propiedades mecánicas y la integridad del material compuesto de fibra que se va a controlar, ya que las conexiones externas para el contacto y la lectura deben ser conducidas a través del material compuesto de fibra hacia el exterior.

La invención se basa en la tarea de proporcionar un material compuesto reforzado con fibra con una disposición de sensores que comprende una pluralidad de sensores para supervisar la estructura del material compuesto, por lo que el estado del material compuesto, así como los daños, por ejemplo, debidos a las grietas de las fibras, pueden detectarse de forma espacialmente resuelta.

El problema se resuelve con el objetivo de las reivindicaciones independientes. Las realizaciones ventajosas de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes.

En el caso de un material compuesto reforzado con fibra que tiene una disposición de sensores que comprende una pluralidad de sensores para supervisar la estructura del material compuesto del tipo descrito al principio, el objetivo se resuelve así de acuerdo con la invención en el sentido de que se dispone un diodo en cada región de intersección de una pista de conductores eléctricos del primer grupo con una pista de conductores eléctricos del segundo grupo, estableciéndose la conexión entre el conductor de fila y el conductor de columna por medio del diodo, de modo que se forma una red en forma de matriz de diodos.

Así, de acuerdo con la invención, los diodos individuales funcionan en un circuito matriz, lo que reduce el número de conexiones eléctricas externas. Además, de este modo también se puede garantizar que, aunque el material compuesto esté dañado, no se reduzca la fiabilidad del control estructural. Cabe mencionar que la interconexión de la matriz debe entenderse aquí sólo como una disposición de circuito. No es necesario que los conductores de fila y columna estén dispuestos en una distribución de cuadrícula regular. Tampoco es necesario que sean rectilíneos y paralelos o perpendiculares entre sí. Más bien, la matriz de diodos puede adaptarse a la forma y a las condiciones de la estructura de material compuesto reforzado con fibra que se va a supervisar.

La matriz de diodos mencionada anteriormente también se conoce en ingeniería eléctrica como una matriz pasiva, que se puede conectar utilizando un gran número de módulos integrados disponibles. En una configuración matricial, cada punto de cruce de la matriz puede controlarse individualmente activando un controlador de columna correspondiente junto con la activación de un controlador de fila correspondiente. Por lo tanto, en una realización preferente, cada región de intersección es conducida por los medios de procesamiento de señales utilizando controladores de fila y columna. La tarea de los controladores de fila y columna consiste en accionar cíclicamente los electrodos de los diodos con diferentes tensiones de distinta polaridad.

En otra realización preferente, los controladores de fila y columna son registros de desplazamiento. Los registros de desplazamiento pertenecen a los dispositivos lógicos y permiten la salida en paralelo de un flujo de datos en serie. Una ventaja resultante es que se pueden utilizar microcontroladores con un número de entradas/salidas significativamente menor que el de las filas y columnas.

En una realización preferente, el medio de procesamiento de señales es un circuito integrado de aplicación específica. En otra realización preferente, los conductores de fila y de columna y/o los diodos conectados entre el conductor de fila y el conductor de columna tienen un alargamiento a la rotura similar al del material compuesto que se va a controlar. Ventajosamente, el alargamiento a la rotura de los conductores de fila y de columna y/o de los diodos es igual o menor que el alargamiento a la rotura del material compuesto reforzado con fibra. Si el material compuesto se somete a una tensión tal que se produzcan roturas de fibras en él, los conductores de fila y de columna y/o los diodos también se romperán. El flujo de la corriente eléctrica a través de esta trayectoria del conductor se interrumpe, lo que hace que el daño sea detectable. De este modo, los daños pueden detectarse con antelación, ya que los conductores de fila y de columna y/o los diodos se rompen simultáneamente con las fibras del material compuesto o antes, evitando así roturas de fibras no detectadas.

En una realización que no está dentro del alcance de la invención reivindicada, la red puede estar en forma de una matriz de diodos sin sus propios medios estabilizadores mecánicos dispuestos dentro del material compuesto reforzado con fibra. Así, en esta realización, la matriz de diodos se incorpora laminando los conductores individuales en la estructura de capas del material compuesto reforzado con fibra. Por ejemplo, es posible insertar la matriz del diodo entre dos esteras de fibra del material compuesto. Esta realización tiene la ventaja de que la estructura de capas del material compuesto se altera lo menos posible, y los conductores tienen un contacto lo más íntimo posible con las capas individuales del material compuesto. De este modo, se puede aumentar la sensibilidad mecánica de la matriz del diodo y el material compuesto no ve alteradas/debilitadas sus propiedades mecánicas por una capa adicional. Además, esta realización permite adaptar la matriz de diodos con la mayor precisión posible a los contornos del material compuesto.

De acuerdo con la invención, la red en forma de matriz de diodos puede disponerse dentro del material compuesto reforzado con fibra mediante su propia capa portadora, en la que la capa portadora es una película. Una capa portadora propia de esta realización puede incluir, en particular, cualquier tipo de película que no sea necesaria para la construcción del material compuesto. Por ejemplo, la matriz de diodos puede recubrirse sobre una película fina y luego la matriz de diodos recubierta sobre la película puede incorporarse al material compuesto como su propia capa. Esta realización puede dar lugar a una fabricación más rápida, ya que la matriz de diodos puede estar ya prefabricada en la capa separada. Además, en esta realización, es posible posicionar las pistas conductoras con la mayor precisión posible, de modo que no se requiera un posicionamiento posterior en el componente. En particular, los componentes de construcción compleja, como las piezas de los trenes de aterrizaje de las aeronaves, pueden equiparse así con matrices de diodos colocadas con precisión.

En otra realización, la alineación de los conductores de fila o de los conductores de columna puede ser sustancialmente paralela a la dirección de la fibra del material compuesto reforzado con fibra. En particular, puede ser preferible proporcionar la alineación de las pista conductoras de manera que coincida con la simetría del material compuesto, es decir, la alineación de las fibras. De este modo, se garantiza que al menos una alineación de las pistas conductoras sea paralela a la dirección de las fibras y a este respecto, las pistas conductoras representan los componentes principales (paralelos y perpendiculares a la dirección mecánica preferente del material compuesto) de las fuerzas que actúan sobre el material compuesto. Esta realización puede ayudar a proporcionar una imagen más fiable de las fuerzas que actúan sobre el material compuesto.

Además, en una realización preferente, el espaciamiento entre los conductores de fila o el espaciamiento entre los conductores de columna o el espaciamiento entre los conductores de fila y columna puede variar a través del compuesto. En función de la simetría del componente y en función de la simetría de las fuerzas esperadas, puede ser útil que la separación entre los conductores individuales no sea constante, sino que varíe en función de las variables de influencia mencionadas anteriormente. Por ejemplo, las zonas o los volúmenes con grandes cargas mecánicas pueden controlarse con una menor separación entre conductores, mientras que las zonas menos expuestas mecánicamente pueden tener una menor densidad de conductores. De este modo, la matriz de diodos puede trazar una información mecánica más fiable. En cualquier caso, las variaciones del espaciado deben ser mayores que las tolerancias de fabricación del espaciado de la matriz de diodos. Esto puede suponerse si la distancia entre dos conductores de fila o columna adyacentes se desvía más de un 10%.

Dentro de otro aspecto de acuerdo con la invención, al menos dos matrices de diodos independientes dispuestas en paralelo entre sí pueden estar dispuestas en el material compuesto reforzado con fibra. Para representar de forma fiable las fuerzas que actúan sobre un componente tridimensional complejo, puede ser útil incluir múltiples matrices de diodos independientes en el material compuesto. Esto puede hacerse, por ejemplo, laminando matrices de diodos independientes entre diferentes capas del material compuesto. Esto da lugar a redes eléctricamente independientes cuyas superficies están dispuestas en paralelo. De este modo, las diferentes cargas mecánicas en la profundidad del componente pueden detectarse de forma definida. Además, también hay redundancia, ya que aunque falle una matriz de diodos completa, se puede recuperar más información de las matrices de diodos restantes.

En otra realización preferente, la red puede formar una red tridimensional en forma de matriz de diodos dentro del material compuesto reforzado con fibra. Esta realización permite cartografiar con la mayor precisión posible la carga mecánica de un material compuesto tridimensional. Así, en este punto, la información se obtiene no sólo de una capa, sino también de la profundidad del componente. La red tridimensional puede estar formada por contactos eléctricos especiales o puntos de contacto de las matrices de diodos individuales, que son capaces de penetrar en las capas individuales del material compuesto y establecer una conexión eléctrica entre las matrices de diodos individuales. De este modo, se puede formar una red eléctrica tridimensional.

En una realización preferente, la invención también presenta un procedimiento para controlar la estructura de un material compuesto reforzado con fibra descrito anteriormente que comprende los siguientes pasos:

• aplicar una tensión a la matriz de diodos mediante los medios de procesamiento de señales a través de las pistas conductoras eléctricas de un primer grupo y de las pistas conductoras eléctricas de un segundo grupo, de tal manera que los diodos de la matriz de diodos que están conectados en la región de cruce de las pistas conductoras eléctricas de un primer grupo y de las pistas conductoras eléctricas de un segundo grupo sean operados en la dirección inversa,

• invertir la polaridad de la tensión para un conductor eléctrico de un primer grupo y un conductor eléctrico de un segundo grupo, por lo que el diodo conectado en la región de cruce del conductor eléctrico de un primer grupo y un conductor eléctrico de un segundo grupo funciona en la dirección de avance,

• medir el flujo de corriente por medio de los medios de procesamiento de señales a través de la pista conductora eléctrica de un primer grupo del diodo conectado en la dirección de avance en el punto de cruce y la pista conductora eléctrica de un segundo grupo,

• detectar los daños en la zona de la trayectoria del conductor debido a una interrupción del flujo de corriente causada por una pista conductora y/o un diodo defectuosos y

• repetir los pasos anteriores, en los que cuando se mide de nuevo el flujo de corriente por medio de los medios de procesamiento de señales, la pista conductora eléctrica del primer y/o segundo grupo es diferente de la medición anterior.

Para probar la continuidad de una trayectoria de conductor a través de los conductores de fila y los conductores de columna de la matriz de diodos, se actúa de tal manera que los diodos operan en dirección inversa, mientras que la matriz de diodos para verificar la integridad de una ruta de conductor especial y, por lo tanto, la integridad del material compuesto se aplica en la dirección opuesta para una fila y una columna, es decir, en la dirección de avance de los diodos para que se pueda realizar una prueba de continuidad. Con esta disposición de sensor para la supervisión de estructuras, se puede consultar una matriz de diodos con hasta n por m puntos de cruce, por lo que un defecto se puede localizar con precisión mediante la prueba paso a paso de las rutas de los conductores sobre los conductores de fila y los conductores de columna de la matriz de diodos.

En una realización preferente del procedimiento, se mide el consumo total de corriente de la disposición de sensores para la supervisión estructural del material compuesto. Dado que el consumo de corriente de la electrónica es muy bajo en comparación con el sensor, se pueden registrar rápidamente daños en el material compuesto y, por tanto, en el diodo. Para la localización exacta de los daños, los diodos se prueban paso a paso.

En lo sucesivo, la invención se explicará con más detalle con referencia a los dibujos con referencia a una realización preferente de la invención. En los dibujos se muestra

Figura 1 Una representación esquemática de una red de sensores del estado de la técnica, y

Figura 2 Un compuesto de fibra con una red de sensores integrada de acuerdo con una realización preferente de la invención.

La Fig. 1 muestra un ejemplo de una red de sensores abierta del estado de la técnica, en la que los conductores 10 en forma de rejilla 14 de conductores de fila y conductores de columna se incorporan a un material compuesto reforzado con fibra 12. Cada conductor 10 está conectado en ambos extremos del conductor 16 a un cable de detección 18, en el que los cables de detección 18 están conectados a un dispositivo de medición 20 para medir una propiedad física de los conductores 10. Si se desea evaluar selectivamente una pluralidad de los conductores 10, se debe aplicar una tensión de prueba a cada uno de estos conductores 10 por medio de los cables de prueba 18, y se debe medir selectivamente la corriente que fluye por cada uno de los conductores 10. Por lo tanto, en el caso de una rejilla 14 formada por n conductores de fila y m conductores de columna, son necesarios 2 (n m) conductores. Una desventaja de la red de sensores conocida en la técnica anterior es que, aunque se detectan los daños cuando se rompen los conductores 18, no se pueden detectar otros daños en el mismo conductor en otro lugar.

La Fig. 2 muestra un material compuesto reforzado con fibra 1 con una disposición de sensores que comprende una pluralidad de sensores para la supervisión estructural del material compuesto de acuerdo con una realización preferente de la invención. Los conductores eléctricos 4, 5 de la disposición del sensor están integrados en la estructura de fibras del material compuesto 1, formando una red de conductores de fila 4 y de conductores de columna 5. En cada punto de cruce 8 se dispone un diodo 3, que proporciona la conexión entre los conductores de fila 4 y los de columna 5, de modo que se forma una red en forma de matriz de diodos 2. En este caso, los conductores de fila 4 y los conductores de columna 5 y/o los diodos 3 tienen un alargamiento de rotura igual o ligeramente inferior al del material compuesto 1 que se va a controlar.

Si el material compuesto 1 se somete a una tensión tal que se produzcan roturas de fibras en él, los conductores de fila 4 y los conductores de columna 5 y/o los diodos 3 también se romperán, y el flujo de corriente eléctrica a través de los conductores se interrumpirá. El daño es ahora reconocible, dado que cada diodo 3 situado en los puntos de cruce 8 puede ser impulsado por los medios de procesamiento de señales por medio de los activadores de fila 6 y los activadores de columna 7, en los que la función de los activadores de fila 6 y los activadores de columna 7 consiste en impulsar los electrodos de los diodos 3 cíclicamente con diferentes tensiones de diferente polaridad.

La prueba de continuidad de una trayectoria de conductor a través de los conductores de fila 4 y de columna 5 de la matriz de diodos 3 se realiza ahora de tal manera que la matriz de diodos se acciona de forma que los diodos 3 se operan en la dirección inversa, mientras que para comprobar la integridad de una trayectoria de conductores específico y, por tanto, la integridad del material compuesto 1 para una fila y una columna en cada caso, la matriz de diodos 2 se opera en la dirección inversa, es decir, el diodo 3 se opera en la dirección de avance, de forma que se puede realizar una prueba de continuidad a través de los conductores de fila 4 y de columna 5 correspondientes, es decir, el diodo 3 es operado en la dirección de avance, de manera que se puede realizar una prueba de continuidad a través de los correspondientes conductores de fila 4 y de columna 5. Si se comprueban sucesivamente todos los puntos de cruce 8 de la matriz de diodos para un par específico de conductores de fila 4 y de columna 5, se puede localizar un defecto y reducirlo a la zona entre dos puntos de cruce.

Lista de referencias

1 Material compuesto reforzado con fibra

2 Matriz de diodos

3 Diodo

4 Conductor de fila

5 Conductor de columna

6 Activador de fila

7 Activador de columna

8 Punto de cruce

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Material compuesto reforzado con fibra (1) que comprende una disposición de sensores compuesta por una pluralidad de sensores para controlar la estructura del material compuesto, en el que

las pistas conductoras eléctricas (4, 5) están incorporadas en el material compuesto (1) y se extienden a través del material compuesto,

las pistas conductoras eléctricas están dispuestas en un primer grupo y en un segundo grupo que es diferente del primer grupo,

las pistas conductoras eléctricas del primer grupo se extienden en una primera dirección,

las pistas conductoras eléctricas del segundo grupo se extienden en una dirección diferente de la primera dirección y se cruzan con las pistas conductoras eléctricas del primer grupo, formando así, junto con las pistas conductoras del primer grupo, una red de n conductores de fila (4) y m conductores de columna (5), y

se proporciona un medio de procesamiento de señales para monitorizar al menos una propiedad eléctrica de las pistas conductoras, por lo que se puede determinar el estado estructural del material compuesto (1), caracterizado porque

en cada región de cruce (8) de una pista de conductores eléctricos del primer grupo con una pista de conductores eléctricos del segundo grupo está dispuesto un diodo (3),

en el que por medio del diodo (3) queda establecida la conexión entre los conductores de file (4) y los conductores de columna (5), de modo que se forma una red en forma de matriz de diodos (2),

en el que la red en forma de matriz de diodos (2) está dispuesta por medio de su propia capa portadora dentro del material compuesto reforzado con fibra (1), en el que la capa portadora es una película.

2. Material compuesto reforzado con fibra de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cada región de cruce (8) puede ser activada por los medios de procesamiento de señales mediante el activador de fila (6) y el activador de columna (7).

3. Material compuesto reforzado con fibra de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque los activadores de línea (6) y los activadores de columna (7) están diseñados como registros de desplazamiento.

4. Material compuesto reforzado con fibra de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de procesamiento de señales están formados como un circuito integrado de aplicación específica.

5. Material compuesto reforzado con fibra de acuerdo con todas las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los conductores de fila (4) y los conductores de columna y/o el diodo (3) conectado entre los conductores de fila (4) y los conductores de columna (5) tienen un alargamiento a la rotura igual o menor que el del material compuesto a controlar.

6. Material compuesto reforzado con fibra de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la alineación de los conductores de fila (4) o de los conductores de columna (5) es sustancialmente paralela a la dirección de las fibras del material compuesto reforzado con fibra (1).

7. Material compuesto reforzado con fibra de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el espaciado entre conductores de fila o el espaciado entre conductores de columna o el espaciado entre ambos conductores de fila (4) y conductores de columna (5) varía a lo largo del área del material compuesto reforzado con fibra (1).

8. Material compuesto reforzado con fibra de acuerdo con todas las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el material compuesto reforzado con fibra (1) se disponen al menos dos matrices de diodos independientes y paralelas entre sí.

9. Material compuesto reforzado con fibra de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la red en forma de matriz de diodos (2) forma una red tridimensional dentro del material compuesto reforzado con fibra.

10. Procedimiento de control de la estructura de un material compuesto reforzado con fibra de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 9, que comprende las siguientes etapas

- aplicación de una tensión a la matriz de diodos (2) por medio de los medios de procesamiento de señales a través de las pistas conductoras eléctricas de un primer grupo y de las pistas conductoras eléctricas de un segundo grupo, de tal manera que los diodos (3) de la matriz de diodos (2) que están conectados en la región de cruce (8) de las pistas conductoras eléctricas de un primer grupo y de las pistas conductoras eléctricas de un segundo grupo son operados en la dirección inversa,

- inversión de la polaridad de la tensión para un conductor eléctrico de un primer grupo y un conductor eléctrico de un segundo grupo, por lo que el diodo (3) conectado en la región de cruce (8) del conductor eléctrico de un primer grupo y un conductor eléctrico de un segundo grupo es operado en la dirección de avance,

- medición del flujo de corriente a través de la pista conductora eléctrica de un primer grupo, del diodo (2) polarizado en forma directa en la región de cruce (8) y de las pistas conductoras eléctricas de un segundo grupo por medio de los medios de procesamiento de señales,

- detección de daños en la zona de la pista conductora debido a la interrupción del flujo de corriente por una pista conductora o un diodo (2) defectuosos y

- repetición los pasos anteriores, en los que cuando se mide de nuevo el flujo de corriente por medio de los medios de procesamiento de señales, la pista conductora eléctrica del primer y/o segundo grupo es diferente de la medición anterior.

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el consumo total de corriente de la disposición de sensores se mide para la supervisión de la estructura del material compuesto.