JP2004333496A - 広帯域音響を介する赤外線欠陥検出方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】構造体11内の欠陥を検出する方法は、広帯域音響信号の放射を介して構造体内に機械的エネルギーを誘導し、所定の時間間隔に亘って構造体の複数の画像を取り込む、ことを含む方法であって、複数の画像の各画像は、複数の行および列内に配置された複数の画素から構成され、各画素は、構造体11の部分により放射された赤外線エネルギーの強度を示す。構造体内の欠陥を検出する装置10は、広帯域音響エネルギー信号を発生するように適合された音響周波数発生器15と、広帯域音響エネルギー信号を構造体に伝達するように適合された音響エネルギー源13と、複数の位置において構造体により放射される赤外線エネルギーの量を検出し複数の画像として記録するための光学装置17と、画像を処理するための画像処理装置3とを備える。
【選択図】図1
Description
10…欠陥検出システム
11…構造体
13…広帯域音響エネルギー源
15…音響周波数発生器
17…光学装置
20…背景画像
30…グラフ
31…曲線
40、50…画像
61…信号搬送器
63…先端部
Claims (28)
- 広帯域音響信号の放射を介して構造体内に機械的エネルギーを誘導し、
所定の時間間隔に亘って構造体の複数の画像を取り込む、
ことを含む、構造体内の欠陥を検出する方法であって、複数の画像の各画像は、複数の行および列内に配置された複数の画素から構成され、各画素は、構造体の部分により放射された赤外線エネルギーの強度を示すことを特徴とする方法。 - 前記機械的エネルギーを誘導することは、
広帯域音響信号を発生し、
発生された音響信号を音響源を介して構造体に導入する、
ことを含むことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記音響信号を導入することは、
音響信号を構造体と物理的に接触するように配置する、
ことを含むことを特徴とする請求項2記載の方法。 - 前記広帯域音響信号を発生することは、1kHzから1MHzの間のスペクトル内の周波数を有する音響信号を発生することを含むことを特徴とする請求項2記載の方法。
- 前記広帯域音響信号を発生することは、10kHzから50kHzの間の周波数スペクトルから成る音響信号を発生することを含むことを特徴とする請求項4記載の方法。
- 前記広帯域音響信号を発生することは、少なくとも2つの非調和関連周波数から成る音響信号を発生することを含むことを特徴とする請求項2記載の方法。
- 前記発生することは、20kHzを中心とする第1の周波数と、30kHzを中心とする第2の周波数とにおいて信号を発生することを含むことを特徴とする請求項6記載の方法。
- 前記広帯域音響信号を発生することは、所定の長さの時間、音響信号を発生することを含むことを特徴とする請求項2記載の方法。
- 前記所定の長さの時間は、0.1秒間から2秒間であることを特徴とする請求項8記載の方法。
- 前記所定の長さの時間は、約1.5秒間であることを特徴とする請求項9記載の方法。
- 前記複数の画像を取り込むことは、
機械的エネルギーを誘導する前に構造体の背景画像を取り込み、
背景画像内と少なくとも1つの付加的な画像の各画像内の各対応画素が、異なる時間に構造体の部分により放射される赤外光の強度に等しい値を有するように、付加的な各画像が背景画像と一致する、少なくとも1つの付加的な画像を取り込む、
ことを含むことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記複数の画像を形成する前記複数の画素の各画素に対して曲線を計算することをさらに含み、それによって、各曲線が、異なる時間の各時間における複数の画像内の単一画素位置に記録された各強度から計算されることを特徴とする請求項11記載の方法。
- 前記構造体は、ファンブレード、圧縮機ブレード、およびガスタービン部品から成る群より選択されることを特徴とする請求項12記載の方法。
- 広帯域音響エネルギー信号を発生するように適合された音響周波数発生器と、
広帯域音響エネルギー信号を構造体に伝達するように適合された音響エネルギー源と、
複数の位置において構造体により放射される赤外線エネルギーの量を検出し複数の画像として記録するための光学装置と、
画像を処理するための画像処理装置と、
を備えることを特徴とする、構造体内の欠陥を検出するための装置。 - 前記音響エネルギー源は、
広帯域音響エネルギー信号を伝達するための信号搬送器と、
伝達された広帯域音響エネルギー信号を受け取り、広帯域音響エネルギー信号を構造体に伝達するための先端部と、
を備えることを特徴とする請求項14記載の装置。 - 前記先端部は、信号搬送器と接触することを特徴とする請求項15記載の装置。
- 前記先端部は、信号搬送器周りに枢動するように適合されることを特徴とする請求項15記載の装置。
- 前記先端部は、構造体を形成する第2の材料に実質的に類似した第1の材料から構成されることを特徴とする請求項15記載の装置。
- 前記第1および第2の材料は、ニッケル、ニッケル合金、チタン、鋼、およびチタン合金から成る群より選択されることを特徴とする請求項18記載の装置。
- 前記広帯域音響エネルギー源は、非接触および限定的接触源から成る群より選択されることを特徴とする請求項14記載の装置。
- 前記広帯域音響エネルギー源は、空気結合超音波装置および誘導結合装置から成る群より選択されることを特徴とする請求項20記載の装置。
- 前記光学装置は、CCD装置および光ファイバー装置から成る群より選択されることを特徴とする請求項14記載の装置。
- 前記広帯域音響エネルギー信号は、1kHzから1MHzの間のスペクトルに広がることを特徴とする請求項14記載の装置。
- 前記広帯域音響エネルギー信号は、10kHzから50kHzの間のスペクトルに広がることを特徴とする請求項23記載の装置。
- 前記広帯域音響エネルギー信号は、少なくとも2つの非調和関連周波数から成ることを特徴とする請求項14記載の装置。
- 前記広帯域音響エネルギー信号は、20kHzを中心とする第1の周波数と、30kHzを中心とする第2の周波数とから成ることを特徴とする請求項25記載の装置。
- 前記広帯域音響信号は、約1.5秒間の継続時間を有することを特徴とする請求項14記載の装置。
- 前記構造体は、ファンブレード、圧縮機ブレード、およびガスタービンから成る群より選択されることを特徴とする請求項14記載の装置。
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