JP2019032298A - 迅速な複合材製造の高速度低ノイズインプロセスハイパースペクトル非破壊評価のためのシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
各々が複合材ワークピースの表面上のそれぞれの位置に関連付けられた複数の電磁パルスで、複合材ワークピースの表面上のそれぞれの位置ごとに、複合材ワークピースの表面をスキャンすること、マルチモードファイバにおいて、複数の電磁パルスのうちの一つに対する、複数波長成分を含む応答を受け取ること、応答をマルチモードファイバに通して波長ビニングパルスを生成することにより、複数波長成分を互いに対してタイムシフトすること、複数波長成分に対応する波長強度レベルの組を決定するために、複数波長成分に対応する時間間隔で波長ビニングパルスをサンプリングすること、及び波長強度レベルの組に基づいて、複合材ワークピースの表面上のそれぞれの位置において材料の種類又は状態を識別することを含む方法。
複合材ワークピースの表面上のそれぞれの位置ごとの材料の種類又は状態を示す複合材ワークピースの表面の画像を生成することを更に含む、条項1の方法。
それぞれの位置ごとの材料の種類又は状態に基づいて複合材ワークピースの表面上の異常を検出確認すること、及び異常の画像インジケータを複合材ワークピースの表面の可視画像に重ね合わせることを更に含む、条項2の方法。
複数の電磁パルスのソースの変調期間を、それぞれの位置ごとの波長ビニングパルスの継続期間と同期化することを更に含む、条項1の方法。
複数波長成分をタイムシフトする前に回折格子システムを用いて複数波長成分を空間的に分散させること、及び複数波長成分の各々を、レンズを用いてマルチモードファイバに集束させることを更に含む、条項1の方法。
複合材ワークピースの表面上のそれぞれの位置における材料の種類又は状態を識別することは、事前選択された材料の種類又は状態に関連付けられる波長強度レベルを記憶するために波長強度レベルの組を比較することを含む、条項1の方法。
複合材ワークピースの表面上のそれぞれの位置ごとに、材料の種類又は状態が汚染物質を含まないとの判定に応じて、複合材ワークピースに新規レイヤーを付加することを更に含む、条項1の方法。
マルチモードファイバにおいて、複合材ワークピースの表面上の一つの位置に向けられた電磁パルスに対する、複数波長成分を含む応答を受け取ること、応答をマルチモードファイバに通して波長ビニングパルスを生成することにより、複数波長成分を互いに対してタイムシフトすること;応答に対応する波長強度レベルの組を決定するために、複数波長成分に対応する時間間隔で波長ビニングパルスをサンプリングすること;及び波長強度レベルの組に基づいて、複合材ワークピースの表面上の前記一つの位置における材料の種類又は状態を識別することを含む方法。
マルチモードファイバを使用して、複合材ワークピースの表面上の追加の位置における追加の材料の種類又は状態を識別すること、及び前記一つの位置における材料の種類又は状態を示す画像インジケータと追加の位置における追加の材料の種類又は状態を示す画像インジケータを含む複合材ワークピースの表面の画像を生成することを更に含む、条項8の方法。
電磁パルスのソースの変調期間を波長ビニングパルスの継続期間と同期化することを更に含む、条項8の方法。
複数波長成分をタイムシフトする前に回折格子システムを用いて複数波長成分を空間的に分散させること、及び複数波長成分の各々を、レンズを用いてマルチモードファイバに集束させることを更に含む、条項8の方法。
複合材の表面上の前記一つの位置における材料の種類又は状態を識別することは、事前選択された材料の種類又は状態に関連付けられる波長強度レベルを記憶するために波長強度レベルの組を比較することを含む、条項8の方法。
複合材ワークピースの表面上の一つの位置に向けられた電磁パルスに対する、複数波長成分を含む応答を受け取り、複数波長成分を互いに対してタイムシフトして波長ビニングパルスを生成するように構成されたマルチモードファイバ、複数波長成分に対応する波長強度レベルの組を決定するために、複数波長成分に対応する時間間隔で波長ビニングパルスをサンプリングするように構成された検出器、及び波長強度レベルに基づいて複合材ワークピースの表面上の前記一つの位置における材料の種類又は状態を識別するように構成されたプロセッサを備えるスペクトル感知システム。
プロセッサが更に、複合材ワークピースの表面上の前記一つの位置における材料の種類又は状態を示す複合材ワークピースの表面の画像を生成するように構成されている、条項13のシステム。
更に電磁パルスのソースを備え、ソースが赤・緑・青(RGB)のレーザ源、白色光レーザ源、発光ダイオード光源、アーク灯、又はこれらの組み合わせを含む、条項13のシステム。
電磁パルスのソースの変調期間が波長ビニングパルスの継続期間と同期化される、条項13のシステム。
複数波長成分を空間的に分散させるための回折格子システムを更に備える、条項13のシステム。
複数波長成分をマルチモードファイバに集束させるように構成されたレンズを更に備える、条項13のシステム。
マルチモードファイバを用いて複合材ワークピースの表面上の追加の位置における材料の種類又は状態を識別するための追加の応答をマルチモードファイバが受け取ることを可能にするために、複合材ワークピースの表面をスキャンするように構成されたミラーシステムを更に備える、条項13のシステム。
複合材ワークピースが航空機翼のプリプレグプライである、条項13のシステム。
Claims (15)
- 複合材ワークピース(128)の表面(126)を、前記複合材ワークピース(128)の前記表面(126)上のそれぞれの位置ごと(120〜124)に、各々が前記複合材ワークピース(128)の前記表面上のそれぞれの位置(120〜124)に関連付けられた複数の電磁パルス(110〜114)でスキャンすること、
前記複数の電磁パルス(110)のうちの一つに対する、複数波長成分(134〜136)を含む応答(132)を、マルチモードファイバ(160)において受け取ること、
前記応答(132)を前記マルチモードファイバ(160)に通して波長ビニングパルス(162)を生成することにより、前記複数波長成分(134〜136)を互いに対してタイムシフトすること、
前記複数波長成分(134〜136)に対応する波長強度レベル(174〜176)の組を決定するために、前記複数波長成分(134〜136)に対応する時間間隔(314〜316)で前記波長ビニングパルス(162)をサンプリングすること、及び
前記波長強度レベル(174〜176)の組に基づいて、前記複合材ワークピース(128)の前記表面(126)上の前記それぞれの位置(120)における材料の種類又は状態(222、224、226、228)を識別すること
を含む方法。 - 前記複合材ワークピースの前記表面上のそれぞれの位置ごとの前記材料の種類又は状態を示す、前記複合材ワークピースの前記表面の画像を生成すること
を更に含む、請求項1に記載の方法。 - それぞれの位置ごとの前記材料の種類又は状態に基づいて前記複合材ワークピースの前記表面上の異常を検出確認すること、及び前記異常の画像インジケータを前記複合材ワークピースの前記表面の可視画像に重ね合わせること
を更に含む、請求項2に記載の方法。 - 前記複数の電磁パルスのソースの変調期間をそれぞれの位置ごとの前記波長ビニングパルスの継続期間と同期化すること
を更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記複数波長成分をタイムシフトする前に、回折格子システムを使用して前記複数波長成分を空間的に分散させること、及び
前記複数波長成分の各々を、レンズを使用して前記マルチモードファイバに集束させること
を更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記複合材ワークピースの前記表面上の前記それぞれの位置における前記材料の種類又は状態を識別することが、
前記波長強度レベルの組を、事前選択された材料の種類又は状態に関連付けられた記憶済み波長強度レベルと比較すること
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記複合材ワークピースの前記表面上のそれぞれの位置ごとに、前記材料の種類又は状態が汚染物質を含まないとの判定に応じて、前記複合材ワークピースに新規レイヤーを付加すること
を更に含む、請求項1に記載の方法。 - 複合材ワークピース(128)の表面(126)上の一つの位置(120)に向けられた電磁パルス(110)に対する、複数波長成分(134〜136)を含む応答(132)を受け取り、前記複数波長成分(134〜136)を互いに対してタイムシフトして波長ビニングパルス(162)を生成するように構成されたマルチモードファイバ(160);
前記複数波長成分(134〜136)に対応する波長強度レベル(174〜176)の組を決定するために、前記複数波長成分(134〜136)に対応する時間間隔(314〜316)で前記波長ビニングパルス(162)をサンプリングするように構成された検出器(170);及び
前記波長強度レベル(174〜176)に基づいて、前記複合材ワークピース(128)の前記表面(126)上の前記位置(120)における材料の種類又は状態(222、224、226、228)を識別するように構成されたプロセッサ(182)
を備えるスペクトル感知システム(100)。 - 前記プロセッサが更に、前記複合材ワークピースの前記表面上の前記一つの位置における前記材料の種類又は状態を示す前記複合材ワークピースの前記表面の画像を生成するように構成されている、請求項8に記載のシステム。
- 更に前記電磁パルスのソースを備え、前記ソースが赤・緑・青(RGB)のレーザ源、白色光レーザ源、発光ダイオード光源、アーク灯、又はこれらの組み合わせを含む、請求項8に記載のシステム。
- 前記電磁パルスの前記ソースの変調期間が前記波長ビニングパルスの継続期間と同期化される、請求項8に記載のシステム。
- 前記複数波長成分を空間的に分散させるための回折格子システム
を更に備える、請求項8に記載のシステム。 - 前記複数波長成分を前記マルチモードファイバに集束させるように構成されたレンズ
を更に備える、請求項8に記載のシステム。 - 前記マルチモードファイバを用いて前記複合材ワークピースの前記表面上の追加の位置における材料の種類又は状態を識別するための追加の応答を前記マルチモードファイバが受け取ることを可能にするために、前記複合材ワークピースの前記表面をスキャンするように構成されたミラーシステム
を更に備える、請求項8に記載のシステム。 - 前記複合材ワークピースが航空機翼のプリプレグプライである、請求項8に記載のシステム。
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