JPS6055259A - コンポ−ネント検査法 - Google Patents
コンポ−ネント検査法Info
- Publication number
- JPS6055259A JPS6055259A JP59166303A JP16630384A JPS6055259A JP S6055259 A JPS6055259 A JP S6055259A JP 59166303 A JP59166303 A JP 59166303A JP 16630384 A JP16630384 A JP 16630384A JP S6055259 A JPS6055259 A JP S6055259A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- component
- acoustic
- inspection method
- contacting surfaces
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- Prior art date
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- Granted
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/14—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object using acoustic emission techniques
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、自己発生過渡的応力波検出によるコンポー
ネントの検査に関する。
ネントの検査に関する。
あるコンポーネントを、振動させるために、叩くとかそ
の他機械的に励振すると、そのコンポーネントに特有の
アコースティック エミツショ／を発生する。しかしな
がら、コンポーネント内に亀裂等の欠陥があると、大体
において類似のコンポーネントのアコースティック エ
ミッション中に変化が生じ、る、それゆえ、励振したと
きのそのアコースティックエミッションを測定し、それ
全欠陥が無いことがわかっているコンポーネントからの
アコースティックエミッションと比較することにＪ：ｖ
、欠陥のあるコンポーネントを識別することが可能であ
る。
の他機械的に励振すると、そのコンポーネントに特有の
アコースティック エミツショ／を発生する。しかしな
がら、コンポーネント内に亀裂等の欠陥があると、大体
において類似のコンポーネントのアコースティック エ
ミッション中に変化が生じ、る、それゆえ、励振したと
きのそのアコースティックエミッションを測定し、それ
全欠陥が無いことがわかっているコンポーネントからの
アコースティックエミッションと比較することにＪ：ｖ
、欠陥のあるコンポーネントを識別することが可能であ
る。
この手法の欠点は、コンポーネント中の欠陥を検出する
のには有効であるがその位置と程度をきめることが困難
であることである。それを知るためには、通常Ｘ線写真
法とか、超音波探傷法等、別の手法を用いなければなら
ない。Ｘ線写真法は健康に害を及はすおそれがあり、Ｘ
線写真法も超音波探傷法も他のコンポーネントに取付け
たままで検査しなければならないようなコンポーネント
には用いることは困難である。
のには有効であるがその位置と程度をきめることが困難
であることである。それを知るためには、通常Ｘ線写真
法とか、超音波探傷法等、別の手法を用いなければなら
ない。Ｘ線写真法は健康に害を及はすおそれがあり、Ｘ
線写真法も超音波探傷法も他のコンポーネントに取付け
たままで検査しなければならないようなコンポーネント
には用いることは困難である。
さらにもう一つの欠点は、コンポーネントを機械的に励
振する方法それ自体がアコースティックエミッションを
発生して、それがコンポーネント内に発生するアコース
ティックエミッションを掩蔽するおそれがあることであ
る。かかるアコースティックエミッションは、たとえば
コンポーネントと励振装置間の擦れ合いにより発生する
ことがあり得る。
振する方法それ自体がアコースティックエミッションを
発生して、それがコンポーネント内に発生するアコース
ティックエミッションを掩蔽するおそれがあることであ
る。かかるアコースティックエミッションは、たとえば
コンポーネントと励振装置間の擦れ合いにより発生する
ことがあり得る。
検査にこれらの困難が付随するコンポーネントの例とし
ては、積層構造か又は適当な軽量材料のコアを囲む金属
表皮でできているダクテッドファン ガスタービン エ
ンジンのファンブレードがある。いずれの構造であるに
せよ、ファンブレードは、積層間又はコアと表皮間の接
着の欠点を検出するために検査しなければならない。こ
れらの欠点はエンジン運転中に発生するものであるから
、ファンブレードをエンジンに取付けたままでできるよ
うな検査法でなければならない。Ｘ線写真法及び超音波
探傷法は、このような検査の場合には実施は容易ではな
い。
ては、積層構造か又は適当な軽量材料のコアを囲む金属
表皮でできているダクテッドファン ガスタービン エ
ンジンのファンブレードがある。いずれの構造であるに
せよ、ファンブレードは、積層間又はコアと表皮間の接
着の欠点を検出するために検査しなければならない。こ
れらの欠点はエンジン運転中に発生するものであるから
、ファンブレードをエンジンに取付けたままでできるよ
うな検査法でなければならない。Ｘ線写真法及び超音波
探傷法は、このような検査の場合には実施は容易ではな
い。
この発明の目的は、代替検査法は不便もしくは不可能で
あるような場所に用いられて、かつある実施例において
は欠点の位置を決定することができるような、コンポー
ネントの欠点検査法を提供することである・ この発明のヲンポーネント検査法は、そのコンポーネン
トの表面金、その音響出力は上記コンポーネント内に隣
り合って接触する面？互に相対的に動かして、それによ
り過渡的広帯域応力波を発生させるような周波数である
音響伝達装置の音響出力にさらすことと、このような隣
り合って接触する面の存在することを立証するためにこ
の発生した過渡的広帯域応力波を検出するための検出装
置を提供すること、から成る、 さて、添付図面を参照しつつ、本発明の詳細な説明する
。
あるような場所に用いられて、かつある実施例において
は欠点の位置を決定することができるような、コンポー
ネントの欠点検査法を提供することである・ この発明のヲンポーネント検査法は、そのコンポーネン
トの表面金、その音響出力は上記コンポーネント内に隣
り合って接触する面？互に相対的に動かして、それによ
り過渡的広帯域応力波を発生させるような周波数である
音響伝達装置の音響出力にさらすことと、このような隣
り合って接触する面の存在することを立証するためにこ
の発生した過渡的広帯域応力波を検出するための検出装
置を提供すること、から成る、 さて、添付図面を参照しつつ、本発明の詳細な説明する
。
第１図において、高周波スピーカー、いわゆるツイータ
１０は円形断面のガイド１１を備えているーガイド１１
は、スピーカー１０の音響出力１２に方向性を与え、検
査をしようとする、ガイド１１に隣接する積層ノ・ニカ
ム構造物１６に突き当るようにする。
１０は円形断面のガイド１１を備えているーガイド１１
は、スピーカー１０の音響出力１２に方向性を与え、検
査をしようとする、ガイド１１に隣接する積層ノ・ニカ
ム構造物１６に突き当るようにする。
積層ハニカム構造物１３は、２枚の不透性薄板１５に接
着し、その間にはさまれる開放セル材１４により構成さ
れている。この例においては、この積層ハニカム構造物
１ろはダクテッドファン・ガスタービン推進エンジンの
ファンブレードの一部である。しかし、この発明の方法
は、このような積層ハニカム構造物の検査に限定される
ものではない。よって、航空機、ミサイルの外板、貯蔵
タンク、太陽電池パネル等、薄い壁面？有するコンポー
ネントについて述べる。さらに、コンポーネントについ
て述べる。さらに、コンポーネントは必ずしも金属製で
ある必要はなく、繊維強化プラスチック（積層でも、そ
うでなくてもよい）等のごとき複合材料であってもよい
７ 第２図の構成図かられかるように、スピーカー１０は発
振器１６及び増幅器１７により駆動される。発振器１６
は、前置増幅器２０及びＲＭＳメータ２１を経由してア
コースティックエミツゾヨン変換器１９によっても駆動
されるＸＹレコーダ１８をも駆動する。前置増幅器２０
は、増幅器２ろを経由してオーディオモニタ２２をも駆
動する。
着し、その間にはさまれる開放セル材１４により構成さ
れている。この例においては、この積層ハニカム構造物
１ろはダクテッドファン・ガスタービン推進エンジンの
ファンブレードの一部である。しかし、この発明の方法
は、このような積層ハニカム構造物の検査に限定される
ものではない。よって、航空機、ミサイルの外板、貯蔵
タンク、太陽電池パネル等、薄い壁面？有するコンポー
ネントについて述べる。さらに、コンポーネントについ
て述べる。さらに、コンポーネントは必ずしも金属製で
ある必要はなく、繊維強化プラスチック（積層でも、そ
うでなくてもよい）等のごとき複合材料であってもよい
７ 第２図の構成図かられかるように、スピーカー１０は発
振器１６及び増幅器１７により駆動される。発振器１６
は、前置増幅器２０及びＲＭＳメータ２１を経由してア
コースティックエミツゾヨン変換器１９によっても駆動
されるＸＹレコーダ１８をも駆動する。前置増幅器２０
は、増幅器２ろを経由してオーディオモニタ２２をも駆
動する。
アコースティックエミッション変換器１９は、第１図に
示すように積層ノ・ニカム構造物１３の表面に取付けら
れる。その目的は、積層ノ・ニカム構造物１６の内部か
ら発する自己発生過度的広帯域ｈ６カ波を検出すること
である、この放射は、スピーカー１０からの音響出力１
２により生起された積層ハニカム構造物１ろ内の隣り合
って接触する面間の相対的運動から生ずるものである。
示すように積層ノ・ニカム構造物１３の表面に取付けら
れる。その目的は、積層ノ・ニカム構造物１６の内部か
ら発する自己発生過度的広帯域ｈ６カ波を検出すること
である、この放射は、スピーカー１０からの音響出力１
２により生起された積層ハニカム構造物１ろ内の隣り合
って接触する面間の相対的運動から生ずるものである。
作動の際には、スピーカー１０は積層ノーニカム構造＃
Ａ１３の検査個所のトに置かれ１発振器１Ａは一定の率
で周波数が漸進する、例えば５ｋＨｚから２５ｋＨｚ
に増加する正弦出力を出すように駆動される。その出力
は、増幅器１７葡経由してスピーカー１０に送られるほ
か、ＸＹレコーダ１８にも送られる。
Ａ１３の検査個所のトに置かれ１発振器１Ａは一定の率
で周波数が漸進する、例えば５ｋＨｚから２５ｋＨｚ
に増加する正弦出力を出すように駆動される。その出力
は、増幅器１７葡経由してスピーカー１０に送られるほ
か、ＸＹレコーダ１８にも送られる。
スピーカー１０からの出力は、積層ハニカム構造物１６
内に隣り合って接触する面があればそれに作用して、あ
る振動周波数においてその隣り合って接触する面をお互
に相対的に動かして自己発生過渡的広帯域応力波を発生
さす。この過渡的応力波の放射は、この放射を示す出力
を発生するアコースティック放射変換器１９により検出
される。
内に隣り合って接触する面があればそれに作用して、あ
る振動周波数においてその隣り合って接触する面をお互
に相対的に動かして自己発生過渡的広帯域応力波を発生
さす。この過渡的応力波の放射は、この放射を示す出力
を発生するアコースティック放射変換器１９により検出
される。
この出力は前置増幅器２０に送られ、ついでその前置増
幅器からの出力は増幅器２６とＲＭＳメータ２１に分け
られる。増幅器２６はオーディオモニタ２２への出力を
発生し、オーディオモニタはアコースティックエミッシ
ョン変換器１９の出力を可聴的に表示する。ＲＭＳメー
タ２１は、アコースティックエミッション変換器１９か
らの出力’に’ＸＹレコーダ１８の入力として適当な形
に変換する。これによりＸＹレコーダはスピーカー１０
からの周波数に対して過渡的応力波放射で上昇する積層
ハニカム構造物１６からの放射をプロットする。
幅器からの出力は増幅器２６とＲＭＳメータ２１に分け
られる。増幅器２６はオーディオモニタ２２への出力を
発生し、オーディオモニタはアコースティックエミッシ
ョン変換器１９の出力を可聴的に表示する。ＲＭＳメー
タ２１は、アコースティックエミッション変換器１９か
らの出力’に’ＸＹレコーダ１８の入力として適当な形
に変換する。これによりＸＹレコーダはスピーカー１０
からの周波数に対して過渡的応力波放射で上昇する積層
ハニカム構造物１６からの放射をプロットする。
積層ハニカム構造物１６からの過渡的応力波放射は、そ
の構造物の完全さによってきまる。詳しくいえば、構造
物内の亀裂又は破断等により生じた隣り合って接触する
面、あるいはハニカム材料１４と薄板１５との間に接着
の不完全な部分があるかどうかによってきまる。健全な
積層ハニカム構造物１３からの過渡的応力波放射は、不
健全な構造物１６か、らの放射とは異なっているのであ
る。
の構造物の完全さによってきまる。詳しくいえば、構造
物内の亀裂又は破断等により生じた隣り合って接触する
面、あるいはハニカム材料１４と薄板１５との間に接着
の不完全な部分があるかどうかによってきまる。健全な
積層ハニカム構造物１３からの過渡的応力波放射は、不
健全な構造物１６か、らの放射とは異なっているのであ
る。
一般にこの差異は、スピーカー１０のある一定の周波数
において、他の周波数におけるよりも一層顕著である。
において、他の周波数におけるよりも一層顕著である。
それ故、不健全な積層ハニカム構造物１３に対してＸＹ
レコーダでプロットしたものと健全な構造物１３に対し
てプロットしたものとの比較から、過渡的応力波放射の
差が最大となる周波数がわかる。さて、過渡的応力波放
射に最大の差を生ずる周波数がわかると、それ以降の積
層ハニカム構造物１６のサンプルの検査は、ある範囲に
わたる周波数ではなく上記の選択された周波数のみで行
えばよい。
レコーダでプロットしたものと健全な構造物１３に対し
てプロットしたものとの比較から、過渡的応力波放射の
差が最大となる周波数がわかる。さて、過渡的応力波放
射に最大の差を生ずる周波数がわかると、それ以降の積
層ハニカム構造物１６のサンプルの検査は、ある範囲に
わたる周波数ではなく上記の選択された周波数のみで行
えばよい。
上述のとおジ、この発明の方法は積層ハニカム構造物１
６の１個所を検査するのに用いられる。
６の１個所を検査するのに用いられる。
それ故、コンポーネントの局部のみを検査する必要がな
い場合にはガイド１１を省略してもよい。
い場合にはガイド１１を省略してもよい。
ひとたび過渡的応力波放射のための最適周波数が決まる
と、スピーカー１０及びそれに接続したガイド１１を用
いて積層ハニカム構造物１３の全表面を走査して、亀裂
、破断、又は不接着の個所の位置を特定することができ
る。それは、手動で表面を走査し、オーディオモニタを
聴き、健全であることがわかっている場所からの放射と
異る過渡的応力波放射を発生する場所を書き留めること
により実施可能である。この手動操作法の代替法の一つ
は、スピーカー１０とそれに接続したガイド１１を機械
的走査装置上に載せ、オーディオモニタの代りに適当な
記録装置を備えて、検査中の構造物１６の不健全な場所
の位置を記録すればよい。このどちらの場合においても
、スピーカー１０及びそれに接続するガイド１１は検査
しようとするコンポーネントの表面上を動かすが、音響
放射変換器１９を動かす必要はない。一般的に言って、
構造物１６内のどこに発生した過渡的応力波放射も、も
ちろんその構造物が過渡的応力波が弱まって変換器１９
に到着しない程大きくない限り、受信可能である。
と、スピーカー１０及びそれに接続したガイド１１を用
いて積層ハニカム構造物１３の全表面を走査して、亀裂
、破断、又は不接着の個所の位置を特定することができ
る。それは、手動で表面を走査し、オーディオモニタを
聴き、健全であることがわかっている場所からの放射と
異る過渡的応力波放射を発生する場所を書き留めること
により実施可能である。この手動操作法の代替法の一つ
は、スピーカー１０とそれに接続したガイド１１を機械
的走査装置上に載せ、オーディオモニタの代りに適当な
記録装置を備えて、検査中の構造物１６の不健全な場所
の位置を記録すればよい。このどちらの場合においても
、スピーカー１０及びそれに接続するガイド１１は検査
しようとするコンポーネントの表面上を動かすが、音響
放射変換器１９を動かす必要はない。一般的に言って、
構造物１６内のどこに発生した過渡的応力波放射も、も
ちろんその構造物が過渡的応力波が弱まって変換器１９
に到着しない程大きくない限り、受信可能である。
この発明の方法は１．かくして面倒で金のかかるＸ線写
真法や超音波機器を必要とすることなしにその場所でコ
ンポーネントに迅速に検査する便利な方法を提供Ｊるも
のである。この方法は、ガスタービンエンジンのファン
ブレードをエンジンから、あるいはエンジンをそれ全搭
載しである航空機から取り外すことなしにその構造の欠
陥を迅速に検査することができるから、ガスタービンエ
ンジンのファングレードの検査には特に有用である。
真法や超音波機器を必要とすることなしにその場所でコ
ンポーネントに迅速に検査する便利な方法を提供Ｊるも
のである。この方法は、ガスタービンエンジンのファン
ブレードをエンジンから、あるいはエンジンをそれ全搭
載しである航空機から取り外すことなしにその構造の欠
陥を迅速に検査することができるから、ガスタービンエ
ンジンのファングレードの検査には特に有用である。
しかし、前に述べたように、この発明はこのような使用
に限られるものではなく、隣９合って接触する面を含ん
でいるおそれのある他のコンポーネントの検査にも用い
ることができる。すなわち、亀裂、破断、不接着や緩ん
だ接合部、積層のはがれ、及び緩んだリベットやその他
のファスナ類を含むコンポーネントについてもあてはま
る。
に限られるものではなく、隣９合って接触する面を含ん
でいるおそれのある他のコンポーネントの検査にも用い
ることができる。すなわち、亀裂、破断、不接着や緩ん
だ接合部、積層のはがれ、及び緩んだリベットやその他
のファスナ類を含むコンポーネントについてもあてはま
る。
第１図はこの発明に従い使用されている検査装に使用す
るのに適した回路の構成図である。 １０ 高周波用カスビーカー １１ ガイド １２ 音響出力 １６ ハニカム構造物 １４ ハニカムコア材料 １５ 不透性薄板 １６ 発振器 １７ 増幅器 １８ ＸＹレコーダ １９ 変換器 ２Ｄ 前置増幅器 ２１ ＥＭＳメータ ２２ オーディオモニタ ２３ 増幅器 （外５名）
るのに適した回路の構成図である。 １０ 高周波用カスビーカー １１ ガイド １２ 音響出力 １６ ハニカム構造物 １４ ハニカムコア材料 １５ 不透性薄板 １６ 発振器 １７ 増幅器 １８ ＸＹレコーダ １９ 変換器 ２Ｄ 前置増幅器 ２１ ＥＭＳメータ ２２ オーディオモニタ ２３ 増幅器 （外５名）
Claims (6)
- （１） コンポーネント内のいかなる隣り合って接触す
る面をもと互に相対的に動かしてそれにより過渡的広帯
域応力波を発生させるような周波数である音響伝達装置
の音響出力にコンポーネントの表面をさらすことと、こ
のような隣り合って接触する面が存在することを立証す
るためにこのようにして発生した過渡的広帯域応力波を
検出する検出装置を提供すること、とからなるコンポー
ネント検査法。 - （２）上記の音響伝達装置は、音響伝達の方向にあるい
かなる隣り合って接触する面もそれにＸり影響されるよ
うな方向性を有する音響出力を出すのに適合する特許請
求の範囲第１項に記載のコンポーネント検査法。 - （３）上記の音響伝達装置は、上記コンポーネント内の
いかなる隣り合って接触する面一をも検出するように、
上記コンポーネントの全表面全走査する特許請求の範囲
第２項に記載のコンポーネント検査法。 - （４）上記の音響伝達装置は、上記のコンポーネントの
表面に隣接して位置するスピーカーである特許請求の範
囲第１項に記載のコンポーネント検査法。 - （５） 上記の検出装置は、上記のコンポーネント表面
に取付けられたアコースティックエミッション変換器を
具備する特許請求の範囲第１項に記載のコンポーネント
検査法。 - （６）上記のコンポーネントは、不透性材料の２枚の薄
板に接着され、その間に挾まれた開放セルのハニカム材
料から成る積層ハニカム構造物である特許請求の範囲第
１項に記載のコンポーネントをコンポーネントとして検
査する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB08321479A GB2144853B (en) | 1983-08-10 | 1983-08-10 | Component inspection by self generated transient stress wave detection |
| GB8321479 | 1983-08-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6055259A true JPS6055259A (ja) | 1985-03-30 |
| JPH0354792B2 JPH0354792B2 (ja) | 1991-08-21 |
Family
ID=10547078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59166303A Granted JPS6055259A (ja) | 1983-08-10 | 1984-08-08 | コンポ−ネント検査法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4584879A (ja) |
| JP (1) | JPS6055259A (ja) |
| DE (1) | DE3427145A1 (ja) |
| FR (1) | FR2550627B1 (ja) |
| GB (1) | GB2144853B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63186549U (ja) * | 1987-05-22 | 1988-11-30 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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