KR20180016959A - 복합 구조체 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들을 모니터링하기 위한 제거 가능 변색 증거 조립체, 시스템 및 방법 - Google Patents

복합 구조체 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들을 모니터링하기 위한 제거 가능 변색 증거 조립체, 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20180016959A
KR20180016959A KR1020170099781A KR20170099781A KR20180016959A KR 20180016959 A KR20180016959 A KR 20180016959A KR 1020170099781 A KR1020170099781 A KR 1020170099781A KR 20170099781 A KR20170099781 A KR 20170099781A KR 20180016959 A KR20180016959 A KR 20180016959A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
discoloration
removable
see
proof
composite structure
Prior art date
Application number
KR1020170099781A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102372886B1 (ko
Inventor
에릭 지. 윈터
개리 이. 조지슨
위즐리 엘. 홀만
그레고리 알. 글래슨
스코트 알. 존스턴
라이언 이. 토이볼라
알렉스 퀀-유에 젠
세이-훔 장
브라이언 디. 플린
Original Assignee
더 보잉 컴파니
유니버시티 오브 워싱톤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 더 보잉 컴파니, 유니버시티 오브 워싱톤 filed Critical 더 보잉 컴파니
Publication of KR20180016959A publication Critical patent/KR20180016959A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102372886B1 publication Critical patent/KR102372886B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
    • B32B3/14—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by a face layer formed of separate pieces of material which are juxtaposed side-by-side
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/30—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • B32B27/322—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins comprising halogenated polyolefins, e.g. PTFE
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F5/00—Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
    • B64F5/60—Testing or inspecting aircraft components or systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
    • G01K11/12—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in colour, translucency or reflectance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/24—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • G01M99/007—Subject matter not provided for in other groups of this subclass by applying a load, e.g. for resistance or wear testing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6402—Atomic fluorescence; Laser induced fluorescence
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/60—Investigating resistance of materials, e.g. refractory materials, to rapid heat changes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/02—2 layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/24—All layers being polymeric
    • B32B2250/242—All polymers belonging to those covered by group B32B27/32
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/308—Heat stability
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/412—Transparent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/748—Releasability
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2451/00—Decorative or ornamental articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/18—Aircraft
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06—Illumination; Optics
    • G01N2201/061—Sources
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06—Illumination; Optics
    • G01N2201/062—LED's

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Abstract

복합 구조체(14)의 표면(16) 상의 열 이벤트들(18) 및 충격 이벤트들(20)을 모니터링하기 위한 제거 가능 변색 증거 조립체(10), 시스템(100) 및 방법(160)이 제공된다. 제거 가능 변색 증거 조립체(10)는 배열(42)에서 폴리머 필름 층(32)의 하나 또는 그보다 많은 부분들(36)에 개별적으로 결합된 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)을 갖는다. 각각의 변색 증거 기하학적 구성(40)은 접착 재료(58)에 포함된 동일한 타입(48a)의 복수의 변색 프로브들(50)을 갖는다. 기하학적 구성들(40) 중 적어도 2개는 복합 구조체(14) 상의 열 이벤트들(18) 및 충격 이벤트들(20)에 대한 상이한 감지 성능(52)을 갖는 상이한 타입(48b)의 변색 프로브들(50)을 갖는다. 폴리머 필름 층(32) 및 기하학적 구성들(40)은, 복합 구조체(14)의 표면(16)에 직접적으로 그리고 연속적으로 제거 가능하게 적용되도록 구성되며, 열 이벤트들(18) 및 충격 이벤트들(20)을 모니터링하도록 구성된 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)의 형태로 제거 가능 변색 증거 조립체(10)를 형성한다.

Description

복합 구조체 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들을 모니터링하기 위한 제거 가능 변색 증거 조립체, 시스템 및 방법{REMOVABLE CHROMATIC WITNESS ASSEMBLY, SYSTEM, AND METHOD TO MONITOR THERMAL EVENTS AND IMPACT EVENTS ON A COMPOSITE STRUCTURE}
본 개시는 일반적으로 복합 구조체들을 모니터링하고 평가하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 항공기 복합 구조체와 같은 복합 구조체의 표면 상의 열 이벤트들 및 기계적 충격 이벤트들을 모니터링하고 평가하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
복합 구조체들은 이들의 높은 강도 대 중량비들, 내부식성 및 다른 유리한 특성들로 인해 항공기, 우주선, 회전익 항공기, 선박, 자동차들 및 다른 차량들과 구조체들의 제조를 포함하여 매우 다양한 용도들로 사용될 수 있다. 특히, 항공기 건설에서, 복합 구조체들은 항공기의 꼬리 부분들, 날개들, 동체 및 다른 컴포넌트 부품들을 형성하는데 사용될 수 있다.
복합 항공기 구조체들 또는 부품들과 같은 복합 구조체들 또는 부품들의 제조 동안, 복합 구조체 또는 부품의 전체 영역에 걸쳐 열 프로파일 및 균일한 온도 분포를 이해하고 제어하는 것, 그리고 열 문제들 또는 기계적 충격 문제들을 겪는 임의의 영역들을 식별하는 것이 중요하다. 보온 담요들과 같은 열 보호 시스템(TPS: Thermal Protection System)이 엔진 카울링 또는 덮개의 내벽들과 같이 (예를 들어, 250°F(화씨)보다 높은) 고온들 및 고열에 노출될 수 있는 추진 시스템 구조체들 또는 부품들을 단열하는 데 사용할 수 있다. 고열이 TPS에 침투하면, TPS가 적절히 또는 설계된 대로 기능하지 않을 수 있으며, 서비스 문제들을 야기할 수 있다.
복합 구조체 또는 부품 또는 TPS를 모니터링하기 위해, 복합 구조체 또는 부품의 다양한 위치들에 장착된 다수의 열전쌍들을 사용하여 비행 시험, 지상 시험 및/또는 운항 모니터링 도중 다양한 위치들에서 온도들을 측정하는 공지된 시스템들 및 방법들이 존재한다. 그러나 이러한 공지된 시스템들 및 방법들의 경우, 열전쌍들은 특정 포인트 위치들에서의 온도들만을 측정할 수 있고 다른 위치들에서는 범위를 벗어난 온도 정보를 측정할 수 없다. 커버리지는 얼마나 많은 열전쌍들이 사용되는지에 좌우되며, 열전쌍들만을 사용하여 전체 커버리지 온도 모니터링 및 열 맵핑을 제공하는 것은 어렵거나 실용적이지 않을 수 있다. 예를 들어, 크거나 복잡한 구조체들 또는 부품들에 다수의 열전쌍들을 배치하는 것은 설치를 위한 증가된 시간 및 인력을 야기할 수 있다. 더욱이, 열전쌍들의 제거는 결과적으로 제조된 구조체 또는 부품에 수지 포켓들, 수지 "범프들", 주름들 또는 기하학적 문제들과 같은 마크-오프(mark-off)를 발생시킬 수 있다.
더욱이, 공지된 열 측정 코팅들과 같은 복합 구조체들을 모니터링하기 위한 다른 공지된 시스템들 및 방법들은 필요한 열 모니터링의 범위 또는 정밀도를 갖지 않을 수 있고, 용이하게 적용되거나 제거되지 않을 수 있으며, 시험 프로그램들에 의한 효과적인 사용에 충분한 양들로 용이하게 제조되지 않을 수 있다. 또한, 이러한 공지된 열 측정 코팅들은 복합 구조체의 표면 상에 완전 접촉으로 연속적으로 균일하게 적용될 수 없을 수 있으며, 그 반응의 분석 및 처리를 위해 제거 가능하거나 쉽게 제거되지 않을 수 있다.
이에 따라, 공지된 시스템들 및 방법들에 비해 장점들을 제공하는, 복합 구조체의 표면 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들을 모니터링하기 위한 개선된 조립체, 시스템 및 방법이 해당 기술분야에 필요하다.
본 개시의 예시적인 구현들은 복합 구조체의 표면 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들을 모니터링하기 위한 개선된 조립체, 시스템 및 방법을 제공한다. 이하의 상세한 설명에서 논의되는 바와 같이, 개선된 조립체, 방법 및 시스템의 실시예들은 복합 구조체의 표면 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들을 모니터링하기 위한 기존의 시스템들 및 방법들에 비해 상당한 이점들을 제공할 수 있다.
또한, 본 개시의 예시적인 구현들은 비행 시험, 지상 시험, 운항 모니터링 또는 다른 시험 및 모니터링 도중 복합 구조체 또는 부품의 표면 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들을 모니터링하기 위한 개선된 조립체, 시스템 및 방법을 제공한다. 이하의 상세한 설명에서 논의되는 바와 같이, 개선된 조립체, 방법 및 시스템의 실시예들은 복합 구조체들 또는 부품들과 관련된 열 및 충격 이벤트들을 모니터링하기 위한 기존의 시스템들 및 방법들에 비해 상당한 이점들을 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 복합 구조체의 표면 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들을 모니터링하기 위한 제거 가능 변색 증거(chromatic witness) 조립체가 제공된다. 제거 가능 변색 증거 조립체는 반복 배열로 폴리머 필름 층의 하나 또는 그보다 많은 부분들에 개별적으로 결합된 복수의 변색 증거 기하학적 구성들을 포함한다.
각각의 변색 증거 기하학적 구성은 접착 재료에 포함된 동일한 타입의 복수의 변색 프로브들을 포함한다. 복수의 변색 증거 기하학적 구성들 중에서 적어도 2개는 복합 구조체의 표면 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들 중 하나에 대한 상이한 감지 성능을 갖는 상이한 타입의 변색 프로브들을 갖는다.
폴리머 필름 층 및 복수의 변색 증거 기하학적 구성들은, 복합 구조체의 표면에 직접적으로 그리고 연속적으로 제거 가능하게 적용되도록 구성되며, 복합 구조체의 표면 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들을 모니터링하도록 구성된 제거 가능 변색 증거 아플리케의 형태로 제거 가능 변색 증거 조립체를 형성한다.
다른 실시예에서, 복합 구조체의 표면 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들을 모니터링하기 위한 제거 가능 변색 증거 시스템이 제공된다. 제거 가능 변색 증거 시스템은 열 이벤트들 및 충격 이벤트들 중 하나에 대해 시험되고 모니터링될 표면을 갖는 복합 구조체를 포함한다.
제거 가능 변색 증거 시스템은 시험되고 모니터링될 복합 구조체의 표면 위에 직접적으로 그리고 연속적으로 적용되는 제거 가능 변색 증거 아플리케를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체를 더 포함한다. 제거 가능 변색 증거 조립체는 반복 배열로 폴리머 필름 층의 하나 또는 그보다 많은 부분들에 개별적으로 결합된 복수의 변색 증거 기하학적 구성들을 포함한다. 각각의 변색 증거 기하학적 구성은 접착 재료에 포함된 동일한 타입의 복수의 변색 프로브들을 포함하며, 복수의 변색 증거 기하학적 구성들 중 적어도 2개는 복합 구조체의 표면 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들 중 하나를 감지하기 위한 상이한 감지 성능을 갖는 상이한 타입의 변색 프로브들을 갖는다.
제거 가능 변색 증거 시스템은 복합 구조체에 적용된 제거 가능 변색 증거 아플리케에서 복수의 변색 프로브들을 활성화하도록 구성된 광원을 더 포함한다. 각각의 상이한 타입의 변색 프로브는 서로 다른 미리 정해진 시간-온도 범위에서 형광을 발하도록 구성된다.
제거 가능 변색 증거 시스템은 광원에 대한 상이한 타입들의 변색 프로브들의 변색 반응의 하나 또는 그보다 많은 이미지들을 이미지화하고 기록하도록 구성된 이미징 디바이스를 더 포함한다. 변색 반응은 하나 또는 그보다 많은 색 변화들 및 하나 또는 그보다 많은 강도 변화들을 포함한다.
제거 가능 변색 증거 시스템은 하나 또는 그보다 많은 이미지들을 처리 및 분석하여, 변색 반응을 기초로 복합 구조체의 표면 상에서, 미리 정해진 임계 온도보다 높은 온도들 및 미리 정해진 임계 충격보다 높은 충격들 중 하나를 겪은 임의의 영역들을 식별하도록 구성된 데이터 프로세서 시스템을 더 포함한다.
다른 실시예에서, 복합 구조체의 표면 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들을 모니터링하기 위한 제거 가능 변색 증거 시스템을 사용하는 방법이 제공된다. 이 방법은 제거 가능 변색 증거 시스템을 제공하는 단계를 포함한다.
제거 가능 변색 증거 시스템은 열 이벤트들 및 충격 이벤트들 중 하나에 대해 시험되고 모니터링될 표면을 갖는 복합 구조체를 포함한다. 제거 가능 변색 증거 시스템은 반복 배열로 폴리머 필름 층의 하나 또는 그보다 많은 부분들에 개별적으로 결합된 복수의 변색 증거 기하학적 구성들을 갖는 제거 가능 변색 증거 아플리케를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체를 더 포함한다. 각각의 변색 증거 기하학적 구성은 접착 재료에 포함된 동일한 타입의 복수의 변색 프로브들을 포함한다. 복수의 변색 증거 기하학적 구성들 중에서 적어도 2개는 복합 구조체의 표면 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들 중 하나를 감지하기 위한 상이한 감지 성능을 갖는 상이한 타입의 변색 프로브들을 갖는다. 제거 가능 변색 증거 시스템은 광원, 이미징 디바이스 및 데이터 프로세서 시스템을 더 포함한다.
이 방법은 시험되고 모니터링될 복합 구조체의 표면 위에 직접적으로 그리고 연속적으로 제거 가능 변색 증거 아플리케를 적용하는 단계를 더 포함한다. 이 방법은 적용된 제거 가능 변색 증거 아플리케를 갖는 복합 구조체를 미리 정해진 시간 기간 동안 하나 또는 그보다 많은 온도들 및 하나 또는 그보다 많은 충격들 중 하나에 노출시킴으로써, 적용된 제거 가능 변색 증거 아플리케를 갖는 복합 구조체를 시험하는 단계를 더 포함한다.
이 방법은 광원에 대한 반응으로, 상이한 타입들의 변색 프로브들을 활성화하여 서로 다른 미리 정해진 시간-온도 범위들에서 형광을 발하도록 제거 가능 변색 증거 아플리케를 광원으로 조명하는 단계를 더 포함한다. 이 방법은 광원에 대한 상이한 타입들의 변색 프로브들의 변색 반응의 하나 또는 그보다 많은 이미지들을 이미징 디바이스로 획득하는 단계를 더 포함한다. 변색 반응은 하나 또는 그보다 많은 색 변화들 및 하나 또는 그보다 많은 강도 변화들을 포함한다.
이 방법은 변색 반응을 기초로 복합 구조체의 표면 상에서, 미리 정해진 임계 온도보다 높은 온도들 및 미리 정해진 임계 충격보다 높은 충격들 중 하나를 겪은 영역들을 식별하기 위해 데이터 프로세서 시스템을 사용하는 단계를 더 포함한다.
다른 실시예에서, 복합 구조체의 표면 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들을 모니터링하기 위한 제거 가능 변색 증거 조립체를 제조하는 방법이 제공된다. 이 방법은 개별 변색 증거 기하학적 구성들을 형성하기 위해 복수의 변색 프로브들을 접착 재료와 혼합하는 단계를 포함한다. 복수의 변색 프로브들은 적어도 제 1 시리즈의 변색 프로브들, 제 2 시리즈의 변색 프로브들 및 제 3 시리즈의 변색 프로브들을 포함한다.
이 방법은 다수의 제거 가능 변색 증거 조립체들을 형성하기 위해 변색 증거 기하학적 구성들 각각의 위에 폴리머 필름 층을 적용하는 단계를 더 포함한다. 이 방법은 제거 가능 변색 증거 조립체들 각각을 다수의 개별 직사각형 스트립들로 분할하는 단계를 더 포함한다.
이 방법은 직사각형 스트립들을 인접한 반복 배열로 배면 필름 층 위에 적용하는 단계를 더 포함한다. 이 방법은 복합 구조체의 표면 위에 적용하도록 구성된 제거 가능 변색 증거 아플리케를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체를 형성하기 위해, 부착된 변색 증거 기하학적 구성들 및 폴리머 필름 층들을 갖는 배면 필름 층에 감압 접착제(PSA: pressure sensitive adhesive) 층을 적용하는 단계를 더 포함한다.
논의된 특징들, 기능들 및 이점들은 본 개시의 다양한 실시예들에서는 독립적으로 달성될 수 있거나 또 다른 실시예들에서는 결합될 수 있는데, 이들의 추가 세부사항들은 다음 설명 및 도면들과 관련하여 확인될 수 있다.
본 개시는 바람직한 그리고 예시적인 실시예들을 예시하지만 반드시 실척대로 그려진 것은 아닌 첨부 도면들과 함께 취해진 다음의 상세한 설명을 참조로 더 잘 이해될 수 있다.
도 1a는 본 개시의 제거 가능 변색 증거 조립체의 실시예의 단면 사시도의 개략적인 예시이다.
도 1b는 본 개시의 제거 가능 변색 증거 조립체의 다른 실시예의 단면 사시도의 개략적인 예시이다.
도 1c는 복합 구조체에 결합된 도 1a의 제거 가능 변색 증거 조립체의 단면 사시도의 개략적인 예시이다.
도 1d는 복합 구조체에 결합된 도 1b의 제거 가능 변색 증거 조립체의 단면 사시도의 개략적인 예시이다.
도 2a는 본 개시의 제거 가능 변색 증거 조립체의 또 다른 실시예의 단면 사시도의 개략적인 예시이다.
도 2b는 본 개시의 제거 가능 변색 증거 조립체의 또 다른 실시예의 단면 사시도의 개략적인 예시이다.
도 2c는 복합 구조체에 결합된 도 2a의 제거 가능 변색 증거 조립체의 단면 사시도의 개략적인 예시이다.
도 2d는 복합 구조체에 결합된 도 2b의 제거 가능 변색 증거 조립체의 단면 사시도의 개략적인 예시이다.
도 3a는 본 개시의 제거 가능 변색 증거 조립체의 또 다른 실시예의 단면 사시도의 개략적인 예시이다.
도 3b는 본 개시의 제거 가능 변색 증거 조립체의 또 다른 실시예의 단면 사시도의 개략적인 예시이다.
도 3c는 복합 구조체에 결합된 도 3a의 제거 가능 변색 증거 조립체의 단면 사시도의 개략적인 예시이다.
도 3d는 복합 구조체에 결합된 도 3b의 제거 가능 변색 증거 조립체의 단면 사시도의 개략적인 예시이다.
도 4a는 본 개시의 제거 가능 변색 증거 조립체의 또 다른 실시예의 단면 사시도의 개략적인 예시이다.
도 4b는 본 개시의 제거 가능 변색 증거 조립체의 또 다른 실시예의 단면 사시도의 개략적인 예시이다.
도 4c는 복합 구조체에 결합된 도 4a의 제거 가능 변색 증거 조립체의 단면 사시도의 개략적인 예시이다.
도 4d는 복합 구조체에 결합된 도 4b의 제거 가능 변색 증거 조립체의 단면 사시도의 개략적인 예시이다.
도 5는 본 개시의 제거 가능 변색 증거 조립체의 또 다른 실시예의 단면 사시도의 개략적인 예시이다.
도 6은 본 개시의 제거 가능 변색 증거 조립체의 또 다른 실시예의 단면 사시도의 개략적인 예시이다.
도 7은 본 개시의 제거 가능 변색 증거 조립체의 실시예를 제작하는 방법을 보여주는 개략적인 흐름도이다.
도 8은 본 개시의 제거 가능 변색 증거 시스템의 예시적인 실시예들을 보여주는 기능 블록도의 예시이다.
도 9는 본 개시의 제거 가능 변색 증거 시스템의 실시예의 개략적인 표현이다.
도 10은 본 개시의 제거 가능 변색 증거 시스템의 다른 실시예의 개략적인 표현이다.
도 11은 활성화된 변색 프로브들의 파장 대 형광 강도의 대표적인 플롯들을 보여주는 그래프이다.
도 12는 본 개시의 제거 가능 변색 증거 시스템을 사용하여 복합 구조체 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들을 모니터링하는 방법을 보여주는 예시적인 흐름도의 예시이다.
도 13은 본 개시의 제거 가능 변색 증거 조립체, 제거 가능 변색 증거 시스템 및 방법의 실시예들로 시험 또는 모니터링될 수 있는 하나 또는 그보다 많은 복합 구조체들을 포함하는 공중 비행체의 사시도의 예시이다.
도 14는 예시적인 항공기 제조 및 서비스 방법의 흐름도의 예시이다.
도 15는 항공기의 예시적인 블록도의 예시이다.
본 개시에 도시된 도면들은 제시된 실시예들의 다양한 양상들을 나타내며, 단지 차이점들만이 상세히 논의될 것이다.
이하, 개시된 실시예들 중 전부가 아닌 일부 실시예들이 도시되는 첨부 도면들을 참조하여 이제, 개시된 실시예들이 보다 상세히 설명될 것이다. 실제로, 여러 가지 서로 다른 실시예들이 제공될 수 있으며 본 명세서에서 제시되는 실시예들로 제한되는 것으로 해석되지는 않아야 한다. 그보다, 이러한 실시예들은 본 개시가 철저해지고 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 본 개시의 범위를 충분히 전달하도록 제공된다.
이제 도면들을 참조하면, 도 1a - 도 6은 본 개시의 제거 가능 변색 증거 조립체(10)의 예시적인 실시예들의 단면 사시도들을 보여준다. 일 실시예에서, 항공기 복합 구조체(14a)(도 1c, 도 2c, 도 3c, 도 4c, 도 8, 도 13 참조)와 같은 복합 구조체(14)(도 1c, 도 2c, 도 3c, 도 4c, 도 8, 도 13 참조)의 표면(16)(도 8 참조) 상의 열 이벤트들(18)(도 8 참조) 및 충격 이벤트들(20)(도 8 참조)을 모니터링하기 위한 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 1a - 도 6 참조)가 제공된다. 열 이벤트들(18)(도 8 참조)은 고온들(예를 들어, 130°F - 500°F 또는 그 초과) 또는 열부하들에 대한 복합 구조체(14)(도 1c, 도 2c, 도 3c, 도 4c, 도 8, 도 13 참조)의 표면(16)(도 8 참조)의 노출을 포함하지만 이에 제한되는 것은 아니다. 충격 이벤트들(20)(도 8 참조)은 복합 구조체(14)(도 1c, 도 2c, 도 3c, 도 4c, 도 8, 도 13 참조)의 표면(16)(도 8 참조)에 대해 이루어진 기계적 충격들 또는 기계적 충격 하중들 또는 힘(예를 들어, 0. 5줄 내지 10줄)을 포함하지만 이에 제한되는 것은 아니다. 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 1a - 도 6 참조)를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 1a - 도 6 참조)는 롤들로, 이를테면 테이프 형태 또는 다른 적절한 형태로 형성될 수 있다.
도 8 - 도 10은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 1a - 도 6 참조)의 실시예들을 포함하는 본 개시의 제거 가능 변색 증거 시스템(100)의 예시적인 실시예들을 보여준다. 다른 실시예에서, 복합 구조체(14)(도 8, 도 9 참조)의 표면(16)(도 8, 도 9 참조) 상의 열 이벤트들(18)(도 8 참조) 및 충격 이벤트들(20)(도 8 참조)을 모니터링하기 위한 제거 가능 변색 증거 시스템(100)(도 8 - 도 10 참조)이 제공된다.
이제 도 1a를 참조하면, 도 1a는 제거 가능 변색 증거 조립체(10a)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)의 실시예의 단면 사시도의 개략적인 예시이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 제거 가능 변색 증거 조립체(10a)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)는 제거 가능 변색 증거 아플리케(12a)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)를 포함한다.
이제 도 1b를 참조하면, 도 1b는 제거 가능 변색 증거 조립체(10b)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)의 다른 실시예의 단면 사시도의 개략적인 예시이다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 제거 가능 변색 증거 조립체(10b)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)는 제거 가능 변색 증거 아플리케(12b)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)를 포함한다.
도 1a - 도 1b에 도시된 바와 같이, 제거 가능 변색 증거 조립체(10)는 2-층 제거 가능 변색 증거 조립체(11a)를 포함한다. 2-층 제거 가능 변색 증거 조립체(11a)(도 1a - 도 1b 참조)는 변색 프로브 층(38)(도 1a - 도 1b 참조)에 결합된 폴리머 필름 층(32)(도 1a - 도 1b 참조)을 포함한다.
폴리머 필름 층(32)(도 1a - 도 1b 참조)은 바람직하게는 에틸렌 테트라플루오로에틸렌(ETFE: ethylene tetrafluoroethylene) 필름 또는 다른 적합한 폴리머 필름과 같은 고온 폴리머 필름 층(32a)(도 1a 및 1b 참조)을 포함한다. 바람직하게는, 폴리머 필름 층(32)(도 1a - 도 1b 참조)은 약 130°F(화씨 130도) 내지 약 500°F(화씨 500도)의 온도 범위에서 안정적이다. 바람직하게, 폴리머 필름 층(32)(도 1a - 도 1b 참조)은 광학적으로 투명하다.
도 1a - 도 1b에 도시된 바와 같이, 폴리머 필름 층(32)은 제 1 측면(34a) 및 제 2 측면(34b)을 가지며, 하나 또는 그보다 많은 부분들(36)을 포함한다. 일 실시예에서, 도 1a에 도시된 바와 같이, 제거 가능 착색 증거 조립체(10a)의 형태와 같은 제거 가능 착색 증거 조립체(10)는 다수의 부분들(36a)로 세그먼트화, 절단 또는 분리된 폴리머 필름 층(32)을 포함한다. 이 실시예는 개개의 세그먼트들 또는 스트립들의 유지보수의 용이함을 가능하게 할 수 있고, 주어진 개개의 세그먼트들 또는 스트립들의 오프라인 분석의 용이함을 가능하게 할 수 있으며, 주름지거나 찌그러짐 없이 윤곽 표면들 상으로의 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 1a - 도 6 참조)의 개선된 설치를 가능하게 할 수 있다.
다른 실시예에서는, 도 1b에 도시된 바와 같이, 제거 가능 변색 증거 조립체(10b)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)는 단일 부분(36b)으로서 폴리머 필름 층(32)을 포함한다. 이 실시예는 폴리머 필름 층(32)이 다수의 부분들(36a)(도 1a 참조)으로 절단되거나 세그먼트화되는 것이 아니라 대신에 단일 부분(36b)으로 유지되는 것이 바람직하지 않은 경우에 제조의 용이함을 가능하게 할 수 있다.
도 1a - 도 1b에 도시된 바와 같이, 변색 프로브 층(38)은 예를 들어 2-프로브 층(38b) 형태의 다중 프로브 층(38a)을 포함한다. 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 1a - 도 1b 참조)의 변색 프로브 층(38)(도 1a - 도 1b 참조)은 인접한 반복 배열(42a)(도 1a - 도 1b 참조)과 같은 배열(42)(도 1a - 도 1b 참조)로 폴리머 필름 층(32)(도 1a - 도 1b 참조)의 하나 또는 그보다 많은 부분들(36)(도 1a - 도 1b 참조)에 개별적으로 결합된 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 1a - 도 1b 참조)을 포함한다.
각각의 변색 증거 기하학적 구성(40)(도 1a - 도 1b, 도 7, 도 8 참조)은 접착 재료(58)(도 7, 도 8 참조)에 포함된 동일한 타입(48a)(도 8 참조)의 복수의 변색 프로브들(50)(도 7, 도 8 참조)을 포함한다. 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 1a - 도 1b, 도 7, 도 8 참조) 각각 중에서 적어도 2개는 복합 구조체(14)(도 8 참조)의 표면(16)(도 8 참조) 상에 열 이벤트들(18)(도 8 참조) 및 충격 이벤트들(20)(도 8 참조) 중 하나에 대한 상이한 감지 성능(52)(도 8 참조)을 갖는 상이한 타입(48b)(도 8 참조)의 변색 프로브(50)(도 7, 도 8 참조)를 갖는다. 각각의 개별 변색 증거 기하학적 구성(40) 내의 변색 프로브(50)(도 7, 도 8 참조)의 각각의 상이한 타입(48b)(도 8 참조)은 바람직하게는, 서로 다른 미리 정해진 시간-온도 범위(31)(도 8 참조)는 갖는데, 여기서 변색 프로브(50)는 아래에서 더 상세히 논의되는 광원(94)(도 8 - 도 10 참조)에 의한 조명에 반응하여 활성화하거나 형광을 발하도록 구성된다.
도 1a - 도 1b에 도시된 바와 같이, 각각의 변색 증거 기하학적 구성(40)은 직사각형 스트립(44a)의 형태와 같은 기하학적 구성(44)을 가지며, 각각의 변색 증거 기하학적 구성(40)은 제 1 측면(46a) 및 제 2 측면(46b)을 갖는다. 각각의 변색 증거의 기하학적 구성(44)(도 1a - 도 1b, 도 8 참조)은 직사각형 스트립(44a), 정사각형 구성(44b)(도 6, 도 8 참조), 또는 임의의 수의 다른 적절한 기하학적 형상 구성들(44)(도 8 참조) 중 하나를 포함할 수 있다.
복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 1a 참조)은 바람직하게는 반복적인 변색 증거 기하학적 구성들(40d) (도 1a 참조)을 포함한다. 일 실시예에서는, 도 1a에 도시된 바와 같이, 반복적인 변색 증거 기하학적 구성들(40d)은 제 1 프로브 타입(40a) 및 제 2 프로브 타입(40b)의 2개의 반복적인 변색 증거 기하학적 구성들(40d)을 포함하며, 여기서 제 1 프로브 타입(40a) 및 제 2 프로브 타입(40b) 각각은 상이한 타입들(48b)(도 8 참조)의 변색 프로브들(50)(도 8 참조)을 갖는다.
각각의 변색 증거 기하학적 구성(40)(도 1a - 도 1b, 도 7, 도 8 참조)의 복수의 변색 프로브들(50)(도 7, 도 8 참조)은 변색 재료(51)(도 8 참조)로 구성된다. 변색 재료(51)(도 8 참조)는 미리 정해진 임계 온도(26a)(도 8 참조), 미리 정해진 임계 충격(28a)(도 8 참조)에서, 그리고/또는 미리 정해진 시간-온도 범위(31)에서 활성화하도록 맞춰진 변색 프로브들(50) 또는 형광 염료 분자들을 포함할 수 있다. 변색 프로브들(50)(도 7, 도 8 참조)은 열변색 재료(54a)(도 8 참조)로 구성되고 미리 정해진 임계 온도들(26a)(도 8 참조)을 초과하는 온도들(26)(도 8 참조)과 같은 열 이벤트들(18)(도 8 참조)의 열 시험 측정들(18a)(도 8 참조)을 수행하도록 맞춰진 열변색 프로브들(54)(도 8 참조)을 포함할 수 있다. 변색 프로브들(50)(도 7, 도 8 참조)은 역학변색 재료(56a)(도 8 참조)로 구성되고 복합 구조체(14) (도 8 참조)에 대해 충격들(28)(도 8 참조)과 같은 충격 이벤트들(20)(도 8 참조)의 충격 시험 측정들(20a)(도 8 참조)을 수행하도록 맞춰진 역학변색 프로브들(56)(도 8 참조)을 더 포함할 수 있다. 본 명세서에 개시된 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 1a - 도 8 참조)의 실시예들은 Tovola 등의 "Method of Detecting Inconsistencies in Composite Structures and Stress Sensitive Coatings Used Therein"이라는 명칭의 미국 특허 제8,720,278호에 개시된 것들과 같은 형광 염료 분자들을 포함할 수 있다.
열변색 프로브들(54)(도 8 참조) 또는 열변색 재료(54a)(도 8 참조)가 이들이 맞춰진 미리 정해진 임계 온도들(26a)(도 8 참조)을 초과하는 온도들(26)(도 8 참조), 이를테면 매우 높고 열 손상을 야기할 수 있는 온도들(26)(도 8 참조)로의 노출에 의해 활성화되면, 열변색 프로브들(54)(도 8 참조) 또는 열변색 재료(54a)(도 8 참조)는 형광 시프트들을 겪고 형광 방사들(126)(도 10 참조)을 방출한다. 적당한 파장의, 아래에서 더 상세히 논의되는 광원(94)(도 8 - 도 10 참조)에 의해 조명될 때, 열변색 프로브들(54)(도 8 참조) 또는 열변색 재료(54a)(도 8 참조)의 형광 시프트들이 가시화되어, 이들 자체를 색상들의 색 변화들(24)(도 8 참조) 및 강도 변화들(25)(도 8 참조)의 형태와 같은 형광 방사들(126)(도 10 참조)로서 드러낸다.
마찬가지로, 역학변색 프로브들(56)(도 8 참조) 또는 역학변색 재료(56a)(도 8 참조)가 이들이 맞춰진 미리 정해진 임계 충격들(28a)(도 8 참조)을 초과하는 충격들(28)(도 8 참조), 이를테면 특정 힘의 충격들(28)(도 8 참조)을 겪음으로써 활성화되면, 역학변색 프로브들(56)(도 8 참조) 또는 역학변색 재료(56a)(도 8 참조)는 형광 시프트들을 겪고 형광 방사들(126)(도 10 참조)을 방출한다. 적당한 파장의, 아래에서 더 상세히 논의되는 광원(94)(도 8 - 도 10 참조)에 의해 조명될 때, 역학변색 프로브들(56)(도 8 참조) 또는 역학변색 재료(56a)(도 8 참조)의 형광 시프트들이 가시화되어, 이들 자체를 색상들의 색 변화들(24)(도 8 참조) 및 강도 변화들(25)(도 8 참조)의 형태와 같은 형광 방사들(126)(도 10 참조)로서 드러낸다. 따라서 역학변색 프로브들(56)(도 8 참조)은 기계적 힘에 반응하여 색(흡광도 및 방사)을 변화시킨다.
복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 1a - 도 8 참조)의 제조시, 복수의 변색 프로브들(50)(도 7, 도 8 참조)이 접착 재료(58)(도 7, 도 8 참조)에 추가되어 통합된다. 접착 재료(58)(도 7, 도 8 참조)는 실리콘 접착제(58a)(도 7, 도 8 참조), 아크릴 접착제(58b)(도 7, 도 8 참조), 에폭시 접착제(58c)(도 7, 도 8 참조), 또는 다른 적합한 접착 재료(58)(도 7, 도 8 참조) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 접착 재료(58)(도 7, 도 8 참조)는 감압 접착제(PSA)(59)(도 7, 도 8 참조)이다. 변색 프로브 층(38)을 형성하는 각각의 변색 증거 기하학적 구성(40)은 바람직하게는 약 0.001 인치 내지 약 0.002 인치의 두께를 갖는다. 그러나 다른 적절한 두께들이 사용될 수 있다.
이제 도 1c - 도 1d를 참조하면, 도 1c는 항공기 복합 구조체(14a)의 형태와 같은 복합 구조체(14)의 표면(16)에 결합된, 도 1a의 제거 가능 변색 증거 조립체(10a)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)의 단면 사시도의 개략적인 예시이다. 도 1d는 항공기 복합 구조체(14a)의 형태와 같은 복합 구조체(14)의 표면(16)에 결합된, 도 1b의 제거 가능 변색 증거 조립체(10b)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)의 단면 사시도의 개략적인 예시이다.
도 1c - 도 1d에 도시된 바와 같이, 복합 구조체(14)는 제 1 측면(16a) 및 제 2 측면(16b)을 가지며, 각각의 변색 증거 기하학적 구성(40)의 제 2 측면(46b)은 복합 구조체(14)의 표면(16)에 인접하다. 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 1c - 도 1d 참조)의 형태인 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 1c - 도 1d 참조)는 복합 구조체(14)(도 1c - 도 1d 참조)의 표면(16)(도 1c - 도 1d 참조)에 직접적으로 그리고 연속적으로 제거 가능하게 적용되도록 구성되고, 복합 구조체(14)(도 1c - 도 1d 참조)의 표면(16)(도 1c - 도 1d 참조) 상의 열 이벤트들(18)(도 8 참조) 및 충격 이벤트들(20)(도 8 참조)을 모니터링하도록 구성된다. 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 1c - 도 1d 참조)는 바람직하게는, 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 1c - 도 1d 참조)가 위에 적용되는 복합 구조체(14)(도 1c - 도 1d 참조)의 표면(16)(도 1c - 도 1d 참조)에 걸쳐 열 시험 측정들(18a)(도 8 참조) 및 충격 시험 측정들(20a)(도 8 참조)을 수행하도록 구성된 다중 감지 아플리케(13)(도 8 참조)이다.
이제 도 2a - 도 2d를 참조하면, 도 2a - 도 2d는 변색 프로브 층(38)(도 2a - 도 2b 참조)이 반복 배열(도 2a - 도 2b 참조)로 3-프로브 층(38c) 형태의 다중 프로브 층(38a)(도 2a - 도 2b 참조)을 포함한다는 것을 제외하고는, 도 1a - 도 1d에 도시된 실시예들과 동일한 제거 가능 변색 증거 조립체(10)의 실시예들을 보여준다. 2-프로브 층(38b)(도 1a 참조) 및 3-프로브 층(38c)(도 2a 참조)이 도시되어 있지만, 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 1c, 도 2c 참조)를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 1c, 도 2c 참조)가 위에 적용되는 복합 구조체(14)(도 1c, 도 2c 참조)의 표면(16)(도 1c, 도 2c 참조) 상에서 측정들을 수행하는데 반복 배열의 임의의 수의 변색 프로브들(50), 이를테면 3개보다 많은 상이한 타입들(48b)(도 8 참조)의 변색 프로브들(50)(도 8 참조)이 사용될 수 있다.
이제 도 2a를 참조하면, 도 2a는 제거 가능 변색 증거 조립체(10c)의 형태와 같은, 본 개시의 제거 가능 변색 증거 조립체(10)의 다른 실시예의 단면 사시도의 개략적인 예시이다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 제거 가능 변색 증거 조립체(10c)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)는 제거 가능 변색 증거 아플리케(12c)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)를 포함한다.
이제 도 2b를 참조하면, 도 2b는 제거 가능 변색 증거 조립체(10d)의 형태와 같은, 본 개시의 제거 가능 변색 증거 조립체(10)의 다른 실시예의 단면 사시도의 개략적인 예시이다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 제거 가능 변색 증거 조립체(10d)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)는 제거 가능 변색 증거 아플리케(12d)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)를 포함한다.
도 1a - 도 1b와 마찬가지로, 도 2a - 도 2b에 도시된 제거 가능 변색 증거 조립체(10)는 제 1 측면(34a), 제 2 측면(34b), 그리고 다수의 부분들(36a)(도 2a 참조) 또는 단일 부분(36b)(도 2b 참조)을 포함하는 부분들(36)을 갖는, 고온 폴리머 필름 층(32a)과 같은 폴리머 필름 층(32)을 포함하는 2-층 제거 가능 변색 증거 조립체(11a)를 포함한다. 폴리머 필름 층(32)(도 2a - 도 2b 참조)은 인접한 반복 배열(42a)(도 2a - 도 2b 참조)과 같은 배열(42)(도 2a - 도 2b 참조)로 폴리머 필름 층(32)(도 2a - 도 2b 참조)의 하나 또는 그보다 많은 부분들(36)(도 2a - 도 2b 참조)에 개별적으로 결합된 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 2a - 도 2b 참조)로 구성된 변색 프로브 층(38)(도 2a - 도 2b 참조)에 결합된다.
도 2a - 도 2b에 도시된 바와 같이, 각각의 변색 증거 기하학적 구성(40)은 직사각형 스트립(44a)의 형태와 같은 기하학적 구성(44)을 가지며, 각각의 변색 증거 기하학적 구성(40)은 제 1 측면(46a) 및 제 2 측면(46b)을 갖는다. 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 2a 참조)은 바람직하게는, 제 1 프로브 타입(40a), 제 2 프로브 타입(40b) 및 제 3 프로브 타입(40c)의 3개의 반복적인 변색 증거 기하학적 구성들(40d)의 형태인 반복적인 변색 증거 기하학적 구성들(40d)(도 2a 참조)을 포함하며, 여기서 제 1 프로브 타입(40a), 제 2 프로브 타입(40b) 및 제 3 프로브 타입(40c) 각각은 상이한 타입들(48b)(도 8 참조)의 변색 프로브들(50)(도 8 참조)을 갖는다. 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 2a - 도 2b 참조)의 제조시, 앞서 논의한 바와 같이, 복수의 변색 프로브들(50)(도 7, 도 8 참조)이 접착 재료(58)(도 7, 도 8 참조)에 추가되어 통합된다.
이제 도 2c - 도 2d를 참조하면, 도 2c는 항공기 복합 구조체(14a)의 형태와 같은 복합 구조체(14)의 표면(16)에 결합된, 도 2a의 제거 가능 변색 증거 조립체(10c)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)의 단면 사시도의 개략적인 예시이다. 도 2d는 항공기 복합 구조체(14a)의 형태와 같은 복합 구조체(14)의 표면(16)에 결합된, 도 2b의 제거 가능 변색 증거 조립체(10d)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)의 단면 사시도의 개략적인 예시이다. 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 2c - 도 2d 참조)의 형태인 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 2c - 도 2d 참조)는 복합 구조체(14)(도 2c - 도 2d 참조)의 표면(16)(도 2c - 도 2d 참조)에 직접적으로 그리고 연속적으로 제거 가능하게 적용되도록 구성되고, 복합 구조체(14)(도 2c - 도 2d 참조)의 표면(16)(도 2c - 도 2d 참조) 상의 열 이벤트들(18)(도 8 참조) 및 충격 이벤트들(20)(도 8 참조)을 모니터링하도록 구성된다.
이제 도 3a - 도 3b를 참조하면, 도 3a - 도 3b는 도 3a - 도 3b에 도시된 제거 가능 변색 증거 조립체(10)가 변색 프로브 층(38)에 결합된 폴리머 필름 층(32)을 포함하고 추가 배면 필름 층(60) 및 추가 감압 접착제(PSA) 층(70)을 포함하는 4-층 제거 가능 변색 증거 조립체(11b)를 포함한다는 것을 제외하고는, 도 1a - 도 1b에 도시된 실시예들과 동일한 제거 가능 변색 증거 조립체(10)의 실시예들을 보여준다. 배면 필름 층(60)(도 3a - 도 3b 참조)은 변색 프로브 층(38)(도 3a - 도 3b 참조)의 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 3a - 도 3b 참조)에 결합된다. 감압 접착제(PSA) 층(70)(도 3a - 도 3b 참조)은 배면 필름 층(60)(도 3a - 도 3b 참조)에 결합된다.
이제 도 3a를 참조하면, 도 3a는 제거 가능 변색 증거 조립체(10e)의 형태와 같은, 본 개시의 제거 가능 변색 증거 조립체(10)의 다른 실시예의 단면 사시도의 개략적인 예시이다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 제거 가능 변색 증거 조립체(10e)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)는 제거 가능 변색 증거 아플리케(12e)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)를 포함한다.
이제 도 3b를 참조하면, 도 3b는 제거 가능 변색 증거 조립체(10f)의 형태와 같은, 본 개시의 제거 가능 변색 증거 조립체(10)의 다른 실시예의 단면 사시도의 개략적인 예시이다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 제거 가능 변색 증거 조립체(10f)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)는 제거 가능 변색 증거 아플리케(12f)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)를 포함한다.
도 1a - 도 1b와 마찬가지로, 도 3a - 도 3b에 도시된 제거 가능 변색 증거 조립체(10)는 제 1 측면(34a), 제 2 측면(34b), 그리고 변색 프로브 층(38)에 결합된, 다수의 부분들(36a)(도 3a 참조) 또는 단일 부분(36b)(도 3b 참조)을 포함하는 부분들(36)을 갖는, 고온 폴리머 필름 층(32a)과 같은 폴리머 필름 층(32)을 포함한다. 변색 프로브 층(38)(도 3a - 도 3b 참조)은 인접한 반복 배열(42a)(도 3a - 도 3b 참조)과 같은 배열(42)(도 3a - 도 3b 참조)로 폴리머 필름 층(32)(도 3a - 도 3b 참조)의 하나 또는 그보다 많은 부분들(36)(도 3a - 도 3b 참조)에 개별적으로 결합된 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 3a - 도 3b 참조)로 구성된다.
도 3a - 도 3b에 도시된 바와 같이, 변색 프로브 층(38)은 예를 들어, 각각의 제 2 프로브 타입(40b)에 인접한 각각의 제 1 프로브 타입(40a)을 갖는 2-프로브 층(38b) 형태의 다중 프로브 층(38a)을 포함한다. 도 3a - 도 3b에 추가로 도시된 바와 같이, 각각의 변색 증거 기하학적 구성(40)은 직사각형 스트립(44a)의 형태와 같은 기하학적 구성(44)을 가지며, 각각의 변색 증거 기하학적 구성(40)은 제 1 측면(46a) 및 제 2 측면(46b)을 갖는다. 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 3a - 도 3b 참조)의 제조시, 앞서 논의한 바와 같이, 복수의 변색 프로브들(50)(도 7, 도 8 참조)이 접착 재료(58)(도 7, 도 8 참조)에 추가되어 통합된다.
도 3a - 도 3b에 추가로 도시된 바와 같이, 배면 필름 층(60)은 제 1 측면(62a) 및 제 2 측면(62b)을 갖고, 배면 필름 층(60)의 제 1 측면(62)은 변색 프로브 층(38)의 변색 증거 기하학적 구성(40) 각각의 제 2 측면(46b)에 결합된다. 배면 필름 층(60)(도 3a - 도 3b 참조)은 폴리머 필름 층(도 3a - 도 3b 참조)과 동일하거나 유사한 재료를 포함할 수 있거나 상이한 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 배면 필름 층(60)(도 3a - 도 3b 참조)은 약 130°F 내지 약 500°F의 온도 범위에서 안정적인 고온 폴리머 필름 층, 이를테면 에틸렌 테트라플루오로에틸렌(ETFE) 필름 또는 다른 적절한 폴리머 필름을 포함할 수 있다. 바람직하게, 배면 필름 층(60)(도 3a - 도 3b 참조)은 광학적으로 투명하다. 배면 필름 층(60)(도 3a - 도 3b 참조)은 제 1 측면(62a)(도 3a - 도 3b 참조) 및 제 2 측면(62b)(도 3a - 도 3b 참조) 각각에 대해 이중 에칭되어 변색 증거 기하학적 구성들(40) 및 PSA 층(70)에 대한 배면 필름 층(60)(도 3a - 도 3b 참조)의 접착성을 증가시킬 수 있다. 배면 필름 층(60)(도 3a - 도 3b 참조)은 3 인치의 폭, 4 인치의 폭, 12 인치의 폭 또는 다른 적절한 폭을 가질 수 있다.
도 3a - 도 3b에 추가로 도시된 바와 같이, 감압 접착제(PSA) 층(70)은 제 1 측면(72a) 및 제 2 측면(72b)을 갖고, PSA 층(70)의 제 1 측면(72a)은 배면 필름 층(60)의 제 2 측면(62b)에 결합된다. PSA 층(70)은 약 130°F 내지 약 500°F 온도 범위에서 안정한 고온 폴리머 필름 층, 이를테면 고온 실리콘 필름 또는 다른 적절한 고온 폴리머 필름을 포함할 수 있다. 바람직하게, PSA 필름 층(70)(도 3a - 도 3b 참조)은 광학적으로 투명하다.
이제 도 3c - 도 3d를 참조하면, 도 3c는 항공기 복합 구조체(14a)의 형태와 같은 복합 구조체(14)의 표면(16)에 결합된, 도 3a의 제거 가능 변색 증거 조립체(10e)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)의 단면 사시도의 개략적인 예시이다. 도 3d는 항공기 복합 구조체(14a)의 형태와 같은 복합 구조체(14)의 표면(16)에 결합된, 도 3b의 제거 가능 변색 증거 조립체(10f)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)의 단면 사시도의 개략적인 예시이다. 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 3c - 도 3d 참조)의 형태인 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 3c - 도 3d 참조)는 복합 구조체(14)(도 3c - 도 3d 참조)의 표면(16)(도 3c - 도 3d 참조)에 직접적으로 그리고 연속적으로 제거 가능하게 적용되도록 구성되고, 복합 구조체(14)(도 3c - 도 3d 참조)의 표면(16)(도 3c - 도 3d 참조) 상의 열 이벤트들(18)(도 8 참조) 및 충격 이벤트들(20)(도 8 참조)을 모니터링하도록 구성된다. 도 3c - 도 3d에 도시된 바와 같이, PSA 층(70)의 제 2 측면(72b)은 복합 구조체(14)의 표면(16)에 결합된다. PSA 층(70)은 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)의 제거성을 가능하게 하고, 배면 필름 층(60)은 변색 프로브 층(38)의 변색 증거 기하학적 구성(40)에서 복수의 변색 프로브들(50)의 보호를 제공하며, 배면 필름 층(60)은 복합 구조체(14)의 표면(16)으로부터 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)의 제거 동안 처리의 용이함을 제공한다.
이제 도 4a - 도 4d를 참조하면, 도 4a - 도 4d는 변색 프로브 층(38)(도 4a - 도 4b 참조)이 3-프로브 층(38c)(도 4a - 도 4b 참조) 형태의 다중 프로브 층(38a)(도 4a - 도 4b 참조)을 포함한다는 것을 제외하고는, 도 3a - 도 3d에 도시된 실시예들과 동일한 제거 가능 변색 증거 조립체(10)의 실시예들을 보여준다.
이제 도 4a를 참조하면, 도 4a는 제거 가능 변색 증거 조립체(10g)의 형태와 같은, 본 개시의 제거 가능 변색 증거 조립체(10)의 다른 실시예의 단면 사시도의 개략적인 예시이다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 제거 가능 변색 증거 조립체(10g)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)는 제거 가능 변색 증거 아플리케(12g)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)를 포함한다.
이제 도 4b를 참조하면, 도 4b는 제거 가능 변색 증거 조립체(10h)의 형태와 같은, 본 개시의 제거 가능 변색 증거 조립체(10)의 다른 실시예의 단면 사시도의 개략적인 예시이다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 제거 가능 변색 증거 조립체(10h)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)는 제거 가능 변색 증거 아플리케(12h)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)를 포함한다.
도 3a - 도 3b와 마찬가지로, 도 4a - 도 4b에 도시된 제거 가능 변색 증거 조립체(10)는 제 1 측면(34a), 제 4 측면(34b), 그리고 변색 프로브 층(38)에 결합된, 다수의 부분들(36a)(도 4a 참조) 또는 단일 부분(36b)(도 4b 참조)을 포함하는 부분들(36)을 갖는, 고온 폴리머 필름 층(32a)과 같은 폴리머 필름 층(32)을 포함하는 2-층 제거 가능 변색 증거 조립체(11b)를 포함한다. 변색 프로브 층(38)(도 4a - 도 4b 참조)은 인접한 반복 배열(42a)(도 4a - 도 4b 참조)과 같은 배열(42)(도 4a - 도 4b 참조)로 폴리머 필름 층(32)(도 4a - 도 4b 참조)의 하나 또는 그보다 많은 부분들(36)에 개별적으로 결합된 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 4a - 도 4b 참조)로 구성된다.
도 3a - 도 3b와 마찬가지로, 도 4a - 도 4b에 도시된 제거 가능 변색 증거 조립체(10)는 변색 프로브 층(38)의 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)에 결합되고 제 1 측면(72a) 및 제 2 측면(72b)을 갖는 감압 접착제(PSA) 층(70)에 결합되는, 제 1 측면(62a) 및 제 2 측면(62b)을 갖는 배면 필름 층(60)을 더 포함한다.
도 4a - 도 4b에 도시된 바와 같이, 각각의 변색 증거 기하학적 구성(40)은 직사각형 스트립(44a)의 형태와 같은 기하학적 구성(44)을 가지며, 각각의 변색 증거 기하학적 구성(40)은 제 1 측면(46a) 및 제 2 측면(46b)을 갖는다. 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 4a - 도 4b 참조)은 제 1 프로브 타입들(40a), 제 2 프로브 타입들(40b) 및 제 3 프로브 타입들(40c)을 포함하며, 여기서 제 1 프로브 타입(40a), 제 2 프로브 타입(40b) 및 제 3 프로브 타입(40c) 각각은 상이한 타입들(48b)(도 8 참조)의 변색 프로브들(50)(도 8 참조)을 갖는다. 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 4a - 도 4b 참조)의 제조시, 앞서 논의한 바와 같이, 복수의 변색 프로브들(50)(도 7, 도 8 참조)이 접착 재료(58)(도 7, 도 8 참조)에 추가되어 통합된다.
이제 도 4c - 도 4d를 참조하면, 도 4c는 항공기 복합 구조체(14a)의 형태와 같은 복합 구조체(14)의 표면(16)에 결합된, 도 4a의 제거 가능 변색 증거 조립체(10g)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)의 단면 사시도의 개략적인 예시이다. 도 4d는 항공기 복합 구조체(14a)의 형태와 같은 복합 구조체(14)의 표면(16)에 결합된, 도 4b의 제거 가능 변색 증거 조립체(10h)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)의 단면 사시도의 개략적인 예시이다. 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 4c - 도 4d 참조)의 형태인 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 4c - 도 4d 참조)는 복합 구조체(14)(도 4c - 도 4d 참조)의 표면(16)(도 4c - 도 4d 참조)에 직접적으로 그리고 연속적으로 제거 가능하게 적용되도록 구성되고, 복합 구조체(14)(도 4c - 도 4d 참조)의 표면(16)(도 4c - 도 4d 참조) 상의 열 이벤트들(18)(도 8 참조) 및 충격 이벤트들(20)(도 8 참조)을 모니터링하도록 구성된다. 도 4c - 도 4d에 도시된 바와 같이, PSA 층(70)의 제 2 측면(72b)은 복합 구조체(14)의 표면(16)에 결합된다.
이제 도 5를 참조하면, 도 5는 항공기 복합 구조체(14a)의 형태와 같은 복합 구조체(14)의 표면(16)에 결합된, 본 개시의 제거 가능 변색 증거 조립체(10i)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)의 또 다른 실시예의 단면 사시도의 개략적인 예시이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제거 가능 변색 증거 조립체(10i)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)는 제거 가능 변색 증거 아플리케(12i)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)를 포함한다.
도 5는 인접하지 않은 반복 배열(42b)과 같은 배열(42)로, 제 1 측면(34a) 및 제 2 측면(34b)을 각각 갖는 고온 폴리머 필름 층(32a)의 형태와 같은 폴리머 필름 층들(32)에 개별적으로 결합된 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)을 포함하는, 제거 가능 변색 증거 조립체(10i)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)를 보여준다. 도 5에 도시된 바와 같이, 변색 증거 기하학적 구성들(40)은 인접하지 않은 배열(42b)로 제 1 프로브 타입(40a) 및 제 2 프로브 타입(40b)을 포함한다.
도 5에 추가로 도시된 바와 같이, 폴리머 필름 층들(32)에 결합된 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40) 사이에 복수의 필러 엘리먼트들(33)이 위치될 수 있다. 필러 엘리먼트들(33)(도 5 참조)은 폴리머 필름 층(32)(즉, 고온 폴리머 필름, 이를테면 에틸렌 테트라플루오로에틸렌(ETFE) 필름, 또는 다른 적합한 폴리머 필름)과 동일한 재료를 포함할 수 있거나, 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40) 중, 그러나 어떠한 변색 프로브들(50)(도 8 참조)도 없는 하나 또는 그보다 많은 변색 증거 기하학적 구성들과 동일한 접착 재료(58)(도 8 참조)(즉, 실리콘, 아크릴, 에폭시 접착제들, 감압 접착제(PSA)들)를 포함할 수 있다. 대안으로, 필러 엘리먼트들(33)(도 5 참조)은 다른 적절한 재료를 포함할 수 있다. 대안으로, 어떠한 필러 엘리먼트들(33)도 존재하지 않을 수 있고, 변색 증거 기하학적 구성들(40)과 부착된 폴리머 필름 층들(32) 사이에 (도시되지 않은) 공기 갭들이 존재할 수 있다.
이제 도 6을 참조하면, 도 6은 항공기 복합 구조체(14a)의 형태와 같은 복합 구조체(14)의 표면(16)에 결합된, 본 개시의 제거 가능 변색 증거 조립체(10j)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)의 또 다른 실시예의 단면 사시도의 개략적인 예시이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제거 가능 변색 증거 조립체(10j)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)는 제거 가능 변색 증거 아플리케(12j)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)를 포함한다.
도 6에 추가로 도시된 바와 같이, 제거 가능 변색 증거 조립체(10j)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)는 2-층 제거 가능 변색 증거 조립체(11a)를 포함한다. 2-층 제거 가능 변색 증거 조립체(11a)(도 6 참조)는 변색 프로브 층(38)(도 6 참조)에 결합된 고온 폴리머 필름 층(32a)(도 6 참조)의 형태와 같은 폴리머 필름 층(32)을 포함한다. 폴리머 필름 층(32)(도 6 참조)은 변색 프로브 층(38)(도 6 참조)의 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 6 참조)에 결합된 단일 부분(36b)(도 1b 참조)과 같은 부분(36)으로 구성된다. 변색 프로브 층(38)(도 6 참조)은 2-프로브 층(38b)(도 6 참조)의 형태와 같은 다중 프로브 층(38a)(도 6 참조)이다.
이 실시예에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 변색 증거 기하학적 구성들(40)은 각각 정사각형 구성(44b) 형태의 기하학적 구성(44)을 갖는다. 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 6 참조)은 서로 인접한 제 1 프로브 타입(40a)(도 6 참조) 및 제 2 프로브 타입(40b)(도 6 참조)을 포함한다. 제 1 프로브 타입(40a) 및 제 2 프로브 타입(40b) 각각은 상이한 타입들(48b)(도 8 참조)의 변색 프로브들(50)(도 8 참조)을 갖는다. 제거 가능 변색 증거 아플리케(12j)(도 6 참조)와 같은 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 6 참조)를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체(10j)(도 6 참조)와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 6 참조)는 복합 구조체(14)(도 6 참조)의 표면(16)(도 6 참조)에 직접적으로 그리고 연속적으로 제거 가능하게 적용되도록 구성되고, 복합 구조체(14)(도 6 참조)의 표면(16)(도 6 참조) 상의 열 이벤트들(18)(도 8 참조) 및 충격 이벤트들(20)(도 8 참조)을 모니터링하도록 구성된다.
이제 도 7을 참조하면, 도 7은 본 개시의 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체(10)의 실시예를 제작하는 방법(79)의 예시적인 단계들(80-92)을 보여주는 개략적인 흐름도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 방법(79)은 변색 프로브/접착제 혼합 단계(80)를 포함하는데, 여기서 복수의 변색 프로브들(50)은 바람직하게는 프로브 디스펜서(78)로부터 분배되어 감압 접착제(PSA)(59)의 형태와 같은 접착 재료(58)와 혼합된다. 변색 프로브/접착제 혼합 단계(80)(도 7 참조)는 다수의 시리즈들의 변색 프로브들(50)(도 7 참조), 예를 들어 제 1 시리즈의 변색 프로브들(50a)(도 7 참조), 제 2 시리즈의 변색 프로브들(50b)(도 7 참조) 및 제 3 시리즈의 변색 프로브들(50c)(도 7 참조)을 사용할 수 있는데, 각각의 시리즈의 변색 프로브들은, 미리 정해진 임계 온도들(26a)(도 8 참조)보다 높은 온도들(26)(도 8 참조)에 노출될 때 미리 정해진 시간-온도 범위(31)(도 8 참조)에서 활성화하도록 맞춰지거나, 대안으로는 충격을 모니터링하여 미리 정해진 임계 충격(28a)(도 8 참조)보다 큰 충격들(28)(도 8 참조)에 노출된 때 활성화하도록 맞춰진다.
도 7에 도시된 변색 프로브/접착제 혼합 단계(80)에서 3개의 상이한 시리즈의 변색 프로브들(50)이 사용되지만, 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 3c, 도 4c, 도 7 참조)가 위에 적용되는 구조체(14)(도 3c, 도 4c, 도 7 참조)의 표면(16)(도 3c, 도 4c, 도 7 참조) 상에서 각각 열 시험 측정들(18a)(도 8 참조) 또는 충격 시험 측정들(20a)(도 8 참조)을 수행하는데 열변색 프로브들(54)(도 8 참조) 또는 역학변색 프로브들(56)(도 8 참조)의 형태와 같은 임의의 수의 변색 프로브들(50)이 사용될 수 있다.
변색 프로브/접착제 혼합 단계(80)(도 7 참조)에 도시된 바와 같이, 접착 재료(58)(도 7 참조)는 실리콘 접착제(58a)(도 7 참조), 아크릴 접착제(58b)(도 7 참조) 및 에폭시 접착제(58c)(도 7 참조)와 같은 상이한 접착제들(58)(도 7 참조)을 포함할 수 있다. 대안으로, 사용된 각각의 접착 재료(58)(도 7 참조)의 일부 또는 전부는 동일한 타입의 접착 재료(58)(도 7 참조) 또는 2개 이상의 접착 재료들(58)(도 7 참조)의 혼합물일 수 있다.
변색 프로브/접착제 혼합 단계(80)(도 7 참조)에 도시된 바와 같이, 제 1 시리즈의 변색 프로브들(50a)(도 7 참조)은 실리콘 접착제(58a)(도 7 참조)와 혼합되어, 방법(79)의 제거 가능 변색 증거 조립체 형성 단계(82)(도 7 참조)에 도시된 바와 같이, 제 1 프로브 타입(40a)(도 7 참조)의 변색 증거 기하학적 구성(40)(도 7 참조)을 형성한다. 단계(80)(도 7 참조)에 추가로 도시된 바와 같이, 제 2 시리즈의 변색 프로브들(50b)(도 7 참조)은 아크릴 접착제(58b)(도 7 참조)와 혼합되어, 제거 가능 변색 증거 조립체 형성 단계(82)(도 7 참조)에 도시된 바와 같이, 제 2 프로브 타입(40b)(도 7 참조)의 변색 증거 기하학적 구성(40)(도 7 참조)을 형성한다. 단계(80)(도 7 참조)에 추가로 도시된 바와 같이, 제 3 시리즈의 변색 프로브들(50c)(도 7 참조)은 에폭시 접착제(58c)(도 7 참조)와 혼합되어, 제거 가능 변색 증거 조립체 형성 단계(82)(도 7 참조)에 도시된 바와 같이, 제 3 프로브 타입(40c)(도 7 참조)의 변색 증거 기하학적 구성(40)(도 7 참조)을 형성한다. 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 7 참조)은 접착 재료(58)(도 7 참조)에 혼합된 상이한 범위들 또는 타입들의 변색 재료(51)(도 8 참조)를 포함한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 방법(79)은 제거 가능 변색 증거 조립체 형성 단계(82)(도 7 참조)를 더 포함하는데, 여기서 3개의 제거 가능 변색 증거 조립체들(10)을 형성하기 위해 3개의 변색 증거 기하학적 구성들(40) 각각의 위에 폴리머 필름 층(32)이 적용된다. 앞서 상세히 논의한 바와 같이, 폴리머 필름 층(32)(도 7 참조)은 바람직하게는, 약 130°F(화씨 130도) 내지 약 500°F(화씨 500도)의 온도 범위에서 안정적인 고온 폴리머 필름 층(32a)(도 3a, 도 4a 참조), 이를테면 에틸렌 테트라플루오로에틸렌(ETFE) 필름 또는 다른 적합한 폴리머 필름을 포함한다. 바람직하게, 폴리머 필름 층(32)(도 7 참조)은 광학적으로 투명하다.
도 7에 도시된 바와 같이, 방법(79)은 예시적인 직사각형 스트립 형성 단계(84)를 더 포함하는데, 여기서 제거 가능 변색 증거 조립체들(10)은 부착된 폴리머 필름 층들(32)을 갖는 제 1 프로브 타입(40a), 부착된 폴리머 필름 층들(32)을 갖는 제 2 프로브 타입(40b) 및 부착된 폴리머 필름 층들(32)을 갖는 제 3 프로브 타입(40c)의 직사각형 스트립들(44a)로 분리되거나, 절단되거나 아니면 분할 또는 형성될 수 있다. 직사각형 스트립 형성 단계(84)(도 7 참조)에서, 제거 가능 변색 증거 조립체들(10)(도 7 참조)은 약 0.5 인치 또는 그 초과의 폭, 또는 다른 적당한 폭을 갖는 직사각형 스트립들(44a)(도 7 참조)로 분리되거나, 절단되거나, 아니면 분할 또는 형성될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 방법(79)은 예시적인 배면 필름 적용 단계(86)를 더 포함하는데, 여기서 제 1 프로브 타입(40a), 제 2 프로브 타입(40b) 및 제 3 프로브 타입(40c)의 직사각형 스트립들(44a) 각각의 하나가 배면 필름 층(60)에 그리고 그 위에 적용된다. 직사각형 스트립들(44a)(도 7 참조)은 인접한 반복 배열(42a)(도 2a 참조)(또는 대안으로, 인접하지 않은 반복 배열(42b)(도 5 참조))과 같은 배열(42)(도 2a 참조)로 배면 필름 층(60)(도 7 참조) 상에 위치된다. 앞서 상세히 논의한 바와 같이, 배면 필름 층(60)(도 7 참조)은 약 130°F 내지 약 500°F의 온도 범위에서 안정적인 고온 폴리머 필름 층, 이를테면 에틸렌 테트라플루오로에틸렌(ETFE) 필름 또는 다른 적절한 폴리머 필름을 포함할 수 있다. 바람직하게, 배면 필름 층(60)(도 7 참조)은 광학적으로 투명하며, 이중 에칭될 수 있다. 배면 필름 층(60)(도 7 참조)은 3 인치의 폭, 4 인치의 폭, 12 인치의 폭 또는 다른 적절한 폭을 가질 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 방법(79)은 예시적인 감압 접착제(PSA) 적용 단계(88)를 더 포함하며, 여기서는 복합 구조체(14)의 표면(16) 위에 적용하도록 구성된, 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체(10)를 형성하기 위해, 부착된 변색 증거 기하학적 구성들(40) 및 폴리머 필름 층들(32)을 갖는 배면 필름 층(60)에 감압 접착제(PSA) 층(70)이 적용된다. 4개의 층들을 갖는 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 7 참조)를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 7 참조)는 롤들로, 이를테면 테이프 형태 또는 다른 적절한 형태로 형성될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 방법(79)은 예시적인 시험 단계(90)를 선택적으로 더 포함할 수 있으며, 여기서 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체(10)가 복합 구조체(14) 위에 적용되어 비행 시험(156a)(도 8 참조)과 같은 시험(156)(도 8 참조)을 받게 되며, 고온들을 가질 수 있는 열원(94)에 노출된다. 예시적인 시험 단계(90)(도 7 참조)에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서, 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 7 참조)를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 7 참조)는 복합 재료 구조체(14)(도 7 참조)에 인접한 감압 접착제(PSA) 층(70)(도 7 참조), PSA 층(70)(도 7 참조)에 인접한 배면 필름 층(60)(도 7 참조), 제 1 프로브 타입(40a)(도 7 참조), 제 2 프로브 타입(40b)(도 7 참조) 및 제 3 프로브 타입(40c)(도 7 참조)을 포함하며, 배면 필름 층(60)(도 7 참조)에 인접한 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 7 참조), 및 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 7 참조)에 인접한 폴리머 필름 층들(32)(도 7 참조)을 포함한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 방법(79)은 예시적인 조명 단계(92)를 선택적으로 더 포함할 수 있다. 선택적인 조명 단계(92)(도 7 참조)에서, 시험 단계(90)(도 7 참조)를 거친 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 7 참조)를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 7 참조)는 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 7 참조)를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 7 참조)로 덮인 항공기 복합 구조체(14a)(도 7 참조)의 형태와 같은 복합 구조체(14)(도 7 참조)의 표면(16)(도 7 참조) 위에 조명(98)(도 7 참조)을 방출하는 광원(96)(도 7 참조)으로 조명된다.
이제 도 8을 참조하면, 도 8은 본 개시의 제거 가능 변색 증거 시스템(100)의 예시적인 실시예들을 보여주는 기능 블록도의 예시이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 제거 가능 변색 증거 시스템(100)은 열 이벤트들(18) 및 충격 이벤트들(20) 중 하나에 대해 시험되고 모니터링될 표면(16)을 갖는 복합 구조체(14)를 포함한다. 복합 구조체(14)(도 8 참조)는 탄소 섬유 강화 폴리머(CFRP: carbon fiber reinforced polymer) 부품(14b)(도 8 참조)과 같은 항공기 복합 구조체(14a)(도 8 참조)를 포함할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제거 가능 변색 증거 시스템(100)은 열 이벤트들(18) 및/또는 충격 이벤트들(20)에 대해 시험되고 모니터링될 복합 구조체(14)의 표면(16) 위에 직접적으로 그리고 연속적으로 적용되는, 앞서 상세히 논의한 바와 같은 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 조립체(10)를 더 포함한다.
바람직하게, 그리고 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 8 참조)는 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 8 참조)가 위에 적용되는 복합 구조체(14)(도 8 참조)의 표면(16)(도 8 참조)에 걸쳐 열 시험 측정들(18a)(도 8 참조) 및 충격 시험 측정들(20a)(도 8 참조)을 수행하도록 구성된 다중 감지 아플리케(13)(도 8 참조)이다.
도 8에 도시되고 앞서 논의한 바와 같이, 제거 가능 변색 증거 조립체(10)는 반복 배열(42)(도 1a, 도 2a 참조)로 고온 폴리머 필름 층(32a)과 같은 폴리머 필름 층(32)의 하나 또는 그보다 많은 부분들(36)(도 1a, 도 2a 참조)에 개별적으로 결합된 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)로 구성된 변색 프로브 층(38)을 포함한다. 변색 프로브 층(38)은 다중 프로브 층(38a), 이를테면 2-프로브 층(38b), 3-프로브 층(38c) 또는 다른 적절한 수의 변색 프로브들(50)을 포함할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)은 직사각형 스트립(44a), 정사각형 구성(44b), 또는 다른 적절한 구성 또는 형상의 형태와 같은 기하학적 구성(44)을 갖는다. 각각의 변색 증거 기하학적 구성(40)은 변색 재료(51)로 구성되며 접착 재료(58)에 포함된 동일한 타입(48a)의 복수의 변색 프로브들(50)을 포함한다. 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40) 중에서 적어도 2개는 복합 구조체(14)의 표면(16) 상의 열 이벤트들(18) 및 충격 이벤트들(20) 중 하나를 감지하기 위한 상이한 감지 성능(52)을 갖는 상이한 타입(48b)의 변색 프로브들(50)을 갖는다.
도 8에 도시된 바와 같이, 변색 프로브들(50)은 열변색 재료(54a)로 만들어진 열변색 프로브들(54) 및 역학변색 재료(56a)로 만들어진 역학변색 프로브들(56)을 포함할 수 있다. 변색 프로브들(50)은 바람직하게는 미리 정해진 시간-온도 범위들(31)에서 활성화되도록 맞춰진다. 열변색 재료(54)가 그것이 맞춰진 온도들(26)로의 노출에 의해 활성화될 때, 열변색 프로브들(54)은 형광 시프트들 겪는다. 적절한 파장의 광원(96)에 의해 조명될 때, 변색 재료(51)의 형광 시프트들이 가시화되어, 이들 자체를 색 변화들(24) 또는 강도 변화들(25)과 같은 변색 반응(22)으로서 드러낸다. 예를 들어, UV 광원(96a)은 변색 재료(51)의 형광 활성화를 위해 10nm(나노미터) 내지 600nm 범위의 파장 그리고 바람직하게는, 100nm 내지 400nm 범위의 파장을 가질 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 변색 프로브들(50)은 바람직하게는 감압 접착제(PSA)(59)의 형태인 접착 재료(58)와 혼합된다. 접착 재료(58)는 실리콘 접착제(58a), 아크릴 접착제(58b), 에폭시 접착제(58c), 또는 다른 적합한 접착 재료(58)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 8 참조)는 폴리머 필름 층 또는 층들(32)(도 8 참조)에 결합된 변색 프로브 층(38)의 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)을 포함하는 2-층 제거 가능 변색 증거 조립체(11a)(도 1a 참조)이다. 다른 실시예들에서, 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 8 참조)는 폴리머 필름 층 또는 층들(32)(도 8 참조)에 결합되고 배면 필름 층(60)(도 8 참조) 및 감압 접착제(PSA) 층(70)(도 8 참조)에 결합된 변색 프로브 층(38)(도 8 참조)의 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 8 참조)을 포함하는 4-층 제거 가능 변색 증거 조립체(11b)(도 1a 참조)이다. 배면 필름 층(60)은 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)에 결합되고, 감압 접착제(PSA) 층(70)은 배면 필름 층(60)에 결합된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제거 가능 변색 증거 시스템(100)은 복합 구조체(14)에 적용된 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)에서 복수의 변색 프로브들(50)을 활성화하도록 구성된 광원(96)을 더 포함한다. 각각의 상이한 타입(48a)의 변색 프로브(50)는 광원(96)에 반응하여, 서로 다른 미리 정해진 시간-온도 범위(31)에서 형광을 발하도록 구성된다. 광원(96)은 자외선(UV: ultraviolet) 광원(96a), 발광 다이오드(LED: light-emitting diode) 광원(96b), 적외선(IR: infrared) 광원(96c), 또는 다른 적절한 광원(96) 중 하나를 포함할 수 있다.
광원(96)(도 8 - 도 10 참조)은 자외선(UV) 또는 적외선(IR) 범위에서와 같이 미리 선택된 파장의 광의 조명(98)(도 9 - 도 10 참조)으로 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 8 참조)를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 8 참조)를 조명한다. 광원(96)(도 8 참조)은 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체(10)의 변색 재료(51)를 활성화하여 변색 재료(51)에서의 색 변화들(24)(도 8 참조) 및 강도 변화들(25)(도 8 참조)의 개시를 촉진시키도록 구성된다. 변색 프로브들(50)에서의 색 변화들(24) 및 강도 변화들(25)은 바람직하게는 복합 구조체(14)의 시간(30)(도 8 참조)에 걸쳐 온도 프로파일(26c)(도 8 참조)을 맵핑하는데 사용되며, 복합 구조체(14)가 원하는 온도 범위(26b)(도 8 참조) 밖의 미리 정해진 임계 온도들(26a)(도 8 참조)를 초과하고 미리 정해진 시간 기간(30a)(도 8 참조)을 초과하거나 미리 정해진 임계 충격(28a)(도 8 참조)을 초과하는 온도들(26)(도 8 참조)을 겪었음을 나타낼 수 있다. 변색 프로브들(50)(도 8 참조)은 비행 시험(156a)(도 8 참조), 열 시험(156b)(도 8 참조), 충격 시험(156c)(도 8 참조) 또는 다른 적절한 시험과 같은 시험들(156)(도 8 참조) 동안 복합 구조체(14)(도 8 참조)의 온도들(26a)(도 8 참조)을 모니터링하기 위한 “증거”로서의 역할을 한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제거 가능 변색 증거 시스템(100)은 광원(96)에 대한 상이한 타입들(48b)의 변색 프로브들(50)의 변색 반응(22)의 하나 또는 그보다 많은 이미지들(104)(도 9 참조)을 이미지화하고 기록하도록 구성된 이미징 디바이스(106)를 더 포함한다. 변색 반응(22)은 하나 또는 그보다 많은 색 변화들(24) 및 하나 또는 그보다 많은 강도 변화들(25)을 포함한다. 이미징 디바이스(106)는 분광계(106b)(도 8 참조)를 포함하는 검출기(106a)(도 8 참조), 디지털 카메라(106d)(도 8 참조)를 포함하는 카메라(106c)(도 8 참조), 또는 다른 적절한 이미징 디바이스(106) 중 하나를 포함할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제거 가능 변색 증거 시스템(100)은 컴퓨터(112)의 형태와 같은 데이터 프로세서 시스템(110)을 더 포함한다. 컴퓨터(112)(도 8 참조)의 형태와 같은 데이터 프로세서 시스템(110)(도 8 참조)은 복합 구조체(14)(도 8, 도 9 참조)의 표면(16)(도 8, 도 9 참조) 상에서, 미리 정해진 임계 온도(26a)(도 8 참조)보다 높은 온도들(26)(도 8 참조) 및 미리 정해진 임계 충격(28a)(도 8 참조)보다 높은 충격들(28)(도 8 참조) 중 하나를 겪은 임의의 영역들(102)(도 9 참조)을 식별하기 위해 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 8 참조)의 하나 또는 그보다 많은 이미지들(104)(도 9 참조)을 처리하고 분석하도록 구성된다. 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)는 복합 구조체(14)의 표면(16)의 열기 또는 열 노출 및/또는 충격 노출을 나타내도록 이미지화되고 있다. 컴퓨터(112)(도 8 참조)는 하나 또는 그보다 많은 이미지들(104)(도 9 참조)을 메모리에 저장하는데 사용될 수 있다. 컴퓨터(112)(도 8 참조)는, 카메라(106c)(도 8 참조)와 같은 이미징 디바이스(106)(도 8 참조)에 의해 기록된 하나 또는 그보다 많은 이미지들(104)(도 9 참조)을 기초로, 복합 구조체(14)(도 8 참조)의 시험 도중 생성된 하나 또는 그보다 많은 이미지들(104)(도 9 참조) 및 다른 데이터를 처리하고 분석할 수 있다.
복합 구조체(14)(도 8 참조)가 시험된 후에, 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 8 참조)는 광원(96)(도 8 참조)에 의한 조명 그리고 처리 및 분석을 위해 제거될 수 있다. 대안으로, 복합 구조체(14)(도 8 참조)가 시험된 후에, 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 8 참조)는 복합 구조체(14)(도 8 참조)에 여전히 부착된 상태에서 광원(96)(도 8 참조)으로 조명된 다음, 나중에 처리 및 분석을 위해 제거될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제거 가능 변색 증거 시스템(100)은 바람직하게는 하나 또는 그보다 많은 열전쌍들(154)을 사용할 수 있는 복합 구조체(14)에 적용된 제거 가능 변색 증거 제거 조립체(10)의 교정(152)을 더 포함할 수 있다.
이제 도 9를 참조하면, 도 9는 본 개시의 제거 가능 변색 증거 시스템(100a)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 시스템(100)의 예시적인 실시예들의 개략적인 표현으로, 자외선(UV) 광원(96a)의 형태와 같은 광원(96)에 의해 조명되는 영역들(102)을 보여준다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체(10)는 변색 프로브 층(38)(도 8 참조)의 변색 증거 기하학적 구성들(40) 위의 폴리머 필름 층(32), 배면 필름 층(60) 및 감압 접착제 층(PSA)(70)인 4개의 층들을 포함하며, 이들은 전부 복합 구조체(14)의 표면(16) 위에 있다.
복합 구조체(14)(도 9 참조)의 표면(16)(도 9 참조) 위에 적용된 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 9 참조)를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 9 참조)가 비행 시험(156a)(도 8 참조), 열 시험(156b)(도 8 참조), 충격 시험(156c)(도 8 참조) 또는 다른 적합한 시험과 같은 시험(156)(도 8 참조)을 거쳤거나 모니터링을 거친 후, 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 9 참조)를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 9 참조)로 덮인 복합 구조체(14)(도 9 참조)의 표면(16)(도 9 참조)이 광원(96)(도 9 참조)에 의해 조명된다. 대안으로, 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 9 참조)를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 9 참조)는 복합 구조체(14)(도 9 참조)에서 제거되어 나중에 복합 구조체(14)(도 9 참조)를 벗어나 또는 다른 위치에서 조명될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서, 광원(96)은 변색 증거 기하학적 구성들(40)의 영역(102a)과 같은 제 1 프로브 타입(40a), 영역(102b)과 같은 제 2 프로브 타입(40b) 및 영역(102c)과 같은 제 3 프로브 타입(40c)의 변색 프로브들(50)(도 8 참조)이 미리 정해진 시간-온도 범위들(31)(도 8 참조)에서 미리 정해진 임계 온도들(26a)(도 8 참조)을 초과하는 온도들(26)(도 8 참조)에 노출된 임의의 영역들(102)을 활성화한다. 자외선(UV) 광원(96a)(도 9 참조)의 형태와 같은 광원(96)(도 9 참조)은 자외선(UV) 범위에서와 같이 미리 선택된 파장의 광의 조명(98)(도 9 참조)으로 영역들(102)(도 9 참조)을 조명한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 이미징 디바이스(106)는 광원(96)에 의한 활성화 후에 영역들(102)의 하나 또는 그보다 많은 이미지들(104)을 이미지화하고 기록한다. 임의의 색 변화들(24)(도 8 참조) 및 강도 변화들(25)(도 8 참조)의 결과들은 이미징 디바이스(106)(도 9 참조)로 이미지화되거나 촬영되어, 기록되고, 문서화될 수 있다.
도 9에 추가로 도시된 바와 같이, 이미징 디바이스(106)는 유선 또는 무선 접속과 같은 접속 엘리먼트(108)를 통해 데이터 프로세서 시스템(110)에 접속된다. 데이터 프로세서 시스템(110)은 바람직하게는 하나 또는 그보다 많은 이미지들(104)을 메모리에 저장하는데 사용될 수 있는 컴퓨터(112)를 포함한다. 컴퓨터(112)(도 9 참조)의 형태와 같은 데이터 프로세서 시스템(110)은, 이미징 디바이스(106)(도 9 참조)에 의해 이미징되고 기록된 하나 또는 그보다 많은 이미지들(104)(도 9 참조)을 기초로, 하나 또는 그보다 많은 이미지들(104)을 처리하고 분석하여, 열 이벤트들(18)(도 8 참조) 및 충격 이벤트들(20)(도 8 참조)에 부정적으로 노출된 영역들(102)에 관한 정보를 제공하고, 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 8 참조)를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 8 참조)에 의해 측정된 열 시험 측정들(18a)(도 8 참조) 및 충격 시험 측정들(20a)(도 8 참조)에 관한 정보를 제공할 수 있다.
이제 도 10을 참조하면, 도 10은 휴대용 프로브 디바이스(116)를 사용하여, 복합 구조체(14)(도 8 참조)로부터 제거된 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 8 참조)를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 8 참조)의 샘플과 같은 샘플(128)을 조명하는, 본 개시의 제거 가능 변색 증거 시스템(100b)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 시스템(100)의 다른 예시적인 실시예의 개략적인 표현이다. 휴대용 프로브 디바이스(116)(도 10 참조)는 현장 사용 또는 다른 적절한 사용을 위해 적응될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 제거 가능 변색 증거 시스템(100b)의 형태와 같은 제거 가능 변색 증거 시스템(100)은 휴대용 프로브 디바이스(116)로의 입력(114a)으로서 조명(98)을 제공하는 발광 다이오드(LED) 광원(96b)의 형태와 같은 광원(96)을 포함한다. 도 10에 추가로 도시된 바와 같이, 휴대용 프로브 디바이스(116)는 일 실시예에서, 조명 광섬유들과 같은 복수의 조명 섬유들(118), 및 바람직하게는 조명 섬유들(118) 사이에서 중심에 있는 픽업 광섬유와 같은 픽업 섬유(118)를 포함한다. 조명 섬유들(118)은 샘플(128) 내의 변색 프로브들(50)을 활성화하여 형광 방사(126)(도 10 참조)를 제공하기 위해 샘플(128) 상에 여기 광(124)(도 10 참조)을 제공하는 광 빔들(122)(도 10 참조)을 방출한다. 형광 방사(126)는 픽업 섬유(118)에 의해 픽업되고, 검출기(106a)(도 10 참조)의 형태와 같은 이미징 디바이스(106)에 의해 이미지화되고 기록된 하나 또는 그보다 많은 이미지들(104)로서 휴대용 프로브 디바이스(116)로부터의 출력(114b)(도 10 참조)으로서 송신된다.
도 10에 추가로 도시된 바와 같이, 검출기(106a)의 형태와 같은 이미징 디바이스(106)는 유선 또는 무선 접속과 같은 접속 엘리먼트(108)를 통해 컴퓨터(112)의 형태와 같은 데이터 프로세서 시스템(110)에 접속된다. 컴퓨터(112)의 형태와 같은 데이터 프로세서 시스템(110)은, 이미징 디바이스(106)에 의해 이미징되고 기록된 하나 또는 그보다 많은 이미지들(104)을 기초로, 형광 방사(126)의 하나 또는 그보다 많은 이미지들(104)을 처리하고 분석하여, 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 8 참조)를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 8 참조)에 의해 측정된 열 시험 측정들(18a)(도 8 참조) 및 충격 시험 측정들(20a)(도 8 참조)에 관한 정보를 제공할 수 있다.
이제 도 11을 참조하면, 도 11은 미리 정해진 임계 온도(26a)(도 8 참조)보다 높은 다양한 시간들(30)(도 8 참조) 동안 노출된 활성화된 변색 프로브들(50)의 나노미터(nm) 단위의 파장(134) 대 임의 단위(a.u.: arbitrary units)의 형광 강도(132)의 대표적인 플롯들을 보여주는 그래프(130)이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 플롯들은 활성화 전의 변색 프로브들(50)(도 8 참조)의 플롯(136), 60분 동안 미리 정해진 임계 온도(26a)(도 8 참조) 이상에 노출된 변색 프로브들(50)(도 8 참조)의 플롯(138), 50분 동안 미리 정해진 임계 온도(26a)(도 8 참조) 이상에 노출된 변색 프로브들(50)(도 8 참조)의 플롯(140), 40분 동안 미리 정해진 임계 온도(26a)(도 8 참조) 이상에 노출된 변색 프로브들(50)(도 8 참조)의 플롯(142), 30분 동안 미리 정해진 임계 온도(26a)(도 8 참조) 이상에 노출된 변색 프로브들(50)(도 8 참조)의 플롯(144), 20분 동안 미리 정해진 임계 온도(26a)(도 8 참조) 이상에 노출된 변색 프로브들(50)(도 8 참조)의 플롯(146), 및 10분 동안 미리 정해진 임계 온도(26a)(도 8 참조) 이상에 노출된 변색 프로브들(50)(도 8 참조)의 플롯(148)을 포함한다. 이 예에서는, 도 11에 도시된 바와 같이, 약 610 파장에서의 형광 강도(132)의 피크 강도들(150)은 활성화된 변색 프로브들(50)(도 8 참조)의 백분율을 결정하는데 사용될 수 있다.
이제 도 12를 참조하면, 도 12에 도시된 바와 같이, 다른 실시예들에서는, 복합 구조체(14)(도 8 참조)의 표면(16)(도 8, 도 9 참조) 상의 열 이벤트들(18)(도 8 참조) 및 충격 이벤트들(20)(도 8 참조)을 모니터링하기 위해 제거 가능 변색 증거 시스템(100)(도 8 - 도 10 참조)의 실시예를 사용하는 방법(160)이 제공된다. 도 12는 본 개시에 따라, 복합 구조체(14)(도 8, 도 9 참조)의 표면(16)(도 8, 도 9 참조) 상의 열 이벤트들(18)(도 8 참조) 및 충격 이벤트들(20)(도 8 참조)을 모니터링하기 위해 제거 가능 변색 증거 시스템(100)(도 8 참조)을 사용하는 방법(160)을 보여주는 예시적인 흐름도의 예시이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 방법(160)은 제거 가능 변색 증거 시스템(100)(도 8 - 도 10 참조)을 제공하는 단계(162)를 포함한다. 앞서 논의한 바와 같이, 제거 가능 변색 증거 시스템(100)(도 8 - 도 10 참조)은 열 이벤트들(18)(도 8 참조) 및 충격 이벤트들(20)(도 8 참조) 중 하나에 대해 시험되고 모니터링될 표면(16)(도 8, 도 9 참조)을 갖는 복합 구조체(14)(도 8, 도 9 참조)를 포함한다. 복합 구조체(14)(도 8, 도 13 참조)는 항공기 복합 구조체(14a)(도 8, 도 13 참조)를 포함할 수 있다.
제거 가능 변색 증거 시스템(100)(도 8 참조)은 반복 배열(42)(도 8 참조)로 폴리머 필름 층(32)(도 1a - 도 4b, 도 8 참조)의 하나 또는 그보다 많은 부분들(36)(도 1a - 도 4b 참조)에 개별적으로 결합된 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 8 참조)을 갖는 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 8 참조)를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 8 참조)를 더 포함한다. 각각의 변색 증거 기하학적 구성(40)(도 8 참조)은 접착 재료(58)(도 8 참조)에 포함된 동일한 타입(48a)(도 8 참조)의 복수의 변색 프로브들(50)(도 8 참조)을 포함한다. 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 8 참조) 중에서 적어도 2개는 복합 구조체(14)(도 8 참조)의 표면(16)(도 8 참조) 상의 열 이벤트들(18)(도 8 참조) 및 충격 이벤트들(20)(도 8 참조) 중 하나를 감지하기 위한 상이한 감지 성능(52)(도 8 참조)을 갖는 상이한 타입(48b)(도 8 참조)의 변색 프로브들(50)(도 8 참조)을 갖는다. 앞서 상세히 논의한 바와 같이, 제거 가능 변색 증거 시스템(100)(도 8 참조)은 광원(96)(도 8 참조), 이미징 디바이스(106)(도 8 참조) 및 데이터 프로세서 시스템(110)(도 8 참조)을 더 포함한다.
제거 가능 변색 증거 시스템(100)(도 8 참조)을 제공하는 단계(162)(도 12 참조)는 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 8 참조)에 배면 필름 층(60)(도 8 참조) 및 감압 점착제(PSA) 층(70)(도 8 참조)을 제공하는 단계를 포함한다. 배면 필름 층(60)(도 8 참조)은 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 8 참조)에 결합되고, 감압 접착제(PSA) 층(70)(도 8 참조)은 배면 필름 층(60)(도 8 참조)에 결합된다.
제거 가능 변색 증거 시스템(100)(도 8 참조)을 제공하는 단계(162)(도 12 참조)는 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 8 참조)에 3개의 반복적인 변색 증거 기하학적 구성들(40d)(도 2a 참조)을 제공하는 단계를 더 포함한다. 3개의 반복적인 변색 증거 기하학적 구성들(40d)(도 2a 참조) 각각은 3개의 상이한 시간-온도 범위들(31)(도 8 참조)에서 형광을 발하도록 구성된 상이한 타입들(48b)(도 8 참조)의 변색 프로브들(50)(도 8 참조)을 갖는다.
도 12에 도시된 바와 같이, 방법(160)은 시험되고 모니터링될 복합 구조체(14)(도 8 참조)의 표면(16)(도 8 참조) 위에 직접적으로 그리고 연속적으로 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 8 참조)를 적용하는 단계(164)를 더 포함한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 방법(160)은 적용된 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 8 참조)를 갖는 복합 구조체(14)(도 8 참조)를 미리 정해진 시간 기간(30a)(도 8 참조) 동안 하나 또는 그보다 많은 온도들(26)(도 8 참조) 및 하나 또는 그보다 많은 충격들(28)(도 8 참조) 중 하나에 노출시킴으로써, 적용된 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 8 참조)를 갖는 복합 구조체(14)(도 8 참조)를 시험하는 단계(166)를 더 포함한다.
적용된 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 8 참조)를 갖는 복합 구조체(14)(도 8 참조)를 시험하는 단계(166)(도 12 참조)는 비행 시험(156a)(도 8 참조), 열 시험(156b)(도 8 참조), 충격 시험(156c)(도 8 참조), 또는 다른 적합한 시험 중 하나를 포함하는 시험(156)(도 8 참조)을 수행함으로써 항공기 복합 구조체(14a)(도 8, 도 13 참조)를 시험하는 단계를 포함한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 방법(160)은 복합 구조체(14)(도 8 참조)를 시험(166)한 후에 복합 구조체(14)(도 8 참조)로부터 변색 증거 아플리케(12)(도 8 참조)를 제거하는 단계(168)를 선택적으로 더 포함한다. 대안으로, 변색 증거 아플리케(12)(도 8 참조)는 복합 구조체(14)에 그대로 적용되어 나중에 제거될 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 방법(160)은 광원(96)(도 8 참조)에 대한 반응으로, 상이한 타입들(48b)(도 8 참조)의 변색 프로브들(50)(도 8 참조)을 활성화하여 서로 다른 미리 정해진 시간-온도 범위들(31)(도 8 참조)에서 형광을 발하도록 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 8 참조)를 광원(96)(도 8 - 도 10 참조)으로 조명하는 단계(170)를 더 포함한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 방법(160)은 광원(96)(도 8 참조)에 대한 상이한 타입들(48b)(도 8 참조)의 변색 프로브들(50)(도 8 참조)의 변색 반응(22)(도 8 참조)의 하나 또는 그보다 많은 이미지들(104)(도 9 - 도 10 참조)을 이미징 디바이스(106)(도 8 - 도 10 참조)로 획득하는 단계(172)를 더 포함한다. 변색 반응(22)(도 8 참조)은 하나 또는 그보다 많은 색 변화들(24)(도 8 참조) 및 하나 또는 그보다 많은 강도 변화들(25)(도 8 참조)을 포함한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 방법(160)은 변색 반응(22)(도 8 참조)을 기초로 복합 구조체(14)(도 9 참조)의 표면(16)(도 9 참조) 상에서, 미리 정해진 임계 온도(26a)(도 8 참조)보다 높은 온도들(26)(도 8 참조) 및 미리 정해진 임계 충격(28a)(도 8 참조)보다 높은 충격들(28)(도 8 참조) 중 하나를 겪은 영역들(102)(도 9 참조)을 식별하기 위해 데이터 프로세서 시스템(110)(도 8- 도 10 참조)을 사용하는 단계(174)를 더 포함한다.
방법(160)(도 12 참조)은 적용된 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 8 참조)를 갖는 복합 구조체(14)(도 8 참조)를 시험(166)(도 12 참조)하기 전에, 복합 구조체(14)(도 8 참조)에 부착된 하나 또는 그보다 많은 열전쌍들(154)(도 8 참조)을 사용하여, 복합 구조체(14)(도 8 참조)의 표면(16)(도 8 참조) 위에 적용된 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 8 참조)에서 복수의 변색 프로브들(50)(도 8 참조)의 교정(152)(도 8 참조)을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이제 도 13을 참조하면, 도 13은 본 개시의 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 1a - 도 7 참조), 제거 가능 변색 증거 시스템(100)(도 8 - 도 10 참조) 및 방법(160)(도 12 참조)의 실시예들로 시험 또는 모니터링될 수 있는, 항공기 복합 구조체들(14a)과 같은 하나 또는 그보다 많은 복합 구조체들(14)을 포함하는 항공기(200a)의 형태와 같은 공중 비행체(200)의 사시도의 예시이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 항공기(200a)의 형태와 같은 공중 비행체(200)는 동체(202), 노즈(204), 조종실(206), 날개들(208), 엔진들(210), 그리고 수평 안정판들(214) 및 수직 안정판(216)을 포함하는 꼬리날개(212)를 포함한다.
도 13에 추가로 도시된 바와 같이, 항공기(200a)의 형태와 같은 공중 비행체(200)는 본 개시의 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 1a - 도 7 참조), 제거 가능 변색 증거 시스템(100)(도 8 - 도 10 참조) 및 방법(160)(도 12 참조)의 실시예들을 이용하여 시험 또는 모니터링될 수 있는, 항공기 복합 구조체(14a), 예를 들어 탄소 섬유 강화 폴리머(CFRP) 부품들(14b)(도 8 참조)의 형태와 같은 하나 또는 그보다 많은 복합 구조체들(14)을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 복합 구조체(14)(도 8, 도 13 참조)는 공중 비행체(200)(도 13 참조) 상의 역추력 장치(218)(도 13 참조)와 같은 항공기 복합 구조체(14a)(도 8, 도 13 참조)를 포함한다. 예를 들어, 본 개시의 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 1a - 도 6 참조), 제거 가능 변색 증거 시스템(100)(도 8 - 도 10 참조) 및 방법(160)(도 12 참조)은 역추력 장치(218)(도 13 참조)의 역추력 장치 내벽에 대한 단열 블랭킷 구조를 시험, 모니터링 및 개선하는데 사용될 수 있다. (도시되지 않은) 다른 실시예들에서, 복합 구조체(14)(도 11, 도 13 참조)는 회전 날개 항공기 상의 회전 날개 항공기 복합 구조체, 선박 상의 선박 복합 구조체 또는 다른 적절한 복합 구조체(14)를 포함할 수 있다.
이제 도 14 및 도 15를 참조하면, 도 14는 예시적인 항공기 제조 및 서비스 방법(300)의 흐름도의 예시이고, 도 15는 항공기(316)의 예시적인 블록도의 예시이다. 도 14 - 도 15를 참조하면, 본 개시의 실시예들은 도 14에 도시된 것과 같은 항공기 제조 및 서비스 방법(300) 그리고 도 15에 도시된 것과 같은 항공기(316)와 관련하여 설명될 수 있다.
예비 생산 동안, 예시적인 항공기 제조 및 서비스 방법(300)은 항공기(316)의 규격 및 설계(302) 그리고 자재 조달(304)을 포함할 수 있다. 제조 동안에는, 항공기(316)의 컴포넌트 및 하위 부품 제조(306) 그리고 시스템 통합(308)이 이루어진다. 이후, 항공기(316)는 운항(312)되기 위해 인증 및 납품(310)을 거칠 수 있다. 고객에 의한 운항(312) 동안, 항공기(316)는(수정, 재구성, 개조 및 다른 적당한 서비스들을 또한 포함할 수 있는) 정기 유지보수 및 서비스(314)를 위해 스케줄링될 수 있다.
항공기 제조 및 서비스 방법(300)의 프로세스들 각각은 시스템 통합자, 제3자 및/또는 오퍼레이터(예를 들어, 소비자)에 의해 수행 또는 실행될 수도 있다. 이 설명의 목적들을 위해, 시스템 통합자는 제한 없이 임의의 수의 항공기 제조업체들 및 주요 시스템 하청 업체들을 포함할 수 있다. 제3자는 제한 없이, 임의의 수의 판매 업체들, 하청 업체들 및 공급 업체들을 포함할 수 있다. 운영자는 항공사, 임대 회사, 군대, 서비스 조직 및 다른 적절한 운영자들을 포함할 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 예시적인 항공기 제조 및 서비스 방법(300)에 의해 생산된 항공기(316)는 복수의 시스템들(320) 및 내부(322)와 함께 기체(318)를 포함할 수 있다. 복수의 시스템들(320)의 예들은 추진 시스템(324), 전기 시스템(326), 유압 시스템(328) 및 환경 시스템(330) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 임의의 수의 다른 시스템들이 포함될 수도 있다. 항공 우주 산업의 예가 도시되지만, 본 개시의 원리들은 자동차 산업과 같은 다른 산업들에 적용될 수도 있다.
본 명세서에서 구현된 방법들 및 시스템들은 항공기 제조 및 서비스 방법(300)의 단계들 중 임의의 하나 또는 그보다 많은 단계 동안 이용될 수 있다. 예를 들어, 컴포넌트 및 하위 부품 제조(306)에 대응하는 컴포넌트들 또는 하위 부품들은 항공기(316)가 운항(312) 중인 동안 생산된 컴포넌트들 또는 하위 부품들과 비슷한 방식으로 제작 또는 제조될 수도 있다. 또한, 예를 들어, 항공기(316)의 조립을 실질적으로 신속히 처리하거나 항공기(316)의 원가를 절감함으로써 컴포넌트 및 하위 부품 제조(306) 및 시스템 통합(308) 동안 하나 또는 그보다 많은 장치 실시예들, 방법 실시예들, 또는 이들의 결합이 이용될 수 있다. 마찬가지로, 예를 들어 그리고 제한 없이, 항공기(316)가 운항(312) 중인 동안, 유지보수 및 서비스(314)에 장치 실시예들, 방법 실시예들, 또는 이들의 결합 중 하나 이상이 이용될 수 있다.
제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 1a - 도 6 참조), 제거 가능 변색 증거 시스템(100)(도 8 - 도 10 참조) 및 방법(160)(도 12 참조)의 개시된 실시예들은, 다기능 변색 증거 애플리케이션들에 사용되며, 부착 및 탈착의 용이함, 대규모 제조를 가능하게 하고, 다양한 특성들 또는 타입들의 변색 재료들(51)(도 8 참조)을 제공하는 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 1a - 도 6 참조)를 제공한다. 복수의 변색 프로브들(50)(도 8 참조)을 갖는 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 1a - 도 6 참조)는 시험 및/또는 모니터링될 복합 구조체(14)(도 8 참조)의 표면(16)(도 8 참조), 이를테면 역추력 장치(218)(도 13 참조)의 내벽에 완전 접촉하여, 연속적으로 그리고 균등하게 변색 재료(51)(도 8 참조)를 적용하기 위한 방법을 제공하며, 용이한 제거 및 분석을 가능하게 한다. 더욱이, 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 1a - 도 6 참조)는 시험 및/또는 모니터링될 복합 구조체(14)(도 8 참조), 또는 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 1a - 도 6 참조)가 궁극적으로 제거될 필요가 있는 구조체로의 일시적인 적용을 가능하게 한다. 또한, 개별적으로 분리되거나 세그먼트화된 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 8 참조)을 갖는 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 1a - 도 6 참조)는 다양한 분석 접근 방식들을 가능하게 한다. 또한, 개별적으로 분리되거나 세그먼트화된 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 8 참조)은 손상을 입을 수 있는 개개의 세그먼트들 또는 스트립들의 보다 용이한 유지보수를 가능하게 하고, 주어진 개개의 세그먼트 또는 스트립의 보다 용이한 오프라인 분석을 가능하게 한다. 다수의 세그먼트화된 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 8 참조)의 부가적인 이점은 주름지거나 찌그러짐 없이 윤곽 표면들 상으로의 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 1a - 도 6 참조)의 개선된 설치를 포함한다.
또한, 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 1a - 도 6 참조), 제거 가능 변색 증거 시스템(100)(도 8 - 도 10 참조) 및 방법(160)(도 12 참조)의 개시된 실시예들은, 서로 다른 미리 정해진 시간-온도 범위들(31)(도 8 참조)을 갖는 열변색 재료(54a)(도 8 참조) 또는 역학변색 재료(56a)(도 8 참조)가 시험 및 모니터링 도중 복합 구조체(14)(도 8 참조)가 노출되는 시간들(30)(도 8 참조) 및 온도들(26)(도 8 참조)의 모니터링 정밀도를 향상시키도록 서로 인접한 반복 배열(42a)(도 1a - 도 3b 참조) 또는 서로 인접하지 않는 반복 배열(42b)(도 5 참조)로 배치될 수 있게 한다. 또한, 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 1a - 도 6 참조)는 다수의 상이한 변색 프로브들(50)(도 8 참조)을 갖는 단일 아플리케에서 다중 감지를 가능하게 하는 다중 감지 아플리케(13)(도 8 참조)이며, 여기서 각각의 변색 프로브 타입은 개개의 변색 증거 기하학적 구성들(40)(도 8 참조)로 개별적으로 분리되거나 세그먼트화된다. 또한, 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 1a - 도 6 참조), 제거 가능 변색 증거 시스템(100)(도 8 - 도 10 참조) 및 방법(160)(도 12 참조)의 개시된 실시예들은 열 이벤트들(18)(도 8 참조), 예를 들어 고열, 또는 충격 이벤트들(20)(도 8 참조), 예를 들어 기계적 충격 응력과 같이 복합 구조체(14)(도 8 참조)가 겪게 되는 다양한 타입들의 가능한 문제들, 예를 들어, 열 또는 충격 손상을 검출하기 위한 표준화된 다수의 능력들을 갖는 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 1a - 도 6 참조)를 제공한다.
더욱이, 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 1a - 도 6 참조), 제거 가능 변색 증거 시스템(100)(도 8 - 도 10 참조) 및 방법(160)(도 12 참조)의 개시된 실시예들은, 용이하게 적용되고 제거되며, 항공기의 역추력 장치 내벽들에 대한 절연 블랭킷 구조의 시험, 및 항공기 엔진들, 보조 전력 유닛(APU: auxiliary power unit)들, 배터리들, 및 열 이벤트들(18)(도 8 참조) 또는 충격 이벤트들(20)(도 8 참조)을 겪을 수 있는 다른 하드웨어 또는 장비 주변의 시험과 같은 시험 프로그램에 의한 효과적인 사용을 위해 충분한 양들로 용이하게 제조될 수 있는 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)(도 1a - 도 6 참조)의 대규모 제작 및 빠른 설치를 가능하게 한다. 이는 항공기 비행 시험 도중 열 블랭킷 설치 및 평가의 개발 비용을 감소시킬 수 있다. 결국, 이는 역추력 장치들의 모든 향후 비행 시험들에서 비용 절감을 야기할 수 있다.
추가로, 제거 가능 변색 증거 조립체(10)(도 1a - 도 6 참조), 제거 가능 변색 증거 시스템(100)(도 8 - 도 10 참조) 및 방법(160)(도 12 참조)의 개시된 실시예들은, 비행 시험, 지상 시험 및/또는 운항 모니터링 도중의 항공 우주 산업 분야뿐만 아니라, 열적 및 기계적 충격 시험이 빈번하게 수행되는 자동차, 운송, 건설, 선박 건조 등과 같은 다른 산업들에도 사용될 수 있다.
추가로, 본 개시는 다음 조항들에 따른 실시예들을 포함한다:
조항 1. 복합 구조체의 표면 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들을 모니터링하기 위한 제거 가능 변색 증거 조립체는, 배열에서 폴리머 필름 층의 하나 또는 그보다 많은 부분들에 개별적으로 결합된 복수의 변색 증거 기하학적 구성들을 포함하며, 각각의 변색 증거 기하학적 구성은 접착 재료에 포함된 동일한 타입의 복수의 변색 프로브들을 포함하고, 복수의 변색 증거 기하학적 구성들 중 적어도 2개는 복합 구조체의 표면 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들 중 하나에 대한 상이한 감지 성능을 갖는 상이한 타입의 변색 프로브들을 가지며, 폴리머 필름 층 및 복수의 변색 증거 기하학적 구성들은, 복합 구조체의 표면에 직접적으로 그리고 연속적으로 제거 가능하게 적용되도록 구성되며, 복합 구조체의 표면 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들을 모니터링하도록 구성된 제거 가능 변색 증거 아플리케의 형태로 제거 가능 변색 증거 조립체를 형성한다.
조항 2. 조항 1의 제거 가능 변색 증거 조립체는 배면 필름 층 및 감압 접착제(PSA) 층을 더 포함하며, 배면 필름 층은 복수의 변색 증거 기하학적 구성들에 결합되고, 감압 접착제(PSA) 층은 배면 필름 층에 결합된다.
조항 3. 조항 1의 제거 가능 변색 증거 조립체에서, 폴리머 필름 층은 투명하고, 약 130°F(화씨 130도) 내지 약 500°F(화씨 500도)의 온도 범위에서 안정적인 고온 폴리머 필름 층을 포함한다.
조항 4. 조항 1의 제거 가능 변색 증거 조립체에서, 복수의 변색 증거 기하학적 구성들은 3개의 반복적인 변색 증거 기하학적 구성들을 포함하고, 3개의 반복적인 변색 증거 기하학적 구성들 각각은 상이한 타입들의 변색 프로브들을 갖는다.
조항 5. 조항 1의 제거 가능 변색 증거 조립체에서, 복수의 변색 증거 기하학적 구성들은 인접한 반복 배열로 폴리머 필름 층의 하나 또는 그보다 많은 부분들에 개별적으로 결합되고, 추가로, 각각의 변색 증거 기하학적 구성은 직사각형 스트립 및 정사각형 구성 중 하나를 포함하는 기하학적 구성을 갖는다.
조항 6. 조항 1의 제거 가능 변색 증거 조립체에서, 복수의 변색 프로브들은 열변색 프로브들 및 역학변색 프로브들 중 하나를 포함한다.
조항 7. 조항 1의 제거 가능 변색 증거 조립체에서, 접착 재료는 실리콘 접착제, 아크릴 접착제 및 에폭시 접착제 중 하나 이상을 포함하는 감압 접착제(PSA)를 포함한다.
조항 8. 조항 1의 제거 가능 변색 증거 조립체에서, 제거 가능 변색 증거 아플리케는 제거 가능 변색 증거 아플리케가 위에 적용되는 복합 구조체의 표면에 걸쳐 열 시험 측정들 및 충격 시험 측정들을 수행하도록 구성된 다중 감지 아플리케이고, 복합 구조물이 시험된 후, 제거 가능 변색 증거 아플리케는 분석을 위해 제거된다.
조항 9. 시험되고 모니터링될 복합 구조체의 표면 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들을 모니터링하기 위한 제거 가능 변색 증거 시스템은, 열 이벤트들 및 충격 이벤트들 중 하나에 대해 시험되고 모니터링될 표면을 갖는 복합 구조체; 시험되고 모니터링될 복합 구조체의 표면 위에 직접적으로 그리고 연속적으로 적용되는 제거 가능 변색 증거 아플리케를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체 ― 제거 가능 변색 증거 조립체는, 반복 배열로 폴리머 필름 층의 하나 또는 그보다 많은 부분들에 개별적으로 결합된 복수의 변색 증거 기하학적 구성들을 포함하며, 각각의 변색 증거 기하학적 구성은 접착 재료에 포함된 동일한 타입의 복수의 변색 프로브들을 포함하고, 복수의 변색 증거 기하학적 구성들 중 적어도 2개는 복합 구조체의 표면 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들 중 하나를 감지하기 위한 상이한 감지 성능을 갖는 상이한 타입의 변색 프로브들을 가짐 ―; 복합 구조체의 표면에 적용된 제거 가능 변색 증거 아플리케에서 복수의 변색 프로브들을 활성화하도록 구성된 광원 ― 각각의 상이한 타입의 변색 프로브는 서로 다른 미리 정해진 시간-온도 범위에서 형광을 발하도록 구성됨 ―; 광원에 대한 상이한 타입들의 변색 프로브들의 변색 반응의 하나 또는 그보다 많은 이미지들을 이미지화하고 기록하도록 구성된 이미징 디바이스 ― 변색 반응은 하나 또는 그보다 많은 색 변화들 및 하나 또는 그보다 많은 강도 변화들을 포함함 ―; 및 하나 또는 그보다 많은 이미지들을 처리 및 분석하여, 변색 반응을 기초로 복합 구조체의 표면 상에서, 미리 정해진 임계 온도보다 높은 온도들 및 미리 정해진 임계 충격보다 높은 충격들 중 하나를 겪은 영역들을 식별하도록 구성된 데이터 프로세서 시스템을 포함한다.
조항 10. 조항 9의 제거 가능 변색 증거 시스템에서, 제거 가능 변색 증거 조립체는 배면 필름 층 및 감압 접착제(PSA) 층을 더 포함하며, 배면 필름 층은 복수의 변색 증거 기하학적 구성들에 결합되고, 감압 접착제(PSA) 층은 배면 필름 층에 결합된다.
조항 11. 조항 9의 제거 가능 변색 증거 시스템에서, 복수의 변색 증거 기하학적 구성들은 3개의 반복적인 변색 증거 기하학적 구성들을 포함하고, 3개의 반복적인 변색 증거 기하학적 구성들 각각은 상이한 타입들의 변색 프로브들을 갖는다.
조항 12. 조항 9의 제거 가능 변색 증거 시스템에서, 광원은 자외선(UV) 광원, 발광 다이오드(LED) 광원 및 적외선(IR) 광원 중 하나를 포함하고, 추가로, 이미징 디바이스는 분광계를 포함하는 검출기, 및 디지털 카메라를 포함하는 카메라 중 하나를 포함한다.
조항 13. 조항 9의 제거 가능 변색 증거 시스템에서, 복합 구조체는 항공기 복합 구조체를 포함하고, 제거 가능 변색 증거 아플리케는 제거 가능 변색 증거 아플리케가 위에 적용되는 복합 구조체의 표면에 걸쳐 열 시험 측정들 및 충격 시험 측정들을 수행하도록 구성된 다중 감지 아플리케이고, 복합 구조물이 시험된 후, 제거 가능 변색 증거 아플리케는 분석을 위해 제거된다.
조항 14. 복합 구조체의 표면 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들을 모니터링하기 위해 제거 가능 변색 증거 시스템을 사용하는 방법은, 제거 가능 변색 증거 시스템을 제공하는 단계 ― 제거 가능 변색 증거 시스템은, 열 이벤트들 및 충격 이벤트들 중 하나에 대해 시험되고 모니터링될 표면을 갖는 복합 구조체; 배열에서 폴리머 필름 층의 하나 또는 그보다 많은 부분들에 개별적으로 결합된 복수의 변색 증거 기하학적 구성들을 갖는 제거 가능 변색 증거 아플리케를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체 ― 각각의 변색 증거 기하학적 구성은 접착 재료에 포함된 동일한 타입의 복수의 변색 프로브들을 포함하고, 복수의 변색 증거 기하학적 구성들 중 적어도 2개는 복합 구조체의 표면 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들 중 하나를 감지하기 위한 상이한 감지 성능을 갖는 상이한 타입의 변색 프로브들을 가짐 ―; 광원; 이미징 디바이스; 및 데이터 프로세서 시스템을 포함함 ―; 시험되고 모니터링될 복합 구조체의 표면 위에 직접적으로 그리고 연속적으로 제거 가능 변색 증거 아플리케를 적용하는 단계; 적용된 제거 가능 변색 증거 아플리케를 갖는 복합 구조체를 미리 정해진 시간 기간 동안 하나 또는 그보다 많은 온도들 및 하나 또는 그보다 많은 충격들 중 하나에 노출시킴으로써, 적용된 제거 가능 변색 증거 아플리케를 갖는 복합 구조체를 시험하는 단계; 광원에 대한 반응으로, 상이한 타입들의 변색 프로브들을 활성화하여 서로 다른 미리 정해진 시간-온도 범위들에서 형광을 발하도록 제거 가능 변색 증거 아플리케를 광원으로 조명하는 단계; 이미징 디바이스로 광원에 대한 상이한 타입들의 변색 프로브들의 변색 반응의 하나 또는 그보다 많은 이미지들을 획득하는 단계 ― 변색 반응은 하나 또는 그보다 많은 색 변화들 및 하나 또는 그보다 많은 강도 변화들을 포함함 ―; 및 변색 반응을 기초로 복합 구조체의 표면 상에서, 미리 정해진 임계 온도보다 높은 온도들 및 미리 정해진 임계 충격보다 높은 충격들 중 하나를 겪은 영역들을 식별하기 위해 데이터 프로세서 시스템을 사용하는 단계를 포함한다.
조항 15. 조항 14의 방법은, 적용된 제거 가능 변색 증거 아플리케를 갖는 복합 구조체를 시험한 후, 그리고 광원으로 조명하기 전에, 복합 구조체로부터 변색 증거 아플리케를 제거하는 단계를 더 포함한다.
조항 16. 조항 14의 방법에서, 제거 가능 변색 증거 시스템을 제공하는 단계는, 제거 가능 변색 증거 아플리케에 배면 필름 층 및 감압 접착제(PSA) 층을 제공하는 단계를 포함하며, 배면 필름 층은 복수의 변색 증거 기하학적 구성들에 결합되고, 감압 접착제(PSA) 층은 배면 필름 층에 결합된다.
조항 17. 조항 14의 방법에서, 제거 가능 변색 증거 시스템을 제공하는 단계는, 제거 가능 변색 증거 아플리케에 3개의 반복적인 변색 증거 기하학적 구성들을 제공하는 단계를 포함하며, 3개의 반복적인 변색 증거 기하학적 구성들 각각은 3개의 상이한 미리 정해진 시간-온도 범위들에서 형광을 발하도록 구성된 상이한 타입들의 변색 프로브들을 갖는다.
조항 18. 조항 14의 방법은 적용된 제거 가능 변색 증거 아플리케를 갖는 복합 구조체를 시험하기 전에, 복합 구조체에 부착된 하나 또는 그보다 많은 열전쌍들을 사용하여, 복합 구조체의 표면 위에 적용된 제거 가능 변색 증거 아플리케에서 복수의 변색 프로브들의 교정을 수행하는 단계를 더 포함한다.
조항 19. 조항 14의 방법에서, 적용된 제거 가능 변색 증거 아플리케를 갖는 복합 구조체를 시험하는 단계는 비행 시험, 열 시험 및 충격 시험 중 하나를 포함하는 시험을 수행함으로써 항공기 복합 구조체를 시험하는 단계를 포함한다.
조항 20. 복합 구조체의 표면 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들을 모니터링하기 위한 제거 가능 변색 증거 조립체를 제조하는 방법은, 개별 변색 증거 기하학적 구성들을 형성하기 위해 복수의 변색 프로브들을 접착 재료와 혼합하는 단계 ― 복수의 변색 프로브들은 적어도 제 1 시리즈의 변색 프로브들, 제 2 시리즈의 변색 프로브들 및 제 3 시리즈의 변색 프로브들을 포함함 ―; 다수의 제거 가능 변색 증거 조립체들을 형성하기 위해 변색 증거 기하학적 구성들 각각의 위에 폴리머 필름 층을 적용하는 단계; 제거 가능 변색 증거 조립체들 각각을 다수의 개별 직사각형 스트립들로 분할하는 단계; 직사각형 스트립들을 인접한 반복 배열로 배면 필름 층 위에 적용하는 단계; 및 복합 구조체의 표면 위에 적용하도록 구성된 제거 가능 변색 증거 아플리케를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체를 형성하기 위해, 부착된 변색 증거 기하학적 구성들 및 폴리머 필름 층들을 갖는 배면 필름 층에 감압 접착제(PSA) 층을 적용하는 단계를 포함한다.
조항 21. 조항 20의 방법에서, 개별 변색 증거 기하학적 구성들을 형성하기 위해 복수의 변색 프로브들을 접착 재료와 혼합하는 단계는, 제 1 시리즈의 변색 프로브들, 제 2 시리즈의 변색 프로브들 및 제 3 시리즈의 변색 프로브들 각각을, 미리 정해진 임계 온도를 초과하는 온도 및 미리 정해진 임계 충격을 초과하는 충격 중 하나에 대한 노출에 의해 활성화하도록 맞추는 단계를 포함한다.
조항 22. 조항 20의 방법에서, 제거 가능 변색 증거 조립체들 각각을 다수의 개별 직사각형 스트립들로 분할하는 단계는, 제거 가능 변색 증거 조립체들 각각을 약 0.5 인치 또는 또는 그 초과의 폭을 갖는 다수의 개별 직사각형 스트립들로 절단하는 단계를 포함한다.
조항 23. 조항 20의 방법에서, 직사각형 스트립들을 인접한 반복 배열로 배면 필름 층 위에 적용하는 단계는, 약 130°F 내지 약 500°F의 온도 범위에서 안정적인 폴리머 필름 층을 포함하는 배면 필름 층 위에 직사각형 스트립들을 적용하는 단계를 포함한다.
조항 24. 조항 20의 방법에서, 제거 가능 변색 증거 조립체를 형성하기 위해 배면 필름 층에 감압 접착제(PSA) 층을 적용하는 단계는, 제거 가능 변색 증거 아플리케를 테이프 형태로 형성하는 단계를 포함한다.
본 개시의 많은 변형들 및 다른 실시예들은 전술한 설명들 및 연관된 도면들에 제시된 교시들의 이점을 갖는 본 개시와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 생각이 떠오를 것이다. 본 명세서에서 설명한 실시예들은 예시로 여겨지며 본 개시를 한정하거나 총망라하는 것으로 의도되지 않는다. 본 명세서에서 특정 용어들이 이용되지만, 이들은 한정의 목적이 아닌 일반적이고 기술적인 의미로만 사용된다.

Claims (12)

  1. 복합 구조체(14)의 표면(16) 상의 열 이벤트들(18) 및 충격 이벤트들(20)을 모니터링하기 위한 제거 가능 변색 증거(chromatic witness) 조립체(10)로서,
    배열(42)에서 폴리머 필름 층(32)의 하나 또는 그보다 많은 부분들(36)에 개별적으로 결합된 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)을 포함하며,
    각각의 변색 증거 기하학적 구성(40)은 접착 재료(58)에 포함된 동일한 타입(48a)의 복수의 변색 프로브들(50)을 포함하며, 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40) 중 적어도 2개는 상기 복합 구조체(14)의 표면(16) 상의 열 이벤트들(18) 및 충격 이벤트들(20) 중 하나에 대한 상이한 감지 성능(52)을 갖는 상이한 타입(48b)의 변색 프로브들(50)을 갖고,
    상기 폴리머 필름 층(32) 및 상기 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)은, 상기 복합 구조체(14)의 표면(16)에 직접적으로 그리고 연속적으로 제거 가능하게 적용되도록 구성되며, 상기 복합 구조체(14)의 표면(16) 상의 열 이벤트들(18) 및 충격 이벤트들(20)을 모니터링하도록 구성된 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)의 형태로 상기 제거 가능 변색 증거 조립체(10)를 형성하는,
    복합 구조체(14)의 표면(16) 상의 열 이벤트들(18) 및 충격 이벤트들(20)을 모니터링하기 위한 제거 가능 변색 증거 조립체(10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    배면 필름 층(60) 및 감압 접착제(PSA: pressure sensitive adhesive) 층(70)을 더 포함하며, 상기 배면 필름 층(60)은 상기 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)에 결합되고, 상기 감압 접착제(PSA) 층(70)은 상기 배면 필름 층(60)에 결합되는,
    복합 구조체(14)의 표면(16) 상의 열 이벤트들(18) 및 충격 이벤트들(20)을 모니터링하기 위한 제거 가능 변색 증거 조립체(10).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 폴리머 필름 층(32)은 투명하고, 약 130°F(화씨 130도) 내지 약 500°F(화씨 500도)의 온도 범위에서 안정적인 고온 폴리머 필름 층(32a)을 포함하는,
    복합 구조체(14)의 표면(16) 상의 열 이벤트들(18) 및 충격 이벤트들(20)을 모니터링하기 위한 제거 가능 변색 증거 조립체(10).
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)은 인접한 반복 배열(42a)로 상기 폴리머 필름 층(32)의 하나 또는 그보다 많은 부분들(36)에 개별적으로 결합되고,
    추가로, 각각의 변색 증거 기하학적 구성(40)은 직사각형 스트립(44a) 및 정사각형 구성(44b) 중 하나를 포함하는 기하학적 구성(44)을 갖는,
    복합 구조체(14)의 표면(16) 상의 열 이벤트들(18) 및 충격 이벤트들(20)을 모니터링하기 위한 제거 가능 변색 증거 조립체(10).
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 변색 프로브들(50)은 열변색 프로브들(54) 및 역학변색 프로브들(56) 중 하나를 포함하는,
    복합 구조체(14)의 표면(16) 상의 열 이벤트들(18) 및 충격 이벤트들(20)을 모니터링하기 위한 제거 가능 변색 증거 조립체(10).
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)는 상기 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)가 위에 적용되는 상기 복합 구조체(14)의 표면(16)에 걸쳐 열 시험 측정들(18a) 및 충격 시험 측정들(20a)을 수행하도록 구성된 다중 감지 아플리케(13)이고,
    상기 복합 구조물(14)이 시험된 후, 상기 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)는 분석을 위해 제거되는,
    복합 구조체(14)의 표면(16) 상의 열 이벤트들(18) 및 충격 이벤트들(20)을 모니터링하기 위한 제거 가능 변색 증거 조립체(10).
  7. 복합 구조체(14)의 표면(16) 상의 열 이벤트들(18) 및 충격 이벤트들(20)을 모니터링하기 위해 제거 가능 변색 증거 시스템(100)을 사용하는 방법(160)으로서,
    상기 제거 가능 변색 증거 시스템(100)을 제공하는 단계(162) ― 상기 제거 가능 변색 증거 시스템(100)은,
    열 이벤트들(18) 및 충격 이벤트들(20) 중 하나에 대해 시험되고 모니터링될 표면(16)을 갖는 복합 구조체(14);
    배열(42)에서 폴리머 필름 층(32)의 하나 또는 그보다 많은 부분들(36)에 개별적으로 결합된 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)을 갖는 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)를 포함하는 제거 가능 변색 증거 조립체(10) ― 각각의 변색 증거 기하학적 구성(40)은 접착 재료(58)에 포함된 동일한 타입(48a)의 복수의 변색 프로브들(50)을 포함하고, 상기 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40) 중 적어도 2개는 상기 복합 구조체(14)의 표면(16) 상의 열 이벤트들(18) 및 충격 이벤트들(20) 중 하나를 감지하기 위한 상이한 감지 성능(52)을 갖는 상이한 타입(48b)의 변색 프로브들(50)을 가짐 ―;
    광원(96);
    이미징 디바이스(106); 및
    데이터 프로세서 시스템(110)을 포함함 ―;
    시험되고 모니터링될 상기 복합 구조체(14)의 표면(16) 위에 직접적으로 그리고 연속적으로 상기 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)를 적용하는 단계(164);
    적용된 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)를 갖는 상기 복합 구조체(14)를 미리 정해진 시간 기간(30a) 동안 하나 또는 그보다 많은 온도들(26) 및 하나 또는 그보다 많은 충격들(28) 중 하나에 노출시킴으로써, 상기 적용된 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)를 갖는 상기 복합 구조체(14)를 시험하는 단계(166);
    상기 광원(96)에 대한 반응으로, 상이한 타입들(48b)의 변색 프로브들(50)을 활성화하여 서로 다른 미리 정해진 시간-온도 범위들(31)에서 형광을 발하도록 상기 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)를 상기 광원(96)으로 조명하는 단계(170);
    상기 이미징 디바이스(106)로 상기 광원(96)에 대한 상기 상이한 타입들(48b)의 변색 프로브들(50)의 변색 반응(22)의 하나 또는 그보다 많은 이미지들(104)을 획득하는 단계(172) ― 상기 변색 반응(22)은 하나 또는 그보다 많은 색 변화들(24) 및 하나 또는 그보다 많은 강도 변화들(25)을 포함함 ―; 및
    상기 변색 반응(22)을 기초로 상기 복합 구조체(14)의 표면(16) 상에서, 미리 정해진 임계 온도(26a)보다 높은 온도들(26) 및 미리 정해진 임계 충격(28a)보다 높은 충격들(28) 중 하나를 겪은 영역들(102)을 식별하기 위해 상기 데이터 프로세서 시스템(110)을 사용하는 단계(174)를 포함하는,
    복합 구조체(14)의 표면(16) 상의 열 이벤트들(18) 및 충격 이벤트들(20)을 모니터링하기 위해 제거 가능 변색 증거 시스템(100)을 사용하는 방법(160).
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 적용된 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)를 갖는 상기 복합 구조체(14)를 시험하는 단계(166) 이후, 그리고 상기 광원(96)으로 조명하는 단계(170) 전에, 상기 복합 구조체(14)로부터 상기 변색 증거 아플리케(12)를 제거하는 단계(168)를 더 포함하는,
    복합 구조체(14)의 표면(16) 상의 열 이벤트들(18) 및 충격 이벤트들(20)을 모니터링하기 위해 제거 가능 변색 증거 시스템(100)을 사용하는 방법(160).
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 제거 가능 변색 증거 시스템(100)을 제공하는 단계(162)는, 상기 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)에 배면 필름 층(60) 및 감압 접착제(PSA) 층(70)을 제공하는 단계를 포함하며,
    상기 배면 필름 층(60)은 상기 복수의 변색 증거 기하학적 구성들(40)에 결합되고, 상기 감압 접착제(PSA) 층(70)은 상기 배면 필름 층(60)에 결합되는,
    복합 구조체(14)의 표면(16) 상의 열 이벤트들(18) 및 충격 이벤트들(20)을 모니터링하기 위해 제거 가능 변색 증거 시스템(100)을 사용하는 방법(160).
  10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 제거 가능 변색 증거 시스템(100)을 제공하는 단계(162)는, 상기 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)에 3개의 반복적인 변색 증거 기하학적 구성들(40d)을 제공하는 단계를 포함하며,
    상기 3개의 반복적인 변색 증거 기하학적 구성들(40d) 각각은 3개의 상이한 미리 정해진 시간-온도 범위들(31)에서 형광을 발하도록 구성된 상이한 타입들(48b)의 변색 프로브들(50)을 갖는,
    복합 구조체(14)의 표면(16) 상의 열 이벤트들(18) 및 충격 이벤트들(20)을 모니터링하기 위해 제거 가능 변색 증거 시스템(100)을 사용하는 방법(160).
  11. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 적용된 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)를 갖는 상기 복합 구조체(14)를 시험하는 단계(166) 전에, 상기 복합 구조체(14)에 부착된 하나 또는 그보다 많은 열전쌍들(154)을 사용하여, 상기 복합 구조체(14)의 표면(16) 위에 적용된 상기 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)에서 상기 복수의 변색 프로브들(50)의 교정(152)을 수행하는 단계를 더 포함하는,
    복합 구조체(14)의 표면(16) 상의 열 이벤트들(18) 및 충격 이벤트들(20)을 모니터링하기 위해 제거 가능 변색 증거 시스템(100)을 사용하는 방법(160).
  12. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 적용된 제거 가능 변색 증거 아플리케(12)를 갖는 상기 복합 구조체(14)를 시험하는 단계(166)는 비행 시험(156a), 열 시험(156b) 및 충격 시험(156c) 중 하나를 포함하는 시험(156)을 수행함으로써 항공기 복합 구조체(14a)를 시험하는 단계를 포함하는,
    복합 구조체(14)의 표면(16) 상의 열 이벤트들(18) 및 충격 이벤트들(20)을 모니터링하기 위해 제거 가능 변색 증거 시스템(100)을 사용하는 방법(160).
KR1020170099781A 2016-08-08 2017-08-07 복합 구조체 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들을 모니터링하기 위한 제거 가능 변색 증거 조립체, 시스템 및 방법 KR102372886B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/231,691 US10024792B2 (en) 2016-08-08 2016-08-08 Removable chromatic witness assembly, system, and method to monitor thermal events and impact events on a composite structure
US15/231,691 2016-08-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180016959A true KR20180016959A (ko) 2018-02-20
KR102372886B1 KR102372886B1 (ko) 2022-03-08

Family

ID=61069332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170099781A KR102372886B1 (ko) 2016-08-08 2017-08-07 복합 구조체 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들을 모니터링하기 위한 제거 가능 변색 증거 조립체, 시스템 및 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10024792B2 (ko)
JP (1) JP7002219B2 (ko)
KR (1) KR102372886B1 (ko)
CN (1) CN107703067A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10855009B2 (en) 2018-12-07 2020-12-01 Jmj Korea Co., Ltd. Press-fit pin, semiconductor package having the same and method for manufacturing the press-fit pin

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10352777B2 (en) * 2015-01-07 2019-07-16 The Boeing Company Systems and methods for monitoring temperatures of batteries
US10184840B2 (en) 2015-01-07 2019-01-22 The Boeing Company Portable device for quantifying thermochromatic coating signatures
US10539473B2 (en) * 2016-08-08 2020-01-21 The Boeing Company Systems for monitoring the environmental history of a component
US10781753B2 (en) * 2017-04-28 2020-09-22 The Boeing Company Multi-layer thermal insulator apparatus and methods
US10871405B2 (en) * 2017-05-30 2020-12-22 The Boeing Company Indicator device and method
US10228237B2 (en) * 2017-07-12 2019-03-12 The Boeing Company Non-destructive optical method for determining minimum bond strength and proving bond efficacy

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013164298A (ja) * 2012-02-09 2013-08-22 Japan Aerospace Exploration Agency 表面圧力場および温度場計測用孔付き感圧感温塗料シート
US8720278B1 (en) * 2011-05-05 2014-05-13 The Boeing Company Method of detecting inconsistencies in composite structures and stress sensitive coatings used therein
US20140328369A1 (en) * 2013-05-01 2014-11-06 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Detection of thermal damage of composites using molecular probes
JP2015520850A (ja) * 2012-05-11 2015-07-23 テンプタイム コーポレーション デュアル機能ヒートインジケータ及び製造方法
JP2016503491A (ja) * 2012-10-16 2016-02-04 メジャメント スペシャリティーズ， インコーポレイテッド 補強された可撓性の温度センサ

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4215275A (en) * 1977-12-07 1980-07-29 Luxtron Corporation Optical temperature measurement technique utilizing phosphors
BR9705156A (pt) 1996-10-25 2000-01-04 Massachusetts Inst Technology Processo e sistema de fabricar um componente que consiste em partes constituìdas de diferentes materiais
US8717854B2 (en) * 2002-12-13 2014-05-06 Vision Works Ip Corporation Environment dependent—temperature independent color changing label
US20040151978A1 (en) 2003-01-30 2004-08-05 Huang Wen C. Method and apparatus for direct-write of functional materials with a controlled orientation
US8402832B2 (en) 2007-03-12 2013-03-26 Volk Enterprises, Inc. Physical/chemical uniform pressure indicating constructs including chemistries, films and devices configurations
US20100126273A1 (en) 2008-11-25 2010-05-27 New Jersey Institute Of Technology Flexible impact sensors and methods of making same
CN101900685A (zh) * 2010-06-12 2010-12-01 北京联合大学 一种微生物型时间-温度指示卡的制作方法
GB201015336D0 (en) * 2010-09-15 2010-10-27 Rolls Royce Plc A strain indicator for a gas turbine engine component
US8691383B2 (en) 2011-03-01 2014-04-08 The Boeing Company Blunt impact indicator tape and method
US9085052B1 (en) 2011-05-05 2015-07-21 The Boeing Company Structural repair having optical witness and method of monitoring repair performance
US8833037B2 (en) 2012-04-05 2014-09-16 Carlisle Intangible Company Single ply roofing membranes with multifunctional biodegradable release liner
US9372177B2 (en) * 2013-03-15 2016-06-21 The Boeing Company Method and system for detecting exposure of composites to high-temperature
JP2014229657A (ja) 2013-05-20 2014-12-08 富士電機株式会社 太陽電池セル
US9970833B2 (en) 2014-04-23 2018-05-15 The Boeing Company Witness material and method for monitoring the environmental history of an object
US10768128B2 (en) 2014-07-22 2020-09-08 The Boeing Company Systems and methods of monitoring a thermal protection system
US10101287B2 (en) 2014-11-26 2018-10-16 The Boeing Company Chromatic witness for thermal mapping and certification of heat blankets
US10184840B2 (en) 2015-01-07 2019-01-22 The Boeing Company Portable device for quantifying thermochromatic coating signatures
US10352777B2 (en) 2015-01-07 2019-07-16 The Boeing Company Systems and methods for monitoring temperatures of batteries

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8720278B1 (en) * 2011-05-05 2014-05-13 The Boeing Company Method of detecting inconsistencies in composite structures and stress sensitive coatings used therein
JP2013164298A (ja) * 2012-02-09 2013-08-22 Japan Aerospace Exploration Agency 表面圧力場および温度場計測用孔付き感圧感温塗料シート
JP2015520850A (ja) * 2012-05-11 2015-07-23 テンプタイム コーポレーション デュアル機能ヒートインジケータ及び製造方法
JP2016503491A (ja) * 2012-10-16 2016-02-04 メジャメント スペシャリティーズ， インコーポレイテッド 補強された可撓性の温度センサ
US20140328369A1 (en) * 2013-05-01 2014-11-06 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Detection of thermal damage of composites using molecular probes

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10855009B2 (en) 2018-12-07 2020-12-01 Jmj Korea Co., Ltd. Press-fit pin, semiconductor package having the same and method for manufacturing the press-fit pin

Also Published As

Publication number Publication date
US20180038792A1 (en) 2018-02-08
JP2018048995A (ja) 2018-03-29
CN107703067A (zh) 2018-02-16
KR102372886B1 (ko) 2022-03-08
US10024792B2 (en) 2018-07-17
JP7002219B2 (ja) 2022-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20180016959A (ko) 복합 구조체 상의 열 이벤트들 및 충격 이벤트들을 모니터링하기 위한 제거 가능 변색 증거 조립체, 시스템 및 방법
US9931827B2 (en) Structural repair having optical witness and method of monitoring repair performance
US8720278B1 (en) Method of detecting inconsistencies in composite structures and stress sensitive coatings used therein
US7925452B2 (en) Method and apparatus for nondestructive corrosion detection using quantum dots
EP2431156B1 (en) Multi-ferroic structural health monitoring systems and methods
US7553070B2 (en) Infrared NDI for detecting shallow irregularities
McKenzie et al. Optical fibre sensors for health monitoring of bonded repair systems
Tserpes et al. Strain and damage monitoring in CFRP fuselage panels using fiber Bragg grating sensors. Part I: Design, manufacturing and impact testing
CN106017721B (zh) 使用热色鉴定组件监测复合结构的热环境的系统和方法
US9255853B2 (en) Non-contact strain sensing of objects by use of single-walled carbon nanotubes
US6650405B2 (en) Method for detecting stress and strain
Goossens et al. A global assessment of barely visible impact damage for CFRP sub-components with FBG-based sensors
Sulejmani et al. Disbond monitoring in adhesive joints using shear stress optical fiber sensors
Holmes Analysis of radiometric, lifetime and fluorescent lifetime imaging for pressure sensitive paint
Datta et al. Damage detection in composite aircraft wing-like test-box using distributed fiber optic sensors
EP2343531A1 (en) Method of predicting thermal or chemical effect in a coated or painted composite material
US8835854B2 (en) Method and device for IR spectroscopy measurements with fiber optic needle probe
Tsutsui et al. Impact damage detection system using small-diameter optical-fiber sensors embedded in CFRP laminate structures
Takeda Fiber optic sensor-based SHM technologies for aerospace applications in Japan
US10871405B2 (en) Indicator device and method
JP2013164298A (ja) 表面圧力場および温度場計測用孔付き感圧感温塗料シート
Shin Non-destructive Inspection in Adhesively Bonded Joints using Pulsed Phase Thermography.
US20240167907A1 (en) Apparatus, systems, and methods for leak detection
Yari et al. Aircraft structural-health monitoring using optical fiber distributed BOTDR sensors
Habel et al. Calibration facility for quality certification of surface-attached fiber optic and electrical strain sensors

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant