TWI472759B - 纖維布料之膠層缺陷點檢測方法 - Google Patents

纖維布料之膠層缺陷點檢測方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI472759B
TWI472759B TW101142389A TW101142389A TWI472759B TW I472759 B TWI472759 B TW I472759B TW 101142389 A TW101142389 A TW 101142389A TW 101142389 A TW101142389 A TW 101142389A TW I472759 B TWI472759 B TW I472759B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
fiber cloth
defect
detecting
rubber layer
defect point
Prior art date
Application number
TW101142389A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201418704A (zh
Inventor
Yu Chiang Lin
Original Assignee
Taiwan Power Testing Technology Co Ltd
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 Taiwan Power Testing Technology Co Ltd filed Critical Taiwan Power Testing Technology Co Ltd
Priority to TW101142389A priority Critical patent/TWI472759B/zh
Priority to US13/739,551 priority patent/US20140130599A1/en
Publication of TW201418704A publication Critical patent/TW201418704A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI472759B publication Critical patent/TWI472759B/zh

Links

Classifications

    • 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
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/07—Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
    • 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
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
    • 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
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/28—Details, e.g. general constructional or apparatus details providing acoustic coupling, e.g. water
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/36—Textiles
    • G01N33/367—Fabric or woven textiles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/10—Number of transducers
    • G01N2291/105—Number of transducers two or more emitters, two or more receivers

Description

纖維布料之膠層缺陷點檢測方法
本發明係關於一種纖維布料檢測方法，特別是關於一種檢測膠層缺陷點的纖維布料檢測方法。
纖維布料的應用層面既深且廣，足以影響人們之各個生活面，從衣物、設備外殼表面、甚至建築材料，都有利用到纖維布料。而這些利用到纖維布料的物件之品質與纖維布料之性質息息相關，所以我們通常會對於纖維布料做檢測，以挑選出適用的纖維布料作為使用。
纖維布料通常經過上膠、黏合的製造過程，以使纖維布料之成品堅硬而不塌軟，或使纖維布料之成品為多層的纖維布料而增加其厚度或強度。纖維布料之成品於其上膠、黏合之膠層的缺陷點表示纖維布料為具有上膠不良、黏合不佳、膠層氣點、膠品質不佳、膠層間搭合不良、或膠層間剝離等狀況之成品，並進一步可能會降低纖維布料的強度、剛性、彈性等性質。
習知的纖維布料檢測方法包括拉伸強度檢測、拉伸剛性檢測、拉伸彈性檢測、彎曲強度檢測等。這些檢測雖然能夠檢測纖維布料之強度、剛性、彈性等性質，然而卻無法檢知纖維布料之成品中的膠層缺陷點之情況。
纖維布料的膠層缺陷點與製造過程有關，而習知的纖維布料檢測方法只能針對一部份的且非後續用於製造的纖維做檢測，以作為製造所用的纖維之成品的評 估依據，所以纖維布料的膠層缺陷點情況並無法利用習知的纖維布料之檢測方法作出準確地判斷評估。
緣此，本發明之目的即是提供一種纖維布料之膠層缺陷點檢測方法，對於纖維布料成品之膠層缺陷點作出判斷評估，以改善習知技術的問題。
本發明為解決習知技術之問題所採用之技術手段為一種纖維布料之膠層缺陷點檢測方法，包括下列步驟：(a)將一纖維布料予以延展設置；(b)以超音波感測方式將二個超音波探頭分別於纖維布料之上表面及下表面而藉由該超音波探頭所發出的超音波對該纖維布料之上表面及下表面作同步感測，以感測纖維布料之一膠層中的缺陷點；以及(c)將二個超音波探頭所感測之資料予以分析而得到缺陷點於纖維布料中之情況。
在本發明的一實施例中，纖維布料包括一碳纖維布料。
在本發明的一實施例中，步驟(b)包括移動纖維布料的位置之步驟，以使纖維布料相對於二個超音波探頭而位移。
在本發明的一實施例中，步驟(b)包括移動二個超音波探頭的位置之步驟，以使二個超音波探頭相對於纖維布料而位移感測。
在本發明的一實施例中，纖維布料為以塗膠而黏合的多層纖維布料。
在本發明的一實施例中，步驟(a)前更包括檢測多層纖維布料之各層厚度之步驟。
在本發明的一實施例中，超音波探頭面向纖維布料之一側具有一壓克力構件。
在本發明的一實施例中，步驟(b)後更包括在缺陷點於纖維布料中之情況超過一基準值時判斷纖維布料為不良品之步驟。
在本發明的一實施例中，步驟(b)後更包括依據缺陷點於纖維布料中之情況予以進行處理而形成一纖維布料檢測地圖之步驟。
在本發明的一實施例中，步驟(b)後更包括依據缺陷點於纖維布料中之情況在纖維布料檢測地圖標定一問題區域之步驟。
經由本發明所採用之技術手段，纖維布料之膠層缺陷點可利用超音波感測方式檢知出，且藉由分析及比對而可得知諸如其缺陷點之深度、形狀、大小、數量、及層別等。藉此可用非破壞性的方式檢測纖維布料成品，提高纖維布料的檢測精度，以進一步用於提升製造良率。本發明所提供的檢測方法不僅效果良好，且易於實施，相當適合應用於纖維布料。
本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及附呈圖式作進一步之說明。
參閱第1圖所示，其係顯示本發明之一實施例之纖維布料之膠層缺陷點檢測方法之流程圖。並配合第2圖至第6圖對本發明之纖維布料之膠層缺陷點檢測方法作一說明如下。
本發明所提供之纖維布料之膠層缺陷點檢測方法係用於檢測一纖維布料1，纖維布料之膠層缺陷點檢測方法可應用於一檢測系統中，檢測系統包括二個超音波探頭2a、2b、二個壓克力構件3a、3b、及一分析機構4。 纖維布料之膠層缺陷點檢測方法包括下列步驟：將一纖維布料予以延展設置(步驟S10)；以超音波感測方式將二個超音波探頭分別於纖維布料之上表面及下表面而藉由該超音波探頭所發出的超音波對該纖維布料之上表面及下表面作同步感測，以感測纖維布料之一膠層中的缺陷點(步驟S20)；以及將二個超音波探頭所感測之資料予以分析而得到缺陷點於纖維布料中之情況(步驟S30)。
為了更為簡明地瞭解缺陷點之情況，在較佳的實施例中，步驟S30之後更包括在缺陷點於纖維布料中之情況超過一基準值時判斷纖維布料為不良品之步驟(步驟S40)，及依據缺陷點於纖維布料中之情況予以進行處理而形成一纖維布料檢測地圖之步驟(步驟S50)，以及依據缺陷點於纖維布料中之情況在纖維布料檢測地圖標定一問題區域之步驟(步驟S60)。
如第2圖所示。首先，將纖維布料1予以延展設置(步驟S10)。在本實施例中，纖維布料1為以塗膠而黏合的多層纖維布料，纖維布料1包括二個碳纖維布料11、12。纖維布料11與碳纖維布料12之間塗佈有一膠層13，而使碳纖維布料11與碳纖維布料12相互黏合。此外，為了保護纖維布料1之外表面並使纖維布料1堅硬而不塌軟，碳纖維布料11之上表面111塗佈有一膠層14，而碳纖維布料12之下表面121塗佈有一膠層15(如第3圖所示)。
然後，以超音波感測方式將二個超音波探頭2a、2b分別於纖維布料1之上表面16及下表面17同步感測，以感測纖維布料1之膠層13、14、15中的缺陷點(步驟S20)。由於纖維布料1係為一極薄之布料，使 得超音波探頭2a、2b所發出的超音波之傳遞深度與纖維布料1的厚度不相匹配，因而降低了感測的精確度。為了增加感測的精確度，在本實施例中，超音波探頭2a、2b面向纖維布料1之一側分別具有一壓克力構件3a、3b，以藉由增加超音波探頭2a、2b所發出之超音波傳遞至纖維布料1之距離，而調整超音波傳遞深度與纖維布料厚度的匹配程度。在本實施例中，壓克力構件3a、3b之厚度為50mm(公厘)至100mm(公厘)之間。
在本實施例中，超音波探頭2a、2b為沿著纖維布料1之長度方向D1移動，以使二個超音波探頭2a、2b相對於纖維布料1而位移，並感測全部長度之纖維布料1。另外，在纖維布料1之長度較長的情況中，係以移動纖維布料1的位置的方式，以使纖維布料1相對於二個超音波探頭2a、2b而位移，(如第6圖所示)，纖維布料1為沿一導送路徑P1位移通過超音波探頭2a、2b所發出之超音波所傳遞之區域。一拉引機構5沿著導送路徑P1(導送路徑P1之方向即相反於第2圖中之長度方向D1)拉引纖維布料1，使纖維布料1位移而通過超音波探頭2a、2b所發出之超音波所傳遞之區域。拉引機構5具一捲動軸51，以一旋轉方向R1旋轉而拉引纖維布料1並收捲纖維布料1之一端。藉由拉引機構5使超音波探頭2a、2b與纖維布料1具有相對運動，因此超音波探頭2a、2b之位置可為固定而不必如第2圖之超音波探頭沿著纖維布料之長度方向位移。
並且，將二個超音波探頭2a、2b所感測之資料予以分析而得到缺陷點於纖維布料1中之情況(步驟S30)。超音波探頭2a、2b連接分析機構4，而超音波探頭2a、2b所感測之資料會傳輸至分析機構4中，分 析機構4依據該感測資料分析而得到缺陷點於纖維布料中1之情況。其中，該感測資料包括有缺陷點於纖維布料中的深度、形狀及大小等。
其中於第6圖中，缺陷點相對於纖維布料1之橫向位置關係(即於纖維布料1之長度方向D1之位置關係)依據纖維布料1於導送路徑P1之位置而判斷，而纖維布料1於導送路徑P1之位置可根據拉引機構5之拉引速度(在本實施例中為捲動軸51之角速度乘以捲動軸51之半徑)而推斷出。
在本實施例中，步驟S10前更包括檢測多層纖維布料1之各層厚度之步驟。而分析機構4藉由比對感測資料中缺陷點於纖維布料中1之深度與多層纖維布料1之各層厚度，而可明確檢知缺陷點於多層纖維布料1中所發生之層別。
此外，於步驟S30之後，在本實施例中，分析機構4預設有一基準值。分析機構4在缺陷點於纖維布料1中之情況超過基準值時判斷纖維布料1為不良品(步驟S40)，例如，缺陷點的數量超過基準值十個，或缺陷點的總體積超過基準值一立方公分。再者，分析機構4還可依據缺陷點於纖維布料中之情況予以進行處理而形成一纖維布料檢測地圖M，而可經由地圖M明顯地看到缺陷點B，如第4圖所示(步驟S50)。並且，分析機構4依據缺陷點B於纖維布料1中之情況在纖維布料檢測地圖M標定一問題區域A，如第5圖所示(步驟S60)。藉由分析機構4的輔助，更為直接地看出缺陷點問題較為嚴重的區域。
超音波屬於機械波，是一種共振性壓力波，和電磁波不同的是，其無法在真空中傳導。所以必須經過介 質作為導體。由於超音波在水中的衰退極低，而在空氣中的反射極高。所以，在較佳的實施例中，本發明係利用一升降裝置6夾持固定纖維布料1而移動纖維布料1，以使纖維布料1浸泡於注有水的一水箱7中(如第7圖所示)。或是利用一供水裝置8，經由一輸水管81供給水分至壓克力構件3a、3b與纖維布料1之間的一含水構件9，例如含水布料(如第8圖所示)。藉此以水作為傳導超音波的介質，而克服超音波於空氣中傳導不良的問題，而可獲得清晰完整的檢測影像。
以上之敘述僅為本發明之較佳實施例說明，凡精於此項技藝者當可依據上述之說明而作其它種種之改良，惟這些改變仍屬於本發明之發明精神及以下所界定之專利範圍中。
1‧‧‧纖維布料
11‧‧‧碳纖維布料
111‧‧‧上表面
12‧‧‧碳纖維布料
121‧‧‧下表面
13、14、15‧‧‧膠層
16‧‧‧上表面
17‧‧‧下表面
2a、2b‧‧‧超音波探頭
3a、3b‧‧‧壓克力構件
4‧‧‧分析機構
5‧‧‧拉引機構
51‧‧‧捲動軸
6‧‧‧升降裝置
7‧‧‧水箱
8‧‧‧供水裝置
81‧‧‧輸水管
9‧‧‧含水構件
A‧‧‧問題區域
B‧‧‧缺陷點
D1‧‧‧長度方向
M‧‧‧檢測地圖
P1‧‧‧導送路徑
R1‧‧‧旋轉方向
第1圖係顯示本發明之一實施例之纖維布料之膠層缺陷點檢測方法之流程圖。
第2圖係顯示本發明之一實施例之纖維布料之膠層缺陷點檢測方法所應用之檢測系統之示意圖。
第3圖係顯示本發明之一實施例之纖維布料之示意圖。
第4圖係顯示本發明之一實施例之纖維布料之膠層缺陷點檢測方法之纖維布料檢測地圖之示意圖之一。
第5圖係顯示本發明之一實施例之纖維布料之膠層缺陷點檢測方法之纖維布料檢測地圖之示意圖之二。
第6圖係顯示本發明之另一實施例之纖維布料之膠層缺陷點檢測方法所應用之檢測系統之示意圖之一。
第7圖係顯示本發明之另一實施例之纖維布料之膠層缺陷點檢測方法所應用之檢測系統之示意圖之二。
第8圖係顯示本發明之另一實施例之纖維布料之膠層 缺陷點檢測方法所應用之檢測系統之示意圖之三。

Claims (10)

  1. 一種纖維布料之膠層缺陷點檢測方法，包括下列步驟：(a)將一纖維布料予以延展設置；(b)以超音波感測方式將二個超音波探頭分別於該纖維布料之上表面及下表面而藉由該超音波探頭所發出的超音波對該纖維布料之上表面及下表面作同步感測，以感測該纖維布料之一膠層中的缺陷點；以及(c)將該二個超音波探頭所感測之資料予以分析而得到該缺陷點於該纖維布料中之情況。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之纖維布料之膠層缺陷點檢測方法，其中該纖維布料係包括一碳纖維布料。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之纖維布料之膠層缺陷點檢測方法，其中步驟(b)包括移動該纖維布料的位置之步驟，以使該纖維布料相對於該二個超音波探頭而位移。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之纖維布料之膠層缺陷點檢測方法，其中步驟(b)包括移動該二個超音波探頭的位置之步驟，以使該二個超音波探頭相對於該纖維布料而位移感測。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之纖維布料之膠層缺陷點檢測方法，其中該纖維布料係為以塗膠而黏合之多層纖維布料。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之纖維布料之膠層缺陷點檢測方法，其中步驟(a)前更包括檢測該多層纖維布料之各層厚度之步驟。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之纖維布料之膠層缺陷點檢測方法，其中該超音波探頭面向該纖維布料之一側具有一壓克力構件。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之纖維布料之膠層缺陷點檢測方法，其中步驟(b)後更包括在該缺陷點於該纖維布料中之情況超過一基準值時判斷該纖維布料為不良品之步驟。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之纖維布料之膠層缺陷點檢測方法，其中步驟(b)後更包括依據該缺陷點於該纖維布料中之情況予以進行處理而形成一纖維布料檢測地圖之步驟。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之纖維布料之膠層缺陷點檢測方法，其中步驟(b)後更包括依據該缺陷點於該纖維布料中之情況在該纖維布料檢測地圖標定一問題區域之步驟。
TW101142389A 2012-11-14 2012-11-14 纖維布料之膠層缺陷點檢測方法 TWI472759B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101142389A TWI472759B (zh) 2012-11-14 2012-11-14 纖維布料之膠層缺陷點檢測方法
US13/739,551 US20140130599A1 (en) 2012-11-14 2013-01-11 Method for inspecting defect point in adhesive layer of fibre cloth

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101142389A TWI472759B (zh) 2012-11-14 2012-11-14 纖維布料之膠層缺陷點檢測方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201418704A TW201418704A (zh) 2014-05-16
TWI472759B true TWI472759B (zh) 2015-02-11

Family

ID=50680388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101142389A TWI472759B (zh) 2012-11-14 2012-11-14 纖維布料之膠層缺陷點檢測方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20140130599A1 (zh)
TW (1) TWI472759B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105842337A (zh) * 2015-01-13 2016-08-10 台湾动力检测科技股份有限公司 纤维布料的胶层缺陷点检测方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201144827A (en) * 2010-06-15 2011-12-16 Jiann-Fuh Chen Acoustic emission detection device for discharge in high-pressure cable

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3629913B2 (ja) * 1997-09-05 2005-03-16 Ｊｆｅスチール株式会社 超音波探傷方法および装置
US6568285B1 (en) * 1998-02-19 2003-05-27 Stowe Woodward Llc Nip width sensing system and method
US6684705B1 (en) * 1999-05-07 2004-02-03 U.S. Natural Resources, Inc. Roller mechanism using an array of ultrasound elements to interrogate wood properties
US7415881B2 (en) * 2004-08-19 2008-08-26 Fife Corporation Ultrasonic sensor system for web-guiding apparatus
US8397580B2 (en) * 2010-09-16 2013-03-19 The Boeing Company Multi-ferroic structural health monitoring systems and methods

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201144827A (en) * 2010-06-15 2011-12-16 Jiann-Fuh Chen Acoustic emission detection device for discharge in high-pressure cable

Also Published As

Publication number Publication date
US20140130599A1 (en) 2014-05-15
TW201418704A (zh) 2014-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3069132B1 (en) Structural bond inspection
US9121817B1 (en) Ultrasonic testing device having an adjustable water column
CN110057909A (zh) 用于确定锅炉管道冷侧裂缝的方法以及实现该方法的物品
EP2859323B1 (en) Non-traversing tube inspection system
CN102507745A (zh) 一种检测轻质孔隙复合材料的超声换能器装置
US11754529B2 (en) System and method for evaluating defects in a material
US20210349058A1 (en) Ultrasonic system and method for evaluating a material
US11650183B2 (en) System and method for real-time degree of cure evaluation in a material
US20210302379A1 (en) System and method for real-time visualization of defects in a curved material
CN103411712A (zh) 接触应力传感器
JP2011527431A5 (zh)
Lamarre Improved inspection of composite wind turbine blades with accessible advanced ultrasonic phased array technology
CN105842337A (zh) 纤维布料的胶层缺陷点检测方法
TWI472759B (zh) 纖維布料之膠層缺陷點檢測方法
CA3203161A1 (en) System and method for evaluating defects in a material
CN106645416B (zh) 一种薄壁cfrp管件内部质量超声相控阵在线测试方法
CA3049481C (en) An in-line, contactless and non-destructive method & system for detecting defects in a moving cardboard structure
CN206563728U (zh) 一种多向可控耦合件检测固体表面缺陷的装置
CN102735756B (zh) 气瓶内部超声波探伤辅助装置
CN207232038U (zh) 缺陷检测装置
TW201418667A (zh) 纖維布料之厚度檢測方法及設備
CN207946138U (zh) 一种基于arm的外置式超声波液位测量装置
US20240044845A1 (en) Ultrasonic system and method for detecting and characterizing contact delaminations
CN205607933U (zh) 一种灭弧喷口专用超声波检测设备
CN204142683U (zh) 方舱复合夹芯板粘接质量超声波检测装置