[發明專利]用于在內部檢查管狀復合零件的系統和方法

在審

• 申請號: 201710454628.2
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107621230A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: P·H·小謝莉;C·W·費伊
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06;G01N21/84
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 呂俊剛,楊薇

技術領域

示例實施方式通常涉及一種用于在內部檢查管狀復合零件的系統和方法，并且更具體地，涉及一種采用端點適配器(endpoint adapter)的系統和方法，該端點適配器被配置為移動通過管狀復合零件以便識別和測量其內的粘合劑流和樹脂淤積厚度。

背景技術

通常既在并入零件的結構的初始組裝期間又此后在該結構的生命周期期間檢查零件，以便識別可能需要在將該結構放置或者返回到服務之前解決的異常。一些零件與其它零件相比可靠地檢查起來更有挑戰性。在這點上，管狀零件(特別是具有相對較小的橫截面面積的管狀零件)與其它更多的層狀結構相比檢查起來可能更有挑戰性。然而，仍然常常期望檢查這些管狀零件以識別異常。例如，在管狀零件是復合結構的部件的情況下，管狀零件的檢查是所希望的以便檢測樹脂或粘合劑材料存在于管狀零件內，諸如以檢測其內的樹脂淤積的形成。在這點上，樹脂或粘合劑存在于管狀零件內可以指示結構異常并且可能值得由技術人員進一步考慮，以確保樹脂或粘合劑的存在在該樹脂或粘合劑(諸如樹脂淤積)潛在地指示復合結構的結構完整性的降低或在制作該復合結構過程中的不完美性的情況下被解決。

飛機的通風縱梁是作為復合結構的部件的管狀零件的示例。通風縱梁通常固化并且然后被用膜粘合劑安裝到未固化機翼蒙皮。在機翼蒙皮在高壓釜內的后續固化期間，膜粘合劑也固化。在一些情況下，膜粘合劑可以流入通風縱梁的內部。因為過量粘合劑可能在過量粘合劑應該變松的情況下對燃料系統產生問題，所以通風縱梁被檢查以確定粘合劑(若有的話)在通風縱梁內的程度，使得如果在通風縱梁內檢測到過量的粘合劑則可以采取措施來降低粘合劑的程度。

作為其形狀和大小的結果，通風縱梁和其它管狀零件已證明檢查起來有挑戰性。已經出于檢查管狀零件的目的收集并分析了管狀零件的內部的可見圖像。結果得到的可見圖像允許在管狀零件內的樹脂和粘合劑被識別。然而，管狀零件的內部的可見圖像不允許在其內檢測到的樹脂或粘合劑諸如在面積、長度、寬度、深度等方面被量化。在沒有量化在管狀零件內檢測到的粘合劑或樹脂的情況下，技術人員也許不能在將并入管狀零件的結構放置或者返回到服務之前可靠地確定在管狀零件內識別的粘合劑或樹脂是否值得任何補救動作。

發明內容

提供了一種用于在內部檢查管狀復合零件以便識別和測量其內的粘合劑流和樹脂淤積厚度的系統和方法，以及一種近紅外(NIR)光譜儀的端點適配器組件。本公開的示例實施方式的系統、端點適配器組件和方法允許粘合劑流不僅被識別，而且諸如在深度、面積、長度、寬度等方面被量化。基于在管狀復合零件內識別的粘合劑流的量化，可以做出關于所述管狀復合零件是否應該經受進一步處理以便解決其內的所述粘合劑流的有根據的確定。因此，本公開的示例實施方式的系統、端點適配器組件和方法提供管狀復合零件的可靠且詳細的內部檢查，使得并入所述管狀復合零件的結果得到的結構可以按增強可靠性而操作。

在示例實施方式中，提供了一種用于在內部檢查管狀復合零件以識別和處理其內的粘合劑流的系統。此示例實施方式的系統包括端點適配器，該端點適配器被配置為裝配在所述管狀復合零件內并且在所述管狀復合零件內維持一致的橫截面位置。所述系統也包括從所述端點適配器向外徑向地延伸的多個光纖。所述端點適配器被配置為縱向地移動通過所述管狀復合零件以便在光在所述管狀復合零件內的多個可確定的縱向位置中的每一個處與所述管狀復合零件的相互作用之后用所述多個光纖接收光。示例實施方式的系統也包括近紅外(NIR)成像光譜儀，該NIR成像光譜儀被配置為使正由所述多個光纖中的每一個收集的所述光在NIR光譜上分散。此示例實施方式的系統還包括NIR相機，該NIR相機被配置為基于正由所述多個光纖中的每一個光纖收集的、在所述NIR光譜上分散之后的光生成所述管狀復合零件的圖像。

示例實施方式的端點適配器被配置為被定位在所述管狀復合零件內，使得各個光纖與所述管狀復合零件的表面的與該各個光纖接近的那一部分垂直。示例實施方式的所述多個光纖從所述端點適配器向外延伸，使得從所述端點適配器的一個部分向外徑向地延伸的所述光纖與從所述端點適配器的另一部分向外徑向地延伸的所述光纖相比具有較大的密度。

示例實施方式的NIR成像光譜儀包括輸入狹縫。此示例實施方式的系統也包括傳感器適配器，該傳感器適配器被配置為端接(terminate)所述多個光纖，使得所述光纖的端部被布置在所述NIR成像光譜儀的所述輸入狹縫處。示例實施方式的系統也包括編碼器，該編碼器由所述端點適配器承載并且被配置為提供可用來確定所述端點適配器在所述管狀復合零件內的縱向位置的位置信息。