[發明專利]層壓件的X射線側向散射檢查

有效

• 申請號: 201711173066.0
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN108333194B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: N·R·史密斯
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: G01N23/20
• 分類號: G01N23/20;G01N23/20008
• 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

層壓件的X射線側向散射檢查。提供了用于檢測復合零件中的間隙的系統和方法。一種方法包括：在朝向多層碳纖維加強聚合物CFRP零件的表面的發射方向上輻射x射線的射束；獲取指示在x射線檢測器處接收到的側向散射輻射的強度的數據，該x射線檢測器在所述發射方向上沿著所述CFRP零件延伸；以及基于通過所述數據指示的強度的差異來檢查所獲取的數據以得到所述CFRP零件處的間隙。

技術領域

本公開涉及復合材料的領域，并且特別地，涉及復合材料的檢查。

背景技術

復合零件(諸如由碳纖維加強聚合物(CFRP)制成的那些)由復合材料的多個層制成，所述多個層一起固化以形成單片集成零件。在固化已完成之后，可以將零件固定到其它復合零件以便形成更大的結構。例如，可以使飛機的復合表層固定以支撐飛機的結構以便形成該飛機的機身的一部分。

檢查復合零件以得到缺陷因復合零件的內部未被暴露用于查看的事實而變復雜。因此，不能用肉眼確定復合零件的內部組成。這意味著不可能在視覺上檢查復合零件以便檢測復合零件的層之間的分層。因此，技術人員繼續尋求使得能實現復合零件的內部組成的快速檢查的增強型系統。

發明內容

本文所描述的實施方式提供了利用側向散射x射線成像來檢查復合零件以得到層和/或空隙之間的分層的系統和技術。兩者在本文中被統稱為“間隙”。這些技術例如使得能實現對鉆入復合零件中的孔處的分層的檢測或者對復合零件的側面的檢查。此外，因為這些技術基于側向散射x射線輻射來執行成像(例如，與超聲或反向散射x射線成像對照)，所以它們能夠檢測沿著復合零件的整個厚度的特定位置處的分層，而不管沿著復合零件的厚度是否存在多個分層。因此，與可沿著零件的厚度一次檢測僅一個分層的超聲成像不同，本文所描述的技術提供的實質性的好處在于它們能夠一次(例如，在單個圖像中)沿著零件的厚度檢測多個分層。

一個實施方式是一種方法。所述方法包括：在朝向多層碳纖維加強聚合物(CFRP)零件的表面的發射方向上輻射x射線的射束；獲取指示在x射線檢測器處接收到的側向散射輻射的強度的數據，該x射線檢測器在所述發射方向上沿著所述CFRP零件延伸；以及基于通過所述數據指示的強度的差異來檢查所獲取的數據以得到所述CFRP零件處的間隙。

另一個實施方式是另一種方法。所述方法包括：標識在多層碳纖維加強聚合物(CFRP)零件處檢查的區域；鉆出在所述區域中穿透所述零件的多個層的孔；將x射線檢測器插入到所述孔中；以及在所述發射方向上輻射x射線的射束。所述方法也包括：隨著所述射束穿透所述零件而在x射線檢測器處接收到側向散射輻射；獲取指示在所述x射線檢測器處接收到的側向散射輻射的強度的數據；以及基于通過所述數據指示的強度的差異來檢查所獲取的數據以得到所述CFRP零件處的間隙。

另一個實施方式是一種系統。所述系統包括：x射線源，該x射線源在朝向多層碳纖維加強聚合物(CFRP)零件的表面的發射方向上輻射x射線的射束以用于檢查；所述零件處的x射線檢測器，該x射線檢測器沿著所述發射方向延伸并且隨著所述射束穿透所述零件而接收到側向散射輻射；以及控制器，該控制器獲取由所述x射線檢測器生成的數據，并且基于通過所述數據指示的強度的差異來檢查所獲取的數據以得到所述CFRP零件處的間隙。

可以在下面描述其它示例性實施方式(例如，與上述實施方式有關的方法和計算機可讀介質)。可在各種實施方式中獨立地實現或者可以在其它實施方式中組合已討論的特征、功能和優點，可參照以下描述和附圖看到所述其它實施方式的另外的細節。

附圖說明

現在僅通過示例并參照附圖對本公開的一些實施方式進行描述。在所有附圖上相同的附圖標記表示相同的元件或相同類型的元件。

圖1和圖2是示例性實施方式中的包括多個孔的復合零件的圖。

圖3是例示了示例性實施方式中的檢查復合零件中的孔的側向散射x射線成像系統的圖。