專利名稱：通過分析漏磁場的分布來非破壞性地監(jiān)控部件的設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種通過分析當部件受到磁場激勵時部件發(fā)出的漏 磁場的分布來非破壞性地監(jiān)控部件的設備，包括生成要監(jiān)控的部件內(nèi) 的激勵磁場的裝置，和測量由部件響應激勵磁場發(fā)送的磁場分布的裝 置。全部裝置和柔性載體成一體以構成用于固定在要監(jiān)控的部件的表 面的一個區(qū)域上的軟保護層形式的設備。本發(fā)明應用于飛行器部件的
非破壞性監(jiān)控(CND)，但也可以用于所有的部件完整性的監(jiān)控很重 要的工業(yè)領域，如汽車行業(yè)，4失路行業(yè)，造船業(yè)或核工業(yè)。
背景技術：
在飛行器的開發(fā)和維護領域，需要使用監(jiān)控的辦法以確定結構是 否被裂痕或裂紋等損傷，而無需損害構成結構的部件。使用的技術按 非破壞性監(jiān)控命名重組。非破壞性監(jiān)控技術繁多并不時地改進，因為 相關的工業(yè)部門對非破壞性監(jiān)控的這些技術的性能需求增加。航空運 輸以及土木工程部門總是對非破壞性監(jiān)控技術性能要求越來越高以同 時滿足安全要求和減少開支的政策。
對一個非鐵磁性導體部件，人們使用傅科電流的監(jiān)控技術。這些 技術的原理在于使用導致要監(jiān)控的部件內(nèi)的傅科電流流通的激勵磁 場。部件內(nèi)的這些感應電流的流通因缺損，裂紋或腐蝕的存在而改變。 這種傅科電流分布的改變作用于傅科電流生成的部件表面的磁場分 布。這樣根據(jù)磁場的分布就能得出有關這些缺損的信息。
還有一種最新的技術，將激勵的磁場和光磁成像設備相結合。光 磁成像設備包括一種磁性材料，使得可以測量生成的法拉第旋轉(zhuǎn)，它 與在呈現(xiàn)于部件發(fā)出的磁場分布時磁性材料的磁化(aimentation )成 比例。所有這些監(jiān)控裝置都必需飛行器在地面靜止不動以在一個監(jiān)控 設備幫助下檢查飛機的敏感區(qū)域。這就意味著監(jiān)控耗時較長并且需要 由專業(yè)技能人員完成，因此維護的開支相對較高。
在本設備設計理念出現(xiàn)前，還不存在監(jiān)控裝置能在例如航空結構 的使用過程中實時監(jiān)控其結構的狀況，以尤其用于在飛行過程中對航 空部件的健康狀況進行全面的診斷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種可以通過對所述部件因激勵場產(chǎn)生的漏磁場形 狀的局部測量在該部件的使用全過程中監(jiān)視其結構健康狀況的實時監(jiān) 控設備。
這樣的設備要解決的問題是
要裝備一個非破壞性監(jiān)控的裝置，用來更方便地固定在要監(jiān)控的 結構表面，不論該結構可否到達，可忽略的質(zhì)量和體積，只需很小的 工作電功率。
要裝備一個控制裝置，在使用過程中一直安裝在結構上，以盡早 的探測出異常并進行預見性維護，這樣就保證了修復費用最低化以及 結構的最大安全性。
要裝備一個控制裝置，可以自動地進行監(jiān)控管理并進行結構健康 狀況的全面診斷以最大限度地減少操作員的工作而降低維護的成本。
實際上，本發(fā)明涉及一種實時非破壞性監(jiān)控部件的設備。根據(jù)本 發(fā)明，所述設備包括和附著在要監(jiān)控的部件表面的柔性載體成一體、 生成位于部件內(nèi)部的激勵磁場的裝置，和測量所述部件響應所述激勵 場發(fā)出的磁場分布的測量裝置，所述測量裝置迭在生成所述激勵場的 裝置上。
有利地是，所述的載體是個柔性載體，可以與部件的形狀相符合。 有利地是，測量裝置具有適當?shù)撵`敏度，用于確定可以揭示部件 缺損的存在的磁場分布異常。
根據(jù)本發(fā)明，所述激勵磁場的生成裝置包括一個微線圏網(wǎng)絡，每個所述的微線圏流有交流電流以生成所述的激勵磁場。
在本發(fā)明的另一種實施方式中，所述激勵磁場生成裝置包括一個 微磁鐵網(wǎng)絡。
在所述測量裝置的一種實施方式中，它包括對磁場敏感的液晶膜 片和一個重疊在所述液晶膜片上的光電微傳感器網(wǎng)絡。每個光電微傳
感器都包括一個將光輻射轉(zhuǎn)換為電荷的光敏單元，這個光敏單元和收 集電荷的電荷轉(zhuǎn)移設備連接。
在所述測量裝置的另一種實施方式中，它們包括直接測量所述部 件的磁場分布的微磁阻傳感器網(wǎng)絡。
根據(jù)本發(fā)明的 一 種特別的實施方式，所述的網(wǎng)絡由行列矩陣組成。
設備還包括將所述測量裝置和記錄存儲器連接的接口電子元件。 接口電子元件和存儲器和柔性載體成一體以實現(xiàn)單塊式監(jiān)控設備。
有利地是監(jiān)控設備包括一 個計算系統(tǒng)，例如用來根據(jù)要監(jiān)控的部 件發(fā)出的磁場的分布自動確定與缺損的體積、位置和性質(zhì)相關的信息 的微處理器。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，所述的計算系統(tǒng)不與柔性載體成一 體，監(jiān)控設備包括發(fā)送裝置，使用有線的、無線的、無線電或紅外鏈 接向所述的計算系統(tǒng)發(fā)送記錄存儲器記錄的電信號。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，所述的計算系統(tǒng)與所述的柔性載 體成一體并連接于所述的接口和記錄存儲器之間。
根據(jù)本發(fā)明，計算系統(tǒng)包括一個含有單個或多個部件的至少一個 磁場分布參考圖的存儲器， 一些將所述計算系統(tǒng)接收到的電信號轉(zhuǎn)換 為表示微傳感器測量的漏磁場分布的信號的計算裝置，以及一些分析 所述磁場分布與參考磁場分布的分析裝置。
分析裝置包括比較測量的漏磁場分布和參考磁場分布的比較分
析裝置。有利地是，所述的比較分析裝置包括生成狀態(tài)信號s和與部
件存在缺損相關的信息的生成裝置。
有利地是，狀態(tài)信號s和所述信息通過所述的計算系統(tǒng)傳輸?shù)骄瘓笱b置，或記錄在與計算系統(tǒng)連接的記錄存儲器中，然后使用有線的、 無線的、無線電或紅外鏈接傳輸?shù)骄瘓笱b置。
警報裝置最好包括，例如，顯示裝置和光或聲指示器。


本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點在結合附圖進行的以下描述中將會更
加明顯，在該附圖中
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的監(jiān)控設備的截面圖，它包 括生成激勵磁場的微線圏網(wǎng)絡， 一個液晶膜片和一個光電微傳感器網(wǎng) 絡，設備覆蓋在要監(jiān)控的部件表面然后被一涂層覆蓋。
圖2示出根據(jù)一種實施方式的微線圏的俯視圖。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式的監(jiān)控設備的截面輪廓 圖，監(jiān)控設備包括一個微線圏網(wǎng)絡， 一個低磁阻的磁微傳感器網(wǎng)絡， 所述的設備覆蓋在要監(jiān)控的部件表面然后被一涂層覆蓋。
圖4A和4B示出分別在零磁場和磁場中的超強磁阻單元的運行原理。
圖5示出該設備的一實施方式中的監(jiān)控設備俯視圖。 圖6示出圖5中的監(jiān)控設備正在將電信號傳輸至遠距離的計算系 統(tǒng)的示意中記錄的信號的示意圖,； 、'、、 ' \
具體實施例方式
當一個部件經(jīng)受常常是循環(huán)的方式的很強的機械激勵時，在一段 時間后部件就出現(xiàn)疲勞裂紋。當部件處于激勵磁場時，裂紋的存在形 成磁障礙，作用于部件響應于激勵磁場發(fā)出的磁場的分布。通過建立 部件的磁場分布圖并使用恰當?shù)姆治鲅b置，就能根據(jù)磁場分布圖得出 與部件中存在缺損有關的信息。
在非鐵磁但導電部件情況下，激勵磁場在部件中感應傅科電流的流通。部件內(nèi)出現(xiàn)的傅科電流在部件周圍生成在部件周圍輻射的漏磁 場。這些電流的特點是與部件的特征如形狀，導電性密切相關的。這 些電流會因結構缺損、裂紋或腐蝕的存在而改變。然后傅科電流分布 的改變作用于要監(jiān)控的部件發(fā)出的磁場分布。建立一個精確的部件磁 場分布圖就可以對缺損和裂紋進行定位。
當鐵磁性部件表現(xiàn)為 一 個不同磁化方向的^ 茲疇的結構時，激勵磁 場直接對每個磁疇的磁化方向重新定向，從而修改部件的磁疇的形狀。 磁疇的新形狀會受到可能出現(xiàn)的缺損、裂紋或腐蝕的干擾。建立一個 考失磁性部件的磁疇圖，就可以對缺損和裂紋定位。
圖l和圖3示出通過分析磁場分布非破壞性監(jiān)控部件的設備的兩 種實施方式，包括生成部件內(nèi)部的激勵磁場的裝置和用來確定部件的 漏磁場分布的測量裝置，測量裝置迭在生成裝置上。生成裝置和固定 在要監(jiān)控的部件表面區(qū)域的柔性載體2成一體。
有利地是這個載體2是柔性載體，例如用塑性材料做成，可以將 監(jiān)控設備l固定在要監(jiān)控的部件表面并與部件的形狀相符合。固定使 用 一種粘合劑材料。最好這個粘合劑被選擇為使得能從要監(jiān)控的部件 重新取下設備，以便當設備損壞時可以方便更換。
本設備最好為適當?shù)挠邢蕹叽?，以便將其固定在部件的裂紋可能 出現(xiàn)的臨界區(qū)域。在一架飛機上，設備要能安置在相關的臨界區(qū)域， 例如連結元件，艙口接合元件和應力集中較強的區(qū)域。
有利地是，監(jiān)控設備1可以安裝一個表層8，例如可以是涂層， 重疊在監(jiān)控設備l上面。
舉一個并不限制性的根據(jù)圖l和圖2示出的磁場生成裝置的實施 方式的例子。在該例子中，激勵磁場的生成裝置包括用于生成能夠穿 入要監(jiān)控的部件4內(nèi)的激勵磁場的微線圏網(wǎng)絡6。
在生成激勵磁場的裝置的另 一個實施例中，它包括微磁鐵網(wǎng)絡， 對其的磁化是通過位于例如該載體周邊10的電子元件維持的。
有利地是磁場生成裝置與測量裝置是解耦的，在這種情況下，磁 場生成裝置包括僅僅一個用于生成穿入要監(jiān)控的部件4內(nèi)的激勵磁場的適當?shù)奈⒕€圏。
在本發(fā)明的一個特別的實施方式中，微線圏網(wǎng)絡被安排成行列矩 陣。每個微線圏中流有交流電流。微線圈是通過例如微型版制版法制
作，第一步為得到微線圏樹脂模的照相石印法，第二步為金屬例如銅 的電解沉積。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，在其上制作微線圏的襯底是一個用 塑性材料制作的柔性村底，從而與放置監(jiān)控設備l的部件表面的形狀 吻合，以滿足不同形狀的部件的需要。
圖2示出微線圈6的一個特殊的形狀，它由三個平面矩形的螺線 圏組成。每個螺線圈的體積都為十幾微米的數(shù)量級，微線圏的大小為 幾百微米的數(shù)量級。每個螺線圏的體積都應適宜于將電流集中到螺線 圈中，有一個銅的截面表面，可以有效的與襯底接觸和散熱。由這些 微線圏得到的局部的磁場可進入到要監(jiān)控的部件的內(nèi)部。
圖1示出磁場分布的測量裝置的一種實施方式，磁場或由要監(jiān)控 的部件內(nèi)部的傅科電流生成，或由要監(jiān)控的包括一個重疊于微線圏網(wǎng) 絡6上的液晶膜片7的鐵磁性部件的磁疇直接生成。液晶對磁場敏感， 適于根據(jù)磁場的強度和方向?qū)ζ涠ㄏ?。液晶膜片安裝在例如兩個塑性 載體之間。這些液晶的結構根據(jù)部件內(nèi)部的傅科電流生成的漏磁場的 強度和方向而改變，這由液晶不同面反射的波鐠成分的變化來表現(xiàn)， 因此又導致液晶膜片7的表面色彩的變化。部件發(fā)出的磁場的分布就 這樣由液晶膜片以所述液晶不同的面有選擇發(fā)散的光i普的形式建立。
為了根據(jù)磁場探測這種色彩的變化，在液晶膜片7上放置一個光 電微傳感器網(wǎng)絡3。每個光電微傳感器都能借助能將光能轉(zhuǎn)換為電荷 的光敏單元將液晶膜片發(fā)射的光輻射轉(zhuǎn)換為電荷。每個光敏單元都與 排除電荷的電荷轉(zhuǎn)移裝置連接。光敏單元就生成了代表光能的電信號。
最好，膜片表面上的入射光波來自于每個光電微傳感器3內(nèi)的光源。
在本發(fā)明的 一個特別的實施方式中，磁場分布的測量裝置只包括 一個發(fā)射器和接收器的、既起傳感器作用又起液晶膜片作用的微傳感 器網(wǎng)絡。微傳感器能存儲代表磁場分布的信息，并能按根據(jù)周期性請
10求的命令發(fā)送或當信息包含有超過一個閾值時自動發(fā)送。
圖3示出測量裝置的另一種實施方式，包括直接檢測由傅科電流 或由要監(jiān)控的部件的磁疇生成的磁場分布的磁阻微傳感器網(wǎng)絡9。磁 阻微傳感器的運行原理建立在隨施加的磁場方向變化的磁性材料的電 阻變化基礎上。磁阻微傳感器最好是能反映與零磁場的電阻相比電阻 的大變化的超強磁阻(GMR)效應微傳感器。
在超強磁阻效應微傳感器的一種特別的實施方式中，每個超強磁 阻效應微傳感器由一個含四個超強磁阻效應微傳感器的惠斯頓電橋組 成。當電橋平衡時，電橋的輸出電壓為零。在磁場作用不均勻時，電 橋失去平衡，形成與磁場變化成比例的輸出電壓。圖4A和4B分別示 出，零磁場中 一個厚為幾個納米的鐵磁性層組16和有磁場時一個厚為 幾個納米的非磁性層組17。零磁場中，磁性通過朝向相反方向的鐵磁 性薄層16的箭頭和非鐵磁性薄層17的箭頭表示。電子很難垂直地穿 過薄層，這樣會導致高電阻RO。在施加的磁場作用下，磁化與施加的 /磁場平4亍，這樣更^f更于讓電子通過以降低電阻Rl。
磁阻按例如微型版制版法在鐵磁性和非磁性層組堆中得到，包括 照相石印法和蝕刻得到》茲阻柱網(wǎng)絡。
圖5示出根據(jù)前面陳述的實施方式的監(jiān)控設備的俯視圖。在本發(fā) 明的一個特別的實施方式中，設備具有基本上矩形的形狀，包括例如 安排成行列矩陣的光電3或磁阻9的微傳感器網(wǎng)絡56。監(jiān)控設備還包 括連接微傳感器網(wǎng)絡3， 9和記錄存儲器11的接口電子元件10。接口 電子元件10和存儲器11都和柔性載體2成一體以更好地實現(xiàn)單塊式 監(jiān)控設備。
表征微傳感器3， 9測量的局部磁場的電信號形式的數(shù)據(jù)被傳送 到接口電子元件IO，它包括例如放大信號功率的放大器，這樣就可以 改善信噪比，以及一個用來將接收到的模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的 數(shù)字/模擬變換器。接口電子元件輸出的電信號可以是電流強度或電 壓。
然后放大的信號被傳送到記錄存儲器11。圖5中接口電子元件10在微傳感器的行的端部。在另一種實施方式下，接口電子元件10
可以放在微傳感器的列的端部。
行列矩陣的微傳感器的結構保證得到磁場分布圖，從而可以在部 件表面定位部件缺損的位置。
為了更精確地對缺損進行定位，微傳感器之間的距離最好是比要 檢測的最小的缺損的體積還要小，從而盡可能辨別缺損的位置，從而 在微傳感器網(wǎng)絡出現(xiàn)局部損壞的情況下，位于網(wǎng)絡的損壞區(qū)域周圍的 微傳感器能夠保證對被監(jiān)視區(qū)域中與可能的缺損足夠接近的區(qū)域進行 監(jiān)視。
在本發(fā)明的一個特別的實施方式下，微傳感器3， 6向接口電子 元件10發(fā)出的電信號的傳輸方式是隔行傳輸。在每行微傳感器的上面 都有一個存儲線18。信號被臨時存儲在該存儲線18中。然后存儲線 的內(nèi)容用并行的方式傳輸?shù)浇涌陔娮釉?0。接著，電信號就串行地 傳送到記錄存儲器11。
在電信號傳輸方式的一個變型中，每個微傳感器被直接尋址以發(fā) 送電信號到接口電子元件10。
為了自動處理微傳感器測量的電信號，監(jiān)控設備還包括一個計算 系統(tǒng)13，它可以將電信號轉(zhuǎn)換為表示部件發(fā)出的漏磁場的信號并且確 定磁場的分布。計算系統(tǒng)可以是例如微處理器系統(tǒng)。
如圖6所示的本發(fā)明最好的實施方式下，計算系統(tǒng)不和柔性載體 2成一體，該設備包括利用無線、無線電或紅外鏈接將記錄存儲器11 中記錄的電信號發(fā)送到計算系統(tǒng)13的發(fā)送裝置12。這些發(fā)送裝置包 括例如裝在柔性載體上的一個轉(zhuǎn)發(fā)器。轉(zhuǎn)發(fā)器最好以固定的頻率運行， 頻率被選擇以保證代表部件漏磁場分布的電信號的發(fā)送不會干擾監(jiān)控 設備1以外的其它設備的數(shù)據(jù)的發(fā)送。
傳送記錄存儲器11中的電信號至計算系統(tǒng)13的發(fā)送裝置12也可 以是有線連接。
計算系統(tǒng)13接收到的電信號借助于裝有將磁場和電信號相關聯(lián) 的理論模型的計算裝置轉(zhuǎn)換為表示部件漏磁場的信號。這些計算裝置產(chǎn)生磁場的圖像，可以是振幅圖、磁場的譜表示圖。然后這些代表部 件發(fā)出的磁場分布的數(shù)據(jù)被傳輸?shù)椒治鲅b置。
分析裝置包括對微傳感器網(wǎng)絡測量的磁場分布和參考磁場分布 的振幅進行比較研究的比較分析裝置。有利地是這些比較分析裝置可 以建立一個部件漏^磁場變化的分布圖。為此，計算系統(tǒng)要包括一個記 錄著部件參考磁場分布圖的數(shù)據(jù)庫的存儲器。這些參考圖構成了一個 監(jiān)控設備覆蓋的區(qū)域的性能與之相比的預先確定的比較模型。這些參 考圖可以根據(jù)參考結構預先確定。參考部件應該是被認為沒有任何缺 損的部件，例如，剛從生產(chǎn)線上下來并且通過所有的鑒定步驟的部件。 參考圖也可以根據(jù)模型建立預先確定。在這種實施方式中，計算系統(tǒng) 最好是便攜式的。當分析裝置對參考磁場分布和微傳感器測量的磁場 分布的振幅進行比較時，如果參考》茲場分布和測量的磁場分布之間的
微分值超過了一個閾值，分析裝置就產(chǎn)生狀態(tài)信號s。
有利地是分析裝置包括確定微傳感器測量的漏磁場的譜表示的 譜分析裝置，從而確定與部件存在缺損相關的信息。尤其是譜分析還 能確定缺損的性質(zhì)和體積。
在結構的實時監(jiān)控領域，監(jiān)控i殳備例如被編程，當飛機不在地面 時運行；然后以規(guī)律的時間間隔進行測量，例如在確定的期間每5分 鐘進行操作以實現(xiàn)隨著時間的測量。這樣監(jiān)控設備就可以獲得被監(jiān)視 的區(qū)域隨著時間變化的圖，以建立磁場分布變化的演變。
狀態(tài)信號和與缺損性質(zhì)、缺損體積、缺損位置等其他缺損相關信 息都通過計算系統(tǒng)傳輸?shù)骄瘓笱b置14，它包括例如一個顯示信息的顯 示屏幕22和警告維護操作員的光和/或聲的指示器20。
存儲器12中存儲的電信號到計算系統(tǒng)的傳輸可以被編程，這樣 就可以例如在飛機飛行結束后自動進行。傳輸也可以在檢查飛機時由 維護人員通過詢問監(jiān)控設備而人工進行。
在本發(fā)明的另一個實施方式中，計算系統(tǒng)13直接和柔性栽體2 成一體并且連接在接口電子元件10和記錄存儲器11之間。在這種實 施方式中，計算系統(tǒng)13直接接收接口電子元件10的電信號然后只將狀態(tài)信號和與缺損相關的信息發(fā)送到記錄存儲器12。在進行一次檢查 時，操作員通過詢問監(jiān)控設備借助于有線的、無線的、無線電或紅外 鏈接卸載狀態(tài)信號和存儲在記錄存儲器中的信息到警報裝置14。
圖7示出飛機15的結構表面放置的監(jiān)控設備1的網(wǎng)絡。飛機在 地面時，監(jiān)控設備l網(wǎng)絡將飛機飛行過程中記錄的信號傳送至與警報 裝置14連接的計算系統(tǒng)13。在這里警報裝置包括例如帶有顯示屏幕 22的計算機和一些聲音指示器20 。
和柔性載體成一體的所有的電子元件都借助于硬襯底上微制造 技術在這里改變?yōu)檐浺r底例如塑性襯底制作而成。但是，微制造過程 中使用的溫度有可能毀壞塑性襯底。目前一種建議的解決辦案是首先 制作放置在玻璃上的硬襯底上的元件。硬襯底可以是例如硅，氧化鋁。 用作保護的另一個玻璃層用可溶解粘合劑固定在這些元件上，然后硬 襯底用激光切除術從疊層中去除出來。將電子元件施放在塑性襯底上 并用永久粘合劑固定在塑性襯底上，并且玻璃保護層被去除。
在本發(fā)明的一個特別的實施方式中，監(jiān)控設備呈現(xiàn)為厚度數(shù)量級 為50孩i米、側面表面積為10x10厘米的薄膜，它裝有一些大小100 微米數(shù)量級而且間隔十幾微米數(shù)量級的微傳感器。
本發(fā)明已經(jīng)呈現(xiàn)在飛行器部件的監(jiān)控領域內(nèi)，但是它也可以用于 所有的部件完整性的監(jiān)控很重要的工業(yè)領域，如汽車行業(yè)、鐵路行
業(yè)、造船業(yè)或核工業(yè)。
權利要求
1. 一種非破壞性地監(jiān)控導電部件(4)的設備(1)，包括生成激勵磁場的生成裝置，其特征在于所述生成裝置和覆蓋要監(jiān)控的所述部件表面區(qū)域的柔性載體(2)成一體，和測量當所述載體在所述部件的所述區(qū)域的表面上時由經(jīng)受所述激勵磁場的所述要監(jiān)控的部件發(fā)出的漏磁場的分布的測量裝置，所述磁場分布測量裝置迭在所述生成裝置上。
2. 根據(jù)權利要求1的監(jiān)控設備，其特征在于所述載體(2)是柔 性載體，用來與所述部件(4)的形狀吻合地覆蓋所述部件(4)的所 述表面區(qū)i或。
3. 根據(jù)權利要求1和2的監(jiān)控設備，其特征在于所述測量裝置 包括一組用于生成所述部件表面漏磁場分布圖的微傳感器。
4. 根據(jù)權利要求3的監(jiān)控設備，其特征在于微傳感器的體積和 分布被確定為適于檢測由具有要檢測的最小尺寸的缺損的存在引起的 漏/磁場分布的變化。
5. 根據(jù)權利要求1至4的監(jiān)控設備，其特征在于所述激勵磁場 生成裝置包括一個微線圏網(wǎng)絡(6)，每個所述微線圏中流有交流電流 以生成所述激勵/磁場。
6. 根據(jù)權利要求1至4的監(jiān)控設備，其特征在于所述激勵磁場 生成裝置包括一個微磁鐵網(wǎng)絡。
7. 根據(jù)權利要求1至6的監(jiān)控設備，其特征在于所述測量裝置 包括對磁場敏感的液晶膜片(7)和疊放在所述液晶膜片(7)上的光 電微傳感器網(wǎng)絡(3)。
8. 根據(jù)權利要求7的監(jiān)控設備，其特征在于每個光電微傳感器 (3)包括一個用來將接收的光輻射轉(zhuǎn)換為電荷的光敏單元，所述光敏單元與用于收集電荷的電荷轉(zhuǎn)移設備耦接。
9. 根據(jù)權利要求1至6的監(jiān)控設備，其特征在于所述測量裝置 包括一個用于直接測量所述部件發(fā)出的所述漏磁場分布的磁阻微傳感器網(wǎng)絡(9)。
10. 根據(jù)上述任一項權利要求的監(jiān)控設備，其特征在于所述網(wǎng)絡 被安排成行列矩陣。
11. 根據(jù)上述任一項權利要求的監(jiān)控設備，其特征在于所述設備 還包括連接所述測量裝置和記錄存儲器(11)的接口電子元件(10 )。
12. 根據(jù)權利要求11的監(jiān)控設備，其特征在于所述接口電子元 件(10 )和所述存儲器(11)都和所述柔性載體(2 )成一體以實現(xiàn)單 塊式的監(jiān)控設備(1)。
13. 根據(jù)權利要求7至12的監(jiān)控設備，其特征在于所述接口電 子元件(10)放置在光電微傳感器或磁阻微傳感器的行的端部。
14. 根據(jù)權利要求7至12的監(jiān)控設備，其特征在于所述接口的 電子部件(10)放置在光電微傳感器或磁微傳感器的列的端部。
15. 根據(jù)權利要求1至14的監(jiān)控設備，其特征在于所述監(jiān)控設 備(1)包括計算系統(tǒng)(13)，例如微處理器系統(tǒng)。
16. 根據(jù)權利要求15的監(jiān)控設備，其特征在于所述計算系統(tǒng)(13 ) 不和柔性載體(2 )成一體，所述監(jiān)控設備包括用于將記錄在所述記錄 存儲器(11)中的電信號通過有線的、無線的、無線電或紅外鏈接向 所述的計算系統(tǒng)(13)發(fā)送的發(fā)送裝置。
17. 根據(jù)權利要求15的監(jiān)控設備，其特征在于所述計算系統(tǒng)(13) 和柔性載體(2)成一體并連接在所述接口電子元件(10)和所述記錄 存儲器(11)之間。
18. 根據(jù)上述任一項權利要求的監(jiān)控設備，其特征在于所述計算系統(tǒng)(13)包括含有單個或多個部件的至少一個參考磁場分布圖的存儲器，將所述計算系統(tǒng)接收的電信號轉(zhuǎn)換為漏磁場分布的計算裝置， 和與參考磁場分布相比分析所述微傳感器測量的所述磁場分布的分析裝置。
19. 根據(jù)權利要求18的監(jiān)控設備，其特征在于所述至少一個參 考磁場分布圖根據(jù)一個參考部件預先確定。
20. 根據(jù)權利要求18的監(jiān)控設備，其特征在于所述至少一個參考磁場分布圖通過模型建立預先確定。
21. 根據(jù)權利要求18至20的監(jiān)控設備，其特征在于所述的分析 裝置包括所述測量的磁場分布和所述參考磁場分布之間的比較分析裝 置。
22. 根據(jù)權利要求21的監(jiān)控設備，其特征在于所述比較分析裝 置包括用于生成狀態(tài)信號S和與部件中存在缺損相關的信息的裝置。
23. 根據(jù)4又利要求16， 18至22的監(jiān)控i殳備，其特征在于所述狀 態(tài)信號S和所述信息由所述計算系統(tǒng)向警報裝置(14)傳送。
24. 根據(jù)權利要求17至22的監(jiān)控設備，其特征在于所述狀態(tài)信 號S和所述信息記錄在與所述計算系統(tǒng)(13)連接的所述記錄存儲器(11)中，然后通過有線的、無線的、無線電或紅外鏈接向警報裝置 (14)傳送。
25. 根據(jù)權利要求23或24的監(jiān)控設備，其特征在于所述警報裝 置(14)包括顯示裝置(22)和光或聲指示器(20)。
26. 根據(jù)上述任一項權利要求的監(jiān)控設備，其特征在于所述磁阻 微傳感器(9)或光電微傳感器(3)的體積均為100微米的數(shù)量級。
27. 根據(jù)上述任一項權利要求的監(jiān)控設備，其特征在于所述監(jiān)控 設備(1)的厚度等于或小于5(^m。
28. 根據(jù)上述任一項權利要求的監(jiān)控設備，其特征在于所述監(jiān)控 設備(1)的所述柔性栽體(2)利用粘合劑材料固定在所述要監(jiān)控的 部件(4)的表面上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過分析當部件受到磁場激勵時部件發(fā)出的漏磁場的分布來非破壞性地監(jiān)控部件(4)的設備(1)，包括生成要監(jiān)控的部件內(nèi)的激勵磁場的裝置，和磁場分布探測和測量裝置。全部裝置和柔性載體(2)成一體以構成用于固定在要監(jiān)控的部件(4)的表面的一個區(qū)域上的軟保護層形式的設備。本發(fā)明應用于飛行器部件的非破壞性監(jiān)控(CND)，但也可以用于所有的部件完整性的監(jiān)控很重要的工業(yè)領域，如汽車行業(yè)，鐵路行業(yè)，造船業(yè)或核工業(yè)。
文檔編號G01N27/87GK101449158SQ200780018564
公開日2009年6月3日 申請日期2007年5月16日 優(yōu)先權日2006年5月24日
發(fā)明者M-A·德斯邁特 申請人:空中客車法國公司