光的疊層的截屏視頻圖像，其通常從前面是看不到的。在測試的第二部分中，使用附接到疊層的背側(cè)的部分真空源創(chuàng)建應(yīng)變(即，施加應(yīng)力)并且然后記錄另一視頻。然后使用運(yùn)動(dòng)放大軟件(由Quanta Research Cambridge提供)來對該第二視頻進(jìn)行處理。圖1B是示出由于使用運(yùn)動(dòng)放大而增強(qiáng)了對比度的加工后的缺陷的輪廓的應(yīng)變疊層的截屏視頻圖。增強(qiáng)的對比度使得能夠?qū)崿F(xiàn)隱藏的缺陷的大小和位置的更精確的測量。
[0027]圖2是示出根據(jù)飛行器結(jié)構(gòu)的使用中的NDE的一個(gè)實(shí)施方式的系統(tǒng)的組件的圖。該實(shí)施方式使用真空加載來在被評估的結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生應(yīng)變或波并且使用運(yùn)動(dòng)放大軟件來放大在加載有負(fù)載的結(jié)構(gòu)的視頻記錄中出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)。
[0028]圖2中所示的特定設(shè)備用于具有其中懷疑存在隱藏的損傷的區(qū)域的飛行器結(jié)構(gòu)12 (例如，蜂巢/夾持結(jié)構(gòu))。圖2的遠(yuǎn)右手側(cè)的兩條略微彎曲的實(shí)線表示還包括布置在其間并且結(jié)合到前表皮和后表皮的蜂巢芯(未不出)的夾持結(jié)構(gòu)的前表皮12b和后表皮12a。在前表皮/芯界面處示出表皮-芯斷開14形式的隱藏的損傷。
[0029]圖2中所示的設(shè)置包括具有沿著圍繞覆蓋隱藏的表皮-芯斷開14上的局部區(qū)域的外周密封地密封到飛行器結(jié)構(gòu)12的前表皮12b的外部表面的橡膠匹配邊緣的真空罩26 ；利用管道18 (例如，軟管)連接到真空罩26的真空泵30 ;以及在布置在真空罩26的輸入端口與真空泵30的輸出端口之間的位置處安裝在管道18中的控制閥32。真空罩26和前表皮12b的外部表面限定封閉體積16。封閉體積16和真空泵30在控制閥32處于打開狀態(tài)時(shí)經(jīng)由管道18流體連通。封閉體積16和真空泵30在控制閥32處于關(guān)閉狀態(tài)下沒有流體連通。當(dāng)封閉體積16與真空泵30流體連通時(shí)，后者能夠用于對封閉體積16進(jìn)行排氣，直到至少形成了不完全的真空(即，封閉體積16內(nèi)的真空壓力比大氣壓小得多)。
[0030]控制閥32處于編程有運(yùn)動(dòng)放大和圖像分析軟件的計(jì)算機(jī)20的控制下。計(jì)算機(jī)20控制控制閥32的狀態(tài)有以循環(huán)或漸進(jìn)地控制封閉體積16內(nèi)的真空壓力。封閉體積16內(nèi)獲得的真空壓力將在隱藏的表皮-芯斷開14上的局部區(qū)域中的前表皮12b中引入應(yīng)變或波。
[0031]圖2中示出的設(shè)置進(jìn)一步包括了布置為提供用于成像的最佳遮蔽的多個(gè)光28。雖然圖2示出了布置在真空罩26內(nèi)的光28，但是如果真空罩的壁是光學(xué)透明的，則這些光能夠被布置在真空罩外部。
[0032]另外，圖2中所示的設(shè)置包括布置在真空罩26內(nèi)并且指向隱藏的表皮-芯斷開14上的局部區(qū)域的表面的視頻相機(jī)24。在隱藏的表皮-芯斷開14上的前表皮12b的一部分的真空加載期間，視頻相機(jī)被激活以記錄受影響的區(qū)域的圖像。根據(jù)圖2中描繪的實(shí)施方式，視頻圖像數(shù)據(jù)被從視頻相機(jī)24輸出到計(jì)算機(jī)20以便于使用運(yùn)動(dòng)放大軟件來進(jìn)行圖像處理。
[0033]布置方案進(jìn)一步包括連接到計(jì)算機(jī)20并且具有顯示屏幕的顯示單元22。計(jì)算機(jī)20被編程以執(zhí)行下述操作:從視頻相機(jī)24接收視頻圖像數(shù)據(jù)；使用運(yùn)動(dòng)放大對視頻圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以放大結(jié)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)；以及使得顯示單元22以并排的方式在屏幕的一側(cè)顯示未處理的(即，原始的)視頻(示出了檢查區(qū)域)并且在屏幕的另一側(cè)示出處理后的視頻(示出了隱藏的損傷)。
[0034]根據(jù)替選實(shí)施方式，替代將真空罩26附接到飛行器結(jié)構(gòu)12的一部分，整個(gè)飛行器結(jié)構(gòu)12能夠被放置在真空腔室的內(nèi)部。如果真空腔室內(nèi)的真空壓力然后改變以產(chǎn)生真空負(fù)載，則能夠使用運(yùn)動(dòng)放大來對視頻相機(jī)24捕獲的視頻進(jìn)行處理以馬上顯示包括所有缺陷區(qū)域的整個(gè)飛行器結(jié)構(gòu)12。
[0035]圖3是示出采用圖2中所示的設(shè)備的使用中NDE處理的步驟的流程圖。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，使用真空加載的使用中的NDE應(yīng)用的處理可以包括下述步驟:(a)如圖2中所示地連接真空罩、真空泵、光、控制閥、視頻相機(jī)和計(jì)算機(jī)(步驟50) ；(b)針對測試標(biāo)準(zhǔn)保持真空罩(步驟52) ； (c)選擇最佳地揭示表面紋理或特征的光或光的布置(步驟54)(如果什么都沒有觀察到，則能夠在其上噴射可清洗的斑點(diǎn)圖案或者施加粉末并且之后將其去除)；(d)選擇真空類型(漸進(jìn)或循環(huán))、頻率(循環(huán)類型的情況)以及幅度(步驟56) ；(e)使用各種真空設(shè)置來收集關(guān)于測試標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字視頻(步驟58)，根據(jù)需要返回到步驟56 ； (f)選擇用于對缺陷進(jìn)行最清楚的成像的最佳真空設(shè)置并且驗(yàn)證能夠找到的缺陷(步驟60)；(g)將系統(tǒng)帶到結(jié)構(gòu)并且針對檢查表面保持真空罩(步驟62) ；(h)控制控制閥以向真空罩應(yīng)用所選擇的真空模式(步驟64) ；(i)使用用于給定的表面紋理的最佳照明來收集真空罩下的區(qū)域的數(shù)字視頻以在放大時(shí)觀察應(yīng)變(步驟66) ；(j)觀察該區(qū)域的實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)放大運(yùn)動(dòng)視頻(步驟68) ；(k)如果識別出損傷或缺陷，則捕獲用于測量、分析和歸檔的截圖(步驟70) ；(1)移除真空罩以便于標(biāo)記用于維修的損傷位置和尺寸；(m)確定該結(jié)構(gòu)是否存在需要檢查的另外的區(qū)域(步驟74) ；(n)如果在步驟74中確定需要檢查另一區(qū)域，則處理返回到步驟62并且重復(fù)步驟62至步驟74的處理的部分；(ο)如果在步驟74中確定該結(jié)構(gòu)不存在需要檢查的額外的區(qū)域，則終止NDE操作(步驟76)。
[0036]圖4是示出使用熱加載和運(yùn)動(dòng)放大的用于飛行器結(jié)構(gòu)的使用中的NDE的系統(tǒng)的組件的圖。該實(shí)施方式使用熱加載來在表面產(chǎn)生動(dòng)態(tài)熱膨脹(加熱)和收縮(冷卻)。能夠使用運(yùn)動(dòng)放大軟件來觀察獲得的波圖案以放大在熱加載的結(jié)構(gòu)的視頻記錄中出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)。由于子表面損傷導(dǎo)致到結(jié)構(gòu)中的熱傳輸?shù)钠茐母淖兞嗽摀p傷上方的材料相對于周圍區(qū)域的運(yùn)動(dòng)。而且，圖4中所示的布置方案用于具有其中懷疑存在諸如表皮-芯斷開14的隱藏的損傷的區(qū)域的飛行器結(jié)構(gòu)12 (例如，蜂巢/夾持結(jié)構(gòu))的NDE。
[0037]圖4中所示的布置方案包括閃光燈或可控的熱燈34，其布置在其中懷疑存在隱藏的損傷的局部區(qū)域的前方并且接近該區(qū)域。閃光燈或熱燈34處于利用運(yùn)動(dòng)放大和圖像分析軟件編程的計(jì)算機(jī)20的控制下。計(jì)算機(jī)20控制閃光燈或熱燈34的用于對頂表皮12b的局部區(qū)域進(jìn)行加熱或冷卻的狀態(tài)。獲得的熱膨脹或收縮在隱藏的表皮-芯斷開14上的局部區(qū)域中的前表皮12b中產(chǎn)生波。
[0038]圖4中所示的布置方案進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)光28，其布置為提供用于成像的最佳遮蔽以及指向隱藏的表皮-芯斷開14上的局部區(qū)域的表面的視頻或紅外相機(jī)24。在隱藏的表皮-芯斷開14上的前表皮12b的部分的熱加載期間，相機(jī)24被激活以記錄受影響的區(qū)域的圖像。根據(jù)圖4中所示的實(shí)施方式，視頻圖像數(shù)據(jù)被從相機(jī)24輸出到計(jì)算機(jī)20以便于使用運(yùn)動(dòng)放大軟件進(jìn)行圖像處理。
[0039]布置方案進(jìn)一步包括連接到計(jì)算機(jī)20的顯示單元22。同樣地，計(jì)算機(jī)20被編程以從相機(jī)24接收視頻圖像數(shù)據(jù)；使用運(yùn)動(dòng)放大對視頻圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；以及使得(即，控制或命令)顯示單元22以并排的方式在屏幕的一側(cè)顯示未處理的視頻(示出檢查位置)并且在另一側(cè)示出處理后的視頻(示出由于熱加載導(dǎo)致的差分運(yùn)動(dòng))。
[0040]圖5是示出用于飛行器結(jié)構(gòu)的使用中NDE的系統(tǒng)的替選實(shí)施方式的組件的圖。該系統(tǒng)使用動(dòng)態(tài)/低頻機(jī)械加載和運(yùn)動(dòng)放大。機(jī)械地生成的結(jié)構(gòu)博將產(chǎn)生能夠被放大并成像的表面運(yùn)動(dòng)。表面運(yùn)動(dòng)將由于子表面缺陷或損傷而圖案化。能夠?yàn)榱俗顑?yōu)缺陷檢測而對頻率進(jìn)行優(yōu)化。
[0041]圖5中所示的布置方案包括寬譜或漸進(jìn)頻率機(jī)械驅(qū)動(dòng)器38 (例如，節(jié)拍器、機(jī)械阻抗探針、超聲換能器等等)，其布置在懷疑存在隱藏的損傷的局部區(qū)域前方并且靠近該區(qū)域。機(jī)械驅(qū)動(dòng)器38處于編程有運(yùn)動(dòng)放大和圖像分析軟件的計(jì)算機(jī)20的控制下。計(jì)算機(jī)20控制機(jī)械驅(qū)動(dòng)器38的操作以在具有特定頻率的頂表皮12b中產(chǎn)生結(jié)構(gòu)波。隱藏的表皮-芯斷開14上的局部區(qū)域中的獲得的表面運(yùn)動(dòng)由安裝在三腳架36上的高速視頻相機(jī)24記錄。根據(jù)圖5中所示的實(shí)施方式，視頻圖像數(shù)據(jù)被從相機(jī)24輸出到計(jì)算機(jī)20以便于使用運(yùn)動(dòng)放大軟件進(jìn)行圖像處理。而且，計(jì)算機(jī)20被編程為從相機(jī)24接收視頻圖像數(shù)據(jù)；使用運(yùn)動(dòng)放大對視頻圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；以及使得(即，控制或命令)顯示單元22以并排的方式在屏幕的一側(cè)顯示未處理的視頻(示出檢查位置)并且在另一側(cè)示出處理后的視頻(示出受到隱藏的損傷影響的循環(huán)應(yīng)變或結(jié)構(gòu)波)。
[0042]商業(yè)航線能夠使用運(yùn)動(dòng)放大技術(shù)用于飛行器上的夾持結(jié)構(gòu)的NDE或預(yù)NDE。在預(yù)NDE方法中，在機(jī)場處記錄的運(yùn)動(dòng)放大視頻能夠?qū)崟r(shí)地示出給遠(yuǎn)程的專家來進(jìn)行快速的損傷確定。運(yùn)動(dòng)放大能夠作為額外的特征應(yīng)用于任何基于圖像的NDE硬件以改進(jìn)損傷檢測。夾持結(jié)構(gòu)的提供商能夠使用該技術(shù)來檢查它們的產(chǎn)品。
[0043]在替選應(yīng)用中，運(yùn)動(dòng)放大技術(shù)能夠用于在結(jié)構(gòu)測試期間高亮局部故障事件。圖6是示出根據(jù)又一實(shí)施方式的使用運(yùn)動(dòng)放大來監(jiān)視結(jié)構(gòu)測試的系統(tǒng)的組件的圖。飛行器結(jié)構(gòu)42被放置在測試機(jī)40中以進(jìn)行疲勞或靜態(tài)負(fù)載測試。測試機(jī)40可以包括用于保持原型樣本的負(fù)載框架、液壓泵或機(jī)電電源、用于產(chǎn)生力或運(yùn)