地簡單，并且僅需要替換 柔性膜21。因此，檢驗設備是可用的，可以通過簡單替換或重新定位柔性膜21來容易地重 構檢驗設備，用具有不同電極布置的另一膜替換現(xiàn)有的膜有利地具有比通過更改或替換墊 板13和可能的模具12所產(chǎn)生的成本更低的成本。
[0058] 圖4至圖7示出了由使用根據(jù)本發(fā)明的設備提供的另一優(yōu)點，即源于由于根據(jù)本 發(fā)明的設備的所述結構可以被實施的各種傳感器配置的優(yōu)點。
[0059] 如先前所述，根據(jù)本發(fā)明的設備的每個傳感器由布置在柔性膜21上的相應電極 以及壓電材料層22的處于面向該電極的區(qū)域構成。用這種方式，可以通過簡單地作用于布 置在柔性膜21上的電極31的形式來單獨地限定根據(jù)本發(fā)明的設備的每個傳感器的特性， 每個電極可以具有其自身的形式和尺寸。
[0060] 圖4示出了可以通過根據(jù)本發(fā)明的設備實施的第一種類型的電極的平面一般性 視圖。
[0061] 在圖4的情況下，電極由以下單個導電焊盤41構成，該單個導電焊盤41的取決于 電極的形式的尺寸、長度以及寬度或者甚至直徑限定為使得將基本平面波發(fā)射到被分析的 結構11中，針對發(fā)射的聲頻率，該平面波具有足夠能量以穿過結構，同時保持足夠的分析 分辨率。因此，針對5MHz的聲頻率即由壓電涂層的特性確定的頻率，將選擇例如5mm邊長 的正方形的形式的焊盤。
[0062] 通過經(jīng)由外部連接至電壓發(fā)生器的導電跡線42施加適當電壓來激發(fā)這樣的焊 盤，跡線例如在膜21的厚度中延伸。
[0063] 如圖5所示，配備有這樣的焊盤，根據(jù)本發(fā)明的設備以類似于包括引入制造工具 中的單一傳感器的已知超聲檢驗設備的方式運轉，但根據(jù)本發(fā)明的該設備保留其在放置和 可交換性方面的有利特性。
[0064] 圖6呈現(xiàn)了可以由根據(jù)本發(fā)明的裝置在更復雜的實施方案中實施的第二種類型 的電極61的一般性視圖。圖6中呈現(xiàn)的電極由多個個體電極62構成，多個個體電極62組 合在一起以形成顯示出特定布置例如在圖6的情況下的矩陣式布置的設置。
[0065] 在本示例性實施中，個體電極62中的每個電極配置為使得能夠通過經(jīng)由外部連 接至電壓發(fā)生器的導電跡線63施加適當電壓來單獨地激發(fā)。
[0066] 個體電極62的尺寸和形式限定為使得每個個體電極被激發(fā)時產(chǎn)生基本球面波或 基本柱面波。用這種方式，取決于施加到個體電極中的每個電極的電壓和不同電極的各自 的激發(fā)時刻，可以發(fā)射顯示出特定特征的聲波。然后，設備的每個電極61可以以有利的簡 單方式來形成多元件超聲傳感器，在準確度和分辨率方面，多元件超聲傳感器的聲特性可 以顯著不同于傳統(tǒng)聲傳感器例如配備有已知的測試設備的傳統(tǒng)聲傳感器的聲特性。
[0067] 作為示例，圖7的圖解呈現(xiàn)了特定的應用，針對該特定的應用，形成一個同一電極 61的個體電極62激發(fā)為使得每個個體電極發(fā)射傳播穿過結構11的個體聲波。
【主權項】
1. 一種用于在由復合材料制成的結構（11)的制造期間檢驗所述結構的設備，所述結 構制造于由第一形體（12)的內面以及由第二形體（13)的內面限制的空間（15)中，所述 設備形成布置在所述結構的附近的多個超聲傳感器，每個超聲傳感器發(fā)射超聲波進入所述 結構（11)中并且收取由該結構返回的回波，其特征在于，所述設備包括：壓電材料層（22)， 所述壓電材料層（22)的內面置于所述第二形體（13)的外面上；以及電絕緣柔性材料膜 (21)，所述電絕緣柔性材料膜（21)布置為壓靠所述壓電材料層（22)的外面，所述柔性材料 膜（21)在接觸所述壓電材料層（22)的面上包括多個電極（31)，每個電極（31)能夠通過經(jīng) 由導體（32)傳輸?shù)目刂菩盘枂为毜丶ぐl(fā)，所述電極（31)中的每一個的導電表面布置為接 觸所述壓電材料層（22)的表面，使得每個電極（31)與所述壓電材料層面對所述電極（31) 設置的區(qū)域形成獨立的超聲傳感器。2. 根據(jù)權利要求1所述的設備，其特征在于，所述壓電材料層（22)通過實施溶膠凝膠 型方法制造，所述壓電材料層（22)直接形成在所述第二形體（13)的外面上。3. 根據(jù)權利要求1和2中任一項所述的設備，其特征在于，所述電絕緣柔性材料膜 (21)用聚酰亞胺類型的聚合材料制造。4. 根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的設備，其特征在于，所述電極（31)通過在所 述膜（21)的接觸所述壓電材料層（22)的面上的布置在表面上的導電焊盤形成，每個電極 (31) 經(jīng)由導電元件（32)加電，所述導電元件（32)由布置在所述膜（21)的相反面上或者在 所述膜的厚度中的導電跡線構成。5. 根據(jù)權利要求4所述的設備，其特征在于，對不同的電極（31)加電的所述導電跡線 (32) 在所述導電跡線（32)的末端處設置有連接器系統(tǒng)，使得能夠對每個電極施加激發(fā)電 壓。6. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的設備，其特征在于，每個電極（41)由單個導電焊 盤構成，所述導電焊盤的尺寸限定為使得通過該電極和所述壓電材料層形成的超聲傳感器 發(fā)射基本平面超聲波。7. 根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的設備，其特征在于，每個電極（61)由通過多個 個體焊盤（62)形成的導電焊盤構成，所述個體焊盤（62)的尺寸限定為使得通過所述個體 焊盤（62)和所述壓電材料層（22)形成的超聲傳感器發(fā)射基本球面超聲波或基本柱面超聲 波；所述個體焊盤(62)配置為使得能夠單獨地被控制。8. 根據(jù)權利要求7所述的設備，其特征在于，所述個體焊盤(62)相對于彼此布置為使 得它們能夠被激發(fā)以構成單一超聲傳感器。9. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的設備，其特征在于，所述第二形體（13)構成公共 接地，每個電極配置為使得能夠通過施加在所述電極（31)與所述公共接地之間的激發(fā)電 壓來激發(fā)。10. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的設備，其特征在于，沉積在所述第二形體（13) 的外面上的所述壓電材料層（22)具有大約數(shù)十微米的厚度e2。11. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的設備，其特征在于，所述柔性材料膜（21)具有 大約數(shù)百微米的厚度ei。12. -種用于實施LRI方法來制造由復合材料制成的結構（11)的工具，所述工具包括： 第一元件（12)或模具、以及面向所述第一元件的第二元件（13)或墊板，所制造的所述結構
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于在制造周期期間檢驗復合材料結構(11)的品質的超聲設備。該設備旨在被引入使得LRI工藝能夠被執(zhí)行的類型的制造工具中，其中在制造周期期間復合材料結構置于兩個模具之間。為此，該設備包括：沉積在模具中的一個模具(13)的與結構(1)接觸的面相反的面上的壓電材料層(22)；以及柔性材料膜(21)，柔性材料膜(21)是電絕緣的并且一個面設置為倚靠層(22)的外面。膜的這個面還包括導電焊盤(31)，因此導電焊盤(31)設置為接觸壓電材料，可以通過經(jīng)由導電條(32)所施加的電壓來使每個焊盤加電。每個焊盤(31)與層(22)的面對每個焊盤(31)設置的區(qū)域形成獨立的超聲換能器。
【IPC分類】G01N29/22, B29C45/76
【公開號】CN104937410
【申請?zhí)枴緾N201380071057
【發(fā)明人】斯特凡·奧弗雷, 胡貝特·瓦堯姆
【申請人】歐洲航空防務與空間公司Eads法國
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2013年12月20日
【公告號】EP2936140A1, US20150346160, WO2014096304A1