[发明专利]传感器膜的制造方法

说明书

相关申请引用

本申请要求2006年10月20日提交的美国临时申请No.60/853,195 和2006年10月20日提交的德国专利申请10 2006 049 607.8的优先权， 在此通过引用将它们的公开内容并入本文。

技术领域

本发明涉及利用比较真空测量方法测量材料表面裂纹的传感器膜 的制造方法、利用比较真空测量方法测量材料表面裂纹的传感器膜、利 用比较真空测量方法检测构件的表面裂纹的检测方法、传感器膜用于测 量材料表面裂纹的用途、和具有利用比较真空测量方法测量材料表面裂 纹的传感器膜的航空器。

背景技术

在航空器中，由于高安全性要求，因此必须检查航空器的结构状态。 例如，如果在结构中和/或在结构表面中出现裂纹或裂缝，则必须对其 进行识别，并且必须根据需要采取修复措施。

除了常规的无损检测(NDT)以外，通过专业领域公知的结构健康 监测(SHM)方法提供用于检查构件中裂纹形成的一种可能性。结构健 康监测方法被理解为利用永久性集成的传感器来监测构件。相反，在常 规的NDT中，传感器在检测之后被再次从构件表面移除。由于永久性 集成的传感器，因此在SHM辅助下实现了比常规NDT更加迅速的结 构监测，这导致维护成本降低以及航空器可利用率增加。

一种SHM技术是专业领域公知的比较真空测量(CVM)方法。传 感器基板或传感器膜具有不同的空气和真空通道，即所谓的廊道，空气 廊道具有大气压力，而真空廊道具有部分真空或真空气氛。传感器膜被 粘贴到待检测的构件上。如果在航空器结构的操作过程中CVM传感器 下方的表面上出现裂纹，则空气经裂纹从空气廊道进入到真空通道中。 由此导致的真空廊道和空气廊道之间的压力差变化被测量作为裂纹检 测的信号载体。

到目前为止，已经利用复型方法(铸造方法)或利用激光光刻法在 传感器膜上制造了空气和真空通道。在复型方法中，首先制造承载真空 和空气廊道的凹模。然后将单体或低聚体的反应混合物注入模中并使其 在模中硬化。得到的凸模是CVM传感器-承载真空和空气廊道的塑料 膜。

DE 10 2004 057 290 A1描述了利用激光光刻法将真空和空气廊道 引入传感器基板或传感器膜中。塑料或聚合物由于激光束所导致的局部 热引入而被蒸发。通过激光的适当横向移动，引入期望的廊道图案。通 过进给速率与激光强度的比率以及通过激光经过的次数来控制表面移 除深度。极难设定所需要的激光强度和精确的进给从而精确地设定廊道 的深度。经常有必要实施多次穿越以获得期望的廊道形状。

发明内容

本发明的一个目的是提供适用于比较真空测量方法的传感器膜。

该目的通过具有根据独立权利要求的特征的制造传感器膜的方法 和利用比较真空测量方法测量材料表面裂纹的传感器膜、利用比较真空 测量方法检测构件的表面裂纹的检测方法、传感器膜用于利用比较真空 测量方法测量材料表面裂纹的用途、以及通过具有利用比较真空测量方 法测量材料表面裂纹的传感器膜的航空器而实现。

根据本发明的示例性实施方案，提供一种利用比较真空测量方法测 量材料表面裂纹的传感器膜的制造方法。利用铣削装置沿具有塑料材料 的传感器膜的表面铣削具有预定廊道路径的廊道。

根据另一示例性实施方案，提供一种利用比较真空测量方法测量材 料表面裂纹的传感器膜，该传感器膜是根据以上制造方法制造的。

根据另一示例性实施方案，提供一种利用比较真空测量方法来检测 构件的表面裂纹的检测方法，使用利用上述制造方法制造的传感器膜来 检测。首先，将具有胶粘剂的胶粘剂层施加于传感器膜表面。将传感器 膜施加于构件表面。在廊道中提供真空气氛，利用测量装置测量廊道中 真空气氛的变化。

根据另一示例性实施方案，上述传感器膜被用于利用比较真空测量 方法测量材料表面裂纹。

根据另一示例性实施方案，提供具有上述传感器膜的航空器以利用 比较真空测量方法测量材料表面裂纹。