[发明专利]制造期间复合材料结构超声检查的自动校准方法

说明书

根据本发明，借助不同类型的超声传感器的检查系统的自动校准，用于在制造期间检查复合材料部件(11)的结构，是通过使用所谓的参考传感器来实现的，参考传感器安装在参考垫(23，43)上并且放置在所考虑的部件的制造环境中。所述自动校准包括激励参考传感器使其发射超声波，以及测量由发射的超声波穿过传感器安装在上面的参考垫(23，43)后形成的所谓的参考回声(24)的振幅。该振幅与设定值进行比较，并且对施加到传感器的增益g’起作用，以获得基本上等于该值的参考回声振幅值。最后，施加给参考传感器的增益被施加给检查系统的与该传感器相同类型的传感器。依次针对部件的所有制造步骤，针对每个参考传感器实施所述操作。

技术领域

本发明涉及复合材料部件、更特别地涉及树脂基体和纤维增强的复合材料部件的制造的一般领域。

背景技术

复合材料部件的制造过程通常包括时间上连续的不同步骤，每个步骤应当在确定的压力和温度下执行，所述温度和压力在不同步骤之间可能不同。

那么，如果想有效地检查给定步骤的执行质量，即形成成品材料的每个步骤的生产质量，则必须考虑这些温度和压力参数。当用超声波进行检查时，在环境压力和温度影响所使用的超声传感器的响应(灵敏度)的情况下，上述这一点尤其如此。

在此，人们注意到超声传感器的使用允许有利地确保各种检查功能，例如：

-对由纤维增强的注塑树脂(树脂基体/纤维增强)的流动形成的纤维预制件的表征；

-在狭义的聚合周期期间树脂聚合的进度的确定；

-局部孔隙率和/或纤维体积率(taux volumique)的确定。

特别地，超声技术是能够以有效方式检查制造的材料有无孔隙的唯一深度分析技术。

然而，很少至少以“现场”的方式使用超声检查，这是因为，同样由于超声传感器的灵敏度随温度和压力而变，难以利用借助超声传感器获得的测量值。所述温度和压力是在复合材料部件的制造环境中可以实质性变化的量值。

因此，通常使用替代方法，例如基于介电测量技术(绝缘电阻的测量)、光学漫射或使用布拉格光栅光纤的系统。然而，这些方法仅允许在所部署的地方，即部件内部或表面，进行非整体的局部检查。

此外，即使当使用超声传感器时，也通常限于使用超声传感器测量超声波在所分析的介质(即制造期间的部件)中的传播时间，特别地，不考虑振幅的分析。

发明内容

本发明的目的是提出一种能够使用超声传感器用于在复合材料部件制造的不同步骤中检查复合材料部件的解决方案，该解决方案能够在不管传感器可能遭受的温度和压力的变化的情况下，使用超声传感器用于同时实现传播时间的测量和振幅的测量。

为此，本发明的目的是一种在复合材料部件制造期间用于检查复合材料部件的结构的超声传感器组的自动校准装置。所述自动校准是在制造过程中实现的。该装置包括一组参考超声传感器。每个参考传感器安装在校准垫上，能够被激励以实现对参考回声的振幅的测量，所述参考回声由传感器发射的超声波穿过上面安装所述参考传感器的垫之后形成。该组至少包括用于检查所述部件的结构的每种类型的测量传感器的参考传感器；每个参考传感器被放置在所述部件附近，处在与所述部件相同的环境中。

根据各种可能结合使用的布置或性质，根据本发明的装置还可以具有以下附加特征。

根据一种实施方式，装置还包括用于在确定时刻激励每个参考传感器的设备，实现由该传感器接收的参考回声的振幅的测量并且确定要施加于该传感器的增益控制的值以将参考回声的振幅保持在确定的设定值。

根据另一实施方式，装置还包括用于给每个测量传感器施加增益控制的设备，增益控制的值是针对与所考虑的测量传感器相同类型的参考传感器确定的增益控制的值的函数。