【技术实现步骤摘要】
本公开涉及使用感应共振检测复合材料孔隙率的系统和方法。
技术介绍
1、复合材料具有物理性质(如刚度(stiffness)和强度重量比(strength-to-weightratio))，这些物理性质使复合材料在许多工业应用的用途中具有吸引力，包括在汽车工业和航空工业生产的产品中的用途。复合材料的物理性质取决于复合材料的孔隙率。孔隙率是由于在制造过程中产生的空隙的存在，这些空隙会置换复合材料中的树脂。与相同组成和厚度的低孔隙率复合材料相比，高孔隙率复合材料的某些性质(如剪切强度)具有显著较低的值。对用于产品(例如，飞机和汽车)的复合材料进行测试以确保材料的孔隙率低于特定的阈值孔隙率(例如，5％、2.5％或一些其他孔隙率值)。
2、复合材料和其他材料的孔隙率的测试包括破坏性测试(例如，材相学(materialography)和酸消化(acid digestion))和无损测试(例如，超声波衰减(ultrasonic attenuation)和x射线计算机断层扫描(x-ray computed tomography))。对于工业应用，优选无损测试。孔隙率测试的方法和设备可能是耗时的，可能需要特殊的环境(例如，用于将至少一部分测试样品浸入水或另一种流体的容器)，可能会有很大的误差(例如，对于超声波衰减测试为20％或更多)，并且可能是昂贵的(例如，计算机断层扫描设备的成本很高)。需要有一种无损孔隙率测试装置，其快速、可靠、不需要昂贵设备，并且能够进行空气耦合检查，而不需要特殊的环境(例如，适应水浸没的环境)。
【技术保护点】
1.一种无损测试设备(100)，其包括：
2.根据权利要求1所述的无损测试设备，其中所述交流信号的频率等于或接近包括所述驱动线圈和所述共振线圈的线圈系统在空气中的共振频率。
3.根据权利要求1所述的无损测试设备，其中所述交流信号的频率等于或接近包括所述驱动线圈和所述共振线圈的线圈系统的共振频率，所述共振线圈位于与具有零孔隙率的物品相同材料和所述物品厚度与试样的工作相关中。
4.根据权利要求1所述的无损测试设备，其中所述驱动线圈的线圈缠绕方向与所述共振线圈的线圈缠绕方向处于相同方向。
5.根据权利要求1所述的无损测试设备，其中所述传感器包括示波器。
6.根据权利要求1所述的无损测试设备，进一步包括芯(122)，其中所述驱动线圈和所述共振线圈缠绕在所述芯周围，并且所述芯包括被配置为与所述物品接触的接触表面(116)。
7.根据权利要求6所述的无损测试设备，其中所述共振线圈位于所述接触表面和所述驱动线圈之间。
8.根据权利要求1所述的无损测试设备，其中所述物品包括复合材料片。
9.一种方法，
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述孔隙率检测器包括被配置为位于所述物品上的接触表面(116)，并且其中所述共振线圈位于所述接触表面和所述驱动线圈之间。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述接触表面的形状对应于所述物品表面的形状。
12.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一交流信号的频率等于或接近包括所述驱动线圈和所述共振线圈的线圈系统的共振频率，其中所述共振频率在空气中或在与所述物品相同材料和厚度的0％孔隙率样品的表面上确定。
13.根据权利要求9所述的方法，其中所述传感器包括示波器。
14.根据权利要求9所述的方法，其中所述物品包括复合材料。
15.根据权利要求9所述的方法，其中所述孔隙率是基于来自与具有多个不同已知孔隙率值的物品相同厚度的相同材料的多个样品的实验电压相对于孔隙率数据确定的。
16.一种方法，其包括：
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一交流信号的频率等于或接近包括所述驱动线圈和所述共振线圈的线圈系统在空气中的共振频率。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一交流信号的频率等于或接近包括所述驱动线圈和所述共振线圈的线圈系统的共振频率，所述共振线圈位于与具有零孔隙率的物品相同材料和所述物品厚度的试样的工作相关中。
19.根据权利要求16所述的方法，其中所述警报是听觉信号、发送到显示装置的视觉信号或两者。
20.根据权利要求16所述的方法，其中所述物品包括层压碳纤维复合材料。
...【技术特征摘要】
1.一种无损测试设备(100)，其包括：
2.根据权利要求1所述的无损测试设备，其中所述交流信号的频率等于或接近包括所述驱动线圈和所述共振线圈的线圈系统在空气中的共振频率。
3.根据权利要求1所述的无损测试设备，其中所述交流信号的频率等于或接近包括所述驱动线圈和所述共振线圈的线圈系统的共振频率，所述共振线圈位于与具有零孔隙率的物品相同材料和所述物品厚度与试样的工作相关中。
4.根据权利要求1所述的无损测试设备，其中所述驱动线圈的线圈缠绕方向与所述共振线圈的线圈缠绕方向处于相同方向。
5.根据权利要求1所述的无损测试设备，其中所述传感器包括示波器。
6.根据权利要求1所述的无损测试设备，进一步包括芯(122)，其中所述驱动线圈和所述共振线圈缠绕在所述芯周围，并且所述芯包括被配置为与所述物品接触的接触表面(116)。
7.根据权利要求6所述的无损测试设备，其中所述共振线圈位于所述接触表面和所述驱动线圈之间。
8.根据权利要求1所述的无损测试设备，其中所述物品包括复合材料片。
9.一种方法，其包括：
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述孔隙率检测器包括被配置为位于所述物品上的接触表面(116)，并且其中所述共振线圈位于所述接触表面和所述驱动线圈之间。
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