ЛАЗЕРНОЕ УЛЬТРАЗВУКОВОЕ СКАНИРОВАНИЕ ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ПОВРЕЖДЕНИЙ ИЛИ НЕРОВНОСТЕЙ

1. Способ испытаний испытательного образца (30), включающий:
- мониторинг испытательного образца (30) закрепленным датчиком неразрушающего контроля (НК), закрепленным относительно испытательного образца (30),
при этом закрепленный датчик (32) неразрушающего контроля выполнен с возможностью мониторинга признаков повреждений в испытательном образце (30) или на нем, и
закрепленный датчик (32) неразрушающего контроля выполнен с возможностью выработки данных (84) закрепленного датчика в отношении испытательного образца (30);
- сканирование по меньшей мере части испытательного образца (30) с использованием лазерного ультразвукового устройства с выработкой первой лазерной ультразвуковой сканограммы влияния напряжений в испытательном образце (30), причем лазерное ультразвуковое устройство расположено на расстоянии от испытательного образца (30);
- сохранение первой лазерной ультразвуковой сканограммы;
- механические испытания испытательного образца (30);
- выполнение множества последующих соответствующих лазерных ультразвуковых сканограмм влияния напряжений в испытательном образце (30) во время механических испытаний испытательного образца (30);
- сохранение каждой последующей соответствующей лазерной ультразвуковой сканограммы испытательного образца (30);
- сравнение каждой последующей соответствующей лазерной ультразвуковой сканограммы испытательного образца (30) с предыдущей соответствующей лазерной ультразвуковой сканограммойиспытательного образца (30) и
- объединение данных (84) сканирования из первой лазерной ультразвуковой сканограммы с данными (84) закрепленного датчика от закрепленного датчика (32) неразрушающего контроля.
2. Способ по п. 1, согласно которому сканирование указанной по меньшей мере части испытательного образца (30) с выработкой первой лазерной ультразвуковой сканограммы включает сканирование по существу всего испытательного образца (30).
3. Способ по п. 1 или 2, согласно которому объединение данных (84) сканирования и данных (84) закрепленного датчика включает изменение конфигурации механического испытания без остановки механического испытания, в ответ на данные (84) сканирования и данные (84) закрепленного датчика.
4. Способ по п. 1 или 2, согласно которому выполнение указанного множества последующих соответствующих лазерных ультразвуковых сканограмм включает сканирование множества частей испытательного образца (30), соответствующих множеству местоположений участков прогнозируемых напряжений.
5. Способ по п. 1 или 2, также включающий:
определение одной или более возникающих областей, представляющих интерес,
причем выполнение указанного множества последующих соответствующих лазерных ультразвуковых сканограмм включает сканирование части испытательного образца (30), соответствующей одной соответствующей возникающей области, представляющей интерес.
6. Способ по п. 5, также включающий выполнение лазерной ультразвуковой сканограммы высокого разрешения указанных одной или более возникающих областей, представляющих интерес, причем лазерная ультразвуковая сканограмма высокого разрешения включает полноволновую сканограмму высокой плотности.
7. Способ по п. 6, согласно которому сканирование указанной по меньшей мере части испытательного образца (30) с выработкой первой лазерной ультразвуковой сканограммы выполняют с первым разрешением, причем выполнение лазерной ультразвуковой сканограммы высокого разрешения указанных одной или более возникающих областей, представляющих интерес, выполняют с вторым разрешением, которое больше, чем первое разрешение.
8. Способ по п. 5, согласно которому определение одной или более возникающих областей, представляющих интерес, включает одно или более из следующего: сравнение каждой последующей соответствующей лазерной ультразвуковой сканограммы испытательного образца (30) с предыдущей соответствующей лазерной ультразвуковой сканограммой и триангуляцию на основании данных (84) от одного или более закрепленных датчиков (32) неразрушающего контроля.
9. Способ по п. 5, согласно которому сканирование по меньшей мере части испытательного образца (30) и выполнение указанного множества последующих соответствующих лазерных ультразвуковых сканограмм включают обнаружение возникновения и развития повреждений в глубину испытательного образца (30).
10. Способ по п. 1 или 2, также включающий отображение реакции испытательного образца (30) на механические испытания.
11. Способ по п. 1 или 2, согласно которому сканирование по меньшей мере части испытательного образца (30) с использованием лазерного ультразвукового устройства включает генерирование и направление луча импульсного лазера в направлении испытательного образца (30) с созданием области расширения в результате локального нагрева в испытательном образце (30) и генерированием результирующих ультразвуковых волн.
12. Способ по п. 11, также включающий:
испускание лазерного луча обнаружения от лазерного ультразвукового устройства;
проецирование лазерного луча обнаружения на поверхность испытательного образца (30) и
обнаружение изменения лазерного луча обнаружения в результате ультразвуковых волн.
13. Способ по п. 1 или 2, согласно которому выполнение указанного множества последующих соответствующих лазерных ультразвуковых сканограмм и сравнение каждой последующей соответствующей лазерной ультразвуковой сканограммы осуществляют в режиме реального времени.
14. Способ по п. 1 или 2, также включающий:
установку закрепленного датчика (32) неразрушающего контроля;
причем установка закрепленного датчика (32) неразрушающего контроля включает установку множества закрепленных датчиков (32) неразрушающего контроля на расстоянии друг от друга на поверхности испытательного образца (30), а указанное множество закрепленных датчиков (32) неразрушающего контроля размещены в соответствующих областях испытательного образца (30), которые, как ожидается, весьма вероятно будут испытывать наибольшие напряжения во время механических испытаний испытательного образца (30).
15. Способ по п. 1 или 2, согласно которому закрепленный датчик (32) неразрушающего контроля содержит ультразвуковой преобразователь, который вырабатывает одно или более из следующего: A-сканограммы, волны в пластине и поверхностные волны в испытательном образце (30), причем способ также включает:
генерирование акустической волны с использованием закрепленного датчика (32) неразрушающего контроля для внутреннего исследования испытательного образца (30) и
управление частотой акустической волны.
16. Способ по п. 1 или 2, также включающий:
мониторинг данных (84) закрепленного датчика во время механических испытаний испытательного образца (30);
сравнение данных (84) закрепленного датчика с ожидаемыми значениями сигнала и
идентификацию местоположений испытательного образца (30), соответствующих данным (84) закрепленного датчика от соответствующего закрепленного датчика (32) неразрушающего контроля, которые отличаются от ожидаемых значений сигнала.
17. Способ по п. 16, также включающий мониторинг одного или более дистанционных датчиков с широким полем восприятия на наличие какого-либо сигнала, отличного от ожидаемого или в областях испытательного образца (30), которые не являются участками прогнозируемых напряжений.
18. Способ по п. 1 или 2, также включающий измерение, идентификацию и отслеживание признаков повреждений в испытательном образце (30) в режиме реального времени.
19. Система для испытаний испытательного образца (30), содержащая:
- испытательный образец (30);
- лазерное ультразвуковое устройство, расположенное на расстоянии от испытательного образца (30),
причем лазерное ультразвуковое устройство выполнено с возможностью генерирования и направления лазерного луча на испытательный образец (30) с выработкой множества ультразвуковых волн в испытательном образце (30),
лазерное ультразвуковое устройство также выполнено с возможностью выработки лазерного луча обнаружения и измерения изменения в лазерном луче обнаружения в результате указанного множества ультразвуковых волн, и
лазерное ультразвуковое устройство также выполнено с возможностью сканирования по меньшей мере части испытательного образца (30) и периодической выработки соответствующей лазерной ультразвуковой сканограммы влияния напряжений в испытательном образце (30) во время механических испытаний испытательного образца (30);
- множество закрепленных датчиков (32) неразрушающего контроля, прикрепленных к испытательному образцу (30) и расположенных на расстоянии друг от друга на поверхности испытательного образца (30),
причем каждый соответствующий закрепленный датчик (32) неразрушающего контроля выполнен с возможностью выработки данных (84) закрепленного датчика в отношении соответствующего местоположения испытательного образца (30), соответствующего указанному соответствующему закрепленному датчику (32) неразрушающего контроля; и
- процессор, выполненный с возможностью объединения данных (84) от указанного множества закрепленных датчиков (32) неразрушающего контроля и из указанных соответствующих лазерных ультразвуковых сканограмм, вырабатываемых лазерным ультразвуковым устройством, для мониторинга или контроля испытательного образца (30) во время механических испытаний испытательного образца (30).
20. Система по п. 19, также содержащая стенд для испытаний в условиях механического напряжения, выполненный с возможностью механического испытания испытательного образца (30),
причем по меньшей мере один из указанного множества закрепленных датчиков (32) неразрушающего контроля содержит по меньшей мере одно из следующего: датчик акустической эмиссии, пьезоэлектрический преобразователь, датчик (32) неразрушающего контроля, ультразвуковой преобразователь, связанный датчик на основе пьезоэлектрического преобразователя, волоконно-оптический датчик, дистанционную термографическую систему, датчик нормального напряжения и тензометр, и
по меньшей мере один из указанного множества закрепленных датчиков (32) неразрушающего контроля содержит ультразвуковой преобразователь, который вырабатывает по меньшей мере одно из следующего: A-сканограммы, волны в пластине и поверхностные волны в испытательном образце (30).