УСТРОЙСТВО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ КОНСТРУКЦИИ ПРИ ПОМОЩИ ВИБРАЦИОННОГО АНАЛИЗА

1. Устройство (1) неразрушающего контроля конструкции, которая может содержать дефект (5), отличающееся тем, что упомянутое устройство содержит средства измерения вибрационных волн, излучаемых упомянутой конструкцией, в различных точках поверхности упомянутой конструкции, при этом упомянутые средства измерения интегрированы в гибкую подложку (2), выполненную с возможностью сцепления с поверхностью упомянутой контролируемой конструкции.
2. Устройство по п.1, в котором упомянутые средства (3) измерения вибрационных волн содержат набор микродатчиков (3), выполненный с возможностью генерирования картографии вибрационных волн на поверхности конструкции (4).
3. Устройство по п.2, в котором размеры и расположение микродатчиков (3) определяют таким образом, чтобы они могли детектировать изменения вибрационных волн, вызванные наличием дефекта (5), имеющего наименьшие размеры, детектирование которого добиваются.
4. Устройство контроля по пп.1-3, отличающееся тем, что упомянутый набор микродатчиков содержит решетку пьезоэлектрических микродатчиков (3), сгруппированных в виде матрицы из линий и столбцов, при этом упомянутые микродатчики преобразуют упомянутые вибрационные волны в электрические сигналы.
5. Устройство контроля по п.4, отличающееся тем, что упомянутое устройство дополнительно содержит интерфейсную электронику (10), соединяющую упомянутые микродатчики (3) с записывающим запоминающим устройством (11).
6. Устройство контроля по п.5, отличающееся тем, что упомянутая электроника (10) и упомянутое запоминающее устройство (11) интегрированы в упомянутую гибкую подложку (2) таким образом, чтобы получить монолитное устройство контроля.
7. Устройство контроля по п.6, отличающееся тем, что упомянутая интерфейсная электроника (10) расположена на конце линий микродатчиков или на конце столбцов микродатчиков.
8. Устройство контроля по п.7, отличающееся тем, что каждый микродатчик содержит набор пьезоэлектрических пластинок (6), расположенных между двумя проводящими пластинами (8, 9), электрически заряжающихся за счет пьезоэлектрического эффекта, при этом концы упомянутых пластинок неподвижно соединяют с упомянутыми пластинами при помощи проводящего адгезивного материала (7), при этом одну из двух пластин неподвижно соединяют с упомянутой гибкой подложкой (2), при этом упомянутые две пластины (8, 9) соединяют с упомянутой интерфейсной электроникой (10) для направления электрических сигналов, генерируемых электрическими зарядами на упомянутых пластинках (6), к упомянутому интерфейсу.
9. Устройство контроля по п.8, отличающееся тем, что упомянутое устройство контроля содержит вычислительную систему (13), такую как систему с микропроцессором, для автоматического определения упомянутых изменений вибрационных волн, вызванных наличием дефекта (5) в конструкции, на основании вибрационных волн, измеренных упомянутыми микродатчиками (3).
10. Устройство контроля по п.9, отличающееся тем, что упомянутая вычислительная система (13) не интегрирована в гибкую подложку (2), и упомянутое устройство контроля содержит средства (12) передачи для направления электрических сигналов, характеризующих вибрационные волны и записанных в запоминающем устройстве (11), в упомянутую вычислительную систему (13) при помощи проводной, беспроводной, радио или инфракрасной связи.
11. Устройство контроля по п.9, отличающееся тем, что упомянутая вычислительная система (13) интегрирована в упомянутую гибкую подложку (2) и соединена между упомянутой интерфейсной электроникой (10) и упомянутым записывающим запоминающим устройством (11).
12. Устройство контроля по пп.9-11, отличающееся тем, что вычислительная система (13) содержит запоминающее устройство, содержащее, по меньшей мере, одну картографию контрольных вибрационных волн конструкции или конструкций, средства вычисления, преобразующие электрические сигналы, генерируемые микродатчиками, в вибрационные волны, средства дифференциального анализа и спектрального анализа упомянутых вибрационных волн относительно контрольных вибрационных волн.
13. Устройство контроля по п.12, отличающееся тем, что средства дифференциального анализа содержат средства генерирования сигнала состояния S, характеризующегося тем, что дифференциальное значение между контрольными вибрационными волнами и вибрационными волнами, измеренными микродатчиками, превышает пороговое значение.
14. Устройство контроля по п.12, отличающееся тем, что средства спектрального анализа содержат средства генерирования сигнала состояния S', характеризующегося тем, что частотная характеристика вибрационных волн, измеренных микродатчиками, отностельно частотной характеристики контрольных вибрационных волн содержит спектральные полосы, соответствующие ненормальным вибрационным волнам, вызванным наличием дефекта в упомянутой конструкции.
15. Устройство контроля по п.13, отличающееся тем, что средства спектрального анализа содержат средства генерирования сигнала состояния S', характеризующегося тем, что частотная характеристика вибрационных волн, измеренных микродатчиками, отностельно частотной характеристики контрольных вибрационных волн содержит спектральные полосы, соответствующие ненормальным вибрационным волнам, вызванным наличием дефекта в упомянутой конструкции.
16. Устройство контроля по пп.13-15, отличающееся тем, что упомянутые генерируемые сигналы состояния записываются в записывающее запоминающее устройство (11), соединенное с упомянутой вычислительной системой, затем передаются на средства тревожной сигнализации используя проводную, беспроводную, радио или инфракрасную связь.
17. Устройство по п.16, в котором упомянутые средства (14) тревожной сигнализации содержат средства отображения (22) и световые или звуковые индикаторы (20).
18. Устройство контроля по п.8, отличающееся тем, что упомянутые пьезоэлектрические пластинки выполнены с возможностью детектирования низкочастотных вибрационных волн в диапазоне частот от 0 до примерно 25 кГц.
19. Устройство контроля по п.8, отличающееся тем, что упомянутые пьезоэлектрические пластинки выполнены с возможностью детектирования высокочастотных вибрационных волн в диапазоне частот примерно от 25 кГц до нескольких МГц.
20. Устройство контроля по п.18 или 19, отличающееся тем, что упомянутые пьезоэлектрические пластинки (6) выполнены из материалов с повышенным пьезоэлектрическим коэффициентом.
21. Устройство контроля по п.20, отличающееся тем, что упомянутые пластинки решетки расположены с промежутками через равномерные интервалы.
22. Устройство контроля по п.9, отличающееся тем, что упомянутое устройство контроля содержит систему автопитания, в которой, по меньшей мере, одна линия или один столбец упомянутых микродатчиков соединены с аккумулятором (21) электрической энергии, предназначенным для накопления электрической энергии, генерируемой упомянутыми, по меньшей мере, одной линией или одним столбцом микродатчиков, и для воспроизведения упомянутой электрической энергии в виде тока для питания устройства контроля.
23. Устройство контроля по п.22, отличающееся тем, что упомянутую гибкую подложку (2) устройства (1) контроля неподвижно соединяют с поверхностью контролируемой конструкции (4) посредством адгезивного материала.