JPS6256846A - サンドイツチ構造板の接着層の欠陥部位二次元検出方法および装置 - Google Patents

サンドイツチ構造板の接着層の欠陥部位二次元検出方法および装置

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JPS6256846A
JPS6256846A JP60196672A JP19667285A JPS6256846A JP S6256846 A JPS6256846 A JP S6256846A JP 60196672 A JP60196672 A JP 60196672A JP 19667285 A JP19667285 A JP 19667285A JP S6256846 A JPS6256846 A JP S6256846A
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JP
Japan
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sandwich structure
state
intensity distribution
reflected light
plate
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JP60196672A
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English (en)
Inventor
Fujio Oka
富士男 岡
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、サンドイッチ構造板の接着層の欠陥部位二次
元検出方法および装置に係り、特に接着層の剥離欠陥部
位を非破壊により検出する方法および装置に関する。
〔従来の技術〕
航空機のフラップや車輪の収納庫の開閉蓋などには、ハ
ニカム状に形成されたの心材の両面に薄板を積層してな
るサンドイッチ構造板(以下、ハニカム板と称する)が
広く採用されている。一般に、ハニカム板の心材にはナ
イロン紙などの紙材が用いられ、その紙材の両面にアル
ミ板やFRPなどの板を接着して形成されており、軽量
でかつ強度が高いという特徴を有している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが5通常航空機は環境の厳しいところを飛行する
ため、温度、気圧の大きな変化や大気中の水蒸気の浸入
によってハニカム板の心材と表面板との接着層が剥離し
、強度が低Fするという處れがあった。そこで、従来は
、(1)ハニカム板の接着層の剥離欠陥を検出するため
に、ハンマーなどらよりハニカム板の表面をたたき、音
の変化を検知して剥離欠陥の有無を検出する方法、(2
)超音波共振法、あるいは(3)メニカルインピーダン
ス副定法が採用されていた。
しかしながら、上記(1)方法では、剥離欠陥の検出に
熟練度を要し、信頼性に劣り(2)および(3)の方法
では点情報しか得られないので。
二次元の剥離欠陥を検出するためには、測定点をスキャ
ンニングする必要があるという問題があった。
本発明は、」二記従来の問題点を解決すること、言い換
えれば、サンドイッチ構造板の接着層の剥離部分を二次
元的に確実かつ容易に計測することができるサンドイッ
チ構造板の接着層の欠陥部位二次元検出方法および装置
を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の第1.の発明は、上記目的を達成するため、サ
ンドイッチ構造板の表面部に内部応力を生ぜしめる外部
エネルギを付加した変化状態と付加しない基準とにおい
て、それぞれサンドイッチ構造板の表面に一定角度で平
行光線を照射し、その反射光強度分布の差に甚づいて接
着層の剥離欠陥を検出することを特徴とする。
また、本発明の第2の発明は、サンドイッチ構造板の表
面部を加熱する加熱手段と、サンドイッチ構造板の表面
部に一定角度で平行光線を照射する光照射手段と、その
反射光を検出する検出手段と、前記加熱手段によりサン
ドイッチ構造板の表面部を加熱した状態と非加熱状態と
における前記反射光の強度分布の差を求める演算手段と
、この演算結果を表示する表示手段とを含んで構成され
たことを特徴とする。
さらに、本発明の第3の発明は、サンドイッチ構造板の
表面部に振動を与える加振手段と、サンドイッチ構造板
の表面に一定角度で平行光線を照射する光照射手段と、
そのの反射光を検出する検出手段と、前記加振手段によ
りサンドイッチ構造板の表面部を加振した状態と非加振
状態とにおける前記反射光の強度分布の差を演算する演
算手段と、この演算結果を表示する表示装置とを備えて
構成したことを特徴とする。
〔作用〕
このように構成することによって、サンドイッチ構造板
の表面部に外部エネルギを付加して内部応力を生ぜしめ
た変化状態と、付加しない基準状態とにおいては、接着
層が健全な部分と剥離している部分との金属板に作用す
る内部応力に差が生じ、これによってサンドイッチ構造
板の表面に凹凸が生ずる。したがって、変化状態と、基
準状態とにおける反射光強度分布の差は接着層の剥離欠
陥に対応したものとなるのである。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。第1図に本
発明の一実施例装置の概念構成図を示す。
図示のように、検査対象としてのハニカムFi10は、
ハニカム状に形成された心材12の両面にアルミ板14
A、14Bを接着層を介して積層して形成されたものと
なっている。このハニカム板10の一方のアルミ板14
Aの表面に、対向させて加熱器16が配置されている。
この加熱器16は、例えば熱線をハニカム板10の測定
領域に照射して、その表面部を加熱するようになってい
る。一方、測定領域には点光源18と凹面鏡20からな
る照射器22によって7平行光線24が一定角度に照射
されるようになっている。なお、凹面鏡20に代えて凸
レンズを用いて平行光線を形成することも可能であり、
この場合に点光源18は凸レンズをはさんで測定領域の
反対側に配置することは言うまでもない。測定領域で反
射された反射光26は、レンズ28を介して受光器30
に入射されるようになっている。受光器30は、nXm
個の受光素子を二次元配列してなるイメージセンサなど
が適用されており、これによってハニカム板10の測定
領域の反射光の反射光強度分布像を得ることができるよ
うになっている。受光器30の各受光素子により検出さ
れた反射光強度分布像のデータは、計測データ処理装置
40に出力されるようになっている。計測データ処理装
置40は、第2図に示すように、データ取込手段42と
、基準データメモリ44と、変化データメモリ46と、
演算手段48と、比較器50と、欠陥データメモリ52
と、表示手段54とから形成されている。
このように構成される第1図実施例の動作について次に
説明する。
まず、加熱器16を作動させない状態、すなわちハニカ
ム板10の全体が常温状態(以下、基準状態と称する)
において、平行光線24を測定領域に照射し、その反射
波2Gの反射強度分布像を受光器30により受像する。
このとき、測定領域にごみが付着していたり、じみや錆
などの汚れが存在すると、その汚れ部の反射強度が低下
するので、第4図(A)に示すように、汚れ部60に対
応した領域の反射光強度が低下した分布を有する反射光
強度分布像となる。この基準状態の反射光強度分布像は
、データ取込手段42を介して基準データメモリ44に
格納される。
次に、加熱器16を作動させて、熱線を第3図に示すよ
うにハニカム板10の一方のアルミ板14Aに照射する
と、接着層が正常な部分と、剥離している部分とではア
ルミ板14Aに対する心材12の拘束力が違うことから
、接着層が剥離している部分のアルミ板】−4Aは熱膨
張により、例えばダ側に凸状に変形される。この状態(
以下、変形状態と称する)における反射光強度分布像は
、ハニカム板10の表面の熱変形状態に応じて変化し。
第4図(B)に示すように、接着層の剥離部に対応した
領域62の反射光強度が低下した分布像が得られる。な
お、このとき得られる反射光強度分布像は、図示のよう
に汚れ部60が重畳されたものとなっている。そして、
この変化状態における反射光強度分布像は、データ取込
手段42を介して変化データメモリ46に格納される。
このようにして、基準状態における反射光強度分布像と
、変化状態における反射光強度分布像をそれぞれメモリ
44.46に格納したのち、演算手段48を作動させて
、その強度分布の差を演算し、さらに比較器50におい
てその差が一定のレベル以上にあるもののみを、欠陥デ
ータメモリ52に送出して格納する。これによって、欠
陥データメモリ52に格納される強度力布像のデータは
第4図(C)に示すように、汚れ部60に相当するデー
タが除去され、接着層の剥離部62に対応した反射光強
度分布像が得られる。そして、欠陥データメモリ52の
内容をCRTなどの表示手段54に出力表示することに
より、サンドイッチ構造板としてのハニカム板10の接
着層の剥離欠陥部62の存在およびその形状等を容易に
認識することができる。
上述したように、本実施例によれば、ハニカム板の表面
部に熱を加えて接着層の剥離部に熱変形を生ゼしぬ、熱
変形前と熱変形後の反射強度分布像の差に基づいて、接
着層の剥離欠陥を検出していることから、熟練度などに
よる個人差を排除して、簡単に欠陥検出をすることがで
きるとともに。
その検出精度を向上させることができるという効果があ
る。
また、基準状態と熱変化状態における反射光強度分布像
の差によっていることから、面状態において共通なごみ
付着などの汚れ部の影響を排除することができるので、
測定領域の表面にごみや汚れ、しみ、錆などが存在して
も何ら支障なく、かつ精度よく剥離欠陥を検出すること
ができる。さらに、同様の理由で測定領域が曲面であっ
ても剥離欠陥を検出することが可能である。
さらにまた、ハニカム板表面部の熱変形を光学像の変化
に基づいて測定していることから、応答速度が速く、短
時間で剥離部欠陥を検出することができるとともに、簡
単なレンズ径により測定領域を任意に設定することがで
きる6 第5図に、本発明の他の実施例装置の概念構成図を示す
。本実施例が前記第1図実施例と異なる点は、ハニカム
板1oの表面部に内部応力を生ゼしめるエネルギとして
、音圧を用いたことにある。
つまり、第5図に示すように、ハニカム板10の測定領
域に対向させて音波発生器32を配置したことにある。
また、音波発生器32から放射される音波エネルギが最
大のときに、反射光強度分布像を検出するため、同期手
段34が設けられている。なお、第5図において、第1
図図示実施例と同一機能構成を有するものには、同一符
号を付して説明を省略する。
このように構成される第5図実施例の動作について次に
説明する。
まず、基準状態においては、前記第1図図示実施例と同
一の動作により、第4図(A)に示すような反射光強度
分布像を基準データメモリ44に格納する。そして、音
波発生器32を動作させてハニカム板1oの表面部に音
波を照射すると、表面部は音波によって加振される。こ
れによって、ハニカム板1oのアルミ板14Aは振動す
ることになるが、接着層の正常部と剥離部とでは、それ
らの固有振動数が異なり、剥離部における固有振動数は
小さく、正常部におけるそれは大きいことから、剥離の
状況によって測定領域のアルミ板14Aの振動状態が異
なることになる。したがって、振動状態に応じて反射光
強度分布が変化し、第4図(B)に示すと同様の反射光
強度分布像が得られる。なお、変化状態における反射光
強度分布像を変化データメモリ46に格納するタイミン
グは、音波エネルギが最大のときに同期させて計測する
ことが感度上望ましいことから、同期手段34を用いて
、第6図に示すように音波発生器32から出力される音
波振幅の最大値(波高値)のタイミングを検出し、それ
に同期させてデータ取込手段42に計測タイミング信号
を送出し、この計811タイミングに同期させて受光器
30により検出された反射光強度分布像を変化データメ
モリ46に格納するようにしている。なお、計測タイミ
ング信号は、音波振幅の正の値に限らず、負の波高値に
一致させても効果は同一である。
このようにして、基準状態と音波により加振した状態に
おける反射光強度分布像を検出し、前述と同様にそれら
の差を求めることにより、第4図(C,)に示したと同
様の接着層剥離部62に対応した分布変化を有する反射
光強度分布像が得られることになる。
上述したように、本実施例によれば、ハニカム板の測定
領域に音波を照射して接着層の剥離部と正常部との振動
状態に差を生ゼしぬ、基準状態と変化状態の反射光強度
分布の差に基づいて、剥離部を検出していることから、
熟練度による個人差を排除して、簡単に欠陥検出をする
ことができるとともに、精度を向上させることができる
また、前記第1図図示実施例と同様に、ごみなどによる
汚れ部の影響を排除して、精度よく欠陥を検出すること
ができる。
なおまた、上記いずれの実施例においても、装置構成が
簡単なことから、可搬式にすることができ、航空機など
に装着された状態のままで、ハニカム板の接着層の欠陥
を検出することができるという効果がある。
〔発明の効果〕
以上説明したように1本発明によれば、サンドイッチ構
造板の表面部に内部応力変化を生ぜしめる外部エネルギ
を付加し、この外部エネルギを付加した変化状態と、外
部エネルギを付加しない基準状態とにおいて、それぞれ
サンドイッチ構造板の表面に一定角度で平行光線を照射
し、その反射光強度分布の差に基づい”C接着層の剥離
欠陥を検出するようにしていることから、熟練度などに
よる個人差を排除でき、しかも二次元的に簡単に剥離欠
陥の検出をすることができるとともに、その精度を向上
させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例装置の概念構成図、第2図は
第1図図示実施例の計測データ処理装置の詳細構成図、
第3図および第4図は第1図図示実施例の動作を説明す
るための図、第5図は本発明の他の実施例装置の概念構
成図、第6図は第5図実施例の動作を説明するためのタ
イミングチャートである。 10・・・ハニカム板、12・・・心材、14A、14
B・・・アルミ板、 16・・・加熱器、22・・・照光器、30・・・受光
器、44・・・基準データメモリ。 46・・・変化データメモリ、48・・・演算手段、5
2・・・欠陥データメモリ、54・・・表示手段。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)サンドイッチ構造板の表面部に内部応力を生ぜし
    める外部エネルギを付加した変化状態と付加しない基準
    状態において、それぞれサンドイッチ構造板の表面に一
    定角度で平行光線を照射し、その反射光強度分布の差に
    基づいて接着層の剥離欠陥を検出することを特徴とする
    サンドイッチ構造板の接着層の欠陥部位二次元検出方法
  2. (2)サンドイッチ構造板の表面部を加熱する加熱手段
    と、サンドイッチ構造板の表面部に一定角度で平行光線
    を照射する光照射手段と、その反射光を検出する検出手
    段と、前記加熱手段によりサンドイッチ構造板の表面部
    を加熱した状態と非加熱状態とにおける前記反射波の強
    度分布の差を求める演算手段と、この演算結果を表示す
    る表示手段とを含んで構成されたことを特徴とするサン
    ドイッチ構造板の接着層の欠陥部位二次元検出装置。
  3. (3)サンドイッチ構造板の表面部に振動を与える加熱
    手段と、サンドイッチ構造板の表面に一定角度で平行光
    線を照射する光照射手段と、その光の反射光を検出する
    検出手段と、前記加振手段によりサンドイッチ構造板の
    表面部を加振した状態と非加振状態とにおける前記反射
    光の強度分布の差を演算する演算手段と、この演算結果
    を出力表示する表示装置とを備えて構成されたことを特
    徴とするサンドイッチ構造板の接着層の欠陥部位二次元
    検出装置。
JP60196672A 1985-09-05 1985-09-05 サンドイツチ構造板の接着層の欠陥部位二次元検出方法および装置 Pending JPS6256846A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0213839A (ja) * 1988-07-01 1990-01-18 Toyo Seikan Kaisha Ltd 容器のシール部検査方法
JPH11300870A (ja) * 1998-04-20 1999-11-02 Mitsubishi Rayon Co Ltd 繊維強化プラスチック製サンドイッチボード
JP2018200198A (ja) * 2017-05-26 2018-12-20 本田技研工業株式会社 欠陥検出装置及び欠陥検出方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH11300870A (ja) * 1998-04-20 1999-11-02 Mitsubishi Rayon Co Ltd 繊維強化プラスチック製サンドイッチボード
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