特許 7132045 複合構造体の表面付近不具合のサーモグラフィ検査

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-29

(45)【発行日】2022-09-06

(54)【発明の名称】複合構造体の表面付近不具合のサーモグラフィ検査

(51)【国際特許分類】

   G01N 25/72 20060101AFI20220830BHJP

   G01N 29/04 20060101ALI20220830BHJP

【ＦＩ】

G01N25/72 K

G01N29/04

【請求項の数】 13

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2018170313

(22)【出願日】2018-09-12

(65)【公開番号】P2019095423

(43)【公開日】2019-06-20

【審査請求日】2021-09-01

(31)【優先権主張番号】15/821,668

(32)【優先日】2017-11-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500520743

【氏名又は名称】ザ・ボーイング・カンパニー

【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(74)【代理人】

【識別番号】100163522

【弁理士】

【氏名又は名称】黒田 晋平

(74)【代理人】

【識別番号】100154922

【弁理士】

【氏名又は名称】崔 允辰

(72)【発明者】

【氏名】ホン・フェ・タット

(72)【発明者】

【氏名】ウィリアム・ジョセフ・タピア

(72)【発明者】

【氏名】バリー・アレン・フェッツァー

(72)【発明者】

【氏名】ゲイリー・イー・ジョージソン

(72)【発明者】

【氏名】マーティン・エル・フリート

(72)【発明者】

【氏名】ジェフリー・ジー・トンプソン

【審査官】外川 敬之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０５７１８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－００３４８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１２１４２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１２９５６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２５／７２

Ｇ０１Ｎ ２９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

超音波トランスデューサ（１６６）を用いて、構造体（１０４）の第一表面（１２４）内に信号（１６８）を送信すること（７０２）と、
前記超音波トランスデューサ（１６６）において超音波応答信号（１７０）を受信すること（７０４）と、
前記超音波トランスデューサ（１６６）が前記第一表面（１２４）内に信号（１６８）を送信している間に、前記第一表面（１２４）の反対側の前記構造体（１０４）の第二表面（１１２）の部分（１６０）を加熱すること（７０６）と、
前記第二表面（１１２）を加熱することの後に前記構造体（１０４）の第二表面（１１２）の部分（１６０）の赤外線画像（１６２）を撮ること（７０８）とを備える方法。

【請求項2】

前記赤外線画像（１６２）の局所的な熱コントラストの領域（１６７）を特定すること（７０８）と、
前記局所的な熱コントラストの領域（１６７）を用いて、前記構造体（１０４）の第二表面（１１２）から１／４インチ（０．６３５ｃｍ）以内の不具合（１６３）を検出すること（７１０）とを更に備える請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第二表面（１１２）が台形（１４７）であり、
前記第二表面（１１２）の非平行な脚（１４８、１５８）の不具合（１６３）を検出することを更に備える請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

前記構造体（１０４）の第二表面（１１２）の部分（１６０）を加熱することが、ラインヒータ（１１４）で前記部分（１６０）を加熱することを備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記構造体（１０４）の第二表面（１１２）の部分（１６０）を加熱することが、ヒートランプ又はフラッシュランプで前記部分（１６０）を加熱することを備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

前記ヒートランプ又はフラッシュランプと赤外線カメラ（１１０）とがエンドエフェクタ（１７６）に接続されて、
前記構造体（１０４）の第二表面（１１２）の部分（１６０）の赤外線画像（１６２）を撮ることの後に前記構造体（１０４）に対して相対的に前記エンドエフェクタ（１７６）を移動させることを更に備える請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記構造体（１０４）が複合構造体（１１８）である、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

前記第二表面（１１２）を加熱することの後に前記構造体（１０４）の第二表面（１１２）の部分（１６０）の赤外線画像（１６２）を撮ることが、幾つかの赤外線カメラ（１１０）を用いて赤外線画像（１６２）を撮ることを備え、各赤外線カメラ（１１０）が他の各赤外線カメラに対して異なる向きに位置決めされる、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項9】

前記超音波応答信号（１７０）及び前記赤外線画像（１６２）を用いて、不具合（６０８）のサイズ（６１０）を測定すること（７１６）を更に備える請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

前記不具合（６０８）が共硬化複合界面（６０６）又は共結合複合界面（６０６）に位置する、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記第二表面（１１２）の部分（１６０）の少なくとも一部が前記第一表面（１２４）に平行ではない、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項12】

前記構造体（１０４）が複合材（１１８）であり、
前記赤外線画像（１６２）を用いて、前記構造体（１０４）を形成している大半の層（１３６、１３８）に対して非平坦な不具合（５０６）を特定すること（７１４）を更に備える請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項13】

前記赤外線画像（１６２）を用いて、前記第一表面（１２４）に対して非平坦な不具合（５０６）を特定すること（７１８）を更に備える請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般的に複合構造体の検査に係り、特にサーモグラフィ検査法を用いた複合構造体の検査に関する。より具体的には、本開示は、表面付近不具合（むら、不均一性，ｉｎｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ）について、非平行であったり粗かったりする表面を含む複合表面のサーモグラフィ検査に関する。

【背景技術】

【0002】

超音波は、複合構造体等の構造体の検査に用いられる非破壊検査法である。超音波検査では、超音波信号を構造体内に送信し、超音波応答信号を分析して、構造体を検査する。

【0003】

超音波検査は構造の幾何学的特性に影響され易い。超音波を用いて構造体を検査するためには、構造体の表面と裏面とが互いに平行であることが望ましい。また、超音波検査では、表面及び裏面が実質的に平滑であることが望ましい。

【0004】

非平行な表面や、大きな表面粗さや、表面付近不具合を有する複合構造体は、従来の超音波検査法では検査が難しいものとなり得て、検査を完遂するには時間及び／又は労力が要される。従って、少なくとも上記問題のうちいくつか、また他の考えられる問題を考慮した方法及び装置が望まれる。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の例示的な一実施形態は一方法を提供する。超音波トランスデューサを用いて、構造体の第一表面内に信号を送信する。超音波トランスデューサにおいて超音波応答信号を受信する。超音波トランスデューサが第一表面内に信号を送信している間に、構造体の第二表面の部分を加熱するが、第二表面は、構造体の第一表面の反対側にある。第二表面を加熱した後に、構造体の第二表面の部分の赤外線画像を撮る。

【0006】

本開示の例示的な他の実施形態は一方法を提供する。構造体の第二表面に対して相対的な第一位置にサーモグラフィシステムを位置決めするが、第二表面は複数の部分を備え、それら複数の部分の各部分は異なる角度を有する。サーモグラフィシステムの熱源で構造体の第二表面の部分を加熱して、加熱部分を形成する。加熱部分の赤外線画像を撮るが、その加熱部分内の第二表面の各部分は、サーモグラフィシステムの少なくとも一つの赤外線カメラがその部分から±３０度以内に位置するようにする。加熱部分の赤外線画像を撮った後に、第二表面に対して相対的な第二位置にサーモグラフィシステムを移動させる。

【0007】

本開示の例示的な更なる実施形態は一方法を提供する。複合構造体の第一表面に対して超音波検査を行う。複合構造体の第二表面に対してサーモグラフィ検査を行うが、その第二表面は複合構造体の第一表面の反対側にあり、第二表面の少なくとも一部は第一表面に平行ではない。サーモグラフィ検査を用いて、構造体の第二表面に対する表面付近不具合が特定される。

【0008】

本開示の多様な実施形態における特徴及び機能は独立的にも達成可能であり、他の実施形態において組み合わせることも可能であり、その更なる詳細については、以下の説明及び図面を参照して明らかとなるものである。

【0009】

例示的な実施形態を特徴付けると考えられる新規特徴は添付の特許請求の範囲に与えられている。しかしながら、例示的な実施形態、好ましい使用モード、更なる目的及び特徴は、添付図面と共に本開示の例示的な実施形態の以下の詳細な説明を読むことで最良に理解されるものである。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】例示的な実施形態に係る超音波法を用いて複合構造体が検査される環境のブロック図の例示図である。

【図2】例示的な実施形態に係るサーモグラフィシステムを用いて複合構造体を検査することの等角図の例示図である。

【図3】例示的な実施形態に係るサーモグラフィシステムを用いて複合構造体を検査することの断面図の例示図である。

【図4】例示的な実施形態に係る複合構造体の超音波検査と赤外線検査との同時検査の断面図の例示図である。

【図5】例示的な実施形態に係る傾斜表面に平行な不具合を有する複合構造体の断面図の例示図である。

【図6】例示的な実施形態に係る複合構造体の界面に位置する不具合の断面図の例示図である。

【図7】例示的な実施形態に係る複合構造体を検査するための方法のフローチャートの例示図である。

【図8】例示的な実施形態に係る複合構造体を検査するための方法のフローチャートの例示図である。

【図9】例示的な実施形態に係る複合構造体を検査するための方法のフローチャートの例示図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

例示的な実施形態は一つ以上の異なる検討事項を認識して考慮する。例えば、例示的な実施形態は、構造体の表面又は裏面付近の剥離や異物等の不具合の検出が、超音波検査を用いては望ましくなく難しくなり得ることを認識して考慮する。例示的な実施形態は、構造体の表面又は裏面付近の不具合が、表面エコーとの干渉のせいで、超音波では検出が望ましくなく難しくなり得ることを認識して考慮する。例示的な実施形態は、構造体の表面又は裏面付近の不具合が、超音波が局所的な幾何学的特性の影響を受け易いせいで、検出が望ましくなく難しくなり得ることを認識して考慮する。

【0012】

例示的な実施形態は、表面近くでの検査要求を、そこでの超音波検査が望ましくなく難しい場合に、変更し得ることを認識して考慮する。例示的な実施形態は、不具合の感度に起因して変更された検査要求が、構造体の設計に影響し得ることを認識して考慮する。例示的な実施形態は、表面付近で不具合検出を増やすことが、構造体の設計の改善を可能にすることを認識して考慮する。

【0013】

例示的な実施形態は、共硬化又は共結合の複合構造体において、界面が複合構造体の部分同士を接続することを認識して考慮する。例示的な実施形態は、不具合が界面で生じる場合、超音波のみを用いては不具合のサイズを特定することが望ましくなく難しくなり得ることを認識して考慮する。例示的な実施形態は、複数の検査法を組み合わせて用いて、界面内の不具合を特定及び測定し得ることを認識して考慮する。

【0014】

例示的な実施形態は、赤外線サーモグラフィが表面付近欠陥の検出を可能にすることを認識して考慮する。例示的な実施形態は、サーモグラフィを用いて、略１／４インチの深さまで検出し得ることを認識して考慮する。例示的な実施形態は、サーモグラフィでの不具合の検出が、構造体の深部よりも表面近くでより上手くいくことを認識して考慮する。

【0015】

例示的な実施形態は、赤外線サーモグラフィが超音波検査よりも大きな視野を有することを認識して考慮する。例示的な実施形態は、より大きな視野を有することが、赤外線サーモグラフィを超音波検査よりも高速にすることを認識して考慮する。

【0016】

例示的な実施形態は、赤外線サーモグラフィが水との結合を要しないことを認識して考慮する。例示的な実施形態は、超音波検査では、水や他の結合物質を用いて構造体の表面から超音波信号を送受信することを認識して考慮する。例示的な実施形態は、結合システムが超音波検査システムに含まれ、システムの複雑性が増大すること、例えば、超音波検査用の水や他の結合物質は収集されることを認識して考慮する。

【0017】

例示的な実施形態は、超音波検査システムは接触検査システムであることを認識して考慮する。例示的な実施形態は、サーモグラフィ検査システムはスタンドオフ検査システムであることを認識して考慮する。スタンドオフは検査される構造体からの距離である。例示的な実施形態は、構造体から特定のスタンドオフ距離において赤外線サーモグラフィが行われることを認識して考慮する。

【0018】

例示的な実施形態は、超音波は、赤外線サーモグラフィよりも正確な構造体に対する位置決めを要することを認識して考慮する。例示的な実施形態は、赤外線サーモグラフィと超音波検査とを組み合わせることによって、構造体の両側に対して自動化検査を同時に行うことができることを認識して考慮する。例示的な実施形態は、両側からの超音波が、信号反射によって両側において受信される信号の質に影響し得ることを認識して考慮する。

【0019】

例示的な実施形態は、上包層（オーバーラッププライ，ｏｖｅｒｗｒａｐ ｐｌｙ）がＩＭＬ（ｉｎｎｅｒ ｍｏｌｄ ｌｉｎｅ，インモールドライン）加工の必要性を無くし得ることを認識して考慮する。例示的な実施形態は、上包層の中又は下の不具合は層と層との間又は中に存在することを認識して考慮する。例示的な実施形態は、上包の中又は下の不具合は超音波を用いては簡単に検査できなくなり得ることを認識して考慮する。例示的な実施形態は、上包の中又は下の不具合は、上包層で包まれた層の大半とは平行ではなくなり得ることを認識して考慮する。例示的な実施形態は、非平行な不具合は、超音波トランスデューサから離れる方向に音波を散乱することを認識して考慮する。

【0020】

以下図面を参照するが、特に図１を参照すると、本発明に係る超音波法を用いて複合構造体が検査される環境のブロック図の例示図が示されている。検査環境１００は、構造体１０４に対してサーモグラフィ検査１０２を行うサーモグラフィシステム１０１を含む。サーモグラフィ検査１０２は、構造体１０４の不具合１０６を検出する。

【0021】

サーモグラフィ検査１０２は、熱源１０８及び幾つかの赤外線カメラ１１０を用いて行われる。本願において「幾つかの」物体とは、一つ又は複数（一つ以上）の物体のことである。従って、「幾つかの赤外線カメラ１１０」とは、一つ又は複数の赤外線カメラを含む。

【0022】

一部の例示的な例では、熱源１０８及び幾つかの赤外線カメラ１１０は構造体１０４に対して相対的に移動して、構造体１０４第二表面１１２に対するサーモグラフィ検査１０２を行う。一部の例示的な例では、熱源１０８及び赤外線カメラ１１０に対して相対的に構造体１０４を移動させて、構造体１０４の第二表面１１２に対するサーモグラフィ検査１０２を行う。

【0023】

一部の例示的な例では、熱源１０８はラインヒータ１１４の形態を取る。一部の例示的な例では、熱源１０８がラインヒータ１１４の形態を取る場合、ラインヒータ１１４及び幾つかの赤外線カメラ１１０を構造体１０４の第二表面１１２に対して相対的に“走査”又は掃引して、サーモグラフィ検査１０２を行うことができる。

【0024】

一部の例示的な例では、熱源１０８はランプ１１６の形態をとる。一部の例示的な例では、ランプ１１６はヒートランプ又はフラッシュランプであり得る。一部の例示的な例では、熱源１０８がランプ１１６の形態を取る場合、ランプ１１６及び幾つかの赤外線カメラ１１０を構造体１０４の第二表面１１２にわたってステップ駆動（段階的に駆動）させて、サーモグラフィ検査１０２を行うことができる。

【0025】

一部の例示的な例では、構造体１０４は複合材１１８で形成される。こうした例示的な例では、構造体１０４は複合構造体と称される。サーモグラフィ検査１０２は、構造体１０４の第二表面１１２の１／４インチ（つまり０．６３５ｃｍ）以内の深度において不具合１０６を検出する。第二表面１１２の１／４インチ以内の不具合１０６は表面付近不具合とも称される。

【0026】

構造体１０４は第一側１２０及び第二側１２２を有する。第一側１２０は第二側１２２と対向している。第二表面１１２は構造体１０４の第二側１２２にある。第一表面１２４は構造体１０４の第一側１２０にある。

【0027】

一部の例示的な例では、第二側１２２は非加工表面１２６を有する。非加工表面１２６はハード機械加工（ｈａｒｄ ｔｏｏｌｉｎｇ）無しで形成される。非加工表面１２６は、ハード機械加工で形成された表面とは異なる表面粗さを有し得る。

【0028】

構造体１０４が複合材１１８で形成される場合、複合材１１８は複合層（複合プライ）として積層され得る。図示されるように、構造体１０４は複合膜（複合スキン）１２８、厚い複合積層体（複合レイアップ）１３０、上包（オーバーラップ）１３２から形成される。一部の例示的な例では、上包１３２は任意選択的なものである。

【0029】

不具合１０６は、第二表面１１２から１／４インチ以内の構造体１０４のあらゆる部分に存在し得る。不具合１０６は、上包１３２と厚い複合積層体１３０と複合膜１２８とのうち少なくとも一つに存在し得る。上包１３２が任意選択的なものである場合、不具合１０６は、厚い複合積層体１３０と複合膜１２８とのうち少なくとも一方に存在し得る。

【0030】

第一側１２０は、複合膜１２８の一部によって形成される。上包１３２が存在する場合、第二側１２２は上包１３２を用いて形成される。こうした例示的な例では、上包１３２が厚い複合積層体１３０を覆う。一部の例示的な例では、厚い複合積層体１３０は積層複合レイアップとも称される。一部の例示的な例では、厚い複合積層体１３０はインチ単位で測定され得る。例えば、厚い複合積層体１３０は、１インチ、２インチ、３インチ、又はそれ以上のものとなり得る。上包１３２が厚い複合積層体１３０を覆う場合、上包１３２が第二側１２２を形成する。

【0031】

他の例示的な例では、上包１３２は存在しない。上包１３２が存在しない場合、厚い複合積層体１３０が第二側１２２を形成する。

【0032】

複合膜１２８は、複数の複合層１３６を積層することによって形成される。複数の複合層１３６と、厚い複合積層体１３０の第二複数の複合パイル１３８とは互いに平行である。第二複数の複合層１３８は様々な幅１４０を有し、厚い複合積層体１３０を形成するように積層される。一部の例示的な例では、複合膜１２８と厚い複合積層体１３０とは共に硬化されて、構造体１０４を形成する。一部の例示的な例では、複合膜１２８と厚い複合積層体１３０とは共に結合されて、構造体１０４を形成する。

【0033】

一部の例示的な例では、厚い複合積層体１３０を硬化させて、斜面（ランプ）１４２を形成する。図示されるように、第二複数の複合パイル１３８は様々な厚さ１４０を有し、斜面１４２と第二斜面１４６とを形成する。第二表面１１２が台形１４７である場合、斜面１４２は第二表面１１２の非平行な脚１４８を形成する。一部の例示的な例では、非平行な脚１４８は厚い複合積層体１３０で形成される。一部の例示的な例では、第二表面１１２の非平行な脚１４８は斜面１４２の形状を有するが、上包１３２で形成される。

【0034】

斜面１４２は第一側１２０に対する第一角度１５０を有する。斜面１４２が第二側１２２の一部であって、第二側１２２が非加工表面１２６である場合、斜面１４２は粗い表面１５２を有する。斜面１４２が粗い表面１５２を有する場合、斜面１４２は、平均表面粗さの顕著な変動を有する。

【0035】

図示されるように、構造体１０４は第二斜面１４６も有する。第二斜面１４６は第二複数の複合層１３８を用いて形成される。第二斜面１４６は第一側１２０に対する第二角度１５４を有する。第二斜面１４６が第二側１２２の一部であって、第二側１２２が非加工表面１２６である場合、第二斜面１４６は粗い表面１５６を有する。第二斜面１４６が粗い表面１５６を有する場合、第二斜面１４６は平均表面粗さの顕著な変動を有する。

【0036】

一部の例示的な例では、第二斜面１４６は台形１４７の第二表面１１２の一部である。第二斜面１４６が台形１４７の第二表面１１２の一部を形成する場合、第二斜面１４６は第二表面１１２の非平行な脚１５８を形成する。

【0037】

サーモグラフィ検査１０２中に、熱源１０８は、構造体１０４の第二表面１１２の部分１６０を加熱する。一部の例示的な例では、第二表面１１２の加熱部分１６０は、ラインヒータ１１４での加熱部分１６０を備える。一部の例示的な例では、第二表面１１２の加熱部分１６０は、ヒートランプ又はフラッシュランプでの加熱部分１６０を備える。

【0038】

一部の例示的な例では、熱源１０８がラインヒータ１１４である場合、サーモグラフィシステム１０１を用いて構造体１０４が走査される。一部の例示的な例では、サーモグラフィシステム１０１は、エンドエフェクタ（図示せず）に接続された幾つかの赤外線カメラ１１０及びランプ１１６を含む。こうした例示的な例では、サーモグラフィシステム１０１は、構造体１０４を走査するように構造体１０４に対して相対的に移動する。他の例示的な例では、構造体１０４が、構造体１０４を走査するようにサーモグラフィシステム１０１に対して相対的に移動する。一部の例示的な例では、サーモグラフィ検査１０２中に赤外線画像１６２が連続的に撮られる。

【0039】

他の例示的な例では、サーモグラフィシステム１０１はパルス型検査を行う。サーモグラフィ検査１０２がパルス型である場合、構造体１０４とサーモグラフィシステム１０１とのうち少なくとも一方を互いに対して相対的にステップ型に（段階的に）移動させる。

【0040】

パルス型の方法の場合、熱源１０８は部分１６０を加熱し、次いで、幾つかの赤外線カメラ１１０が部分１６０の赤外線画像１６２を撮る。一部の例示的な例では、赤外線画像１６２を撮った後に、サーモグラフィシステム１０１を構造体１０４に対して相対的に移動させる。

【0041】

不具合１０６は赤外線画像１６２から特定される。赤外線画像１６２で特定された局所的な熱コントラストの領域を用いて、不具合１０６が検出される。不具合１０６は表面付近不具合とも称され得る。サーモグラフィ検査１０２は、構造体１０４の第二表面１１２から１／４インチ以内の不具合１０６を検出する。

【0042】

例示的な一例では、局所的な熱コントラストの領域１６７が赤外線画像１６２において特定される。この例示的な例では、構造体１０４の第二表面１１２から１／４インチ以内の不具合１６３が、局所的な熱コントラストの領域１６７を用いて検出される。

【0043】

不具合１０６のうちいくつかは第一表面１２４に対して非平行であり得る。例示的な一例では、不具合１６３は、非平行な脚１４８又は非平行な脚１５８のうち一方に存在する。この例示的な例では、サーモグラフィシステム１０１は、非平行な脚、つまり、第二表面１１２の非平行な脚１４８又は非平行な脚１５８の不具合１６３を検出する。不具合１０６のうちいくつかは、複数の複合層１３６及び第二複数の複合層１３８に対して非平行であり得る。

【0044】

第二表面１１２が非加工表面１２６である場合でも、サーモグラフィシステム１０１を用いて、不具合１０６が検出される。斜面１４２が粗い表面１５２を有し、第二斜面１４６が粗い表面１５６を有する場合でも、サーモグラフィシステム１０１を用いて、不具合１０６が検出される。

【0045】

一部の例示的な例では、第一表面１２４及び第二表面１１２が同時に検査され得る。一部の例示的な例では、超音波検査１６４が第一表面１２４に対して行われる一方で、サーモグラフィ検査１０２が第二表面１１２に対して行われる。超音波検査機器１６５で第一表面１２４に対して超音波検査１６４を行う。一部の例示的な例では、超音波検査機器１６５は超音波トランスデューサ１６６の形態を取る。

【0046】

超音波トランスデューサ１６６は構造体１０４の第一表面１２４内に信号１６８を送信する。超音波応答信号１７０が構造体１０４の第二表面１１２において形成される。超音波トランスデューサ１６６は超音波応答信号１７０を受信する。一部の例示的な例では、超音波トランスデューサ１６６はフェイズドアレイ１７２の形態を取る。

【0047】

超音波応答信号１７０を用いて、第一表面１２４近くの不具合１７４が検出される。不具合１７４は複数の複合層１３６又は第二複数の複合層１３８に存在する。

【0048】

図１の検査環境１００の例示は、例示的な実施形態が実施され得る方法に対する物理的又は設計上の制限を示唆するものではない。例示されているものに加えて又は代えて他の構成要素を使用し得る。一部の構成要素は不必要なものとなり得る。また、ブロックは、一部の機能的構成要素を例示するために与えられているものである。これらブロックのうち一つ以上は、例示的な実施形態を実施する際に、組み合わせられ、分割され、又は別のブロックへと組み合わせて分割されたりし得る。

【0049】

例えば、サーモグラフィシステム１０１は任意選択的にエンドエフェクタ１７６を含み得る。一部の例示的な例では、幾つかの赤外線カメラ１１０のうちの一つの赤外線カメラとランプ１１６（ヒートランプ又はフラッシュランプの形態を取る）とがエンドエフェクタ１７６に接続される。こうした例示的な例では、構造体１０４の第二表面１１２の部分１６０の赤外線画像１６２を撮った後に、エンドエフェクタ１７６を構造体１０４に対して相対的に移動させる。

【0050】

以下、図２を参照すると、例示的な実施形態に係るサーモグラフィシステムを用いて複合構造体を検査することの等角図の例示図が示されている。構造体２００は図１の構造体１０４の物理的な実施形態である。構造体２００は第一表面２０２と第二表面２０４とを有する。

【0051】

第二表面２０４は複数の角度を有する。第二表面２０４は複数の部分２０６を有する。複数の部分２０６の各部分はそれ自体の角度を有する。図示されるように、第二表面２０４は台形部分２０５を有する。第二表面２０４の台形部分２０５は、構造体２００の斜面によって形成された非平行な脚２０７を有する。非平行な脚２０７は構造体２００の第一表面２０２に対して非平行である。

【0052】

サーモグラフィシステム２０８は図１のサーモグラフィシステム１０１の物理的な一実施形態である。サーモグラフィシステム２０８は、サーモグラフィ検査、例えば図１のサーモグラフィ検査１０２等を行う。サーモグラフィシステム２０８は、熱源２１０と赤外線カメラ２１２とを備える。サーモグラフィシステム２０８は単一の赤外線カメラ（赤外線カメラ２１２）を有するものとして示されているが、サーモグラフィシステム２０８は所望の数の赤外線カメラを含む。サーモグラフィシステム２０８は第二表面２０４を撮像するための所望の数のカメラを含む。サーモグラフィシステム２０８は、第二表面２０４の各部分から±３０度以内で位置決めされた少なくとも一つの赤外線カメラを有する。

【0053】

複数の部分２０６の角度が変化すると、赤外線カメラの所望の数も変化し得る。一部の例示的な例では、複数の部分２０６は全て、複数の部分２０６の他の各部分に対して３０度以内の角度を有する。こうした例示的な例では、サーモグラフィシステム２０８は単一のカメラのみを有し得る。一部の例示的な例では、複数の部分２０６は互いに３０度よりも大きな角度を有し得る。こうした例示的な例では、サーモグラフィシステム２０８は二つ以上のカメラを有し得る。一部の例示的な例では、サーモグラフィシステム２０８の各赤外線カメラは、サーモグラフィシステム２０８の他の各赤外線カメラに対して異なる向きに位置決めされる。

【0054】

図示されるように、熱源２１０はラインヒータ２１４の形態を取る。サーモグラフィシステム２０８はラインスキャン又はダイナミックサーモグラフィ検査において使用される。一部の例示的な例では、構造体２００が、第二表面２０４を検査するようにサーモグラフィシステム２０８に対して相対的に移動し得る。他の例示的な例では、サーモグラフィシステム２０８が、第二表面２０４を検査するように構造体２００に対して相対的に移動し得る。

【0055】

ラインヒータ２１４は構造体２００の第二表面２０４の一部分を加熱して、加熱部分を形成する。その後、赤外線カメラ２１２が加熱部分の赤外線画像を撮る。この例示的な例では、ラインヒータ２１４が構造体２００を加熱して、赤外線カメラ２１２が構造体２００の赤外線画像を撮るにつれて、構造体２００にわたってサーモグラフィシステム２０８を移動させることが連続的に行われる。

【0056】

図２の構造体２００及びサーモグラフィシステム２０８の例示図は、例示的な実施形態が実施され得る方法に対する物理的又は設計上の制限を示唆するものではない。例えば、ラインヒータ２１４と赤外線カメラ２１２との間の距離は所望の値を有し得る。また、サーモグラフィシステム２０８と構造体２００との間の距離も所望の値を有し得る。更に、構造体２００は、他の形状やサイズで所望の形態を取り得る。

【0057】

以下、図３を参照すると、例示的な実施形態に係るサーモグラフィシステムを用いて複合構造体を検査することの断面図の例示図が示されている。サーモグラフィシステム３００は、図１のサーモグラフィシステム１０１の物理的な実施形態である。サーモグラフィシステム３００は、構造体２００に対してサーモグラフィ検査を行うための代替配置構成である。サーモグラフィシステム３００はパルス型検査において使用される。サーモグラフィシステム３００は熱源３０２と赤外線カメラ３０４とを有する。熱源３０２はランプ３０６の形態を取る。ランプ３０６はヒートランプ又はフラッシュランプから選択され得る。

【0058】

サーモグラフィシステム３００を用いてサーモグラフィ検査を行うため、ランプ３０６が第二表面２０４の部分３０８を加熱して、加熱部分を形成する。部分３０８の加熱後に、赤外線カメラ３０４が第二表面２０４の部分３０８の画像を撮る。その後、サーモグラフィシステム３００が構造体２００に対して段階的（ステップ式）に移動する。従って、サーモグラフィシステム３００は構造体２００にわたって不連続に移動する。

【0059】

図示されるように、サーモグラフィシステム３００は、第一視野３１０、続いて第二視野３１２、次いで第三視野３１４において第二表面２０４を検査するように構造体２００に対して相対的に移動し得る。サーモグラフィシステム３００の視野のサイズは、第二表面２０４からのサーモグラフィシステム３００の距離３１６と、赤外線カメラ３０４の仕様とに依存している。

【0060】

図３の構造体２００及びサーモグラフィシステム３００の例示図は、例示的な実施形態が実施され得る方法に対する物理的又は設計上の制限を示唆するものではない。単に簡単のために、サーモグラフィシステム３００は単一のカメラ（赤外線カメラ３０４）を有するものとして示されている。他の例示的な例では、サーモグラフィシステム３００は所望の数のランプを有し得る。他の例示的な例では、サーモグラフィシステム３００は所望の数のランプを有し得る。

【0061】

以下、図４を参照すると、例示的な実施形態に係る複合構造体の超音波検査と赤外線検査との同時検査の断面図の例示図が示されている。検査環境４００は、構造体４０６の第一表面４０４を検査する超音波検査システム４０２と、構造体４０６の第二表面４１０を検査するサーモグラフィシステム４０８とを有する。検査環境４００は図１の検査環境１００の物理的な実施形態である。構造体４０６は図１の構造体１０４の物理的な実施形態である。

【0062】

図示されるように、超音波検査システム４０２は超音波トランスデューサ４１２を有する。超音波トランスデューサ４１２は構造体４０６の第一表面４０４内に信号を送信し、超音波応答信号を受信する。超音波検査システム４０２は、超音波応答信号を用いて、第一表面４０４近くの不具合、例えば不具合４１４等を検出する。

【0063】

図示されるように、第一表面４０４は実質的に平坦である。また、第一表面４０４は、超音波検査システム４０２を用いた超音波検査を促進するように実質的に平滑でもある。

【0064】

構造体４０６の第二表面４１０は複数の角度を有する。第二表面４１０は複数の部分（セクション）４１６を有する。図示されるように、複数の部分４１６の各部分は、複数の部分４１６の他の各部分と独立した角度を有する。図示されるように、部分４１８及び部分４２０は第一表面４０４に平行である。図示されるように、部分４２２及び部分４２４は第一表面４０４に平行ではない。

【0065】

図示されるように、部分４２２と部分４２０と部分４２４は台形４２５である。部分４２２の角度４２６は構造体４０６の斜面４２８によって形成される。部分４２２は、第二表面４１０の台形４２５の部分の非平行な脚と称され得る。部分４２４の角度４３０は構造体４０６の第二斜面４３２によって形成される。部分４２４は、第二表面４１０の台形４２５の部分の非平行な脚と称され得る。

【0066】

第二表面４１０の超音波検査は、複数の部分４１６と、第二表面４１０を形成する層の方向と、第二表面４１０の粗さとのうち少なくとも一つに起因して、所望のものよりも困難なものとなり得る。超音波検査を用いた第二表面４１０近くの不具合の検出は、不具合の深さと上包の存在とのうち少なくとも一つに起因して所望のものよりも困難なものとなり得る。本願において、「～のうち少なくとも一つ」との用語が、項目の列挙と共に用いられている場合、これは、列挙されている項目のうち一つ以上の多様な組み合わせが使用可能であることを意味し、列挙されている各項目のうち一つのみが必要とされ得る。つまり、「～のうち少なくとも一つ」は、列挙されている項目をあらゆる組み合わせとあらゆる数において使用し得ることを意味するが、列挙されている全ての項目が要される訳ではない。項目は、特定の物体、物、カテゴリーであり得る。

【0067】

例えば、「項目Ａと項目Ｂと項目Ｃとのうち少なくとも一つ」は、項目Ａを含むか、項目Ａと項目Ｂを含むか、又は、項目Ｂを含み得るがこれらに限定されない。また、この例は、項目Ａと項目Ｂと項目Ｃとを含むか、又は、項目Ｂと項目Ｃとを含み得る。勿論、これら項目のあらゆる組み合わせが存在し得る。他の例では、「～のうち少なくとも一つ」は、項目Ａを二つ、項目Ｂを一つ、項目Ｃを十個含むものであったり、項目Ｂを四つ、項目Ｃを七つ含むものであったりし得るが、これに限定されず、他の適切な組み合わせともなり得る。

【0068】

サーモグラフィシステム４０８は、第二表面４１０に対するサーモグラフィ検査を行う。一部の例示的な例では、図示されるように、第一表面４０４の検査と第二表面４１０の検査とが同時に行われ得る。他の例示的な例では、第一表面４０４の検査と第二表面４１０の検査とは逐次的なものとなり得る。

【0069】

図示されるように、サーモグラフィシステム４０８はランプ４３４と幾つかの赤外線カメラ４３６とを含む。幾つかの赤外線カメラ４３６は赤外線カメラ４３８と赤外線カメラ４４０とを含む。図示されるように、赤外線カメラ４３８と赤外線カメラ４４０とは、互いに異なる向きで位置決めされる。

【0070】

サーモグラフィシステム４０８は第二表面４１０を検査して、不具合４４２を検出する。不具合４４２は第二表面４１０から１／４インチ以内に存在する。

【0071】

図示されるように、破線４４４は、上包、例えば図１の上包１３２等によって形成された構造体４０６の領域を示す。破線４４４から第二表面４１０までの領域内の層は平坦ではない。破線４４４から第二表面までの領域内の各層は、第二表面４１０と同じ形状を有する。一部の例示的な例では、部分４２２と部分４２４とのうち少なくとも一つと平行な上包によって、不具合が導入され得る。

【0072】

図示されているこの例では、構造体４０６は、厚い複合積層体と複合膜と上包から形成され得る。厚い複合積層体及び複合膜の層は実質的に平坦である。厚い複合積層体及び複合膜の層は第一表面４０４に実質的に平行である。

【0073】

図示されていない一部の他の例示的な例では、構造体２０６を形成するのに上皮が用いられないものとなり得る。こうした例示的な例では、構造体２０６の全ての層が実質的に平坦である。こうした例示的な例では、構造体２０６の全ての層が第一表面４０４に実質的に平行である。

【0074】

以下、図５を参照すると、例示的な実施形態に係る傾斜表面に平行な不具合を有する複合構造体の断面図の例示図が示されている。構造体５００は、図１の構造体１０４の物理的な実施形態である。構造体５００は第一表面５０２と第二表面５０４とを有する。図示されるように、第二表面５０４は第一表面５０２に平行ではない。更に、第二表面５０４近くの不具合５０６は第一表面５０２に平行ではない。

【0075】

サーモグラフィ検査、例えば図１のサーモグラフィ検査１０２等を用いて、不具合５０６が検出される。サーモグラフィ検査を用いると、第一表面５０２に対する不具合５０６の角度は、不具合５０６の検出に影響しない。

【0076】

所望の構成要素を有するサーモグラフィシステムを用いて、第二表面が検査される。一部の例示的な例では、図２のサーモグラフィシステム２０８又は図３のサーモグラフィシステム３００を用いて、不具合５０６が検出される。図示されるように、第二表面５０４は、或る角度、つまり、第一表面５０２に対する角度５０８を有する。一部の例示的な例では、第二表面５０４が単一の角度のみを有するので、一つの赤外線カメラがサーモグラフィシステムで使用され得る。他の例示的な例では、第二表面５０４を検査するのに用いられるサーモグラフィシステムは、一つよりも多くの赤外線カメラを含む。

【0077】

一部の例示的な例では、超音波検査機器を用いて第一表面５０２が検査されるに連れて、サーモグラフィシステムを用いて第二表面５０４が検査される。一部の例示的な実施形態では、構造体５００の移動又は移送ステップ中に、サーモグラフィシステムを用いて第二表面５０４が検査される。

【0078】

以下、図６を参照すると、例示的な実施形態に係る複合構造体の界面に位置する不具合の断面図が示されている。構造体６００は図１の構造体１０４の物理的な実施形態である。構造体６００は、界面６０６で結合された複合膜６０２と厚い複合積層体６０４とを有する。複合膜６０２と厚い複合積層体６０４は、共硬化又は共結合によって界面６０６を形成し得る。界面６０６が共硬化によって形成される場合、界面６０６は、共硬化複合界面と称され得る。界面６０６が共結合によって形成される場合、界面６０６は、共結合複合界面と称され得る。

【0079】

図示されるように、不具合６０８は界面６０６内に広がっている。不具合６０８は、二つの異なる種類の検査によって検出され得る。一部の例示的な例では、超音波応答信号と赤外線画像とを用いて、不具合６０８のサイズ６１０が測定される。こうした例示的な例では、超音波検査は構造体６００の第一表面６１２に対して行われる。こうした例示的な例では、サーモグラフィ検査は構造体６００の第二表面６１４に対して行われる。

【0080】

超音波検査からの超音波応答信号は、不具合６０８の部分６１６を特定するのに用いられる。サーモグラフィ検査からの赤外線画像は、不具合６０８の部分６１８を特定するのに用いられる。部分６１６と部分６１８を組み合わせることによって、不具合６０８のサイズ６１０が決定される。

【0081】

図２～図６に示される多様な構成要素は図１の構成要素と組み合わせられたり、図１の構成要素と共に用いられたり、又はこれらの組み合わせとなり得る。また、図２～図６の一部の構成要素は、どのようにして図１のブロック図に示される構成要素が物理的構造体として実施可能であるのかについての例示的な例であり得る。

【0082】

以下、図７を参照すると、例示的な実施形態に係る複合構造体を検査するための方法のフローチャートの例示図が示されている。方法７００は、図１の超音波検査１６４及びサーモグラフィ検査１０２を行うように検査環境１００において実施され得る。方法７００は、図２のサーモグラフィシステム２０８又は図３のサーモグラフィシステム３００を使用し得る。方法７００は、図４の構造体４０６、図５の構造体５００、図６の構造体６００のうちいずれかに対して行われ得る。

【0083】

方法７００は、超音波トランスデューサを用いて構造体の第一表面内に信号を送信する（工程７０２）。一部の例示的な例では、構造体は複合構造体である。方法７００は、超音波トランスデューサにおいて超音波応答信号を受信する（工程７０４）。

【0084】

方法７００は、超音波トランスデューサが第一表面内に信号を送信している間に、構造体の第二表面の部分を加熱するが、ここで、第二表面は構造体の第一表面の反対側にある（工程７０６）。一部の例示的な例では、第二表面の部分の少なくとも一部は第一表面に平行ではない。一部の例示的な例では、構造体の第二表面の部分を加熱することは、ラインヒータで部分を加熱することを備える。一部の例示的な例では、構造体の第二表面の部分を加熱することは、ヒートランプ又はフラッシュランプで部分を加熱することを備える。

【0085】

方法７００は、第二表面を加熱することの後に、構造体の第二表面の部分の赤外線画像を撮る（工程７０８）。一部の例示的な例では、第二表面を加熱することの後に構造体の第二表面の部分の赤外線画像を撮ることは、幾つかの赤外線カメラを用いて赤外線画像を撮ることを備え、各赤外線カメラは、他の各赤外線カメラに対して異なる向きに位置決めされる。

【0086】

一部の例示的な例では、方法７００は、赤外線画像中の局所的な熱コントラストの領域を特定する（工程７１０）。一部の例示的な例では、方法７００は、局所的な熱コントラストの領域を用いて、構造体の第二表面から１／４インチ以内の不具合を検出する（工程７１２）。一部の例示的な例では、方法７００は、赤外線画像を用いて、第一表面に対して非平坦な不具合を特定する（工程７１４）。

【0087】

一部の例示的な例では、方法７００は、超音波応答信号と赤外線画像を用いて不具合のサイズを測定する（工程７１６）。一部の例示的な例では、不具合は、共硬化複合界面又は共結合複合界面に位置する。不具合の一部分は、超音波応答信号を用いて特定され得る。不具合の他の部分は、赤外線画像を用いて特定され得る。不具合のサイズを測定するため、これら二つの部分を組み合わせる。

【0088】

一部の例示的な例では、構造体は複合材であり、方法７００は、赤外線画像を用いて、構造体を形成している大半の層に対して非平坦な不具合を特定することを更に備える（工程７１８）。一部の例示的な例では、大半の層に対して非平坦な不具合は上包の部分である。上包は所望の数の層を含み得る。

【0089】

以下、図８を参照すると、例示的な実施形態に係る複合構造体を検査するための方法のフローチャートの例示図が示されている。方法８００は、図１の超音波検査１６４及びサーモグラフィ検査１０２を行うための検査環境１００において実施され得る。方法８００は、図２のサーモグラフィシステム２０８又は図３のサーモグラフィシステム３００を使用し得る。方法８００は、図４の構造体４０６、図５の構造体５００、図６の構造体６００のうちいずれかに対して行われ得る。

【0090】

方法８００は、構造体の第二表面に対して相対的な第一位置にサーモグラフィシステムを位置決めするが、第二表面は複数の部分を備え、それら複数の部分の各部分は異なる角度を有する（工程８０２）。方法８００は、サーモグラフィシステムの熱源で構造体の第二表面の部分を加熱し、加熱部分を形成する（工程８０４）。

【0091】

方法８００は、加熱部分の赤外線画像を撮り、加熱部分内の第二表面の各部分は、サーモグラフィシステムの少なくとも一つの赤外線カメラが該部分から±３０度以内に位置するようにする（工程８０６）。一部の例示的な例では、サーモグラフィシステムは幾つかの赤外線カメラを備え、サーモグラフィシステムの各赤外線カメラは、サーモグラフィシステムの他の各赤外線カメラに対して異なる向きに位置決めされる。方法８００は、加熱部分の赤外線画像を撮ることの後に、第二表面に対する相対的な第二位置にサーモグラフィシステムを移動させる（工程８０８）。

【0092】

一部の例示的な例では、方法８００は、加熱部分の赤外線画像を用いて、第二表面から１／４インチ以内の不具合も検出する（工程８１０）。工程８１０は任意選択的なステップである。一部の例示的な例では、第二表面から１／４インチ以内には不具合が存在しない。こうした例示的な例では、不具合が検出されない。その後、本方法は終了する。

【0093】

以下、図９を参照すると、例示的な実施形態に係る複合構造体を検査するための方法のフローチャートの例示図が示されている。方法９００は、図１の超音波検査１６４及びサーモグラフィ検査１０２を行うための検査環境１００において実施され得る。方法９００は、図２のサーモグラフィシステム２０８又は図３のサーモグラフィシステム３００を使用し得る。方法９００は、図４の構造体４０６、図５の構造体５００、図６の構造体６００のいずれかに対して行われ得る。

【0094】

方法９００は、複合構造体の第一表面に対して超音波検査を行う（工程９０２）。方法９００は、複合構造体の第二表面に対してサーモグラフィ検査を行うが、ここで、第二表面は複合構造体の第一表面の反対側にあり、第二表面の少なくとも一部は第一表面と平行ではない（工程９０４）。一部の例示的な例では、複合構造体の第二表面は粗い。方法９００は、サーモグラフィ検査を用いて、構造体の第二表面の表面付近不具合を特定する（工程９０６）。一部の例示的な例では、表面付近不具合のうち少なくとも一つは、複合構造体の第一表面に非平行である。その後、本方法は終了する。

【0095】

更に、本開示は以下列挙される段落に記載されている例を含む：

【0096】

Ａ１
超音波トランスデューサ（１６６）を用いて、構造体（１０４）の第一表面（１２４）内に信号（１６８）を送信すること（７０２）と、超音波トランスデューサ（１６６）において超音波応答信号（１７０）を受信すること（７０４）と、超音波トランスデューサ（１６６）が第一表面（１２４）内に信号（１６８）を送信している間に、構造体（１０４）の第二表面（１１２）の部分（１６０）を加熱すること（第二表面（１１２）は構造体（１０４）の第一表面（１２４）の反対側にある）（７０６）と、第二表面（１１２）を加熱することの後に構造体（１０４）の第二表面（１１２）の部分（１６０）の赤外線画像（１６２）を撮ること（７０８）とを備える方法。

【0097】

Ａ２
赤外線画像（１６２）の局所的な熱コントラストの領域（１６７）を特定すること（７０８）と、局所的な熱コントラストの領域（１６７）を用いて、構造体（１０４）の第二表面（１１２）から１／４インチ以内の不具合（１６３）を検出すること（７１０）とを更に備えるＡ１に記載の方法。

【0098】

Ａ３
第二表面（１１２）が台形（１４７）であり、第二表面（１１２）の非平行な脚（１４８又は１５８）の不具合（１６３）を検出することを更に備えるＡ１又はＡ２に記載の方法。

【0099】

Ａ４
構造体（１０４）の第二表面（１１２）の部分（１６０）を加熱することが、ラインヒータで部分（１６０）を加熱することを備える、Ａ１とＡ２とＡ３のいずれか一つに記載の方法。

【0100】

Ａ５
構造体（１０４）の第二表面（１１２）の部分（１６０）を加熱することが、ヒートランプ又はフラッシュランプで部分（１６０）を加熱することを備える、Ａ１からＡ４のいずれか一つに記載の方法。

【0101】

Ａ６
ヒートランプ又はフラッシュランプと赤外線カメラ（１１０）とがエンドエフェクタ（１７６）に接続され、構造体（１０４）の第二表面（１１２）の部分（１６０）の赤外線画像（１６２）を撮ることの後に構造体（１０４）に対して相対的にエンドエフェクタ（１７６）を移動させることを更に備えるＡ５に記載の方法。

【0102】

Ａ７
構造体（１０４）が複合構造体（１１８）である、Ａ１からＡ６のいずれか一つに記載の方法。

【0103】

Ａ８
第二表面（１１２）を加熱することの後に構造体（１０４）の第二表面（１１２）の部分（１６０）の赤外線画像（１６２）を撮ることが、幾つかの赤外線カメラ（１１０）を用いて赤外線画像（１６２）を撮ることを備え、各赤外線カメラが他の各赤外線カメラに対して異なる向きに位置決めされる、Ａ１からＡ７のいずれか一つに記載の方法。

【0104】

Ａ９
超音波応答信号（１７０）及び赤外線画像（１６２）を用いて不具合（６０８）のサイズ（６１０）を測定すること（７１６）を更に備えるＡ１からＡ８のいずれか一つに記載の方法。

【0105】

Ａ１０
不具合（６０８）が共硬化複合界面（６０６）又は共結合複合界面（６０６）に位置する、Ａ９に記載の方法。

【0106】

Ａ１１
第二表面（１１２）の部分（１６０）の少なくとも一部が第一表面（１２４）に平行ではない、Ａ１からＡ１０のいずれか一つに記載の方法。

【0107】

Ａ１２
構造体（１０４）が複合材（１１８）であり、赤外線画像（１６２）を用いて、構造体（１０４）を形成している大半の層（１３６及び／又は１３８）に対して非平行な不具合（５０６）を特定すること（７１４）を更に備えるＡ１からＡ１１のいずれか一つに記載の方法。

【0108】

Ａ１３
赤外線画像（１６２）を用いて、第一表面（１２４）に対して非平行な不具合（５０６）を特定すること（７１８）を更に備えるＡ１からＡ１２のいずれか一つに記載の方法。

【0109】

Ｂ１
構造体（１０４）の第二表面（１１２）に対して相対的な第一位置にサーモグラフィシステム（１０１）を位置決めすること（第二表面（１１２）は複数の部分（４２０、４２２、４２４）を備え、複数の部分（４２０、４２２、４２４）の各部分は異なる角度を有する）（８０２）と、サーモグラフィシステム（１０１）の熱源（１０８）で構造体（１０４）の第二表面（１１２）の部分（１６０）を加熱して、加熱部分（１６０）を形成すること（８０４）と、加熱部分（１６０）の赤外線画像（１６２）を撮ること（加熱部分（１６０）内の第二表面（１１２）の各部分（４２０、４２２、４２４）は、サーモグラフィシステム（１０１）の少なくとも一つの赤外線カメラ（４３８、４４０）が当該部分（４１８、４２０、４２２、４２４）から±３０度以内に位置するようにする）（８０６）と、加熱部分（１６０）の赤外線画像（１６２）を撮ることの後に第二表面（１１２）に対する相対的な第二位置にサーモグラフィシステム（１０１）を移動させること（８０８）とを備える方法。

【0110】

Ｂ２
サーモグラフィシステム（１０１）は幾つかの赤外線カメラ（１１０）を備え、サーモグラフィシステム（１０１）の各赤外線カメラが、サーモグラフィシステム（１０１）の他の各赤外線カメラに対して異なる向きに位置決めされる、Ｂ１に記載の方法。

【0111】

Ｂ３
加熱部分（１６０）の赤外線画像（１６２）を用いて、第二表面（１１２）から１／４インチ以内の不具合（１６３、４４２）を検出すること（８１０）を更に備えるＢ１又はＢ２に記載の方法。

【0112】

Ｃ１
複合構造体（１０４）の第一表面（１２４）に対して超音波検査（１６４）を行うこと（９０２）と、複合構造体（１０４）の第二表面（１１２）に対してサーモグラフィ検査（１０２）を行うこと（第二表面（１１２）は複合構造体（１０４）の第一表面（１２４）の反対側にあり、第二表面（１１２）の少なくとも一部は第一表面（１２４）に平行ではない）（９０４）と、サーモグラフィ検査（１０２）を用いて、複合構造体（１０４）の第二表面（１１２）に対する表面付近不具合（１０６）を特定すること（９０６）とを備える方法。

【0113】

Ｃ２
複合構造体（１０４）の第二表面（１１２）が非加工（１２６）である、Ｃ１に記載の方法。

【0114】

Ｃ３
少なくとも一つの表面付近不具合（１０６）が複合構造体（１０４）の第一表面（１２４）に対して非平行である、Ｃ１又はＣ２に記載の方法。

【0115】

図示されている多様な実施形態のフローチャート及びブロック図は、例示的な実施形態における装置や方法の設計、機能性、動作を例示するものである。これに関して、フローチャートやブロック図の各ブロックは、動作や工程のモジュール、セグメント、機能、及び／又は部分を表すものであり得る。

【0116】

例示的な実施形態の一部の代替実施形態では、ブロックに記されている機能が図面に記されている順序外で行われ得る。例えば、場合によっては、関連している機能性に応じて、連続して示されている二つのブロックが実質的に同時に行われたり、ブロックが逆の順序で行われたりする場合もあり得る。また、図示されているブロックに加えて、他のブロックをフローチャートやブロック図に追加し得る。

【0117】

例えば、ヒートランプ及び赤外線カメラをエンドエフェクタに接続し、方法７００が、構造体の第二表面の部分の赤外線画像を撮った後に構造体に対して相対的にエンドエフェクタを移動させる。一部の例示的な例では、第二表面が台形である。こうした一部の例示的な例では、方法７００は、第二表面の非平行な脚の不具合を検出することを更に備える。

【0118】

一部の例示的な例では、フローチャートやブロック図のブロックが全て行われる訳ではない。例えば、方法７００のブロックが全て行われる訳ではなくなり得る。工程７１０から工程７１８は任意選択的であり、構造体の種類、構造体の形状、不具合の存在に応じて、行われたり行われなかったりし得る。

【0119】

例示的な例は、複合構造体のバルク部分に対して非平行な不具合を検出して特徴付ける方法を提供する。例えば、新たな複合体設計は、構造体の初期表面を覆う上包から成るものとなり得る。上包は構造体の性能を補助し得る。しかしながら、異物等の不具合が上包の下方や内部で生じ得る。構造体の残りの部分に対して上包の下方にある不具合の深さと角度とのうち少なくとも一つは、超音波検査を望ましくなく難しいものにし得る。上包を有する構造体に対しては典型的に、サーモグラフィが、超音波よりも改善されて高速な検査性能を提供し得る。

【0120】

例示的な例は、複合構造体の粗い表面を介する表面付近不具合を検出するための方法を提供する。サーモグラフィは、非加工表面と加工表面とのどちらに対しても等しく実行可能である。

【0121】

超音波は厳密な幾何学的特性や表面状態の影響を受け易いので、超音波にとって非加工表面は非常に難しいものである。サーモグラフィは、厳密な幾何学的特性や表面状態の影響を受け難い。

【0122】

非加工表面や傾斜表面や粗い表面に対してサーモグラフィを用いることによって、複合構造体の全ての表面が検査を受けることができるようになり得る。一部の例示的な例では、超音波検査が第一表面に対して行われる一方で、サーモグラフィ検査が第二表面に対して行われる。一部の例示的な例では、超音波検査とサーモグラフィ検査とは同時に行われる。

【0123】

多様な例示的な実施形態の説明は、例示及び説明目的で与えられているものであって、徹底的なものではなく、開示されている形態に実施形態を限定するものでもない。当業者には多くの修正や変更が明らかである。更に、多様な例示的な実施形態は、他の例示的な実施形態と比較して異なる特徴を与えるものであり得る。選択された実施形態は、実施形態の原理や実際の応用を最も良く説明して、当業者が多様な実施形態の開示が想定される特定の使用に合うように多様な修正を備えることを理解できるようにするために選択されて説明されているものである。

【符号の説明】

【0124】

２００ 構造体
２０８ サーモグラフィシステム
２１０ 熱源
２１２ 赤外線カメラ
２１４ ラインヒータ
３００ サーモグラフィシステム
３０２ 熱源
３０４ 赤外線カメラ
３０６ ランプ
４０２ 超音波検査システム
４０６ 構造体
４０８ サーモグラフィシステム
４１２ 超音波トランスデューサ
４１４ 不具合
４３４ ランプ
４３６ 赤外線カメラ
４４２ 不具合
５００ 構造体
５０６ 不具合
６００ 構造体
６０２ 複合膜
６０４ 厚い複合積層体
６０６ 界面
６０８ 不具合

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】