專利名稱::驅(qū)動(dòng)線圈、包含驅(qū)動(dòng)線圈的測(cè)量探頭和測(cè)量探頭使用方法驅(qū)動(dòng)線圈、包含驅(qū)動(dòng)線圈的測(cè)量探頭和測(cè)量探頭使用方法背景本文所公開的主題主要涉及復(fù)合體系、加入該復(fù)合體系的制品和原位(in-situ)無(wú)損檢測(cè)復(fù)合體系的方法。在很多(若不是全部)制造產(chǎn)業(yè)中,所制造的物品和制造它們的方法經(jīng)常受到與部件及其運(yùn)輸有關(guān)的成本的影響。例如,在很多產(chǎn)業(yè)中,可能期望制造盡可能大尺度的部件,例如,用于鉆探應(yīng)用的管道,或用于風(fēng)力渦輪機(jī)的葉片,但這樣做將帶來(lái)可能無(wú)法克服的運(yùn)輸挑戰(zhàn)或費(fèi)用。另一方面,制造較小尺度的用于此類應(yīng)用的部件則帶來(lái)不得不實(shí)地組裝它們的挑戰(zhàn)以及隨之產(chǎn)生的困難,至少包括成品組裝中形成的任何結(jié)合破壞的可能性。從強(qiáng)度、完整性和壽命的觀點(diǎn)考慮,可優(yōu)選許多物理結(jié)合方法以形成這樣的結(jié)合,但會(huì)帶來(lái)不期望的部件本身的花費(fèi)和它們的運(yùn)輸費(fèi)用。而且,物理結(jié)合方法不是絕對(duì)可靠的?;瘜W(xué)結(jié)合方法可在那些物理結(jié)合方法被證明欠佳的應(yīng)用中表現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。然而,一般而言,化學(xué)結(jié)合可能較不可靠,因此可能在加入這些結(jié)合的制品的利用前需要全面的無(wú)損評(píng)價(jià)。在實(shí)地存在裝配和化學(xué)結(jié)合的應(yīng)用中,結(jié)合的強(qiáng)度和/或完整性的無(wú)損評(píng)估可能非常困難。并且用于這樣做的傳統(tǒng)方法普遍耗費(fèi)時(shí)間或者另外為昂貴的,通常需要應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)(NDT)的高級(jí)技術(shù)專家。在某些應(yīng)用中,被結(jié)合的材料會(huì)干擾傳統(tǒng)的NDT方法。另外,由于許多傳統(tǒng)的NDT方法不適合于原位檢測(cè),不可能對(duì)所檢測(cè)到的任意異常進(jìn)行實(shí)時(shí)校正,因此在過(guò)程開發(fā)、制造和接合裝配中使用NDT是不可行的。因此期望提供能夠通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)情況下有用的方法有效地探詢(interrogation)到的化學(xué)結(jié)合體系,這樣它們的完整性可原位評(píng)價(jià)。進(jìn)行原位評(píng)價(jià)(例如在樹脂的施用或固化期間)的能力提供了在使用期間完成實(shí)時(shí)校正策略或評(píng)估結(jié)合完整度的機(jī)會(huì)。如果不需要專業(yè)實(shí)施,與傳統(tǒng)體系相比,這種體系可提供其他優(yōu)點(diǎn),和/或它們適用于使用廣泛種類的通常禁止用于NDT方法的材料。概述第一方面,本發(fā)明提供一種驅(qū)動(dòng)線圈,其電流密度由線圈中心到線圈外部邊緣單調(diào)增加。第二方面,本發(fā)明提供一種測(cè)量探頭。該測(cè)量探頭包含驅(qū)動(dòng)線圈和傳感器,該驅(qū)動(dòng)線圈具有的電流密度由線圈中心到線圈外部邊緣單調(diào)增加。第三方面提供進(jìn)行復(fù)合系統(tǒng)無(wú)損檢測(cè)的方法。更具體地,該方法包括提供包含可固化樹脂的復(fù)合體系以及制品,所述可固化樹脂還包含至少多個(gè)可檢測(cè)顆粒(atleastonepluralityofdetectableparticles)。還提供至少一個(gè)測(cè)量探頭,且其包含傳感器和電流密度由線圈中心到線圈外部邊緣單調(diào)增加的驅(qū)動(dòng)線圈。該測(cè)量探頭能夠檢測(cè)復(fù)合體系內(nèi)的該多個(gè)可檢測(cè)顆粒。該復(fù)合體系相對(duì)于制品有效地布置,且傳感器用于檢測(cè)復(fù)合體系內(nèi)的可檢測(cè)顆粒。附圖在參考附圖閱讀以下詳述后,本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將被更好地理解,貫穿在附圖中相同的符號(hào)代表相同的部件,其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的加入復(fù)合體系的制品的剖面圖;圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的加入復(fù)合體系的制品的剖面圖;圖3A是反向平行驅(qū)動(dòng)的示意圖;圖IBB是描述圖3A所示反向平行驅(qū)動(dòng)在不同深度處的標(biāo)準(zhǔn)電流密度的曲線圖;圖3C是平行驅(qū)動(dòng)的示意圖;圖3D是描述圖3C所示平行驅(qū)動(dòng)在不同深度的標(biāo)準(zhǔn)電流密度的曲線圖;圖4A是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的渦流陣列探頭的俯視示意圖,包含兩個(gè)補(bǔ)償層;圖4B是圖4A所示兩層渦流陣列探頭中僅一層的俯視示意圖;圖5是顯示來(lái)自單個(gè)傳感元件的響應(yīng)和圖4所示陣列的三個(gè)傳感線圈的組合響應(yīng)的曲線圖;圖6是根據(jù)另一實(shí)施方案的渦流陣列探頭的示意圖;圖7A是渦流陣列探頭的一個(gè)實(shí)施方案的示意圖,其中返回路徑與驅(qū)動(dòng)線圈正交,因此磁通量平行于驅(qū)動(dòng)所產(chǎn)生的磁通量;圖7B是渦流陣列探頭的一個(gè)實(shí)施方案的示意圖,其中返回路徑在驅(qū)動(dòng)線圈平面上;圖8是本發(fā)明制品的又一實(shí)施方案的示意圖;圖9是描述由與圖8所示相似的制品所得的渦流信號(hào)的測(cè)量結(jié)果的曲線圖,其使用傳統(tǒng)的環(huán)形探頭、具有傳統(tǒng)探頭的平行驅(qū)動(dòng)作為傳感探頭,以及具有傳統(tǒng)探頭的反向平行驅(qū)動(dòng)作為傳感探頭;圖10是本發(fā)明制品的另一實(shí)施方案的示意圖;圖IlA是圖10所示制品的渦流掃描圖像,其中復(fù)合體系所含可固化樹脂與可檢測(cè)組分的重量比為91;圖IlB是圖10所示制品的渦流掃描圖像,其中復(fù)合體系所含可固化樹脂與可檢測(cè)組分的重量比為92;圖12A顯示本發(fā)明制品的另一實(shí)施方案,僅包含第一部件,且由導(dǎo)電材料組成;圖12B顯示本發(fā)明制品的另一實(shí)施方案,僅包含第一部件,且由導(dǎo)電材料組成,在第一部件和復(fù)合體系間布置有空隙;圖13A是圖12A所示制品的渦流掃描圖像;圖13B是圖12B所示制品的渦流掃描圖像;和圖14是包含螺旋驅(qū)動(dòng)線圈和傳感平面的測(cè)量探頭的一個(gè)實(shí)施方案的圖示。詳述除非另有定義,本文使用的技術(shù)和科學(xué)名詞與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員普遍理解的意義相同。本文使用的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等不表示任何順序、數(shù)量或重要性,而是用于將一個(gè)要素與其他要素區(qū)分開。同樣,詞語(yǔ)“一”和“一個(gè)”不表示數(shù)量的限制,而表示至少一個(gè)所引用物品的存在,并且,除非另有說(shuō)明,術(shù)語(yǔ)“前”、“后”、“底部”和/或“頂部”等僅為了描述的方便而使用,并不限于任一位置或空間朝向。如果范圍被公開,指向同一組分或性能的所有范圍的端點(diǎn)是包括在內(nèi)且獨(dú)立地可結(jié)合的(例如,“多達(dá)約25%重量,或,更具體地,約5%重量到約20%重量”的范圍是包括“約5%重量到約25%重量”等范圍的端點(diǎn)和所有中間值在內(nèi)的)。結(jié)合數(shù)量使用的修飾詞“約”包括所述值,且具有由上下文規(guī)定的含義(例如,包括與特定量的測(cè)量有關(guān)的誤差度)?!矫?,本發(fā)明涉及復(fù)合體系,其包含可固化樹脂,所述可固化樹脂還包含至少多個(gè)可檢測(cè)顆粒??晒袒瘶渲膶?shí)例包括可加入其他物體或制品中或與其他物體或制品結(jié)合的那些,包括例如,粘合劑、密封劑、堵漏品(caulk)、填隙材料、涂料、一致性包裝(conformingwrap)等。因此合適的可固化樹脂包括熱塑性聚合物組合物,這些組合物包括聚苯乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙酸乙烯酯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚酮、聚砜、聚碳酸酯及它們的共聚物。其他有用的熱塑性塑料包括熱塑性工程塑料和熱塑性彈性體。如果期望熱塑性聚合物組合物用作可固化樹脂,該熱塑性樹脂可與多個(gè)可檢測(cè)顆粒如下結(jié)合通過(guò)將熱塑性樹脂加熱到其熔點(diǎn)或玻璃轉(zhuǎn)化溫度以上直到達(dá)到合適的粘度,加入多個(gè)可檢測(cè)顆粒,混合,隨后使復(fù)合體系冷卻。有利地在本復(fù)合體系中應(yīng)用的一類可固化樹脂的一個(gè)實(shí)例包含粘合劑和預(yù)粘合劑(pre-adhesive)組合物。使用這些可固化樹脂的復(fù)合體系可有利地分配,且其中的顆粒在分配、聚合或交聯(lián)期間或隨后在使用期間被探詢/檢測(cè)到。特別適用于本發(fā)明的粘合劑組合物包括交聯(lián)熱固性體系,諸如聚酯、乙烯基酯環(huán)氧樹脂(包括酸、堿和加成固化的環(huán)氧樹脂)、聚氨酯、有機(jī)硅樹脂、丙烯酸酯聚合物、聚硅氧烷、聚有機(jī)硅氧烷和酚醛塑料以及這些中任意的共混物或混雜物。有用的熱熔粘合劑包括多種聚烯烴聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚氨酯、聚乙酸乙烯酯、較高分子量的蠟以及相關(guān)的共聚物和共混物。其他合適的粘合劑包括形成為膜或膠帶的那些,包括在使用中任一時(shí)刻為壓敏的那些。結(jié)構(gòu)粘合劑,包括環(huán)氧樹脂,可在本復(fù)合體系中特別有用。結(jié)構(gòu)粘合劑用于結(jié)合應(yīng)用中的多種制造情境,以減少焊接的需要,減少噪聲振動(dòng)粗糙度(noisevibrationharshness)特性,或增加制品的整體剛度。結(jié)構(gòu)粘合劑通常如下制備通過(guò)將兩種或更多的預(yù)聚合試劑互相反應(yīng)以形成中間產(chǎn)物或乙階樹脂,其隨后進(jìn)一步固化形成最終產(chǎn)物。在這些實(shí)施方案中,能監(jiān)測(cè)顆粒的可檢測(cè)性能以提供組分是否按合適比率混合的指示。在這樣的實(shí)施方案中,粘合劑的每一組分可包含多個(gè)可檢測(cè)顆粒,并監(jiān)測(cè)每種的相應(yīng)可檢測(cè)性能以提供類似的指示,和使用這樣的檢測(cè),例如,來(lái)調(diào)整正施用的每一組分的量,如果需要的話。優(yōu)選的用于本復(fù)合體系的結(jié)構(gòu)粘合劑包括聚酯、甲基丙烯酸甲酯等??晒袒瘶渲砂喾N添加劑,這些添加劑設(shè)計(jì)以加強(qiáng)樹脂在固化前或固化后的性能,包括反應(yīng)性或不反應(yīng)性稀釋劑、增塑劑、增韌劑和偶聯(lián)劑。可加入組合物的其他材料,包括觸變劑以提供流動(dòng)性控制(例如熱解硅石)、顏料、填料(例如滑石、碳酸鈣、二氧化硅、鎂、硫酸鈣等)、粘土、玻璃和陶瓷顆粒(例如珠、泡和纖維)和增強(qiáng)材料(例如有機(jī)和無(wú)機(jī)纖維和粒狀或球狀顆粒)??晒袒瘶渲€包含至少多個(gè)可檢測(cè)顆粒。期望所述顆粒包含可區(qū)分于樹脂體系中同樣的材料性能的一種或更多材料性能,即顆粒的材料性能可能與樹脂體系的材料性能不同,不論處于潛伏狀態(tài)或是激勵(lì)狀態(tài),或者材料性能可能沒(méi)有通過(guò)樹脂體系表現(xiàn),因此在樹脂體系的性能不存在的情況下,顆粒的性能是可辨識(shí)的。期望在樹脂體系和可檢測(cè)顆粒性能之間相異的材料性能的實(shí)例將取決于顆粒組分而不同,但可能將至少包括磁導(dǎo)率、介電常數(shù)、電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率、密度或光透射率。優(yōu)選原位監(jiān)測(cè)時(shí),S卩,樹脂體系施用時(shí)、固化時(shí),或在使用將該復(fù)合體系加入的制品的期間,所使用的顆粒應(yīng)具有與樹脂體系性能相異的性能。所述顆??捎扇魏尾牧匣虿牧系慕M合構(gòu)成,其具有至少一種在復(fù)合體系中可檢測(cè)的性能。期望在有關(guān)條件下顆粒在選定的可固化樹脂中為充分化學(xué)惰性的,且對(duì)于降解和浸析穩(wěn)定。合適的顆粒材料將取決于所選定用于復(fù)合體系中的可固化樹脂,和期望檢測(cè)的性能。適當(dāng)?shù)赜山殡姵?shù)測(cè)量所檢測(cè)的材料的實(shí)例包括,但不限于,環(huán)氧樹脂、玻璃和陶瓷。適當(dāng)?shù)赜呻妼?dǎo)率測(cè)量所檢測(cè)的材料的實(shí)例包括,但不限于,金屬(如銅、鋁和銀)、金屬合金和金屬化合物,如碳化物、氧化物、氮化物、硅化物和季銨鹽。適當(dāng)?shù)赜蔁釋?dǎo)率測(cè)量所檢測(cè)的材料的實(shí)例包括,但不限于,金屬(如銅、鋁、鋼、銀)、玻璃、碳和陶瓷。適當(dāng)?shù)赜擅芏葴y(cè)量所檢測(cè)的材料的實(shí)例包括,但不限于,玻璃、陶瓷、金屬、氧化鉛和二氧化硅。適當(dāng)?shù)赜珊怂募?jí)共振測(cè)量所檢測(cè)的材料的實(shí)例包括,但不限于,基于銅、鈦、氮、氯等的特定化合物。適當(dāng)?shù)赜蓧弘婋妼?dǎo)率測(cè)量所檢測(cè)的材料的實(shí)例包括,但不限于,壓電陶瓷,如鋯鈦酸鉛(PZT)、石英和聚偏二氟乙烯(PVDF)。適當(dāng)?shù)赜晒鈱W(xué)方法所檢測(cè)的材料的實(shí)例包括,但不限于,金屬、碳、氧化鈦和陶瓷。顆粒當(dāng)然可能包含具有超過(guò)一種區(qū)別于可固化樹脂的性能的材料,具有至少兩種可區(qū)別于多數(shù)可固化樹脂的性能的材料的實(shí)例為鋼,它既具有電導(dǎo)性又具有鐵磁性。由于它們普遍的低成本和便捷的可得性,磁性材料,包括鐵磁和亞鐵磁材料,可在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中得到有利的利用。例如,適當(dāng)?shù)赝ㄟ^(guò)磁導(dǎo)率方法檢測(cè)的顆粒通??赡馨F磁或鐵氧體材料,以及為磁鐵礦、磁赤鐵礦、錳尖晶石、鎳磁鐵礦和鎂鐵礦的礦物氧化物,為磁黃鐵礦和膠黃鐵礦的硫化物和為鐵、鎳、鈷、鐵鎳礦和鐵鈷礦的金屬/合金。在這些中,鐵磁或鐵氧體材料大多容易獲得且具有經(jīng)濟(jì)上的吸引力,因此在本發(fā)明的許多實(shí)施方案中得到使用。顆??砂瑑煞N或更多材料的組合,即該顆??砂扛不蛄硗獗砻嫣幚淼牟牧希蚩砂瑥?fù)合材料。唯一的標(biāo)準(zhǔn)是,不論選擇什么材料,以及以什么型式選擇,所述顆粒具有至少一種可區(qū)分于所述可固化樹脂的性能。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中,所述顆??杀贿x擇、設(shè)計(jì)和/或處理,使可固化樹脂獲得增強(qiáng)的機(jī)械或化學(xué)性能。預(yù)計(jì)具有此能力的顆粒的實(shí)例包括,但不限于,具有設(shè)計(jì)的幾何形狀、磁性和/或機(jī)械性能的磁性納米顆粒。如果要求,顆粒可進(jìn)一步由例如硅烷或其他偶聯(lián)劑處理,以增強(qiáng)顆粒與可固化樹脂的結(jié)合。如果理想地被涂覆,涂層或顆?;騼烧叨伎砂蓹z測(cè)性能。如果存在,涂層的平均厚度可為約0.1納米(nm)到約500nm之間,或約0.5nm到約250nm,或約Inm到約IOOnm,以及在這之間的所有子范圍。另外,涂層可以,但不必須,覆蓋顆粒之一或基本全部顆粒的整個(gè)表面,且多層涂料可提供為重疊層,或作為基本離散的島狀物在顆粒的表面上。如果可檢測(cè)性能理想地以涂層提供,顆粒本身可為相對(duì)惰性的,并可能典型地由在可固化樹脂中通常用作顏料、增強(qiáng)劑、流變調(diào)節(jié)劑、密度控制劑或其他添加劑的材料組成。包含惰性材料的顆粒的實(shí)例包括,但不限于,玻璃泡、玻璃珠、玻璃纖維、熱解硅石顆粒、熔融硅石顆粒、云母片、單組分和多組分聚合物顆粒及它們的組合。詞語(yǔ)“顆?!钡氖褂貌灰馕吨硎咎囟ㄐ枰男问交蛐螤?,且顆??赡芤匀魏慰杉尤胨x復(fù)合體系的適當(dāng)形式存在。理想地,所選的顆粒及其型式將不會(huì)對(duì)樹脂的材料性能產(chǎn)生不利的影響。一般而言,顆??蔀槎喾N形狀(包括基本球形的、細(xì)長(zhǎng)的或扁平形狀)中的任一種,并且可選擇形狀以賦予相應(yīng)復(fù)合體系期望的流動(dòng)性能,其在復(fù)合體系內(nèi)提供了選定的可檢測(cè)顆粒濃度。合適顆粒的平均最大尺寸期望為約IA(0.Inm)到約5000A(500nm),或約IOA(Inm)到約IOOOA(IOOnm),或甚至約IOOA(IOnm)到約500A(50nm),以及其間的所有子范圍。在某些實(shí)施方案中,顆粒將期望被研磨,且在這些實(shí)施方案中顆粒期望具有至少約5微米(5000nm)的平均最大尺寸。顆粒尺寸的混合也可使用,并可能幫助顆粒在樹脂體系中性能的可檢測(cè)性或表達(dá)的一致性,和/或允許可固化或已固化樹脂中顆粒的最佳化分散。另外,可檢測(cè)顆??梢匀魏螡舛忍峁灰褂玫臐舛炔⒉粚?shí)質(zhì)干擾可固化樹脂的性能。在可固化樹脂包含可檢測(cè)官能團(tuán)的那些實(shí)施方案中,不需要包含可檢測(cè)顆粒,且認(rèn)為具有0%可檢測(cè)顆粒的復(fù)合體系在本發(fā)明的范圍內(nèi)。合適的顆粒載荷或顆粒密度將取決于所使用的顆粒,以及待檢測(cè)的可區(qū)分的性能。一般而言,樹脂中顆粒的密度不應(yīng)對(duì)樹脂的性能有實(shí)質(zhì)的負(fù)面影響,且實(shí)際上說(shuō),不需要高于提供可檢測(cè)水平的待檢測(cè)性能所要求的顆粒密度。合適的可檢測(cè)顆粒的體積分?jǐn)?shù)期望為,基于復(fù)合體系的總重量,從約0.001%到約80%重量(Wt%),或從約0.Olwt^到約50wt%,或甚至從約0.到約10wt%,以及其間的所有子范圍。在本發(fā)明的可檢測(cè)顆粒為磁性的那些實(shí)施方案中,低于的顆粒體積分?jǐn)?shù)可能足以引起可檢測(cè)的響應(yīng)。并且盡管該多個(gè)可檢測(cè)顆粒和可固化樹脂中官能團(tuán)的組合可用作可檢測(cè)組分,某些官能團(tuán)自身可提供可檢測(cè)響應(yīng),且在這樣的實(shí)施方案中,復(fù)合體系不需要包含任何可檢測(cè)顆粒。使用接近于液體樹脂材料的顆粒密度可幫助達(dá)到適當(dāng)?shù)母⌒?,使得顆粒的分離不會(huì)隨之產(chǎn)生,或者,特征化顆粒尺寸(包括但不限于納米尺度顆粒)的混合,可用于使樹脂中顆粒的懸浮最佳化和得到復(fù)合體系的最佳儲(chǔ)存壽命。顆粒也可用密度調(diào)節(jié)劑處理以保證最佳的分散。例如,可向磁性顆粒添加蠟涂層以達(dá)到與例如環(huán)氧樹脂相同的總密度,使復(fù)合體系中的磁性顆粒實(shí)現(xiàn)均勻和非分散懸浮。本復(fù)合體系可有利地加入制品中。任何期望具有可檢測(cè)性能的制品可受益于復(fù)合體系的加入。希望現(xiàn)場(chǎng)裝配的制品也可理想地加入本復(fù)合體系裝配并通過(guò)本方法測(cè)試,因?yàn)閮烧叨继峁?shí)時(shí)監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn)并可容易地由非-NDT專家測(cè)試。理想地在其中有利地加入復(fù)合體系的制品的實(shí)例可包括包含多條纖維的制品,或加入一個(gè)或多個(gè)部件的制品,所述部件理想地含有相對(duì)于其有效布置的可檢測(cè)組分。即復(fù)合體系可加入復(fù)合制品,即包含布置在固化的復(fù)合體系基質(zhì)(matrix)中的纖維的制品中。圖1顯示了這樣的制品。更具體地,圖1顯示制品100,其具有基質(zhì)101,基質(zhì)101包含其中布置有纖維102的復(fù)合體系。雖然纖維102顯示為相似的取向和相對(duì)平均的分散,但并不需要如此,且認(rèn)為基質(zhì)101中纖維102的任何排列都在本發(fā)明的范圍內(nèi)?;蛘?,可使用復(fù)合體系以提供制品,其包含兩個(gè)結(jié)合在一起的部件,或理想地作為層壓材料提供的復(fù)合部件。這樣的制品的一個(gè)實(shí)施方案在圖2中顯示,其中制品200,包括第一部件203和第二部件204以及有效布置在它們之間的復(fù)合體系201。不論什么制品,其纖維(例如圖1所示的纖維102)或部件(例如圖2所示的部件203和204)可有利地包含導(dǎo)電材料,諸如碳或碳復(fù)合物。盡管與傳統(tǒng)粘合劑結(jié)合和/或用傳統(tǒng)方法測(cè)試時(shí),包含這些材料的制品會(huì)難以檢測(cè),但它們便于加入本發(fā)明制品中,且實(shí)際上可在一些實(shí)施方案中使用以加強(qiáng)可檢測(cè)顆粒提供的測(cè)量信號(hào)。更具體地,并僅作為一個(gè)實(shí)例,在本發(fā)明的可檢測(cè)顆粒包含鐵氧體粉末且可固化樹脂包含粘合劑的那些實(shí)施方案中,制品可包含一種或多種導(dǎo)電材料,其能增強(qiáng)由于鐵氧體粉末的存在而產(chǎn)生的渦流檢測(cè)信號(hào)。由于導(dǎo)電材料通常作用為屏蔽并因此通??赡軠p弱渦流檢測(cè)靈敏度,所以此結(jié)果是令人驚奇的和意料之外的。作為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所了解的,在本發(fā)明的這些實(shí)施方案中,制品的電導(dǎo)率、待檢測(cè)的復(fù)合體系的磁導(dǎo)率、渦流傳感器狀態(tài)(如尺寸和工作頻率),都可利用和調(diào)整以增強(qiáng)檢測(cè)的靈敏度。本復(fù)合體系有利地應(yīng)用在無(wú)損檢測(cè)方法中,且本文也提供了這樣的方法。這樣的檢測(cè)可用于測(cè)定一旦相對(duì)于制品加入的復(fù)合體系的多種性能,包括厚度、完整性、取向和連續(xù)性。類似地可得到指示復(fù)合體系位置的形態(tài)圖(map)。僅作為一個(gè)特別的實(shí)例,當(dāng)包含結(jié)構(gòu)粘合劑的可固化樹脂形成與制品部件一起連接的結(jié)合的情況下,結(jié)合線(bondline)的性能可被檢查??晒袒瘶渲坝纱藦?fù)合體系中,可檢測(cè)顆粒的探詢可用于對(duì)復(fù)合體系中可檢測(cè)顆粒的量定量,這繼而可用于確定,例如,雙組分粘合劑(twopartadhesive)的每一組分的適當(dāng)數(shù)量是否已結(jié)合。如果包含可檢測(cè)顆粒的復(fù)合體系正在移動(dòng),從可檢測(cè)顆粒獲得的信息也可用于確定復(fù)合體系沉積的流量和速率。如果復(fù)合體系是固定的,可檢測(cè)顆粒的探詢可提供整個(gè)制品、結(jié)合空間內(nèi)等復(fù)合體系分布的信息。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中,可檢測(cè)顆粒的測(cè)量結(jié)果可有利地用作可固化樹脂或復(fù)合體系中壓力的指示。壓力水平繼而可用于,例如,確定粘合劑或其他可熱固或可交聯(lián)的可固化樹脂的固化程度、施用于復(fù)合體系或具有加入其中的復(fù)合體系的制品的外力的水平、制品上粘性復(fù)合體系的粘著的數(shù)量或品質(zhì)、復(fù)合體系的熱史等。所檢測(cè)的特定性能將取決于應(yīng)用/加入于復(fù)合體系中的可檢測(cè)顆粒。表現(xiàn)出電磁性能的顆??衫么诵阅軄?lái)執(zhí)行所需的檢測(cè)。例如,某些金屬可對(duì)χ-射線充分地散射,因此χ-射線透射檢測(cè)可用于對(duì)材料中這些顆粒的數(shù)量定量,這繼而可用于確定,例如,是否已施用適量的雙組分粘合劑。如果顆粒具有足夠高的介電常數(shù),它們將增加其中它們以與顆粒載荷相關(guān)的量加入的可固化樹脂的介電常數(shù)。顆粒/官能團(tuán)的介電常數(shù)可由檢測(cè)包含該顆粒的平行板電容器的電容確定。微波或感應(yīng)加熱方法也可用于加熱顆粒,在這之后,可測(cè)量相關(guān)的紅外發(fā)射以對(duì)可固化樹脂中可檢測(cè)顆粒的數(shù)量定量,以及由此對(duì),例如,雙組分粘合劑的組分的數(shù)量進(jìn)行定量。如果可檢測(cè)組分表現(xiàn)出磁性,通常通過(guò)感應(yīng)系數(shù)或感應(yīng)電阻的測(cè)量,磁導(dǎo)率可被測(cè)定,并用作樹脂體系內(nèi)或施用于其的壓力水平的指示。磁導(dǎo)率定義為樣品中總磁通密度與外部施加磁場(chǎng)的比率,且其本身可為樹脂體系中磁性顆粒數(shù)量的函數(shù)。測(cè)量的特定方法將取決于期待被測(cè)量的可檢測(cè)性能。測(cè)量可檢測(cè)性能的方法已知,且通常包括用于測(cè)量熱導(dǎo)率的溫度計(jì)和熱電偶;用于測(cè)量磁導(dǎo)率的磁強(qiáng)計(jì)如霍爾效應(yīng)傳感器、巨磁阻傳感器、各向異性磁阻傳感器、原子磁強(qiáng)計(jì)、超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID)或渦流線圈;用于測(cè)量介電常數(shù)的電容性板或帶狀線;用于測(cè)量電導(dǎo)率的歐姆計(jì)和渦流線圈;用于測(cè)量密度的密度計(jì)、超聲波或χ-射線;用于測(cè)量核四級(jí)共振頻率的磁強(qiáng)計(jì)(如上所述)和線圈。在可檢測(cè)顆粒包含鐵磁材料的那些實(shí)施方案中,傳感器或傳感器陣列可理想地包含,例如射頻(RF)線圈,帶有合適的驅(qū)動(dòng)測(cè)試儀器以檢測(cè)復(fù)合體系的材料性能分布。因此,不論要求怎樣的測(cè)量方法,合適的傳感器或傳感器陣列,相對(duì)于制品(復(fù)合體系理想地加入其中)良好地有效布置。在一些實(shí)施方案中,傳感器或傳感器陣列(一或多個(gè))可有利地附著于制品,緊密靠近復(fù)合體系良好施用的地方。例如,在復(fù)合體系用于將制品部件結(jié)合在一起的那些實(shí)施方案中,傳感器和/或傳感器陣列可安裝在臨近該結(jié)合的表面上。如果需要,并取決于所采用的測(cè)量方法,一個(gè)或更多發(fā)射器可與傳感器/陣列共同使用,由此提供增強(qiáng)的檢測(cè)能力和/或穿透深度。它也可證明有利于由外部源(如機(jī)械振動(dòng)或電磁激勵(lì))活躍性激勵(lì)可檢測(cè)顆粒,以進(jìn)一步反映可固化樹脂結(jié)構(gòu)完整性的方式改變顆粒的性能。為了進(jìn)行本發(fā)明的無(wú)損測(cè)試方法,將選定的可固化樹脂和多個(gè)可檢測(cè)顆粒組合以提供復(fù)合體系。該復(fù)合體系將施用于要求的制品,通常以諸如結(jié)合制品的兩個(gè)部件的方式,并相對(duì)其將傳感器和/或傳感器陣列有效布置。當(dāng)復(fù)合體系被施用、正固化、固化后或在施用了復(fù)合體系的制品使用期間,可由傳感器/傳感器陣列進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量結(jié)果便于傳給數(shù)據(jù)處理和/或圖像顯示組件,該組件能實(shí)時(shí)檢測(cè)復(fù)合體系中的缺陷,例如間隙、多孔性、裂痕等。結(jié)果可有利地表示,因此它們可容易地由非-NDT專家所解釋。該解釋繼而可用于改變復(fù)合體系的性能、復(fù)合體系的施用、復(fù)合體系施用的條件或其它能夠影響固化的復(fù)合體系的完整性的參數(shù)。無(wú)損檢測(cè)方法的一個(gè)實(shí)施方案可參考圖2進(jìn)一步理解。如上所述,圖2顯示制品200,其包含第一部件203和第二部件204以及散布于它們之間的復(fù)合體系201。傳感器205相對(duì)于復(fù)合體系201有效布置,且在復(fù)合體系201施用或固化時(shí)或制品200使用期間,可從其中的可檢測(cè)組分接收信號(hào),這些信號(hào)可指示復(fù)合體系201中的壓力水平,在復(fù)合體系201包含多組分粘合劑的那些實(shí)施例中復(fù)合體系201內(nèi)的組分的比率等。在圖2中,描繪了間隙206,它將由傳感器205檢測(cè)到。由傳感器205接收的信號(hào)將良好地傳給數(shù)據(jù)處理和/或圖像顯示組件,這些組件能實(shí)時(shí)檢測(cè)復(fù)合體系204中的缺陷,例如間隙(如間隙206)、多孔性、裂痕等。盡管本發(fā)明的復(fù)合體系和方法期望在廣泛種類的應(yīng)用中得以使用,期望它們特別有利地應(yīng)用于希望部件裝配現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的領(lǐng)域,由此可避免運(yùn)輸完整裝配好的制品。這種能力可作為優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)業(yè)的實(shí)例包括能源產(chǎn)業(yè),其中期望運(yùn)輸例如管道或其他工廠設(shè)備的大型片段,而不是將要使用的實(shí)際長(zhǎng)度或完整部件。能源產(chǎn)業(yè)中的另一實(shí)例將是在風(fēng)能產(chǎn)業(yè)中,其中風(fēng)能設(shè)備的風(fēng)力葉片或其他部件可能期望按部分地運(yùn)輸。風(fēng)力葉片翼梁端(sparcap)斜面接合可良好地在現(xiàn)場(chǎng)裝配/完成,且確認(rèn)其完整性的能力為有利的。本發(fā)明的方法將提供這種能力和對(duì)風(fēng)力葉片前緣、后緣和抗剪腹板接合以及風(fēng)力葉片的關(guān)鍵復(fù)合區(qū)域(如根部截面,翼梁端和尖端)進(jìn)行使用中(in-service)檢查的能力。本發(fā)明的方法也將在現(xiàn)場(chǎng)裝配期間通過(guò)將傳感器或傳感器陣列固定安裝在風(fēng)力葉片上,實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力葉片的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)。在某些實(shí)施方案中,本發(fā)明理想地提供能夠在復(fù)合體系施用時(shí)、固化期間、固化后和/或施用復(fù)合體系的制品的使用期間,提供復(fù)合體系的原位監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)。在這些實(shí)施方案中,以及當(dāng)可檢測(cè)材料包含導(dǎo)電或鐵磁材料時(shí),復(fù)合體系的原位監(jiān)測(cè)可通常由電導(dǎo)率或磁導(dǎo)率測(cè)量實(shí)現(xiàn),這可使用渦流傳感器完成。更具體地,渦流傳感器可用于檢測(cè)復(fù)合體系中渦流所感應(yīng)的磁場(chǎng)。由于缺陷的存在,渦流和相應(yīng)磁場(chǎng)將被干擾,這會(huì)產(chǎn)生指示缺陷的傳感器響應(yīng)變化。當(dāng)大制品被結(jié)合時(shí),可利用反向平行的(也被稱為曲折的(meandering))驅(qū)動(dòng)線圈,因?yàn)檫@些能大面積產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)場(chǎng)和相應(yīng)的渦流。然而,由于電流在鄰近的線路中反方向流動(dòng),場(chǎng)/渦流可能無(wú)法深度穿透到制品/復(fù)合體系中,且檢測(cè)可能限制于基本位于表面或接近表面的缺陷。為了克服這個(gè)問(wèn)題,本發(fā)明的某些實(shí)施方案中用于檢測(cè)可檢測(cè)組分的渦流傳感器可具有平行排列的驅(qū)動(dòng)線路(如圖3C所示),這產(chǎn)生了比反向平行驅(qū)動(dòng)線路(如圖3A所示)強(qiáng)得多的場(chǎng)和深得多的穿透。圖3顯示反向平行(圖3B)和平行驅(qū)動(dòng)(圖3D)在不同穿透深度的電流密度,其為對(duì)于四條線路的簡(jiǎn)單情況,相同的電流量通過(guò)每條平行線路和反向平行驅(qū)動(dòng)線路??梢姡瑢?duì)于平行線路不僅電流密度峰值高,平行驅(qū)動(dòng)的衰減也慢的多。另外,在更大的深度,對(duì)于平行驅(qū)動(dòng)激勵(lì),電流密度更為一致。陣列探頭的基本構(gòu)型將為一組平行驅(qū)動(dòng)線路和在驅(qū)動(dòng)線路間的傳感(或接收)線圈陣列。然而,傳感線圈對(duì)于缺陷的響應(yīng)取決于缺陷相對(duì)于驅(qū)動(dòng)和傳感線圈的位置。例如,如果兩個(gè)相鄰驅(qū)動(dòng)線路間有I-D傳感線圈陣列,且如果約低于傳感線圈的中心碰巧有一個(gè)缺陷,由于在傳感線圈中感應(yīng)的電壓傾向于抵消,所以其將具有非常低的響應(yīng)。由于該區(qū)域中的缺陷可能遺漏,這些區(qū)域被稱作盲區(qū)。即使傳感線圈位于驅(qū)動(dòng)線路的頂部而不是在驅(qū)動(dòng)線路之間,盲區(qū)仍將存在。為了保證任何位置的缺陷可以適當(dāng)?shù)男盘?hào)水平而檢測(cè),本方法中有用的陣列探頭的一個(gè)實(shí)施方案可包含驅(qū)動(dòng)線路和傳感線圈的第二層,其與第一層相同,但與第一層相補(bǔ)償,以使一個(gè)傳感線圈的空響應(yīng)由相鄰層中兩個(gè)傳感線圈的高響應(yīng)所補(bǔ)償。用于該方法中的陣列探頭也可具有超過(guò)2層,這種情況下這些層將相應(yīng)地補(bǔ)償。圖4顯示陣列400的一個(gè)這樣的實(shí)施方案?;蛘撸绻臻g不受限制且陣列被掃描,代替多層,可存在兩列或更多列驅(qū)動(dòng)和傳感元件,相互補(bǔ)償。如前所述,基于相對(duì)于驅(qū)動(dòng)線路和傳感線圈的缺陷位置,固定深度上相同缺陷的響應(yīng)可能差別很大。理想地,這種響應(yīng)為平坦的(flat),即不論缺陷的位置,將提供恒定的響應(yīng)。在圖4A所示的設(shè)計(jì)中,由2個(gè)層410和412中傳感線圈得到的響應(yīng)可組合,以提供一個(gè)相當(dāng)平坦的補(bǔ)償響應(yīng),即該補(bǔ)償響應(yīng)將不再取決于缺陷的位置。為了清楚說(shuō)明的目的,圖4B只顯示了一層,412。圖5顯示陣列400中單個(gè)傳感元件的響應(yīng),以及三個(gè)最近的傳感線圈的補(bǔ)償(組合)響應(yīng)。該補(bǔ)償響應(yīng)是三個(gè)傳感線圈在各自位置的絕對(duì)值之和(SumAbs)。列表表示對(duì)于每一傳感線圈和對(duì)于補(bǔ)償響應(yīng)的缺陷響應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差??梢娧a(bǔ)償響應(yīng)的σ(sigma)顯著低于單個(gè)線圈的ο。也可通過(guò)組合信號(hào)的替代途徑實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。在本方法的一個(gè)特殊示例性應(yīng)用中,可使用渦流(EC)陣列系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)可檢測(cè)顆粒,其中陣列包括以單電流循環(huán)或多電流循環(huán)形式存在的驅(qū)動(dòng),以及在相鄰驅(qū)動(dòng)線路間的一個(gè)或更多傳感線圈的線性一維(I-D)陣列。在此實(shí)施方案中,驅(qū)動(dòng)將直接與渦流儀器相連,同時(shí)線圈陣列將與復(fù)接電路相連,該電路將線圈陣列與渦流儀器連接。然后將把EC陣列置于與復(fù)合體系良好結(jié)合的接合結(jié)構(gòu)的外表面。例如,在風(fēng)力葉片中,這可以是翼梁端的斜面接合處、抗剪腹板的雙搭接接合處(doublestrapjoint)、或外殼的對(duì)接接合處(buttjoint)。所述陣列也可與編碼器相連以在表面被掃描時(shí)進(jìn)行記錄。掃描可以手動(dòng)進(jìn)行,也可機(jī)動(dòng)化進(jìn)行??芍苽湟蟮膹?fù)合體系,例如,包含粘合劑(作為可固化樹脂)和鐵氧體顆粒。可有利地選擇顆粒大小、表面處理和體積分?jǐn)?shù),以充分產(chǎn)生可檢測(cè)信號(hào),并保持粘合劑的化學(xué)和物理性能,例如,粘度、固化速率、固化后楊氏模量、極限剪切強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、儲(chǔ)存壽命等,或它們的組合??稍趶?fù)合體系注入時(shí)、注入后、固化期間、固化后、再加工后或使用中進(jìn)行掃描。處理從線圈陣列和編碼器采集的數(shù)據(jù)以形成結(jié)合空間內(nèi)復(fù)合體系分布的2-D圖像?;蛘?,渦流陣列可包括以單電路循環(huán)或多電路循環(huán)形式存在的驅(qū)動(dòng)和兩相鄰驅(qū)動(dòng)線路間的二維0-D)傳感線圈陣列。如前所述,在復(fù)合體系注入時(shí)、注入后、固化期間、固化后、再加工后或使用中,所述陣列將用于為復(fù)合體系掃描并產(chǎn)生圖像。在另一實(shí)施方案中,相鄰驅(qū)動(dòng)線路間存在I-D或2-D陣列或傳感線圈的渦流陣列可提供為檢查區(qū)的實(shí)際尺寸,這樣無(wú)需手動(dòng)或機(jī)動(dòng)掃描便能產(chǎn)生圖像。驅(qū)動(dòng)線路可為多匝數(shù),以增加渦流密度和信號(hào)水平。圖6描繪了本方法中有用的具有反向平行驅(qū)動(dòng)構(gòu)型的陣列探頭,其中驅(qū)動(dòng)線路以多匝和多層形式設(shè)置,這樣能使相鄰兩組驅(qū)動(dòng)線路間的磁通量方向交替。這種構(gòu)型的確產(chǎn)生比平行情況更低的凈通量,但仍能相對(duì)于傳統(tǒng)EC探頭所用的環(huán)形驅(qū)動(dòng)線圈顯著改進(jìn)穿透深度。如果平行驅(qū)動(dòng)要在電流陣列探頭中使用,使循環(huán)完整的返回路徑必須在與驅(qū)動(dòng)線圈平面垂直的平面上(如圖7A和7B所示),否則整體結(jié)構(gòu)如同環(huán)形回路地作用(除非隨之使回路與平行驅(qū)動(dòng)區(qū)域面積相比非常大)。另一方面,反向平行回路非常適合于在空間緊湊的情況下使用,如風(fēng)力葉片中接合(例如,抗剪腹板接合)的情形可以是這樣。具有反向平行驅(qū)動(dòng)線路的陣列探頭也可具有多層/列驅(qū)動(dòng)和傳感,進(jìn)行補(bǔ)償以避免任何盲區(qū)并獲得平坦的補(bǔ)償響應(yīng)。在一些實(shí)施方案中,驅(qū)動(dòng)線圈可用于產(chǎn)生均勻場(chǎng)和/或增加驅(qū)動(dòng)可能的穿透深度。在這樣的實(shí)施方案中,驅(qū)動(dòng)線圈可理想地包含從線圈中心到線圈外部邊緣單調(diào)增加的電流密度。電流密度可由增加電流和/或增加匝數(shù)密度而增力卩。在一些實(shí)施方案中,線圈可包含約5到約100匝。在一些實(shí)施方案中,驅(qū)動(dòng)線圈可有利地包含螺旋驅(qū)動(dòng)線圈。在這樣的螺旋驅(qū)動(dòng)線圈的一些實(shí)施方案中,線圈可具有由公式ln(l+k*n)給定的電流密度,其中r是與線圈中心的距離,η是匝數(shù),且k為約0.05到3之間,或從約0.1到2。在一些實(shí)施方案中,驅(qū)動(dòng)線圈可與傳感器或多個(gè)傳感器組合提供,以提供測(cè)量探頭。該探頭可產(chǎn)生2-D圖像,而不具有可與單點(diǎn)或光柵掃描測(cè)量探頭相聯(lián)系的問(wèn)題。例如,為了從單點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)產(chǎn)生2D信息,須采用和匯集多次測(cè)量以產(chǎn)生2-D圖像,且對(duì)于光柵掃描測(cè)量,為了做到這一點(diǎn),通常必須將單獨(dú)的從左到右的掃描進(jìn)行組合。傳感器或多個(gè)傳感器可理想地與一表面共同提供,所述表面與包含至少一部分驅(qū)動(dòng)線圈的表面相隔從約Omm到約25mm的距離。在一些實(shí)施方案中,驅(qū)動(dòng)線圈理想地為扁平的,因此幾乎其整體位于同一驅(qū)動(dòng)線圈表面內(nèi)。在其他實(shí)施方案中,驅(qū)動(dòng)線圈可被彎曲。在這樣的實(shí)施方案中,在位于或鄰近穿過(guò)傳感平面和驅(qū)動(dòng)線圈平面二者的水平軸處,傳感平面與驅(qū)動(dòng)線圈平面間的距離良好地測(cè)量。在測(cè)量探頭包含多個(gè)傳感器的那些實(shí)施方案中,傳感器可以任何構(gòu)型排列在傳感表面內(nèi)。在一些實(shí)施方案中,傳感器排列為陣列。圖14所示為包含螺旋驅(qū)動(dòng)線圈1410的測(cè)量探頭的一個(gè)實(shí)施方案。如圖14所示,驅(qū)動(dòng)線圈1410基本為扁平且?guī)缀躜?qū)動(dòng)線圈1410的整體位于驅(qū)動(dòng)線圈表面(未顯示)內(nèi)。如上所述,這不是必要的情況,且如果需要,驅(qū)動(dòng)線圈1410可被彎曲。驅(qū)動(dòng)線圈1410包含從驅(qū)動(dòng)線圈1410中心到驅(qū)動(dòng)線圈1410外部邊緣單調(diào)增加的電流密度。在如圖14所示的實(shí)施方案中,電流密度的增加由驅(qū)動(dòng)線圈1410的匝數(shù)密度提供。提供傳感表面1420并布置于距驅(qū)動(dòng)線圈1420約Omm到約25mm的位置,且基本與其平行。傳感表面1420包含至少一個(gè)傳感器,多個(gè)傳感器,這在某些實(shí)施方案中可排列在陣列中。圖8所示為根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的制品。如所示的,制品800包含第一部件803和第二部件804,且復(fù)合體系801散布在其之間。第一部件803、第二部件804或兩者都可包含碳復(fù)合物。復(fù)合體系801可理想地包含粘合劑作為可固化樹脂,以及鐵氧體粉末作為可檢測(cè)顆粒。此實(shí)施方案中的傳感器805,一個(gè)陣列,相對(duì)于復(fù)合體系801有效布置,且在復(fù)合體系801施用或固化時(shí)或制品800使用期間,可從其中的可檢測(cè)顆粒接收信號(hào)。由傳感器陣列805接收的信號(hào)將理想地傳給數(shù)據(jù)處理和/或圖像顯示組件,該組件可通過(guò)儀器接口807對(duì)缺陷進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。如果需要,上述的任何陣列可有效地布置于待結(jié)合制品的部件內(nèi)表面(即結(jié)合表面)上,這樣陣列更靠近復(fù)合體系。在這樣的實(shí)施方案中,陣列將理想地裝配于薄基底上,且由將充分結(jié)合到該結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面和復(fù)合體系的材料組成,這樣外部缺陷將不會(huì)引入復(fù)合體系中。另外,上述的任何陣列可布置在待結(jié)合制品的任何層中。例如,待結(jié)合制品可為玻璃纖維或碳纖維復(fù)合物。則陣列可為薄膜聚酰亞胺的印刷電路,其置于復(fù)合物層間(在疊層期間),或置于結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面(即結(jié)合表面)上且隨后用該結(jié)構(gòu)相同材料(或用能增強(qiáng)陣列和粘合劑間結(jié)合的不同材料)的附加層覆蓋。當(dāng)然,在上述任何實(shí)例中,也可使用另外的可檢測(cè)顆粒,其可用上述渦流探頭檢測(cè)。上述任何實(shí)施方案也可應(yīng)用于檢查通過(guò)復(fù)合纖維的復(fù)合體系流,例如,在真空輔助樹脂傳遞成型或樹脂傳遞成型工藝中。在這樣的實(shí)施方案中,可固化樹脂可理想地包含特定尺寸、形狀和表面處理(例如硅烷或其他偶聯(lián)劑)的可檢測(cè)顆粒。本方法的這些實(shí)施方案可理想地用于檢查風(fēng)力葉片玻璃或碳復(fù)合材料部件,如葉片根部預(yù)制截面、翼梁端、前緣、后緣、尖端或芯。實(shí)施例1根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的復(fù)合體系,其包含粘合劑作為可固化樹脂,以及鐵氧體粉末(TSF-50ALL,來(lái)自TSCInternational)作為多個(gè)可檢測(cè)顆粒,粘合劑與鐵氧體的重量比為91,該復(fù)合體系用于結(jié)合碳復(fù)合材料樣品。這樣制得的制品800與圖8所示制品相似,并包含第一部件803和第二部件804,有復(fù)合體系801散布在它們之間。第二部件804包含碳復(fù)合材料,并以不同的厚度制備。圖9顯示從各自包含不同厚度的第二部件804的制品800的渦流信號(hào)檢測(cè)所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,使用傳統(tǒng)環(huán)形探頭、具有傳統(tǒng)探頭的平行驅(qū)動(dòng)作為傳感探頭(圖9中的設(shè)計(jì)2、和具有傳統(tǒng)探頭的反向平行驅(qū)動(dòng)作為傳感探頭(圖9中的設(shè)計(jì)1)。為了對(duì)比,在所有檢測(cè)中使用傳統(tǒng)探頭作為傳感元件。實(shí)施例2根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的復(fù)合體系,包含粘合劑作為可固化樹脂,以及鐵氧體粉末(TSF-50ALL,來(lái)自TSCInternational)作為多個(gè)可檢測(cè)顆粒,該復(fù)合體系用于結(jié)合碳復(fù)合材料樣品。這樣制得的制品1000示于圖10中,并包含第一部件1003、第二部件1004,有復(fù)合體系1001散布在它們之間。第一和第二部件1003和1004可有利地包含碳復(fù)合材料。通過(guò)在復(fù)合體系1001施用期間將1.5"塑料盤1008放置在復(fù)合體系1001中,把人工間隙引入復(fù)合體系1001中。在固化后,使用渦流探頭(700P24A4,來(lái)自GEInspectionTechnologies)掃描樣品。對(duì)粘合劑和鐵氧體粉末混合比率不同的兩個(gè)樣品進(jìn)行試驗(yàn),即粘合劑與鐵氧體粉末質(zhì)量比為91和92。該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分別在圖IlA和圖IlB中顯示。如所示出的,在可檢測(cè)顆粒的兩個(gè)濃度,都可迅速并容易地觀察到通過(guò)引入塑料盤1008而引入的間隙。實(shí)施例3制備根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的復(fù)合體系,其包含粘合劑作為可固化樹脂以及鐵氧體粉末作為多個(gè)可檢測(cè)顆粒,并根據(jù)另一實(shí)施方案,在包含導(dǎo)電材料的制品(例如,碳復(fù)合物)中使用。如圖12A所示,對(duì)于一個(gè)樣品,第一部件1203的厚度為35mm,且復(fù)合體系1201直接對(duì)其施用。對(duì)于第二樣品,如圖12B所示,厚度為5mm的第一部件1203相對(duì)于復(fù)合體系1201而布置,且30mm的空隙1209在它們之間。對(duì)2個(gè)樣品,傳感器1205都放置于第一部件1203的表面上,與復(fù)合體系1201相對(duì)。圖13顯示常規(guī)渦流探頭的渦流信號(hào),在傳感器和待檢查的鐵氧體-粘合劑復(fù)合物間存在5-mm和35-mm的碳復(fù)合物。如所示出的,由35_mm碳復(fù)合物提供的信號(hào)強(qiáng)于含有30mm空隙的5mm碳復(fù)合物提供的信號(hào),表明導(dǎo)電組分可用于本文所述制品,且根據(jù)本方法檢測(cè)時(shí)提供增強(qiáng)的信號(hào),而不是產(chǎn)生降低的靈敏度。雖然本文只說(shuō)明和描述了本發(fā)明的某些特征,許多變更和替換將被本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到。因此應(yīng)理解,所附權(quán)利要求意欲覆蓋落入本發(fā)明實(shí)際精神中所有的變更和替換。部件列表100制品101具有復(fù)合體系的基質(zhì)102纖維200制品201復(fù)合體系203第一部件204第二部件205傳感器206間隙400陣列410第一層412第二層800制品801復(fù)合體系803第一部件804第二部件805傳感器807儀器接口1000制品1001復(fù)合體系1003第一部件1004第二部件1008塑料盤1200制品1201復(fù)合體系1203第一部件1204第二部件1209空隙1410螺旋驅(qū)動(dòng)線圈1420傳感表面權(quán)利要求1.具有從線圈中心到線圈外部邊緣單調(diào)增加的電流密度的驅(qū)動(dòng)線圈。2.權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)線圈,其包含螺旋驅(qū)動(dòng)線圈(1410)。3.測(cè)量探頭,其包含具有從線圈中心到線圈外部邊緣單調(diào)增加的電流密度的驅(qū)動(dòng)線圈;和傳感器(1420)。4.權(quán)利要求3所述的測(cè)量探頭,其包含多個(gè)傳感器。5.權(quán)利要求3所述的測(cè)量探頭,其中所述傳感器位于傳感表面上,所述傳感表面與包含至少一部分驅(qū)動(dòng)線圈的表面相分離。6.權(quán)利要求3所述的測(cè)量探頭,其中多個(gè)傳感器的至少一部分位于傳感表面上,所述傳感表面與包含至少一部分驅(qū)動(dòng)線圈的表面相分離。7.權(quán)利要求6所述的測(cè)量探頭,其中所述多個(gè)傳感器以平面陣列布置于傳感表面內(nèi)。8.對(duì)復(fù)合體系進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的方法,其包括提供包含可固化樹脂的復(fù)合體系,所述可固化樹脂還包含至少多個(gè)可檢測(cè)顆粒;提供制品;提供至少一個(gè)測(cè)量探頭,其包含具有從線圈中心到線圈外部邊緣單調(diào)增加的電流密度的驅(qū)動(dòng)線圈;和至少一個(gè)傳感器(1420);相對(duì)于所述制品有效地布置所述復(fù)合體系;并使用所述傳感器檢測(cè)所述復(fù)合體系中的可檢測(cè)組分。9.權(quán)利要求8所述的方法,其中所述至少一個(gè)傳感器位于傳感表面上,所述傳感表面與包含至少一部分驅(qū)動(dòng)線圈的表面相分離。10.權(quán)利要求9所述的方法,其中驅(qū)動(dòng)線圈基本整體位于驅(qū)動(dòng)線圈表面內(nèi)。全文摘要本發(fā)明提供驅(qū)動(dòng)線圈和包含該驅(qū)動(dòng)線圈的測(cè)量探頭。所述驅(qū)動(dòng)線圈具有從線圈中心到線圈外部邊緣單調(diào)增加的電流密度。所述測(cè)量探頭包含具有從線圈中心到線圈外部邊緣單調(diào)增加的電流密度的驅(qū)動(dòng)線圈;和傳感器。所述測(cè)量探頭可用于例如,原位、無(wú)損檢測(cè)方法,該方法也由本文提供。文檔編號(hào)G01N15/00GK102435708SQ201110257379公開日2012年5月2日申請(qǐng)日期2011年8月26日優(yōu)先權(quán)日2010年8月28日發(fā)明者A·C·謝拉-瓦德,A·M·梅,C·王,H·D·德賴弗,J·T·利溫斯頓,M·D·戈博爾,N·特拉爾沙瓦拉,S·H·奧爾森,W·I·費(fèi)迪申請(qǐng)人:通用電氣公司