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检查飞机是否进“水”的利器—热成像仪

2016-03-18 11:44
瑾年Invader
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  FLIR公司研制了一种新型热成像仪,或可改观飞机中复合材料湿气检测问题。

  对于一架飞机来说,由于质量和强度要求,其机身结构大多使用碳纤维等复合材料。使用这些复合材料的飞机结构基本都保持了一种“蜂窝”状,一旦水蒸气等湿气进入这种结构,飞机将变得十分危险,但这种情况又是难以避免的。当飞机飞行到一定高度时,遇到高空中的冷空气,这些湿气会凝结成冰。这样一来,材料会被张裂,原本稳定的“蜂窝”结构变得脆弱。而如果这个过程反复的发生,材料结构遭到破坏,会严重影响飞机飞行的稳定性。

  由于湿气的危害,检查飞机中的湿气就变得尤为重要。众所周知,热成像仪是检查飞机结构是否进入湿气的一个重要的工具。通常,进行这项检测最好的时间段是飞机降落后的一小时以内,因为在这个时间段中,飞机部件材料与冷冻液之间的温度差达到最大值,会在成像仪中形成足够明显的对比度。但当一架飞机停放在机场几天之后,没有办法得到完美的成像效果时,又该如何进行检查呢?答案是:FLIR公司研制的新型热成像仪。

  热成像仪检查的优势

  Thermografisch Adviesbureau BV是一家在检测湿气是否进入飞机结构方面具有多年经验的公司。这家公司的老板Ralf Grispen表示:“热成像仪进行检测是一种高效快速的检测方式,而传统的检测方法,例如通过锤子敲击材料表面,通过听声音的差别进行检测等与之相比准确度较差且受时间影响。此外,热成像仪可以通过温度差来展示飞机结构的全貌,并且可以清晰的展示出水分的分布。最重要的是,热成像仪可以报告、分析并且解释可能隐藏的大量湿气”。

  热量差的挑战

  Ralf Grispen先生接下来补充道:“使用热成像仪来检测的最佳时间是飞机降落后的一个小时之内,这是你可以得到复合材料和湿气之间差别效果最好的热量图像”。

  由于湿气和复合材料具有不同的热性能。当加热或冷却达到热平衡后,可以观察到湿气和材料之间的不同。通过热成像仪,可以清晰的观察到材料表面热量分布。然而,要想一直得到好的热分析效果仍然是困难的。在2015年,Thermografisch Adviesbureau BV的团队受邀来到波音公司进行一家飞机机翼的检测,这架飞机在几天前已经停放在飞机库中。

  “在这种情况下,由于飞机库的密闭环境,湿气和飞机结构材料之间的热量差并不明显。因此在飞机降落后检测才是最佳的。我们想挑战这个热量差的难题,于是我们通过各种方法来增加热量差,一种方法是进行加热让被检测的材料达到一个恒定的温度,这种方法通常也叫做加热热成像。但其缺点是通过加热后会发生短暂的热传导效应而使图像不稳定。尽管加热热成像是一种精确度高的检测方法,但是实际情况下却应用较少。因为为了得到这样一个热量成像图是非常消耗时间的,而且性价比比较低,所以这并不是一个很好的选择。Ralf Grispen先生向我们讲述了他们的主要思路。

  热成像仪的成功

  为了满足热量差的需求,Thermografisch Adviesbureau BV的团队需要进一步的探究。他们首先决定在飞机库中使用移动冷库以及干冰直接冷却机翼,通过这种方法来尽可能模拟飞机的飞行环境和飞机降落后的热量差。此外,通过操纵起重机来移动机翼保证了每个结构可以得到仔细的检查。

  “我们希望可以向客户也同时向自己证明研发的热成像仪的效果。我们准备了一个小的测试样本,该样本具有和波音客机上机翼相同的材料,向其中注入水分,之后进行下一步的检测。通过FLIR P660型热成像仪我们成功的进行飞机复合材料的进水检测,通过所得到的热成像图和原图进行比对,清晰的发现了这些水分的存在“。Ralf Grispen先生补充道。

  保证检测的质量

  针对上述情况,Ralf Grispen先生推荐了一款FLIR P660型的热成像仪。“通过多年的使用证明FLIR P660型的热成像仪是一台可靠的热成像仪,可以提供清晰度较高的分析图片以及详细的数据。”

  最后他表达了自己对于热分析仪的看法,“未来热成像仪在飞机工业上会扮演更为重要的角色,尤其是随着越来越多的复合材料在飞机上得到应用,这种重要性会进一步放大。热成像仪作为飞机进水检测的主要方法,拥有着其他方法无法比拟的性价比,对于保证飞机结构和乘客安全,选择热分析仪是必须的”。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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