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原文传递水分检测系统

专利名称：	水分检测系统
摘要：	水分检测系统。一种用于航空航天载具的方法和系统。电磁辐射脉冲被发射到复合夹芯板中，使得复合夹芯板被加热到高于环境温度。使用时间窗口响应于向复合夹芯板中发射电磁辐射脉冲检测在复合夹芯板中生成的红外辐射的量，所述时间窗口被选择成在电磁辐射脉冲加热复合夹芯板时检测红外辐射的量。所检测到的红外辐射的量指示复合夹芯板中的水分含量。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	波音公司
发明人：	M·萨法伊;王晓熙
专利状态：	有效
申请日期：	2018-09-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201811119046.X
公开号：	CN109682774A
代理机构：	北京三友知识产权代理有限公司
代理人：	黄纶伟;李辉
分类号：	G01N21/3554(2014.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	美国伊利诺伊州
主权项：	1.一种水分检测系统(102)，该水分检测系统包括：电磁辐射系统(110)；红外检测器系统(112)；以及与所述电磁辐射系统(110)和所述红外检测器系统(112)通信的控制器(114)，其中，该控制器(114)被配置为：控制所述电磁辐射系统(110)发射电磁辐射脉冲(116)，其中所述电磁辐射脉冲(116)具有由水分子(124)吸收的多个波长(126)；并且控制所述红外检测器系统(112)使用时间窗口(128)响应于所述电磁辐射脉冲(116)的发射而检测红外辐射(122)的量，其中，所述红外辐射(122)的量指示水分(106)的含量。 2.根据权利要求1所述的水分检测系统(102)，其中，所述控制器(114)被配置为控制所述电磁辐射系统(110)向复合夹芯板(108)中发射电磁辐射脉冲(116)；控制所述红外检测器系统(112)使用所述时间窗口(128)，响应于向所述复合夹芯板(108)中发射所述电磁辐射脉冲(116)而检测红外辐射(122)的量，所述时间窗口(128)被选择成当所述电磁辐射脉冲(116)加热所述复合夹芯板(108)时检测红外辐射(122)的量，使得所述红外检测器系统在所述复合夹芯板(108)被所述电磁辐射脉冲(116)加热时检测所述复合夹芯板(108)中的红外辐射(122)的量，其中，所述红外辐射(122)的量指示所述复合夹芯板(108)中的水分(106)的含量。 3.根据权利要求2所述的水分检测系统(102)，其中，所述控制器(114)被配置为控制所述红外检测器系统(112)在所述电磁辐射系统(110)发射所述电磁辐射脉冲(116)之前检测背景红外辐射(130)的量。 4.根据权利要求3所述的水分检测系统(102)，其中，所述控制器(114)被配置为使用所检测到的红外辐射(122)的量和发射到所述复合夹芯板(108)中的所述电磁辐射脉冲(116)中的能量(120)来确定所述复合夹芯板(108)中的水分(106)的含量。 5.根据权利要求2所述的水分检测系统(102)，其中，所述时间窗口(128)被选择成响应于所述电磁辐射脉冲(116)加热所述复合夹芯板(108)而检测红外辐射(122)的量，使得所述红外检测器系统(112)的灵敏度提高。 6.根据权利要求2所述的水分检测系统(102)，其中，所述控制器(114)被配置为基于所述电磁辐射脉冲(116)穿透所述复合夹芯板(108)的期望深度(132)选择所述电磁辐射脉冲(116)的多个频率(118)。 7.根据权利要求2所述的水分检测系统(102)，其中，所述控制器(114)被配置为利用由所述红外检测器系统(112)在所述时间窗口(128)内检测到的红外辐射(122)的量生成所述复合夹芯板(108)的红外辐射(122)的热图和热图像中的至少一个。 8.根据权利要求2所述的水分检测系统(102)，其中，所述控制器(114)被配置为控制所述电磁辐射系统(110)通过透镜天线(140)发射所述电磁辐射脉冲(116)以形成指向所述复合夹芯板(108)的电磁辐射束(142)，使得所述复合夹芯板(108)被加热到高于所述复合夹芯板(108)的环境温度。 9.根据权利要求2所述的水分检测系统(102)，其中，所述电磁辐射脉冲(116)具有选自约300MHz至约300GHz的多个频率(118)。 10.根据权利要求2所述的水分检测系统(102)，其中，所述复合夹芯板(108)包括第一面板、第二面板以及位于所述第一面板和所述第二面板之间的芯，其中，所述芯选自泡沫芯、开孔泡沫芯、闭孔泡沫芯和蜂窝芯中的至少一种。 11.根据权利要求2所述的水分检测系统(102)，其中，所述复合夹芯板(108)用于航空航天载具，该航空航天载具选自飞机、飞行器、商用飞机、旋翼飞行器、空间飞行器、商用空间飞行器和航天飞机中的一种。 12.一种检测用于航空航天载具的复合夹芯板(108)中的水分(106)的方法，该方法包括以下步骤：向所述复合夹芯板(108)中发射电磁辐射脉冲(116)，使得所述复合夹芯板(108)被加热到高于环境温度；以及使用时间窗口(128)，响应于向所述复合夹芯板(108)中发射所述电磁辐射脉冲(116)而检测在所述复合夹芯板(108)中生成的红外辐射(122)的量，所述时间窗口(128)被选择成当所述电磁辐射脉冲(116)加热所述复合夹芯板(108)时检测红外辐射(122)的量，其中，所检测到的红外辐射(122)的量指示所述复合夹芯板(108)中的水分(106)的含量。 13.根据权利要求12所述的方法，该方法还包括以下步骤：使用所检测到的红外辐射(122)的量和发射到所述复合夹芯板(108)中的所述电磁辐射脉冲(116)中的能量(120)来确定所述复合夹芯板(108)中的水分(106)的含量。 14.根据权利要求12所述的方法，该方法还包括以下步骤：选择所述时间窗口(128)以在所述电磁辐射脉冲(116)将所述复合夹芯板(108)加热到高于所述环境温度时检测红外辐射(122)的量，使得红外检测器系统(112)的灵敏度提高。 15.根据权利要求12所述的方法，该方法还包括以下步骤：基于所述电磁辐射脉冲(116)穿透所述复合夹芯板(108)的期望深度(132)选择所述电磁辐射脉冲(116)的多个频率(118)。 16.根据权利要求12所述的方法，该方法还包括以下步骤：使用在所述时间窗口(128)中检测到的红外辐射(122)的量来生成所述复合夹芯板(108)的红外辐射(122)的量的热图像。 17.根据权利要求12所述的方法，其中，针对所述复合夹芯板(108)执行动作，包括：向所述复合夹芯板(108)中发射附加电磁辐射，使得所述复合夹芯板(108)内的水分(106)的含量减少。 18.根据权利要求12所述的方法，其中，从返修所述复合夹芯板(108)和更换所述复合夹芯板(108)中选择动作。 19.根据权利要求12所述的方法，其中，向所述复合夹芯板(108)中发射所述电磁辐射脉冲(116)使得所述复合夹芯板(108)被加热到高于环境温度的步骤包括：通过透镜天线(140)发射所述电磁辐射脉冲(116)以形成指向所述复合夹芯板(108)的电磁辐射脉冲(116)束，使得所述复合夹芯板(108)被加热到高于所述复合夹芯板(108)的环境温度。 20.根据权利要求12所述的方法，其中，在所述复合夹芯板(108)被安装在所述航空航天载具中的同时执行发射和检测步骤。 21.根据权利要求12所述的方法，其中，在将所述复合夹芯板(108)安装在所述航空航天载具中之前执行发射和检测步骤。 22.根据权利要求12所述的方法，其中，所述电磁辐射脉冲(116)具有选自约300MHz至约300GHz的多个频率(118)。 23.根据权利要求12所述的方法，其中，所述复合夹芯板(108)包括第一面板、第二面板以及位于所述第一面板和所述第二面板之间的芯，其中，所述芯选自泡沫芯、开孔泡沫芯、闭孔泡沫芯或蜂窝芯中的至少一个。 24.根据权利要求12所述的方法，其中，所述航空航天载具选自飞机、飞行器、商用飞机、旋翼飞行器、空间飞行器、商用空间飞行器和航空航天飞机中的一种。 25.一种水分检测系统(102)，该水分检测系统包括：电磁辐射系统(110)；红外检测器系统(112)，该红外检测器系统(112)被配置为检测红外辐射(122)的量；以及控制器(114)，该控制器(114)被配置为：控制所述电磁辐射系统(110)向多孔材料中发射电磁辐射脉冲(116)，其中电磁辐射脉冲(116)束具有由水分子(124)吸收的多个波长(126)；控制所述红外检测器系统(112)使用时间窗口(128)，响应于向所述多孔材料中发射所述电磁辐射脉冲(116)而检测所述多孔材料中的红外辐射(122)的量，所述时间窗口(128)是所述电磁辐射脉冲加热所述多孔材料时捕捉的，使得所述红外检测器系统(112)在所述多孔材料被所述电磁辐射脉冲(116)加热时检测所述多孔材料中的红外辐射(122)的量；并且使用所发射的电磁辐射脉冲(116)中的能量(120)的量和所检测到的红外辐射(122)的量来确定所述多孔材料中的水分(106)的含量。 26.根据权利要求25所述的水分检测系统(102)，其中，所述控制器(114)基于所述电磁辐射脉冲(116)穿透复合夹芯板(108)的期望深度(132)选择所述电磁辐射脉冲(116)的多个频率(118)。 27.根据权利要求25所述的水分检测系统(102)，其中，所述多孔材料选自包括复合板、复合夹芯板(108)以及用于航空航天载具的内部的立体空间的组。 28.一种用于检测多孔材料中的水分(106)的方法，该方法包括以下步骤：向所述多孔材料中发射电磁辐射，其中，电磁辐射束(142)具有由水分子(124)吸收的多个波长(126)；以及使用时间窗口(128)，响应于向复合夹芯板(108)中发射所述电磁辐射而检测所述多孔材料中的红外辐射(122)的量，所述时间窗口(128)被选择成当所述电磁辐射加热所述多孔材料时检测所述红外辐射(122)的量；以及使用所发射的所述电磁辐射中的能量(120)的量和所检测到的所述红外辐射(122)的量来确定所述多孔材料中的水分(106)的含量。 29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述多孔材料选自包括复合板、所述复合夹芯板(108)以及用于航空航天载具的内部的立体空间的组。 30.根据权利要求28所述的方法，该方法还包括以下步骤：选择所述时间窗口(128)以在所述电磁辐射将所述多孔材料加热到高于环境温度时检测所述红外辐射(122)的量，使得红外检测器系统(112)的灵敏度提高。 31.根据权利要求28所述的方法，该方法还包括以下步骤：基于所述电磁辐射穿透所述复合夹芯板(108)的期望深度(132)选择所述电磁辐射的脉冲的多个频率(118)。
所属类别：	发明专利