[发明专利]光学检查系统、光学检查方法以及航空器结构体

说明书

本发明提供光学检查系统、光学检查方法及航空器结构体。光学检查系统包括：光纤传感器，检测在被检查对象中传播的振动，输出具有与振动的振幅的时间变化对应的波长的时间变化的光信号；光学滤波器，将具有波长的时间变化的光信号变换为具有与波长的时间变化对应的强度的时间变化的光信号并输出；信号处理部，基于具有强度的时间变化的光信号取得被检查对象的检查信息；及校正部，通过使光学滤波器的波长特性变化而校正用于将具有波长的时间变化的光信号变换为具有强度的时间变化的光信号的、光信号的波长的时间变化和光信号的强度的时间变化之间的对应关系。

技术领域

本发明的实施方式涉及光学检查系统、光学检查方法以及航空器结构体。

背景技术

目前，已知有使用光纤布拉格光栅(FBG：Fiber Bragg Grating)测量应变量等物理量的技术。例如，提出有使用FBG以及阵列波导光栅(AWG：Arrayed Waveguide Grating)探知用作航空器等的材料的复合材料的损伤的系统(例如参照专利文献1)。更具体而言，提出有使用FBG传感器作为从压电元件激振的超声波传感器，并基于FBG传感器检测到的超声波的波形变化来探测损伤的系统。

另外，还提出有通过使用相移FBG(PS-FBG：Phase-shifted FBG)作为超声波传感器来高灵敏度地测量物体中产生的微小位移的技术(例如参照专利文献2)。

使用这种超声波检查法，则可以对航空器结构体和建筑物等结构进行结构健康监测(SHM：Structural Health Monitoring)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-232371号公报

专利文献2：日本特开2014-153094号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，在超声波检查的对象为航空器等移动体的情况下，成为超声波检查的对象的结构体有时温度会在短时间内变化，或受到负载而变形。特别是与在地面使用的结构体的温度和在地面使用的结构体所负担的负载相比，航空器结构体的温度和航空器结构体所负担的负载会发生非常大的变化。另外，在构成移动体的结构体为超声波检查的对象的情况下，在超声波检查的对象中会产生振动。

当成为使用光纤传感器进行超声波检查的对象的结构体的温度、结构体中产生的振动的大小、由于结构体所负担的负载而引起的应变分布等条件发生变化时，从光纤传感器输出的光信号的波长等特性会发生变化。其结果，有时不能在适于用于超声波检查的光信号的处理的条件下取得光信号。换言之，根据成为超声波检查的对象的结构体的状态，超声波检测信号的检测灵敏度和检测精度有时会降低。

因此，本发明的目的在于，在使用光纤传感器的超声波检查等非破坏检查中，即使在成为检查对象的结构体中产生温度、加速度、应变量等变化的情况下，也能够以实用的精度继续进行检查。

用于解决问题的技术方案

本发明实施方式的光学检查系统包括：光纤传感器，其检测在被检查对象中传播的振动或被检查对象的位移，并输出具有与所述振动的振幅的时间变化或所述位移的时间变化对应的波长的时间变化的光信号；光学滤波器，其将具有所述波长的时间变化的光信号变换为具有与所述波长的时间变化对应的强度的时间变化的光信号并输出；信号处理部，其基于具有所述强度的时间变化的光信号取得所述被检查对象的检查信息；以及校正部，其通过使所述光学滤波器的波长特性发生变化，来校正用于将具有所述波长的时间变化的光信号变换为具有所述强度的时间变化的光信号的、所述光信号的波长的时间变化和所述光信号的所述强度的时间变化之间的对应关系。

另外，本发明实施方式的航空器结构体设置有上述光学检查系统。