Narzędzie węszące do wykrywania zanieczyszczeń powierzchni
Klejenie jest typową metodą łączenia stosowanych w przemyśle lotniczym polimerów wzmocnionych włóknami węglowymi (CFRP). Najnowsze badania wykazały, że zanieczyszczenia niektórymi płynami mają ogromny wpływ na właściwości mechaniczne wiązania elementów z CFRP. Wykrywanie zanieczyszczeń powierzchni paneli CFRP podczas naprawy połączeń ma zatem kluczowe znaczenie dla prawidłowej obróbki powierzchni. W ramach finansowanego ze środków UE projektu "In-field CFRP surfaces contamination assessment by artificial olfaction tool" (ICARO) opracowano niewielkie i łatwe w obsłudze narzędzie ręczne do identyfikowania, rozróżniania i oceny ilościowej potencjalnych zanieczyszczeń powierzchni. Wykrywanie zanieczyszczonych elementów z CFRP przed klejeniem i poddawanie ich dodatkowemu czyszczeniu pozwoliłoby zmniejszyć ryzyko słabego związania. Prace projektu wpisują się w działania europejskiej inicjatywy ekologicznych samolotów Czyste niebo, wspomagając stosowanie kompozytów zmniejszających ciężar konstrukcji. W prototypowym nosie elektronicznym połączono zestawy stałych czujników chemicznych z technikami rozpoznawania wzorców. Dzięki temu możliwe jest analizowanie sygnatur wykrywanych substancji zapachowych, a na ich podstawie identyfikowanie substancji i określanie jej ilości. Naukowcy zbadali różne techniki wykrywania w zastosowaniu do analizy złożonych mieszanek gazów, pochodzących przede wszystkim z płynów hydraulicznych, środków zapobiegających przywieraniu i płynów do odmrażania pasów startowych. Badano czułość poszczególnych metod na substancje lotne emitowane przez potencjalne zanieczyszczenia oraz ograniczone odchylenia w kontrolowanym środowisku. W celu zapewnienia szybkiej analizy sygnatur olfaktorycznych zbadano, opracowano i wytrenowano komponenty oprogramowania do rozpoznawania wzorców ad hoc. Przygotowane narzędzie przetestowano na częściach poddanych typowym pracom konserwacyjnym i naprawczym. Wyniki wykazały wrażliwość nosa elektronicznego ICARO na czynniki środowiskowe podczas pomiarów. Mimo to dzięki opracowanym metodom kalibracji narzędzie skutecznie rozróżnia docelowe substancje płynne. Opracowany prototyp nazwano na cześć mitycznego Ikara, a jego skuteczność pozwoliła zwrócić uwagę na potencjał zastosowania technologii nosa elektronicznego w przemyśle lotniczym.
Słowa kluczowe
Nos elektroniczny, struktury lotnicze, klejenie, polimery wzmocnione włóknami węglowymi, zanieczyszczenia powierzchni, czujnik chemiczny, rozpoznawanie wzorców