一種雙曲面復(fù)合材料超聲穿透法的檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于雙曲面復(fù)合材料超聲穿透法檢測的裝置，屬于無損檢測領(lǐng)域。
[0002]【背景技術(shù)】(為實用新型的理解、檢索、審查有用的技術(shù)?？梢砸C文件，是對現(xiàn)有技術(shù)的說明，客觀指出【背景技術(shù)】中存在的問題和缺點)
[0003]在復(fù)合材料工業(yè)中，超聲檢測可對復(fù)合材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行無損探傷，確定缺陷的位置和類型，是復(fù)合材料內(nèi)部構(gòu)造的一種有效檢測手段。超聲檢測具有靈敏度高、穿透性強、檢測速度快、成本低和對人無害等優(yōu)點，能夠檢測出宏觀裂紋、分層、樹脂固化不完全、氣泡、脫膠、蜂窩夾層的脫膠及塌陷等復(fù)合材料缺陷。
[0004]在復(fù)合材料超聲檢測中，應(yīng)根據(jù)制件的材料和結(jié)構(gòu)等因素選擇合適的檢測方法。對于一般小而薄、結(jié)構(gòu)簡單的平面層壓板，宜采用水浸式反射板法；對于小而稍厚的復(fù)雜結(jié)構(gòu)件，可采用水浸法或噴水脈沖反射法；對于大型結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)型的復(fù)合材料構(gòu)件宜采用噴水反射法或穿透法。隨著復(fù)合材料向大型化和結(jié)構(gòu)復(fù)雜化發(fā)展，新材料、新工藝下的制件宜采用噴水穿透法進(jìn)行檢測，同時結(jié)合機械掃查系統(tǒng)呈現(xiàn)出直觀的C掃描圖像。但是，復(fù)合材料制件往往不是平面，而是在不同方向上存在著一定的曲率，此時若采用噴水穿透法檢測將產(chǎn)生兩個問題，一是聲束方向與被檢面不垂直，與被檢面法線呈一定的夾角，界面的反射作用將給C掃描成像質(zhì)量帶來影響，造成誤判；二是需要分區(qū)檢測，檢測效率大大降低。
[0005]隨著需求的增加和工藝的不斷改進(jìn)，復(fù)合材料制件形狀變得越來越復(fù)雜，各個方向上不同曲率的制件也越來越多，并且有些制件作為關(guān)鍵件，其進(jìn)度和質(zhì)量必須得到保證，因此迫切需要一種快速檢測大型雙曲面復(fù)合材料制件的方法或裝置，以解決目前檢測手段存在的上述兩種檢測難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決超聲穿透法自動檢測時聲束與被檢面法線存在一定的夾角和提高檢測效率問題，本實用新型作為用于雙曲面復(fù)合材料超聲穿透法檢測的裝置，其目的為在提高了效率的同時，改變了傳統(tǒng)的手動調(diào)節(jié)模式，避免了人為因素對檢測結(jié)果的影響，有利于復(fù)合材料的無損評價。
[0007]解決問題所采用的技術(shù)方案是:該檢測裝置包括機械掃查裝置和筒型夾具裝置，該筒型夾具裝置包括外環(huán)和輥筒，外環(huán)材質(zhì)為不銹鋼(306)，輥筒材質(zhì)為鋁合金(LY12)，兩側(cè)的所述外環(huán)⑴中間夾著薄壁的輥筒(2)，輥筒(2)上對稱設(shè)置有開口，在所述開口兩側(cè)的輥筒(2)內(nèi)壁上安裝長度能自由伸縮的夾具(3)，被檢件(4)通過所述的夾具(3)進(jìn)行固定。機械掃查裝置包括探頭，該探頭發(fā)射出檢測用的超聲波束，該探頭能夠沿著所述輥筒的軸向水平移動。該筒型夾具裝置與機械掃查裝置相適配，所述的外環(huán)(I)圓周面局部與機械掃查系統(tǒng)的輥軸相接觸，并在輥軸的帶動下旋轉(zhuǎn)，同時被檢件也隨著筒型夾具裝置轉(zhuǎn)動，減小了超聲波束與檢測面法線之間的夾角，外環(huán)(I)的外徑和內(nèi)徑與檢測水距以及機械掃查系統(tǒng)中輥軸的間距相適應(yīng)，所述開口的面積與被檢件外形尺寸相適應(yīng)，保證機械掃查裝置的探頭在最佳檢測水距下能夠方便穿過外環(huán)(I)，并置于被檢件上，還能確保該所述的外環(huán)與輥軸有良好的接觸；兩個被檢件同時放入輥筒(2)中的空腔中，該空腔略大于被檢件尺寸，兩個被檢件可依次檢測；檢測時避免人為的調(diào)整被檢件，達(dá)到提高檢測效率的目的。
[0008]本實用新型的有益效果是:本實用新型在實際檢測工作中取得了較好的效果，可以將檢測效率提高4?5倍(從檢測時間上對比)，省去了檢測過程中人為調(diào)節(jié)制件的步驟，避免人為因素對檢測結(jié)果的影響，可實現(xiàn)對雙曲面復(fù)合材料制件的自動檢測，同時該裝置結(jié)構(gòu)簡單、使用方便。
【附圖說明】
:
[0009]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0010]圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是圖1的左視圖；
[0012]圖3是圖1的軸視圖；
[0013]圖4是圖1的前視圖；
[0014]圖5為被檢件示意圖；
[0015]圖6是本實用新型的裝夾圖；
[0016]圖7是檢測裝置整體示意圖；
[0017]圖中1.外環(huán)，2.輥筒，3.夾具，4.被檢件5.探頭，6.輥軸。
【具體實施方式】
[0018]以下將結(jié)合附圖對發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步地詳述:
[0019]參照附圖1?附圖4所示，該檢測裝置包括機械掃查裝置和筒型夾具裝置，該筒型夾具裝置包括外環(huán)和輥筒，兩側(cè)的所述外環(huán)I中間夾著薄壁的輥筒2，輥筒2上對稱設(shè)置有開口，在所述開口兩側(cè)的輥筒2內(nèi)壁上安裝有長度能自由伸縮的夾具3，被檢件4通過所述的夾具3進(jìn)行固定；機械掃查裝置包括探頭5，該探頭發(fā)射出檢測用的超聲波束，該探頭能夠沿著所述輥筒的軸向水平移動；
[0020]所述的外環(huán)I圓周面局部與機械掃查系統(tǒng)的輥軸6相接觸，并在輥軸的帶動下旋轉(zhuǎn)，同時被檢件也隨著筒型夾具裝置轉(zhuǎn)動，減小了超聲波束與檢測面法線之間的夾角。
[0021]外環(huán)I的外徑和內(nèi)徑與檢測水距以及機械掃查系統(tǒng)中輥軸的間距相適應(yīng)，確保所述的外環(huán)與輥軸有良好的接觸。
[0022]所述開口的面積與被檢件外形尺寸相適應(yīng)，保證機械掃查裝置的探頭在最佳檢測水距下能夠方便穿過外環(huán)(I)，并置于被檢件上。
[0023]所述的輥筒(2)的空腔中同時固定有兩個被檢件。
[0024]外環(huán)材質(zhì)為不銹鋼(306)，輥筒材質(zhì)為鋁合金(LY12)。
[0025]本實用新型的用于超聲波檢測的筒型夾具裝置，該筒型夾具裝置包括外環(huán)和輥筒，兩側(cè)的所述外環(huán)⑴中間夾著薄壁的輥筒(2)，輥筒(2)上對稱設(shè)置有開口，在所述開口兩側(cè)的輥筒⑵內(nèi)壁上安裝有長度能自由伸縮的夾具(3)，被檢件通過所述的夾具(3)進(jìn)行固定。
[0026]所述的輥筒(2)的空腔中同時固定有兩個被檢件。
[0027]外環(huán)材質(zhì)為不銹鋼(306)，輥筒材質(zhì)為鋁合金(LY12)。
[0028]圖5為雙曲面復(fù)合材料制件，要求檢出Φ6_的人工缺陷，采用本發(fā)明裝置對制件進(jìn)行檢測的工作過程是:
[0029]1.零件安裝:把制件放置在輥筒的空腔部位，調(diào)整夾具的長度及夾持角度，使零件表面與內(nèi)圓相契合，同時放置兩個零件。
[0030]2.工裝放置:把夾持制件的工裝水平放置在設(shè)備的輥筒上，通過機械控制，讓探頭穿過外環(huán)，同時調(diào)整探頭位置，使聲束方向垂直于被檢件。
[0031]3.檢測過程:掃描方式采用探頭掃查+步進(jìn)的方式。將探頭置于被檢件上，控制水流，使超聲波檢測儀上的穿透信號達(dá)到最穩(wěn)定狀態(tài)，調(diào)節(jié)探傷儀增益旋鈕，使信號幅度達(dá)到滿屏幕的80%;探頭沿裝置軸向做往復(fù)運動時的掃查速度不大于100mm/S，被檢件隨裝置做圓周運動時的步進(jìn)為1_，觀察超聲檢測儀上超聲穿透信號。
[0032]4.檢測結(jié)果:記錄C掃描圖像上的異常部位，通過機械定位，確定其穿透信號的幅度，并與對比樣件進(jìn)行對比分析，對復(fù)合材料進(jìn)行評價。
【主權(quán)項】
1.一種雙曲面復(fù)合材料超聲穿透法的檢測裝置，其特征在于:該檢測裝置包括機械掃查裝置和筒型夾具裝置，該筒型夾具裝置包括外環(huán)和輥筒，兩側(cè)的所述外環(huán)(I)中間夾著薄壁的輥筒(2)，輥筒(2)上對稱設(shè)置有開口，在所述開口兩側(cè)的輥筒(2)內(nèi)壁上安裝有長度能自由伸縮的夾具(3)，被檢件通過所述的夾具(3)進(jìn)行固定；機械掃查裝置包括探頭，該探頭為超聲波探頭，該探頭能夠沿著所述輥筒的軸向水平移動； 所述的外環(huán)(I)圓周面局部與機械掃查系統(tǒng)的輥軸相接觸，并在輥軸的帶動下旋轉(zhuǎn)，同時被檢件也隨著筒型夾具裝置轉(zhuǎn)動，減小了超聲波束與檢測面法線之間的夾角； 外環(huán)(I)的外徑和內(nèi)徑與檢測水距以及機械掃查系統(tǒng)中輥軸的間距相適應(yīng)，確保所述的外環(huán)與輥軸有良好的接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征是:所述開口的面積與被檢件外形尺寸相適應(yīng)，保證機械掃查裝置的探頭在最佳檢測水距下能夠方便穿過外環(huán)(I)，并置于被檢件上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的檢測裝置，其特征是:所述的輥筒(2)的空腔中同時固定有兩個被檢件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的檢測裝置，其特征是:外環(huán)材質(zhì)為不銹鋼，輥筒材質(zhì)為鋁I=IO
5.一種用于超聲波檢測的筒型夾具裝置，其特征在于:該筒型夾具裝置包括外環(huán)和輥筒，兩側(cè)的所述外環(huán)⑴中間夾著薄壁的輥筒(2)，輥筒(2)上對稱設(shè)置有開口，在所述開口兩側(cè)的輥筒⑵內(nèi)壁上安裝有長度能自由伸縮的夾具(3)，被檢件通過所述的夾具(3)進(jìn)行固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的夾具裝置，其特征是:所述的輥筒(2)的空腔中同時固定有兩個被檢件。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的夾具裝置，其特征是:外環(huán)材質(zhì)為不銹鋼，輥筒材質(zhì)為鋁I=IO
【專利摘要】一種雙曲面復(fù)合材料超聲穿透法的檢測裝置，屬于無損檢測領(lǐng)域。該裝置呈筒形，兩側(cè)的外環(huán)中間夾著薄壁的輥筒，輥筒內(nèi)圓內(nèi)壁上兩側(cè)安裝長度能自由伸縮的夾具。采用該裝置進(jìn)行超聲穿透法檢測時，可以將檢測效率提高4～5倍，省去了檢測過程中人工調(diào)節(jié)制件的步驟，避免人為因素對檢測結(jié)果的影響，可實現(xiàn)對雙曲面復(fù)合材料制件的自動檢測，得到高質(zhì)量的C掃描圖像，同時該裝置結(jié)構(gòu)簡單、使用方便。
【IPC分類】G01N29-275
【公開號】CN204479522
【申請?zhí)枴緾N201420788138
【發(fā)明人】高祥熙, 史麗軍, 王錚, 何方成, 楊平華
【申請人】中國航空工業(yè)集團(tuán)公司北京航空材料研究院
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2014年12月12日