復合材料自動超聲探傷檢測裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及超聲探傷檢測領(lǐng)域，具體地，涉及復合材料自動超聲探傷檢測裝置及方法，尤其是一種發(fā)動機噴管中的擴散段絕熱層內(nèi)部質(zhì)量自動超聲探傷檢測的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]噴管的熱防護結(jié)構(gòu)材料能有效的保證噴管內(nèi)型面的形狀，并使噴管的構(gòu)件溫度限制在容許的范圍內(nèi)。因此耐燒蝕材料在固體火箭發(fā)動機上發(fā)揮著重要的作用。擴散段是發(fā)動機噴管的主要部件，擴散段絕熱層是擴散段的主要耐燒蝕部件，為錐形結(jié)構(gòu)(見圖1)，是高硅氧布帶(碳布)/酚醛纏繞制品，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為層疊狀，物相結(jié)構(gòu)復雜，內(nèi)部主要存在的缺陷有分層、貧膠、聚膠、氣孔和褶皺等。這些缺陷對超聲波非常敏感，適宜用超聲穿透法檢測。
[0003]采用穿透法超聲探傷檢測，需采用水或油作為耦合介質(zhì)，并要求發(fā)射和檢測探頭垂直對中；而擴散段絕熱層為錐形結(jié)構(gòu)，若通過手動控制較難實現(xiàn)全區(qū)域檢測，且檢測效率低、無法實現(xiàn)實時記錄、操作強度也較大。為了提高檢測質(zhì)量和效率，提高裝置的操控性，降低操作人員的勞動強度，實現(xiàn)圖像轉(zhuǎn)換和保存，通過設(shè)計制造超聲波自動掃描檢測系統(tǒng)，能夠?qū)秃喜牧蟽?nèi)部質(zhì)量實時檢測，能夠比較直觀、科學地、無人為因素干擾地反映內(nèi)部缺陷的存在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種復合材料自動超聲探傷檢測裝置及方法。
[0005]根據(jù)本發(fā)明提供的一種復合材料自動超聲探傷檢測裝置，包括電機組件、探頭支架、橡膠輥、水槽；
[0006]探頭支架、橡膠輥均位于水槽中，水槽能夠盛裝耦合介質(zhì)以實現(xiàn)探傷時的耦合；
[0007]探頭支架上設(shè)置有檢測探頭；
[0008]電機組件包括第一電機、第二電機;第一電機驅(qū)動橡膠輥旋轉(zhuǎn)，使得橡膠輥驅(qū)使產(chǎn)品轉(zhuǎn)動;第二電機驅(qū)動探頭支架移動，使得檢測探頭檢測產(chǎn)品的不同區(qū)域。
[0009 ]優(yōu)選地，檢測探頭包括發(fā)射探頭、接收探頭；
[0010]探頭支架的前端為U形結(jié)構(gòu)，發(fā)射探頭、接收探頭分別安裝于U形結(jié)構(gòu)的兩端;U形結(jié)構(gòu)形成的凹槽構(gòu)成產(chǎn)品容納槽。
[0011 ]根據(jù)本發(fā)明提供的一種復合材料自動超聲探傷檢測方法，包括:
[0012]擴散段絕熱層產(chǎn)品制備步驟:采用高硅氧布、碳布或酚醛樹脂預浸布，層疊產(chǎn)品纏繞成型，得到擴散段絕熱層產(chǎn)品；
[0013]探傷檢測步驟:利用超聲探傷裝置對擴散段絕熱層產(chǎn)品進行探傷檢測。
[0014]優(yōu)選地，超聲探傷裝置采用權(quán)利要求1或2所述的復合材料自動超聲探傷檢測裝置。
[0015]優(yōu)選地，所述探傷檢測步驟，包括:
[0016]根據(jù)擴散段絕熱層產(chǎn)品的尺寸，形成電機組件的步進參數(shù)；
[0017]第一電機帶動擴散段絕熱層產(chǎn)品旋轉(zhuǎn)，第二電機帶動探頭支架軸向移動；
[0018]第一電機、第二電機循環(huán)啟動、停止，使得擴散段絕熱層產(chǎn)品旋轉(zhuǎn)一周后，探頭支架軸向移動一個檢測探頭在軸向上最大長度的距離，進而循環(huán)檢測完成擴散段絕熱層產(chǎn)品的全區(qū)域探傷。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0020]1、本發(fā)明解決了傳統(tǒng)手工檢測過程中存在的檢測效率低、檢測質(zhì)量差、無法實時記錄等問題，通過設(shè)計制造一套超聲波自動檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)擴散段絕熱層的自動檢測、記錄，提高擴散段絕熱層超聲探傷檢測的效率、質(zhì)量，并能實時保存探傷檢測結(jié)果。
[0021]2、本發(fā)明中使用的機械傳動系統(tǒng)，可通過調(diào)整探傷位置、控制轉(zhuǎn)動角速度實現(xiàn)不同大小的擴散段絕熱層的檢測和不同的檢測速度；
[0022]3、本發(fā)明中設(shè)計的圖像處理系統(tǒng)軟件可根據(jù)檢測產(chǎn)品的不同而調(diào)整檢測圖樣的大小，根據(jù)判讀標準的不同而調(diào)整顯示顏色；
[0023]4、本發(fā)明中采用的缺陷標準，是根據(jù)不同厚度的試樣，設(shè)計不同大小、深度、不同種類(分層、聚膠)的缺陷，采用探傷檢測設(shè)備檢測確定的，即確定的超聲探傷參數(shù)可針對不同的產(chǎn)品進行判定；
[0024]5、本發(fā)明分辨率高、穿透力強、盲區(qū)小，發(fā)射電壓最大可達到400V，增益值范圍O?I 1dB，帶寬0.3?20MHz，具有模擬和數(shù)字輸出兩種模式；比較適合厚度大，材質(zhì)衰減嚴重的擴散段絕熱層類產(chǎn)品的超聲檢測。
【附圖說明】
[0025]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0026]圖1為擴散段絕熱層產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖2為本發(fā)明提供的探傷檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖3為圖像處理系統(tǒng)處理后的平面色彩圖。
[0029]圖4為伺服控制系統(tǒng)模擬的檢測路徑圖。
[0030]圖中:
[0031]1-電機組件
[0032]2-傳動機構(gòu)
[0033]3-探頭支架
[0034]4-產(chǎn)品
[0035]5-橡膠輥
[0036]6-水槽
【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變化和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0038]本發(fā)明公開了一種復合材料內(nèi)部質(zhì)量自動超聲探傷檢測的方法，包括:高娃氧布(碳布)/酚醛樹脂纏繞制品；布帶層疊纏繞成型方法;復合材料穿透法超聲探傷檢測;計算機伺服二軸控制系統(tǒng);計算采集記錄系統(tǒng);針對擴散段絕熱層產(chǎn)品的機械傳動系統(tǒng)。本發(fā)明提供的自動超聲探傷檢測系統(tǒng)，通過自動旋轉(zhuǎn)檢測、自動記錄、自動控制、實時判定等措施，實現(xiàn)擴散段的全自動檢測及判讀，具備操作系統(tǒng)操控性能好，檢測效率高，檢測操作方便，可對產(chǎn)品生產(chǎn)過程質(zhì)量進行實時控制，檢測結(jié)果準確等優(yōu)點。
[0039]在一個實施例中，根據(jù)本發(fā)明提供的一種復合材料自動超聲探傷檢測方法，包括:
[0040]擴散段絕熱層產(chǎn)品制備步驟:采用高硅氧布、碳布或酚醛樹脂預浸布，層疊產(chǎn)品纏繞成型，得到擴散