專利名稱：一種基于能量因子的粘接結(jié)構(gòu)脫粘缺陷超聲導(dǎo)波檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于粘接結(jié)構(gòu)脫粘缺陷檢測的超聲導(dǎo)波方法，尤其涉及一種基于能量因子的粘接結(jié)構(gòu)脫粘缺陷超聲導(dǎo)波檢測方法。
背景技術(shù)：
粘接結(jié)構(gòu)是一種常見的結(jié)構(gòu)形式，具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于人們的生產(chǎn)生活。粘接質(zhì)量的好壞直接影響著粘接結(jié)構(gòu)的使用性能與可靠性，而脫粘是粘接結(jié)構(gòu)中危害最大的一類缺陷，它會(huì)顯著降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、引起結(jié)構(gòu)失效，甚至導(dǎo)致災(zāi)難性后果。因此在粘接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)和使用過程中脫粘缺陷檢測倍受關(guān)注。在本發(fā)明以前的現(xiàn)有技術(shù)中，粘接結(jié)構(gòu)最常用的檢測方法是傳統(tǒng)超聲檢測，包括超聲穿透法和脈沖回波法。穿透法是用兩個(gè)超聲波換能器，分別置于被檢測構(gòu)件的兩側(cè)，其中一個(gè)換能器發(fā)射超聲波，穿透構(gòu)件后被另一個(gè)換能器接收，根據(jù)接收到的超聲波幅值變化判斷是否存在脫粘缺陷。穿透法要求換能器分別置于結(jié)構(gòu)兩側(cè)，因此對(duì)于某些只能一側(cè)放置換能器的結(jié)構(gòu)，如封閉結(jié)構(gòu)，穿透法就不適用了。脈沖回波法只使用一個(gè)換能器，兼作發(fā)射和接收，換能器發(fā)射超聲波從被檢測構(gòu)件一側(cè)進(jìn)入構(gòu)件內(nèi)部，超聲波在內(nèi)部傳播遇到脫粘缺陷會(huì)產(chǎn)生界面反射，根據(jù)接收到的反射波幅值判斷是否存在脫粘。無論是超聲穿透法還是脈沖回波法，在檢測過程中都是“逐點(diǎn)”檢測，即一個(gè)檢測信號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)點(diǎn)，因此對(duì)于大面積粘接結(jié)構(gòu)而言，檢測效率比較低。此外，超聲穿透法和脈沖回波法均要求換能器必需接觸或接近被測區(qū)域，若被測區(qū)域有其它障礙物阻擋，則無法進(jìn)行檢測。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)狀況，本發(fā)明的目的在于提供一種基于能量因子的方便而高效的超聲導(dǎo)波檢測方法，可以實(shí)現(xiàn)大面積粘接結(jié)構(gòu)中脫粘缺陷的快速無損檢測。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明基于能量因子的粘接結(jié)構(gòu)脫粘缺陷超聲導(dǎo)波檢測方法的基本構(gòu)思是，根據(jù)接收到的超聲導(dǎo)波的能量因子大小判斷發(fā)射換能器與接收換能器連線之間的區(qū)域是否存在脫粘缺陷；上層介質(zhì)中的超聲導(dǎo)波傳播一定距離后被接收換能器接收， 對(duì)接收到的超聲導(dǎo)波信號(hào)，所述的能量因子定義如下
權(quán)利要求
1.一種基于能量因子的粘接結(jié)構(gòu)脫粘缺陷超聲導(dǎo)波檢測方法，其特征在于根據(jù)接收到的超聲導(dǎo)波的能量因子大小判斷發(fā)射換能器與接收換能器連線之間的區(qū)域是否存在脫粘缺陷；所述的能量因子定義如下
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于能量因子的粘接結(jié)構(gòu)脫粘缺陷超聲導(dǎo)波檢測方法，其特征在于具體包括步驟1 使用兩個(gè)超聲換能器，一個(gè)用于發(fā)射超聲導(dǎo)波，另一個(gè)用于接收超聲導(dǎo)波，兩個(gè)換能器置于被粘接結(jié)構(gòu)的同一側(cè)表面上；步驟2 保持發(fā)射換能器與接收換能器之間的距離不變，同時(shí)移動(dòng)兩個(gè)換能器并覆蓋整個(gè)檢測區(qū)域，以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)粘接結(jié)構(gòu)的脫粘檢測；步驟3 發(fā)射換能器以一定的入射角發(fā)射脈沖超聲波在粘接結(jié)構(gòu)的上層介質(zhì)中激勵(lì)出適當(dāng)模式的超聲導(dǎo)波；步驟4:根據(jù)超聲導(dǎo)波能量因子的定義，在換能器之間距離以及檢測儀器參數(shù)不變的情況下；通過能量因子的大小來判斷發(fā)射換能器與接收換能器連線之間的區(qū)域是否存在脫粘缺陷以及脫粘缺陷的相對(duì)大??；步驟5 當(dāng)上層介質(zhì)與下層介質(zhì)粘接良好時(shí)，接收到的超聲導(dǎo)波能量最??；當(dāng)上層介質(zhì)與下層介質(zhì)之間存在脫粘缺陷時(shí)，接收到的超聲導(dǎo)波能量相對(duì)要大，并且脫粘面積越大，能量越大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1 2任一所述的基于能量因子的粘接結(jié)構(gòu)脫粘缺陷超聲超聲導(dǎo)波檢測方法，其特征在于選擇在粘接界面處質(zhì)點(diǎn)具有較大振動(dòng)幅值的超聲導(dǎo)波作為檢測值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于能量因子的粘接結(jié)構(gòu)脫粘缺陷超聲導(dǎo)波檢測方法，其特征在于根據(jù)接收到的超聲導(dǎo)波的能量因子大小判斷發(fā)射換能器與接收換能器連線之間的區(qū)域是否存在脫粘缺陷；同現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)越性在于檢測速度快、效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)某些換能器不可達(dá)部位的檢測，檢測區(qū)域覆蓋范圍廣，相對(duì)于傳統(tǒng)脈沖回波法，所述方法的目標(biāo)特征值變化更加靈敏，更易發(fā)現(xiàn)脫粘缺陷。
文檔編號(hào)G01N29/04GK102323334SQ201110125248
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者劉新國, 強(qiáng)洪夫, 李劍, 王學(xué)仁, 艾春安 申請(qǐng)人:中國人民解放軍第二炮兵工程學(xué)院