超聲檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航空復(fù)合材料制件無損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種對(duì)U形金屬-復(fù)合材料-蜂窩夾層超混雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行超聲噴水穿透法無損檢測(cè)的超聲檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲檢測(cè)是利用超聲波的折射、反射、衍射、衰減、諧振等特性，通過觀察顯示在超聲檢測(cè)儀上的有關(guān)超聲波在被檢材料或工件中發(fā)生的傳播變化，來判定被檢材料和工件的內(nèi)部和表面是否存在缺陷，從而在不破壞或不損害被檢材料和工件的情況下，評(píng)估其質(zhì)量和使用價(jià)值。在無損檢測(cè)領(lǐng)域，常用的超聲檢測(cè)方法有脈沖反射法和噴水穿透法兩種。
[0003]脈沖反射法超聲檢測(cè)采用單探頭工作模式，從工件的一側(cè)接觸或采用水浸槽的方式進(jìn)行檢測(cè)，該方法被廣泛應(yīng)用于金屬、復(fù)合材料層壓板制件的無損檢測(cè)中。該方法的優(yōu)點(diǎn)是只需要從單側(cè)靠近工件，檢測(cè)裝置可達(dá)性好。另外，脈沖反射法可以得到工件中缺陷信號(hào)的信息，有利于缺陷的性質(zhì)判別。但是，該方法無法對(duì)蜂窩夾層結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，而且在檢測(cè)多膠層金屬/復(fù)材粘接結(jié)構(gòu)時(shí)，往往需要從不同的檢測(cè)面進(jìn)行多次檢測(cè)，檢測(cè)效率低。
[0004]噴水穿透法超聲檢測(cè)采用雙探頭工作模式，從工件的兩側(cè)進(jìn)行檢測(cè)，一個(gè)探頭發(fā)射超聲波信號(hào)，另外一個(gè)探頭接收超聲波信號(hào)。該方法是目前復(fù)合材料制件、金屬膠接結(jié)構(gòu)最常用的無損檢測(cè)方法之一。該方法的優(yōu)點(diǎn)是無論是蜂窩夾層結(jié)構(gòu)，還是多膠層結(jié)構(gòu)，都可以一次完成檢測(cè)，檢測(cè)效率高。其缺點(diǎn)是超聲檢測(cè)可達(dá)性差，對(duì)檢測(cè)裝置的要求比較高。
[0005]U形金屬-復(fù)合材料-蜂窩夾層超混雜結(jié)構(gòu)是飛機(jī)水平尾翼、垂直尾翼以及機(jī)翼前緣常見的一種結(jié)構(gòu)形式。該結(jié)構(gòu)采用鋁合金、玻璃纖維、紙蜂窩、膠膜等材料，在熱壓罐中一次固化成型。其鋪層結(jié)構(gòu)為:鋁蒙皮、膠膜、玻璃布、膠膜、紙蜂窩、膠膜、玻璃布。該結(jié)構(gòu)具有重量輕、抗沖擊性強(qiáng)、防鳥撞等優(yōu)點(diǎn)，但由于其復(fù)雜的構(gòu)形以及超混雜結(jié)構(gòu)，給無損檢測(cè)帶來了巨大挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種超聲檢測(cè)裝置，解決U形金屬-復(fù)合材料-蜂窩夾層超混雜結(jié)構(gòu)的超聲檢測(cè)問題。
[0007]通過觀察顯示在超聲檢測(cè)儀上的有關(guān)超聲波在被檢材料或工件中發(fā)生的傳播變化，來判定被檢材料和工件的內(nèi)部和表面是否存在缺陷，從而在不破壞或不損害被檢材料和工件的情況下，評(píng)估其質(zhì)量和使用價(jià)值。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，超聲檢測(cè)裝置包括:
[0009]支撐架；
[0010]U形框架，其開口朝上，底部安裝在所述支撐架上，所述U形框架在其長度方向的兩個(gè)末端分別設(shè)有與所述U形框架的輪廓相一致的U形導(dǎo)軌；
[0011]滑動(dòng)系統(tǒng)，其包括兩個(gè)滑桿，所述兩個(gè)滑桿分別布置在兩個(gè)U形導(dǎo)軌內(nèi)并能夠沿著U形導(dǎo)軌滑動(dòng)；
[0012]展向?qū)к墸浒▋蓚€(gè)展向軌道，所述兩個(gè)展向軌道在垂直方向上相互平行延伸并支撐在所述兩個(gè)滑桿之間，待檢測(cè)的U形工件從所述兩個(gè)展向軌道之間穿過；
[0013]檢測(cè)組件，其包括兩個(gè)探頭和超聲檢測(cè)儀，所述兩個(gè)探頭分別可滑動(dòng)地布置在兩個(gè)展向軌道上，一個(gè)探頭發(fā)射超聲波信號(hào)，另一個(gè)探頭接收超聲波信號(hào)，所述超聲檢測(cè)儀根據(jù)接收到的超聲波信號(hào)的傳播變化來判定待檢測(cè)的U形工件是否存在缺陷；以及
[0014]固定桁架，其將待檢測(cè)的U形工件夾持到所述U形框架。
[0015]優(yōu)選地，所述滑動(dòng)系統(tǒng)包括用于限制滑桿在U形導(dǎo)軌內(nèi)滑動(dòng)的限位器。
[0016]優(yōu)選地，所述兩個(gè)展向軌道分別設(shè)有可滑動(dòng)的展向滑塊，所述兩個(gè)探頭分別安裝到兩個(gè)展向滑塊上。
[0017]優(yōu)選地，所述兩個(gè)探頭分別通過各自的安裝夾具安裝到所述兩個(gè)展向滑塊上。
[0018]優(yōu)選地，所述超聲檢測(cè)裝置還包括用于控制展向滑塊沿展向軌道滑動(dòng)的滑動(dòng)控制器。
[0019]優(yōu)選地，所述超聲檢測(cè)裝置還包括用于控制所述滑動(dòng)控制器的轉(zhuǎn)動(dòng)手柄。
[0020]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:采用噴水穿透式超聲檢測(cè)方法可以對(duì)這種金屬-復(fù)合材料-蜂窩夾層超混雜多膠層結(jié)構(gòu)的所有膠接界面進(jìn)行無損檢測(cè)，而且只需要掃查一次，檢測(cè)效率很高。采用針對(duì)U形工件設(shè)計(jì)的專用檢測(cè)裝置可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)工件的超聲檢測(cè)可達(dá)。展向軌道的同步滑動(dòng)保證了兩個(gè)探頭的共軸，U形截面方向的導(dǎo)軌保證了探頭連線始終與工件表面保持垂直，從而達(dá)到最佳檢測(cè)效果。
【附圖說明】
[0021 ]圖1示出了待檢測(cè)的水平尾翼前緣的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的超聲檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的超聲檢測(cè)裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0024]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的超聲檢測(cè)裝置的滑動(dòng)系統(tǒng)的展向滑道的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]在以下優(yōu)選的實(shí)施例的具體描述中，將參考構(gòu)成本發(fā)明一部分的所附的附圖。所附的附圖通過示例的方式示出了能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的特定的實(shí)施例。示例的實(shí)施例并不旨在窮盡根據(jù)本發(fā)明的所有實(shí)施例?？梢岳斫猓诓黄x本發(fā)明的范圍的前提下，可以利用其它實(shí)施例，也可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)性或者邏輯性的修改。
[0026]圖1示出了待檢測(cè)的水平尾翼前緣的結(jié)構(gòu)示意圖，該水平尾翼前緣具有U形結(jié)構(gòu)，具體包括紙蜂窩1、玻璃纖維2和鋁合金3。
[0027]圖2-4示出了根據(jù)本發(fā)明的超聲檢測(cè)裝置100的結(jié)構(gòu)示意圖。該超聲檢測(cè)裝置100包括支撐架10、u形框架20、滑動(dòng)系統(tǒng)30、展向?qū)к?0、檢測(cè)組件50以及固定桁架60。
[0028]在圖中示出的優(yōu)選實(shí)施例中，支撐架10具有兩個(gè)近似三角形的支架，U形框架20開口朝上，底部安裝在支撐架10上，U形框架20在其長度方向的兩個(gè)末端分別設(shè)有與U形框架20的輪廓相一致的U形導(dǎo)軌21?；瑒?dòng)系統(tǒng)30包括分別可滑動(dòng)地布置在兩個(gè)U形導(dǎo)軌21內(nèi)的兩個(gè)滑桿31。展向?qū)к?0包括在垂直方向上相互平行延伸并支撐在兩個(gè)滑桿31之間的兩個(gè)展向軌道41，待檢測(cè)的U形工件從兩個(gè)展向軌道41之間穿過。檢測(cè)組件50包括分別可滑動(dòng)地布置在兩個(gè)展向滑道41上的兩個(gè)探頭51和超聲檢測(cè)儀(未示出)，一個(gè)探頭51發(fā)射超聲波信號(hào)，另一個(gè)探頭51接收超聲波信號(hào)，超聲檢測(cè)儀(未示出)根據(jù)接收到的超聲波信號(hào)在待檢測(cè)的U形工件中的傳播變化來判定待檢測(cè)的U形工件是否存在缺陷。固定桁架60將待測(cè)量的U形工件夾持到U形框架20。
[0029]優(yōu)選地，滑動(dòng)系統(tǒng)30包括用于限制滑桿31在U形導(dǎo)軌21內(nèi)滑動(dòng)的限位器3