[發明專利]超聲波檢查方法和儀器

無效

• 申請號: 200980115307.3
• 申請日: 2009-04-20
• 公開（公告）號: CN102027365A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 約翰·克辛斯
• 申請（專利權）人: 空中客車操作有限公司
• 主分類號: G01N29/28
• 分類號: G01N29/28;G10K11/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林;王小東

技術領域

本發明涉及使用超聲波來檢查部件的方法和儀器。

背景技術

圖1示出了檢查帶有孔2的復合部件1的傳統方法。該部件1被浸入容納有水4的槽3中。超聲波能量被從換能器6發出而穿過水4浸入到部件1內。在穿過部件1之后，超聲波能量被引導離開反射物而穿過部件回到換能器6。接收到的超聲波能量由超聲波測量系統(未示出)處理以建立部件的內部結構的圖像。

從孔2發出分層缺陷5。當部件1被放置在槽3中時，水4流入到孔2中并且充滿分層缺陷5。結果缺陷5變得難以被超聲波測量系統檢測。因為這個原因，傳統的超聲波液浸技術對于檢測這樣的缺陷會是不可靠的。

解決這個問題的一種傳統方案是將換能器放置成直接與面板接觸，由此不需要液體耦合介質。然而這會是耗費大量勞動的且是耗費時間的。另一個傳統方案是使用相控陣超聲波裝置，還是與面板直接接觸，由此不需要液體耦合介質。然而，這會是昂貴的并且需要經過專門訓練的操作人員。

發明內容

本發明的第一方面提供一種檢查部件的方法，所述部件包括帶有入口的孔，所述方法包括：經由液體耦合介質將超聲波導入到所述部件中；經由所述液體耦合介質從所述部件接收超聲波；處理接收到的超聲波以確定所述部件的特性；以及使用帶子(tape)密封所述孔的所述入口，以防止所述液體耦合介質流入到所述孔的所述入口中，其中所述帶子的聲阻抗高于或低于所述液體耦合介質的聲阻抗不超過40％。

本發明的第二方面提供一種用于檢測部件的儀器，所述部件包括帶有入口的孔，所述儀器包括：超聲波測量裝置；以及用于密封所述孔的所述入口的帶子，所述帶子的聲阻抗高于或低于水的聲阻抗不超過40％(即，所述帶子的聲阻抗高于或低于1.49×10⁶kg·s^-1·m^-2不超過40％)。

通過選用聲阻抗與所述液體耦合介質(所述液體耦合介質大多數情況下是水)的聲阻抗相對接近的帶子，所述帶子是相對可透過超聲波的，并且由此至少能夠確定所述孔的壁中是否存在缺陷。

典型地所述帶子的聲阻抗高于或低于所述液體耦合介質的聲阻抗不超過30％。更優選地所述帶子的聲阻抗高于或低于所述液體耦合介質的聲阻抗不超過20％。

典型地所述帶子的縱波波速高于或低于所述液體耦合介質的縱波波速不超過40％，優選地不超過30％，并且最優選地不超過20％。

典型地所述帶子使被導入所述部件的超聲波衰減了小于6dB，優選地小于4dB。

典型地所述部件由層壓材料例如纖維增強復合材料制成。因而所述方法可以用來檢測所述部件內是否存在分層缺陷，尤其是所述孔的壁中是否存在分層缺陷。

所述孔可以是帶有兩個入口的通孔，或者是僅帶有一個入口的盲孔。在所述孔是通孔的情況下，典型地兩個入口都使用所述帶子進行密封。

附圖說明

現在將參照附圖描述本發明的實施方式，其中：

圖1示出了在傳統的超聲波液浸檢測配置中帶有孔的部件；

圖2示出了具有用帶子密封的孔的部件；

圖3示出了檢查圖2的部件的方法；以及

圖4示出了檢查圖2的部件的替代方法。

具體實施方式

圖2示出了包括鉆孔11的復合部件10，該鉆孔11豎直地穿過部件10(該鉆孔11穿透部件10的上表面14和下表面15)以產生上入口和下入口。部件10由碳纖維增強塑料(CFRP)復合材料制成，其中材料的層在孔11處終止。示出了從孔11的側部發出的分層缺陷18。

采用帶子19來對孔11的上入口和下入口兩者進行密封。帶子19通過薄的耐水膠粘劑層(未示出)附著到復合部件10的上表面14和下表面15。用于將帶子19附著到部件10的膠粘劑在室溫下固化，這使得易于貼上帶子19。在已經貼上帶子19之后，如圖2所示刮刀16在帶子上刮擦以除去氣泡。刮刀16是透明的以使操作人員能看見任何氣泡。

緊接著如圖3所示，部件10被浸入水槽12，帶子19防止水13經由上入口或下入口進入到孔11中。

超聲波能量22從超聲波換能器20發出并且經由水13被導入部件10中。該能量在穿過部件10之后，被玻璃反射板21反射而穿過部件10和水13回到超聲波換能器20。然后接收到的超聲波23由測量系統24處理以確定部件10的特性。