[發明專利]一種微波無損檢測防護層下金屬結構腐蝕的裝置及方法

有效

• 申請號: 201210177957.4
• 申請日: 2012-06-01
• 公開（公告）號: CN102706901A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 陳躍良;劉馬寶;劉啟達;王獻輝
• 申請（專利權）人: 劉馬寶
• 主分類號: G01N22/02
• 分類號: G01N22/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

技術領域

本發明涉及材料和結構腐蝕的無損檢測技術領域，具體涉及一種微波無損檢測防護層下金屬結構腐蝕的裝置及方法。

背景技術

鋁、鎂、鋼、銅等金屬及其合金材料廣泛應用于機械制造業以及航空工業當中。例如，鋁合金是飛機桁架，大梁，機體內部的框架、加強肋、腹板、接頭件及部分蒙皮的主要材料，為了防止腐蝕，通常在其表面噴涂一定厚度的保護涂層；但是，在長期使用過程中，由于初始設計、制造缺陷和使用環境條件等因素影響金屬結構腐蝕將不可避免。特別是在涂層材料出現輕微破損情況下，將發生如點蝕、腐蝕凹坑和縫隙腐蝕，而表觀完好。因此，有必要對金屬結構腐蝕等進行快速無損評估以便采取相應的維護措施，特別是在出現腐蝕的早期，發現難以目測檢查的隱藏腐蝕等結構損傷具有重要意義。

目前，對金屬結構的腐蝕程度的評估是根據腐蝕形貌檢測并按照一定的標準來評定腐蝕等級、腐蝕損傷程度以及由剩余強度/剩余壽命規定的允許損傷值。目視法是常用的直觀檢測方法，需要去除表面防護層觀察，該方法是有損的檢測方法，同時其評估結果只能大致反映金屬的腐蝕程度。而以無損檢測方法如超聲，渦流和熱成像等手段存在操作復雜、易破壞涂層結構、或敏感度不高等缺點，鑒于目前檢測防護層下金屬結構隱藏腐蝕的無損檢測方法尚不完善，本發明提出一種利用微波快速無損檢測防護層下金屬結構腐蝕的方法及相關裝置，該方法具有先進性和重要工程應用價值。

發明內容

為解決上述現有技術中存在的問題，本發明的目在于提供一種微波無損檢測防護層下金屬結構腐蝕的裝置及方法，該裝置及方法能夠實現對帶防護層體系金屬結構的腐蝕程度及分布情況的無損檢測，具有裝置和操作方法簡單且不破壞防護層結構的特點。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種微波無損檢測防護層下金屬結構腐蝕的裝置，包括置于外殼2內的數據采集及處理系統3，和數據采集及處理系統3發射端相連接的微波發射器4，置于微波發射器4下方且和其相連接的導向器10，設置在導向器10下方且置于外殼2底部的微波接收器高度調節器12，微波接收器6置于微波接收器高度調節器12之上且和數據采集及處理系統3的探測端相連接，多個腐蝕程度指示燈5和數據采集及處理系統3相連接并置于外殼2外部。

還包括設置在外殼2外部的和數據采集及處理系統3相連接的擴展接口1。

所述多個腐蝕程度指示燈5為五盞。

所述腐蝕程度指示燈5為LED指示燈。

一種微波無損檢測防護層下金屬結構腐蝕的方法，包括如下步驟：

步驟1：按照美國材料和檢驗協會頒布的標準ASTM?G34或中國航標HB5455對特定檢測對象在腐蝕環境一下制作不同腐蝕等級的試樣；

步驟2：利用所述裝置對不同腐蝕等級的試樣測量微波接收功率和發射功率的比值即功率損耗值；具體測量方法為：將所述裝置置于被檢測對象表面，通過微波接收器高度調節器12調節微波接收器6與被檢測對象表面之間距離，數據采集及處理系統3控制微波發射器4發射3～50GHz頻率微波信號，并經過導向器10進入防護層，在被測對象表面產生反射，通過微波接收器6檢測回波信號，并得到回波信號的相應電流/電壓信號；數據采集及處理系統3對該信號計算出回波信號的功率損耗值P；

步驟3：重復步驟1和2，建立特定檢測對象在腐蝕環境二下的不同腐蝕等級的微波接收功率和發射功率的比值即功率損耗值P；

步驟4：重復步驟1-3數次，建立特定檢測對象在不同腐蝕環境下的微波接收功率和發射功率的比值即功率損耗值P；

步驟5：把步驟4檢測的功率損耗值P轉化為相應的腐蝕程度指示燈顯示。