[發明專利]一種用于復合材料R區的超聲相控陣檢測裝置

有效

• 申請號: 201710206997.X
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN107014900B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 胡婷萍;高麗敏;楊海楠
• 申請（專利權）人: 中國商用飛機有限責任公司北京民用飛機技術研究中心;中國商用飛機有限責任公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/24;G01N29/22
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

本發明主要屬于無損檢測技術領域，具體涉及一種用于復合材料R區的超聲相控陣檢測裝置。所述檢測裝置包括水囊耦合模塊和支撐模塊；所述水囊耦合模塊包括水囊和探頭，所述水囊的水囊腔內盛有液體，所述探頭的面向工件的一側被所述水囊的水囊套包裹；所述水囊耦合模塊通過所述水囊能夠實現探頭與不同曲率工件R區的良好耦合；所述支撐模塊用于實現所述探頭的穩定支撐。所述檢測裝置無需水浸式耦合，不受限于外場試驗條件限制，可適用于不同曲率R區的超聲檢測，避免結構件因制造加工出現偏差而無法超聲檢測的情況。

技術領域

本發明主要屬于無損檢測技術領域，具體涉及一種用于復合材料R區的超聲相控陣檢測裝置。

背景技術

復合材料翼梁和壁板長桁處普遍存在R區，由于R區受形狀和空間尺寸的限制，存在圓弧區域曲率半徑小，不利于超聲探頭耦合，不能保證入射聲束與圓弧區域的檢測表面垂直，聲束不能覆蓋整個圓弧區域等問題，從而會影響檢測的靈敏度和缺陷檢出率等。

現有復合材料R區的無損檢測主要采用常規超聲檢測技術和超聲相控陣檢測技術，由于超聲相控陣可實現一次多角度掃查等，可保證檢測的均勻性和可靠性，超聲相控陣檢測技術被認為是檢測復合材料R區的最佳方案，現有超聲相控陣檢測技術分為平面相控陣探頭和弧面相控陣探頭，通過更換楔塊實現對一定尺寸范圍的拐角檢測，大多采用水浸式檢測保證探頭的良好耦合。

復合材料R區的超聲相控陣檢測技術，現有的探頭夾具裝置，需水浸式或通過定制特定形狀的楔塊實現耦合，對于大型結構件，或在外場試驗時，水浸式檢測較難實施，而對于定制楔塊的方式，不同曲率的R區結構件無法共用，當結構件R區曲率制造完成后與設計方案有一定偏差時，原有定制的楔塊也將無法耦合。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供一種用于復合材料R區的超聲相控陣檢測裝置，以滿足外場試驗條件下或大型結構件不同曲率R區的超聲檢測，提高超聲相控陣檢測裝的適用性。所述檢測裝置無需水浸式耦合，不受限于外場試驗條件限制，可適用于不同曲率R區的超聲檢測，避免結構件因制造加工出現偏差而無法超聲檢測的情況。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種用于復合材料R區的超聲相控陣檢測裝置，所述檢測裝置包括水囊耦合模塊和支撐模塊；所述水囊耦合模塊包括水囊和探頭，所述水囊的水囊腔內盛有液體，所述探頭的面向工件的一側被所述水囊的水囊套包裹；所述水囊耦合模塊通過所述水囊能夠實現所述探頭與不同曲率工件R區的良好耦合；

所述支撐模塊用于實現所述探頭的穩定支撐。

進一步地，所述支撐模塊包括支撐桿、角度調節器和支架；

所述支撐桿用于使所述探頭與所述工件之間的距離固定；

所述角度調節器與所述支撐桿通過螺紋連接；所述支架與所述角度調節器連接，在所述支架上設置一用于容納所述角度調節器的凹槽；

所述支架通過所述角度調節器與所述支撐桿連接；所述角度調節器用于調節所述支撐桿相對于所述支架的角度，以使所述支撐桿與工件垂直。

進一步地，所述支架為十字形支架，按照順時針方向依次包括第一支架桿、第二支架桿、第三支架桿和第四支架桿，所述支撐桿包括橫向支撐桿和縱向支撐桿，所述橫向支撐桿和縱向支撐桿分別用于在工件R區兩端的兩個方向固定探頭與工件的距離；所述角度調節器包括橫向角度調節器和縱向角度調節器。

進一步地，所述第一支架桿通過所述橫向角度調節器與所述橫向支撐桿連接，第二支架桿通過所述縱向角度調節器與所述縱向支撐桿連接，通過調節所述橫向角度調節器和所述縱向角度調節器使所述橫向支撐桿和所述縱向支撐桿分別垂直于工件R區的兩端。

進一步地，所述水囊耦合模塊還包括用于夾持所述探頭的探頭夾具，所述探頭通過所述探頭夾具與所述支架連接；所述探頭夾具通過連接螺釘與所述第三支架桿及所述第四支架桿連接。