[發(fā)明專利]飛機(jī)薄板攪拌摩擦焊高靈敏度超聲檢測裝置及方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011074251.6 | 申請日： | 2020-10-09 |
| 公開（公告）號： | CN112255317A | 公開（公告）日： | 2021-01-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 沙正驍;史亦韋;梁菁;劉驍;王曉 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國航發(fā)北京航空材料研究院 |
| 主分類號： | G01N29/06 | 分類號： | G01N29/06;G01N29/265 |
| 代理公司： | 中國航空專利中心 11008 | 代理人： | 杜永保 |
| 地址： | 100095 北京市*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 飛機(jī) 薄板 攪拌 摩擦 靈敏度 超聲 檢測 裝置 方法 | ||
1.一種飛機(jī)薄板攪拌摩擦焊高靈敏度超聲檢測裝置，其特征在于：所述高靈敏度超聲檢測裝置包括機(jī)械掃查器(1)、電控箱(2)、控制軟件、檢測儀器(3)、計(jì)算機(jī)(4)和探頭(10)；所述的機(jī)械掃查器(1)包括掃查軸(5)、手動吸盤(6)、支撐桿(7)、探頭加載臂(8)、電機(jī)-編碼器一體式步進(jìn)電機(jī)(9)；
所述的電控箱(2)包含嵌入式處理器、電機(jī)驅(qū)動模塊、藍(lán)牙模塊/串口、DC/DC變換模塊、信號變換模塊；
所述的控制軟件包含計(jì)算機(jī)端軟件和電控箱FPGA軟件；
所述機(jī)械掃查器(1)呈“王”字框架結(jié)構(gòu)，四角通過支撐桿(7)支撐，上下兩端中部通過手動吸盤(6)固定；機(jī)械掃查器(1)中間為呈十字形的掃查軸5；
所述掃查軸(5)通過探頭加載臂(8)攜帶相控陣探頭(10)；所述探頭加載臂(8)為倒“T”型結(jié)構(gòu)，兩端分別安裝相控陣探頭(10)；
所述探頭(10)為超聲相控陣探頭，晶片數(shù)8～64，頻率5MHz～10MHz；
所述機(jī)械掃查器(1)通過電機(jī)-編碼器一體式步進(jìn)電機(jī)(9)與電控箱(2)相連；探頭(10)與檢測儀器(3)相連；電控箱(2)、檢測儀器(3)與計(jì)算機(jī)(4)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)薄板攪拌摩擦焊高靈敏度超聲檢測裝置，其特征在于：所述探頭(10)的入射角度范圍30°～80°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)薄板攪拌摩擦焊高靈敏度超聲檢測裝置，其特征在于：所述高靈敏度超聲檢測裝置的檢測對象為薄板攪拌摩擦焊焊縫，薄板厚度為1.5～5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)薄板攪拌摩擦焊高靈敏度超聲檢測裝置，其特征在于：所述機(jī)械掃查器(1)通過掃查軸(5)實(shí)現(xiàn)一維或者二維掃查檢測；
所述機(jī)械掃查器(1)通過電機(jī)-編碼器一體式步進(jìn)電機(jī)(9)實(shí)現(xiàn)向外輸出運(yùn)動方向的編碼器信息，供檢測儀器成像。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)薄板攪拌摩擦焊高靈敏度超聲檢測裝置，其特征在于：所述電控箱(2)通過藍(lán)牙模塊/串口接收電腦的指令和上傳運(yùn)動狀態(tài)；所述電控箱(2)通過信號變換模塊形成檢測圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)薄板攪拌摩擦焊高靈敏度超聲檢測裝置，其特征在于：所述控制軟件通過計(jì)算機(jī)端軟件實(shí)現(xiàn)文件操作、參數(shù)設(shè)置、運(yùn)動控制和開關(guān)控制；所述控制軟件通過FPGA軟件實(shí)現(xiàn)編碼器四積分法的采集，控制電機(jī)方向及電機(jī)距離、速度。
7.利用權(quán)利要求1所述的飛機(jī)薄板攪拌摩擦焊高靈敏度超聲檢測裝置的檢測方法，其特征在于：所述高靈敏度超聲檢測方法包括以下步驟：
步驟一、檢測裝置加載
所述檢測裝置加載是將探頭加載臂(8)手工調(diào)節(jié)至初始位置，依照被檢測初始位置放置檢測裝置的位置，將手動吸盤(6)平放在檢測面上，按壓吸泵使手動吸盤(6)固定，調(diào)節(jié)支撐桿(7)高度使探頭接觸檢測面；
步驟二、掃查參數(shù)設(shè)置
所述掃查參數(shù)設(shè)置是根據(jù)探頭參數(shù)確定掃查間距和重復(fù)頻率，掃查間距小于探頭聲束寬度的1/2,重復(fù)頻率要求不出現(xiàn)幻像波；
步驟三、數(shù)據(jù)采集及信號處理
所述數(shù)據(jù)采集及信號處理是通過檢測裝置采集數(shù)據(jù)，用控制軟件設(shè)置運(yùn)動單元運(yùn)行，完成數(shù)據(jù)采集成像。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)薄板攪拌摩擦焊高靈敏度超聲檢測方法，其特征在于：步驟三中采用帶通濾波與波形平均相結(jié)合的方式進(jìn)行信號處理。
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