[發(fā)明專利]一種復(fù)合材料圓柱耐壓殼體缺陷自動(dòng)無(wú)損檢測(cè)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011465300.9
• 申請(qǐng)日: 2020-12-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112684007A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘光;徐文彬;施瑤;張新虎;黃橋高;姜軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N29/04
• 分類號(hào): G01N29/04;G01N29/27;G01N29/28
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 劉新瓊

本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料圓柱殼體自動(dòng)化無(wú)損檢測(cè)裝置，包括底座、轉(zhuǎn)盤、連接組件和檢測(cè)組件，待檢測(cè)復(fù)合材料圓柱殼體固定在底部轉(zhuǎn)盤并隨轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)伸縮桿調(diào)節(jié)楔塊與測(cè)試樣件的距離使其與測(cè)試樣件完全貼合，楔塊在繞測(cè)試樣件掃描時(shí)發(fā)射聲波信號(hào)，通過(guò)反饋的回波信號(hào)確定是否存在損傷以及損傷大小及所在位置信息，調(diào)節(jié)楔塊豎直方向的位置，可以實(shí)現(xiàn)測(cè)試樣件的全方位檢測(cè)。本發(fā)明解決了現(xiàn)有復(fù)合材料圓柱結(jié)構(gòu)超聲檢測(cè)技術(shù)難以準(zhǔn)確跟蹤圓柱面曲率的問(wèn)題；解決了現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)中手動(dòng)檢測(cè)速度不可控，通過(guò)更換轉(zhuǎn)盤及楔塊實(shí)現(xiàn)不同尺寸圓柱結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)，適用范圍廣、操作簡(jiǎn)單、可重復(fù)使用并且拆卸方便，同時(shí)提高了檢測(cè)效率和準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合材料檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合材料圓柱耐壓殼體缺自動(dòng)無(wú)損檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

復(fù)合材料圓柱結(jié)構(gòu)由于其低密度、高強(qiáng)度、高模量、耐疲勞性、耐腐蝕性和較好的可設(shè)計(jì)性等優(yōu)異性能，在水下航行器等裝備的耐壓構(gòu)件上具有良好的應(yīng)用前景，但真實(shí)的復(fù)合材料圓柱結(jié)構(gòu)在加工制造過(guò)程以及服役中很容易出現(xiàn)分層、樹(shù)脂聚積、纖維斷裂、孔洞等缺陷，缺陷的出現(xiàn)將直接影響結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及穩(wěn)定性，造成嚴(yán)重后果。目前，復(fù)合材料無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域中最常用的檢測(cè)技術(shù)是超聲檢測(cè)技術(shù)。超聲檢測(cè)技術(shù)對(duì)于平面結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料的檢測(cè)已經(jīng)十分成熟，但是由于曲面結(jié)構(gòu)曲率難以跟蹤，楔塊與結(jié)構(gòu)表面難以貼合等技術(shù)問(wèn)題，針對(duì)一些大型圓柱結(jié)構(gòu)的往往檢測(cè)困難。公告號(hào)為CN110057914A的中國(guó)發(fā)明專利，公開(kāi)了“一種復(fù)合材料曲面結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化無(wú)損檢測(cè)裝置與方法”，此種裝置能夠?qū)崿F(xiàn)一般曲面結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)，但其所設(shè)計(jì)滾輪結(jié)構(gòu)跟蹤圓柱曲率困難，檢測(cè)路徑無(wú)法精確控制，因此圓柱結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)實(shí)現(xiàn)困難。綜上所述，有必要設(shè)計(jì)一種復(fù)合材料圓柱殼體自動(dòng)化無(wú)損檢測(cè)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問(wèn)題

為了解決現(xiàn)有復(fù)合材料圓柱結(jié)構(gòu)超聲檢測(cè)技術(shù)難以準(zhǔn)確跟蹤圓柱面曲率的問(wèn)題，為了解決現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)中手動(dòng)檢測(cè)速度不可控，檢測(cè)路徑不精確，容易重復(fù)檢測(cè)、漏檢的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種復(fù)合材料圓柱耐壓殼體缺陷自動(dòng)無(wú)損檢測(cè)裝置，通過(guò)更換轉(zhuǎn)盤及楔塊實(shí)現(xiàn)不同尺寸圓柱結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)，適用范圍廣、操作簡(jiǎn)單、可重復(fù)使用并且拆卸方便，同時(shí)提高了檢測(cè)效率和準(zhǔn)確性。

技術(shù)方案

一種復(fù)合材料圓柱耐壓殼體缺陷自動(dòng)無(wú)損檢測(cè)裝置，其特征在于包括楔塊、螺栓、螺母、固定連桿、伸縮桿、轉(zhuǎn)盤和底座，所述固定連桿開(kāi)有長(zhǎng)條形通槽；所述螺栓一端穿過(guò)固定連桿的長(zhǎng)條形通槽，并通過(guò)螺母固定在固定連桿上，另一端與楔塊連接；所述的楔塊的一側(cè)為與測(cè)試樣件曲率相同的曲面；所述伸縮桿兩端分別與固定連桿和底座連接；所述轉(zhuǎn)盤固定在底座上。

所述螺母的直徑大于固定連桿長(zhǎng)條形通槽的最大寬度。

所述楔塊材料為有機(jī)玻璃。

所述轉(zhuǎn)盤上設(shè)有螺紋孔，用以固定測(cè)試樣件，從而帶動(dòng)測(cè)試樣件按照需求速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述轉(zhuǎn)盤可根據(jù)需求進(jìn)行拆卸更換。

所述底座內(nèi)裝有電機(jī)，為轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)提供動(dòng)力，并安裝開(kāi)關(guān)調(diào)速旋鈕用來(lái)啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。

所述固定連桿和伸縮桿采用鋁合金材料。

有益效果

本發(fā)明提出的一種復(fù)合材料圓柱耐壓殼體缺陷自動(dòng)無(wú)損檢測(cè)裝置，其中所設(shè)計(jì)超聲檢測(cè)所用的曲面楔塊，實(shí)現(xiàn)了復(fù)合材料圓柱結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)。通過(guò)螺栓和伸縮桿調(diào)節(jié)楔塊水平和豎直方向的位置，能夠?qū)?fù)合材料圓柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行全方位的檢測(cè)。通過(guò)底部轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)測(cè)試樣件旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了復(fù)合材料圓柱結(jié)構(gòu)自動(dòng)檢測(cè)，提高了檢測(cè)效率和準(zhǔn)確性。通過(guò)更換轉(zhuǎn)盤和楔塊，實(shí)現(xiàn)不同尺寸復(fù)合材料圓柱結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成圖。

圖2為楔塊的三維結(jié)構(gòu)圖。

圖3為固定連桿和伸縮桿的三維結(jié)構(gòu)圖。