[发明专利]复合材料自动超声探伤检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及超声探伤检测领域，具体地，涉及复合材料自动超声探伤检测装置 及方法，尤其是一种发动机喷管中的扩散段绝热层内部质量自动超声探伤检测的装 置及方法。

背景技术

喷管的热防护结构材料能有效的保证喷管内型面的形状，并使喷管的构件温度 限制在容许的范围内。因此耐烧蚀材料在固体火箭发动机上发挥着重要的作用。扩 散段是发动机喷管的主要部件，扩散段绝热层是扩散段的主要耐烧蚀部件，为锥形 结构(见图1)，是高硅氧布带(碳布)/酚醛缠绕制品，其内部结构为层叠状，物 相结构复杂，内部主要存在的缺陷有分层、贫胶、聚胶、气孔和褶皱等。这些缺陷 对超声波非常敏感，适宜用超声穿透法检测。

采用穿透法超声探伤检测，需采用水或油作为耦合介质，并要求发射和检测探 头垂直对中；而扩散段绝热层为锥形结构，若通过手动控制较难实现全区域检测， 且检测效率低、无法实现实时记录、操作强度也较大。为了提高检测质量和效率， 提高装置的操控性，降低操作人员的劳动强度，实现图像转换和保存，通过设计制 造超声波自动扫描检测系统，能够对复合材料内部质量实时检测，能够比较直观、 科学地、无人为因素干扰地反映内部缺陷的存在。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种复合材料自动超声探伤检测 装置及方法。

根据本发明提供的一种复合材料自动超声探伤检测装置，包括电机组件、探头 支架、橡胶辊、水槽；

探头支架、橡胶辊均位于水槽中，水槽能够盛装耦合介质以实现探伤时的耦合；

探头支架上设置有检测探头；

电机组件包括第一电机、第二电机；第一电机驱动橡胶辊旋转，使得橡胶辊驱 使产品转动；第二电机驱动探头支架移动，使得检测探头检测产品的不同区域。

优选地，检测探头包括发射探头、接收探头；

探头支架的前端为U形结构，发射探头、接收探头分别安装于U形结构的两端； U形结构形成的凹槽构成产品容纳槽。

根据本发明提供的一种复合材料自动超声探伤检测方法，包括：

扩散段绝热层产品制备步骤：采用高硅氧布、碳布或酚醛树脂预浸布，层叠产 品缠绕成型，得到扩散段绝热层产品；

探伤检测步骤：利用超声探伤装置对扩散段绝热层产品进行探伤检测。

优选地，超声探伤装置采用权利要求1或2所述的复合材料自动超声探伤检测 装置。

优选地，所述探伤检测步骤，包括：

根据扩散段绝热层产品的尺寸，形成电机组件的步进参数；

第一电机带动扩散段绝热层产品旋转，第二电机带动探头支架轴向移动；

第一电机、第二电机循环启动、停止，使得扩散段绝热层产品旋转一周后，探 头支架轴向移动一个检测探头在轴向上最大长度的距离，进而循环检测完成扩散段 绝热层产品的全区域探伤。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明解决了传统手工检测过程中存在的检测效率低、检测质量差、无法 实时记录等问题，通过设计制造一套超声波自动检测系统，实现扩散段绝热层的自 动检测、记录，提高扩散段绝热层超声探伤检测的效率、质量，并能实时保存探伤 检测结果。

2、本发明中使用的机械传动系统，可通过调整探伤位置、控制转动角速度实 现不同大小的扩散段绝热层的检测和不同的检测速度；

3、本发明中设计的图像处理系统软件可根据检测产品的不同而调整检测图样 的大小，根据判读标准的不同而调整显示颜色；

4、本发明中采用的缺陷标准，是根据不同厚度的试样，设计不同大小、深度、 不同种类(分层、聚胶)的缺陷，采用探伤检测设备检测确定的，即确定的超声探 伤参数可针对不同的产品进行判定；

5、本发明分辨率高、穿透力强、盲区小，发射电压最大可达到400V，增益值 范围0～110dB，带宽0.3～20MHz，具有模拟和数字输出两种模式；比较适合厚度 大，材质衰减严重的扩散段绝热层类产品的超声检测。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显：

图1为扩散段绝热层产品结构图。

图2为本发明提供的探伤检测装置的结构示意图。