[发明专利]一种碳纤维复合材料脱粘缺陷检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种碳纤维复合材料脱粘缺陷检测装置及方法。该装置包括：激励构件，用于产生激励磁场，激励构件包括长方体磁芯和激励线圈，励磁线圈缠绕于长方体磁芯上；检测构件，用于检测受到扰动磁场影响的感应磁场，检测构件具有多个；检测构件均匀的排布于所述激励构件下方，检测构件的排布方向与长方体磁芯的长边相平行，且检测构件与激励构件相对布置，在进行检测时，检测线圈位于所激励线圈与待检碳纤维复合材料之间。本发明提供的检测装置及方法能够对局部进行快速、实时的检测，而且，检测范围不受检测装置的空间大小的影响。

技术领域

本发明涉及检测领域，特别是涉及一种碳纤维复合材料脱粘缺陷检测装置及方法。

背景技术

碳纤维复合材料具有一般碳素材料的特性，如耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等，同时还具有优秀的抗疲劳、抗冲击特性，尤其是具有超高的强度重量比和硬度重量比，广泛应用在航天和汽车工业领域中。碳纤维复合材料已经成为一种不可或缺的工业材料，因此，开发用于这类材料的无损检测系统变得尤为重要。

目前使用涡流检测技术对碳纤维复合材料脱粘缺陷进行检测时，多采用封闭式检测系统装置进行检测，这种检测装置由于检测空间固定，只能检测一定范围大小的碳纤维复合材料板，并且对位于检测区域中心部位缺脱粘陷检测灵敏度低，导致容易漏检等问题。下面对与本发明最接近的现有技术进行介绍。图1为现有技术中使用涡流检测技术对碳纤维复合材料脱粘缺陷进行检测的装置，如图1所示，封闭式检测系统由16个线圈102(或更多)等间隔的围绕被测物101一周，当其中某个线圈作激励源时，其余线圈作为测量线圈拾取检测信号，然后换至下一个线圈作为激励源，余下线圈作为检测线圈，采用线圈复用的方式，直至每个线圈都进行过一次激励，获取被测碳纤维复合材料板上相关信息，由于脱粘缺陷的存在，使得被测碳纤维复合材料缺陷处电导率发生改变，通过拾取电导率分布变化的检测信号，进行图像重建获取整个被测碳纤维复合材料的三维图像。

封闭式检测系统激励磁场穿越整个被测区域，激励和检测线圈围绕被测物一周，边界是“封闭”的。通过相关图像重建算法，实现对全部检测区域的图像重构，所以称之为全域成像。对于此种检测装置，由于受限于检测装置的检测空间范围影响，使得过大的被检平板构件无法进行检测；过小的被检平板构件由于进行全域成像，存在检测成本增加、检测效率降低、操作不便等问题。而且，在检测过程中，激励线圈产生的磁场由自身向外传播过程中，使得激励磁场强度逐渐衰减，很不均匀地穿过被检碳纤维复合材料，一方面，被检碳纤维复合材料各区域感受到的磁场强度是不均匀的，对检测结果的精度产生了一定的影响，另一方面，处于检测系统中心位置处的碳纤维复合材料获取的磁感应强度最弱，使得检测线圈不易拾取检测信号，即使获取到的检测信号也会十分微弱，导致检测灵敏度最低，容易造成漏检。

发明内容

本发明的目的是提供一种对碳纤维复合材料平板构件能够进行快速、局部、实时检测的碳纤维复合材料脱粘缺陷检测装置及方法，而且，检测范围不受检测装置的大小的限制。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种碳纤维复合材料脱粘缺陷检测装置，所述装置包括：

激励构件，所述激励构件用于产生激励磁场，所述激励构件包括长方体磁芯和激励线圈，所述励磁线圈缠绕于所述长方体磁芯上；

检测构件，所述检测构件用于检测受到扰动磁场影响的感应磁场，所述检测构件具有多个；

所述检测构件均匀的排布于所述激励构件下方，所述检测构件的排布方向与所述长方体磁芯的长边相平行，且所述检测构件与所述激励构件相对布置，在进行检测时，所述检测线圈位于所述激励线圈与待检碳纤维复合材料之间。

可选的，所述检测构件包括圆柱状检测磁芯和检测线圈，所述检测线圈缠绕于所述圆柱状检测磁芯上。

可选的，各所述检测磁芯的大小相同，各所述检测线圈在所述检测磁芯上缠绕的方式以及圈数均相同。