[实用新型]基于多种超声技术的复合材料探伤仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及复合材料碳纤维、玻璃钢、蜂窝夹芯复材零件的探伤扫描领域，利用常规超声扫描和相控阵超声扫描相结合的方式对复合材料进行探伤扫描，通过人机交互界面显示复合材料是否有损伤。

背景技术

复合材料是指经过选择的、含一定数量比的两种或两种以上的组分，通过人工复合，组成多相、且各相之间有明显界面的、具有特殊性能的固体材料。基于复合材料的探伤检验有涡流检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测和超声检测五种常见的检测方式。超声探伤检测技术以其检测速度快、穿透力强、检验灵敏度高等优势是其中发展最快、应用最广的一种方法。常规的超声检测是通过常规的超声探头对复合材料的部位进行声束扫描，包括机械扫描和电子扫描，获取一维的图像显示，该扫描方式比较单一，相对于比较复杂的复合材料，不能精确直观地体现出其损伤情况。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于多种超声技术的复合材料探伤仪，将常规超声扫描和相控阵扫描技术完美融合，应用于复合材料的探伤扫描检测中，能清楚直观地体现所检测部位的损伤情况。本实用新型解决了现有的同类产品存在的扫描单一，检测速度慢、显示不清晰，不能准确确定探伤状况的问题。

基于多种超声技术的复合材料探伤仪，其特征主要包括常规超声探头(1)、相控阵超声探头(2)和探伤主机设备(3)。常规超声探头(1)由常规超声扫描接口(4)、压电晶片(5)、常规超声线缆(6)和常规超声与主机连接接口(7)构成；相控阵超声探头(2)由相控阵超声扫描接口(8)、压电晶片阵列(9)、相控阵超声线缆(10)和相控阵超声与主机连接接口(11)构成；探伤主机设备(3)由电子系统控制模块(12)、信号采集处理模块(13)、主控制器(14)和人机交互模块(15)构成。常规超声探头(1)通过常规超声扫描接口(4)与被测复合材料连接，将测到的超声波通过压电晶片(5)转化为电信号，以常规超声线缆(6)作为传输介质，从常规超声与主机连接接口(7)输入至探伤主机设备(3)；相控阵超声探头(2)通过相控阵超声扫描接口(8)与被测复合材料连接，将测到的超声波通过电子系统控制模块(12)激活，将压电晶片阵列(9)转化为电信号，以相控阵超声线缆(10)作为传输介质，从相控阵超声与主机连接接口(11)输入至探伤主机设备(3)；探伤主机设备(3)接收到常规超声探头(1)、相控阵超声探头(2)发过来的电信号，通过信号采集处理模块(13)进行信号处理，处理后的信号进入主控制器(14)，主控制器(14)通过软件算法实现动态聚焦、偏转等效果，在人机交互模块(15)上显示被测复合材料的探伤状态，同时可在人机交互模块(15)上通过主控制器(14)操作设定相关操作的模式，常规超声探头(1)和相控阵超声探头(2)按照此模式进行对被测符合材料的探伤扫描。

本实用新型所提供的复合材料探伤仪，将超声组合扫描技术，计算机控制技术，相控阵成像技术、FPGA技术，开关电源技术、低功耗技术等合为一体，实现对多种类型复合材料的扫描探伤检测功能。

本实用新型所提供的复合材料探伤仪，集电子扫描(E扫描)、动态深度聚焦，对不同聚焦深度扫描、扇形扫描(S扫描)、多重A扫描于一体，使超声波在所有方位检测到的缺陷信息图像清晰直观；采用的相控阵成像技术能使检测图像以横截面、水平面、扇面和切面多种形式显示，可以利用二维坐标对缺陷进行定位定量，有利于方向性缺陷的检测和定量。采用的计算机控制技术、FPGA技术实现超声相控阵检测的延时算法和等强度接收算法，通过软件设计实现超声成像、人机交互、参数设定等功能；采用开关电源技术实现探伤仪能够在有外部电源和无外部电源的场合中都能够使用；采用低功耗技术实现本探伤仪能够在无外部电源的情况下工作8小时以上。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图中标号：1-常规超声探头 2-相控阵超声探头 3-探伤主机设备 4-常规超声扫描接口 5-压电晶片 6-常规超声线缆 7-常规超声与主机连接接口 8-相控阵超声扫描接口 9-压电晶片阵列 10-相控阵超声线缆 11-相控阵超声与主机连接接口 12-电子系统控制模块 13-信号采集处理模块 14-主控制器 15-人机交互模块 16-被测复合材料

具体实施方式

下面结合附图并用最佳的实施例对本实用新型作详细的说明。