[发明专利]一种固体火箭发动机内部涂层涂覆质量检测装置

说明书

本发明涉及一种固体火箭发动机内部涂层涂覆质量检测装置，属于固体火箭发动机防热涂层无损检测领域。将全向相机、全向加热器进行合理组合并固定于主支架上，调节轴向进给系统将主支架固定在固体发动机壳体内部轴线上的某一位置，利用控制器控制全向加热器和全向相机的工作时间，采集并利用图像处理器处理加热前后发动机内部防热涂层图像。本发明使用全向加热器对发动机内部防热涂层进行加热，通过分析处理加热前后发动机内部防热涂层图像，达到检测发动机壳体与内部防热涂层的脱粘情况以及准确提供脱粘位置、面积等信息的目的。具有结构简单、操作方便快捷、检测效果可视化、结果精确可靠的特点。

技术领域

本发明涉及一种固体火箭发动机内部涂层涂覆质量检测装置，特别涉及一种基于红外热波或散斑成像的固体火箭发动机内部防热涂层的无损快速检测装置，属于固体火箭发动机防热涂层无损检测领域。

背景技术

固体火箭发动机壳体与内部防热层和人工脱粘层的粘接质量是影响固体火箭发动机装药和包覆质量的关键因素之一，然而传统的检测手段对上述过程中包覆粘接质量缺陷的检出效率低、检出难度大。

固体火箭发动机加工过程历经壳体防热、装药浇铸或压伸、固化整形、装配运输、贮存和勤务处理等环节，在防热层的加工过程中可能出现的界面脱粘、气孔等现象是影响发动机工作成败的关键因素。这些缺陷严重到一定程度，可能导致发动机点火失败，或者使内弹道性能(如燃烧室的压力和推力)偏差超过规定要求，甚至使发动机壳体烧穿、爆炸：(1)绝热层和壳体的脱粘，在严重时会使窜入的高温火焰将壳体烧穿；(2)推进剂/包覆层或推进剂/绝热层之间的脱粘、会在燃烧过程中使燃面急剧增加，引起发动机的内弹道性能改变或爆炸。

因此，在固体火箭发动机的制造过程中对壳体与防热层粘接质量和缺陷的检测，是确保其工作可靠性和安全性的重要环节。

对发动机的包覆粘接质量缺陷采用无损检测技术十分重要。目前，对发动机脱粘现象的无损检测方法主要有X射线法、声-超声界面检测技术等。但X射线法检测发动机壳体脱粘现象时，仪器笨重，检测周期长，检测误差较大。声-超声检测中，超声波穿透能力受限，通过壳体和绝热层等两层以上的材料时的衰减很大，导致检测误差较大。本发明基于红外热波或散斑成像法，它采用主动控制热激励的方法，针对被检物的材质、结构和缺陷类型以及特定的检测条件，用各种加热技术激励被测物，然后利用被检测物与变化温场(控制加热)之间的相互作用，通过观测试件表面的温度场变化和利用全向图像融合技术对加热前后试件表面的图像进行处理，检测出温度或形变异常区域，从而获得缺陷位置、面积等检测结果。较X射线法和声-超声检测法来说，此方法检测方便、快捷、有效。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在检测速度慢的问题，提供一种固体火箭发动机内部涂层涂覆质量检测装置。该装置能够进入发动机内部，利用全向加热器加热发动机壳体粘接层，并通过全向相机记录加热前后的粘接层图像，观测粘接层温度场变化，并利用全向图像融合技术对图像进行处理，从而检测发动机壳体与内部防热涂层的脱粘情况以及准确提供脱粘位置、面积等信息。

一种固体火箭发动机内部涂层涂覆质量检测装置，包括：检测仪主支架，全向加热器连接支架，全向加热器固定支架，全向加热器保护罩，全向加热器加热部件，全向相机连接螺栓，全向加热器保护罩连接螺栓，全向加热器加热部件连接螺栓，全向相机支架，全向相机夹支架，全向相机夹，全向相机，轴向位移支架，径向位移支架，高低调整支架，底座和位置固定螺钉；

连接关系：检测仪主支架内部中空，四个侧面上有卡槽用以连接全向相机夹支架和全向加热器支架；全向相机夹支架用以固定全向相机；全向加热器支架用以固定全向加热器；检测仪主支架侧面卡槽大小和位置由全向相机夹支架和全向加热器支架的大小和其相对位置决定；检测仪主支架的一端延长，用于连接轴向进给系统；轴向进给系统包括轴向位移支架、径向位移支架和高低调整支架，分别用于调整检测装置的轴向位置、径向位置和高度，实现对装置的精确定位；位置固定螺钉用于实现检测仪主支架在轴向进给系统上的锁紧。