[发明专利]十字沉头螺栓探伤原位超声波检测系统及探伤检测方法

说明书

本发明涉及一种十字沉头螺栓探伤原位超声波检测系统及探伤检测方法，该系统包括高频超声信号主机、智能控制终端和探头；所述高频超声信号主机与智能控制终端通过网络进行数据连接；所述探头通过数据线与高频超声信号主机通信连接；所述探头包括主体，主体的一端设有用于通信连接的接口；主体的另一端为探测端；所述探测端设有基于菲涅尔等面积环带原理制备的环形晶片，以及位于环形晶片中心用于与十字沉头螺栓上的十字槽配合的导向端头；所述主体内设有用于连接环形晶片和接口的信号发射线和信号接收线。本发明耦合效果好，能够有效避免因十字槽造成声能分散而引起散射或衰减带来的杂波、缺陷波被掩盖的问题；大大提高十字沉头螺栓的检测效果。

技术领域

本发明涉及螺栓探伤检测领域，特别涉及十字沉头螺栓探伤原位超声波检测系统及探伤检测方法。

背景技术

螺栓连接作为工程领域中较为常见的连接件之一,广泛使用在各类飞行器的不同部位,能够将各个机械零件紧密地连接在一起。在各种机械连接中，螺栓的连接被广泛地认为己经是最普遍、最简单、最有效的连接工具和方式之一，但由于螺栓在实际使用过程中，其工作环境复杂，易发生失效脱落，影响机器使用强度，导致其使用寿命明显下降，影响强度、刚度，在装备使用过程中可能会造成非常严重的后果。

然而在工业中，由于螺栓的种类数量多，检测难度大，对不同型号的螺栓需采取针对性措施。由于十字沉头螺栓失效断裂脱落吸入气流通道，导致打伤旋转运动部件的情况，针对十字沉头螺栓进行无损检测方法的探究。

此专利采用的试块是专门定制的与实际上使用的螺栓规格大小相符，通过选取不同参数的螺栓，设计不同类型的缺陷，制作多种试块，利用超声无损检测方法对缺陷进行检测和数据分析，设计符合十字沉头螺栓特性的超声探头，验证试块设计与制作的思路，总结梳理缺陷检测参数，总结规律，得出最优检测参数，对实际维修保障工作有着一定的借鉴意义。

大多数的机械构件都普遍存在着应力疲劳、断裂等的影响,其中破坏因素对机械构件也会形成很大的影响。而随着科技的发展,现代制造业也正向着高速、高温和高压的方向发展。机械构件因为长期处于高强度环境下,其所引起的破坏因素会增加,特别是在焊缝部更会增加破坏因素的危害,所以对构成物体材质的检查也是非常关键的,以防止材质的损伤或缺陷进一步增加了对机械构件损伤的严重程度。而在检测工件时,在不损伤被检的整体构件的情况下,可以通过无损测试技术来检查材质的内部结构,比如气孔,裂纹等缺陷。

超声波检测主要是指通过超声波对材料表层和内部结构利用超声波反射透射散射的原理，用超声照射物体,通过超声波与其所在介质的相互作用,让物体内部的信息包含在超声波回波,并应用适当的方式接受被改造了的超声波信号回波,然后对接收到的超声波进行处理和信息提取,将原本不易直接观察获取的物体内部信息转化为能被获取的信息。超声波检查对建筑表面细微裂纹和结构缺陷产生了强烈的波形改变,具有探测速度快、成本低、敏感性好、自动检测的特性。所以,在无损检测方面,超声波检测以其自身的优越性在无损检测中占据关键的位置。