[发明专利]碳纤维增强复合材料波纹缺陷的全向型涡流自适应扫查系统

摘要

本发明公开一种碳纤维增强复合材料波纹缺陷的全向型涡流自适应扫查系统包括上位机主控箱、全向型涡流检测传感器、以及搭载全向型涡流检测传感器的弹性夹持装置和关节式多自由度机械臂。全向型涡流检测传感器采用两个空间正交布置的矩形励磁线圈、以及三个检测方向空间正交的感应线圈，通过两个正交布置的矩形励磁线圈，以固定提离距离贴近碳纤维增强复合材料或结构表面，分别在两个矩形励磁线圈内通入匹配的调制信号，在被测试件内形成沿空间各向历遍的励磁场，以在未知方向的波纹缺陷处形成全向型涡流场，通过三轴感应线圈检测波纹缺陷处全向型涡流场的空间磁场分量，实现对曲面构件中任意方向铺层内波纹缺陷的自适应检测。

主权项

一种碳纤维增强复合材料波纹缺陷的全向型涡流自适应扫查系统，其特征在于，包括上位机、主控箱、全向型涡流检测传感器、以及搭载全向型涡流检测传感器的弹性夹持装置和关节式多自由度机械臂；上位机主控箱通过运动控制卡控制关节式多自由度机械臂的扫查轨迹，以使关节式多自由度机械臂末端的弹性夹持装置携带的各向涡流检测传感器，以固定提离距离沿碳纤维增强复合材料构件表面进行扫查；其中，全向型涡流检测传感器采用两个空间正交布置的矩形励磁线圈、以及三个检测方向空间正交的感应线圈，在两个矩形励磁线圈中通入幅值调制信号，且两路调制信号的相位差始终保持为90度，以控制两个矩形励磁线圈提供各向历遍的励磁场，方向旋转速率由调制信号的频率决定，由此在检测平面内形成各向遍历的涡流场；同步地，利用三个感应线圈检测波纹缺陷处的各磁场分量并以电压信号输出，得到的电压信号随励磁方向的变化曲线，可以反映任意方向铺层内的波纹缺陷状态。