[发明专利]一种新型共振声学无损检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种无损检测装置，特别是涉及一种以敲击方式来获取共振声学信号并进行分析处理的新型共振声学无损检测装置。

背景技术

无损检测（Non-Destructive Test，NDT或NDE，Non-Destructive Examination），也叫无损探伤，是指在不损害或不影响被检测对象使用性能，不伤害被检测对象内部组织的前提下，利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化，以物理或化学方法为手段，借助现代化的技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法[1]。无损检测的重要性已得到各行各业的认同并广泛地应用，如航空航天、核工业、武器制造、机械工业、造船、石油化工、铁道和高速火车、汽车、锅炉和压力容器、特种设备、以及海关检查等等。

目前无损检测技术主要包括射线检测法（RT）、超声检测法（UT）、磁粉检测法（MT）、涡流检测法（ECT）、漏磁检验法（MFL）等。射线检测法对暴露于射线并经处理的胶片可给出受检工件材质内部缺陷生成的直观图像，可做到定性定量准确，对体积型缺陷，诸如气孔、夹渣等，检出率高；对面积型缺陷，诸如裂纹、末熔合等，如果照相角度不适当，则比较容易漏检，且成本高，射线检测操作中需严格防护，以免射线伤害人体。超声检测法穿透能力较大，对平面型缺陷如裂纹、夹层探伤灵敏度较高，并可测定缺陷的深度和相对大小，设备轻便，操作安全，易于实现自动化检验；不易检查形状复杂的工件，要求被检查表面有一定的光洁度，并需有耦合剂充填满探头和被检查表面之间的空隙，以保证充分的声耦合。对于有些粗晶粒的铸件和焊缝，因易产生杂乱反射波而较难应用。此外，超声检测还要求有一定经验的检验人员来进行操作和判断检测结果。磁粉检测法只能用于检测铁磁性材料的表面或近表面的缺陷。涡流检测法检测时线圈不需与被测物直接接触，可进行高速检测，易于实现自动化，但不适用于形状复杂的零件，而且只能检测导电材料的表面和近表面缺陷，检测结果也易于受到材料本身及其他因素的干扰。漏磁检验法只适用于铁磁材料，漏磁检测不能检测铁磁材料内部的缺陷，不适用于检测表面有涂层或覆盖层的试件，不适用于形状复杂的试件，磁漏检测采用传感器采集漏磁通信号，试件形状稍复杂就不利于检测，不适合检测开裂很窄的裂纹，尤其是闭合性裂纹。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：目前无损检测技术均是基于扫描原理的方法，由人工操作并且需要操作者的主观判断，因此，必须对操作者进行一定的技术培训和/或使之具备一定资质来恰当地判断出部件的缺陷及其对部件功能的影响。当某种技术需要由人为进行判断的话，其可靠性就大打折扣。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：提供一种共振声学无损检测装置，其结构包括传送装置，敲击装置、共振声音收集装置、信号处理、控制装置及缺陷工件处理装置，具体结构包括：信号采集和数据处理智能控制器、显示器、工件运动位置调整机构、CCD图像传感器、自动敲击锤、高精度麦克风、报警器、缺陷工件分离器、传送带主动轮、可变速电机、传送带从动轮及传送带；所述传送装置由传动带、传送带主动轮、传送带从动轮和可变速电机组成；敲击装置由CCD传感器、信号采集和数据处理的智能控制器和自动敲击锤组成；共振声音收集装置选用高精度麦克风；信号处理与控制装置选用信号采集和数据处理的智能控制器。

工件运动位置调整机构、自动敲击锤、CCD传感器、高精度麦克风、缺陷工件处理装置以及报警器都处在传送带一侧，在实施过程中可以将缺陷工件处理装置布置在目前位置的对面，显示器和信号采集和数据处理的智能控制器一般情况下都组织在一起，摆放位置可以根据实施需要任意摆放。

传送带在主动轮的作用下并由从动轮的配合进行工作，如果在实施过程中由于零件相对较大再加之主动轮和从动轮之间的距离过长，可能会影响整个检测过程，因此在主动轮和从动轮之间添加多个支承件，保证被检测零件平稳地传送到自动敲击锤处。支承件与支承件之间的距离取工件最大尺寸的3～5倍。