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全自動(dòng)超聲C掃描系統在航空復合材料檢測中的應用
作者：
時(shí)間：2013-04-07
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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隨著(zhù)波音787，空客A380和A350等一批復合材料增強的航空客機投入生產(chǎn)，復合材料的無(wú)損檢測（NDT）技術(shù)在飛機制造和維護中，顯得更為重要了。
對于航空器復合材料構件來(lái)說(shuō)，用一般的機械和物理試驗方法檢測其微觀(guān)破壞和內部缺陷，檢測后往往會(huì )影響構件的繼續使用，因此必須采用無(wú)損檢測方法。超聲波檢測，尤其是超聲C掃描檢測，由于具有顯示直觀(guān)、檢測速度快等優(yōu)點(diǎn)，已成為航空器復合材料構件普遍采用的檢測技術(shù)。隨著(zhù)復合材料形狀日趨復雜，尤其在航空復合材料領(lǐng)域，在大多數情況下需要進(jìn)行單曲面，甚至是多曲面的檢測，這就對超聲掃描系統提出了更高的要求。
三軸符合材料檢測系統
英國超聲波科學(xué)有限公司（USL）自1987年成立以來(lái)，已經(jīng)為全球100多家客戶(hù)提供了超過(guò)180套的超聲掃描系統，并形成了許多自己獨有的技術(shù)，例如，建立了擁有17軸的、用于高速復雜曲面跟蹤的超聲C掃描系統。值得注意的是，我們所定義的“復雜曲面”是指在X-Y和X-Z平面上都有明顯的曲率，這樣的零件檢測用少于10軸的掃描系統是無(wú)法檢測的。
USL全自動(dòng)超聲C掃描系統
1 系統概述
英國超聲波科學(xué)有限公司（USL）提供的高速、復雜曲面跟蹤系統具有高自動(dòng)化、高強度，高機械精度等特點(diǎn)，再配以USL公司自行設計制造的，基于PC機的超聲發(fā)射接收裝置及數據采集處理板卡，可實(shí)現對復合材料快速有效的檢測。
該掃描系統用于平板檢測時(shí)可采用簡(jiǎn)單的X-Y軸系統，而在檢測復雜外形零件，尤其是航空復合材料零件時(shí)，可采用最多17軸檢測系統。立式和臥式門(mén)床結構，掃描速率高達1m/s。采用直流電機或步進(jìn)電機驅動(dòng)，配有齒條-小齒輪，滾珠絲杠或皮帶傳動(dòng)。高品質(zhì)的線(xiàn)性軸承，在惡劣條件下仍具備較長(cháng)的使用壽命。精密光學(xué)編碼器可適用于長(cháng)軸線(xiàn)型測量，具有較高的分辨率和可重復性。
機架移動(dòng)系統
該系統基于計算機的檢測系統，將超聲波數據采集和運動(dòng)控制完美地結合在一起，大功率脈沖發(fā)生器可達到最佳的透射效果，獨特的遠程脈沖前置放大器能提供較高的信噪比，對數接收器具有較寬的動(dòng)態(tài)范圍（瞬時(shí)可達70dB，總計大于100dB）。數據采集部分由A/D轉換器和DSP(數字信號處理)板組成，可實(shí)現高速的數據采集和處理能力。每個(gè)通道最多8個(gè)閘門(mén)，同時(shí)對超聲波傳輸的幅值、時(shí)間和相位進(jìn)行跟蹤。超聲頻率范圍為0.2～25MHz。在一次掃描中，可以同時(shí)采集對數模式的穿透傳輸數據和線(xiàn)性模式的脈沖回波數據。這意味著(zhù)以前需要兩次掃描完成的工作現在可以合并為一次，從而大大提高了檢測效率。
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