Page 102 - 无损检测2021年第八期

程茶园, 等:

自由装填式药柱包覆层黏接质量的错位散斑检测

表 1 不同尺寸、 不同厚度丁腈橡胶包覆层缺陷可分辨要求的最小压差

包覆层厚度 / 缺陷半径为 缺陷半径为 缺陷半径为 缺陷半径为 缺陷半径为

mm 1mm 的压差 / Pa 2mm 的压差 / Pa 3mm 的压差 / Pa 4mm 的压差 / Pa 5mm 的压差 / Pa

1 2771 494 143 55 25

2 3325 1339 533 245 127

3 - 1642 897 483 273

4 - 1622 1056 675 421

5 - - 1090 774 535
表 2 不同尺寸、 不同厚度三元乙丙包覆层缺陷可分辨要求的最小压差
包覆层厚度 / 缺陷半径为 缺陷半径为 缺陷半径为 缺陷半径为 缺陷半径为

mm 1mm 的压差 / Pa 2mm 的压差 / Pa 3mm 的压差 / Pa 4mm 的压差 / Pa 5mm 的压差 / Pa

1 2229 380 108 41 19

2 2706 1077 402 185 95

3 - 1278 695 364 203

4 - 1254 838 523 318

5 - 1500 860 612 419
错位散斑检测系统结构如 图 5 所示 ( 图中 L1
为激光器; M1 为反射镜及相移器; M2 为反射镜; C1
为 CCD 相机; BS 为分束镜), 加载方式为真空箱负
压加载。根据有限元仿真数值分析的结果, 对不同
厚度、 不同尺寸的丁腈橡胶、 三元乙丙药柱模拟试样
进行错位散斑检测。药柱试样包覆层厚度为 1~

5mm , 根据厚度预置不同尺寸的缺陷。实际检测中
可适当增加压差, 随着压差增大, 缺陷中心 形变增
大, 条纹级数增加, 更利于识别缺陷。对于三元乙丙
图 6 三元乙丙包覆层药柱试样的错位散斑检测相位图
橡胶包覆层, 试验推荐的最小压差 3~5kPa ; 丁腈

橡胶包覆层推荐的最小压差为 4~7kPa 。

图 7 丁腈包覆层药柱试样的错位散斑检测相位图

图, 图7 ( a ) 试样包覆层厚度为4mm , 缺陷直径从上到

下依次为 4 , 6 , 8 , 10mm 。图 7 ( b ) 试样包覆层厚度为
图 5 错位散斑检测系统结构示意

5mm , 缺陷直径从下到上依次为6 , 8 , 10 , 15mm 。
图6为三元乙丙包覆层药柱试样的错位散斑检 经过试验验证, 对于 1~5mm 厚的丁腈橡胶和

测相位图, 图 6 ( a ) 缺陷的直径从上到下 4 排依次为 三元乙丙药柱包覆层, 最小可检缺陷直径与其厚度

2 , 4 , 6 , 8mm , 试样包覆层厚度依次为 1 , 2 , 3 , 4mm 。 近似。
图6 ( b ) 试样包覆层厚度为5mm , 缺陷直径从上到下 2.2 包覆层检测错位量的选取及缺陷定量

依次为 4 , 5 , 6 , 8 , 10mm 。 激光经扩束后照射待测物体, 再经过错位装置
图7为丁腈包覆层药柱试样的错位散斑检测相位 后产生两个错位图像[ 见图 8 ( a )], 在一定范围内错
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2021 年 第 43 卷 第 8 期

无损检测