Page 43 - 无损检测2022年第三期
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帅家盛, 等:
基于光学传声器的非接触超声无损检测技术
图 5 一发一收式光学传声器单侧瑞利兰姆波检测示意
图 8 飞机机翼蜂窝芯修理样件结构示意
及探头外观如图 9 所示, 该扫描设备为三轴扫描机
构。样件的 光 学 传 声 器 非 接 触 超 声 检 测 结 果 如
图 10 所示, 可见, 六边形蜂窝芯结构在整个扫描区
域上均显示为规则的背景图像, 相邻蜂窝单元间隔
约 4mm ; 在规则的背景图像上, 环形切口缺陷显示
清晰。为了得到更多数据的详细信息, 对每个 A 扫
图 6 点焊工件单侧法的检测结果 描信号进行快速傅里叶变换, 得到光学传声器接收
的50kHz~2MHz带宽内每个测量点的频谱。绘制
不同频 域 内 的 C 扫 描 结 果 可 得 到 不 同 的 效 果 [ 见
图10 ( b ),( c )], 这说明不同的特征会引起不同频率的
共振, 而激光激励的光学传声器可以在一次检测中覆
盖这些共振, 这体现了该方法的检测优势。
图 7 一体化封装非接触点焊超声收发探头
2.3 蜂窝夹层复合材料的光学传声器非接触超声
检测
2.3.1 航空蜂窝夹层复合材料的检测
飞机机翼蜂窝芯修理样件结构如图 8 所示, 蜂
窝夹层复 合 材 料 结 构 的 上 下 两 层 面 板 均 为 CFRP
( 碳纤维层压增强塑料), 夹芯材料为 NOMEX 蜂窝
材料。在样件的中间部位切除掉部分蜂窝芯体, 底
部黏接一块层压板, 事先在层压板上层的胶膜上加
工一个环形切口, 将替代的蜂窝芯填充进去, 然后压
上 CFRP 层压顶板。环形槽即为模拟的脱黏缺陷,
距表面的距离约为材料厚度的 3 / 4 。
采用单侧一发一收的方式进行检测, 扫描设备 图 9 扫描设备及探头外观
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2022 年 第 44 卷 第 3 期
无损检测
