Page 83 - 无损检测2022年第七期
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胡而已,等:
   机器人辅助超声曲面检测的探头自主对正技术

                           表 1  不同入射角下不锈钢钢板反射波的时域特征值

                                                         α
         参数
                      0        1        3        5        7        9       11       13       15
          /
       h max mV      215      213      210      179      161      141      112      95       79

           -7  2
    E /( ×10  V · s )  7.9    7.5      6.6      5.1      4.3      3.2      2.4      1.8      1.4

            -6
     W /( ×10  s )   19       21       26       31       36       40       44       49       54
                                                     问题, 提出了一种基于激光测距的探头自动对正算
                                                     法。验证结果表明, 该对正算法的平均误差最大不
                                                     超过 6° , 且获得的超声回波信号质量较好, 完全满
                                                     足曲面工件超声检测的要求。

                                                     参考文献:

                                                      [ 1 ]   敬人可, 李建增, 周海林 . 超声无损检测技术的研究进
                                                           展[ J ] . 国外电子检测技术, 2012 , 31 ( 7 ): 28-30 , 34.
                                                      [ 2 ]   禹岳, 李立鸿, 钟敏, 等 . 挤压棒材的机器人超声无损
         图 5  声束入射角与能量特征值的关系曲线                             检测系统[ J ] . 无损检测, 2021 , 43 ( 7 ): 74-78.
   系近似可以表示为                                           [ 3 ]   徐春广, 张 翰 明, 郭 灿 志, 等 . 机 械 手 无 损 检 测 技 术
                 E =- 0.46α+7.74              ( 9 )        [ J ] . 电子机械工程, 2017 , 33 ( 2 ): 1-12.
                                                      [ 4 ]   孙广开, 曲道明, 周正干 . 机器人辅助激光超声检测系
  5  曲面构件检测试验                                              统的设计与 实 现[ J ] . 压 电 与 声 光, 2017 , 39 ( 5 ): 780-
                                                          783.
      利用上文介绍的探头对正方法进行试验, 计算
                                                      [ 5 ]   徐春广, 马朋志, 肖定国, 等. 航空发动机叶片机械手无
   出每次试验中的能量特征值, 并代入到公式中计算
                                                           损检测技术[ J ] . 航空制造技术, 2019 , 62 ( 14 ): 42-48.
   出声束的实际入射角度, 得到的结果如表 2 所示。                          [ 6 ]   吴思源, 周晓军, 李凌, 等 . 基于超声测距的自 由 曲 面
     表 2  根据能量特征值计算出的实际入射角度                                数字化方法 研 究 [ J ] . 中 国 机 械 工 程, 2006 , 17 ( 22 ):

       试验序号        E /( ×10 -7  V · s )  对应α 值 /( ° )     2374-2378.
                             2
          1              6.4            2.91          [ 7 ]   刘方芳 . 基于机械 手 的 叶 片 扫 查 超 声 检 测 技 术 [ D ] .
          2              5.6            4.65               北京: 北京理工大学, 2016.
                                                      [ 8 ]   刘希玲, 吕铎, 李雄兵, 等 . 基于超声检测模型 的 镁 合
          3              6.1            3.57
                                                           金弹壳自动检测 方 法 [ J ] . 湖 南 大 学 学 报 ( 自 然 科 学
          4              6.2            3.35
          5              5.0            5.96               版), 2015 , 42 ( 10 ): 54-58.
                                                      [ 9 ]   杨辰龙, 周晓军 . 复杂曲面工件的超声无损检测系统
          6              6.7            2.26
          7              6.0            3.78               研制[ J ] . 中国机械工程, 2005 , 16 ( 18 ): 1622-1625.
                                                     [ 10 ]   李信良 . 超声检测机械手运动控制及仿真[ D ] . 北京:
  6  结语                                                    北京理工大学, 2015.
                                                     [ 11 ]   徐春广, 王洪博, 肖定国 . 大型曲面复合材料超声检测
      针对机器人自动化超声检测过程中探头的对正                                 技术[ J ] . 纤维复合材料, 2013 , 30 ( 3 ): 33-38.


                                                                                                       
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   [ 5 ]   刘婧, 徐卫疆, 胡文祥 . 三层介质超声谐振模式随材料                   伤成像方法[ J ] . 无损检测, 2021 , 43 ( 4 ): 46-50.
        和界面粘接性能变化的演变规律[ J ] . 物理学报, 2016 ,           [ 7 ]   袁培龙, 周绍骑, 李学新, 等 .Lamb 波频散特性和波结
       65 ( 7 ): 211-222.                                 构特性的有限元仿真[ J ] . 兵器装备工程学报, 2017 , 38
   [ 6 ]   韩伟, 冯侃, 骆英 . 基于 超 声 Lamb 波 的 双 曲 线 定 位 损       ( 3 ): 137-142.





                                                                                                9
                                                                                               4
                                                                             2022 年 第 44 卷 第 7 期
                                                                                      无损检测
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