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原文传递变截面发动机喷管超声波检测探头及检测方法

专利名称：	变截面发动机喷管超声波检测探头及检测方法
摘要：	本发明公开了一种变截面发动机喷管超声波检测探头，它包括纵波直探头，所述纵波直探头的通信端面设置有半球形橡胶帽，半球形橡胶帽的底端面与纵波直探头的通信端面固定连接，半球形橡胶帽内填充有耦合介质。本发明以干耦合方式，利用超声波纵波穿透制品，以接收到的穿透波信号的幅值对制品粘接质量进行分析评定，从而确保检测结果评价满足制品粘接质量控制需求。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	湖北三江航天江北机械工程有限公司
发明人：	马永刚;周娥;王晓勇
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-22T00:00:00+0800
申请号：	CN201910648528.2
公开号：	CN110361449A
代理机构：	武汉开元知识产权代理有限公司
代理人：	胡镇西;李满
分类号：	G01N29/04(2006.01);G;G01;G01N;G01N29
申请人地址：	432000 湖北省孝感市北京路特6号
主权项：	1.一种变截面发动机喷管超声波检测探头，其特征在于：它包括纵波直探头(1)，所述纵波直探头(1)的通信端面设置有半球形橡胶帽(2)，半球形橡胶帽(2)的底端面与纵波直探头(1)的通信端面固定连接，半球形橡胶帽(2)内填充有耦合介质(3)。 2.根据权利要求1所述的变截面发动机喷管超声波检测探头，其特征在于：所述半球形橡胶帽(2)的直径范围为14～20mm。 3.根据权利要求1所述的变截面发动机喷管超声波检测探头，其特征在于：所述耦合介质(3)为水。 4.根据权利要求1所述的变截面发动机喷管超声波检测探头，其特征在于：所述变截面发动机喷管超声波检测探头(6)发射或接收的超声纵波频率为0.5～2MHz。 5.根据权利要求1所述的变截面发动机喷管超声波检测探头，其特征在于：所述变截面发动机喷管超声波检测探头(6)有两个，一个变截面发动机喷管超声波检测探头(6)作为超声波发射探头，另一个变截面发动机喷管超声波检测探头(6)作为超声波接收探头。 6.一种利用权利要求1所述探头的变截面发动机喷管超声波检测方法，其特征在于，它包括如下步骤：步骤1：制作变截面发动机喷管对比试块(4)，在对比试块(4)的非金属层与金属层粘接面放置聚四氟乙烯人工缺陷(5)模拟脱粘缺陷；步骤2：检测前先采用超声波发射探头和超声波接收探头进行检测灵敏度校准，校准时将超声波发射探头和超声波接收探头分别垂直置于对比试块(4)上下表面无人工缺陷部位，并保证两个超声波发射探头和超声波接收探头的声束同轴对齐，通过超声检测仪采集得到当前超声波发射探头和超声波接收探头所在位置的穿透波幅值，将超声波发射探头和超声波接收探头在无聚四氟乙烯人工缺陷(5)部位同步移动，选取不少于6个点测试穿透波幅值，找到最高的穿透波幅值和最低的穿透波幅值，将超声检测仪中最低的穿透波幅值调整到超声检测仪穿透波幅值显示屏满刻度的80％，完成超声检测仪起始灵敏度校准，然后将超声波发射探头和超声波接收探头分别置于对比试块(4)的聚四氟乙烯人工缺陷(5)部位两侧，通过超声检测仪得到超声波发射探头和超声波接收探头所在位置的穿透波幅值，如果此时穿透波幅值在超声检测仪穿透波幅值显示屏满刻度的20％及以下或无穿透波时，则说明起始灵敏度校准有效；否则，需重新校准灵敏度；步骤3：采用检测灵敏度校准后的超声检测仪以及对应的超声波发射探头和超声波接收探头，使用干耦合脉冲纵波穿透法对变截面发动机喷管进行检测；检测时，超声波发射探头和超声波接收探头分别垂直置于变截面发动机喷管中异型面粘接制品(7)待检部位内外表面，且声束对中，在异型面粘接制品(7)待检部位中同步移动超声波发射探头和超声波接收探头进行扫查；步骤4：在上述扫查过程中，当超声检测仪显示的穿透波幅值为超声检测仪穿透波幅值显示屏满刻度的20％以上时确定被检异型面粘接制品(7)的此对应检测区域粘接良好；当超声检测仪显示的穿透波幅值为超声检测仪穿透波幅值显示屏满刻度的20％及以下时确定被检异型面粘接制品(7)的此对应检测区域存在脱粘；步骤5：以存在脱粘的检测区域为中心，向四周各个方向同步平移超声波发射探头和超声波接收探头，当超声波检测仪显示的穿透波幅值上升至超声波检测仪穿透波幅值显示屏满刻度的20％时，确定被检异型面粘接制品(7)的此处对应检测区域为脱粘区与粘接完好区的边界位置。 7.根据权利要求6所述的变截面发动机喷管超声波检测方法，其特征在于：所述人工缺陷模拟脱粘缺陷为圆形脱粘缺陷区域。 8.根据权利要求7所述的变截面发动机喷管超声波检测方法，其特征在于：所述圆形脱粘缺陷区域有三处，直径分别为15mm、20mm和30mm；所述步骤2中，将超声波发射探头和超声波接收探头分别置于三个人工缺陷位置，用于确认三种尺寸人工缺陷对应的穿透波幅度，同时确认此尺寸的人工缺陷是否可以有效检出。 9.根据权利要求6或7所述的变截面发动机喷管超声波检测方法，其特征在于：所述无聚四氟乙烯人工缺陷(5)用于模拟非金属层间与金属层间脱粘缺陷。 10.根据权利要求6所述的变截面发动机喷管超声波检测方法，其特征在于：所述步骤5中脱粘区与粘接完好区的边界位置确定脱粘缺陷面积，对比脱粘缺陷面积小于超声波接收探头面积的情况，以超声波接收探头的面积作为脱粘缺陷面积。
所属类别：	发明专利