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原文传递碳纤维缠绕壳体封头超声波检测探头及检测方法

专利名称：	碳纤维缠绕壳体封头超声波检测探头及检测方法
摘要：	本发明公开了一种碳纤维缠绕壳体封头超声波检测探头，它包括支撑框架、位于支撑框架中的圆柱形硅胶滚轮、位于圆柱形硅胶滚轮中的纵波直探头，所述纵波直探头的侧壁与支撑轴的一端固定连接，支撑轴的另一端穿出圆柱形硅胶滚轮的一端后与支撑框架一端固定连接，支撑轴与圆柱形硅胶滚轮之间设有轴承，支撑框架的另一端固定连接有连接轴的一端，连接轴的另一端通过轴承安装在圆柱形硅胶滚轮另一端的轴承安装沉孔中，圆柱形硅胶滚轮内填充耦合介质；圆柱形硅胶滚轮在被检面上滚动扫查时，纵波直探头的声束始终垂直于被检面。本发明具有检测覆盖面全，检测结果受制品截面形状影响小，可检出贴合的分层、脱粘缺陷，对产品无污染等优点。
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：	王晓勇;刘凯;周娥;马永刚;黄美霞
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-15T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-22T00:00:00+0800
申请号：	CN201910753222.3
公开号：	CN110487894A
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：	1.一种碳纤维缠绕壳体封头超声波检测探头，其特征在于：它包括支撑框架(4)、位于支撑框架(4)中的圆柱形硅胶滚轮(2)、位于圆柱形硅胶滚轮(2)中的纵波直探头(1)，所述纵波直探头(1)的侧壁与支撑轴(5)的一端固定连接，支撑轴(5)的另一端穿出圆柱形硅胶滚轮(2)的一端后与支撑框架(4)一端固定连接，支撑轴(5)与圆柱形硅胶滚轮(2)之间设有轴承，支撑框架(4)的另一端固定连接有连接轴(6)的一端，连接轴(6)的另一端通过轴承安装在圆柱形硅胶滚轮(2)另一端的轴承安装沉孔(7)中，所述圆柱形硅胶滚轮(2)内填充耦合介质(3)；所述圆柱形硅胶滚轮(2)在被检面上滚动扫查时，纵波直探头(1)的声束始终垂直于被检面。 2.根据权利要求1所述的碳纤维缠绕壳体封头超声波检测探头，其特征在于：支撑轴(5)与圆柱形硅胶滚轮(2)之间进行旋转密封。 3.根据权利要求1所述的碳纤维缠绕壳体封头超声波检测探头，其特征在于：所述耦合介质(3)为机油或水。 4.根据权利要求1所述的碳纤维缠绕壳体封头超声波检测探头，其特征在于：所述纵波直探头(1)发射和接收的纵波频率为100～500KHz。 5.一种利用权利要求1所述探头的碳纤维缠绕壳体封头超声波检测方法，其特征在于，它包括如下步骤：步骤1：制作与被检测碳纤维缠绕壳体封头材料、结构、工艺、型面、尺寸、表面状况相同的碳纤维缠绕壳体封头人工缺陷对比试样，在碳纤维缠绕壳体封头人工缺陷对比试样上预埋聚脱模布模拟分层、脱粘缺陷；步骤2：将两个碳纤维缠绕壳体封头超声波检测探头分别作为间接耦合式滚轮超声波发射探头和间接耦合式滚轮超声波接收探头，所述间接耦合式滚轮超声波发射探头和间接耦合式滚轮超声波接收探头分别垂直置于碳纤维缠绕壳体封头人工缺陷对比试样内外表面的正常无缺陷部位，并保证间接耦合式滚轮超声波发射探头和间接耦合式滚轮超声波接收探头的声束对正，调节超声波探伤仪的声程，使通过间接耦合式滚轮超声波接收探头接收的透射波信号处于超声波探伤仪中显示屏水平基线30％～70％的位置，此时，显示屏显示的是透射波的波高，调节超声波探伤仪中接收到的透射波的波高，使透射波波高达到超声波探伤仪显示屏满刻度的80％；再将间接耦合式滚轮超声波发射探头和间接耦合式滚轮超声波接收探头分别垂直置于碳纤维缠绕壳体封头人工缺陷对比试样模拟分层、脱粘缺陷部位的内外表面，并保证间接耦合式滚轮超声波发射探头和间接耦合式滚轮超声波接收探头的声束对正，得到此时超声波探伤仪接收的透射波波高，此透射波波高设置为分层、脱粘缺陷的阈值；步骤3：将间接耦合式滚轮超声波发射探头和间接耦合式滚轮超声波接收探头分别垂直置于被检测碳纤维缠绕壳体封头内外表面，并保证间接耦合式滚轮超声波发射探头和间接耦合式滚轮超声波接收探头的声束对正，采用间接耦合纵波透射法同步滚动间接耦合式滚轮超声波发射探头和间接耦合式滚轮超声波接收探头对碳纤维缠绕壳体封头部位进行检测；步骤4：在检测过程中当发现通过间接耦合式滚轮超声波接收探头接收到的透射波幅值小于或等于步骤2所述阈值时，则说明此处存在分层、脱粘缺陷；当间接耦合式滚轮超声波接收探头接收到的透射波幅值大于所述阈值且小于等于所述阈值与超声波探伤仪显示屏满刻度的1％之和时，则说明此处为分层、脱粘缺陷的边缘位置，对缺陷边缘进行标识。 6.根据权利要求5所述的碳纤维缠绕壳体封头超声波检测方法，其特征在于：所述步骤4中，测量缺陷部位相互垂直的最大长度和最大宽度，最大长度和最大宽度的乘积即为缺陷面积。 7.根据权利要求5所述的碳纤维缠绕壳体封头超声波检测方法，其特征在于：所述步骤4中，当此时接收到的透射波幅值大于所述阈值与超声波探伤仪显示屏满刻度的1％之和时说明此处为无分层、脱粘缺陷区域。 8.根据权利要求6所述的碳纤维缠绕壳体封头超声波检测方法，其特征在于：所述步骤4中，当缺陷面积小于纵波直探头(1)的晶片面积时，以纵波直探头(1)的晶片面积作为缺陷面积。
所属类别：	发明专利