一种圆柱壳内壁涂层界面缺陷的超声检测扫描成像装置及其应用方法制造方法及图纸

本发明专利技术一种圆柱壳内壁涂层界面缺陷的超声检测扫描成像装置及其应用方法，采用两台步进电机分别驱动圆柱壳零件旋转和超声换能器作平移，达到内壁涂层界面结合情况的完全成像。在扫描过程中低频泵波不断对圆柱壳零件加振，加振的目的是使涂层界面微小裂纹不断张开闭合，产生非线性效应；同时，高频超声换能器不断发射/接收超声信号，接收到的超声波在低频泵波的影响下发生非线性超声现象，通过提取非线性超声特征参量来检出涂层界面微小缺陷的形状和位置。本装置具备检测速度快、试验数据准确、设备操作简单，实用性强的优点，因此具有广阔的应用前景。

Ultrasonic testing scanning imaging device for coating interface defect of cylindrical shell and its application method

Ultrasonic scanning imaging device of the invention is a cylindrical shell wall coating interface defects and its application method, using two stepper motors respectively drive cylindrical shell parts and rotary ultrasonic transducer for imaging to combine translation, completely inside coating interface. In the process of scanning frequency pump waves continuously on the cylindrical shell parts with vibration, vibration of the purpose is to make the coating interface crack continue to open and close to produce nonlinear effect; at the same time, the high frequency ultrasonic transducer continuously transmit / receive ultrasonic signal, the received ultrasonic nonlinear phenomenon in ultrasonic wave under the influence of low frequency pump, to detect the shape the position and interface of coating micro defect by extracting the characteristic parameters of nonlinear ultrasonic. The device has the advantages of fast detection speed, accurate test data, simple equipment operation, and strong practicability, so it has broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种圆柱壳内壁涂层界面缺陷的超声检测扫描成像装置及其应用方法
本专利技术属无损检测领域，涉及的是一种圆柱壳内壁涂层界面缺陷的超声检测扫描成像装置及其应用方法。
技术介绍
内壁涂层广泛应用于圆柱壳重要构件中，例如，电厂发电锅炉“四管”、汽车发动机缸体内壁、航空发动机热端部隔热层（热障涂层）等重要部件。由于这些关键零部件长期处于高温、磨损、冲刷、热震等工况下运行，常常导致涂层脱落、磨损严重、氧化腐蚀等现象。过早的零部件失效带来安全隐患，造成巨大的人员伤害和经济损失。所以掌握内壁涂层界面质量对关键部件安全性就显得尤为重要。涂层界面质量评价一直是相关行业关注的重点。目前的检测方法主要包括两种，有损检测和无损检测。有损检测方法有拉伸试验、扫描电镜和x射线衍射分析等，这些对涂层界面质量的测试方法复杂，检测周期较长。而且对涂层材料进行破坏才能测定。无损检测方法是在不损坏被检对象的使用性能的前提下进行某些性能的测试的，测量精度高，检测迅速，成本较低，在材料表面改性层质量评价中有极大的应用潜力。其中，超声波无损检测是目前被广泛应用于涂层质量的检测与评价方法之一，但仅局限于涂层物理性能的测试，对于界面缺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆柱壳内壁涂层界面缺陷的超声检测扫描成像装置，包括机械传动部件、驱动部件、检测部件、电气控制部件，其特征在于：所述机械传动部件由滚珠丝杠（19）、直线导轨（21）、平移支架（17）、立柱（18）、横杆（20）、位置调节杆（16）、换能器固定架（4）、安装槽（14）、夹紧螺栓（15）、推力轴承（10）、夹紧手轮（13）、锥形夹紧轮一（2）、锥形夹紧轮二（3）、轴承一（7）、轴承二（8）、轴承座一（9）、轴承座二（12）、中间轴（25）、轴间联接器（26）、尾端轴（27）、轴承三（29）、轴承四（28）组成，所述驱动部件由旋转步进电机（6）、平移步进电机（22）、步进皮带一（5）组成，所述检测...

【技术特征摘要】
1.一种圆柱壳内壁涂层界面缺陷的超声检测扫描成像装置，包括机械传动部件、驱动部件、检测部件、电气控制部件，其特征在于：所述机械传动部件由滚珠丝杠（19）、直线导轨（21）、平移支架（17）、立柱（18）、横杆（20）、位置调节杆（16）、换能器固定架（4）、安装槽（14）、夹紧螺栓（15）、推力轴承（10）、夹紧手轮（13）、锥形夹紧轮一（2）、锥形夹紧轮二（3）、轴承一（7）、轴承二（8）、轴承座一（9）、轴承座二（12）、中间轴（25）、轴间联接器（26）、尾端轴（27）、轴承三（29）、轴承四（28）组成，所述驱动部件由旋转步进电机（6）、平移步进电机（22）、步进皮带一（5）组成，所述检测部件由低频加振换能器（11）、被测圆柱壳零件（1）、高频超声换能器（23）、信号线（24）组成；所述电气控制部件由上位机、串行通讯模块、驱动控制模块、发射接收卡组成；所述被测圆柱壳零件（1）左端设置有锥形夹紧轮一（2），右端设置有锥形夹紧轮二（3），顶部设置有设置在换能器固定架（4）里的高频超声换能器（23）；所述锥形夹紧轮一（2）尾端通过步进皮带一（5）连接有旋转步进电机（6），中部外侧设置有轴承一（7）、轴承二（8），所述轴承一（7）、轴承二（8）上设置有轴承座一（9）；所述锥形夹紧轮二（3）尾部连接有推力轴承（10），所述推力轴承（10）尾部连接有低频加振换能器（11），所述低频加振换能器（11）尾部与中间轴（25）的一端相连，所述的中间轴（25）的另一端与轴间联接器（26）的一端相连，所述轴间联接器（26）的另一端与尾端轴（27）的一端相连，所述尾端轴（27）的另一端与夹紧手轮（13）相连，所述中间轴（25）、轴间联接器（26）和尾端轴（27）中部外侧设置有轴承三（29）、轴承四（28），所述轴承三（29）和轴承四（28）上设置有轴承座二（12）；所述换能器固定架（4）下端设置有安装槽（14）和夹紧螺栓（15），上端设置有位置调节杆（16），所述位置调节杆（16）活动固定在平移支架（17）一端，所述平移支架（17...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴国，吴文林，吴南星，王金宇，
申请(专利权)人：景德镇陶瓷大学，
类型：发明
国别省市：江西,36