The invention discloses an eddy current detection system for wrinkle defects of carbon fiber reinforced composite materials, which includes: eddy current probe, excitation coil, receiving coil, rotating mechanism, numerical control displacement platform, computer, high frequency function signal generator, signal amplifier, amplitude and phase detector, amplitude collector and phase collector. In the invention, the plane where the receiving coil is located is coplanar with the central axis of the excitation coil, so that the output of the eddy current probe is only affected by the distribution of the eddy current field, and is not affected by the excitation electromagnetic field. The invention can not only detect the presence of defects by the amplitude gain of eddy current signal, but also judge the type of wrinkle defects by the change of phase difference. In particular, the designed eddy current probe is particularly sensitive to the wrinkle defects in carbon fiber reinforced composites, but not to the damage defects such as impact and fracture.
【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维增强复合材料褶皱缺陷的涡流检测系统
本专利技术涉及一种用于检测碳纤维增强复合材料缺陷的检测系统,尤其涉及一种针对碳纤维增强复合材料褶皱缺陷的涡流检测系统,属于复合材料的电磁无损检测领域。
技术介绍
碳纤维增强复合材料具有高强度,高耐疲劳性和极低重量等综合优势,已成为航空航天,船舶和汽车结构等领域的重要候选材料。由于碳纤维增强复合材料是层合结构,所以在制造过程中容易出现分层、褶皱等质量问题而导致材料性能失效。目前,根据该类材料的不同特性,已有多种无损检测技术得到应用。由于碳纤维增强复合材料是以碳纤维作为增强体的复合材料,具有导电性,所以可以通过涡流检测技术进行无损检测。。中国专利CN104914158B公开了一种用于碳纤维复合材料损伤检测的高频电磁涡流检测系统,包括上位机、位移平台、涡流探头、模拟信号处理单元和数字信号处理单元。该专利技术在高频10MHz,可以对碳纤维复合材料的损伤进行实时检测。中国专利CN104897775B公开的一种碳纤维树脂基复合材料中频涡流检测系统,包括信号发生模块、涡流传感单 ...
【技术保护点】
1.一种碳纤维增强复合材料褶皱缺陷的涡流检测系统,其特征在于,其包括:涡流探头、旋转机构(2)、数控位移平台(3)、计算机(4)、高频函数信号发生器(5)、信号放大器(6)、幅度相位检测器(7)、幅度采集器(8)、相位采集器(9),其中,/n所述的涡流探头(1)安装旋转机构(2)上,能实现涡流探头(1)在水平面内360º转动;/n所述的旋转机构(2)安装在数控位移平台(3)的滑块上,使涡流探头(1)与待测碳纤维增强复合材料表面之间产生相对位置移动;/n所述的数控位移平台(3)通过控制总线与计算机(4)连接,计算机(4)能通过向数控位移平台(3)发送运动控制信号来控制涡流探头 ...
【技术特征摘要】
1.一种碳纤维增强复合材料褶皱缺陷的涡流检测系统,其特征在于,其包括:涡流探头、旋转机构(2)、数控位移平台(3)、计算机(4)、高频函数信号发生器(5)、信号放大器(6)、幅度相位检测器(7)、幅度采集器(8)、相位采集器(9),其中,
所述的涡流探头(1)安装旋转机构(2)上,能实现涡流探头(1)在水平面内360º转动;
所述的旋转机构(2)安装在数控位移平台(3)的滑块上,使涡流探头(1)与待测碳纤维增强复合材料表面之间产生相对位置移动;
所述的数控位移平台(3)通过控制总线与计算机(4)连接,计算机(4)能通过向数控位移平台(3)发送运动控制信号来控制涡流探头(1)的运动轨迹;
所述的高频函数信号发生器(5)产生的激励信号分两路输出:一路输出接入涡流探头(1),激励涡流探头(1)在待测碳纤维增强复合材料内形成涡流;另一路输出接入幅度相位转换器,作为幅度相位的提取的基准信号;
所述的信号放大器(6)的输入端与涡流探头(1)的输出端连接,用于对涡流探头(1)输出的微弱涡流信号进行放大;放大后的涡流信号接入幅度相位转换器(7)的输入端;
所述的幅度相位转换器(7)将放大后的涡流信号与基准信号进行对比,转换得到上述两信号的幅度增益G和相位差θ;
所述的幅度采集器(8)的输入端与幅度相位转换器(7)相连,将幅度增益G转换为数字信号并通过总线上传给计算机;
所述的相位采集器(9)的输入端与幅度相位转换器(7)相连,将相位差θ转换为数字信号并通过总线上传给计算机;
所述的幅度采集器(8)或相位采集器(9)为独立的采集器或是多路采集器中的某个独立通道。
2.如权利要求1所述的一种碳纤维增强复合材料褶皱缺陷的涡流检测系统,其特征在于,
所述的涡流探头(1)由激励线圈(11)和接收线圈(12)组成;
所述的激励线圈(11...
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