针对复合材料筒体结构的激光超声可视化检测设备制造技术

提供一种针对复合材料筒体结构的激光超声可视化检测设备，由机械运动机构和激光超声可视化检测平台两部分组成；机械运动机构包括平板推车(1)、C型环支架(2)、步进电机(5)；激光超声可视化检测平台包括电气柜(3)、运动控制卡(4)、激光扫描单元(6)、信号处理单元(7)、超声波信号传感器(8)、计算机(9)和显示器(10)；被检测的复合材料筒体结构(11)置于C型环支架(2)的大致中央位置，筒壁面对C型环支架(2)，便于检测。检测不需要液体耦合剂，消除了传统的超声检测中由于液体耦合介质的使用带来的对超声波信号的影响，对结构表面、环境产生的污染和破坏以及操作上的不便；对于不同大小的筒体结构可以采用不同的激光扫描速度，从而保证检测效率，大大缩短检测时间。

【技术实现步骤摘要】
针对复合材料筒体结构的激光超声可视化检测设备
本技术属于无损检测
，具体涉及一种针对筒体复合材料结构的激光超声可视化检测设备。
技术介绍
碳纤维复合材料具有比强度和比模量高、耐疲劳性能好、破损安全性高、耐腐蚀及可设计性强等特点，在石油、化工、汽车、航空航天及军工方面都得到广泛应用，但复合材料结构在使用过程中，受外界条件和自身材料因素的影响，会出现分层、夹杂、冲击损伤等缺陷。运用于航空领域的大型复合材料筒体结构，由于其体积巨大、重量较重，难以对其进行移动，且结构表面为曲面，利用传统的检测设备难以对其实现高效的检测。在无损检测领域，如机械臂式检测设备，对大型的复合材料筒体结构进行缺陷检测存在着检测盲区、检测效果不理想、检测效率低以及检测结果识别率差等问题。激光超声可视化检测技术就是将激光超声检测技术与可视化技术结合，采用激光扫描被测材料表面激励超声波信号，通过对接收信号进行可视化处理来实现超声波传播过程可视化，进而实现可视化检测。激光超声技术就是利用高能激光脉冲，瞬时作用在被检测材料表面，通过材料的热弹效应，引起材料作用部位的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对复合材料筒体结构的激光超声可视化检测设备，由机械运动机构和激光超声可视化检测平台两部分组成；其特征在于，机械运动机构包括平板推车(1)、C型环支架(2)、步进电机(5)；激光超声可视化检测平台包括电气柜(3)、运动控制卡(4)、激光扫描单元(6)、信号处理单元(7)、超声波信号传感器(8)、计算机(9)和显示器(10)；被检测的复合材料筒体结构(11)置于C型环支架(2)的大致中央位置，筒壁面对C型环支架(2)，便于检测；其中/n平板推车(1)上装有电气柜(3)，电气柜(3)内部放置有运动控制卡(4)、信号处理单元(7)和计算机(9)，且电气柜(3)能够给运动控制卡(4)、信号处理...

【技术特征摘要】
1.一种针对复合材料筒体结构的激光超声可视化检测设备，由机械运动机构和激光超声可视化检测平台两部分组成；其特征在于，机械运动机构包括平板推车(1)、C型环支架(2)、步进电机(5)；激光超声可视化检测平台包括电气柜(3)、运动控制卡(4)、激光扫描单元(6)、信号处理单元(7)、超声波信号传感器(8)、计算机(9)和显示器(10)；被检测的复合材料筒体结构(11)置于C型环支架(2)的大致中央位置，筒壁面对C型环支架(2)，便于检测；其中
平板推车(1)上装有电气柜(3)，电气柜(3)内部放置有运动控制卡(4)、信号处理单元(7)和计算机(9)，且电气柜(3)能够给运动控制卡(4)、信号处理单元(7)和计算机(9)供电；
C型环支架(2)，为具有缺口的圆环，C型环支架(2)的横截面为“口”字型，内部镂空，在该“口字型”截面的上表面，即C型环支架(2)的内环外表面的左侧开凿有一环形条状缝隙，“口字型”截面的两侧面和下表面均保持完整，C型环支架(2)的内环外表面右侧焊接有环形齿条(2.1)，环形齿条(2.1)的圆周角度与C型环支架(2)的圆周角度一致；C型环支架(2)的内环外表面左侧的所述环形条状缝隙，其圆周角度略小于C型环支架(2)的圆周角度；在C型环支架(2)上放置与环形齿条(2.1)配合的外啮合直齿轮(2.2)，在外啮合直齿轮(2.2)的基圆圆心处安装有轴承(2.3)；步进电机(5)在连接板(2.5)的左边，连接轴(2.4)为步进电机(5)转轴向右的延伸，且连接轴(2.4)插入连接板(2.5)并继续向右延伸，直至与轴承(2.3)配合，连接轴(2.4)与轴承(2.3)之间为过盈连接，连接轴(2.4)与连接板(2.5)和直齿轮(2.2)方向均为垂直，因此连接板(2.5)和直齿轮(2.2)相互平行，能够实现连接轴(2.4)在连接板(2.5)中的转动且不带动连接板(2.5)的转动；在连接板(2.5)靠近下部处打孔，孔内插入双定滑轮(2.6)的共用中心轴，该中心轴的左右两侧分别安装的双定滑轮(2.6)可夹住连接板(2.5)，并能够实现双定滑轮(2.6)绕共用中心轴的同时、同向转动；连接板(2.5)的下部，也就是安装双定滑轮(2.6)的部分，置于C型环支架(2)的条状缝隙内，双定滑轮(2.6)直径大小使其能够在条状缝隙的“口”字型截面内滚动；为防止激光扫描单元(6)与直齿轮(2.2)接触，固定板(2.7)底部通过支撑柱(2.8)与固定块(2.9)焊接，固定块(2.9)通过第一固定装置固定在连接板(2.5)上，位于步进电机(5)的同侧后方；之后通过第二固定装置将激光扫描单元(6)固定在固定板(2.7)上；如上所述，步进电机(5)通过连接轴(2.4)带动外啮合直齿轮(2.2)的旋转，从而外啮合直齿轮(2.2)与C型环支架(2)上环形齿条(2.1)啮合，外啮合直齿轮(2.2)沿着环形齿条(2.1)的安装方向运动，由此带动位于连接板(2.5)下部的双定滑轮(2.6)沿着条状缝隙的两侧进行滚动，从而带动连接板(2.5)在条状缝隙中沿着该缝隙运动，进而实现固定在连接板...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，夏瑞聪，胡雨浓，刘秋寒，周洪斌，胡秋平，刘嘉，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61