一种碳纤维增强复合材料无损检测系统技术方案

本发明专利技术涉及碳纤维增强复合材料生产技术领域，用于解决现有的碳纤维增强复合材料无损检测技术检测结果精确度不高，表现出一定的局限性的问题，具体涉及一种碳纤维增强复合材料无损检测系统；该系统包括材料状态检测模块、处理器、材料状态分析模块、检测调节模块以及材料转移模块；该系统通过将碳纤维增强复合材料进行划分，分别对每一块区域进行检测，进行分别判断，提高了检测的结果精确性；该系统利用检测调节模块控制超声波探测点进行移动，只对碳纤维增强复合材料中出现最大区域测电值的检测区进行超声波检测，进一步筛选出预选材料中的不合格材料，从而保证了最终碳纤维增强复合材料合格材料均为合格材料。复合材料合格材料均为合格材料。复合材料合格材料均为合格材料。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维增强复合材料无损检测系统


[0001]本专利技术涉及碳纤维增强复合材料检测
，具体涉及一种碳纤维增强复合材料无损检测系统。

技术介绍

[0002]碳纤维增强复合材料是以碳纤维作为增强材料，树脂作为基体，经过缠绕、模压或拉挤等成型工艺制成的复合材料，具备质轻、高强高模、抗疲劳、耐腐蚀、易加工成型等特点，被广泛应用于航空航天、轨道交通、能源工业等领域，已成为世界各国发展的关键材料。然而，由于制造工艺、工作环境和载荷冲击等诸多不确定因素的影响，材料的表面或内部会产生多种类型的缺陷或损伤，例如孔隙、贫富胶、外物夹杂、基体裂纹、纤维断裂和脱粘分层等。这直接影响了碳纤维增强复合材料的性能指标，威胁着其结构件的可靠性与安全性，甚至可能导致灾难性的后果，因此，需要对碳纤维增强复合材料进行检测。
[0003]基于常规无损检测技术，国内外学者对碳纤维增强复合材料缺陷的检测方法开展了广泛研究，但是，由于碳纤维增强复合材料具有不导磁、电导率低且各向异性、表面附着绝缘层等特性，常规技术都表现出一定的局限性，因此，如何改善现有的碳纤维增强复合材料无损检测技术检测结果精确度不高，表现出一定的局限性是本专利技术的关键，因此，亟需一种碳纤维增强复合材料无损检测系统来解决以上问题。

技术实现思路

[0004]为了克服上述的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种碳纤维增强复合材料无损检测系统：通过利用材料状态检测模块根据每次检测的碳纤维增强复合材料的厚度重新获得历史数据中存在的精确的电势值作为标准电势值，之后将碳纤维增强复合材料同形状等面积依次划分为若干个检测区域，判断区域电势与标准电势值的波动差，以及材料温度影响，分别进行分析得出区域测电值，之后利用处理器对区域测电值进行比对分析，利用检测调节模块控制超声波探测点进行移动，只对碳纤维增强复合材料中出现最大区域测电值的检测区进行检测，之后通过超声波检测能够判断是否出现反射波以及反射波峰值大小，根据反射波峰值大小以及最大区域测电值获得分析值，并将分析值进行比对分析，解决了现有的碳纤维增强复合材料无损检测技术检测结果精确度不高，表现出一定的局限性的问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种碳纤维增强复合材料无损检测系统，包括处理器、材料状态分析模块、检测调节模块以及材料转移模块；
[0007]处理器，用于根据料厚值获取标准电势值，并将标准电势值发送至材料状态检测模块，还用于根据区域测电值将碳纤维增强复合材料分为合格材料和不合格材料，将合格材料和不合格材料发送至材料转移模块，具体过程如下：
[0008]步骤一：根据接收到的料厚值Di获取历史数据中所有料厚值Di所对应的电势值E，
筛选出现最多次数电势值E并将其标记为标准电势值Eb，并将标准电势值Eb发送至材料状态检测模块；
[0009]步骤二：将材料状态检测模块反馈的若干个区域测电值CDj依次与预设测电值CDy进行比对，其中预设测电值CDy包括一级预设测电值CDy1和二级预设测电值CDy2；
[0010]若存在区域测电值CDj≥一级预设测电值CDy1，则将该区域测电值CDj所对应的碳纤维增强复合材料i标记为不合格材料，并将不合格材料发送至材料转移模块，材料转移模块控制机械手将不合格材料转移至不合格区域；
[0011]步骤三：计算所有区域测电值CDj的平均值，并将其标记为测电平均值CDp，并将测电平均值CDp与二级预设测电值CDy2进行比对；
[0012]若测电平均值CDp≥二级预设测电值CDy2，则将该测电平均值CDp所对应的碳纤维增强复合材料i标记为不合格材料，并将不合格材料发送至材料转移模块，材料转移模块控制机械手将不合格材料转移至不合格区域；
[0013]步骤四：筛选测电平均值CDp＜二级预设测电值CDy2所对应碳纤维增强复合材料i，并将其标记为预选材料；
[0014]步骤五：将预选材料的最大区域测电值CDj以及所对应的检测区ij发送至材料状态分析模块，将检测区ij发送至检测调节模块；
[0015]步骤六：接收到分析值FX将其与预设分析阈值FXy进行比较：
[0016]若分析值FX＞预设分析阈值FXy，则将分析值FX所对应的碳纤维增强复合材料i标记为不合格材料，并将不合格材料发送至材料转移模块，材料转移模块控制机械手将不合格材料转移至不合格区域；
[0017]若分析值FX≤预设分析阈值FXy，则将分析值FX所对应的碳纤维增强复合材料i标记为合格材料，并将合格材料发送至材料转移模块，材料转移模块控制机械手将合格材料转移至合格区域；
[0018]检测调节模块，包含超声波探伤仪和用于移动超声波探伤仪位置的机械臂，用于根据接收到的检测区调节超声波探伤仪的位置并进行超声波探测，并将得到的反射波峰值发送至材料状态分析模块；
[0019]材料状态分析模块，用于根据接收到的测电值CDj与反射波峰值FZ获取分析值FX，并将分析值FX发送至处理器。
[0020]作为本专利技术进一步的方案：还包括材料状态检测模块，用于采集碳纤维增强复合材料的料厚值，并将料厚值发送至处理器，还用于根据接收处理器反馈的标准电势值获取区域测电值，并将区域测电值发送至处理器，具体过程如下：
[0021]步骤一：依次采集传送带上的碳纤维增强复合材料i的厚度，其中，i＝1、
……
、n，n为自然数，并将其标记为料厚值Di，并将料厚值Di发送至处理器；
[0022]步骤二：接收处理器反馈的标准电势值Eb后将碳纤维增强复合材料i同形状等面积依次划分为若干个检测区域，并依次标记为检测区ij，其中，j＝1、
……
、n，n为自然数；
[0023]步骤三：将碳纤维增强复合材料i连接电源通电，依次采集每个检测区ij的电势和温度，并将其分别标记为区域电势Ej和区域温度Wj；
[0024]步骤四：将区域电势Ej和区域温度Wj代入公式步骤四：将区域电势Ej和区域温度Wj代入公式得
到区域测电值CDj，其中q1、q2为预设权重系数，其中q1取1.359，q2取0.256，并将区域测电值CDj发送至处理器。
[0025]作为本专利技术进一步的方案：还包括材料转移模块，材料转移模块包含用于转移碳纤维增强复合材料的机械手，用于控制机械手将合格材料转移至合格区域，将不合格材料转移至不合格区域。
[0026]作为本专利技术进一步的方案：所述检测调节模块的具体工作过程如下：
[0027]根据接收到的检测区ij控制机械臂运作，将超声波探伤仪移动至检测区ij的正上方，超声波探伤仪释放超声波对预选材料的检测区ij进行探测，并获取检测区ij的反射波峰值FZj，若无反射波则将反射波峰值FZj标记为0，将反射波峰值FZj发送至材料状态分析模块。
[0028]作为本专利技术进一步的方案：所述材料状态分析模块的具体工作过程如下：
[0029]将接收到的最大区域测电值CDj与反射波峰值FZ代入公式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维增强复合材料无损检测系统，其特征在于，包括处理器、材料状态分析模块、检测调节模块以及材料转移模块；处理器，用于根据料厚值获取标准电势值，并将标准电势值发送至材料状态检测模块，还用于根据区域测电值将碳纤维增强复合材料分为合格材料和不合格材料，将合格材料和不合格材料发送至材料转移模块，具体过程如下：步骤一：根据接收到的料厚值获取历史数据中所有料厚值所对应的电势值，筛选出现最多次数电势值并将其标记为标准电势值，并将标准电势值发送至材料状态检测模块；步骤二：将材料状态检测模块反馈的若干个区域测电值依次与预设测电值进行比对，其中预设测电值包括一级预设测电值和二级预设测电值；若存在区域测电值≥一级预设测电值，则将该区域测电值所对应的碳纤维增强复合材料i标记为不合格材料，并将不合格材料发送至材料转移模块；步骤三：计算所有区域测电值的平均值，并将其标记为测电平均值，并将测电平均值与二级预设测电值进行比对；若测电平均值≥二级预设测电值，则将该测电平均值所对应的碳纤维增强复合材料标记为不合格材料，并将不合格材料发送至材料转移模块；步骤四：筛选测电平均值＜二级预设测电值所对应碳纤维增强复合材料，并将其标记为预选材料；步骤五：将预选材料的最大区域测电值以及所对应的检测区发送至材料状态分析模块，将检测区发送至检测调节模块；步骤六：接收到分析值将其与预设分析阈值进行比较：若分析值＞预设分析阈值，则将分析值所对应的碳纤维增强复合材料标记为不合格材料，并将不合格材料发送至材料转移模块；若分析值≤预设分析阈值，则将分析值所对应的碳纤维增强复合材料标记为合格材料，并将合格材料发送至材料转移模块；检测调节模块，包含超声波探伤仪和用于移动超声波探伤仪位置的机械臂，用于根据接收到的检测区调节超声波探伤仪的位置并进行超声波探测，并将得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐小龙，王海伟，梁庆宝，骆彬，张开富，任玉菲，刘海波，邹华维，邱宝伟，衡正光，
申请(专利权)人：南通托马斯机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：