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一种光纤涡流超声复合无损检测仪器及检测方法技术

技术编号:42688961 阅读:28 留言:0更新日期:2024-09-10 12:37
本发明专利技术公开一种光纤涡流超声复合无损检测仪器及检测方法,涉及无损检测技术领域,包括机架、XY二维运动模块、Z向线性运动模块、旋转驱动模块和光纤涡流与超声无损检测模块,光纤涡流与超声无损检测模块通过旋转驱动模块与Z向线性运动模块连接,光纤涡流与超声无损检测模块包括安装基板、超声无损检测机构和光纤涡流检测机构,旋转驱动模块用于驱动安装基板旋转以实现光纤涡流与超声无损检测模块在XZ平面内测试位置的切换。该检测仪器及检测方法解决了输出参量单一、固有提离效应、安装倾角影响以及复杂几何形貌适配性差,且难以实现加工表面及其内部损伤缺陷、残余应力精准测试的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无损检测,特别是涉及一种光纤涡流超声复合无损检测仪器及检测方法


技术介绍

1、发展航空航天、国防军工和汽车制造是国家战略与社会民生的重要保证,先进复合材料是突破上述领域发展的瓶颈之一,也是国际前沿热点。为确保材料及其制品使役过程中的稳定性、耐久性和可靠性,研究面向先进复合材料加工表面原位力学损伤检测仪器与技术,具有极为重要的科学价值和现实意义。

2、传感器技术的发展和检测控制理论的提高,使得面向加工表面原位力学损伤检测技术得以迅猛发展,在理论、方法和应用上得到不断丰富,逐渐形成了完善的标准体系,成为前沿新材料(碳纤维增强聚合物复合材料、陶瓷基复合材料、增材制造金属材料等)、先进基础材料(如钛合金、铝合金、镁合金、高性能钢等)、关键战略材料(如钛合金、高温合金等)力学行为演化规律与微区损伤失效机理的主流技术手段。

3、相较于拉伸/压缩、扫描探针显微成像、x射线衍射等破坏性力学损伤检测技术,诸如涡流检测、超声检测等无损检测技术具有高速、易于在线集成等优点,引起研究学者的广泛关注。

4、然而,现有面向先进复合材本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光纤涡流超声复合无损检测仪器,其特征在于,包括机架、XY二维运动模块、Z向线性运动模块、旋转驱动模块和光纤涡流与超声无损检测模块,所述XY二维运动模块设置于所述机架的下部并用于驱动被测工件沿X方向和Y方向运动,所述Z向线性运动模块设置于所述机架的上部并位于所述XY二维运动模块的上方,所述光纤涡流与超声无损检测模块通过所述旋转驱动模块与所述Z向线性运动模块连接,所述光纤涡流与超声无损检测模块包括安装基板、超声无损检测机构和光纤涡流检测机构,所述旋转驱动模块用于驱动所述安装基板旋转以实现所述光纤涡流与超声无损检测模块在XZ平面内测试位置的切换,所述超声无损检测机构包括对称设置于所述安...

【技术特征摘要】

1.一种光纤涡流超声复合无损检测仪器,其特征在于,包括机架、xy二维运动模块、z向线性运动模块、旋转驱动模块和光纤涡流与超声无损检测模块,所述xy二维运动模块设置于所述机架的下部并用于驱动被测工件沿x方向和y方向运动,所述z向线性运动模块设置于所述机架的上部并位于所述xy二维运动模块的上方,所述光纤涡流与超声无损检测模块通过所述旋转驱动模块与所述z向线性运动模块连接,所述光纤涡流与超声无损检测模块包括安装基板、超声无损检测机构和光纤涡流检测机构,所述旋转驱动模块用于驱动所述安装基板旋转以实现所述光纤涡流与超声无损检测模块在xz平面内测试位置的切换,所述超声无损检测机构包括对称设置于所述安装基板两侧的超声信号发射端和超声信号接收端,所述超声信号发射端和所述超声信号接收端由上至下相向倾斜设置,所述光纤涡流检测机构包括设置于所述安装基板中部的z向位移平台、第一连接板、倾角调节平台、第二连接板、柔性铰链、压电促动器、预紧螺钉、安装板和光纤涡流检测单元,所述z向位移平台、所述第一连接板、所述倾角调节平台、所述第二连接板和所述柔性铰链依次连接,所述压电促动器设置于所述柔性铰链的凹槽中,所述预紧螺钉安装于所述柔性铰链上并用于调节所述压电促动器的预紧力,所述安装板设置于所述柔性铰链的底部,所述光纤涡流检测单元包括外壳、光纤位移传感器和阵列式涡流探头,所述外壳设置于所述安装板的下部,所述光纤位移传感器和所述阵列式涡流探头均设置于所述外壳中且同轴安装,所述超声信号发射端、所述超声信号接收端和所述光纤涡流检测单元的中心轴线能够相交于所述被测工件的表面。

2.根据权利要求1所述的光纤涡流超声复合无损检测仪器,其特征在于,所述旋转驱动模块包括连接机构、旋转驱动部件、齿轮、导向机构、弧形导轨和弧形齿圈,所述连接机构一端与所述z向线性运动模块连接,另一端安装有所述旋转驱动部件,所述旋转驱动部件用于驱动所述齿轮转动,所述导向机构设置于所述连接机构的前侧,所述导向机构用于对所述弧形导轨的运动进行导向,所述弧形齿圈设置于所述弧形导轨的前侧并与所述齿轮相啮合,所述安装基板设置于所述弧形齿圈的前侧。

3.根据权利要求2所述的光纤涡流超声复合无损检测仪器,其特征在于,所述连接机构包括工字型安装架和第三连接板,所述工字型安装架的两端分别与所述z向线性运动模块和所述第三连接板连接,所述旋转驱动部件设置于所述第三连接板的后侧,且所述旋转驱动部件的动力输出端穿过所述第三连接板伸至前侧并固定套设有所述齿轮,所述导向机构设置于所述第三连接板的前侧。

4.根据权利要求3所述的光纤涡流超声复合无损检测仪器,其特征在于,所述导向机构包括上导向组件和下导向组件,所述上导向组件包括多个沿圆...

【专利技术属性】
技术研发人员:王赵鑫刘战强王兵郭年程赵忠毓
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:

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