复杂截面环件超声阵列探头柔性自动化检测方法及装置制造方法及图纸

技术编号:43090589 阅读:29 留言:0更新日期:2024-10-26 09:38
本发明专利技术公开了一种复杂截面环件超声阵列探头柔性自动化检测方法,包括:将待测复杂截面环件划分为平面待测区域、凹面待测区域和凸面待测区域;根据待测区域的曲面类型和待测深度范围,分别设计四种不同类型的曲面阵列相控阵探头;根据复杂截面环件待测深度范围和扫查覆盖范围,分别设计凸阵、凹阵和线阵探头的检测工艺参数;规划不同类型探头的扫查路径,在不同检测区域柔性切换不同类型曲面阵列相控阵探头,并使相控阵探头晶片声束在不同曲面垂直入射;采用完全水浸超声相控阵检测方法,依次完成待测复杂环件全区域全流程自动化检测,同时采集检测信号。本发明专利技术可实现复杂截面环件多类型阵列探头柔性自动化检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于超声波无损检测,具体涉及一种复杂截面环件多类型超声相控阵探头柔性自动化检测方法及装置,适用于截面形状复杂的环件内部缺陷超声检测。


技术介绍

1、复杂截面环件是高端装备常用关键零部件,如航空发动机机匣环件、火箭贮箱环、风电机组环件、核电主泵密封环等,此类环件截面形状复杂,通常由平面和不同曲率的凸圆弧面、凹圆弧面组成。复杂截面环件工作环境恶劣,多应用于重载、冲击、高温高压、辐射和腐蚀等极端严酷工况,而且复杂截面环件服役周期长,在役期间难以更换,这对于环件内部缺陷超声检测提出了极高的要求。常规超声探头声束角固定,在检测环件复杂曲面结构时声束入射角发生倾斜,造成声束畸变和散射严重,存在缺陷反射回波信号弱、噪声干扰严重、检测盲区大等问题。超声相控阵柔性阵列探头接触式贴合曲面零件检测,容易造成探头磨损,难以实现超声自动化检测。线性阵列相控阵超声探头通过设置曲面聚焦法则,可实现声束在曲面结构内部聚焦,但是对于曲率较大的曲面结构,聚焦效果较差,声束散射依然严重,并且数据后处理复杂。凹阵、凸阵等相控阵探头利用晶片沿圆弧线阵列分布,从物理结构上使各晶片发射声束与本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复杂截面环件超声阵列探头柔性自动化检测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的复杂截面环件超声阵列探头柔性自动化检测方法,其特征在于,该方法还包括步骤(6):在检测过程中,通过超声相控阵软件设置缺陷判废曲线,对缺陷出现位置进行记录和报警,并同步储存所有检测结果。

3.根据权利要求1所述的复杂截面环件超声阵列探头柔性自动化检测方法,其特征在于,根据待测复杂环件的壁厚选择探头中心频率和晶片尺寸,若壁厚l≥100mm,则选择频率为5MHz和晶片宽度0.5mm的中低频探头,若壁厚l<50mm,则选择10MHz和晶片宽度0.25mm的选择小尺寸晶片的...

【技术特征摘要】

1.一种复杂截面环件超声阵列探头柔性自动化检测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的复杂截面环件超声阵列探头柔性自动化检测方法,其特征在于,该方法还包括步骤(6):在检测过程中,通过超声相控阵软件设置缺陷判废曲线,对缺陷出现位置进行记录和报警,并同步储存所有检测结果。

3.根据权利要求1所述的复杂截面环件超声阵列探头柔性自动化检测方法,其特征在于,根据待测复杂环件的壁厚选择探头中心频率和晶片尺寸,若壁厚l≥100mm,则选择频率为5mhz和晶片宽度0.5mm的中低频探头,若壁厚l<50mm,则选择10mhz和晶片宽度0.25mm的选择小尺寸晶片的高频探头。

4.根据权利要求1所述的复杂截面环件超声阵列探头柔性自动化检测方法,其特征在于,根据凹面待测区域圆弧半径r1选择凸阵探头圆弧半径r2,凸阵探头需满足条件r2<r1;凹面待测区域与凸阵探头之间的水层厚度为h1=r1-r2,若凹面待测区域的深度范围为d1,则水层高度满足条件凸阵探头圆弧半径满足条件:c1为水中的声速,c2为零件中的声速。

5.根据权利要求1所述的复杂截面环件超声阵列探头柔性自动化检测方法,其特征在于,根据凸面待测区域圆弧半径r1选择凹阵探头圆弧半径r2,凹阵探头满足条件r2>r1;凹面待测区域与凹阵探头之间的水层厚度为h2=r2-r1,若凸面待测区域的深度范围为d2,则水层高度满足条件凹阵探头圆弧半径满足条件:c...

【专利技术属性】
技术研发人员:华林关山月汪小凯王范伟黄安迪
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:

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