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全自動超聲C掃描系統(tǒng)在航空復(fù)合材料檢測中的應(yīng)用

作者：時間：2013-04-07 來源：網(wǎng)絡(luò)

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隨著波音787，空客A380和A350等一批復(fù)合材料增強(qiáng)的航空客機(jī)投入生產(chǎn)，復(fù)合材料的無損檢測（NDT）技術(shù)在飛機(jī)制造和維護(hù)中，顯得更為重要了。

對于航空器復(fù)合材料構(gòu)件來說，用一般的機(jī)械和物理試驗方法檢測其微觀破壞和內(nèi)部缺陷，檢測后往往會影響構(gòu)件的繼續(xù)使用，因此必須采用無損檢測方法。超聲波檢測，尤其是超聲C掃描檢測，由于具有顯示直觀、檢測速度快等優(yōu)點(diǎn)，已成為航空器復(fù)合材料構(gòu)件普遍采用的檢測技術(shù)。隨著復(fù)合材料形狀日趨復(fù)雜，尤其在航空復(fù)合材料領(lǐng)域，在大多數(shù)情況下需要進(jìn)行單曲面，甚至是多曲面的檢測，這就對超聲掃描系統(tǒng)提出了更高的要求。

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三軸符合材料檢測系統(tǒng)

英國超聲波科學(xué)有限公司（USL）自1987年成立以來，已經(jīng)為全球100多家客戶提供了超過180套的超聲掃描系統(tǒng)，并形成了許多自己獨(dú)有的技術(shù)，例如，建立了擁有17軸的、用于高速復(fù)雜曲面跟蹤的超聲C掃描系統(tǒng)。值得注意的是，我們所定義的“復(fù)雜曲面”是指在X-Y和X-Z平面上都有明顯的曲率，這樣的零件檢測用少于10軸的掃描系統(tǒng)是無法檢測的。

USL全自動超聲C掃描系統(tǒng)

1 系統(tǒng)概述

英國超聲波科學(xué)有限公司（USL）提供的高速、復(fù)雜曲面跟蹤系統(tǒng)具有高自動化、高強(qiáng)度，高機(jī)械精度等特點(diǎn)，再配以USL公司自行設(shè)計制造的，基于PC機(jī)的超聲發(fā)射接收裝置及數(shù)據(jù)采集處理板卡，可實(shí)現(xiàn)對復(fù)合材料快速有效的檢測。

該掃描系統(tǒng)用于平板檢測時可采用簡單的X-Y軸系統(tǒng)，而在檢測復(fù)雜外形零件，尤其是航空復(fù)合材料零件時，可采用最多17軸檢測系統(tǒng)。立式和臥式門床結(jié)構(gòu)，掃描速率高達(dá)1m/s。采用直流電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，配有齒條-小齒輪，滾珠絲杠或皮帶傳動。高品質(zhì)的線性軸承，在惡劣條件下仍具備較長的使用壽命。精密光學(xué)編碼器可適用于長軸線型測量，具有較高的分辨率和可重復(fù)性。

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機(jī)架移動系統(tǒng)

該系統(tǒng)基于計算機(jī)的檢測系統(tǒng)，將超聲波數(shù)據(jù)采集和運(yùn)動控制完美地結(jié)合在一起，大功率脈沖發(fā)生器可達(dá)到最佳的透射效果，獨(dú)特的遠(yuǎn)程脈沖前置放大器能提供較高的信噪比，對數(shù)接收器具有較寬的動態(tài)范圍（瞬時可達(dá)70dB，總計大于100dB）。數(shù)據(jù)采集部分由A/D轉(zhuǎn)換器和DSP(數(shù)字信號處理)板組成，可實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)采集和處理能力。每個通道最多8個閘門，同時對超聲波傳輸?shù)姆?、時間和相位進(jìn)行跟蹤。超聲頻率范圍為0.2～25MHz。在一次掃描中，可以同時采集對數(shù)模式的穿透傳輸數(shù)據(jù)和線性模式的脈沖回波數(shù)據(jù)。這意味著以前需要兩次掃描完成的工作現(xiàn)在可以合并為一次，從而大大提高了檢測效率。 透射電鏡相關(guān)文章:透射電鏡原理

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