空气耦合超声检测玄武岩纤维层合板

简介:

   玄武岩纤维具有重量轻、耐高温、耐低温、耐酸、耐碱、耐盐、高强度、高模量、抗辐射、电绝缘、阻燃、绝热、吸音等优异性能,广泛应用于多个领域,包括海洋工程、轻量化制造、航天器材、武器装备、防弹服、防火服等等。然而玄武岩纤维制成的复合材料层压板同样无法避免冲击损伤这种危害性缺陷,有效检测冲击损伤是迫切需求。

   冲击损伤常伴随表面形变产生凹坑或组织膨出,常规接触式超声耦合不良,检测效果较差。因此选择非接触式空气耦合超声(Air-coupled Ultrasonic, ACU)技术来进行检测。我司的相控阵空气耦合超声检测系统SONOAIR优点如下:

● 无需液体耦合剂
● 多通道配置允许执行高速扫查
● 相控阵空耦检测技术
● 高灵敏度压电复合材料探头
● 智能数据处后处理,检测结果清晰

● 软硬件及扫查机构皆可根据客户需求定制

 

图1:SONOAIR系统

 

SONOAIR系统的信号测量和评价原理图如下:

 

 

图2:SONOAIR系统信号测量和评价原理

 

此外,SONOAIR:

●广泛应用于各种常规超声难以检测的高衰减材料:如泡沫、蜂窝夹心、CFRP、GFRP

●支持单侧检测模式

图3:单侧一发一收检测模式

 

与RD射线检测的对比效果如下:

图4:SONOAIR与射线检测结果对比

   射线检测图像中有清晰的机加工缺陷,但未见脱粘缺陷;相控阵空耦超声采用400KHz的探头,可见机加工缺陷和φ2mm的FBH,并且可见脱粘缺陷,信噪比高。

 

工件介绍:

   工件为客户委托检测的复材板,材质为玄武岩纤维层合板,尺寸长宽深为150mm/100mm/3mm。工件经不同落锤冲击(15J/20J/25J,各两块,编号为15J-1、15J-2、20J-1、20J-2、25J-1、25J-2),共6块,如下图所示:

图5:工件实际图

 

采用双侧一发一收直接穿透式进行检测

图6:双侧直接穿透式

 

检测结果如下:

图7:检测结果C扫图

 

总结:

   图7是所有工件检测后得到的C扫图,从图中可以看到以冲击点为中心向周边扩散状缺陷。利用软件内自带测量功能得到缺陷在X/Y轴长度和缺陷面积,如下表所示。可以看出,SONOAIR空气耦合超声检测系统能有效检出玄武岩纤维层合板中的冲击损伤缺陷,同时测量缺陷大小及面积,是复合材料冲击损伤无损检测的有效手段。

 

 

   欢迎有意向需要或有类似任务的单位洽谈联系嘉盛智检,我司将根据您的具体任务来进行检测的适用性评估,并为您提供优质的解决方案及技术支持,期待与您的合作。

 

 

 

 

 

2024年7月18日 14:34
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