1 外場在位檢測(cè)的便攜式超聲C掃描系統(tǒng)
IUCS-II型便攜式智能超聲C掃描儀由中國飛機(jī)強(qiáng)度研究所研制,是國內(nèi)研制的唯一可用于外場飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)檢測(cè)的設(shè)備。該設(shè)備基于超聲脈沖反射法,一代產(chǎn)品以CTS-23A超聲探傷儀為平臺(tái)研制開發(fā),外加定位系統(tǒng)、專用數(shù)據(jù)采集和處理軟件筆記本電腦等部分組成。外接真空吸盤裝置,可檢測(cè)立面、頂面等狀態(tài)的復(fù)合材料。超聲探頭采用自主研發(fā)的聚焦水囊探頭,具有很高的檢測(cè)分辨率,可以定位損傷所處的層;且無需噴水耦合,可用于平面、曲面及裝配后結(jié)構(gòu)件的檢測(cè)。拉線式大位移傳感器掃描定位系統(tǒng)可在800mm/s的探頭運(yùn)動(dòng)速度下實(shí)現(xiàn)缺陷的精確定位。針對(duì)不同的材料和結(jié)構(gòu)形式,可按需要進(jìn)行回波距離方式和回波幅度方式成像,檢測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)按照與實(shí)際尺寸1∶1的顯示比例顯示輸出。正研發(fā)中的二代升級(jí)產(chǎn)品,基于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和數(shù)字超聲卡的平臺(tái),實(shí)現(xiàn)數(shù)字超聲儀和計(jì)算機(jī)的高度集成,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)字化,縮小產(chǎn)品體積,更便于外場使用。
系統(tǒng)緊湊小巧,能精確定位損傷的水平面位置、大小及埋深,適用于在復(fù)雜環(huán)境下工作??蓹z測(cè)復(fù)合材料加筋板結(jié)構(gòu)的分層、脫膠、疏松、氣孔及蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的貧膠、富膠、弱粘接等缺陷。主要應(yīng)用于碳纖維和玻璃纖維的層板、加筋板結(jié)構(gòu)及蜂窩結(jié)構(gòu)的在位檢測(cè)。
2 X射線非膠片成像技術(shù)
X射線非膠片成像技術(shù)是近年來無損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展最快的專業(yè)之一,超小型、電池供電的X射線機(jī)、射線計(jì)算機(jī)照相(Computer Radiography,CR)成像技術(shù)、數(shù)字式輻射成像技術(shù)(Digital Radiation,DR)等逐漸由實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用。用可以反復(fù)使用的CR成像板(IP板)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的膠片,用CR掃描儀可快捷獲取到結(jié)構(gòu)內(nèi)部信息的數(shù)字影像,省去了暗室處理的過程、時(shí)間和費(fèi)用;由于IP板具有高靈敏度,因而只需要很少的曝光時(shí)間提高了檢測(cè)效率。系統(tǒng)由射線機(jī)、IP板、PCS掃描設(shè)備和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成。DR成像系統(tǒng)是一種可以在外場應(yīng)用的X射線實(shí)時(shí)成像系統(tǒng),被美國軍方應(yīng)用于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)無損檢測(cè),尤其是蜂窩結(jié)構(gòu)的進(jìn)水檢測(cè)。它可以直接在計(jì)算機(jī)上成像,沒有中間環(huán)節(jié)。而且系統(tǒng)組成簡單輕巧,靈敏度高,曝光時(shí)間短,檢測(cè)效率高,適合外場作業(yè)。電池供電的脈沖式射線機(jī)是射線照相技術(shù)發(fā)展的另一個(gè)新產(chǎn)品,重量只有12lb,約5.5kg的脈沖式的輻射X射線,輻射總量不大(可滿足CR和DR成像所需),但穿透力卻足夠強(qiáng)(270kV),是外場無損檢測(cè)X射線數(shù)字成像檢測(cè)的好搭檔。
3 紅外熱成像技術(shù)
紅外熱成像是利用熱像儀以熱圖的方式非接觸地測(cè)定被檢工件表面的溫度分布及等溫線輪廓的技術(shù)??捎跈z測(cè)層板結(jié)構(gòu)中存在的分層、沖擊損傷、脫粘和夾芯結(jié)構(gòu)中的板芯脫粘、進(jìn)水等缺陷。由于其非接觸、成片快速檢測(cè)、可應(yīng)用于外場和原位檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn),近年來受到廣泛關(guān)注。
根據(jù)熱激勵(lì)方式的不同,分為脈沖加熱法、調(diào)制加熱法和超聲波激勵(lì)加熱法。其中,美國紅外熱波檢測(cè)(TWI)公司的脈沖閃光紅外熱成像檢測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)被美國軍方等應(yīng)用于飛機(jī)的檢測(cè),主要檢測(cè)蜂窩結(jié)構(gòu)的進(jìn)水、脫粘和層板結(jié)構(gòu)的沖擊損傷和分層類損傷。
紅外熱成像檢測(cè)技術(shù)也被空中客車公司作為其A300系列飛機(jī)的檢測(cè)方法之一,它的熱激勵(lì)不僅包括恒溫箱、紅外燈、熱空氣槍、電弧燈等熱激發(fā)方式,還包括冷空氣槍、低溫流體、冰箱等冷卻方式。檢測(cè)的損傷類型有層板的分層、脫膠和夾雜,夾芯結(jié)構(gòu)的脫膠和液體滲入,金屬膠接件的脫膠和腐蝕等。