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《梅花形內(nèi)孔構件超聲檢測系統(tǒng)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、儀器研制梅花形內(nèi)孔構件超聲檢測系統(tǒng)楊順民，楊錄，宋文愛（中北大學信息與通信工程學院，太原０３００５１）摘要：針對梅花形內(nèi)孔構件的復雜結構特征，采用爬波和縱波相結合的方法，通過多探頭融合模式，研制了梅花形內(nèi)孔構件超聲自動在線檢測系統(tǒng)，較好地完成了梅花形內(nèi)孔構件缺陷的定性、定量檢測。通過對人工平底孔（直徑０．８ｍｍ，深度３ｍｍ）和臺階處自然裂紋缺陷的檢測結果可以看出，軸向、垂直和周向探頭分別對自然裂紋及人工孔檢測效果良好，達到了系統(tǒng)設計的要求。關鍵詞：爬波；縱波；人工平底孔；自然裂紋中圖分類號：ＴＧ１１５．２８文獻標志碼
2、：Ａ文章編號：１０００６６５６（２０１２）１２００８９０３犜犺犲犝犾狋狉犪狊狅狀犻犮犜犲狊狋犻狀犵犛狔狊狋犲犿犳狅狉狋犺犲犆狅犿狆狅狀犲狀狋狅犳犆犻狀狇狌犲犳狅犻犾犅狅狉犲犢犃犖犌犛犺狌狀犕犻狀，犢犃犖犌犔狌，犛犗犖犌犠犲狀犃犻（ＴｈｅＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｔａｉｙｕａｎ０３００５１，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ａｍｅｔｈｏｄｃｏｍｂｉｎｉｎｇｃｒｅｅｐｗａｖｅａｎｄｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａ
3、ｌｗａｖｅｗａｓａｄｏｐｔｅｄｂｙｔｈｉｓｐａｐｅｒｆｏｒｔｈｅｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｃｉｎｑｕｅｆｏｉｌｂｏｒｅ．Ｔｈｅｕｌｔｒａｓｏｎｉｃａｕｔｏｍａｔｉｃｏｎｌｉｎｅｔｅｓｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｆｏｒｔｈｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｃｉｎｑｕｅｆｏｉｌｂｏｒｅｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ，ａｎｄｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｔｅｓｔｉｎｇｆｏｒｔｈｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｆｌａｗｏｆｃｉｎｑｕｅｆｏｉｌｂｏｒｅｗａｓａｃｃｏｍｐｌｉｓｈ
4、ｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｍａｌｇａｍａｔｉｖｅｍｏｄｅｏｆｍｕｌｔｉｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ．Ｔｈｅｔｅｓｔｗａｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｆｏｒｔｈｅａｒｔｉｆｉｃｉａｌｆｌａｔｂｏｒｅ（ｄｉａｍｅｔｅｒ０．８ｍｍ，ｄｅｐｔｈ３ｍｍ）ａｎｄｔｈｅｎａｔｕｒａｌｃｒａｃｋｌｏｃａｔｅｄａｔｔｈｅｓｔｅｐ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｂｅｔｔｅｒｔｅｓｔｉｎｇｅｆｆｅｃｔｃｏｕｌｄｂｅａｃｑｕｉｒｅｄｕｓｉｎｇａｘｉｓ，ｖｅｒｔｉｃａｌａｎｄｃｉｒｃｌｅｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ，ａｎｄｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｓｙ
5、ｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎｗａｓａｃｈｉｅｖｅｄ．犓犲狔狑狅狉犱狊：Ｃｒｅｅｐｗａｖｅ；Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｗａｖｅ；Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｆｌａｔｂｏｒｅ；Ｎａｔｕｒａｌｃｒａｃｋ向掃查時會反射超聲波形成干擾信號。③由內(nèi)圓１檢測對象弧槽在內(nèi)壁形成的棱臺在與小直徑棒材結合處形成梅花內(nèi)孔構件結構如圖１所示，左端是內(nèi)壁有的臺階也會反射超聲波形成干擾信號。④該構件６個圓弧槽的小直徑薄壁管，右端是小直徑棒材。采用沖壓方式加工成型，沖壓過程中在內(nèi)臺階處極該構件具有以下特點：①整體結構屬于小直徑構易形成缺陷，沖壓時在內(nèi)臺階處形成的自
6、然裂紋缺件，外徑為３２ｍｍ。②前端管壁結構復雜且薄，內(nèi)陷如圖２所示。壁存在由內(nèi)圓弧槽形成的棱角，該棱角在探頭做周自然缺陷圖１梅花內(nèi)孔構件結構收稿日期：２０１２０１１５作者簡介：楊順民（１９７８－），男，講師，碩士，主要研究方向為無圖２自然裂紋缺陷損檢測設備的研發(fā)和研制。２０１２年第３４卷第１２期８９楊順民等：梅花形內(nèi)孔構件超聲檢測系統(tǒng)棒表面及表面下的縱向缺陷。該探頭存在的問題：２檢測原理在工件旋轉過程中，內(nèi)棱角處會反射沿工件圓周傳在超聲檢測中回波的能量強弱與超聲波入射方播的超聲波形成棱角波。該干擾信號會影響構件在
7、向以及缺陷在材料中的位置有關，當超聲波垂直入薄壁管段縱向缺陷的識別。射到缺陷處時沿入射路徑返回的聲波能量最這樣周向和軸向兩個探頭發(fā)射的超聲波可以覆［１－３］強。當超聲波傾斜入射到缺陷上會有相當一部蓋待檢構件表面及表面下部分，而垂直探頭可以覆分能量被散射掉而不能返回探頭，造成回波幅值減蓋實心棒靠近中心的部分，三個探頭即可完全覆蓋小、靈敏度降低，有可能造成漏檢。因此，針對梅花檢測整個構件。形內(nèi)孔構件的復雜結構，在實際檢測中采用多個探３系統(tǒng)結構頭多模式相結合的方式，對材料內(nèi)可能存在的不同取向的缺陷進行檢測，從而保證對被檢測
8、工件實現(xiàn)檢測系統(tǒng)由機械系統(tǒng)與超聲信號處理系統(tǒng)兩個［４－６］完全掃描。該檢測系統(tǒng)設置三個探頭來覆蓋檢子系統(tǒng)組成，如圖４所示。系統(tǒng)可同時檢測兩個工測梅花內(nèi)孔構件，超聲檢測原理及探頭設置如圖３件，每個檢測通道以２ｋＨｚ重復頻率工作，單次檢所示。測時間３０ｓ，每分鐘檢測４件，工件旋轉速度軸向探頭垂直探頭周向探頭３００ｒ／ｍｉｎ，探頭盒步進速度８ｍｍ／ｓ
