[实用新型]一种用于复合材料R区的超声相控阵检测装置

说明书

技术领域

本实用新型主要属于无损检测技术领域，具体涉及一种用于复合材料R区的超声相控阵检测装置。

背景技术

复合材料翼梁和壁板长桁处普遍存在R区，由于R区受形状和空间尺寸的限制，存在圆弧区域曲率半径小，不利于超声探头耦合，不能保证入射声束与圆弧区域的检测表面垂直，声束不能覆盖整个圆弧区域等问题，从而会影响检测的灵敏度和缺陷检出率等。

现有复合材料R区的无损检测主要采用常规超声检测技术和超声相控阵检测技术，由于超声相控阵可实现一次多角度扫查等，可保证检测的均匀性和可靠性，超声相控阵检测技术被认为是检测复合材料R区的最佳方案，现有超声相控阵检测技术分为平面相控阵探头和弧面相控阵探头，通过更换楔块实现对一定尺寸范围的拐角检测，大多采用水浸式检测保证探头的良好耦合。

复合材料R区的超声相控阵检测技术，现有的探头夹具装置，需水浸式或通过定制特定形状的楔块实现耦合，对于大型结构件，或在外场试验时，水浸式检测较难实施，而对于定制楔块的方式，不同曲率的R区结构件无法共用，当结构件R区曲率制造完成后与设计方案有一定偏差时，原有定制的楔块也将无法耦合。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供一种用于复合材料R区的超声相控阵检测装置，以满足外场试验条件下或大型结构件不同曲率R区的超声检测，提高超声相控阵检测装的适用性。所述检测装置无需水浸式耦合，不受限于外场试验条件限制，可适用于不同曲率R区的超声检测，避免结构件因制造加工出现偏差而无法超声检测的情况。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种用于复合材料R区的超声相控阵检测装置，所述检测装置包括水囊耦合模块和支撑模块；所述水囊耦合模块包括水囊和探头，所述水囊的水囊腔内盛有液体，所述探头的面向工件的一侧被所述水囊的水囊套包裹；所述探头与不同曲率工件的R区通过所述水囊耦合；所述探头与用于稳定支撑所述探头的所述支撑模块连接。

进一步地，所述支撑模块包括用于使所述探头与工件之间的距离固定的支撑杆、用于调节所述支撑杆相对于所述支架的角度的角度调节器和支架；

所述角度调节器与所述支撑杆通过螺纹连接；所述支架与所述角度调节器连接，在所述支架上设置一用于容纳所述角度调节器的凹槽；

所述支架通过所述角度调节器与所述支撑杆连接。

进一步地，所述支架为十字形支架，按照顺时针方向依次包括第一支架杆、第二支架杆、第三支架杆和第四支架杆，所述支撑杆包括横向支撑杆和纵向支撑杆，所述角度调节器包括横向角度调节器和纵向角度调节器。

进一步地，所述第一支架杆通过所述横向角度调节器与所述横向支撑杆连接，第二支架杆通过所述纵向角度调节器与所述纵向支撑杆连接，所述横向支撑杆和所述纵向支撑杆分别垂直于工件R区的两端。

进一步地，所述水囊耦合模块还包括用于夹持所述探头的探头夹具，所述探头通过所述探头夹具与所述支架连接；所述探头夹具通过连接螺钉与所述第三支架杆及所述第四支架杆连接。

进一步地，所述探头的外壳上设置凹槽，所述探头夹具通过所述凹槽与所述探头连接，所述水囊套的上端口边缘嵌入探头外壳的所述凹槽内，在凹槽内设置密封圈，所述水囊与所述探头密封连接。

进一步地，所述水囊腔内盛有的液体为水或者油液；所述水囊的水囊套为硅橡胶套，厚度为0.1mm-0.5mm。

进一步地，所述检测装置还包括一编码器，所述编码器过连接柱与所述纵向支撑杆连接。

进一步地，所述支撑杆底端有一滑轮，为橡胶轮。

进一步地，所述探头采用超声相控阵探头，为弧形相控阵阵列，各阵元按照圆弧方式排列。

本实用新型的有益技术效果：

（1）本实用新型所述检测装置保证了相控阵探头与不同曲率工件R区的良好耦合，且不需更换楔块，满足了外场试验条件下或大型结构件不同曲率R区的超声检测，提高了超声相控阵检测装的适用性。

（2）本实用新型提出一种可根据R区角度变化而调节的支撑杆，保证了当角度变化时支撑杆仍垂直于R区表面两端，从而保障了水囊耦合模块的稳定性。

附图说明

图1本实用新型所述检测装置（工件R区角度为90°时）结构示意图；

图2本实用新型所述检测装置（工件R区角度为钝角时）结构示意图；