空气耦合技术在航空复合材料检测中的应用课件.ppt

1、空气耦合技术在航空复合空气耦合技术在航空复合材料检测中的应用材料检测中的应用目录目录应用案例设备参数总结1243 3原理介绍5问题讨论原理介绍原理介绍传统的超声波检测方法能够提供详细的材料质量和特性信息；但是不能用于多孔渗水材料、对水或其他耦合剂敏感的材料、禁止接触的工件等检测；非接触式空气超声无疑是这类复杂应用的最佳解决方案。原理介绍原理介绍与普通水耦合系统相比，普通超声波探头在空气耦合条件下信号幅值要低约140dB；原因：超声波频率在空气中的固有衰减；空气和检测工件之间的固有声阻抗匹配。换能器材料与空气声阻抗的严重不匹配，也使得空气耦合超声换能器的效率低、频带窄、周期数多；结果：普通超声探

2、头在空气中无法达到一般超声检测系统的灵敏度、信噪比和分辨率。原理介绍原理介绍Ultran获得了“在空气或者其它气体中高效传播的频率从50KHz到5MHz的压电探头”的国际专利。采用了特殊结构、材料和加工工艺等，其工作频率范围为50KHz-5MHz；相对于同样阻抗匹配的水浸探头,其声压只低16-30dB，使得空气耦合超声真正应用到实际检测中。原理介绍原理介绍自动XY扫描装置；通常使用穿透法；6应用领域应用领域复合材料无损检测评估；木材检测；食品检测；混凝土检测。7检测10mm厚PMMA内的横孔（横孔直径从0.5到6.3 mm不等）8应用案例应用案例-复合材料复合材料19 mm CFRP-GFRP

3、圆柱状复合材料检测9应用案例应用案例-复合材料复合材料覆层2mmCFRP、厚度为50 mm的 NOMEX蜂窝复合材料检测10应用案例应用案例-复合材料复合材料16 mm泡沫夹心复合材料检测11应用案例应用案例-复合材料复合材料25 mm泡沫夹心复合材料检测12应用案例应用案例-复合材料复合材料单层CFRP复合材料检测13应用案例应用案例-复合材料复合材料 多层CFRP复合材料检测 4mmCFRP复合材料检测14应用案例应用案例-复合材料复合材料-MATRIX1 纸蜂窝夹心复合材料检测15应用案例应用案例-复合材料复合材料-MATRIX2 泡沫夹心复合材料检测16应用案例应用案例-复合材料复合材

4、料-MATRIX3竹叶片复合材料检测17应用案例应用案例-复合材料复合材料-MATRIX4某复合材料检测18应用案例应用案例-复合材料复合材料-MATRIX5某蜂窝夹心复合材料检测某C-C刹车盘片检测19应用案例应用案例-复合材料复合材料-MATRIX6某C-C刹车盘片检测20应用案例应用案例-复合材料复合材料氧化铝耐火材料检测21应用案例应用案例-陶瓷材料陶瓷材料石英耐火材料检测22应用案例应用案例-陶瓷材料陶瓷材料耐火块检测23应用案例应用案例-陶瓷材料陶瓷材料绿色陶瓷砖检测24应用案例应用案例-陶瓷材料陶瓷材料应用案例应用案例-木材检测木材检测25100mm松木横纹纤维100mm松木竖纹

5、纤维应用案例应用案例-木材检测木材检测2619mm的橡木水分变化：当受潮时超声波会逐渐衰减osb 水分含量变化：超声随着受潮时间的增加而衰减增加应用案例应用案例-木材检测木材检测2715mm有较小缺陷的颗粒板13mm轻质泡沫夹芯板应用案例应用案例-食品检测食品检测28没仁奶油巧克力有仁设备参数设备参数-2nd Wave M510 成像系统成像系统发射部分参数发射部分参数接收部分参数接收部分参数激发类型：tone burst激发电压：-375V频率范围：50kHz到5MHz空占比：最大1%脉冲数量：1到16脉冲上升下降时间：15ns触发类型：内触发和外部触发增益：0dB到+84dB增益控制精度：

6、步进0.1dB频率范围：40kHz到10MHz输入阻抗：5 k输出阻抗：50 高通滤波：40kHz,80kHz,200kHz,400kHz和800kHz低通滤波:200kHz,800kHz,1MHz,2MHz,10MHz输出电平：3 V（峰峰值）设备参数设备参数-2nd Wave 500 运动机构运动机构机械机构参数两轴线性电机驱动XY行程：540mm x 500mm扫查区域：500mm x 250mm精度：0.0004英寸重复精度：0.0004英寸分辨率：0.0005英寸Z轴手动调节两轴机械控制器总结总结空气耦合技术与常规超声检测类似，其最大的区别是非接触式超声不需要接触待检测工件；空气耦合技术可以用于复合材料（碳纤维增强复合材料、碳纤维/玻璃纤维材料等）、陶瓷材料、混凝土、木材、橡胶、塑料以及其他材料检测。问题讨论问题讨论讨论讨论