一种机匣上特殊结构铆钉的多通道涡流检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无损检测领域，特别涉及了一种机匣上特殊结构铆钉的多通道涡流检测方法。
【背景技术】
[0002]机匣基体采用复合材料制作，基体外表面附件采用钛合金铆钉垫制钛合金板与基体铆接来进行固定，由于铆钉采用固定铆接方法，在镦粗过程中会使铆钉侧壁产生平行于载荷方向的微小应力裂纹，微小应力裂纹在使用过程中会逐步扩展进而对铆接结构的稳定度造成很大影响，对于此种微小应力裂纹可采用渗透检测和单通道涡流检测的方法，其中渗透检测工序为清洗、渗透、清洗、显像、检测，各项工序均影响最终的检测结果，由于某机匣铆接完毕后铆钉厚度只有1.5毫米，实际操作中很难将铆钉侧壁完全渗透，影响裂纹的检出，且机匣上此类铆钉数量达300多个，进行渗透检测难度和工作量都相当大，可操作性差；单通道涡流检测常采用Φ?πιπι左右的检测线圈垂直于检测面对检测面上裂纹进行检查，而机匣上铆钉检测面的曲率为Φ4.2mm，单通道涡流检测采用旋转360ο方式对Φ4.2mm铆钉侧壁进行检查时提离信号大，严重干扰裂纹信号的判断。因此要进行可操作性强、检测可靠性高、检测效率高的铆钉裂纹检查必须放弃渗透检测和单通道涡流检测的方法。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了实现通过专用的传感器装置采用多通道涡流检测方法对机匣铆钉裂纹进行检查具有可操作性强、检测可靠性高、检测效率高，特提供了一种机匣上特殊结构铆钉的多通道涡流检测方法。
[0004]本发明提供了一种机匣上特殊结构铆钉的多通道涡流检测方法，其特征在于:所述的机匣上特殊结构铆钉的多通道涡流检测方法，多通道涡流检测传感器装置套在铆钉上，传感器装置上四组线圈与铆钉侧壁的提离为0.1mm，将铆钉耦合在平衡电桥后，将传感器装置旋转90度，完成对铆钉的检测。
[0005]多通道传感器传感器装置应与铆钉耦合好后再对涡流检测电桥进行平衡，平衡后沿铆钉外壁切线进行旋转。多通道传感器传感器装置由传感器磁芯、传感器线圈、传感器外壳构成；所述传感器线圈分布于传感器外壳2的四分之一圆周处，传感器线圈轴线与铆钉外壁相垂直；所述传感器线圈采用差动结构，差动结构中的单线圈磁芯1为半圆柱体结构；所述传感器线圈由两个长度为5_的Φ0.9_半圆柱体磁芯1缠绕好铜线后对接成一个圆柱体后形成差动结构；所述传感器外壳2为圆环柱体，端面带有四个传感器线圈封装位置，用于放入传感器线圈。
[0006]涡流检测传感器线圈由于传感器线圈结构的不同会带来灵敏度的差异，按比较方式可分为绝对式结构和差动式结构。绝对式结构主要利用试件某一位置的绝对变化来进行检测，对试件表面粗糙度、曲率以及电导率的变化均能产生响应，易造成干扰信号。差动式结构是利用试件两个相邻位置的自身电磁差异的比较来进行检测，抑制由试件表面粗糙度、曲率以及电导率的缓慢变化引起的线圈阻抗变化，干扰信号小，故差动式结构检测性能上优于绝对式结构。
[0007]采用对比样件对差动式结构和绝对式结构进行了检测试验对比，差动式结构的信噪比高绝对式结构约1倍左右，故多通道传感器的线圈结构选为差动结构。
[0008]由于铆钉铆接所受应力的方向可知铆钉裂纹出现的位置位于侧壁，长度最多只有1.5_。由于铆钉厚度为1.5_，考虑到边缘效应的影响，传感器线圈差动结构的直径不能超过1.5mm,同时由于铆钉侧壁带有曲率，为了使差动式结构在侧壁切线方向上尺寸更小，采用半圆柱体磁芯2制作了检测线圈，半圆柱体直径为0.9mm，长度为5mm，用半圆柱体磁芯制作完检测线圈将两个检测线圈合并成一个圆柱体差动结构，这种结构可以使铆钉曲率对涡流检测的影响降到最小。
[0009]由于采用手动旋转扫查，旋转角度过大易带来提离信号，故采用四通道传感器装置对铆钉进行旋转扫查，将每通道传感器线圈3分布于传感器外壳2的四分之一圆周处，检测时只需旋转90度就可以完成对铆钉的扫查，避免了旋转角度过大带来的提离信号。
[0010]用四通道传感器装置对铆钉裂纹对比样件进行了检测试验，试验中线圈激励频率选择为500KHZ，电压为正旋交流，试验可发现四个位于1/4圆周处的人工缺陷，每个通道对应的涡流信号如图3所示，信噪比满足GJB2908-97 “涡流检验方法”中5.9.1条“人工缺陷信号与噪声信号比不小于3”的规定。
[0011]本发明的优点:
[0012]本发明所述的机匣上特殊结构铆钉的多通道涡流检测方法，与渗透检测和单通道涡流检测相比，渗透检测可操作性差、可靠性低、效率低，单通道涡流检测可靠性低，多通道祸流检测操作简单、可靠性尚、检测效率尚。
【附图说明】
[0013]下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明:
[0014]图1为传感器结构轴向示意图；
[0015]图2为传感器结构径向示意图；
[0016]图3为铆钉结构示意图；
[0017]图4为检测试验图。
【具体实施方式】
[0018]实施例1
[0019]本实施例提供了一种机匣上特殊结构铆钉的多通道涡流检测方法，其特征在于:所述的机匣上特殊结构铆钉的多通道涡流检测方法，多通道涡流检测传感器装置套在铆钉上，传感器装置上四组线圈与铆钉侧壁的提离为0.1mm，将铆钉耦合在平衡电桥后，将传感器装置旋转90度，完成对铆钉的检测。
[0020]多通道传感器传感器装置应与铆钉耦合好后再对涡流检测电桥进行平衡，平衡后沿铆钉外壁切线进行旋转。多通道传感器传感器装置由传感器磁芯、传感器线圈、传感器外壳构成；所述传感器线圈分布于传感器外壳2的四分之一圆周处，传感器线圈轴线与铆钉外壁相垂直；所述传感器线圈采用差动结构，差动结构中的单线圈磁芯1为半圆柱体结构；所述传感器线圈由两个长度为5_的Φ0.9_半圆柱体磁芯1缠绕好铜线后对接成一个圆柱体后形成差动结构；所述传感器外壳2为圆环柱体，端面带有四个传感器线圈封装位置，用于放入传感器线圈。
[0021]涡流检测传感器线圈由于传感器线圈结构的不同会带来灵敏度的差异，按比较方式可分为绝对式结构和差动式结构。绝对式结构主要利用试件某一位置的绝对变化来进行检测，对试件表面粗糙度、曲率以及电导率的变化均能产生响应，易造成干扰信号。差动式结构是利用试件两个相邻位置的自身电磁差异的比较来进行检测，抑制由试件表面粗糙度、曲率以及电导率的缓慢变化引起的线圈阻抗变化，干扰信号小，故差动式结构检测性能上优于绝对式结构。
[0022]采用对比样件对差动式结构和绝对式结构进行了检测试验对比，差动式结构的信噪比高绝对式结构约1倍左右，故多通道传感器的线圈结构选为差动结构。
[0023]由于铆钉铆接所受应力的方向可知铆钉裂纹出现的位置位于侧壁，长度最多只有
1.5_。由于铆钉厚度为1.5_，考虑到边缘效应的影响，传感器线圈差动结构的直径不能超过1.5mm,同时由于铆钉侧壁带有曲率，为了使差动式结构在侧壁切线方向上尺寸更小，采用半圆柱体磁芯2制作了检测线圈，半圆柱体直径为0.9mm，长度为5mm，用半圆柱体磁芯制作完检测线圈将两个检测线圈合并成一个圆柱体差动结构，这种结构可以使铆钉曲率对涡流检测的影响降到最小。
[0024]由于采用手动旋转扫查，旋转角度过大易带来提离信号，故采用四通道传感器装置对铆钉进行旋转扫查，将每通道传感器线圈3分布于传感器外壳2的四分之一圆周处，检测时只需旋转90度就可以完成对铆钉的扫查，避免了旋转角度过大带来的提离信号。
[0025]用四通道传感器装置对铆钉裂纹对比样件进行了检测试验，试验中线圈激励频率选择为500KHZ，电压为正旋交流，试验可发现四个位于1/4圆周处的人工缺陷，每个通道对应的涡流信号如图3所示，信噪比满足GJB2908-97 “涡流检验方法”中5.9.1条“人工缺陷信号与噪声信号比不小于3”的规定。
【主权项】
1.一种机匣上特殊结构铆钉的多通道涡流检测方法，其特征在于:所述的机匣上特殊结构铆钉的多通道涡流检测方法，多通道涡流检测传感器装置套在铆钉上，传感器装置上四组线圈与铆钉侧壁的提离为0.1_，将铆钉耦合在平衡电桥后，将传感器装置旋转90度，完成对铆钉的检测； 多通道传感器传感器装置应与铆钉耦合好后再对涡流检测电桥进行平衡，平衡后沿铆钉外壁切线进行旋转；多通道传感器传感器装置由传感器磁芯、传感器线圈、传感器外壳构成；所述传感器线圈分布于传感器外壳(2)的四分之一圆周处，传感器线圈轴线与铆钉外壁相垂直；所述传感器线圈采用差动结构，差动结构中的单线圈磁芯(1)为半圆柱体结构；所述传感器线圈由两个长度为5_的Φ0.9_半圆柱体磁芯(1)缠绕好铜线后对接成一个圆柱体后形成差动结构；所述传感器外壳(2)为圆环柱体，端面带有四个传感器线圈封装位置，用于放入传感器线圈。2.按照权利要求1所述的机匣上特殊结构铆钉的多通道涡流检测方法，其特征在于:涡流检测传感器线圈由于传感器线圈结构的不同会带来灵敏度的差异，按比较方式可分为绝对式结构和差动式结构；绝对式结构主要利用试件某一位置的绝对变化来进行检测，对试件表面粗糙度、曲率以及电导率的变化均能产生响应，易造成干扰信号； 采用对比样件对差动式结构和绝对式结构进行了检测试验对比，差动式结构的信噪比高于绝对式结构约1倍，多通道传感器的线圈结构选为差动结构； 由于采用手动旋转扫查，旋转角度过大易带来提离信号，故采用四通道传感器装置对铆钉进行旋转扫查，将每通道传感器线圈3分布于传感器外壳2的四分之一圆周处，检测时只需旋转90度就可以完成对铆钉的扫查，避免了旋转角度过大带来的提离信号。
【专利摘要】一种机匣上特殊结构铆钉的多通道涡流检测方法，传感器装置上四组线圈与铆钉侧壁的提离为0.1mm，将铆钉耦合在平衡电桥后，将传感器装置旋转90度，完成对铆钉的检测；多通道传感器传感器装置应与铆钉耦合好后再对涡流检测电桥进行平衡，平衡后沿铆钉外壁切线进行旋转；多通道传感器传感器装置由传感器磁芯、传感器线圈、传感器外壳构成；所述传感器外壳为圆环柱体，端面带有四个传感器线圈封装位置，用于放入传感器线圈。本发明的优点：与渗透检测和单通道涡流检测相比，渗透检测可操作性差、可靠性低、效率低，单通道涡流检测可靠性低，多通道涡流检测操作简单、可靠性高、检测效率高。
【IPC分类】G01N27/90
【公开号】CN105424794
【申请号】CN201510829568
【发明人】段建刚, 赵秀梅, 赵帅军, 李戈, 李玲
【申请人】沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月25日