超声检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于航空复合材料制件无损检测技术领域，更具体地，本发明涉及一种对U形金属-复合材料-蜂窝夹层超混杂结构进行超声喷水穿透法无损检测的超声检测装置。
【背景技术】
[0002]超声检测是利用超声波的折射、反射、衍射、衰减、谐振等特性，通过观察显示在超声检测仪上的有关超声波在被检材料或工件中发生的传播变化，来判定被检材料和工件的内部和表面是否存在缺陷，从而在不破坏或不损害被检材料和工件的情况下，评估其质量和使用价值。在无损检测领域，常用的超声检测方法有脉冲反射法和喷水穿透法两种。
[0003]脉冲反射法超声检测采用单探头工作模式，从工件的一侧接触或采用水浸槽的方式进行检测，该方法被广泛应用于金属、复合材料层压板制件的无损检测中。该方法的优点是只需要从单侧靠近工件，检测装置可达性好。另外，脉冲反射法可以得到工件中缺陷信号的信息，有利于缺陷的性质判别。但是，该方法无法对蜂窝夹层结构进行检测，而且在检测多胶层金属/复材粘接结构时，往往需要从不同的检测面进行多次检测，检测效率低。
[0004]喷水穿透法超声检测采用双探头工作模式，从工件的两侧进行检测，一个探头发射超声波信号，另外一个探头接收超声波信号。该方法是目前复合材料制件、金属胶接结构最常用的无损检测方法之一。该方法的优点是无论是蜂窝夹层结构，还是多胶层结构，都可以一次完成检测，检测效率高。其缺点是超声检测可达性差，对检测装置的要求比较高。
[0005]U形金属-复合材料-蜂窝夹层超混杂结构是飞机水平尾翼、垂直尾翼以及机翼前缘常见的一种结构形式。该结构采用铝合金、玻璃纤维、纸蜂窝、胶膜等材料，在热压罐中一次固化成型。其铺层结构为:铝蒙皮、胶膜、玻璃布、胶膜、纸蜂窝、胶膜、玻璃布。该结构具有重量轻、抗冲击性强、防鸟撞等优点，但由于其复杂的构形以及超混杂结构，给无损检测带来了巨大挑战。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种超声检测装置，解决U形金属-复合材料-蜂窝夹层超混杂结构的超声检测问题。
[0007]通过观察显示在超声检测仪上的有关超声波在被检材料或工件中发生的传播变化，来判定被检材料和工件的内部和表面是否存在缺陷，从而在不破坏或不损害被检材料和工件的情况下，评估其质量和使用价值。
[0008]根据本发明的技术方案，超声检测装置包括:
[0009]支撑架；
[0010]U形框架，其开口朝上，底部安装在所述支撑架上，所述U形框架在其长度方向的两个末端分别设有与所述U形框架的轮廓相一致的U形导轨；
[0011]滑动系统，其包括两个滑杆，所述两个滑杆分别布置在两个U形导轨内并能够沿着U形导轨滑动；
[0012]展向导轨，其包括两个展向轨道，所述两个展向轨道在垂直方向上相互平行延伸并支撑在所述两个滑杆之间，待检测的U形工件从所述两个展向轨道之间穿过；
[0013]检测组件，其包括两个探头和超声检测仪，所述两个探头分别可滑动地布置在两个展向轨道上，一个探头发射超声波信号，另一个探头接收超声波信号，所述超声检测仪根据接收到的超声波信号的传播变化来判定待检测的U形工件是否存在缺陷；以及
[0014]固定桁架，其将待检测的U形工件夹持到所述U形框架。
[0015]优选地，所述滑动系统包括用于限制滑杆在U形导轨内滑动的限位器。
[0016]优选地，所述两个展向轨道分别设有可滑动的展向滑块，所述两个探头分别安装到两个展向滑块上。
[0017]优选地，所述两个探头分别通过各自的安装夹具安装到所述两个展向滑块上。
[0018]优选地，所述超声检测装置还包括用于控制展向滑块沿展向轨道滑动的滑动控制器。
[0019]优选地，所述超声检测装置还包括用于控制所述滑动控制器的转动手柄。
[0020]本发明的优点是:采用喷水穿透式超声检测方法可以对这种金属-复合材料-蜂窝夹层超混杂多胶层结构的所有胶接界面进行无损检测，而且只需要扫查一次，检测效率很高。采用针对U形工件设计的专用检测装置可以实现整个工件的超声检测可达。展向轨道的同步滑动保证了两个探头的共轴，U形截面方向的导轨保证了探头连线始终与工件表面保持垂直，从而达到最佳检测效果。
【附图说明】
[0021 ]图1示出了待检测的水平尾翼前缘的结构示意图；
[0022]图2示出了根据本发明的超声检测装置的结构示意图；
[0023]图3示出了根据本发明的超声检测装置的局部结构示意图；以及
[0024]图4示出了根据本发明的超声检测装置的滑动系统的展向滑道的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其它实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。
[0026]图1示出了待检测的水平尾翼前缘的结构示意图，该水平尾翼前缘具有U形结构，具体包括纸蜂窝1、玻璃纤维2和铝合金3。
[0027]图2-4示出了根据本发明的超声检测装置100的结构示意图。该超声检测装置100包括支撑架10、u形框架20、滑动系统30、展向导轨40、检测组件50以及固定桁架60。
[0028]在图中示出的优选实施例中，支撑架10具有两个近似三角形的支架，U形框架20开口朝上，底部安装在支撑架10上，U形框架20在其长度方向的两个末端分别设有与U形框架20的轮廓相一致的U形导轨21。滑动系统30包括分别可滑动地布置在两个U形导轨21内的两个滑杆31。展向导轨40包括在垂直方向上相互平行延伸并支撑在两个滑杆31之间的两个展向轨道41，待检测的U形工件从两个展向轨道41之间穿过。检测组件50包括分别可滑动地布置在两个展向滑道41上的两个探头51和超声检测仪(未示出)，一个探头51发射超声波信号，另一个探头51接收超声波信号，超声检测仪(未示出)根据接收到的超声波信号在待检测的U形工件中的传播变化来判定待检测的U形工件是否存在缺陷。固定桁架60将待测量的U形工件夹持到U形框架20。
[0029]优选地，滑动系统30包括用于限制滑杆31在U形导轨21内滑动的限位器3