CN101614677A - 机翼夹板蜂窝结构的高精度激光全息自动检测*** - Google Patents
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Abstract
机翼夹板蜂窝结构的高精度激光全息自动检测***,其特点在于:将一个宽带的声换能器固定在被检测物表皮上,并用250个赫超声波来激发0.120cm与0.120cm叠接的部件,对表皮施加振动力;通过激光全息照相,用时间平均法摄取全息信息,获得一组异样干涉条纹,再通过激光显像,将干涉条纹成像,并将成像信息输入计算机,可在计算机监示器上清楚看到缺陷位置形状、深度和大小。本发明的优点在于测量精度高,没有测量死角,提高了产品的安全性能。
Description
技术领域
本发明属于一种激光全息检测技术领域。
背景技术
目前机翼蜂窝结构的检查是采用抽样检测或超声波检测,采用上述检查方法对微小缺陷容易遗漏,当机翼夹板蜂窝结构中存在缺陷而没有检测出来时,对飞机安全留下隐患,一旦出事故会造成巨大经济损失和人员伤亡。
发明内容
本发明的目的是提供一种激光全息自动检测***对夹板蜂窝结构进行检查,可将机翼夹板蜂窝结构三维立体图像显示在计算机屏幕上,通过微机处理打印输出。
采用全息干涉计量技术,能够检查简单的或复杂的夹板蜂窝结构和叠接板,经检查能够知道表皮以下脱开(衬心与表皮、表皮与表皮、窝与窝、表皮与构件)、叠接脱离,夹杂、粘结不牢、衬心毁损等缺陷。在检查时,可以根据具体情况,采用不同的方法,在试样上施加轻微的力(包括加热、压力变化,抽真空和声振动等),只要采取适当的措施,使试样表面发生2微米的位移,就足以使试样内部的缺陷反应到表面上来。采用二次曝光法或实时观测法,观察表面的干涉条纹的形状和间距发生突然地不连续变化,便可确定试样内部缺陷的位置、种类、大小和深度。
本发明采用的设备包括一套激光全息摄象机和计算机、打印机。
一、声振动法
在探伤时,将一个宽波带的声换能器固定在试样的表皮上,根据材料的厚度和缺陷的位置,所施加的振动可以是横波、纵波、表面波、在试样振动其间进行全息照相,然后使感光相版显影。
在有缺陷的地方,由于表皮结合很松动或者能够完全进行自由振动,故其振幅就比其它地区大。这样,在对所拍摄的全息图建像时,就可以看到一组异样的干涉条纹,把松动区域的表面轮廓勾画出来。以前用声振动法只能测出振动物体表面的最小位移,只有几百个埃。采用把全息照相***中的参考光束的位相或频率加以调制的办法,使物体表面上不作振动的所有各点重建为一个暗场,而不象通常那样地重建为一个亮场,从而可以大大地提高测量灵敏度。
1、对参考光束的位相调制。在用时间平均法摄取全息图时(即在物体振动时进行较长时间的曝光),可通过一个振动反射镜来实现对参考光束位相的调制。反射镜的振动频率与物体的振动频率相同。这样,就把在建像时所看到的干涉条纹的强度分布场的中心,偏移到J0 2(x)的第一个零点的地方。经过这种调制之后,物体的位移就好象围绕这一点,而不再围绕零位移点。这样,物体表面不作振动的各点在全息图重建时,成为暗场,从而提高物体表面位移测量的灵敏度。如果用对参考光束进行位相调制的办法,可记录小于50埃的表面振动,并可一次把表面振动记录下来。当我们用250千赫的超声波来激发一个0.120厘米与0.120厘米叠接的部件时,表面位移仅50埃左右,用时间平均法拍摄的全息图,一点也看不到振动图像,可是当采用对参考光束调相技术后,拍摄的全息图能看到超声换能器所发射出来的驻波图像。同时还看到的叠接界面处出现三个直径1.27厘米的驻波图像突变区,表明在这三个地方出现脱节。
2、对参考光束的频率调制。对参考光束进行频率调制,是使参考光束通过一个有超声通过的水槽。参考光束通过超声水槽时,将发生一种多普勒移动,当超声的频率与物体振动的频率相同时,干涉条纹的强度场按J1 2(x)函数分布的[J1(x)是第一级贝塞尔函数]。对参考光束调频可用于1兆赫以上的振动频率。
采用对参考光束进行调相,调频查知的最小振幅,可达10-7-10-8厘米的数量级。
二、加热法
加热法是对被检测试样的表面,施加一个急骤的和温度适当的热脉冲。如用一盏灯扫射欲检验的表面几秒钟,这会使试样产生每寸10根以上的条纹。当物体冷却下来时,缺陷的轮廓就清楚地显露出来。用热应力法,可在4分钟内检查光一声面积为一平方英寸的蜂窝板,如粘胶与铝,则用加热法进行检查较为有效。
如采用调制物体波法来控制干涉条纹之间的距离,所用光学元件,如图4所示。图4中的反射镜可以倾斜,它能够绕着它的水平轴线转动。其检验操作过程如下:首先拍摄物体处室温状态的全息图,经显影、定影后,放回原来位置,以便进行实时观测。然后对物体加热,这时所得到的干涉条纹很密,不易提示缺陷。这时,转动反射镜,使干涉条纹***的中心向上或向下或向前、向后移动。然后,沿着透镜的光轴移动透镜,以增加条纹的间距。这样就可以在物体尚未冷却之间查知缺陷的存在。这种改进技术,能够在温度升高以后马上进行观测,这不仅提高检查速度,而且能够揭示关于部件的完整性的最大细节。
本发明的优点在于测量精度高,没有测量死角,提高了产品的安全性能。
附图说明
图1是本发明的一种实施例的框图。其中:标号17为全息照相机;标号18为计算机;标号19为打印机。
图2是夹板蜂窝结构示意图。其中:标号1、3为铝表皮;标号4、5为衬心;标号6为蜂窝板成品。
图3为对参考光束进行频率调制光学***示意图。其中:标号2为粘胶布;标号7为超声水槽;标号8为参考光束;标号9为全息图;标号10为振动中的物体;标号11为照射。
图4为调制物体波装置示意图。其中:标号12为物体;标号13为参考光束;标号14为全息图;标号15为反射钳;标号16为透针。
Claims (2)
1、机翼夹板蜂窝结构的高精度激光全息自动检测***,其特征在于:将一个宽带的声换能器固定在被检测物表皮上,并用250个赫超声波来激发0.120cm与0.120cm叠接的部件,对表皮施加振动力;通过激光全息照相,用时间平均法摄取全息信息,获得一组异样干涉条纹,再通过激光显像,将干涉条纹成像,并将成像信息输入计算机,可在计算机监示器上清楚看到缺陷位置形状、深度和大小,并通过打印机输出文字资料。
2、根据权利要求1所述的机翼夹板蜂窝结构的高精度激光全息自动检测***,其特征在于:对参考光束的位相调制,在用时间平均法摄取全息图时(即在物体振动时进行较长时间的曝光),可通过一个振动反射镜来实现对参考光束位相的调制,反射镜的振动频率与物体的振动频率相同,这样,就把在建像时所看到的干涉条纹的强度分布场的中心,偏移到J0 2(x)的第一个零点的地方,经过这种调制之后,物体的位移就好象围绕这一点,而不再围绕零位移点,这样,物体表面不作振动的各点在全息图重建时,成为暗场,从而提高物体表面位移测量的灵敏度,如果用对参考光束进行位相调制的办法,可记录小于50埃的表面振动,并可一次把表面振动记录下来,当我们用250千赫的超声波来激发一个0.120厘米与0.120厘米叠接的部件时,表面位移仅50埃左右,用时间平均法拍摄的全息图,一点也看不到振动图像,可是当采用对参考光束调相技术后,拍摄的全息图能看到超声换能器所发射出来的驻波图像,同时还看到的叠接界面处出现三个直径1.27厘米的驻波图像突变区,表明在这三个地方出现脱节。
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CN104067111A (zh) * | 2012-01-25 | 2014-09-24 | 波音公司 | 用于跟踪和监测目标对象上的差异的自动化***和方法 |
CN108760766A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-11-06 | 哈尔滨工业大学 | 一种大口径光学晶体表面微缺陷检测用的图像拼接方法 |
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2008
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CN102928433A (zh) * | 2012-07-20 | 2013-02-13 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种蜂窝夹层结构的粘接界面的金相检测方法 |
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PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20091230 |