一種機匣上特殊結(jié)構(gòu)鉚釘?shù)亩嗤ǖ罍u流檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無損檢測領(lǐng)域，特別涉及了一種機匣上特殊結(jié)構(gòu)鉚釘?shù)亩嗤ǖ罍u流檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]機匣基體采用復(fù)合材料制作，基體外表面附件采用鈦合金鉚釘墊制鈦合金板與基體鉚接來進(jìn)行固定，由于鉚釘采用固定鉚接方法，在鐓粗過程中會使鉚釘側(cè)壁產(chǎn)生平行于載荷方向的微小應(yīng)力裂紋，微小應(yīng)力裂紋在使用過程中會逐步擴展進(jìn)而對鉚接結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定度造成很大影響，對于此種微小應(yīng)力裂紋可采用滲透檢測和單通道渦流檢測的方法，其中滲透檢測工序為清洗、滲透、清洗、顯像、檢測，各項工序均影響最終的檢測結(jié)果，由于某機匣鉚接完畢后鉚釘厚度只有1.5毫米，實際操作中很難將鉚釘側(cè)壁完全滲透，影響裂紋的檢出，且機匣上此類鉚釘數(shù)量達(dá)300多個，進(jìn)行滲透檢測難度和工作量都相當(dāng)大，可操作性差；單通道渦流檢測常采用Φ?πιπι左右的檢測線圈垂直于檢測面對檢測面上裂紋進(jìn)行檢查，而機匣上鉚釘檢測面的曲率為Φ4.2mm，單通道渦流檢測采用旋轉(zhuǎn)360ο方式對Φ4.2mm鉚釘側(cè)壁進(jìn)行檢查時提離信號大，嚴(yán)重干擾裂紋信號的判斷。因此要進(jìn)行可操作性強、檢測可靠性高、檢測效率高的鉚釘裂紋檢查必須放棄滲透檢測和單通道渦流檢測的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了實現(xiàn)通過專用的傳感器裝置采用多通道渦流檢測方法對機匣鉚釘裂紋進(jìn)行檢查具有可操作性強、檢測可靠性高、檢測效率高，特提供了一種機匣上特殊結(jié)構(gòu)鉚釘?shù)亩嗤ǖ罍u流檢測方法。
[0004]本發(fā)明提供了一種機匣上特殊結(jié)構(gòu)鉚釘?shù)亩嗤ǖ罍u流檢測方法，其特征在于:所述的機匣上特殊結(jié)構(gòu)鉚釘?shù)亩嗤ǖ罍u流檢測方法，多通道渦流檢測傳感器裝置套在鉚釘上，傳感器裝置上四組線圈與鉚釘側(cè)壁的提離為0.1mm，將鉚釘耦合在平衡電橋后，將傳感器裝置旋轉(zhuǎn)90度，完成對鉚釘?shù)臋z測。
[0005]多通道傳感器傳感器裝置應(yīng)與鉚釘耦合好后再對渦流檢測電橋進(jìn)行平衡，平衡后沿鉚釘外壁切線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。多通道傳感器傳感器裝置由傳感器磁芯、傳感器線圈、傳感器外殼構(gòu)成；所述傳感器線圈分布于傳感器外殼2的四分之一圓周處，傳感器線圈軸線與鉚釘外壁相垂直；所述傳感器線圈采用差動結(jié)構(gòu)，差動結(jié)構(gòu)中的單線圈磁芯1為半圓柱體結(jié)構(gòu)；所述傳感器線圈由兩個長度為5_的Φ0.9_半圓柱體磁芯1纏繞好銅線后對接成一個圓柱體后形成差動結(jié)構(gòu)；所述傳感器外殼2為圓環(huán)柱體，端面帶有四個傳感器線圈封裝位置，用于放入傳感器線圈。
[0006]渦流檢測傳感器線圈由于傳感器線圈結(jié)構(gòu)的不同會帶來靈敏度的差異，按比較方式可分為絕對式結(jié)構(gòu)和差動式結(jié)構(gòu)。絕對式結(jié)構(gòu)主要利用試件某一位置的絕對變化來進(jìn)行檢測，對試件表面粗糙度、曲率以及電導(dǎo)率的變化均能產(chǎn)生響應(yīng)，易造成干擾信號。差動式結(jié)構(gòu)是利用試件兩個相鄰位置的自身電磁差異的比較來進(jìn)行檢測，抑制由試件表面粗糙度、曲率以及電導(dǎo)率的緩慢變化引起的線圈阻抗變化，干擾信號小，故差動式結(jié)構(gòu)檢測性能上優(yōu)于絕對式結(jié)構(gòu)。
[0007]采用對比樣件對差動式結(jié)構(gòu)和絕對式結(jié)構(gòu)進(jìn)行了檢測試驗對比，差動式結(jié)構(gòu)的信噪比高絕對式結(jié)構(gòu)約1倍左右，故多通道傳感器的線圈結(jié)構(gòu)選為差動結(jié)構(gòu)。
[0008]由于鉚釘鉚接所受應(yīng)力的方向可知鉚釘裂紋出現(xiàn)的位置位于側(cè)壁，長度最多只有1.5_。由于鉚釘厚度為1.5_，考慮到邊緣效應(yīng)的影響，傳感器線圈差動結(jié)構(gòu)的直徑不能超過1.5mm,同時由于鉚釘側(cè)壁帶有曲率，為了使差動式結(jié)構(gòu)在側(cè)壁切線方向上尺寸更小，采用半圓柱體磁芯2制作了檢測線圈，半圓柱體直徑為0.9mm，長度為5mm，用半圓柱體磁芯制作完檢測線圈將兩個檢測線圈合并成一個圓柱體差動結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以使鉚釘曲率對渦流檢測的影響降到最小。
[0009]由于采用手動旋轉(zhuǎn)掃查，旋轉(zhuǎn)角度過大易帶來提離信號，故采用四通道傳感器裝置對鉚釘進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掃查，將每通道傳感器線圈3分布于傳感器外殼2的四分之一圓周處，檢測時只需旋轉(zhuǎn)90度就可以完成對鉚釘?shù)膾卟?，避免了旋轉(zhuǎn)角度過大帶來的提離信號。
[0010]用四通道傳感器裝置對鉚釘裂紋對比樣件進(jìn)行了檢測試驗，試驗中線圈激勵頻率選擇為500KHZ，電壓為正旋交流，試驗可發(fā)現(xiàn)四個位于1/4圓周處的人工缺陷，每個通道對應(yīng)的渦流信號如圖3所示，信噪比滿足GJB2908-97 “渦流檢驗方法”中5.9.1條“人工缺陷信號與噪聲信號比不小于3”的規(guī)定。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點:
[0012]本發(fā)明所述的機匣上特殊結(jié)構(gòu)鉚釘?shù)亩嗤ǖ罍u流檢測方法，與滲透檢測和單通道渦流檢測相比，滲透檢測可操作性差、可靠性低、效率低，單通道渦流檢測可靠性低，多通道禍流檢測操作簡單、可靠性尚、檢測效率尚。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖及實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0014]圖1為傳感器結(jié)構(gòu)軸向示意圖；
[0015]圖2為傳感器結(jié)構(gòu)徑向示意圖；
[0016]圖3為鉚釘結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為檢測試驗圖。
【具體實施方式】
[0018]實施例1
[0019]本實施例提供了一種機匣上特殊結(jié)構(gòu)鉚釘?shù)亩嗤ǖ罍u流檢測方法，其特征在于:所述的機匣上特殊結(jié)構(gòu)鉚釘?shù)亩嗤ǖ罍u流檢測方法，多通道渦流檢測傳感器裝置套在鉚釘上，傳感器裝置上四組線圈與鉚釘側(cè)壁的提離為0.1mm，將鉚釘耦合在平衡電橋后，將傳感器裝置旋轉(zhuǎn)90度，完成對鉚釘?shù)臋z測。
[0020]多通道傳感器傳感器裝置應(yīng)與鉚釘耦合好后再對渦流檢測電橋進(jìn)行平衡，平衡后沿鉚釘外壁切線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。多通道傳感器傳感器裝置由傳感器磁芯、傳感器線圈、傳感器外殼構(gòu)成；所述傳感器線圈分布于傳感器外殼2的四分之一圓周處，傳感器線圈軸線與鉚釘外壁相垂直；所述傳感器線圈采用差動結(jié)構(gòu)，差動結(jié)構(gòu)中的單線圈磁芯1為半圓柱體結(jié)構(gòu)；所述傳感器線圈由兩個長度為5_的Φ0.9_半圓柱體磁芯1纏繞好銅線后對接成一個圓柱體后形成差動結(jié)構(gòu)；所述傳感器外殼2為圓環(huán)柱體，端面帶有四個傳感器線圈封裝位置，用于放入傳感器線圈。
[0021]渦流檢測傳感器線圈由于傳感器線圈結(jié)構(gòu)的不同會帶來靈敏度的差異，按比較方式可分為絕對式結(jié)構(gòu)和差動式結(jié)構(gòu)。絕對式結(jié)構(gòu)主要利用試件某一位置的絕對變化來進(jìn)行檢測，對試件表面粗糙度、曲率以及電導(dǎo)率的變化均能產(chǎn)生響應(yīng)，易造成干擾信號。差動式結(jié)構(gòu)是利用試件兩個相鄰位置的自身電磁差異的比較來進(jìn)行檢測，抑制由試件表面粗糙度、曲率以及電導(dǎo)率的緩慢變化引起的線圈阻抗變化，干擾信號小，故差動式結(jié)構(gòu)檢測性能上優(yōu)于絕對式結(jié)構(gòu)。
[0022]采用對比樣件對差動式結(jié)構(gòu)和絕對式結(jié)構(gòu)進(jìn)行了檢測試驗對比，差動式結(jié)構(gòu)的信噪比高絕對式結(jié)構(gòu)約1倍左右，故多通道傳感器的線圈結(jié)構(gòu)選為差動結(jié)構(gòu)。
[0023]由于鉚釘鉚接所受應(yīng)力的方向可知鉚釘裂紋出現(xiàn)的位置位于側(cè)壁，長度最多只有
1.5_。由于鉚釘厚度為1.5_，考慮到邊緣效應(yīng)的影響，傳感器線圈差動結(jié)構(gòu)的直徑不能超過1.5mm,同時由于鉚釘側(cè)壁帶有曲率，為了使差動式結(jié)構(gòu)在側(cè)壁切線方向上尺寸更小，采用半圓柱體磁芯2制作了檢測線圈，半圓柱體直徑為0.9mm，長度為5mm，用半圓柱體磁芯制作完檢測線圈將兩個檢測線圈合并成一個圓柱體差動結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以使鉚釘曲率對渦流檢測的影響降到最小。
[0024]由于采用手動旋轉(zhuǎn)掃查，旋轉(zhuǎn)角度過大易帶來提離信號，故采用四通道傳感器裝置對鉚釘進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掃查，將每通道傳感器線圈3分布于傳感器外殼2的四分之一圓周處，檢測時只需旋轉(zhuǎn)90度就可以完成對鉚釘?shù)膾卟?，避免了旋轉(zhuǎn)角度過大帶來的提離信號。
[0025]用四通道傳感器裝置對鉚釘裂紋對比樣件進(jìn)行了檢測試驗，試驗中線圈激勵頻率選擇為500KHZ，電壓為正旋交流，試驗可發(fā)現(xiàn)四個位于1/4圓周處的人工缺陷，每個通道對應(yīng)的渦流信號如圖3所示，信噪比滿足GJB2908-97 “渦流檢驗方法”中5.9.1條“人工缺陷信號與噪聲信號比不小于3”的規(guī)定。
【主權(quán)項】
1.一種機匣上特殊結(jié)構(gòu)鉚釘?shù)亩嗤ǖ罍u流檢測方法，其特征在于:所述的機匣上特殊結(jié)構(gòu)鉚釘?shù)亩嗤ǖ罍u流檢測方法，多通道渦流檢測傳感器裝置套在鉚釘上，傳感器裝置上四組線圈與鉚釘側(cè)壁的提離為0.1_，將鉚釘耦合在平衡電橋后，將傳感器裝置旋轉(zhuǎn)90度，完成對鉚釘?shù)臋z測； 多通道傳感器傳感器裝置應(yīng)與鉚釘耦合好后再對渦流檢測電橋進(jìn)行平衡，平衡后沿鉚釘外壁切線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；多通道傳感器傳感器裝置由傳感器磁芯、傳感器線圈、傳感器外殼構(gòu)成；所述傳感器線圈分布于傳感器外殼(2)的四分之一圓周處，傳感器線圈軸線與鉚釘外壁相垂直；所述傳感器線圈采用差動結(jié)構(gòu)，差動結(jié)構(gòu)中的單線圈磁芯(1)為半圓柱體結(jié)構(gòu)；所述傳感器線圈由兩個長度為5_的Φ0.9_半圓柱體磁芯(1)纏繞好銅線后對接成一個圓柱體后形成差動結(jié)構(gòu)；所述傳感器外殼(2)為圓環(huán)柱體，端面帶有四個傳感器線圈封裝位置，用于放入傳感器線圈。2.按照權(quán)利要求1所述的機匣上特殊結(jié)構(gòu)鉚釘?shù)亩嗤ǖ罍u流檢測方法，其特征在于:渦流檢測傳感器線圈由于傳感器線圈結(jié)構(gòu)的不同會帶來靈敏度的差異，按比較方式可分為絕對式結(jié)構(gòu)和差動式結(jié)構(gòu)；絕對式結(jié)構(gòu)主要利用試件某一位置的絕對變化來進(jìn)行檢測，對試件表面粗糙度、曲率以及電導(dǎo)率的變化均能產(chǎn)生響應(yīng)，易造成干擾信號； 采用對比樣件對差動式結(jié)構(gòu)和絕對式結(jié)構(gòu)進(jìn)行了檢測試驗對比，差動式結(jié)構(gòu)的信噪比高于絕對式結(jié)構(gòu)約1倍，多通道傳感器的線圈結(jié)構(gòu)選為差動結(jié)構(gòu)； 由于采用手動旋轉(zhuǎn)掃查，旋轉(zhuǎn)角度過大易帶來提離信號，故采用四通道傳感器裝置對鉚釘進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掃查，將每通道傳感器線圈3分布于傳感器外殼2的四分之一圓周處，檢測時只需旋轉(zhuǎn)90度就可以完成對鉚釘?shù)膾卟?，避免了旋轉(zhuǎn)角度過大帶來的提離信號。
【專利摘要】一種機匣上特殊結(jié)構(gòu)鉚釘?shù)亩嗤ǖ罍u流檢測方法，傳感器裝置上四組線圈與鉚釘側(cè)壁的提離為0.1mm，將鉚釘耦合在平衡電橋后，將傳感器裝置旋轉(zhuǎn)90度，完成對鉚釘?shù)臋z測；多通道傳感器傳感器裝置應(yīng)與鉚釘耦合好后再對渦流檢測電橋進(jìn)行平衡，平衡后沿鉚釘外壁切線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；多通道傳感器傳感器裝置由傳感器磁芯、傳感器線圈、傳感器外殼構(gòu)成；所述傳感器外殼為圓環(huán)柱體，端面帶有四個傳感器線圈封裝位置，用于放入傳感器線圈。本發(fā)明的優(yōu)點：與滲透檢測和單通道渦流檢測相比，滲透檢測可操作性差、可靠性低、效率低，單通道渦流檢測可靠性低，多通道渦流檢測操作簡單、可靠性高、檢測效率高。
【IPC分類】G01N27/90
【公開號】CN105424794
【申請?zhí)枴緾N201510829568
【發(fā)明人】段建剛, 趙秀梅, 趙帥軍, 李戈, 李玲
【申請人】沈陽黎明航空發(fā)動機(集團(tuán))有限責(zé)任公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月25日