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CFRP平面检测解决方案
发布时间:2015-05-29


由层压复合材料制成的工件形状复杂,厚度多变,且缺陷通常出现在近表面处,因此会使检测操作具有挑战性的难度。然而,很多工件都含有一些相对来说较为平坦的部分,如:蒙皮、桁条、翼梁等。Olympus为这些带有平面的工件提供了一套完整的检测方案。碳纤维增强聚合物(CFRP)平面检测解决方案基于OmniScan探伤仪、GLIDER扫查器、袖珍轮式编码器,以及专门为CFRP平面检测开发的探头和特定楔块。这个解决方案具有多种高级性能,如:提供波幅与渡越时间(TOF)信息的双轴编码C扫描、闸门同步、数据记录等。

在维护检测过程中,可以很快探测到某些典型的缺陷,如:脱胶缺陷、嵌入材料补修区域中的夹杂物等。此外,在制造业环境中,可以方便地使用CFRP解决方案,检测出关键性的分层和多孔性缺陷。这个解决方案可在生产过程中对较大的材料表面,或维护过程中修理后的工件,进行完整的半自动成像操作。还可以用于对较小工件或难于接触到的区域,进行手动检测。


概览:


由层压复合材料制成的工件在检测方面为用户提出了各种各样的挑战。无论在制造过程还是在维护过程中,对这些工件的检测都会牵涉到一些复杂的因素,如:较大的表面区域、变化的厚度和几何形状,以及位于近表面的缺陷。Olympus的碳纤维增强聚合物(CFRP)检测解决方案为用户提供了可简化复合材料工件的检测过程的一整套工具,可检测的复合材料工件包含蒙皮、纵梁和翼梁。CFRP检测解决方案的主要组成部分包括OmniScan探伤仪、GLIDER扫查器、RollerFORM轮式探头,以及Mini-Wheel(袖珍轮)编码器。专为CFRP平面和曲面工件检测而设计的探头和楔块补充完善了CFRP解决方案。这种解决方案的高级功能包含可提供波幅和渡越时间(TOF)信息的双轴编码C扫描、闸门同步和数据记录。

在维护检测过程中,这个解决方案可快速辨别典型的缺陷,如:近表面脱胶或嵌入在材料修补区域中的夹杂物。在制造环境中也很容易实施这个方案,在制造产品时探测出材料中的分层和空隙缺陷非常关键。在批量生产或对单个产品进行维修的过程中,这种解决方案为用户提供了极大的检测灵活性:既可以对较大的表面区域进行完整的半自动成像操作,又可以对较小的工件或难于接触到的区域进行手动检测。

半自动XY轴成像

GLIDER(滑动式)

对平板材料进行高精度检测


在进行相控阵或常规超声检测的过程中,对较大的表面进行完整成像操作时,可以使用GLIDER扫查器精确定位缺陷在XY轴上的位置。

手动编码单线检测

Mini-Wheel(袖珍轮)

小尺寸设计用于检测较小工件


对于难以接触到的区域,如:纵梁或翼梁,可以直接将Mini-Wheel(袖珍轮)编码器连接到探头上,达到最小尺寸要求。

单线编码和步进扫查器

RollerForm

对平面或曲面工件进行符合人体工程学的检测


RollerFORM不仅可以提供优质的耦合效果,而且其轮胎由一种与水的声阻抗非常匹配的独特材料制成,这种设计特性有助于保证获取最佳数据质量。由于轮胎为透明材料,因此检测人员可以容易地辨别水舱中出现的气泡或污染物。设计符合人体工程学要求的RollerFORM,集成了一个步进点击器按钮。检测人员使用这个按钮可以采集并组合多个单线编码C扫描,从而绘制出被测材料表面的图像。内置激光导向装置方便了笔直、精确的单线扫查。

VersaMOUSE

对平面材料进行经济实用的检测


当要考虑狭窄检测空间这个因素时,可以将经济实用的VersaMOUSE作为GLIDER的一个替代扫查工具使用。VersaMOUSE与GLIDER常用的探头和Aqualene楔块配合使用时,可以对非常细小的工件和区域进行2维成像操作。相比于Mini-Wheel(袖珍轮)编码器,VersaMOUSE可以提供很多附加功能。

  • 集成步进点击器按钮可进行快速2维成像操作

  • 极强的轮子吸附性能

  • 使用可调节的探头夹持可以方便地安装探头

使用步进功能进行2维成像操作

使用VersaMOUSE和RollerFORM上的集成步进点击器按钮制作2维图像的操作易如反掌。用户只需进行一次编码单线扫查,然后按下按钮,在垂直方向上步进到适当的位置。 在进行下一个单线扫查时,在仪器显示屏上的前一个单线扫查旁会实时自动并排显示出这次扫查的情况。反复进行这个操作,为检测区域生成一个完整的2维图像。


Aqualene锲块:

仿水浸声学设备

Olympus的Aqualene楔块和RollerFORM轮式探头可为用户提供优质的耦合效果、改进的测量方式、以及增强的近表面分辨率。两种设备都能使用水浸型设置,从而可使测量闸门与表面回波同步,可简化信号判读操作,并提供更一致的C扫描。检测的重复性得到提高,从而也加快了检测速率。

我们可为NW1、NW2和NW3相控阵探头提供Aqualene楔块。在购买可选的水回收系统(WR选项)时可以订购这些楔块,以改善不规则检测表面上的接触效果并最大限度地减少水的流失。

  • 优化的近表面分辨率

  • 改进的可重复性

  • 与表面回波同步的闸门

  • 避免出现楔块的表面回波和水空隙的反射

Aqualene楔块对比Rexolite楔块

使用Aqualene楔块可减少表面回波,从而有助于将近表面分辨率提高50%,因为用户可以将测量闸门定位在靠近表面的位置。




软件:

OmniScan MXU采集软件


OmniScan MXU软件为复合材料的检测应用提供了种类齐全的工具和显示功能:

  • 3个闸门,提供不同的波幅和渡越时间(TOF)信息

  • 不同闸门同步的性能

  • 可自行定义的C扫描彩色调色板

  • 双轴编码性能

  • A扫描/C扫描数据存储和后处理性能

TomoView分析软件


OmniScan数据可被天衣无缝地导入到TomoView中,用于进一步处理和分析。

这个基于计算机的数据分析软件包含各种评价复合材料的功能:

  • TomoView的基于PC机的软件系列与OmniScan数据相兼容。

  • 可以从Olympus网站下载免费的TomoVIEWER软件。

  • 可选的数据库,可访问保存的PC文件,以进行自定义处理操作。

TomoView Lite Aero数据分析的特殊性能:

  • 用于自动缺陷定量的信噪比分析功用

  • 多个文件和C扫描融合的可能性

  • 特定的复合材料检测布局

圆角的检测解决方案:


Olympus还为用户提供了检测CFRP圆角的解决方案。这种解决方案需要使用适当的支架和曲面线性阵列,在一次扫查中覆盖材料的整个圆角区域。探头的几何形状可以使所有超声声束都与圆角的表面以90°入射,仿佛是在进行平面检测。这种圆角检测以水浸方式完成,根据材料的形状和大小,可以从圆角的内侧进行检测,也可以从圆角的外侧进行检测。



PDF版产品信息:

Phased Array CFRP Inspection






 
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