空气耦合超声C扫描检测技术应用课件

空气耦合超声C扫描检测技术应用孙中明朱绪祥沈宇平苏州博昇科技有限公司2015.5.30珠海空气耦合超声C扫描检测技术应用孙中明朱绪祥沈宇平1目录1、空耦超声检测技术优势2、空耦超声主要技术难点3、博昇科技商业化空耦超声检测系统4、空耦超声主要检测方式及实现5、空耦超声检测技术应用目录1、空耦超声检测技术优势2一、空耦超声检测技术优势

空气耦合超声检测技术是一种以空气作为耦合剂的非接触新型无损检测技术，与常规超声检测技术相比，除了将空气作为耦合剂外，在声学传播特性等方面并无本质区别。一、空耦超声检测技术优势空气耦合超声检测技术是一种以3与常规超声和水耦超声相比，具有以下几大优势：（1）能实现真正意义上的非接触；（2）不需要水或者其它粘稠耦合剂，使得一些不适用耦合剂的材料（如锂电池、碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、蜂窝板等）能实现超声检测；（3）可检测非常薄的工件（常规超声检测范围外的厚度）；（4）可实现高温、低温检测；与常规超声和水耦超声相比，具有以下几大优势：4目录1、空耦超声检测技术优势2、空耦超声主要技术难点3、博昇科技商业化空耦超声检测系统4、空耦超声主要检测方式及实现5、空耦超声检测技术应用目录1、空耦超声检测技术优势5二、空耦超声主要技术难点（1）气/固界面反射衰减严重（2）空气中传播衰减严重二、空耦超声主要技术难点（1）气/固界面反射衰减严重6二、空耦超声主要技术难点（续）（3）电子系统强电、弱电量级相差10万倍到100万倍，干扰非常严重，屏蔽和放大难度大。（4）对发射电源要求高。传统压电超声是单向脉冲激发。 正负方波>正负正弦波>单向方波>单向正弦波>单向脉冲（5）分立的系统模块难匹配，一体化系统集成设计制造难度大。二、空耦超声主要技术难点（续）（3）电子系统强电、弱电量级相7目录1、空耦超声检测技术优势2、空耦超声主要技术难点3、博昇科技商业化空偶超声检测系统4、空耦超声主要检测方式及实现5、空耦超声检测技术应用目录1、空耦超声检测技术优势8空气耦合超声检测系统构造高灵敏度探头软件扫查装置高增益前放高功率发射器和接收器（主机）空气耦合超声检测系统构造高灵敏度探头软件扫查装置高增益前放高9PR-ACUT-110空耦超声检测系统PR-ACUT-100空耦超声检测系统博昇科技空气耦合超声检测系统系列PR-ACUT-HS200手持式空耦超声检测系统PR-ACUT-110空耦超声检测系统PR-ACUT-1010PR-ACUT-110系统参数PR-ACUT-110系统参数11目录1、耦超声检测技术优势2、空耦超声主要技术特点3、博昇科技商业化空耦超声检测系统4、空耦超声主要检测方式及实现5、空耦超声检测技术应用目录1、耦超声检测技术优势12（1）穿透法发射探头和接收探头分别至于被检工件两侧，两探头的中心轴线要重合，且与工件两表面垂直。该方式是空耦超声检测中应用最普遍的一种。（1）穿透法13

（1）穿透法（续）整个系统由工控机、集高功率发射电源和信号处理模块一体的主机、安装有发射和接收探头的自动扫描架、前置放大器和工件放置架组成。

X轴扫描速度：0~500mm/s;Y轴步进：0.1~2mm。空耦超声穿透式检测系统结构图（1）穿透法（续）空耦超声穿透式检测系统结构图14（2）斜入射法发射探头和接收探头呈一定角度置于试件同侧，通过调整入射角度，可在试件内产生纵波、横波、表面波和导波。该方式主要用于密闭容器、大型试件的原位在线检测。纵波或者横波导波表面波（2）斜入射法纵波或者横波导波表面波15（2）斜入射法（续）探头频率：350K倾斜角度：13°扫描工件：CFRP工件厚度：3mm（2）斜入射法（续）探头频率：350K16（3）反射法发射探头与接收探头共用一个探头，由于试件内部缺陷和底面回波信号往往被表面反射信号所淹没，所以很难用于试件内部缺陷检测。该方式主要用于表面特性分析。

反射法（3）反射法17（3）反射法（续）整个系统由工控机、集高功率发射电源和信号处理模块一体的主机、安装有收/发一体单探头的自动扫描架、多路复用开关和工件放置架组成。空耦超声反射式检测系统结构图硬币720KC扫描图（3）反射法（续）空耦超声反射式检测系统结构图硬币720KC18目录1、空耦超声检测技术优势2、空耦超声主要技术特点3、博昇科技商业化空耦超声检测系统4、空耦超声检测方式及实现5、空耦超声检测技术应用目录1、空耦超声检测技术优势19五、空耦超声检测技术主要应用领域（1）航天复合材料（CFRP、GFRP等）内部分层检测；（2）锂电池内部电解液分布及气孔检测；（3）蜂窝板内部脱粘检测；（4）火箭固体燃料内部气孔检测；（5）高铁刹车垫的胶结状态检测；（6）陶瓷材料内部缺陷检测；（7）高级木材、橡胶、泡沫等内部缺陷检测；（8）薄板（常规超声检测范围外的厚度）的探伤；（9）高温、低温条件下的材料检测；。。。。。。五、空耦超声检测技术主要应用领域（1）航天复合材料（CFRP20平板探头与点聚焦探头扫描图对比

400K平板探头400K点聚焦探头平板探头与点聚焦探头扫描图对比21200K与400K点聚焦探头扫描图对比

200K点聚焦400K点聚焦200K与400K点聚焦探头扫描图对比22锂电池（厚4mm）

实物图良好品不良品相对于其他处，电解液分布少一些锂电池（厚4mm）相对于其他处，电解液分布少一些23钛合金与CFRP复合板（厚6mm）实物图C扫描图剥离分层缺陷钛合金与CFRP复合板（厚6mm）剥离分层缺陷24蜂窝复合材料板（厚25mm）

实物图C扫描图脱粘缺陷蜂窝结构蜂窝复合材料板（厚25mm）脱粘缺陷蜂窝结构25CFRP板（厚3mm）实物图C扫描图剥离分层缺陷CFRP板（厚3mm）剥离分层缺陷26GFRP板（厚3mm）实物图C扫描图剥离分层缺陷GFRP板（厚3mm）剥离分层缺陷27钢铁复合板（共厚14mm，其中钢厚3mm）实物图C扫描图脱粘缺陷钢铁复合板（共厚14mm，其中钢厚3mm）脱粘缺陷28装甲防弹复合板（厚10mm）实物图C扫描图炮弹以1225m/s速度射入剥离分层缺陷装甲防弹复合板（厚10mm）炮弹以1225m/s速度射入剥离29硅片复合板（厚10mm，其中硅片厚0.2mm）实物图C扫描图脱粘处硅片复合板（厚10mm，其中硅片厚0.2mm）脱粘处30铝合金板（厚3mm）实物图C扫描图孔深1mm孔深1.5mm孔深2mm铝合金板（厚3mm）孔深1mm孔深1.5mm孔深2mm31覆铜皮ABS板（厚6mm，其中铜皮厚0.08mm）

打孔后