激光超聲在飛機進氣道檢驗上的應用

傳統復合材料制品的空穴、夾雜物及分層之類的缺陷一般均采用超聲檢驗。超聲檢驗一般需用水作耦合劑,同時測頭還需作精確的外形掃描,精度差1 %就會產生虛假的缺陷信號,而且精確掃描需要昂貴的夾具、機器人控制及耗時的外形編程。當對外形掃描碰到厚度變化時,還需降低掃描速度。

　　針對這些問題,美國洛克希德·馬丁公司找到先進的解決方法,即采用激光超聲檢驗技術,該技術無需精確的外形跟蹤、昂貴的機器人及水基的傳感耦合劑。更重要的是檢驗外形時速度不降低。

　　激光超聲系統的原理很簡單。系統中采用了兩個激光器,一個使受檢表面快速受熱膨脹而產生超聲波。另一個則用來測定超聲波,當其與精確的定位系統耦合時,該系統可以產生體積圖像,不需要水基的傳感耦合劑,結果易判讀。

　　激光超聲技術省時,可提高效率。在F - 22飛機進氣道復合材料的結構試驗中,用激光超聲掃描時間不足2h ,而用傳統的超聲系統,同一構件則需24h。兩者的區別在于對掃描型面的響應不同,雖然兩者對于平面零件的掃描速度均為250線性mm/ s.但對于特種型面,傳統的超聲系統的掃描速度降低到25線性mm/ s ,而激光超聲系統仍保持250線性mm/ s。

　　據估計,在F - 22飛機整個壽命期內用激光超聲檢驗將節約600萬美元。如果能找到每秒1000脈沖的激光器,費用將更加節約