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      鋁合金多層復(fù)合板螺栓孔裂紋缺陷在役電磁檢測裝置的制作方法

      文檔序號:5965085閱讀:412來源:國知局
      專利名稱:鋁合金多層復(fù)合板螺栓孔裂紋缺陷在役電磁檢測裝置的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及一種無損檢測裝置,特別是涉及一種鋁合金多層復(fù)合板螺栓孔裂紋缺陷在役電磁檢測裝置。
      背景技術(shù)
      鋁合金多層復(fù)合板是由多層鋁合金板疊加、雖有用鋁合金鉚接的,但大多采用螺栓鎖緊固定制成,應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛。以飛機(jī)鋁合金多層復(fù)合板結(jié)構(gòu)為例,在使用過程中,螺栓孔周邊會產(chǎn)生裂紋缺陷,這些裂紋缺陷需要通過無損檢測方法及時(shí)發(fā)現(xiàn),確保飛機(jī)安全運(yùn)行。目前航空無損檢測中,通常采用電磁渦流無損檢測方法檢測螺栓孔周邊裂紋缺陷, 由于鎖緊固定鋁合金多層復(fù)合板的螺栓大多為六角頭螺栓,且螺栓一般為鐵磁性,在采用常規(guī)渦流傳感器沿著螺栓的六角頭周邊掃查過程中,六角頭會干擾渦流檢測傳感器產(chǎn)生不規(guī)則的干擾信號,真正的缺陷信號極易淹沒在干擾信號中,導(dǎo)致漏檢或誤報(bào)警。為避免漏檢,需要檢測人員極為細(xì)致緩慢的掃差,對檢測人員的素質(zhì)和經(jīng)驗(yàn)要求很高,但即便如此,也很難避免漏檢的出現(xiàn),留下了安全隱患;若將螺栓拆卸后直接檢測鋁合金多層板螺栓孔周邊表面缺陷,這樣雖然可以避免漏檢,但需要耗費(fèi)大量的檢測和恢復(fù)時(shí)間,且有些場合也不允許拆卸。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足,設(shè)計(jì)一種鋁合金多層復(fù)合板螺栓孔裂紋缺陷在役電磁檢測裝置,采用鐵磁性金屬屏蔽環(huán)方法,有效屏蔽消除了螺栓六角頭的干擾影響,通過一次旋轉(zhuǎn)掃查,即可完成一個(gè)螺栓孔的檢測,檢測速度快,對檢測人員的經(jīng)驗(yàn)要求不高,最為重要的是,由于沒有干擾信號的影響,缺陷信號可以很好的顯示、報(bào)警,真正避免了漏檢。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是鋁合金多層復(fù)合板螺栓孔裂紋缺陷在役電磁檢測裝置,包括傳感器骨架、鋼環(huán)、至少一個(gè)檢測線圈、至少一個(gè)線圈纏繞骨架、傳感器頂蓋、傳感器輸出端接口。鋼環(huán)嵌入固定在傳感器骨架底面中心位置的下平底孔內(nèi);檢測線圈均勻纏繞固定在線圈纏繞骨架外表面上,檢測線圈輸出端口與傳感器輸出端接口電連接;檢測線圈與線圈纏繞骨架一同嵌入到傳感器骨架上表面偏離中心位置處的上平底孔內(nèi);傳感器頂蓋固定在傳感器骨架上表面;傳感器輸出端接口固定在傳感器頂蓋上表面。所述傳感器骨架為圓柱形,材質(zhì)為尼龍或硬橡膠等非金屬材料,傳感器骨架底面中心位置有一個(gè)下平底孔,下平底孔的直徑等于鋼環(huán)的外徑,下平底孔的深度等于鋼環(huán)的長度;傳感器骨架上表面偏離中心位置處有至少一個(gè)上平底孔,上平底孔數(shù)量與檢測線圈數(shù)量相等,上平底孔的直徑等于檢測線圈的纏繞外徑,上平底孔的深度等于檢測線圈纏繞后的長度,兩個(gè)或更多個(gè)檢測線圈,可以進(jìn)一步提高檢測效率。所述鋼環(huán)的外徑大小與傳感器骨架底面中心位置的下平底孔的直徑大小相同,鋼環(huán)的內(nèi)經(jīng)大小等于被檢鋁合金多層復(fù)合板上螺栓的六角頭外接圓直徑大小,由于鋼環(huán)為鐵磁性鋼材料,可以有效屏蔽掉檢測線圈產(chǎn)生的感應(yīng)磁場,鋼環(huán)內(nèi)沒有感應(yīng)磁場,因此,螺栓的六角頭包裹在鋼環(huán)內(nèi),不會產(chǎn)生干擾電磁信號。所述檢測線圈的材質(zhì)為銅漆包線,檢測線圈銅漆包線的直徑和長度、檢測線圈的纏繞半徑和纏繞長度根據(jù)檢測中需要產(chǎn)生的渦流感應(yīng)磁場的范圍和強(qiáng)度大小及檢測靈敏度要求確定。所述線圈纏繞骨架材質(zhì)為鐵氧體磁芯或尼龍、硬塑料等非金屬材料,線圈纏繞骨架的橫截面積大小和長度根據(jù)檢測線圈的纏繞半徑和纏繞長度確定,鐵氧體磁芯材料可以加強(qiáng)、聚焦產(chǎn)生的渦流場,即縮小渦流場的范圍,將渦流場集中在鐵氧體磁芯周圍的小范圍內(nèi),同時(shí)加強(qiáng)這一范圍內(nèi)的渦流場的強(qiáng)度;尼龍或硬塑料對渦流場沒有影響,渦流場的范圍大于含磁芯的檢測線圈,具有較大的檢測范圍。本發(fā)明的有益效果是設(shè)計(jì)了鋁合金多層復(fù)合板螺栓孔裂紋缺陷在役電磁檢測裝置,采用鐵磁性金屬屏蔽環(huán)方法,有效屏蔽消除了螺栓六角頭的干擾影響,通過一次旋轉(zhuǎn)掃查,即可完成一個(gè)螺栓孔的檢測,檢測效果好、速度快,若設(shè)計(jì)雙檢測線圈或更多檢測線圈,效率還可進(jìn)一步提高。對檢測人員的經(jīng)驗(yàn)要求不高,最為重要的是,由于沒有干擾信號的影響,缺陷信號可以很好的顯示、報(bào)警,真正避免了漏檢。以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明,但本發(fā)明的鋁合金多層復(fù)合板螺栓孔裂紋缺陷在役電磁檢測裝置不局限于實(shí)施例。


      下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的裝置三維示意圖。圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的裝置三維分解右側(cè)視示意圖。圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例的裝置三維分解左側(cè)視示意圖。圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例的裝置正視剖面圖。圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例的裝置三維分解左側(cè)視示意圖。圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例的裝置正視剖面圖。圖7是本發(fā)明實(shí)施例的一種鋁合金三層復(fù)合板三維示意圖。圖8是本發(fā)明實(shí)施例的使用裝置檢測鋁合金三層復(fù)合板螺栓孔的示意圖。圖中,1.傳感器骨架,2.鋼環(huán),3.檢測線圈,4.線圈纏繞骨架,5.傳感器頂蓋,
      6.傳感器輸出端接口,7.傳感器電纜,8.六角頭螺栓,9.三層招合金復(fù)合板,10.傳感器骨架底面中心位置的下平底孔,11.傳感器骨架上表面偏離中心位置處的上平底孔,90.螺栓孔,91.裂紋缺陷。
      具體實(shí)施例方式圖1、圖2、圖3、圖4所示的第一實(shí)施例中,鋁合金多層復(fù)合板螺栓孔裂紋缺陷在役電磁檢測裝置,包括傳感器骨架(I)、鋼環(huán)(2)、一個(gè)檢測線圈(3)、一個(gè)線圈纏繞骨架(4)、傳感器頂蓋(5)、傳感器輸出端接口(6)。鋼環(huán)(2)嵌入固定在傳感器骨架(I)底面中心位置的下平底孔(10)內(nèi);檢測線圈(3)均勻纏繞固定在線圈纏繞骨架(4)外表面上,檢測線圈(3)輸出端口與傳感器輸出端接口(6)電連接;檢測線圈(3)與線圈纏繞骨架(4) 一同嵌入到傳感器骨架(I)上表面偏離中心位置處的上平底孔(11)內(nèi);傳感器頂蓋(5)固定在傳感器骨架(I)上表面;傳感器輸出端接口( 6 )固定在傳感器頂蓋(5 )上表面。所述傳感器骨架(I)為圓柱形,材質(zhì)為尼龍或硬橡膠等非金屬材料,傳感器骨架(I)底面中心位置有一個(gè)下平底孔(10),下平底孔(10)的直徑等于鋼環(huán)(2)的外徑,下平底孔(10)的深度等于鋼環(huán)(2)的長度;傳感器骨架(I)上表面偏離中心位置處有一個(gè)上平底孔(11),上平底孔(11)的直徑等于檢測線圈(3)的纏繞外徑,上平底孔(11)的深度等于檢測線圈(3)纏繞后的長度。所述鋼環(huán)(2)的外徑大小與傳感器骨架(I)底面中心位置的下平底孔(10)的直徑大小相同,鋼環(huán)(2)的內(nèi)經(jīng)大小等于被檢鋁合金多層復(fù)合板上螺栓的六角頭(8)外接圓直徑。所述檢測線圈(3)的材質(zhì)為銅漆包線,檢測線圈(3)銅漆包線的直徑和長度、檢測線圈(3)的纏繞半徑和纏繞長度根據(jù)檢測中需要產(chǎn)生的渦流感應(yīng)磁場的范圍和強(qiáng)度大小及檢測靈敏度要求確定。所述線圈纏繞骨架(4)材質(zhì)為鐵氧體磁芯或尼龍、硬塑料等非金屬材料,線圈纏繞骨架(4)的橫截面積大小和長度根據(jù)檢測線圈(3)的纏繞半徑和纏繞長度確定。圖5、圖6所示的第二實(shí)施例中,本發(fā)明與第一實(shí)施例的不同之處在于所述裝置在有二個(gè)檢測線圈(3)、二個(gè)線圈纏繞骨架(4),相應(yīng)的傳感器骨架上表面偏離中心位置處有二個(gè)上平底孔(11)。進(jìn)一步的,可有數(shù)量更多的檢測線圈(3)、線圈纏繞骨架(4)及傳感器骨架上表面偏離中心位置處的上平底孔(11)。圖7、圖8所示為本發(fā)明裝置檢測應(yīng)用實(shí)例,檢測過程中裝置置于螺栓的六角頭
      (8)上,使傳感器骨架(I)底面中心位置的下平底孔(10)剛好蓋住六角頭(8),而后以六角頭螺栓(8)為中心軸旋轉(zhuǎn)裝置,裝置旋轉(zhuǎn)一圈,即可完成對三層鋁合金復(fù)合板(9)中的螺栓孔(90)的檢測工作,當(dāng)螺栓孔周邊有裂紋缺陷(91)時(shí),裝置將裂紋缺陷(91)反饋的感應(yīng)信號通過傳感器電纜(7)傳輸至電磁渦流檢測儀,電磁檢測儀及時(shí)顯示裂紋缺陷(91)信號,同時(shí)報(bào)警輸出。上述實(shí)施例僅用來進(jìn)一步說明本發(fā)明的鋁合金多層復(fù)合板螺栓孔裂紋缺陷在役電磁檢測裝置,但發(fā)明并不局限于實(shí)施例,凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均落入本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
      權(quán)利要求
      1.鋁合金多層復(fù)合板螺栓孔裂紋在役電磁檢測傳感器裝置,包括傳感器骨架、鋼環(huán)、至少一個(gè)檢測線圈、至少一個(gè)線圈纏繞骨架、傳感器頂蓋、傳感器輸出端接口,其特征在于鋼環(huán)嵌入固定在傳感器骨架底面中心位置的下平底孔內(nèi);檢測線圈均勻纏繞固定在線圈纏繞骨架外表面上,檢測線圈輸出端口與傳感器輸出端接口電連接;檢測線圈與線圈纏繞骨架一同嵌入到傳感器骨架上表面偏離中心位置處的上平底孔內(nèi);傳感器頂蓋固定在傳感器骨架上表面;傳感器輸出端接口固定在傳感器頂蓋上表面。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金多層復(fù)合板螺栓孔裂紋在役電磁檢測傳感器裝置,其特征在于所述傳感器骨架為圓柱形,材質(zhì)為尼龍或硬橡膠等非金屬材料,傳感器骨架底面中心位置有一個(gè)下平底孔,下平底孔的直徑等于鋼環(huán)的外徑,下平底孔的深度等于鋼環(huán)的長度;傳感器骨架上表面偏離中心位置處有至少一個(gè)上平底孔,上平底孔數(shù)量與檢測線圈數(shù)量相等,上平底孔的直徑等于檢測線圈的纏繞外徑,上平底孔的深度等于檢測線圈纏繞后的長度。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金多層復(fù)合板螺栓孔裂紋在役電磁檢測傳感器裝置,其特征在于所述鋼環(huán)的外徑大小與傳感器骨架底面中心位置的下平底孔的直徑大小相同,鋼環(huán)的內(nèi)經(jīng)大小等于被檢鋁合金多層復(fù)合板上螺栓的六角頭外接圓直徑大小。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金多層復(fù)合板螺栓孔裂紋在役電磁檢測傳感器裝置,其特征在于所述檢測線圈的材質(zhì)為銅漆包線,檢測線圈銅漆包線的直徑和長度、檢測線圈的纏繞半徑和纏繞長度根據(jù)檢測中需要產(chǎn)生的渦流感應(yīng)磁場的范圍和強(qiáng)度大小及檢測靈敏度要求確定。
      5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金多層復(fù)合板螺栓孔裂紋在役電磁檢測傳感器裝置,其特征在于所述線圈纏繞骨架材質(zhì)為鐵氧體磁芯或尼龍、硬塑料等非金屬材料,線圈纏繞骨架的橫截面積大小和長度根據(jù)檢測線圈的纏繞半徑和纏繞長度確定。
      全文摘要
      本發(fā)明公開了一種鋁合金多層復(fù)合板螺栓孔裂紋缺陷在役電磁檢測裝置,包括傳感器骨架、鋼環(huán)、檢測線圈、線圈纏繞骨架、傳感器頂蓋、傳感器輸出端接口,采用鐵磁性金屬屏蔽環(huán)方法,有效屏蔽消除了螺栓六角頭的干擾影響,通過一次旋轉(zhuǎn)掃查,即可完成一個(gè)螺栓孔的檢測,檢測效果好、速度快,若設(shè)計(jì)雙檢測線圈或更多檢測線圈,效率還可進(jìn)一步提高,對檢測人員的經(jīng)驗(yàn)要求不高,最為重要的是,由于沒有干擾信號的影響,缺陷信號可以很好的顯示、報(bào)警,真正避免了漏檢。
      文檔編號G01N27/90GK103018323SQ20121052209
      公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
      發(fā)明者林俊明 申請人:愛德森(廈門)電子有限公司
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