0. 7) Xmin{dj} (8)
[0060] 根據(jù)蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的工藝特點(diǎn)，選擇相應(yīng)的換能器用于膠接蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)和焊接 蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)以及其他蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與缺陷判別。
[0061] 本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果，
[0062] 1.針對(duì)復(fù)合材料蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)及金屬蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的自動(dòng)掃描無(wú)損檢測(cè)，本發(fā)明 提出采用高分辨率超聲反射法，利用不同波長(zhǎng)入射脈沖超聲波在蒙皮/蜂窩芯連接層、蜂 窩芯連接層/蜂窩壁、蜂窩芯連接層/蜂窩格界面形成的反射回波信號(hào)，通過(guò)建立相應(yīng)的轉(zhuǎn) 換函數(shù)進(jìn)行缺陷判別和超聲成像，換能器只需從一側(cè)接近蜂窩芯結(jié)構(gòu)，入射聲波不需要穿 透蜂窩芯，從而大大提高了大厚度蜂窩芯的檢測(cè)能力。
[0063] 2.本發(fā)明提出的一種基于自動(dòng)掃描的蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)超聲成像檢測(cè)方法，采用小聲 束掃描技術(shù)，分辨率得到顯著提高，能夠準(zhǔn)確檢出蒙皮/蜂窩芯格之間的缺陷以及蒙皮/連 接層、連接層/蜂窩芯格之間的缺陷和結(jié)合情況，顯著地提高了超聲自動(dòng)掃描檢測(cè)對(duì)復(fù)合 材料及金屬蜂窩芯結(jié)構(gòu)陷的檢測(cè)靈敏度和分辨率及檢測(cè)能力。
[0064] 3.利用本發(fā)明提出的一種基于自動(dòng)掃描的蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)超聲成像檢測(cè)方法，可以 準(zhǔn)確地確定檢出缺陷在蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)中的深度，從而為工藝改進(jìn)提供了十分重要的支撐數(shù) 據(jù)信息。
[0065] 4.本發(fā)明提出的一種基于自動(dòng)掃描的蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)超聲成像檢測(cè)方法，通過(guò)選用 自適應(yīng)跟蹤換能器，不需要從零件兩側(cè)對(duì)被檢測(cè)蜂窩芯結(jié)構(gòu)進(jìn)行形面跟蹤，大大地簡(jiǎn)化了 超聲自動(dòng)掃描機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度，對(duì)噴水耦合無(wú)嚴(yán)格要求，無(wú)需水凈化系統(tǒng)，從而顯著地減低 了制造成本和檢測(cè)成本，大大提高了檢測(cè)的可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0066] 圖1是本發(fā)明基于自動(dòng)掃描的蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)超聲成像檢測(cè)方法原理示意圖 (入〈〈hi)，其中：圖1(a)為蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)檢測(cè)原理示意圖，圖1(b)為入射聲波在蜂窩夾芯 結(jié)構(gòu)2中的蒙皮2a、蜂窩芯連接層2b和蜂窩壁2c中傳播示意圖，圖1 (c)為入射聲波在蜂 窩夾芯結(jié)構(gòu)2中的蒙皮2a、蒙皮2a/蜂窩芯連接層2b和蜂窩格2d中傳播示意圖，圖1 (d) 為蜂窩格2d的形狀、邊長(zhǎng)示意圖。
[0067] 圖2是本發(fā)明基于自動(dòng)掃描的蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)超聲成像檢測(cè)方法原理示意圖 (入其中：圖2(a)為入射聲波在蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)2中的蒙皮2a、蜂窩壁2c中傳播示意 圖，圖2(b)為入射聲波在蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)2中的蒙皮2a和蜂窩格2d中傳播示意圖。
[0068] 圖3是本發(fā)明基于自動(dòng)掃描的蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)超聲成像檢測(cè)方法原理組成。
【具體實(shí)施方式】
[0069] 采用脈沖反射法，利用自動(dòng)掃描超聲成像檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)超聲成像檢 測(cè)，蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)由蒙皮2a、蜂窩芯連接層2b、蜂窩壁2c和蜂窩格2d組成，蜂窩壁2c的兩 端頭分別通過(guò)膠接或焊接與其兩側(cè)的蒙皮2a連接，進(jìn)而構(gòu)成蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)，如圖1所示，自 動(dòng)掃描超聲成像檢測(cè)系統(tǒng)包括換能器1、超聲單元3、信號(hào)處理單元4、機(jī)械掃查機(jī)構(gòu)5、掃查 控制單元6和成像系統(tǒng)7,如圖3所示，
[0070] 通過(guò)自動(dòng)掃描超聲成像檢測(cè)系統(tǒng)中的換能器1向被檢測(cè)蜂窩芯夾層結(jié)構(gòu)2發(fā)射寬 帶窄脈沖超聲信號(hào)up，此寬帶窄脈沖超聲信號(hào)up通過(guò)換能器與蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)2表面之間的 聲學(xué)耦合劑傳播到被檢測(cè)蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)2的蒙皮2a表面，并在被檢測(cè)蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)2的蒙 皮表面形成超聲反射和折射后，在蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)2的蒙皮2a表面形成反射寬帶窄脈沖超聲 信號(hào)％和透射寬帶窄脈沖超聲信號(hào)u t，其中，透射寬帶窄脈沖超聲信號(hào)ut經(jīng)過(guò)蜂窩夾芯結(jié) 構(gòu)2的蒙皮2a后傳播到蒙皮2a/蜂窩芯連接層2b，形成新的超聲反射/折射，
[0071] 1)當(dāng)ut的波長(zhǎng)人〈〈1^時(shí)，這里，1^為蜂窩芯連接層2b的厚度，此時(shí)，
[0072] ①換能器1接收到來(lái)自蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)2的蒙皮2a/蜂窩芯連接層2b的反射寬帶 窄脈沖超聲信號(hào)％表不為：
[0073]
(la)
[0074] 如圖1 (b)所示，對(duì)應(yīng)的成像信號(hào)G表示為：
[0075] G = kub(lb)
[0076] 這里，G-為成像信號(hào)，其域值范圍為[0, 255]，
[0077] k-為調(diào)制系數(shù)，根據(jù)ub的大小和超聲單元的增益，由試驗(yàn)設(shè)定。
[0078] ②換能器1接收到來(lái)蜂窩芯連接層2b/蜂窩壁2c界面的反射寬帶窄脈沖超聲信 號(hào)ub'表不為：
[0079]
(2a)
[0080] 如圖1 (c)所示，對(duì)應(yīng)的成像信號(hào)C表示為：
[0081] G'=kubr (2b)
[0082] 的域值范圍為[0,255]，
[0083] ③換能器1接收到來(lái)蜂窩芯連接層2b/蜂窩格2d界面反射的寬帶窄脈沖超聲信 號(hào)ub"表不為：
[0084] ub"~-(l-ub) (3a)
[0085] 對(duì)應(yīng)的成像信號(hào)G"表示為：
[0086] G" = kub" (3b)
[0087] G"的域值范圍為[0,255]，
[0088]這里，
[0089]Pi-為換能器1與被檢測(cè)蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)2之間的聲學(xué)耦合介質(zhì)的密度，
[0090]P2-為蒙皮2a的材料的密度，
[0091]P3-當(dāng)蒙皮2a/蜂窩芯連接層2b界面沒(méi)有缺陷時(shí)，P3為蜂窩芯連接層2b的材 料的密度，當(dāng)蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)2的蒙皮2a/蜂窩芯連接層2b界面存在脫粘缺陷時(shí)，P 3近似為 空氣的密度，
[0092]P4-當(dāng)蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的蒙皮2a/蜂窩壁2c界面沒(méi)有缺陷時(shí)，P4為蜂窩芯2c的 材料的密度，當(dāng)蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的蒙皮2a/蜂窩壁2c界面有缺陷時(shí)，P 4近似為空氣的密度，
[0093] q-為換能器1與被檢測(cè)蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)2之間的聲學(xué)耦合介質(zhì)中的聲速，
[0094] c2-為蒙皮2a中的聲速，
[0095] (：3-當(dāng)蒙皮2a/蜂窩芯連接層2b界面沒(méi)有缺陷時(shí)，（： 3為蜂窩芯連接層2b中的聲 速，當(dāng)蒙皮2a/蜂窩芯連接層2b界面出現(xiàn)脫粘缺陷時(shí)，(：3近似為空氣中的聲速，
[0096] c4 -當(dāng)蒙皮2a/蜂窩壁2c界面沒(méi)有缺陷時(shí)，〇4為蜂窩芯2c中的聲速，當(dāng)蒙皮2a/ 蜂窩壁2c界面有缺陷時(shí)，(： 4近似為空氣中的聲速，
[0097] 進(jìn)行缺陷判別：
[0098] ①根據(jù)換能器1接收到來(lái)自蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)2中的蒙皮2a/蜂窩芯連接層2b界面 的反射寬帶窄脈沖超聲信號(hào)u b，按照式（la)判別蒙皮2a/蜂窩芯連接層2b界面的缺陷，按 照式（lb)將反射寬帶窄脈沖超聲信號(hào)ub轉(zhuǎn)換為成像信號(hào)G。
[0099] ②根據(jù)換能器1接收到來(lái)蜂窩芯連接層2b/蜂窩壁2c界面的反射寬帶窄脈沖超 聲信號(hào)u b'，按照式（2a)判別蜂窩芯連接層2b/蜂窩壁2c界面的缺陷，按照式（2b)將反 射超聲寬帶窄脈沖信號(hào)u b'轉(zhuǎn)換為成像信號(hào)G'，按照式（3a)判別蜂窩芯連接層2b/蜂窩 格2d界面，按照式（3b)將反射超聲寬帶窄脈沖信號(hào)u b"轉(zhuǎn)換為成像信號(hào)G"。
[0100] 2)當(dāng)ut的波長(zhǎng)x >>h財(cái)，此時(shí)，u t只會(huì)形成蒙皮2a/蜂窩壁2c界面的反射寬帶 窄脈沖超聲信號(hào)u。和蒙皮2a/蜂窩格2d界面的反射寬帶窄脈沖超聲信號(hào)u'。，分別表示 為：
[0101] (4a)
[0102] (5a)
[0103] 分別如圖2 (a)和圖2 (b)所示，。
[0104] 對(duì)應(yīng)蜂窩芯連接層2b/蜂窩壁2c界面的成像信號(hào)G。和蒙皮2a/蜂窩格2d界面 的成像信號(hào)G。'分別表不為：
[0105] Gc= ku c (4b)
[0106] Gc' = ku' c (5b)
[0107] 匕和6:的域值范圍[0,255]，
[0108] 當(dāng)所選用的入射聲波的波長(zhǎng)A >>比時(shí)，根據(jù)換