航空检测应用介绍-final课件

超声相控阵技术在航空检测中的应用

---1.基础理论简介2.Omniscan

MX2产品介绍3.OmniscanMX列入波音与空客手册4.应用案例1：CFRP（碳纤维增强复合材料）平板解决方案5.应用案例2：CFRP拐角类复合材料解决方案6.应用案例3：使用超声相控阵进行划痕检测7.应用案例4：使用相控阵技术检测空客A380上的玻璃纤维增强铝合金8.应用案例5：使用Tomoview对复合材料检测结果进行分析9.应用案例6：曲面复合材料检测10.应用案例7：起落架检测BasicPrinciple基础理论简介就像是将许多小的常规超声探头集成进入一个探头中。…128elements!相控阵检测原理相控阵探头由一系列独立晶片组成，每一个晶片都有自己的接头、延时电路和数模转换器，每个晶片在声学上都是独立的。通过预先计算好的延时对每个晶片进行激发，以得到所需的波形。相控阵检测原理NotimedelaySteeringFocusingSteering+focusing相控阵检测原理可形成的不同声束类型为什么使用相控阵技术？更快的检测速度可以直观成像，从而更容易对几何外形和缺陷进行描述克服了某些难进入区域的限制降低对操作者的技术依赖能够记录数字数据，并保存检测记录可使用常规超声检测技术标准OMNISCANMX2!!!相控阵领域的又一次变革

OmniscanMX已经有10年的历史，其销售上的巨大成功已经证明了其模块化无损检测平台的领导地位，已经有3000多套的Omniscan便携相控阵产品在世界各地被广泛使用。第二代OmniScanMX2极大地提升了检测效率，确保手动检测及高级ＡＵＴ的检测应用，设置时间，检测周期以及生成报告的时间都大大缩短，另外新的OmniScanMX2还与原有的，及即将推出的模块都可以很好的兼容。新的OmniScanMX2必将成为市场上新的领导者，其高端的设计及可升级的模块化平台使其成为新一代NDT的代表。MX2更高的采集率和新的软件特性，使其在手动和自动检测中可高效地应用。Introduction产品符合IP66标准Video奥林巴斯第四代相控阵技术之前已经有超过15年的历史ProductFeatures

产品特性ProductFeatures–Calibration

产品特性---校准校准向导

确保对每一组都进行校准这也是一些标准中所要求的!ProductFeatures–Acquisition

产品特性---数据采集2轴编码器所有A扫描数据存储这也是标准所要求的!多组同时扫描ProductFeatures–Analysis

产品特性---分析单组或多组显示数据、参考和测量光标，用于缺陷测量和报告。测量结果和读数通过闸门重置进行离线调整。大屏幕10.4英寸比MX大50%LED背光技术对电池寿命无影响ProductFeatures–Screen

产品特性—屏幕亮度增加（是之前的2倍）符合最新的工业标准

-

所有声束全部校准

-所有A扫描全部存储ProductFeatures–CodeCompliance

产品特性---符合标准ProductFeatures–Hardware

产品特性–硬件保持原有的模块化设计，有细微的改变ProductInformation

产品信息包含了所有软件选项！焊缝模拟软件包多组模式TOFD功能Boeing737,747,757,767(CMNNDTpart4,July2008)FuselageskinscribemarkOmniscanPA+PAprobeBoeingDC-9(NTMDC9-32A350,dec2004)InspectionoflandinggearOmniscanPA+PAprobeBoeing787(NTM51-00-09,August2008)Proceduretoexaminebonded

repairsinBMS8-276solid

laminatestructuresOmniscanPA+Glider+3.5L64-NWI+wedgeBoeing787(NTM51-00-07,August2008)Proceduretofind

delaminationsandskin-to-stiffeners

disbondinBMS8-276solid

laminatestructuresOmniscanPA+Glider+5L64-NWI+wedge波音手册中规定的Omniscan相控阵检测OmniscanMX列入波音与空客手册CFRP在航空中被广泛使用Source:CFRP，即碳纤维增强复合材料，又叫做层压复合材料CFRP用在许多飞机结构中：Boeing787Airbus350,380,400用于空客A380和波音B787客机的CFRP复合材料Source:维修方面：根据波音手册的规定，在B787维修中必须使用C扫描对CFRP进行检测，并强烈推荐使用线性相控阵探头，检测CFRP板的分层缺陷，厚度范围从3mm到25mm厚。根据波音手册规定Boeing787(NTM51-00-09,August2008)检测BMS8-276层压结构件的粘接维修- 使用配置OmniscanPA+Glider+3.5L64-NWI+wedge对于检测大平面的复合材料零件需要以下的配置：OmniscanMX16:128采集单元，可进行2轴数据采集和C扫描成像超声相控阵探头耦合单元，带相应的楔块Glider扫查器，可手动扫查OmniscanMX16:128采集单元Glider扫查器超声相控阵探头和楔块GLIDER规格Glider扫查器扫查范围12inchx12inch（300mmx300mm）（可选其他长度）2轴，2编码器（X-Y轴）编码器：不与零件接触编码器分辨率：0.5mm（0.020inch）步进：最小：0.5mm（0.02inch）吸附工装：2个真空吸盘（无需压缩机）检测曲率：凸凹面半径40cm至1m（平板），即16inch至400inch（平板）可与超声相控阵设备，常规超声设备，涡流设备，涡流阵列设备，以及粘接检测仪等配合使用可接供水系统操作简便，收放自如一个操作者即可操作近壁探头3.5L64-NW1/5L64-NW1近壁探头（NW1）3.5或5MHz1mm晶片间距，64晶片探头端部1.5mm盲区近壁探头（NW2）3.5或5MHz1mm晶片间距，24晶片探头端部1.5mm盲区近壁探头（NW3）3.5MHz1mm晶片间距，128晶片探头端部1.5mm盲区主要用于水浸检测注：端部盲区是指探头边缘到端部晶片中心的距离Wedges

楔块SNW1-0L-IHC-CSNW1-0L-WP5标准Rexolite楔块（NW1和NW2）无需工具即可安装探头可与近壁探头和ONDT标准扫查器工装相配合（Glider扫查器）水楔Rexolite楔块（NW1和NW2）0.05inch水楔，可进行注水耦合无需工具即可安装探头可与近壁探头和ONDT标准扫查器工装相配合（Glider扫查器）应用案例2：CFRP拐角类复合材料解决方案相控阵超声检测技术OlympusNDT提供一种新型的CFRP拐角类复合材料检测解决方案，基于Omniscan探伤仪，曲面线性相控阵探头和专用于拐角检测的楔块。超声曲面相控阵探头可进行快速，大范围的数据采集数据采集速度主要取决于耦合效率C扫描成像可是用户快速对检测图像进行分析需要设置适当的闸门参数以建立C扫描成像。CFRP拐角类复合材料解决方案大面积CFRP平板检测需要快速的C扫描数据采集，快速找到缺陷，以便于后续的分析和详细检测。大面积的有效数据采集需要以下配置：OmniscanMX采集单元，可携带编码器，并进行C扫描超声相控阵探头耦合介质：水位置记录单元：Mini轮式编码器CurvedArrayProbes曲面相控阵探头3.5CC10.2-16-R13.5

MHz或5

MHz曲率半径10.2mm(0.402

in.)晶片间距1mm(0.040

in.)待检测件90度角内部检测，可进入狭小区域3.5CC25-32-R43.5MHz或5

MHz曲率半径25mm(1

in.)晶片间距1.32mm(0.052

in.)待检测件90度角内部或外部检测3.5CC50-64-R53.5

MHz或5

MHz曲率半径50mm(1.969

in.)晶片间距1.65mm(0.065

in.)待检测件120度角外部检测3,5CC10.2-16-R13.5CC25-32-R43.5CC50-64-R5水浸拐角楔块SR1-I81-ADJSR4-IE90-ADJ角度楔块相同的楔块可用于一定范围曲率半径的零件角度固定可与迷你编码器配合使用附件迷你编码器ENC1-2.5-DE（2.5m导线）ENC1-5-DE（5m导线）典型缺陷分层缺陷复合材料层在碳纤维复合材料中的典型缺陷是平行于表面的缺陷，因而使用0度角进行检测。基本概念CFRP拐角类零件有很多种结构，基于结构的不同，需要特定的检测设置，特定的探头和楔块，才能得到最好的检测结果。但是基本原理与常规超声相同，因而为了使用0度角进行拐角检测，超声声束必须垂直入射表面。为了达到该目的，需要将探头的曲率半径中心与零件的曲率半径中心重合。探头位置与零件位置偏差对检测结果的影响检测类型两个主要的检测类型，与探头和零件的相对位置相关：拐角内部检测（ID）拐角外部检测（OD）内部检测内表面外表面外部检测外表面内表面典型的缺陷成像表面底面分层缺陷Delamination典型的闸门设置使用3个闸门（I，A，B）闸门I：用于跟踪表面波闸门A：用于监控内部缺陷闸门B：用于监控底波数据显示可以显示A，S，C扫描或A，C（A%），C（TOF）ASCACC应用案例3：使用超声相控阵进行划痕检测航空耐用性标准信息公告（FSAW03-10B）于2003年11月份的标题为：机身蒙皮“划痕”导致波音737飞机损坏报道如下：已经有报告指出在一些飞机蒙皮搭接处、对接处和其他区域出现了破损，是由于使用了尖锐的工具去除漆面和密封剂过程中产生的。受力蒙皮如果出现划痕，而且未被发现，可导致裂纹并延展，最终导致疲劳断裂。所有经过维修和去除过密封剂的商用飞机，都有可能有划痕。Boeing737零件形状有划痕的图片：现有的检测方法目视检测涡流检测常规超声检测相控阵检测相控阵超声的优势无需去除漆面，节省了大量的时间扇扫成像Omniscan相控阵设备易于使用最基本配置OmniscanPA16:16就可以满足检测要求。SideoftheProbePartanglebeamWedge探头使用的是10MHz，16晶片探头，每个晶片的宽度仅为0.31mm，所以总宽度为6mm小的晶片尺寸提供了非常好的偏转能力。总的晶片尺寸较小使其近场长度较短，利于较薄的零件检测。所使用的相控阵探头是我们的标准探头，无需定制，装上楔块以后可产生从60度到85度的横波声束，该应用无需编码器。划痕检测检测情况ScanningdirectionScribemarkindication划痕缺陷显示Fastenerholeindication螺栓孔显示典型的划痕缺陷显示信号结论使用Omniscan相控阵探伤仪可对划痕进行检测，且无需去除漆层。检测速度较快波音NTM手册中指出使用Omniscan相控阵探伤仪对其所有飞机进行检测成百上千的NDT操作人员接受了与该检测应用相关的培训在大部分航线运营商处使用该技术，如Delta，西南航空，美国航空，西北航空，英国航空，汉莎航空，SAS等。应用案例4：使用相控阵技术检测空客A380上的玻璃纤维增强铝合金GLARE玻璃纤维增强铝合金复合材料结构典型的破坏情况分层和脱粘产生的原因：由于撞击产生的（石块撞击，工具跌落，鸟类撞击，底面设备撞击等）过热引起的其他轻微撞击引起的该检测在目视检测出破坏以后实施，以确定破坏的严重程度Oly