激光超声在飞机进气道检验上的应用

传统复合材料制品的空穴、夹杂物及分层之类的缺陷一般均采用超声检验。超声检验一般需用水作耦合剂,同时测头还需作精确的外形扫描,精度差1 %就会产生虚假的缺陷信号,而且精确扫描需要昂贵的夹具、机器人控制及耗时的外形编程。当对外形扫描碰到厚度变化时,还需降低扫描速度。

　　针对这些问题,美国洛克希德·马丁公司找到先进的解决方法,即采用激光超声检验技术,该技术无需精确的外形跟踪、昂贵的机器人及水基的传感耦合剂。更重要的是检验外形时速度不降低。

　　激光超声系统的原理很简单。系统中采用了两个激光器,一个使受检表面快速受热膨胀而产生超声波。另一个则用来测定超声波,当其与精确的定位系统耦合时,该系统可以产生体积图像,不需要水基的传感耦合剂,结果易判读。

　　激光超声技术省时,可提高效率。在F - 22飞机进气道复合材料的结构试验中,用激光超声扫描时间不足2h ,而用传统的超声系统,同一构件则需24h。两者的区别在于对扫描型面的响应不同,虽然两者对于平面零件的扫描速度均为250线性mm/ s.但对于特种型面,传统的超声系统的扫描速度降低到25线性mm/ s ,而激光超声系统仍保持250线性mm/ s。

　　据估计,在F - 22飞机整个寿命期内用激光超声检验将节约600万美元。如果能找到每秒1000脉冲的激光器,费用将更加节约