[实用新型]手持式敲击检测仪

说明书

本实用新型涉及一种手持式敲击检测仪，包括敲击锤、驱动模块和微处理器控制单元，其特征在于，敲击锤包括电磁线圈、铁磁块、金属框、金属滑杆和弹簧以及敲击头；敲击头包括压电传感器和锤头。本实用新型具有检测方便快捷，精度高的优点。

技术领域

本实用新型涉及一种采用手持式敲击检测仪。

背景技术

随着航空技术和复合材料技术的不断的发展与创新,蜂窝复合材料在航空事业领域上得到了越来越广泛的应用。由于蜂窝复合材料内部结构自身的特点,在一些施工环境和非设计载荷以及异物撞击等强度作用下容易出现分层和脱粘等缺陷。航天器件必须具有极高的精密度和安全性能，所以需要对航天器件进行无损检测。

敲击检测是一种重要的无损检测方法，对于蜂窝复合材料分层和脱粘的缺陷，传统的敲击检测是飞机维修人员常常使用类似小锤的工具,用适当力度去敲击蜂窝材料的待测表面。若蜂窝表面存在面板分层或脱粘损伤时,会改变其材料的固有物理特性(如材料本身的弹性系数),发出的“声音”也会随之变化。所以，维修人员依靠维修经验、主观判断和人工敲击的常识，通过材料发出声音来识别表面结构的损伤，这种检测的方法不仅容易造成误判和漏判；再者，对于操作经验不丰富的人员，使用工具敲击，还会对材料带来二次伤害；而且造成效率低、操作量大、维护时间长等等一系列的缺点。

传统工艺的压电陶瓷片叠装而成的传感器存在体积较大、灵敏度不高、装配工艺复杂等问题。随着技术的不断发展,系统要求冲击传感器能够具备小型化、高灵敏度、集成一体化等特点,因此研究新型小型化、高灵敏度冲击传感器就显得很有必要。使用集成多层压电陶瓷设计小型化、高灵敏度的压化传感器则展现出了优势,所制得的传感器体秋小、灵敏度高,另多点布局、多轴敏感设计可实现万向性的要求。

从敲击传感器灵敏度角度分析，现有的一些检测设备的敲击传感器都是采用单层压电片的压电陶瓷传感器，或者是多层叠加压电片的压电传感器都有着灵敏度不高的缺点，无法对微弱信号进行检测，检测分辨率低。

从传感器的体积大小角度分析，传统的压电传感器如想提高灵敏度就必然要增加压电片，从而使体积变大，占据系统空间变大，装配复杂，集成度低，无法实现多点布局，使系统触发的可靠性降低。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是克服现有技术的不足，针对蜂窝复合材料的脱粘分层等缺陷，设计一种手持便携式的敲击检测仪，并给出检测方法。本实用新型的技术方案如下：

一种手持式敲击检测仪，包括敲击锤、驱动模块和微处理器控制单元，其特征在于，敲击锤包括电磁线圈、铁磁块、金属框、金属滑杆和弹簧以及敲击头；敲击头包括压电传感器和锤头；电磁线圈固定在金属框底端，弹簧固定在金属框顶端，铁磁块上接弹簧，下接金属滑杆，铁磁块能在金属框内上下运动，金属滑杆一端从固定于金属框下端的电磁线圈中间通过，并与铁磁块固定连接，金属滑杆另一端依次固定压电传感器及合成塑料锤头；压电传感器采用多层压电晶片实现；微处理器产生的脉冲控制信号通过驱动模块加载在电磁线圈上，控制电磁线圈的通断来实现金属滑杆的往复运动，从而带动电磁块和敲击锤的动作；压电传感器的检测信号被送入微处理器。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

(1)在传感器结构方面，本实用新型使用了集成多层陶瓷压电片的压电传感器。由于集成多层压电陶瓷晶片的高压电常数,所制得的传感器灵敏度大大提升,可以达到相同体积下是使用传统压电陶瓷片的传感器灵敏度的5倍以上。压电传感器固有灵敏度高,输出信号大,提高传感器的检测分辨率,还可扩大传感器的测量范围和增强抗冲击能力。

(2)在传感器体积大小方面，体积小型化后可以实现多点布局、系统集成，相较于传统的冲击传感器,多层压电陶瓷的集成化和优异的压电常数,可以缩小质量块,使得传感器体积缩小及减薄。

附图说明

图1是本实用新型提出的一种敲击检测仪的整体结构图。