[发明专利]一种紧密贴合机翼曲面的超声波末端检测装置

说明书

本发明涉及机翼表面探伤设备技术领域，具体是一种紧密贴合机翼曲面的超声波末端检测装置。其中：Z向恒力伸缩机构，用于检测时提供连接块恒定的力，使三点法相拟合架上的尼龙球与机翼蒙皮紧密贴合；三点法向拟合架，用于确定曲面法线和设置超声探头与机翼蒙皮之间的间隙距离；水幕配流环，用于跟随探头持续提供水流，形成水幕；尼龙球保护机翼蒙皮表面不被划伤；超声探头及夹持机构，用于超声探头的晶片对准机翼蒙皮的法向位置；水管接头，连通水幕配流环，用于提供水源。本装置适用于低曲率的大型双球面物件内部探伤；通过三点法向拟合架找到曲面法向，使超声探头时刻与机翼蒙皮表面保持合适的间隙及法向位置，充分保证获得稳定的超声信号。

技术领域

本发明涉及机翼表面探伤设备技术领域，具体涉及一种紧密贴合机翼曲面的超声波末端检测装置。

背景技术

目前传统超声波检测方式是采用手持超声波探头，并将末端贴合在被涂敷耦合剂面进行测量，这种方式被测量物体表面可以具有一定曲面，但具有局限性，不适合测量大型物件，人工方式消耗人力，效率低；另一种方式是被检测件是平面，可以直接采用机械接触方式人工手涂耦合剂方式，这种方式缺陷就是不能检测曲面，存在较大不足。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明的目的是克服现有技术的不足，本发明提供了一种紧密贴合机翼曲面的超声波末端检测装置，解决对较为大型的检测物体进行多方位、多检测类型、多个要点的检测。

(二)技术方案

本发明的技术方案：一种紧密贴合机翼曲面的超声波末端检测装置，包括：

Z向恒力伸缩机构，用于检测时提供本发明与机翼蒙皮的恒定贴合力，包括伸缩导轨、恒力弹簧和Z向伸缩连接件；

三点法向拟合架，是根据空间曲面在网格划分时，使用三角面片拟合空间曲面的原理，即三点所构成的等边三角形，等边三角形的几何中心的法线近似这一区域空间曲面的法线，用于确定曲面法线和设置超声探头与机翼蒙皮之间的间隙距离；

水幕配流环，用于跟随探头持续提供水流，形成水幕，包括环形喷水口；

尼龙球，用于保护机翼蒙皮表面不被划伤；

超声探头及夹持机构，用于超声探头的晶片在机翼蒙皮的任意位置都能近似处于该机翼蒙皮的法向位置，包括超声探头和探头夹持架；

水管接头，连通水幕配流环，用于提供恒压的水源；

其中：固定架与外部机构螺纹连接，固定架底部固定设置有滑轨，滑轨与滑块适配滑动连接，滑块顶部固定安装有连接块，恒力弹簧通过滚轴安装在固定架内，恒力弹簧与连接块固定连接，连接块顶部固定连接有Z向伸缩连接件，恒力弹簧用于提供Z向伸缩连接件在Z方向上向被测件方向的恒定力，Z向伸缩连接件与三点法向拟合架通过铰链连接，方便三点法向拟合架调整姿态，保持轴线与被检检面处法向重合，水幕配流环通过螺钉连接固定在三点法向拟合架上，探头夹持架通过螺钉连接固定在三点法向拟合架上，超声探头通过螺纹固定在探头夹持架上，三点法向拟合架一端均嵌有尼龙球，所述尼龙球与三点法向拟合架活动连接，便于尼龙球可以在机翼蒙皮表面滚动，不会对机翼表面造成损伤；三点法向拟合架、水幕配流环、超声探头、探头夹持架同轴线重合，即三点法向拟合架的三点形成的等边三角形几何中心的法线，保证了探头晶片在产品的任意位置都能近似处于法向位置，所述尼龙球与机翼接触时，所述超声探头与机翼蒙皮表面之间留有一定间隙，用于吸附超声探头周边的水进入间隙，形成具有一定厚度的吸附水膜，形成耦合形式。

进一步地，所述三点法向拟合架的中心轴线、水幕配流环的中心轴线、超声探头的中心轴线和探头夹持架的中心轴线均重合。

进一步地，所述尼龙球与三点法向拟合架采用球铰接。

进一步地，所述超声探头与机翼蒙皮表面之间的间距范围是0.1～0.3mm。