[发明专利]一种火工品圆柱薄壳胶粘组件脱粘缺陷的超声检测方法

说明书

一种火工品圆柱薄壳胶粘组件脱粘缺陷的超声检测方法，特别是利用超声波在橡胶中明显的衰减特性进行火工品用圆柱薄壳胶粘组件脱粘缺陷检测的方法。本发明采用的超声探头具有窄脉冲、高频率(10MPa)、小晶片尺寸(Φ6)的特点，可实现较高精度的脱粘缺陷检测(Φ3)。本发明采用无水乙醇作为耦合介质，可避免采用水或者油作为耦合污染工件。本发明端部为贴合工件形状的硅橡胶材质的柔性耦合套设计，可实现耦合剂注入式耦合，且可适配多种直径(Φ100～Φ300)薄壳胶粘组件胶皮脱粘检测，便于实现自动扫查检测。

技术领域

本发明涉及一种火工品圆柱薄壳胶粘组件脱粘缺陷的超声检测方法，特别是利用超声波在橡胶中明显的衰减特性进行火工品用圆柱薄壳胶粘组件脱粘缺陷检测的方法。

背景技术

航天火工品固体小火箭通常会在圆柱薄壳(≤1.5mm)表面粘接厚度较小(≤0.5mm)的主要成分为橡胶的绝热胶片，以提高该类火工品的耐烧蚀性能。该薄壳胶粘组件往往会存在脱粘缺陷，而采用外观检查难以发现此类缺陷。由于一方面超声直探头存在检测盲区，低次回波会被淹没在发射脉冲中；另一方面圆柱薄壳及胶皮都很薄，即使在高次回波中也难以将各自的回波区分开；故采用通常的超声直探头反射回波法，也难以有效识别和定位缺陷。

“一种有涂层钢板与橡胶粘接质量的超声波检测方法”(CN102998366A)一文中通过运用CTS-23脉冲反射式超声探伤仪进行水平逐行扫描检测，以超声检测仪显示屏幕水平第10格处回波幅度达到或者超过纵刻度10％为准，根据超声检测仪屏幕波形变化判断带有树脂涂层的钢板与橡胶之间的粘接质量。

但该方法主要存在以下不足：

(1)所用超声探头是5MHzΦ20的普通直探头(脉冲较宽)，可实现带有涂层的2mm厚钢板与橡胶最小Φ10的脱粘缺陷检测。不能实现厚度≤1.5mm圆柱薄壳与厚度≤0.5mm胶皮所组成的薄壳胶粘组件的较小尺寸脱粘缺陷(如Φ3)的检测。

(2)所用超声探伤仪显示器显示脱粘缺陷波形时，由于超声探伤仪经过信号处理，导致回波并不是幅度为0处开始，一旦回波未处在波形闸门内容易造成脱粘缺陷误判。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种火工品圆柱薄壳胶粘组件脱粘缺陷的超声检测方法，克服直接接触式超声探头在扫查过程中与圆柱面耦合不良的问题，进而实现圆柱薄壳胶粘组件脱粘缺陷自动扫查检测。

本发明的技术解决方案是：一种火工品圆柱薄壳胶粘组件脱粘缺陷的超声检测系统，包括超声探头、耦合套、耦合剂液槽、超声探伤仪、示波器和液体蠕动泵；

所述超声探伤仪、示波器分别与超声探头通过同轴电缆连接；

耦合剂液槽中盛放的耦合剂通过液体蠕动泵注入到耦合套，实现超声探头与薄壳胶粘组件耦合；

所述的耦合套端部切割为与圆柱薄壳外圆面相贴合的形状，且为硅橡胶材质，实现将耦合套内充入的耦合剂限制在耦合套内部；

所述的超声探头在扫查移动过程中所造成的部分耦合套内流失的耦合剂由液体蠕动泵及时泵入补充；

所述的超声探伤仪采用单探头自发自收工作方式，同时采用示波器接收回波信号。

进一步地，所述薄壳胶粘组件包括胶粘的圆柱薄壳和胶皮；圆柱薄壳和胶皮之间嵌有聚四氟乙烯薄片，且在嵌入部位不涂抹胶液，用于模拟胶皮脱粘缺陷。

进一步地，所述耦合套包括耦合套壳体、宝塔嘴接头、密封环；

密封环与耦合套壳体通过胶粘固定；

宝塔嘴接头通过螺纹连接于耦合套壳体。