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空速管的無損檢測方法

2020-08-26 09:50:48

空速管是飛機上大氣傳感係統的重要組成部分。在飛機飛行過程中,氣流從管頭進入空速管,傳感係統根據氣流狀況得到表示飛機飛行狀態的信號數據。

空速管所需要檢測的是加熱器與管體內壁的焊接情況。未焊接時的剖麵結構如圖1所示,絲狀結構是加熱器,呈螺旋狀纏繞在管壁內部且緊貼管壁,通過焊料和管壁焊接在一起,即焊附在管體內壁上。飛機在高空飛行時所處環境溫度很低,空速管暴露在外部,因此進入管內部的水蒸氣容易結冰,加熱器是為了防止空速管內部出現結冰而造成堵塞影響氣流的正常流通。

飛機在飛行過程中會產生劇烈的振動,加熱器如果沒有與管壁很好的焊接,在振動中很容易斷裂。加熱器一旦斷裂,管內將會出現結冰現象,氣體不能在管內正常流通,最終導致大氣傳感係統不能正常工作,飛機將得不到準確的表示飛行速度等狀況的數據。因此加熱器是否很好的通過焊接固定在管壁上非常關鍵。

目前主要的無損檢測方法有超聲檢測、磁粉檢測、渦流檢測、滲透檢測、射線檢測。渦流、磁粉、滲透等隻適合於檢測工件表麵缺陷或近表麵缺陷,它們也常被稱為表麵檢測。結合空速管的焊接結構可以知道,加熱器與管體的焊接是在管體內部,且管壁比較厚,因此這種焊接的檢測不屬於表麵檢測,即渦流檢測、磁粉檢測、滲透檢測均不合適。

再從目前的焊接工藝水平來看,經過焊接的管體內部表麵非常的粗糙,如圖2所示。而產品的工藝要求中並未對焊接後的內部表麵情況提出要求,隻要求加熱器與管壁焊接良好,不能存在加熱器與管壁未焊接相連的情況。因此由於內部表麵的各種堆積、裂紋等粗糙現象的存在,將會使在超聲檢測中出現各種雜波,影響檢測結果。另外,經焊接後的管體表麵也很粗糙,達不到超聲檢測所需的表麵條件。因此,超聲檢測也不適合加熱器與管體內壁焊接情況的檢測。

所以就隻能考慮具有直觀性的射線檢測。射線檢測又分X射線照相和實時成像係統。

X射線照相檢測

X射線照相檢測適合檢測體積型缺陷,不適合檢測麵積型缺陷,尤其是細微裂紋缺陷,隻有在射線透照方向非常合適的情況下才能被發現。

空速管透照示意如圖3所示,其中外環為管壁,內部圓形線圈及加熱絲,加熱絲通過焊料與管壁焊接在一起。因此,如果用X射線照相檢測方法檢查空速管焊接情況,那麽,隻有射線與管體內壁圓周相切的地方才能被準確地發現缺陷。在管體其它部分也會有黑度的起伏變化,但是,由於內部表麵焊料的分布不均勻性和各種粗糙缺陷都會使底片黑度發生起伏變化,無法判斷是否是加熱器與管壁焊接缺陷。

可見利用X射線照相檢測方法對該型號空速管進行檢測,不可能實現對整圈加熱絲一周焊接狀況的檢測,因為每一次透照隻能檢測每圈加熱絲與射線束相切部位的這極少的部分。如果要利用X射線照相檢測方法對加熱絲整圈焊接狀況進行檢測,那麽將對技術和生產效率帶來極大的挑戰。

針對空速管這種產品的檢測,X射線實時成像係統的功能優勢主要在於其具有機械運動係統。在檢測過程中可以隨意的改變工件的相對位置,這樣就可以從任何方向、任何角度進行檢測。雖然透照方法與X射線照相基本相同,有縱縫外透、內透法,環縫外透、內透法,雙壁單影、雙壁雙影法,從理論上也隻能確定與管壁內加熱器相切位置的焊接情況,但是采用X射線實時成像係統,利用其機械運動係統,富二代成人版app就可以通過轉動空速管實現對空速管內加熱器整圈與管壁焊接情況的全部檢測。

X 射線實時成像係統得到的數字圖像是動態可調的,電壓、電流等參數實時可調,同時計算機可對動態圖像進行積分降噪、對比度增強等處理,以得到佳的靜態圖像。該係統還具有多幅圖像疊加功能,減少了X 射線漫反射等幹擾因素對成像的影響,提高了係統發現缺陷的能力。已經有應用研究表明,X 射線實時成像係統的靈敏度達到了照相法的水平,在有些零件的檢測上比傳統照相法有更高的檢出率和靈敏度。

如果利用X射線照相檢測法檢測一件空速管,所用時間在兩個半小時左右;利用實時成像係統檢測一件空速管,所用時間在十分鍾左右,時間將縮短90%以上。另外,實時成像係統在經濟效益、表現力、遠程傳送、方便實用等方麵都比照相法效果好得多。

無損檢測


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