声振检测
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粘接质量的无损检测方法
粘接质量的无损检测方法主要包括以下几种:
1. 目视法:用人工观测或借助放大镜对粘接件外观进行观察、检查。
主要检查粘接处的溢出情况,粘接质量比较好表现在胶层均匀,厚薄适宜,无缺胶现象。
2. 敲击法:用端头倒圆角的软金属短棒,或用有机玻璃制作的小榔头敲击粘接处表面,根据敲击的声响高低、清脆沙哑、沉闷等来分析、判断粘接的密实性、脱胶点、胶层厚薄。
3. 声振检测法:利用换能器激发被测件振动,随粘接质量的不同其振动性不同,在通过环能将不同的振动性转换。
4. 超声检测法:包括脉冲回波法、超声穿透法和超声成测速法。
5. X射线检测法:这种检测方法与金属件检测原理类似,当X射线穿透粘接件时,部分X射线被吸收,吸收的能量与材料本身的性质及厚度有关,未吸收的射线记录在照相底片上,根据照相底片的明暗、深浅来判断粘接结构的缺陷。
6. 超声技术:包括聚偏二氯乙烯压电探头、超声偶合技术、平面漏波检测、超声回转象相差技术以及超声频谱检测等技术。
以上信息仅供参考,具体选择哪种检测方法需要根据实际情况来决定。
产品质量检测中的噪音与振动测试产品质量检测是确保产品符合标准和要求的重要环节。
在产品质量检测中,噪音与振动测试是非常重要的一个方面。
本文将探讨噪音与振动测试在产品质量检测中的作用和意义。
噪音与振动是产品质量的重要指标,也是消费者关注的重点问题之一。
在很多行业中,噪音与振动直接影响着产品的使用体验和品质感。
因此,对产品的噪音与振动进行准确、全面的测试是非常必要的。
首先,噪音与振动测试可以检测产品的机械强度和稳定性。
通过对产品进行耐久性测试,可以评估产品在正常使用过程中的耐久性和可靠性。
噪音和振动测量可以检测到产品在工作状态下的振动和噪音水平,以评估其机械结构的稳定性和工作性能。
只有确保产品机械强度和稳定性,才能够保证产品的长期正常运行。
其次,噪音与振动测试还可以评估产品的安全性和人体健康影响。
产品噪音与振动不仅仅是影响产品的性能和品质,还直接关乎到人们的健康状况。
过高的噪音和振动可能会导致人体不适、疲劳甚至损伤。
因此,通过对产品的噪音与振动进行测试,可以评估其对人体的影响,以避免对用户的健康产生潜在危害。
此外,噪音与振动测试也可以用于产品质量控制的监测和改进。
通过对产品生产过程中的噪音与振动进行监测和改进,可以及时发现生产过程中的问题,避免不合格产品流入市场。
同时,通过对不同批次产品的噪音与振动进行比较分析,可以评估产品质量的稳定性和一致性,为产品质量控制提供重要数据和依据。
在噪音与振动测试中,合适的测试仪器和方法是保证测试结果准确可靠的关键。
目前,市场上有许多专业的噪音与振动测试仪器,如加速度计、声呐等,可以对产品的噪音与振动进行准确测量。
此外,测试过程的规范性也是确保测试结果可靠的重要因素,需要对测试方法和条件进行合理规定和控制。
总之,噪音与振动测试在产品质量检测中起着重要作用。
它不仅可以评估产品的机械强度和稳定性,还能够评估产品对人体的健康影响,以及对产品质量控制的监测和改进提供重要依据。
通过合适的测试仪器和方法,以及规范的测试过程,可以确保噪音与振动测试结果的准确可靠。
随着科学的进步,以及技术的发展,仅仅依靠旧的工艺已经不能满足人们的需求了,这种现象在无损检测上表现得尤为突出。
无损检测也在不断地探索,出现了许多之前没有的新技术,那么,无损检测有哪些呢?1、激光全息无损检测激光全息无损检测是在全息照相技术的基础上发展起来的一种检测技术。
激光全息检测是利用激光全息照相来检测物体表面和内部缺陷的,因为物体在受到外界载荷作用下会产生变形,这种变形与物体是否含有缺陷直接相关,在不同的外界载荷作用下,物体表面的变形程度是不相同的。
激光全息照相是将物体表面和内部的缺陷,通过外界加载的方法,使其在相应的物体表面造成局部的变形,用全息照相来观察和比较这种变形,并记录在不同外界载荷作用下的物体表面的变形情况,进行观察和分析,然后判断物体内部是否存在缺陷。
激光全息检测对被检对象没有特殊要求,可以对任何材料、任意粗糙的表面进行检测。
这种检测方法还具有非接触检测、直观、检测结构便于保存等特点。
但如果物体内部的缺陷过深或过于微小,激光全息检测这种方法就无能为力了。
2、声振检测声振检测是激励被测件产生机械振动,通过测量被测件振动的特征来判定其质量的一种无损检测技术。
3、微波无损检测微波能够贯穿介电材料,能够穿透声衰很大的非金属材料,所以微波检测技术在大多数非金属和复合材料内部的缺陷检测及各种非金属测量等方面获得了广泛的应用。
4、声发射检测技术声发射是一种物理现象,大多数金属材料塑性变形和断裂是有声发射产生,但其信号的强度很弱,需要采用特殊的具有高灵敏度的仪器才能检测到。
各种材料的声发射频率范围很宽,从次声频、声频到超声频。
利用仪器检测、分析声发射信号并利用声发射信息推断声发射源的技术称为声发射技术。
声发射检测需有外部条件的作用,使材料或构件发声,使材料内部结构发生变化。
因此声发射检测是一种动态无损检测方法,即结构、焊接接头或材料的内部结构、缺陷处于运动变化的过程中,才能实施检测。
5、红外无损检测红外无损检测是利用红外物理理论,把红外辐射特性的分析技术和方法,应用于被检对象的无损检测的一个综合性应用工程技术。
相关资料来自:中国检测网摘要:依据激励方式的不同,分别从敲击检测和声阻检测方法两个方面对声振检测方法进行了介绍。
敲击检测方法主要分整体振动检测法(或车轮敲击法)和局部振动检测法(或硬币敲击法),声阻检测法主要分机械阻抗法和局部共振检测法。
声振检测方法尽管很早以前就已经出现了,但至今主要还停留在经验性的应用层面。
对各种声振检测方法的基本原理及其发展作简要论述,希望起到抛砖引玉的作用,吸引业界关注该方法发展和应用的同仁共同来推进它的技术进步。
关键词:声振检测;敲击检测;机械振动检测;声阻法;谐振法声振检测方法是一种通过激励被检试件,使其产生机械振动(声波),并从机械振动的测定结果中判定被检测对象质量的方法。
它的特点是简便、快速、低廉。
敲击检测方法就是其中最简单常用的一种。
依靠构件振动特性实施无损检测技术,按照测量方法大致可分为四类:利用整体模态检测原理实施单点激励,单点测量结构的整体响应;利用局部阻抗检测原理,对欲检测部分逐点激励,测量激励点的局部响应;利用振动模态检测原理,多点激振并在所选的几点上测量整体响应;利用振动引起的缺陷部位表面位移或热效应原理,单点激振并在结构上方对其局部响应作多次或多处测量。
以下主要从激励方式角度出发,将声振检测方法分为敲击振动检测以及声阻抗检测,并着重对各种声振检测方法的基本原理进行介绍。
1敲击检测敲击检测是最古老的声振检测方法之一。
依据被检测对象的振动方式不同,又可以分为整体振动和局部振动;依据信号采集方法的不同,又可以分为声音检测以及应力检测。
1.1整体敲击检测法整体敲击检测法又被称为车轮敲击检测法(Wheeltaptest)[3-5],是最普遍、易于实施、成本最为低廉的无损检测方法之一。
古代的人们就已经学会用这种方法来判断陶器、瓷器等物品中是否存在裂纹等。
其主要原理是:当物件中存在较大缺陷(如裂纹、夹杂和空隙等)时,人耳所听到的由敲击产生的声音会比较沉闷,否则声音清脆。
振动检测原理1. 振动检测原理,你知道吗?就像医生给病人把脉一样。
我有个朋友,他在工厂里负责设备维护。
那些大型机器啊,就像一个个沉默的巨人。
要知道它们内部有没有毛病,可不能等它们“生病”了才发现。
振动检测就像是给机器把的那道脉。
通过检测机器振动的频率、幅度这些东西,就能判断机器是不是健康啦。
2. 振动检测原理其实不复杂,真的!想象一下,你在听一首音乐。
高音和低音的跳动就像是振动。
我曾经看到一个音乐家调试乐器,他轻轻拨弄琴弦,通过声音的变化,就像我们通过振动检测来发现问题。
如果乐器的某个部分振动不对,那弹出来的音乐肯定不好听。
机器也一样,它正常运转时的振动是有规律的,一旦这个规律被打破,就说明可能有问题了。
3. 振动检测原理可有趣啦!就好比你在观察一个舞者的舞步。
我认识一个舞蹈老师,她能从学生的舞步中看出很多东西。
有时候学生的脚步节奏乱了,就像机器的振动出现异常。
检测振动的时候,我们就是在看机器这个“舞者”的舞步是不是乱了。
是振动的速度太快了,还是幅度太大了呢?这就像舞蹈老师看学生舞步的节奏和幅度一样。
4. 振动检测原理啊,有点像侦探破案呢!我记得有个故事,侦探要从一些细微的线索中找到真相。
在机器的世界里,振动就是那些细微的线索。
假如有一台机器发出奇怪的振动声,这就像案发现场留下的蛛丝马迹。
我们得像侦探一样,仔细分析振动的各个参数,比如频率是高了还是低了,就像侦探分析线索是指向这个嫌疑人还是那个嫌疑人,这样才能找出机器故障的原因。
5. 你了解振动检测原理吗?这就像你品尝美食的时候感受口感一样。
我有个厨师朋友,他对食物的口感要求特别高。
有些食物的口感应该是有规律的脆度或者柔软度。
机器的振动也是有规律的正常状态。
如果机器的振动变得很奇怪,就像食物的口感突然变得很糟糕。
我们通过检测振动的特性,就像厨师通过品尝来判断食物是否合格一样,来判断机器是否正常运转。
6. 振动检测原理呀,像是在解读一种神秘的语言。
语音震颤检查方法语音震颤是一种语音障碍,表现为声带在发音过程中产生不规则的振动或颤动,导致说话时的声音不稳定。
常见的语音震颤包括发音时的颤音、摇晃声或声颤等。
为了确诊语音震颤,医生通常会采用一系列的检查方法。
以下是一些常用的方法:1. 临床观察:医生会仔细观察患者在说话过程中声音的变化。
他们会观察声带的动态情况,注意有无颤动、异样的声音等。
2. 声音记录:医生会使用专业的设备记录下患者的声音,以便后期分析和评估。
这些设备包括声音分析仪、电子喉镜等。
3. 音频分析:通过对记录下来的声音进行分析,医生可以评估声音的频率、振幅等参数,并确定是否存在异常。
常用的分析软件包括Praat、MDVP等。
4. 疾病史询问:医生会询问患者的疾病史,包括是否有类似症状的家族遗传史、药物使用史等。
这些信息有助于确定是否为原发性语音震颤。
5. 喉镜检查:医生会使用喉镜观察患者的喉部情况。
喉镜是一种具有光源的细长仪器,可以通过口腔或鼻腔插入喉部,以便检查声带的状态。
喉镜检查可以检测声带的变化,例如肿瘤、息肉等。
6. 电生理学检查:这些检查常用于排除其他可能的病因,并进一步评估声带的功能。
例如,声带肌电图(EMG)可以测量声带肌肉的活动;声带电图(Laryngograph)可以评估声带振动的周期性和一致性。
7. 真声分析:通过让患者按照特定的音调和节奏发声,医生可以评估声带的振动情况。
这种分析可以帮助确定语音震颤的类型,例如基频型、非基频型等。
8. 影像学检查:在一些特殊情况下,医生可能会建议进行喉部X光、CT或MRI 等影像学检查,以便评估喉部结构的异常。
总结起来,语音震颤的检查方法主要包括临床观察、声音记录、音频分析、疾病史询问、喉镜检查、电生理学检查、真声分析和影像学检查等。
这些方法的组合使用可以帮助医生明确诊断语音震颤,并确定适合的治疗方案。
声振检测法近年来,随着复合材料和复合结构的应用不断加强,对检测的要求也不断提高,一些常规的无损检测方法往往难以满足要求,如纤维增强复合材料的疲劳裂纹和冲击损伤,就是不容易检测的缺陷。
此外,复合材料中的残余应力常将裂缝的两侧压在一起,形成所谓的“无间隙裂缝”,这种裂缝不能承受除了压力载荷外的其他载荷,但是低幅度的超声检测技术也都几乎无能为力,而采用声振检测方法检测上述缺陷时,却往往能取得比较满意的结果。
声振检测是激励被检件产生机械振动,通过测量被测件振动的特征来判断其质量的一种无损检测方法。
一、检测原理及方法我们知道一个物体的振动状态不同,表现为发出的声音不同,在物理上是由于他们振动的幅度、振动的频率、A振动持续的时间以及单一振动和复合振动等的不同。
这些在物理量与振动物体的材料和结构等的性能是相关的。
作为一个振动系统,在单一频率情况下,机械振动的基本方程为=∙F Z u式中,F——机械振动的驱动力u——质点的振动速度Z——等效力阻抗Z的表达式为iZ jwM R jX R=++=+jwC式中,N——等效质量,C——等效柔顺性,R——等效损耗阻,Z 的数值与胶接状态密切相关。
通过测量Z,或在F一定时测量u,就可以相对地堆胶接质量进行检测。
所谓声阻检测法就是用电声能器激发样品振动,而反应样品振动特性的力阻抗反作用于换能器,构成换能器负载。
当负载有变化时,换能器的某些特性也随着变化。
换能器不同特性的测量有振幅法、频率法和相位法。
(一)频率检测法当对构件施加一冲击力时,它将在其所有的振动形态下振荡,不同形态的相对强度视冲击性质和位置而定,因此,构件响应是系统所有形态自然频率和阻尼的函数。
采用高速A/D(数-模)转换或数字瞬态捕捉设备,可以将系统响应的瞬态信号以数字形式存储于计算机内存中。
存储的数据可以在检测后进行处理,获得每一种模态的对数减幅率。
也可以采用快速傅里叶变换方法,将幅值-时间数据变换成幅值-频率数据。
利用上述技术,可将构件受冲击所产生的响应时间记录变成响应的频谱。
这样一来,在时间域很难分辨的被检构件的自然频率,在频谱中很容易从其最大值中加以辨认。
纤维增强塑料中的损伤,不论是单一裂缝还是分布在零件整个体积上的裂缝,都会使零件的刚度降低,这种刚度的改变必然引起零件自然频率的降低。
由高速傅里叶变换得到的典型频谱图6—5,对其进行分析可以了解被检工件的质量。
(二)局部激振法局部激振法是对被测结构的一点或多点施加激励,使其发生振动,并对所有预测的各点测量其结构的局部性能。
1.单点激振(1)振动热图法纤维增强塑料中损伤的存在往往导致形成裂缝和微裂缝,当对损伤的复合材料施加周期应力时,在各种裂缝和边缘之间会发生相对运动而产生热量。
如果构件内存在不同形式的局部且严重的损伤,阻尼总体水平变化不大,但小的局部区域内的阻尼变化则可能比较大。
检测周期应力形成的局部温升可以判断结构的质量,常用的方法是采用扫描红外摄像机。
红外摄像机能以灰度等级或伪彩色方式显示表面温度。
这种方法对复合材料紧贴型的裂缝具有良好的检测能力。
振动热图检测适用于热扩散率低的工件,以便有效地阻止损伤区的热量快速传导,因此,这种方法很少用于热导率高的金属。
由于碳纤维复合材料的热扩散率明显高于玻璃纤维复合材料,如GFRP (玻璃纤维增强塑料)等,因为使用效果就不如后者好。
热图法在实际应用中虽然还会遇到很多问题(特别是热导率、杂散热源、温度灵敏度和表面热辐射系数等),但它作为一种非结束测量技术,具有一定的特色,而且还能够监视裂缝的扩展,所以在复合材料的无损检测中有着广阔的应用前景。
(2)振幅测量法构件内的局部损伤往往使振动模态形式有所改变,采用激光全息照相系统可以获得蜂窝结构件的缺陷视图。
这种方法需使构件振动至谐振,并产生运动的时间平均全息图,它特别适宜于蜂窝壁板中蒙皮与芯脱粘的检测。
这种方法要求必须建立无振动环境,而且设备的价格较高。
但是由于可以实现快速检测,而且是一次能检测的构件面积较大,在一些构件(如风机的机翼等)中得到了应用。
2.多点激振法这种方法是每一被测点施加激励,并在同一点上测量输入的力或振动的响应,可用来测量胶结结构的脱粘、分层和叠层构件的气孔以及有缺陷的蜂窝结构。
缺陷都是“平面”状地,形成一个或几个与基层分离的结构层。
这种方法不适合检测纵向裂缝(其延伸方向垂直于检测面)。
上述“平面”状地缺陷是复合材料构件常见的缺陷,并且有较大的危害性,因此这类无损检测方法已成为目前生产中最简便易行和最常用的方法。
该技术与频率较高的超声检测相比,另一主要优点是在探头和构件之间一般不需耦合剂,使检测工作更见方便快速。
它们同样能比较容易地用于蜂窝结构的检测。
多点激振法应用较多的是声阻法和扫描法。
(1)声阻法声阻法是利用测量结构件被测点振动力阻抗的变化来确定是否有异常的结构存在。
测量在单一振动频率下进行,常用的频率在1—10kHz之间。
声阻法又可分为双片声阻法和单片声阻法。
双片声阻法又称为声阻抗法,它利用两个压电晶片组成的检测器(一个是晶片激振,另一个是接收信号),以点源形式激发的样品作弯曲振动,并将样品振动的力阻抗通过触头转移为检测器的负载,通过对检测器特性的测量,来检测样品力阻抗的变化,达到检验目的。
图6-6为一典型的胶接结构件,图6-7为构件的阻抗-频率曲线,从图中的曲线可以看出,声阻法可以清楚地检测出缺陷。
声阻法检测缺陷的可能性取决于换能器在良好区上的等效接触刚度与缺陷区上等效刚度的差。
等效接触刚度是实际接触刚度与结构件刚度的并列值,见图6-8.因而缺陷的等效刚度ke,可由下式给定:式中,换能器与工件表面的接触刚度,缺陷区地刚度。
缺陷区的刚度应根据缺陷上部的板的边界条件来计算,若缺陷上部为边界钳紧的板,在频率明显低于板的第一共振频率时,k由下式给出:式中,d——缺陷的直径。
此处,E——杨氏模量;h——板厚;v——泊松比。
如用dB表示阻抗变化量,则有:式中,r——缺陷半径。
根据上式可计算缺陷检测的灵敏度。
由式6-7可见,检测灵敏度与缺陷半径的平方(缺陷的面积)成正比,与缺陷埋藏深度的立方成反比。
在实际检测中,通常利用换能器将这种阻抗变化转换成相应的电压信号。
因此只要给被测件一个有效地激励信号,根据接收到的电压信号的大小、相位和谐振频率的变化,即可确定胶结层的质量状态。
检测灵敏的则与其阻抗的变化有关,因而可以得知能检出最小缺陷的灵敏度与缺陷的埋藏深度(即胶结结构的上层板厚度)有关。
(2)单片声阻法它采用一个晶片激振和接收返回信号,主要用来检测粘接质量,其检测作用如图6-9所示。
它用电声换能器激发样品振动,而反映样品振动特性的力阻抗反作用于换能器,构成换能器的负载,使换能器的共振频率和幅度随不同的负载而变化。
单片声阻法用来检验胶接内聚强度,为检测胶接层的拉伸强度,激发样品主要作纵振动,同时测量换能器共振时的幅值大小。
对剪切强度的检验,主要是通过激发样品作弯曲振动,对换能器的共振基频进行测量。
单片声阻法对胶接强度检测的实际作用,是通过对换能器特性的测量来检测样品力阻抗的变化。
大量实践证明,对于用同一种胶剂和同一种工艺胶接的同一种产品,该方法的测试结构与胶接强度存在着某种统计关系。
实际检测中,通过大量的破坏性实验,绘出换能器某些特性与胶接强度之间的统计关系曲线,作为校准曲线来实现强度的检测。
图6-9为检测示意图。
(2)扫描声振检测技术声谐振检测技术也是复合材料构件常用的质量检测方法。
声谐振技术实质上是声阻抗的一种特例。
它们的共同点是:通过电声换能器激发被测件,并测试以被测件为负载的换能器的阻抗特性。
声谐振检测通常可分为两种类型,以频率随时间变化的扫频连续波入射工件和以可调的单一频率的波入射工件。
扫描声振检测技术的基本原理是,检测换能器与被检工件耦合,并用此换能器自然频率低的扫频连续波激励。
当此连续波通过被检工件的基频谐振或谐波振动时,换能器所承受的载荷要比其他频率大得多,载荷的增加会引起激励电流的增加。
检测时,将压电换能器置于被检工件表面,并用耦合剂进行耦合,利用仪器内部的扫频振荡器进行扫频,将一个从低频端到高频端的快速扫描的交流电压加于换能器,形成压电晶体机械振荡,同时测量晶体导纳。
在谐振点,电阻抗突然降低,利用着一现象即可测量谐振频率。
当换能器置于被检工件(复合材料板或胶结结构)上时,谐振频率和阻抗均将发生变化,而这些变化都与作为换能器负载的工件阻抗特性相关。
检测时,利用决定工件阻抗的复合材料树脂基和胶结结构胶层的弹性与他们内聚强度之间存在的近似线性的统计关系,从而可以通过有树脂和交接弹性(或柔性)所引起的电声换能器特性(谐振频率、幅值等)影响的测量,及借助破坏性试验的统计关系来估计内聚强度。
二、声振检测的应用1.蜂窝结构检测蜂窝结构具有较高的比强度,在导弹、火箭、卫星和卫星上得到广泛应用,如火箭和卫星的玻璃钢蜂窝整流罩、铝蜂窝仪器舱等。
由于蜂窝结构检测成形工艺复杂,脱粘缺陷时不可避免的。
检测时,探头激发产生的声波进入被检试件,并使被测点基材振动。
接收部分将根据接收信号和幅度的鉴别的差别,既结构所承受谐振力后产生的机械阻抗变化来判断被检测件的质量。
粘结质量的变化使得阻抗刚性系数产生很大的变化。
通过标准试样进行对比,结果在某个频率点上,粘接良好区和缺陷处的相位与幅度有较大差别,它取决于脱粘的尺寸和蒙皮的厚度,通过机械阻抗分析法,能够检测出单层或多层面板的蜂窝胶接结构中粘接层之间的脱粘缺陷。
采用上述方法可以检测出0.5mm+H+0.5mm的铝面板+铝蜂窝(H代表蜂窝夹心)结构中直径10mm的脱粘缺陷;0.6mm+H+0.7mm的铝面板+玻璃钢蜂窝结构中的直径15mm的缺陷。
这种方法在使用时无需液体耦合,不污染产品,可对曲面的微小点进行检测,有较小的接触点和使用灵活性,适用于形状不规则的弯曲表面。
通过在探头顶端加载弹簧或接触压力并配合C-扫描系统,可实现连续式机械扫描,特别适用于检测形状复杂的大型蜂窝结构件,可提高检测效率。
2.复合材料检测图6-10是采用脉冲激励方法,在激光脉冲传播至构件时取几微妙间隔的视图组成全息图它是以CFRP为板面的蜂窝壁板的检测结果,其中含有两个缺陷。
声阻法在国外航空制造工业得到了广泛应用,它可以检测出复合材料层和板中一层或几层与基层的分离,这种形式的局部缺陷对构件整体动态特性影响很小,但构件局部刚度的下降时很显著的。
3.胶接强度检测胶接强度检测的应用并不限于复合材料层复合板结构,它们能提供树脂结合构件的质量信息。
表6-1给出了部分应用检测实例。