声振检测是由敲击法发展而来的,也可以说是手工敲击的仪器化,国内外发展了多种型号的仪器。生产中所用的各种便携式粘接检测仪大都属于这一类。它们的共同特点是利用换能器激发被检件振动,由于粘接质量不同,其振动特性也不相同,再通过换能器把这些振动用电信号(如谐振频率、相位、幅值等)显示出来。工作方式则都是探头在工件表面上移动,移动的轨迹一般不影响检测效果,只有在使用声指示仪、涡流-声检测仪等设备的情况下,探头在工件表面靠近边缘工作时要考虑边缘效应。为了避免边缘效应,应将探头沿工件表面边缘移动。国外四种声振检测仪的比较见表14.4-4。
表14.4-4 国外四种声振检测仪的比较
(续)
声振检测仪器的共同特点是:重量轻、体积小、操作方便、使用可靠、设备成本低和适应性强。美国STAVELEY公司在20世纪90年代开发了以声振检测技术为基础的,包括5种不同检测模式的多模粘接质量检测仪BondMaster。仪器集机械阻抗分析(频率:2.5~10kHz)、声谐振(频率:10kHz~1.5MHz)、扫频发/收(频率:20~40kHz)、脉冲发/收(频率:2.5~70kHz)、射频发/收(频率:2.5~150kHz)5种模式的检测功能于一体。在实际应用中,针对不同检测对象与检测要求,能以5种模式互为补充,加以优选,使仪器功能大为增强,基本上具备了表14.4-3所列4种仪器的所有功能,检测的对象覆盖范围宽,几乎遍及所有现在已生产的胶接件与复合材料结构件(参见本书第3篇第3章)。它是当前较适合在国内推广应用的便携式粘接结构无损检测仪器。此外,国内已研制了几种型号的声阻仪、粘接强度检测仪、多层粘接检测仪和涡流-声检测仪,具备表14.4-3所列4种国外仪器的性能和特点,可以满足不同结构的检测要求,表14.4-5列出了国内几种声振仪器的性能和特点。
表14.4-5 国内几种声振仪器的性能和特点
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表14.4-4和表14.4-5所示除声指示和声阻仪(机械阻抗分析仪)探头为点接触外,其他仪器的探头均为面接触。面接触探头检测脱粘(或空穴)的灵敏度是,可检测的最小脱粘直径通常与探头的半径相等。
近几年,声振仪器的发展主要是通过单板机实现智能化和多模式综合检测,除上述美国STAVE-LEY公司的BondMaster多模粘接质量检测仪外,国内外还有较成熟的智能化粘接检测仪,其特点见表14.4-6。
表14.4-6 几种智能化粘接检测仪的特点
图14.4-3 超声波换能器的设置
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