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    復合材料常見的4種無損檢測技術優缺點對比
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    目前,國內外用于復合材料無損檢測技術主要包括壓力傳感、智能敲擊、超聲波、射線、聲發射和紅外熱成像等,下面西安獲德小編將為大家一一列舉其優缺點。

    壓力傳感器檢測技術

    傳感器常用于對結構應變、應力、位移和速度等物理量的測量。常見的傳感器有壓電片、電阻應變片、位移計和加速度計等。它們在測試過程中往往易受電磁干擾,并需大量的電纜連接或需要耦合劑。對此,近年來興起的光纖光柵等優點被廣泛應用于海洋船舶和地下管道監控等,該技術避免了壓電片等傳統傳感器的線路復雜情況,可分布式粘貼于被測結構表面貨相嵌于內部,尤其是微型光纖光柵傳感器能夠內嵌于薄板結構而不影響結構性能。

    超聲檢測技術

    超聲檢測技術被用于近80%的無損檢測,其優點是穿透性強,可對缺陷進行精確定位,但大多數情況需使用專用耦合劑,油或水等,使得探頭激發的超聲波能夠傳播至被測結構。此外,不同的被測結構需對應不同探頭,尤其是泄露蘭姆波C掃描系統的探頭更需要專門定制。目前空氣耦合超聲系統因無需耦合和快速檢測的優勢成為研究熱點,用于大型復合材料的無損檢測。

    智能敲擊檢測技術

    傳統的敲擊技術是利用錘子、棒或硬幣等剛性物體對被測結構施加激勵,根據回聲的音色進行損傷有無的辨別。例如鐵路工人通過對鐵軌和車體的關鍵部位敲擊,當回聲比較“悶”時,說明敲擊點處損傷,該技術雖簡單快速,且無需龐大昂貴的檢測儀器,但易受主觀因素影響,過于依賴工作經驗,切往往僅能識別交大損傷的有無,對受損點的局部響應難以對損傷的位置和大小及微小損傷不敏感。

    而智能敲擊技術將傳感器與敲擊錘融合,有效避免了大量傳感器需固定于被測結構的情形,通過對物體機械振動信息的采集、放大和處理得到結構的局部響應,故不受背景噪聲的影響,可實現實時現場檢測。然而經過試驗,該技術也存在一定的缺陷,敲擊錘在敲擊之前的速度難以控制,且易出現撞擊“拖尾”現象。

    射線檢測技術

    X射線、計算機層析照相(CT)、紅外線、激光和微波等無損檢測均屬于射線檢測技術,此類技術離不開昂貴的儀器,操作復雜,需對操作人員進行專業培訓,且往往產生輻射危及人體健康。其中,X射線和CT掃描技術最早被應用于醫療事業,以直觀圖像顯示,成像快速且易保存。X射線適合檢測體積型缺陷,可有效識別復合材料中的夾雜和孔隙,但應注意偽象的干擾,對分層損傷不太敏感。而CT掃描技術因組成元素與人體相近,可通過被測物質對輻射的吸收和衰減來進行無損檢測,可有效檢測復合材料的分層、夾雜和裂紋等。

    其他檢測

    除了以上幾種適用于復合材料的無損檢測技術,還有聲發射、紅外熱成像技術、微波檢測和渦流檢測技術等。聲發射主要用于復合材料承力結構的檢測,對動態缺陷敏感。紅外熱成像主要通過記錄被測結構表面紅外輻射發的變化,分為有源和無源兩種,前者是通過對被測結構加熱使其表面溫度上升,同時采用紅外成像儀中的光敏元件記錄被測結構表面的紅外輻射能量分布,但該技術對較深的缺陷不敏感。

     

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