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1、微波檢測玻璃纖維增強塑料與橡膠包覆層之間的缺陷,,2,微波檢測,微波檢測的基本原理與特點 微波的檢測方法 微波檢測技術的應用,3,微波檢測的基本原理與特點,基本原理 在微波檢測中,微波與被檢材料介質相互作用,介質的電磁特性和對微波場的響應 ,決定了微波的分布狀況和微波幅值、相位、頻率等基本參數的變化。通過測量微波基本參數的變化, 即可判斷被測材料或物體內部是否存在缺陷以及測定其它物理參數。,4,特點 微波的波長短, 頻帶寬,方向性好,貫穿介電 材料的能力強。 微波無損檢測屬非接觸檢測,能快速、連續(xù)、實時的監(jiān)測,不需耦合劑,避免了耦合劑對材料的污染。 微波無損檢測可以進行最有效的無損掃描,,提供
2、精確的數據,,使缺陷區(qū)域的大小和范圍得以準確測定。 微波無損檢測設備簡單,費用低廉, 易于操作,便于攜帶。 由于微波不能穿透金屬和導電性能較好的復合材料,因而不能檢測此類復合結構內部的缺陷,只能檢測金屬表面裂紋缺陷及粗糙度。,5,微波檢測方法,穿透法 反射法 散射法 干涉法 微波全息技術 斷層成像法,6,穿透法,穿透法檢測系統(tǒng)框圖如圖所示。將發(fā)射和接收天線分別放在試件的兩邊,通過檢測接收的微波波束相位或幅值的變化,可得到被檢測量的情況。按入射波類型不同,穿透法可分為三種形式,即固定頻率連續(xù)波、可變頻率連續(xù)波和脈沖調制波。穿透法可用于透射材料的厚度、密度、濕度、化學成分、混合物含量、固化度等的測
3、量,可用于夾雜、氣孔、分層等內部缺陷的檢測。,7,反射法,反射法是利用被檢試件表面和內部所反射的微波對試件進行檢測的方法。當微波入射到試件表面時, 會產生反射和折射,其反射波與試件的材料性質有關,透入試件的折射波如遇到反射界面(如缺陷,試件底面)也會產生反射。通過測取反射波幅值、相位等的變化, 可以推斷試件有無材料的不連續(xù)(缺陷)和有關參數的變化。反射法主要包括連續(xù)波反射法、掃頻波反射法和脈沖調制波反射法。圖為連續(xù)波反射計的組成框圖。反射法可檢測金屬材料的表面缺陷, 非金屬材料的表面和內部缺陷(如裂縫、脫粘、分層、氣孔、夾雜等)的檢查, 還可用于測量板厚、密度、濕度、成分等。,8,散射法,散射
4、法是通過測試回波強度變化來確定散射特性。檢測時微波經有缺陷部位時被散射, 因而使被接收到的微波信號比無缺陷部位要小, 根據這些特性來判斷工件內部是否存在缺陷。散射法可用于檢測非金屬試件內的氣孔、夾雜和裂縫等。,9,微波檢測技術的應用,微波檢測作為常規(guī)無損檢測方法的補充,它適用于檢測增強材料、陶瓷、樹脂、玻璃、橡膠、木材以及各種復合材料等,也適用于檢測各種膠接結構和蜂窩結構件中的分層、脫粘、金屬加工工件表面粗糙度、裂紋等。,10,應用實例,用微波掃頻反射計檢測膠接結構見火箭用燒蝕噴管 檢測玻璃纖維增強塑料與橡膠包覆層之間的缺陷 用微波檢測儀檢查雷達天線罩、火箭發(fā)動機殼體等工件的內在質量,特別適用
5、于航空航天工業(yè)用的復合材料工件,11,檢測玻璃纖維增強塑料與橡膠包覆層之間的缺陷,定義:是以玻璃纖維及其制品(玻璃布、帶、氈、紗等)作為增強材料,以合成樹脂作基體材料的一種復合材料。 復合材料在工藝過程中,由于增強纖維的表面狀態(tài)、樹脂粘度、低分子物含量、線性高聚物向體型高聚物轉化的化學反應速度、樹脂與纖維的浸漬性、組分材料熱膨脹系數的差異以及工藝參數控制的影響等,在復合材料制品中難免會出現氣孔、疏松、樹脂開裂、分層、脫粘等缺陷。這些缺陷在復合材料制品中的位置、尺寸以及在溫度和外載荷作用下對產品性能的影響,可用先進的無損檢測技術進行評定。 微波在復合材料等介電材料中的穿透能力強、衰減小的特點,決定了這一方法在復合材料無損檢測中非常適用。,謝謝觀賞,