北京新兴日祥检测应用案例 | 无人机碳纤及蜂窝板检测 仪景通 奥林巴斯

无论是商用还是军用无人机，

无论是功能强大还是弱小，

乌克兰无人机在对俄战争中都打出了名声。

其实，无人机早已成为全球市场的明星，

仅大疆无人机就垄断全球80%民用市场。

近年来，玻璃纤维、碳纤维、卡夫隆等复合材料越来越广泛地应用于无人机的机身、旋翼、尾翼、襟板、副翼等结构，对材料可靠性和安全性的要求越来越高。在复合材料的制造和使用过程中，不可避免地产生脱胶、减薄、变质、分层、孔洞等各种缺陷，大大影响了结构的强度，还有可能造成严重的后果，这就需要借助先进的设备和检测仪器，如北京新兴日祥代理的仪景通（原奥林巴斯）工业检测设备，帮助无人机实现安全检测。

▲碳纤维增强机身结构的强度

接下来，小编为大家带来北京新兴日祥技术部门同事，呕心沥血、历经九九八十一分钟，为客户实测的无人机材料检测案例，敬请各位看官查收！

碳纤维板材缺陷检测

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1.检测对象情况

本次工件碳纤维板材为无人机生产使用部件。制品生产后可能在材料内部出现缺陷，极大的影响了生产品质和进度，因此客户想使用相控阵进行检测。该工件厚度为 1.5mm 左右。

2.检测设备配置

主机：Omniscan X3 32:128PR 探伤仪

探头：5L64-NW1 探头+0°楔块

3.检测方法及参数配置

使用超声波相控阵技术（PAUT)激发晶片 64 个，

单次激发 8 个，0°线性扫查，

聚焦深度根据工件厚度进行变化，

设置为 2mm，探头向工件内部垂直发射声束，

将发现有异常的区域进行标记。

▲剖面检测原理示意图

4.检测结果

将探头放置在部件上，将闸门框置在底波，

对其内部进行监控。观察底波能量衰减变化。

▲异常信号位置图像

将探头放置在部件有孔位置上，

将闸门框置在底波，对其进行监控。

观察底波能量衰减变化。

▲异常信号位置图像

通过观察 C 扫及 S 扫描图像我们可以观察到：

1. 该工件内部出现了明显的信号差异

2. 该工件有孔位置出现了明显的信号差异

由于本次我们观察的为底波信号变化，如果该工件内部没有明显的缺陷，底波波幅不应出现剧烈衰减变化（幅值较高，为红色或深红色图像），而现在该区域出现了明显的底波信号衰减情况（幅值较低，为蓝色或深蓝色图像），因此可以判断该工件内部或存在缺陷，导致底波大幅度能量衰减。通过开孔也进行了验证，发现如果出现明显的底波下降情况确实在该位置存在异常，波幅信号也出现了大幅度衰减。

结论:使用超声波相控阵设备检测此类工件效果明显，成像效果较为直观，能够判别内部缺陷情况。翻译过来就是效果杠杠的，有需要买就完了！

碳纤纸蜂窝板检测

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1.检测对象情况

材质：碳纤

工艺：纸蜂窝板

厚度：上表面：1mm;

整体厚度：5mm;

▲检测工件图

2.检测设备配置

主机：Omniscan X3 32:128PR 探伤仪

探头：10L64-NW1 探头+0°楔块

3.检测过程

▶使用 Omniscan X3 32:128+10MHz，

64 晶片；NW1 探头的检测结果如下：

▲相控阵常规模式

▲相控阵黑白模式

▶使用 Omniscan X3 32:128+10MHz，

64 晶片；NW1 探头检测背部凹坑区域结如下：

▲相控阵模式

结论:使用 Omniscan X3 设备连接 10L64-NW1 探头对碳纤纸蜂窝进行检测，可以检测蜂窝脱沾情况，其中也可穿透蜂窝板看背部凹陷情况。

纸蜂窝板内部脱粘检测

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1.检测对象情况

本次工件为纸蜂窝板，制品生产后可能在工件内部出现脱粘类缺陷，工件总厚度为 4mm 左右。

2.检测设备配置

主机：Omniscan X3 32:128PR 探伤仪

探头：10L64-NW1 探头+0°楔块

3.检测方法及参数配置

使用超声波相控阵技术（PAUT)激发晶片 64 个，

单次激发 8 个，0°线性扫查，

使用正半波，聚焦深度根据工件厚度进行变化，

探头向工件内部垂直发射声束，将发现有异常的区域进行标记。

改变调色板选择更为适合的颜色进行区分。

▲剖面检测原理示意图

4.检测结果

将探头放置在部件上，

将闸门框置在多次底波位置

（位置可根据检测结果进行调节）

使用多次底波法对其进行监控，观察变化。

▲异常信号位置图像

▲非异常信号位置图像

通过 C 扫图像及 A 扫图像我们可以观察到无异常位置理论上没有脱粘情况出现，因此该位置上的声束会因胶层的存在或纸蜂窝位置继续传导的影响导致底波信号出现降低，最终衰减至无，因此在相对同一闸门位置上看不到底波的多次反射波存在。但是如果该位置出现了脱粘类缺陷，那么该位置会因为没有胶层的声能吸收衰减及声束向下传导而出现能量降低，因此在在相对同一闸门位置上能够看到多次底波反射信号。由此可以判断工件内部是否存在脱粘缺陷。

▲改变调色盘突出缺陷区域

结论:使用超声波相控阵设备检测此类工件效果明显，成像效果直观，能够判别内部缺陷情况。

检测人员：技术工程师 高子骜