(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 111650275 A(43)申请公布日 2020.09.11
(21)申请号 202010251570.3(22)申请日 2020.04.01
(71)申请人 中车青岛四方机车车辆股份有限公
司
地址 266111 山东省青岛市城阳区锦宏东
路88号(72)发明人 曹峰 周庆祥 李广凯 张志毅
李刚卿 邱国云 肖君武 傅晔 于秀娟 (74)专利代理机构 北京元中知识产权代理有限
责任公司 11223
代理人 曲艳(51)Int.Cl.
G01N 29/04(2006.01)G01N 29/28(2006.01)
权利要求书1页 说明书7页 附图3页
(54)发明名称
一种大厚度复合材料结构件的缺陷检测装置及检测方法(57)摘要
本发明涉及一种大厚度复合材料结构件的缺陷检测装置及检测方法，包括聚焦探头，还包括筒形外壳，在所述外壳内还安装有固体聚焦块，所述外壳具有贯穿的中心通孔，所述聚焦探头与固体聚焦块密封安装在中心通孔内，所述固体聚焦块的底部直接接触被检工件，在所述固体聚焦块与聚焦探头之间具有耦合剂。本发明将不但结构简单，操作方便，有利于简化检测工艺，而且可提高检测精度和灵敏度。
CN 111650275 ACN 111650275 A
权 利 要 求 书
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1.一种大厚度复合材料结构件的缺陷检测装置，包括聚焦探头，其特征在于：还包括筒形外壳，在所述外壳内还安装有固体聚焦块，所述外壳具有贯穿的中心通孔，所述聚焦探头与固体聚焦块密封安装在中心通孔内，所述固体聚焦块的底部直接接触被检工件，在所述固体聚焦块与聚焦探头之间具有耦合剂。
2.根据权利要求1所述的一种大厚度复合材料结构件的缺陷检测装置，其特征在于：所述外壳的底部呈V形的收口结构。
3.根据权利要求1所述的一种大厚度复合材料结构件的缺陷检测装置，其特征在于：所述聚焦探头与固体聚焦块贴合，在所述固体聚焦块与聚焦探头贴合的表面涂覆有耦合剂。
4.根据权利要求1所述的一种大厚度复合材料结构件的缺陷检测装置，其特征在于：在所述聚焦探头与固体聚焦块之间留有空腔，在所述空腔内填充有耦合剂，所述耦合剂封装在所述外壳内。
5.根据权利要求4所述的一种大厚度复合材料结构件的缺陷检测装置，其特征在于：在所述外壳上设置溢流口，所述溢流口与所述空腔连通。
6.根据权利要求1所述的一种大厚度复合材料结构件的缺陷检测装置，其特征在于：所述外壳为分体结构或为一体结构，所述中心通孔具有直径不同的多段。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种大厚度复合材料结构件的缺陷检测装置，其特征在于：所述固体聚焦块的厚度被配置成所述固体聚焦块的界面回波信号与被检工件的界面波和底波信号不重合。
8.根据权利要求7所述的一种大厚度复合材料结构件的缺陷检测装置，其特征在于：所述固体聚焦块的厚度被配置成所述固体聚焦块的界面二次回波信号位于被检工件的一次底波信号之后。
9.根据权利要求1-6任一项所述的一种大厚度复合材料结构件的缺陷检测装置，其特征在于：所述固定聚焦块的超声波声速略小于或等于被检工件的超声波声速，同时小于聚焦探头的声速。
10.一种大厚度复合材料结构件的缺陷检测方法，其特征在于：根据被检工件的材料和厚度选择固体聚焦块的材料和厚度，所述固体聚焦块的厚度使固体聚焦块的界面回波信号与被检工件的底波信号不重合，所述固定聚焦块材料的超声波声速略小于或等于被检工件的超声波声速，同时小于聚焦探头的声速，将固体聚焦块直接接触被检工件的表面并扫描被检工件表面，聚焦探头发出的超声波穿过固体聚焦块进入被检工件，通过是否接收到被检工件的缺陷回波信号或一次底波的幅值是否小于设定值来判断被检工件的缺陷程度及位置。
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一种大厚度复合材料结构件的缺陷检测装置及检测方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种材料缺陷检测方法，特别涉及一种大厚度复合材料结构件的缺陷检测装置及检测方法，属于复合材料检测技术领域。背景技术
[0002]随着科技的日益发展，传统的单一材料已经无法满足人们对于材料性能的更高要求，复合材料应运而生。碳纤维增强复合材料是近年来发展最为迅速的一类新型材料，具有质量轻、高比强度、高比模量、疲劳特性好、化学稳定性好、热膨胀系数小、耐腐蚀、阻尼减震效果好及抗蠕变性能好等优点，对减轻结构质量、提高产品性能具有不可替代的作用，是现代尖端装备使用的主要工程材料之一，已被广泛应用于军事、医疗、航空航天、土木建筑、轨道交通、能源等众多领域，已经成为一种不可或缺的工业材料。[0003]在实际应用中，复合材料已逐渐由小型配件向超大型构件转变，从次承力结构件发展成为主承力结构件，因此大厚度复合材料结构件被广泛应用。如复合材料转向架构架作为列车的主要承力部件，其厚度可达几十毫米；随着风电领域的不断发展，功率不断加大，复合材料叶片也越来越长，运行环境更加复杂，因此翼型厚度越来越大；由复合材料制造的飞机、大型船舶等其厚度可达十几毫米甚至几十毫米。对大型复合材料的检测，由于其厚度较大，且对超声波的衰减较为严重，因此在复合材料被检工件中形成聚焦声场对于提高缺陷检出率和检测灵敏度十分关键。水浸聚焦探头能形成有效的聚焦区域，在焦区内，超声波信号能量强，且焦柱直径小，有利于小缺陷的检出。但在利用水浸聚焦探头进行检测工作时，一般为全水浸环境下检测(水浸聚焦探头与被检工件均水浸)或喷水式检测。但对于有防水要求的特殊结构件，以及体积庞大无法开展水浸检测的结构件，无法采用水浸聚焦探头或喷水法进行检测，因此亟待需要一种能灵活运用于各种检测条件的大厚度复合材料结构件的缺陷检测装置及检测方法。
发明内容
[0004]本发明主要解决的技术问题是，提供一种结构简单，操作方便，有利于简化检测工艺，且提高检测精度和灵敏度的大厚度复合材料结构件的缺陷检测装置。[0005]本发明另一个主要解决的技术问题是，提供一种有利于简化检测工艺，提高检测精度和灵敏度的大厚度复合材料结构件的缺陷检测方法。[0006]为实现上述目的，本发明的技术方案是：
[0007]一种大厚度复合材料结构件的缺陷检测装置，包括聚焦探头，还包括筒形外壳，在所述外壳内还安装有固体聚焦块，所述外壳具有贯穿的中心通孔，所述聚焦探头与固体聚焦块密封安装在中心通孔内，所述固体聚焦块的底部直接接触被检工件，在所述固体聚焦块与聚焦探头之间具有耦合剂。[0008]进一步，所述外壳的底部呈V形的收口结构。[0009]进一步，所述聚焦探头与固体聚焦块贴合，在所述固体聚焦块与聚焦探头贴合的
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表面涂覆有耦合剂。[0010]进一步，在所述聚焦探头与固体聚焦块之间留有空腔，在所述空腔内填充有耦合剂，所述耦合剂封装在所述外壳内。[0011]进一步，在所述外壳上设置溢流口，所述溢流口与所述空腔连通。[0012]进一步，所述外壳为分体结构或为一体结构，所述中心通孔具有直径不同的多段。[0013]进一步，所述固体聚焦块的厚度被配置成所述固体聚焦块的界面回波信号与被检工件的界面波和底波信号不重合。[0014]进一步，所述固体聚焦块的厚度被配置成所述固体聚焦块的界面二次回波信号位于被检工件的一次底波信号之后。[0015]进一步，所述固定聚焦块的超声波声速略小于或等于被检工件的超声波声速，同时小于聚焦探头的声速。
[0016]本发明的另一个技术方案是：
[0017]一种大厚度复合材料结构件的缺陷检测方法，根据被检工件的材料和厚度选择固体聚焦块的材料和厚度，所述固体聚焦块的厚度使固体聚焦块的界面回波信号与被检工件的界面波和底波信号不重合，所述固定聚焦块材料的超声波声速略小于或等于被检工件的超声波声速，同时小于聚焦探头的声速，将固体聚焦块直接接触被检工件的表面并扫描被检工件表面，聚焦探头发出的超声波穿过固体聚焦块进入被检工件，通过是否接收到被检工件的缺陷回波信号或一次底波的幅值是否小于设定值来判断被检工件的缺陷程度及位置。
[0018]综上内容，本发明所述的一种大厚度复合材料结构件的缺陷检测装置及检测方法，与现有技术相比，具有如下优点：[0019](1)本发明将常规的水浸聚焦探头设计为接触式结构，不但结构简单，操作方便，有利于简化检测工艺，而且可提高检测精度和灵敏度。[0020](2)本发明实现了大厚度复合材料的接触式检测，通过对固体聚焦块的厚度和材料的优化设计，减少了检测工作中的误判率和漏检率。[0021](3)本发明的检测装置整体呈笔式外形，适用于狭小检测区域和接触面积受限的场合，应用更广泛。附图说明
[0022]图1是本发明聚焦检测装置实施例一结构示意图；[0023]图2是本发明缺陷检测的原理图；
[0024]图3是本发明缺陷检测时声波时间和幅值关系图；
[0025]图4是本发明聚焦探头在水中和固体聚焦块中形成聚焦声场的对比图；[0026]图5是本发明聚焦检测装置实施例二结构示意图；[0027]图6是本发明聚焦检测装置实施例三结构示意图。[0028]如图1至图5所示，聚焦探头1，外壳2，固体聚焦块3，被检工件4，上压紧套5，下压紧套6，双头螺母7，中心通孔8，第一密封圈9，空腔10，耦合剂11，第二密封圈12，声透镜13，压电晶片14，传播介质15，第一界面16，第二界面17，第三界面18。
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具体实施方式
[0029]下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：[0030]实施例一：[0031]如图1所示，本实施例中提供的一种大厚度复合材料结构件的缺陷检测装置，包括聚焦探头1，聚焦探头1固定在外壳2内，外壳2整体为具有贯穿的中心通孔8的筒形结构，在外壳2内还安装有固体聚焦块3，固体聚焦块3作为耦合介质，聚焦探头1发出的超声波透过固体聚焦块3进入被检工件4内，被检工件4是大厚度复合材料制成的结构件，如利用碳纤维复合材料制成的转向架构架等。[0032]本实施例中，外壳2采用分体的结构，以方便聚焦探头1和固体聚焦块3的拆装。具体地，外壳2由上压紧套5、下压紧套6、中间的双头螺母7组成，上压紧套5和下压紧套6与双头螺母7之间分别通过螺纹连接。上压紧套5、双头螺母7、下压紧套6的制作材质为具有一定强度的高声衰减材料，如采用内壁表面凸凹不平、粗糙度较大的材料。[0033]聚焦探头1安装在双头螺母7内，利用上压紧套5固定，固体聚焦块3安装在下压紧套6内，固体聚焦块3的底表面与下压紧套6的底表面处于同一平面，在检测时，将固体聚焦块3直接与被检工件4的表面接触，采用接触式检测方式，用以简化检测工艺。[0034]本实施例中优选，下压紧套6的底部呈V形的收口结构，起到底部限位固定的作用，避免固体聚焦块3从外壳中脱出，同时，外壳2整体呈一种笔式的形状，适用于狭小检测区域和接触面积受限的场合，使应用更加广泛。
[0035]在固体聚焦块3与聚焦探头1之间具有耦合剂11。本实施例中优选，在聚焦探头1与固体聚焦块3之间留有空腔10，在空腔10内填充有耦合剂11，此处填充的耦合剂11为水，耦合剂11被密封在外壳2内，空腔10的大小保证聚焦探头1底部的声透镜13浸没在耦合剂11内。在外壳2上设置有溢流口(图中未示出)，溢流口设置在双头螺母7的顶部内侧与上压紧套5配合的位置，溢流口与空腔10连通，用于在组装时排出多余的耦合剂11，用以保证空腔10内填满耦合剂11，且保证无气泡及水柱，保证检测精度。[0036]为了保证耦合剂11能密封在外壳2内，固体聚焦块3的外径与下压紧套6的内径相匹配，且在固体聚焦块3与下压紧套6之间安装有第一密封圈9，第一密封圈9设置在固体聚焦块3的顶部位置，在下压紧套6的内壁上设置有一圈密封凹槽(图中未示出)，第一密封圈9安装在密封凹槽内。
[0037]聚焦探头1插入至上压紧套5和双头螺母7的中心通孔8内，中心通孔8的内径与聚焦探头1的外径相匹配，且在聚焦探头1与双头螺母7之间安装有第二密封圈12，第二密封圈12套在聚焦探头1的指定位置上，在双头螺母7的顶部设置有密封凹槽(图中未标示)，把带有第二密封圈12的聚焦探头1插进中间双头螺母7的上端口，使第二密封圈12落至中间双头螺母7上端口的密封凹槽内实现密封。
[0038]为了满足空腔10容积及该检测装置的安装要求，本实施例中，外壳2的中心通孔8具有直径不同的三段，三段直径由上至下依次增大，最上的和中间的一段形成于双头螺母7内，最上部的直径最小的一段与聚焦探头1的外径相匹配，中间的一段直径大于聚焦探头1的外径，形成用于填充耦合剂11的空腔10。最下的直径最大一段形成于下压紧套6内，与固体聚焦块3的外径相匹配。双头螺母7的底端环面在安装后与固体聚焦块3的顶端相抵靠，利用双头螺母7对固体聚焦块3实现垂向上的限位固定，同时也用于限定聚焦探头1和固体聚
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焦块3之间的空腔10高度，用于填充耦合剂11，安装后耦合剂11包围在聚焦探头1的底部和两侧。
[0039]该检测装置的装配步骤如下：[0040]步骤1，将固体聚焦块3放置在下压紧套6里，第一密封圈9紧贴在下压紧套6的密封槽内。
[0041]步骤2，中间双头螺母7与上述的下压紧套6拧紧配合，达到能够固定固体聚焦块3以及密封耦合剂11的目的即可。[0042]步骤3，在中间双头螺母7上端口注入一定量的耦合剂11。[0043]步骤4，将第二密封圈12套在聚焦探头1的指定位置上，把带有第二密封圈12的聚焦探头1插进中间双头螺母7的上端口，使第二密封圈12落至中间双头螺母7上端口的密封凹槽内。过程中会有部分耦合剂11从溢水口溢出。[0044]步骤5，将上压紧套5与中间双头螺母7配合，适当压紧上端第二密封圈12，此时聚焦探头1为与固体聚焦块3具有一定间隙的固定状态，聚焦探头1周围的空腔10为满水状态，无气泡及水柱。
[0045]超声波在复合材料结构中传播时衰减较为严重，若复合材料界面处的入射能量不强就很难接收到回波信号或回波信号微弱，信噪比低。因此，对大厚度复合材料结构件进行无损检测时，应确保入射到被检工件4中的超声波能量。在相同检测条件下，提高超声波入射能量的主要措施之一就是减小固体聚焦块3对超声波的衰减，使探头发射的超声波能量最大限度地传播到被检工件4中。[0046]本实施例中，通过调节固体聚焦块3的厚度来实现不同厚度被检工件4的检测，因此，合理确定固体聚焦块3的厚度对检测结果尤为重要。如图2所示，为了确保对被检工件4的检测不受固体聚焦块3界面回波的影响，本实施例中，固体聚焦块3的厚度被配置成固体聚焦块3的界面回波信号与被检工件4的界面波和底波信号不重合，且优选，固体聚焦块3的厚度被配置成固体聚焦块3的界面二次回波信号位于被检工件4的一次底波信号之后，避免在检测工件4时出现误判或漏检的现象，提高检测精度和灵敏度。
[0047]由于超声波在复合材料中的传播速度较慢(约为3000m/s)，且复合材料对超声波的衰减较大，因此，要求固体聚焦块3具有较小的超声波传播声速和较小的声衰减系数，来实现采用低衰减小厚度的固体聚焦块检测高衰减大厚度的被检工件。因此，固定聚焦块3所选材料的超声波声速小于或等于被检工件4的超声波声速，如选用声速小于被检工件4的尼龙或透声橡胶等，由于其具有声速小、声衰减小的特性，因此可以用于高衰减的大厚度复合材料的检测。
[0048]下面结合图2和图3，详细说明固体聚焦块3的厚度优化设计原理：[0049]超声波的探伤原理是在超声波的传播过程中，当遇到声阻抗不连续处(界面或缺陷)时，会产生反射和折射的现象，来实现缺陷的辨别。在图2所示结构中，聚焦探头1发射的超声波经固体聚焦块3入射到被检工件4中。[0050](1)聚焦探头1发射的超声波为始波T，如图2所示，由于固体聚焦块3与水的声阻抗近似相等，因此始波T在第一界面16(即固体聚焦块3的上表面)处不发生反射，或反射回波可忽略不计，直接发生折射，形成折射波t1。[0051](2)折射波t1继续向前传播，当遇到第二界面17(即固体聚焦块3与被检工件4的接
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触面)时，发生反射和折射，形成反射波r2和折射波t2。[0052](3)r2继续往回传播，在第一界面16处发生反射和折射，形成反射波r1′和折射波t1′。[0053](4)t1′被聚焦探头1接收，形成图3中波形J1，即固体聚焦块3的一次回波和被检工件4的上表面回波。[0054](5)r1′继续向前传播，当遇到第二界面17时继续发生反射和折射，形成反射波r2′，r2′继续向前传播，直到被聚焦探头1接收形成图3中的波形J2，即固体聚焦块3的二次回波。[0055](6)t2继续向前传播，由于第三界面18为被检工件4的下表面与空气形成的界面，因此t2在第三界面18处发生全反射，形成反射波r3。r3被聚焦探头1接收，形成图3中波形B1，即被检工件4的一次底波。
[0056]若被检工件4中存在缺陷，采用脉冲反射法对其进行检测时，在J1与B1之间会出现缺陷回波信号，若固体聚焦块3的二次回波信号出现在J1与B1之间(图3中虚线表示出的波形J2′)，一方面会被误认成缺陷信号，造成检测结果的误判，另一方面若缺陷回波信号与J2′位置重合，则会造成缺陷的漏检。因此，本实施例优选，在设计固体聚焦块3的厚度时，应确保其二次回波J2位于被检工件4的一次底波B1之后(如图3中实线表示出的波形J2)。[0057]为了使接触式聚焦探头1装置更轻便小巧，能检测的复合材料厚度更大，所选用的固体聚焦块3的超声波声速应比较小，小于复合材料的超声波声速，以此来减小固体聚焦块3的厚度和接触式聚焦探头1的对超声波衰减，减小检测结果的误判率和漏检率，确保了检测结果的准确性。
[0058]采用聚焦探头1对被检工件4进行检测时，现在普遍采用水进行耦合和聚焦，由于水的超声波声速与复合材料的超声波声速差异较大，因此当超声波传播至复合材料被检工件4中时，发生严重的声束扩散，导致超声波能量减弱，不利于大厚度复合材料的检测。本实施例中，利用固体聚焦块3进行耦合，聚焦探头1产生的超声波通过固体聚焦块3传播到被检工件4中，并在固体聚焦块3中发生偏转，形成聚焦声场。[0059]由超声波基本理论知识Snell定律可知，当超声波由第一介质倾斜入射到第一介质与第二介质的交界面时，会发生反射与折射。入射角正弦值与超声波在第一介质中声速之比等于反射角正弦值与超声波在第一介质中声速之比等于折射角正弦值与超声波在第二介质中声速之比。[0060]如图4所示，传播介质15(左图(a)为水，右图(b)为固体聚焦块3)的声速小于聚焦探头1的声透镜13的声速，压电晶片14发射的超声波通过声透镜13在固体聚焦块3中发生物理聚焦。[0061](1)压电晶片14产生的超声波垂直入射到声透镜13的凹面(被检工件4侧)，由Snell定律可知，超声波在声透镜13的凹面处发生折射，在传播介质15(左图(a)为水，右图(b)为固体聚焦块3)中形成物理聚焦。[0062](2)当传播介质15为水时，聚焦探头产生的超声波聚焦声场在被检工件4中分布情况如图4(a)所示。由于水的声速小于声透镜13的声速，由Snell定律可知，θθ因此折水＜入声透镜，超声波在水中产生声束聚焦。[0063](3)当聚焦声束传播至被检工件4的上表面时，会产生折射，由折射波在被检工件4中所形成的聚焦声场如图4(a)中阴影部分所示。由Snell定律可知，θθ因此，入水＜折被检工件-水，
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超声波聚焦声场在被检工件4中的焦柱之后会发生散射，且散射较为严重。[0064](4)当传播介质15为固体聚焦块3时，聚焦探头1产生的超声波聚焦声场在被检工件4中分布情况如图4(b)所示。由于固体聚焦块3的声速小于声透镜13的声速，由Snell定律可知，θθ因此超声波在固体聚焦块3中产生声束聚焦；由于固体聚焦块3的声折固体聚焦块＜入声透镜，速大于水中声速，由Snell定律可知，θθ因此通过水后超声波聚焦声场的焦柱折水＜折固体聚焦块，
直径d水小于通过固体聚焦块3后超声波聚焦声场的焦柱直径d固。[0065](5)当聚焦声束传播至被检工件4的上表面时，会产生折射，由折射波在被检工件4中所形成的聚焦声场如图4(b)中阴影部分所示。由于固体聚焦块3的声速小于被检工件4的声速，由Snell定律可知，θθ因此，超声波聚焦声场在被检工件4中发入固体聚焦块＜折被检工件-固体聚焦块，生散射，但由于固体聚焦块3的声速大于水中声速，由Snell定律可知，θθ由几折水＜折固体聚焦块，何关系可知，θθ由Snell定律可知，θθ因此通过固体聚入水＞入固体聚焦块，折被检工件-水＞折被检工件-固体聚焦块，焦块3后的超声波聚焦声场扩散角小于通过水后的超声波聚焦声场扩散角，固体聚焦块3使得被检工件4中的聚焦声场声束更集中，声扩散衰减更小；由于聚焦声场在水中的焦柱直径d水小于聚焦声场在固体聚焦块3中的焦柱直径d固且θθ聚焦声场在水折被检工件-水＞折被检工件-固体聚焦块，
中的声束未扩散区长度l水小于聚焦声场在固体聚焦块3中的声束未扩散区长度l固。[0066](6)由上述(4)(5)可知，固体聚焦块3的声速大小直接决定超声波聚焦声场的形貌。当固体聚焦块3的声速越大，越接近声透镜13的声速时，所形成聚焦声场的焦柱直径d固越大，θθ聚焦声场的声束未扩散区长度l固越大，声束扩散角入固体聚焦块越小，折被检工件-固体聚焦块越小，越小，聚焦效果越不明显。在极限情况下，当固体聚焦块3的声速等于声透镜13的声速时，压电晶片14产生的超声波垂直入射到被检工件4的上表面，失去聚焦效果。[0067]当固体聚焦块3的声速与被检工件4的声速差异越大的时，即固体聚焦块3的声速越小，聚焦声场的声束未扩散区长度越短，声束扩散越严重。在极限情况下，当固体聚焦块3的声速等于被检工件4的声速时，聚焦声场的声束扩散最小，声束未扩散区长度最长。[0068]由上述(4)(5)(6)可知，固体聚焦块3的超声波声速不同，所形成的超声波聚焦声场不同，因此合理选择固体聚焦块3的材质(声速、衰减)对检测结果尤为重要。为了使超声波能最大限度的进入复合材料被检工件4中，并获得较长的声束未扩散区及较小的声束扩散，所采用的固体聚焦块3的超声波声速应小于超声波水浸聚焦探头1的声透镜13的声速，同时也略小于复合材料被检工件4的声速。因此，当超声波通过固体聚焦块3传播到被检工件4中时，由于固体聚焦块3的超声波声速略小于复合材料的超声波声速，因此当超声波由固体聚焦块3传播至复合材料被检工件4中时，不会发生明显的声束扩散且声束未扩散区长度较长，提高了回波信号的信噪比和检测灵敏度，适用于大厚度被检工件4的检测。[0069]检测时，根据被检工件4的材料和厚度，选择声速小于被检工件4的固体聚焦块3的材料，同时根据厚度设计的标准选择相应厚度的固体聚焦块3，将聚焦探头1和固体聚集块3安装入外壳2内。
[0070]将检测装置中的固体聚焦块3直接接触被检工件4的表面并扫描被检工件4表面，聚焦探头1发出的超声波穿过固体聚焦块3进入被检工件4，利用探伤仪接收聚焦探头1反馈的回波信号。检测装置可进行单体检测，方便对具有曲率和结构限制的被检工件4进行扫描检测，也可以安装在自动扫描设备上，方便对具有大平面的被检工件4进行扫描检测，以提高检测效率。
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操作人员通过探伤仪上显示信号判断是否存在缺陷，如，根据在接收到被检工件4
的一次底波信号前是否接收到缺陷回波信号，判断被检工件4的扫描位置处是否存在缺陷，如在扫描位置被检工件4的材料特别不均匀，则探伤仪上显示的一次底波的幅值会衰减的非常厉害，进而显示的一次底波的幅值会小于设定值，以此来判断被检工件4的缺陷程度。如果是自动扫描设备，可通过配置编码器，自动显示缺陷程度和位置。[0072]该装置通过对固体聚焦块3的厚度进行优化设计，使固体聚焦块3的二次回波位于被检工件4的一次底波之后(即固体聚焦块3的界面回波位于被检工件4界面波和底波之外)，在对被检工件4进行检测时，避免了固体聚焦块3界面波对被检工件4内部回波信号的干扰，从而避免了检测结果的误判，提高了检测结果的准确性。通过采用固体聚焦块，增加了聚焦声场在被检工件中的声束未扩散区长度、减小了声束扩散、提高了声束能量，使得检测灵敏度和信噪比得到提升，从而实现大厚度复合材料的检测。而且，将水浸式检测方式改为接触式检测方式，不但有利于简化检测工艺，也使其应用范围更广泛。[0073]实施例二：[0074]如图5所示，本实施例与上述实施例一不同之处在于，检测装置的外壳2采用的是一体结构，无需重复装配，利用粘接或开模等一次成型方法，将固体聚焦块3、聚焦探头1以及二者之间的耦合剂11一体性封装在外壳2内。[0075]该结构中外壳2内的中心通孔8具有两段，直径小的一段安装聚焦探头1，直径大的一段安装固体聚焦块3，聚焦探头1的底部长出两段之间的分界线并与固体聚焦块3之间留有一定间隙，形成用于填充耦合剂11的空腔10，聚焦探头1的底部浸没在耦合剂11内。[0076]本实施例中提供的检测装置的检测方法与实施例一中所描述的相同，这里不再详细描述。
[0077]实施例三：[0078]如图6所示，本实施例与上述实施例不同之处在于，外壳2采用一体式结构，利用粘接或开模等一次成型方法将固体聚焦块3和聚焦探头1一体性封装在外壳2。其中，固体聚焦块3的上表面带有弧面，与聚焦探头1的下端凹面相吻合，安装后聚焦探头1与固体聚焦块3相贴合，该实施例中取消了耦合剂11，仅在固体聚焦块3与聚焦探头1贴合的表面涂覆一层粘稠的耦合剂。
[0079]本实施例中提供的检测装置的检测方法与实施例一中所描述的相同，这里不再详细描述。
[0080]如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本是发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
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