【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空航天发动机的无损检测，特别是涉及一种发动机复杂结构下零部件的原位检测方法。
技术介绍
1、在现代工业中，航空航天发动机是集多种学科最高技术于一体的先进重大复杂装备之一，有着现代工业皇冠上的明珠之称谓。为了保证其工作时的安全，尤其对反复使用的航空发动机，需要进行在役不解体原位检测，以提前发现疲劳裂纹等缺陷，从而消除可能产生空难的隐患。然而，由于发动机结构的复杂性，使得原位检测的实施异常困难。如狭窄空间(探头几乎没有移动空间)的限制，关键部位的被检面积小，形状不规则等条件限制，更让此项工作难以进行。且复杂异型装备构件，在役可达性差，多层合金内部疲劳裂纹，有别于体积性腐蚀缺陷，加之一般不允许耦合剂，又因内窥镜只能发现表面缺陷，综上所述，故对现有无损检测技术而言，只有涡流法尚且可行。但常规的涡流检测技术，由于需要对疲劳裂纹进行扫查(即需要使工件和探头相对运动)，且只能检测探头可达表层产生的裂纹而并无法实现透过表层合金材料检测内层产生的疲劳裂纹，因此现有检测设备手段是无法解决上述原位检测问题的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术之不足，提供一种发动机复杂结构的原位检测方法，不仅解决了探头无法移动的狭窄空间位置检测的难题，而且可以检出表层金属材料表面裂纹，同时还能够对底层金属材料表面裂纹的损伤程度进行定量评估。
2、为解决上述问题，本专利技术提供了一种发动机复杂结构的原位检测方法，本专利技术是这样实现的：
3、一种发动机复杂结构的原位
4、进一步的，是将放置式探头设计成仿形外壳，以利用仿形外壳的外形适配于对应工件的待检部位的形面；同时将放置式探头设计成激励线圈和检测线圈分立，并由激励线圈激发所述强脉冲涡流场。
5、进一步的，是将放置式探头的激励线圈的小线径线圈的直径设计成大于待检测工件的第一层金属层的厚度且小于待检工件的总厚度。
6、进一步的，是采用脉冲发生器对激励线圈进行激励，并将脉冲发生器设置成发出若干单脉冲叠加形成脉冲串，并使脉冲串的宽度可调。
7、进一步的，所述建立无裂纹标准工件的基准模型步骤，是预先测定待检测的多层异种金属结构件的各层金属的属性及各金属层的厚度，建立标准工件基准模型，确定脉冲发生器的脉冲发生函数，并预先获取无裂纹标准工件的不同金属层在不同脉宽下分别获取的检测数据，将其固定为标准对照数据。
8、进一步的，所述对待检工件的实测步骤包括如下步骤：
9、a.移动放置式探头至待检部位，并对应于被检部位；
10、b.根据建立无裂纹标准工件的基准模型步骤，选择穿透深度可达对应层金属厚度的脉冲串的宽度，通过放置式探头的激励线圈形成瞬态脉冲涡流场；
11、c.通过放置式探头的检测线圈对待检工件进行检测，并将检测数据发送给计算机系统，由计算机系统将实测数据与标准对照数据进行比对，以确定待检工件是否存在缺陷。
12、进一步的，所述对待检工件的实测步骤还包括：是通过选择穿透深度可达对应层金属厚度的脉冲串的宽度对被检部位的各层金属层逐层进行检测，并将检测数据分别发送给计算机系统，由计算机系统将实测数据与标准对照数据分别进行比对，以确定待检工件的对应金属层是否存在缺陷。
13、进一步的，在建立无裂纹标准工件的基准模型步骤后和实施对待检工件的实测步骤前，采用所述放置式探头进行一次无检测工件的空置检测。
14、进一步的，所述步骤c中，还可以对获取的多组待检测信号进行差值平衡，差值平衡后再与标准对照数据进行比对。
15、进一步的，所述对待检工件的实测步骤还包括：在对金属层裂纹检测数据的处理中，所获取的下一层金属层的检测数据，可以在筛除上一层金属层产生的干扰和噪声后确定。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
17、本专利技术的检测方法，通过采用基于小线径线圈的放置式仿形差分涡流探头以及可变宽度脉冲串的激励方式，解决了常规涡流小线径线圈与大激励电流的矛盾，能够实现：(1)探头无需与工件产生相对运动的情况检出裂纹，解决了探头无法移动的狭窄空间位置检测的难题。(2)能够透过表层合金材料检测内层产生的疲劳裂纹，如此一来，不仅可以检出表层金属材料表面裂纹，同时还能够对底层金属材料表面裂纹的损伤程度进行定量评估。
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1.一种发动机复杂结构的原位检测方法，用于发动机涡轮复杂内部结构的多层异种金属结构件的检测，包括：建立无裂纹标准工件的基准模型步骤和对待检工件的实测步骤；其特征在于，在建立无裂纹标准工件的基准模型步骤和对待检工件的实测步骤中，是用基于小线径线圈的放置式探头抵近工件的待检部位，通过激发强脉冲涡流场，以及调整脉冲串的宽度，由此获取金属结构件的不同金属层在不同主频下的涡流信号。
2.根据权利要求1所述的一种发动机复杂结构的原位检测方法，其特征在于，是将放置式探头设计成仿形外壳，以利用仿形外壳的外形适配于对应工件的待检部位的形面；同时将放置式探头设计成激励线圈和检测线圈分立，并由激励线圈激发所述强脉冲涡流场。
3.根据权利要求2所述的一种发动机复杂结构的原位检测方法，其特征在于，是将放置式探头的激励线圈的小线径线圈的直径设计成大于待检测工件的第一层金属层的厚度且小于待检工件的总厚度。
4.根据权利要求2所述的一种发动机复杂结构的原位检测方法，其特征在于，是采用脉冲发生器对激励线圈进行激励，并将脉冲发生器设置成发出若干单脉冲叠加形成脉冲串，并使脉冲串的宽
5.根据权利要求1所述的一种发动机复杂结构的原位检测方法，其特征在于，所述建立无裂纹标准工件的基准模型步骤，是预先确定待检测的多层异种金属结构件的各层金属的属性，包括电导率、磁导率、厚度，建立标准工件基准模型，确定脉冲发生器的脉冲发生函数，并预先获取无裂纹标准工件的不同金属层在不同脉宽下分别获取的检测数据，将其固定为标准对照数据。
6.根据权利要求5所述的一种发动机复杂结构的原位检测方法，其特征在于，所述对待检工件的实测步骤包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种发动机复杂结构的原位检测方法，其特征在于，所述对待检工件的实测步骤还包括：是通过选择穿透深度可达对应层金属厚度的脉冲串的宽度激励后，对被检部位的各层金属层逐层进行检测，并将检测数据分别发送给计算机系统，由计算机系统将实测数据与标准对照数据分别进行比对，以确定待检工件的对应金属层是否存在缺陷；各层金属层按从上到下的顺序逐层检测，当检测到当前层存在缺陷即完成检测进行检修。
8.根据权利要求6所述的一种发动机复杂结构的原位检测方法，其特征在于，是在建立无裂纹标准工件的基准模型步骤后和实施对待检工件的实测步骤前，采用所述放置式探头进行一次无检测工件的空置检测。
9.根据权利要求6所述的一种发动机复杂结构的原位检测方法，其特征在于，所述步骤c中，还对获取的多组待检测信号进行差值平衡，差值平衡后再与标准对照数据进行比对。
10.根据权利要求7所述的一种发动机复杂结构的原位检测方法，其特征在于，所述对待检工件的实测步骤还包括：在对金属层裂纹检测数据的处理中，所获取的下一层金属层的检测数据，是在在筛除上一层金属层产生的干扰和噪声后确定。
...【技术特征摘要】
1.一种发动机复杂结构的原位检测方法，用于发动机涡轮复杂内部结构的多层异种金属结构件的检测，包括：建立无裂纹标准工件的基准模型步骤和对待检工件的实测步骤；其特征在于，在建立无裂纹标准工件的基准模型步骤和对待检工件的实测步骤中，是用基于小线径线圈的放置式探头抵近工件的待检部位，通过激发强脉冲涡流场，以及调整脉冲串的宽度，由此获取金属结构件的不同金属层在不同主频下的涡流信号。
2.根据权利要求1所述的一种发动机复杂结构的原位检测方法，其特征在于，是将放置式探头设计成仿形外壳，以利用仿形外壳的外形适配于对应工件的待检部位的形面；同时将放置式探头设计成激励线圈和检测线圈分立，并由激励线圈激发所述强脉冲涡流场。
3.根据权利要求2所述的一种发动机复杂结构的原位检测方法，其特征在于，是将放置式探头的激励线圈的小线径线圈的直径设计成大于待检测工件的第一层金属层的厚度且小于待检工件的总厚度。
4.根据权利要求2所述的一种发动机复杂结构的原位检测方法，其特征在于，是采用脉冲发生器对激励线圈进行激励，并将脉冲发生器设置成发出若干单脉冲叠加形成脉冲串，并使脉冲串的宽度可调。
5.根据权利要求1所述的一种发动机复杂结构的原位检测方法，其特征在于，所述建立无裂纹标准工件的基准模型步骤，是预先确定待检测的多层异种金属结构件的各层金属的属性，包括电导率、磁导率、厚度，建立标准工件基准模型，确定脉冲发生器的...
【专利技术属性】
技术研发人员：林俊明，郭奇，卢超，付刚强，张海兵，杨戈，宋凯，吴晓瑜，
申请(专利权)人：爱德森厦门电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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