数事共来与表用
超声相控阵检测起落架焊缝系统研究
孙鑫彤余家斌赵广明俞锋
(长春理工大学电子信息工程学院吉林长券130022)
应用研究
摘要：超产相控阵检测技水近年未被广泛利用在航空工件检测领城。与传统超声检测技术相比，相控阵技水检测精度更高，可操纵性更强，利用相位延这，控制声束编转聚焦，达到检测日的。本文利用超声相控降技术对某型死击机越落架烊缝行无损检测，比传统超声检测精度更高，操作更简易
关键调：超声波检测相控降技术击机起落架中图分类号：TP274.53
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2013)10-0117-02
每年我国空军歼击机训练飞行中，难免有事故发生，其中包括驾驶员技术失误造成的事故，也包括了飞机软硬件系统故障引发的事故。多数事故皆发生在起飞着陆阶段，与着陆阶段影响最大的就是起落架安全。起落架在工艺铸造过程中，难免内部存在孔洞、裂缝、表面缺陷、铸件残缺等缺陷川。相对于起落架的外部缺陷，焊缝的内部缺陷，如气孔、夹杂、内部裂纹、疏松等缺陷，就很难通过常规的方法发现，潜在的竞害更大，一目出现事故，后果往往致命
超声相控阵技术检测精度高，穿透力强，适用度广，便于操作，可以将检测结果以图象形式进行保存，在航空设备检测领域有广泛
的使用，并可以针对缺陷类型，进一步改良起落架制造工艺(2)。 1传统超声波检测技术
传统的超声波检测系统，一般由发射电路，换能器，回波接收电路，主控电路，显示装置共同组成，其检测原理如图1所示：
目前我们最常用的超声无损检测方法是超声脉冲回波法，超声波传播到两种不同的介质界面时，会产生反射和透射现象。与固体介质的声阻抗相比，空气的声阻抗小得多，因此超声通过固体和空气界面几乎是全反射。当工件完好时，超声波直接传播到达工件底面，接收器接收到底面回波信号。而当工件中有缺陷时，接收器可以接收到一个缺陷回波信号，可以通过分析缺陷回波信号与底面回波
信号，来判断缺陷的大小、形状，距离3。 2超声相控阵检测
2.1超声相控阵检测技术特点
与传统超声波检测技术相比，相控阵超声技术有着其无法比拟的优点。相控阵技术采用电子方法控制超声波生束的偏转聚焦，在不移动或者少移动探头的情况下实现扫描，而传统超声检测技术只
触发单元试块
脉冲始发波
换能器
亏介质和内 +聚缺陷相互作用
与介质和内 +部缺陷相互作用
图1超声波检测原理图
探头晶片
底面回波
无缺陷
达块脉冲始发波
图2超声脉冲反射法
结票的是示与存储
探头晶片
缺陷陷回通
底面回波
能通过不断变换检测位置达到检测目的；通过声束聚焦的方法，可以提高声场强度，提高其可达性，可对复杂几何结构的工件进行扫描：控制声束焦点强度以及深度，可以提高信噪比，灵敏度
2.2超声相投降检测原建
多个换能器品片按照一定的结构排列，构成阵列，可以通过调整单个换能器发射信号的相位延迟，产生声束波阵面偏转和聚焦的效果，使检测更具有操织性，针对性
以线型阵列探头为例，通过改变阵元的激励时间，使其按照定的延时发射声波，可实现对生束的控制，当激励信号的延时呈线性分布时，可合成新的波阵面，使声束发生偏转，当激励信号的延时呈一定的曲率分布时，可控制声束发生聚焦，以及偏转聚焦。
超声相控阵检测系统就是通过控制触发信号的延迟，达到控制声束偏转与聚焦的目的，整套系统控制原理如图6：
缺试块
试块
图3声束偏转
.焦点
图4声束聚焦
文
.焦点
图5声束偏转聚焦
阵元，降元
维元