一种检测编织体复合材料内部质量的方法及系统与流程

本申请涉及复合材料质量检测，尤其涉及一种检测编织体复合材料内部质量的方法及系统。

背景技术：

1、rtm法全称树脂传递模塑法(resin transfer molding)，一般指在模具的型腔里预先铺放增强材料，合模后，在一定的温度和压力下将树脂注入模具，浸渍织物增强体并固化，最后脱模得到制品的一种工艺方法。

2、应用于航天产品的rtm成型工艺制造的复合材料，其是使用纤维增强体采用编织成型。编织体rtm成型异形舱段结构复杂，成型难度大，过程工序多，在成型过程中难以对各种工艺参数进行精确控制，导致复合材料结构质量不稳定，分层及脱粘为常见内部典型缺陷。

3、现有技术中，对复合材料的内部质量进行检测时，由于检测条件限制，导致检测出的质量结果不准。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种检测编织体复合材料内部质量的方法及系统，以解决或者部分解决现有技术中在对编织体复合材料内部质量进行检测时，检测准确度无法得到确保的技术问题。

2、本发明的第一方面，提供一种检测编织体复合材料内部质量的方法，所述方法包括：

3、基于目标检测参数，利用超声波空气耦合检测设备对目标缺陷标样进行扫描，获得参考扫描图谱；利用所述超声波空气耦合检测设备对待测编织体复合材料进行扫描，获得对应的待测扫描图谱；所述目标缺陷标样是预先制备的，所述超声波空气耦合检测设备的检测频率为50khz～400khz；

4、基于所述参考扫描图谱和所述待测扫描图谱，利用图像识别设备对所述待测编织体复合材料的内部质量进行检测。

5、上述方案中，所述利用超声波空气耦合检测设备对目标缺陷标样进行扫描之前，所述方法还包括：

6、制备所述目标缺陷标样；

7、基于所述目标缺陷标样确定所述目标检测参数。

8、上述方案中，所述基于目标缺陷标样确定目标检测参数，包括:

9、获取多组初始检测参数；

10、基于当前组初始检测参数，利用所述超声波空气耦合检测设备对所述目标缺陷标样进行扫描，获得对应的当前扫描图谱；所述当前组初始检测参数为所述初始检测参数中的任意一组检测参数；

11、若确定所述当前扫描图谱中存在预设的分层缺陷，则将所述当前扫描图谱对应的当前组初始检测参数确定为所述目标检测参数。

12、上述方案中，所述制备所述目标缺陷标样，包括：

13、利用聚四氟乙烯薄膜制备至少一组目标形状的薄膜，每组目标形状的薄膜包括多个尺寸；

14、将每组目标形状的薄膜分别放置在纤维体的不同深度处，利用树脂传递模塑rtm工艺设备将所述纤维体固化成型，得到所述目标缺陷标样。

15、上述方案中，每组目标形状的薄膜在所述目标缺陷标样的厚度方向上的投影不重合。

16、上述方案中，所述基于所述参考扫描图谱和所述待测扫描图谱，利用图像识别设备对所述待测编织体复合材料的内部质量进行检测，包括：

17、利用所述图像识别设备对所述参考扫描图谱进行识别，获得缺陷位置对应的目标像素亮度值；

18、利用所述图像识别设备对所述待测扫描图谱进行识别，若确定所述待测扫描图谱中存在所述目标像素亮度值，则确定所述待测编织体复合材料的内部质量不合格。

19、上述方案中，所述利用图像识别设备对所述待测编织体复合材料的内部质量进行检测后，所述方法还包括：

20、若无法确定所述待测编织体复合材料的内部质量是否合格，则利用ct设备对所述待测编织体复合材料继续进行扫描，根据扫描结果对所述待测编织体复合材料的内部质量进行检测。

21、本发明的第二方面，提供一种检测编织体复合材料内部质量的系统，所述系统包括图像识别设备和超声波空气耦合检测设备；其中，

22、所述超声波空气耦合检测设备，用于基于所述目标检测参数，对所述目标缺陷标样进行扫描，获得参考扫描图谱；以及对待测编织体复合材料进行扫描，获得对应的待测扫描图谱；

23、所述图像识别设备，用于基于所述参考扫描图谱和所述待测扫描图谱对所述待测编织体复合材料的内部质量进行检测。

24、上述方案中，所述超声波空气耦合检测设备包括发射探头和接收探头；其中，

25、当所述目标缺陷标样或所述待测编织体复合材料置于所述发射探头和所述接收探头之间时，所述发射探头和接收探头的中心轴线重合。

26、上述方案中，所述图像识别设备具体用于：

27、对所述参考扫描图谱进行识别，获得缺陷位置对应的目标像素亮度值；

28、对所述待测扫描图谱进行识别，若确定所述待测扫描图谱中存在所述目标像素亮度值，则确定所述待测编织体复合材料的内部质量不合格。

29、本发明提供了一种检测编织体复合材料内部质量的方法及系统，方法包括：基于目标检测参数，利用超声波空气耦合检测设备对目标缺陷标样进行扫描，获得参考扫描图谱；利用所述超声波空气耦合检测设备对待测编织体复合材料进行扫描，获得对应的待测扫描图谱；所述目标缺陷标样是预先制备的，所述超声波空气耦合检测设备的检测频率为50khz～400khz；基于参考扫描图谱和待测扫描图谱，利用图像识别设备对待测编织体复合材料的内部质量进行检测；如此，由于超声波空气耦合检测设备的检测频率一般在50khz～400khz之间，频率较低，穿透力更强，因此得到的扫描图谱可以准确判定出编织体复合材料内部是否存在缺陷，提高内部质量的检测准确度。

技术特征：

1.一种检测编织体复合材料内部质量的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用超声波空气耦合检测设备对目标缺陷标样进行扫描之前，所述方法还包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于目标缺陷标样确定目标检测参数，包括：

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述制备所述目标缺陷标样，包括：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，每组目标形状的薄膜在所述目标缺陷标样的厚度方向上的投影不重合。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述参考扫描图谱和所述待测扫描图谱，利用图像识别设备对所述待测编织体复合材料的内部质量进行检测，包括：

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用图像识别设备对所述待测编织体复合材料的内部质量进行检测后，所述方法还包括：

8.一种检测编织体复合材料内部质量的系统，其特征在于，所述系统包括图像识别设备和超声波空气耦合检测设备；其中，

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述超声波空气耦合检测设备包括发射探头和接收探头；其中，

10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述图像识别设备具体用于：

技术总结
本发明提供了一种检测编织体复合材料内部质量的方法及系统，方法包括：基于目标检测参数，利用超声波空气耦合检测设备对目标缺陷标样进行扫描，获得参考扫描图谱；利用所述超声波空气耦合检测设备对待测编织体复合材料进行扫描，获得对应的待测扫描图谱；所述目标缺陷标样是预先制备的，所述超声波空气耦合检测设备的检测频率为50kHz～400kHz；基于参考扫描图谱和待测扫描图谱，利用图像识别设备对待测编织体复合材料的内部质量进行检测；如此，由于超声波空气耦合检测设备的检测频率一般在50kHz～400kHz之间，频率较低，穿透力更强，因此得到的扫描图谱可以准确判定出编织体复合材料内部是否存在缺陷，提高内部质量的检测准确度。

技术研发人员：李杨,龚钢,龚炼红,姜烨辉,李文革,商晓磊,刘钢棒,戴麟霄,李娜,韩壮禄
受保护的技术使用者：湖北三江航天红阳机电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31