專利名稱：基于超聲波和微波機(jī)理的復(fù)合材料快速探傷/修復(fù)一體機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于超聲波和微波機(jī)理的復(fù)合材料快速探傷/修復(fù)一體機(jī)，可在野戰(zhàn)或其它條件下快速探知復(fù)合材料內(nèi)部的損傷并在膠接后予以快速固化，修復(fù)裝備，屬于裝備檢測維修技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著航空技術(shù)的不斷發(fā)展，具有比重小、比強(qiáng)度和比模量大的復(fù)合材料被開發(fā)并應(yīng)用到軍用以及民用飛行器上。因安全問題關(guān)系重大，必須保證飛行器結(jié)構(gòu)的完好，對其進(jìn)行無損探傷。但由于復(fù)合材料構(gòu)造多樣，層次復(fù)雜，普通探測難以有效實(shí)現(xiàn)。另外，內(nèi)部若有損傷須立即修復(fù)，最為常用的是采用環(huán)氧樹脂膠結(jié)合固化劑進(jìn)行粘接，但其缺點(diǎn)在于常溫下固化時(shí)間長，而采用烤燈、熱吹風(fēng)等常規(guī)加熱手段容易造成加熱不均勻，且效率較低， 非常不利于應(yīng)用了大量復(fù)合材料的軍用飛機(jī)等裝備的戰(zhàn)場快速檢測和維修。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有檢修技術(shù)手段落后、設(shè)備功能單一、器件利用率低、戰(zhàn)場應(yīng)急維修能力差的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種基于超聲波和微波機(jī)理的復(fù)合材料探傷/修復(fù)一體機(jī)，該設(shè)備采用超聲波無損探傷和微波加熱機(jī)理，將兩種功能進(jìn)行綜合集成。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種基于超聲波和微波機(jī)理的復(fù)合材料快速探傷/修復(fù)一體機(jī)，包括主機(jī)、波導(dǎo)和作用終端；所述主機(jī)與作用終端通過波導(dǎo)相連接；所述主機(jī)包括主控電路、信號處理 FPGA、發(fā)射電路、接收電路、高速A/D、開關(guān)電源模塊、磁控管和激勵(lì)單元；所述主控電路連接開關(guān)電源模塊的功率控制端，所述開關(guān)電源模塊輸出端連接磁控管，磁控管與激勵(lì)單元連接，激勵(lì)單元與喇叭天線連接。主控電路連接信號處理FPGA，信號處理FPGA輸出端與開關(guān)電源模塊輸出端共同和發(fā)射電路相連，接收電路經(jīng)高速A/D之后與信號處理FPGA輸入端相連。所述作用終端包括超聲探頭、換能器和喇叭天線，超聲探頭與接收電路連接，換能器與發(fā)射電路連接，喇叭天線與激勵(lì)單元連接。所述主控電路以單片機(jī)為核心，連接有鍵盤接口與顯示模塊，其I/O端口控制開關(guān)電源模塊的功率輸出、超聲波信號的生成以及接收處理超聲波反射信號。本發(fā)明的有益效果是，可以實(shí)現(xiàn)一臺設(shè)備完成裝備的超聲波損傷檢測和修復(fù)后微波加熱快速固化兩大功能，充分利用了內(nèi)部元器件功能，縮小了質(zhì)量體積，提高了便攜性， 大大提高了對各類飛行器等復(fù)合材料裝備在野戰(zhàn)環(huán)境下的快速探傷和應(yīng)急維修能力。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1為本一體機(jī)總體結(jié)構(gòu)和使用圖
圖中1.主機(jī)2.波導(dǎo)3.作用終端4.有裂紋部件5.待固化部件圖2為本一體機(jī)的電路原理圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本一體機(jī)的實(shí)施方式進(jìn)行描述，但本發(fā)明并不局限于此。如圖1，一種基于超聲波和微波機(jī)理的復(fù)合材料快速探傷/修復(fù)一體機(jī)，包括主機(jī) 1、波導(dǎo)2和作用終端3 ；所述主機(jī)1與作用終端3通過波導(dǎo)2相連接。主機(jī)1通過控制電路使作用終端3工作在超聲波探測方式，即可對有裂紋部件4進(jìn)行無損檢測；當(dāng)修復(fù)完畢需要固化時(shí)，主機(jī)1通過控制電路使作用終端3工作在微波加熱方式，對待固化部件5實(shí)施微波加熱。如圖2，一種基于超聲波和微波機(jī)理的復(fù)合材料快速探傷/修復(fù)一體機(jī)，所述主機(jī) 1包括主控電路、信號處理FPGA、發(fā)射電路、接收電路、高速A/D、開關(guān)電源模塊、磁控管和激勵(lì)單元；所述主控電路連接開關(guān)電源模塊的功率控制端，所述開關(guān)電源模塊輸出端連接磁控管，磁控管與激勵(lì)單元連接，激勵(lì)單元與喇叭天線連接；主控電路連接信號處理FPGAJf 號處理FPGA輸出端與開關(guān)電源模塊輸出端共同和發(fā)射電路相連，接收電路經(jīng)高速A/D之后與信號處理FPGA輸入端相連。開關(guān)電源的功率由主控電路控制，并可向超聲波發(fā)射電路與磁控管供電，以此提高設(shè)備利用率。如圖1、2，所述作用終端3包括超聲探頭、換能器和喇叭天線，超聲探頭與接收電路連接，換能器與發(fā)射電路連接，喇叭天線與激勵(lì)單元連接。將三者加以集成，縮小體積，提高設(shè)備的便攜特性，方便使用。所述主控電路以單片機(jī)為核心，連接有鍵盤接口與顯示模塊，其I/O端口控制開關(guān)電源模塊的功率輸出、超聲波信號的生成以及接收處理超聲波反射信號，方便波形選擇、時(shí)間控制和波形的判斷。
權(quán)利要求
1.一種基于超聲波和微波機(jī)理的復(fù)合材料快速探傷/修復(fù)一體機(jī)，其特征是包括主機(jī)、波導(dǎo)和作用終端；所述主機(jī)與作用終端通過波導(dǎo)相連接；所述主機(jī)包括主控電路、信號處理FPGA、發(fā)射電路、接收電路、高速A/D、開關(guān)電源模塊、磁控管和激勵(lì)單元；所述主控電路連接開關(guān)電源模塊的功率控制端，所述開關(guān)電源模塊輸出端連接磁控管，磁控管與激勵(lì)單元連接，激勵(lì)單元與喇叭天線連接；主控電路連接信號處理FPGA，信號處理FPGA輸出端與開關(guān)電源模塊輸出端共同和發(fā)射電路相連，接收電路經(jīng)高速A/D之后與信號處理FPGA輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超聲波和微波機(jī)理的復(fù)合材料快速探傷/修復(fù)一體機(jī)， 其特征是作用終端包括超聲探頭、換能器和喇叭天線，超聲探頭與接收電路連接，換能器與發(fā)射電路連接，喇叭天線與激勵(lì)單元連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超聲波和微波機(jī)理的復(fù)合材料快速探傷/修復(fù)一體機(jī)， 其特征是主控電路以單片機(jī)為核心，連接有鍵盤接口與顯示模塊。
全文摘要
一種基于超聲波和微波機(jī)理的復(fù)合材料快速探傷/修復(fù)一體機(jī)，包括主機(jī)、波導(dǎo)和作用終端；所述主機(jī)與作用終端通過波導(dǎo)相連接；所述主機(jī)包括主控電路、信號處理FPGA、發(fā)射電路、接收電路、高速A/D、開關(guān)電源模塊、磁控管和激勵(lì)單元；所述作用終端包括超聲探頭、換能器和喇叭天線，超聲探頭與接收電路連接，換能器與發(fā)射電路連接，喇叭天線與激勵(lì)單元連接?；谏鲜龇桨?，該一體機(jī)可以實(shí)現(xiàn)裝備的超聲波損傷檢測和修復(fù)后微波加熱快速固化兩大功能，充分利用了內(nèi)部元器件功能，縮小了質(zhì)量體積，提高了便攜性，大大提高了對各類飛行器等復(fù)合材料裝備在野戰(zhàn)環(huán)境下的快速探傷和應(yīng)急維修能力。
文檔編號B29C35/08GK102161382SQ20111005917
公開日2011年8月24日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者劉長亮 申請人:劉長亮