研究概览

由于与金属相比具有更高的比强度，高质量的复合材料在航空航天工业中越来越普遍。因此，碳纤维增强聚合物 (CFRP) 是新一代空客和波音客机的主要材料。因此，CFRP 的无损检测 (NDT) 对于确保这些飞机的制造质量和持续适航性至关重要。为了评估 NDT 性能，通常使用包含不同特征和几何形状的参考块，从而可以比较不同技术的可检测性。空中客车公司向我们提供了一个这样的 CFRP 块，用于对 dolphicam2 的性能进行基准测试. 它包含不同高度的背面台阶，以及不同高度和直径的平底孔。因此，它可用于评估dolphicam2的穿透力和分辨率能力。

解决方案

选择3.5MHz TRM是因为它是 CFRP 应用的绝佳选择。频率足够低，可以穿过 CFRP，但仍然足够高，可以为许多检查获得很好的分辨率。该传感器经批准并推荐用于航空航天和汽车行业的 CFRP 检查。

挑战

CFRP 作为由不同成分材料组成的复合材料，对超声检测具有固有的挑战性。这是因为不同的材料相会吸收、散射和偏离声束。材料深处的小特征的分辨率将特别难以检测，因为声音在到达它们时已经大部分消散和失真。

发现

dolphicam2 能够在所有深度分辨阶梯块的后壁回波，表明材料已成功穿透。加工到该表面上的大部分平底孔也已解决。在飞行时间 C 扫描图像（以彩色显示）中可以看到较大的孔 (4-5 毫米)，从而可以轻松解释它们的位置和深度。较小的孔 (2-3 毫米) 并不总是在飞行时间图像上得到解决。这是因为它们没有足够大的平坦表面来反射超声波。在这些情况下，振幅 C 扫描（以灰度表示）通常仍然能够解决它们，因为它们代表了反射声能量的变化。由于两种类型的 C 扫描图像都是实时可用的，因此用户可以同时使用这两种图像来增强检测能力。

结论

具有3.5MHz TRM的dolphicam2能够穿透 CFRP 台阶块的整个 16mm 厚度，并解决大部分平底孔，实时、颜色编码解释它们的深度。