本發明專利技術涉及一種碳纖維鋪放過程中氣泡在線檢測方法，其包括如下工藝步驟：1)，在碳纖維鋪層機上加裝激光發射器和多普勒測振儀；2)，激光發射器激發在剛鋪層完的碳纖維上，多普勒測振儀檢測激光信號；3)，多普勒測振儀連接微型計算機，判斷激光產生的蘭姆波信號差異大小進而確定是否產生氣泡，如果信號差異過大，則碳纖維鋪層機停止運行，如果信號差異正常則鋪層機繼續運行。本發明專利技術能夠實時檢測碳纖維鋪放過程中的氣泡產生情況，及時發現缺陷。及時發現缺陷。及時發現缺陷。
【技術實現步驟摘要】
一種碳纖維鋪放過程中的氣泡在線檢測方法
[0001]本專利技術涉及一種纖維增強復合材料缺陷的檢測方法，具體涉及碳纖維鋪放過程中的氣泡在線檢測方法，屬于材料性能檢測
技術介紹
[0002]碳纖維具有很好的機械性能，在許多領域有著廣泛的應用。在工業上經常需要鋪層碳纖維，然而在鋪層過程中會出現肉眼難以看見的氣泡缺陷，最終會影響最終的工業產品產量。
[0003]因此，為解決上述問題，一種能立即發現鋪層碳纖維出現氣泡缺陷的碳纖維鋪放過程中的氣泡在線檢測方法，成為目前急需解決的難題。
技術實現思路
[0004]本專利技術的目的在于提供一種碳纖維鋪放過程中的氣泡在線檢測方法，其能夠在保證不影響碳纖維鋪放過程前提下，實現對碳纖維鋪放過程中產生氣泡的檢測，能夠有效地解決提高工業產量。
[0005]為實現上述目的，本專利技術采取的技術方案為：
[0006]1.一種碳纖維鋪放過程中的氣泡在線檢測方法，其特征在于：包括如下步驟：
[0007]步驟1、在碳纖維鋪層機上加裝激光發射器和多普勒測振儀；
[0008]步驟2、所述激光發射器將激光照射在剛鋪層完的碳纖維表面上，所述多普勒測振儀用于檢測所述激光照射在碳纖維表面后產生的蘭姆波信號；
[0009]步驟3、所述多普勒測振儀連接微型計算機，并根據所述蘭姆波信號變化判斷所述碳纖維表面鋪放過程中是否產生氣泡；
[0010]步驟4、當所述蘭姆波信號變化差異超越設定閾值，則碳纖維鋪層機停止運行；如果蘭姆波信號差異小于設定閾值，則正常則鋪層機繼續運行。
[0011]2.如權利要求1所述的碳纖維鋪放過程中的氣泡在線檢測方法，其特征在于：在步驟2中，所述多普勒測振儀檢測蘭姆波信號的方法包括如下步驟：
[0012]步驟2
?
1、將固定在所述碳纖維鋪層機的所述激光發射器的發射端向下對準在剛鋪層完的所述碳纖維鋪層上；
[0013]步驟2
?
2、啟動激光發射器，將所述激光照射在所述碳纖維鋪層上；
[0014]步驟2
?
3、所述碳纖維鋪層收到激光照射后產生蘭姆波信號；
[0015]步驟2
?
4、所述多普勒測振儀通過對所述碳纖維鋪層反射來的所述蘭姆波信號進行探測。
[0016]3.如權利要求1所述的碳纖維鋪放過程中的氣泡在線檢測方法，其特征在于：在步驟4中，當蘭姆波信號通過有氣泡的碳纖維鋪層時，其頻率和幅值會發生的變化，由所述多普勒測振儀探測后對信號進行處理，根據信號差異來判斷鋪層纖維段是否有氣泡缺陷。
[0017]4.如權利要求3所述的碳纖維鋪放過程中的氣泡在線檢測方法，其特征在于：步驟
4)中，所述超聲信號的處理步驟如下：
[0018]步驟A，先鋪層一段固定長度確認沒有氣泡缺陷的碳纖維層，使用激光發射器激發超聲信號，多普勒測振儀接收信號y
ij
(t)，其作為初始無氣泡缺陷的參考碳纖維段信號，計算接收信號平均值μ
y
；
[0019]步驟B，再鋪層同樣固定長度的碳纖維層，使用激光發射器激發超聲信號，多普勒測振儀接收信號x
ij
(t)作為待探測的碳纖維測量段信號，計算接收信號平均值μ
x
；
[0020]步驟C，微型計算機計算超聲信號的信號差異系數SDCij的計算公式如下：
[0021][0022]其中，t0為激光激發點到多普勒測振儀測量點的直接到達時間，在同一碳纖維相同距離下是一個定值。ΔT為信號窗，時間長度至少包含一個對稱蘭姆波信號和反對稱蘭姆波信號；
[0023]步驟D)，鋪層機鋪放碳纖維，鋪層機上的激光發射器激發在剛剛鋪層好的碳纖維上產生蘭姆波信號，多普勒測振儀探測激光發生的蘭姆波信號，連接的計算機計算SDCij,如果計算的SDCij數值超過設定閾值，則鋪層機停止鋪放碳纖維，反之繼續鋪放碳纖維。
[0024]5、一種碳纖維鋪放氣泡檢測裝置，其特征在于，包括碳纖維鋪層機、激光發射器和多普勒測振儀，其中，所述碳纖維鋪層機的鋪絲機氣閥表面上設置有2個可調節支架，所述激光發射器和所述多普勒測振儀通過對應的可調節支架固定在所述碳纖維鋪層機上。
[0025]6、根據權利要求5所述的一種碳纖維鋪放氣泡檢測裝置，其特征在于，所述激光發射器將激光照射在剛鋪層完的碳纖維表面上，所述多普勒測振儀檢測所述激光照射在碳纖維表面后產生的蘭姆波信號。
[0026]7、根據權利要求6所述的一種碳纖維鋪放氣泡檢測裝置，其特征在于，當所述蘭姆波信號變化差異超越設定閾值，則碳纖維鋪層機停止運行；如果蘭姆波信號差異小于設定閾值，則正常則鋪層機繼續運行。
[0027]與現有技術相比，本專利技術具有如下有益效果：
[0028]1.本專利技術的碳纖維鋪放過程中的氣泡在線檢測方法采用激光發射器和多普勒測振儀作為碳纖維鋪層機鋪層過程檢測氣泡的傳感器，一方面激光發射器和多普勒測振儀是安裝在碳纖維鋪層機上的，無需像一些其他傳感器需要安裝在鋪層位置的表面占用空間影響鋪層結構，另一方面傳感器與鋪層機是一體的，完全不影響碳纖維鋪層機鋪層規定位置的過程。
[0029]2.本專利技術的碳纖維鋪放過程中的在線氣泡檢測方法將激光發射器和多普勒測振儀安裝在碳纖維鋪層機上，蘭姆波信號由激光產生，因此也無需占用碳纖維鋪層位置處的表面空間，當激光對準聚焦在碳纖維上會產生蘭姆波，多普勒測振儀將會收到蘭姆波信號，可以通過計算蘭姆波的信號差異系數發現碳纖維的氣泡缺陷情況，能夠在保證不影響碳纖維鋪層過程的前提下，實現對碳纖維氣泡缺陷實時檢測。
附圖說明
[0030]圖1是鋪絲機加裝激光發射器和多普勒測振儀示意圖。
[0031]圖2是儀器發射接收蘭姆波示意圖。
[0032]圖3是碳纖維有無氣泡缺陷接收蘭姆波示意圖。
[0033]圖4是碳纖維有無氣泡缺陷接收蘭姆波對比圖。
具體實施方式
[0034]為使本專利技術要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。在下面的描述中，提供諸如具體的配置和組件的特定細節僅僅是為了幫助全面理解本專利技術的實施例。因此，本領域技術人員應該清楚，可以對這里描述的實施例進行各種改變和修改而不脫離本專利技術的范圍和精神。另外，為了清楚和簡潔，省略了對已知功能和構造的描述。
[0035]應理解，說明書通篇中提到的“一個實施例”或“一實施例”意味著與實施例有關的特定特征、結構或特性包括在本專利技術的至少一個實施例中。因此，在整個說明書各處出現的“在一個實施例中”或“在一實施例中”未必一定指相同的實施例。此外，這些特定的特征、結構或特性可以任意適合的方式結合在一個或多個實施例中。
[0036]在本專利技術的各種實施例中，應理解，下述各過程的序號的大小并不意味著執行順序的先后，各過程的執行順序應以其功能和內在邏輯確定，而不應對本專利技術實施例的實施過程構成任何限定。
[0037本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種碳纖維鋪放過程中的氣泡在線檢測方法，其特征在于：包括如下步驟：步驟1、在碳纖維鋪層機上加裝激光發射器和多普勒測振儀；步驟2、所述激光發射器將激光照射在剛鋪層完的碳纖維表面上，所述多普勒測振儀用于檢測所述激光照射在碳纖維表面后產生的蘭姆波信號；步驟3、所述多普勒測振儀連接微型計算機，并根據所述蘭姆波信號變化判斷所述碳纖維表面鋪放過程中是否產生氣泡；步驟4、當所述蘭姆波信號變化差異超越設定閾值，則碳纖維鋪層機停止運行；如果蘭姆波信號差異小于設定閾值，則正常則鋪層機繼續運行。2.如權利要求1所述的碳纖維鋪放過程中的氣泡在線檢測方法，其特征在于：在步驟2中，所述多普勒測振儀檢測蘭姆波信號的方法包括如下步驟：步驟2
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1、將固定在所述碳纖維鋪層機的所述激光發射器的發射端向下對準在剛鋪層完的所述碳纖維鋪層上；步驟2
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2、啟動激光發射器，將所述激光照射在所述碳纖維鋪層上；步驟2
?
3、所述碳纖維鋪層收到激光照射后產生蘭姆波信號；步驟2
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4、所述多普勒測振儀通過對所述碳纖維鋪層反射來的所述蘭姆波信號進行探測。3.如權利要求1所述的碳纖維鋪放過程中的氣泡在線檢測方法，其特征在于：在步驟4中，當蘭姆波信號通過有氣泡的碳纖維鋪層時，其頻率和幅值會發生的變化，由所述多普勒測振儀探測后對信號進行處理，根據信號差異來判斷鋪層纖維段是否有氣泡缺陷。4.如權利要求3所述的碳纖維鋪放過程中的氣泡在線檢測方法，其特征在于：步驟4)中，所述超聲信號的處理步驟如下：步驟A，先鋪層一段固定長度確認沒有氣泡缺陷的碳纖維層，使用激光發射器激發超聲信號，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：程曉穎，鄭明銘，潘忠祥，吳震宇，
申請(專利權)人：浙江理工大學，
類型：發明
國別省市：
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