1.1 敲击法
敲击胶接件事人们凭声音来判别质量的方法,也是应用最早的一种无损检测方法,又称声波试验法,是最原始的一种声振检测法。有经验的检测人员,使用硬币、杂木棒、尼龙棒或带有弹性手把的尼龙小棒或小锤。其敲击端可以制成φ10㎜半球形触头。检测人员用这些简易工具,轻轻叩击待测胶接件,如蜂窝与蒙皮的胶接件,沿胶接件表面依次叩击。检测人员根据所发出的不同声音来判别胶接缺陷是否存在及确定缺陷所在位置。如果胶接件内部存在缺陷(气泡、脱胶与分层等),则该缺陷处被胶接零件两面应分别振动,又由于这一振动又受到缺陷周围胶接部位的牵制,而且缺陷处空腔也会发生振动,其脱胶部位的振动状态(包括各种固有频率和它们的谐波)都与整体不同。对胶接好的部位,叩击声音清脆;脱胶处则声音低沉,这种不同声音即为检测人员判断合格与不合格的标准。这一方法简单易行,在胶接产品的检验中有实用价值。因此,敲击法通常用于一些金属胶接件的检查,一确定缺陷部位、大小与脱胶,其可靠性与准确程度与检测人员的经验有关。
在手工敲击法的基础上发展起来简单的检测仪器,有手提式声响检测刷。它由细黄铜丝金属刷其中心镶嵌一送话器组成。当检测人员用金属刷刷胶接件表面时,其声音通过耳机传至检测人员。根据面板的厚度和检测人员的经验,可以检测出的最小缺陷直径为12.5~50mm。
1.2 声撞击法
声撞击法是基于敲击法之后出现的无损检测方法。这类方法主要由振动装置与接收器所组成,振动装置的振动打击锤以恒定的力敲击被测得胶接件表面,而接收器则监听打击器产生的声信号,使其变为电信号,并经频谱分析仪将所测得的频谱分别同标准频谱进行对照,即与胶接好的频谱和缺陷频谱对照,一判断是否存在缺陷,由于它配备了附加装置,所以检测结果比较客观。
由撞击法发展而来的另外一种方法,利用一定质量小球(8g),从距胶接件板面180mm高处自由落下打击在板面上,对不同材料、不同尺寸的胶接件,它发出的振动频率是不相同的,而发出不同声音,借助于压电陶瓷换能器接受所发出的信号,经前置放大器放大,通过A/D转换,并由计算机处理来分析信号以获取信息。然后,将测到的音频与事先测试好的标准音频进行对比,即将有缺陷胶接件的音频与胶接好处的音频对比,通过比较分析,以确定胶接件是否存在缺陷。
1.3 声阻抗法
声阻抗法是声振检测法之一,也是检测多层结构胶接缺陷的基本方法。任何材料都有它的固有机械阻抗。其阻抗同材料尺寸以及材料本身的性质如密度、弹性以及吸收弹性振动的程度等因素有关。如胶接件的厚度、密度、刚性增大,则机械阻抗增加;一旦有了缺陷,机械阻抗就立即下降,声阻法就是检测胶接件表面机械阻抗的变化来判定胶接件的缺陷的一种方法。
声阻抗的工作原理是向上端发射给压电元件提供一稳定的交流电压,使压电元件由于反压电效应而成为弹性振动源,并在下端测力电压元件上产生交变电压。当传感器没有同被测胶接件的表面接触的时候,作用在探针上的负载及反作用力为零。当探针压在胶接件表面上移动时,在胶接好地方的电压值显示最大,而在缺陷部位则电压值最小,这一信号电压的变化就由接在放大器输出端的指示仪记录下来,若电压低到某一值时(低于规定水平),继电器便接通安装在探针内的信号灯,这就表示有胶接缺陷存在。仪器工作频率范围为2~7kHz。
1.4 声谐振法
声谐振法是用换能器来激励被测胶接件振动,并将这一局部谐振与胶接好的与有缺陷的标准试件进行比较,进而判断被测试的胶接件有没有缺陷以及缺陷是什么类型。在检测胶接件的强度方面,此法所测量的超声响应是目前最灵敏与最可靠地一种方法。声谐振法最著名的检测仪器是荷兰的福克(Forkker)胶接检测仪,另外还有阿汶(Arvin)声冲击仪、NAA声谐振器等,目前国内也有相应的国产检测仪替代。