一种多层金属构件抽芯铆钉铆固程度评估装置及方法

摘要

本发明公开了一种多层金属构件抽芯铆钉铆固程度评估装置及方法，基于涡流检测原理，设计一个圆桶形涡流检测装置，包括圆柱形外壳、笔式涡流探头、涡流检测仪，通过检测抽芯铆钉的钉体头与多层金属构件外表面的接触边间隙，判定多层金属构件之间是否有间隙，评估铆固程度，有效解决了采用抽芯铆钉铆接的多层金属构件的铆固质量评估难题。

说明书

技术领域

本发明涉及一种无损检测装置及方法，特别是涉及一种多层金属构件抽芯铆钉铆固程度评估装置及方法。

背景技术

抽芯铆钉是一类单面铆接用的铆钉，须使用专用工具-拉铆枪进行铆接。铆接时，铆钉钉芯由专用铆枪拉动，使铆体膨胀，起到铆接作用。抽芯铆钉特别适用于不便采用普通铆钉(普通铆钉须从两面进行铆接)的铆接场合，广泛用于建筑、汽车、船舶、飞机、机器等多层金属构件上。由于多层金属构件的材料加工问题，易出现表面不平整的问题，表面不平整将导致铆固过程中，多层金属构件之间的结合面出现间隙，无法完全紧密铆固结合，对于铆固质量要求较高的产品，将导致质量安全隐患。超声穿透检测方法通常可以用于检测多层金属构件的铆接质量，即将超声发射探头和超声接受探头置于多层金属构件的两面进行检测，但对于采用抽芯铆钉铆接的多层金属构件，由于其结构问题，只能从单面进行铆接，无法将超声发射与接收探头置于多层金属构件的两面进行检测。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，设计一种多层金属构件抽芯铆钉铆固程度评估装置及方法，基于涡流检测原理，设计一个圆桶形涡流检测装置，通过检测抽芯铆钉的钉体头与多层金属构件外表面的接触边间隙，判定多层金属构件之间是否有间隙，评估铆固程度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多层金属构件抽芯铆钉铆固程度评估装置，包括圆柱形外壳、笔式涡流探头、涡流检测仪，其特征在于：所述圆柱形外壳底面中心有平底孔，平底孔直径等于抽芯铆钉的钉体头外径；所述笔式涡流探头内嵌于平底孔周围的圆柱形外壳内，笔式涡流探头的探点位于圆柱形外壳的平底孔的孔口边缘线上；笔式涡流探头通过探头线与涡流检测仪信号输出端连接。一种多层金属构件抽芯铆钉铆固程度评估方法，其特征在于：评估依据为，抽芯铆钉铆固在多层金属构件上，当铆固程度完好时，多层金属构件之间紧密结合，结合面无间隙，抽芯铆钉的钉体头与多层金属构件外表面紧密结合，接触边无间隙；当铆固程度不好时，多层金属构件的结合面有间隙，抽芯铆钉的钉体头与多层金属构件外表面的接触边也有间隙；根据这一评估依据，采用涡流检测方法，通过检测抽芯铆钉的钉体头与多层金属构件外表面的接触边的间隙，评估判定多层金属构件的铆固程度，检测步骤分为标定过程与实测过程，

标定过程为，

a. 将圆柱形外壳平底孔盖在铆固完好的多层金属构件标准试块上的抽芯铆钉的钉体头上，圆柱形外壳内的笔式涡流探头探点紧贴在钉体头与多层金属构件外表面的接触边上；

b. 设置涡流检测仪，建立涡流信号平衡点，涡流检测信号为一个点，涡流检测信号点位于平衡点上；

c. 旋转圆柱形外壳，笔式涡流探头探点沿着钉体头与多层金属构件外表面的接触边移动，由于铆固完好的多层金属构件标准试块上的钉体头与多层金属构件外表面紧密结合，接触边无间隙，所以圆柱形外壳旋转过程中，涡流检测信号点将始终位于平衡点上；

实测过程为，

d. 将圆柱形外壳平底孔盖在被检的多层金属构件上的抽芯铆钉的钉体头上，圆柱形外壳内的笔式涡流探头探点紧贴在钉体头与多层金属构件外表面的接触边上；

e. 旋转圆柱形外壳，笔式涡流探头探点沿着钉体头与多层金属构件外表面的接触边移动；

f. 观测涡流检测信号，当涡流检测信号始终为一个点，并始终位于平衡点上时，则说明钉体头与多层金属构件外表面紧密结合，接触边无间隙，判定多层金属构件之间也紧密结合，结合面无间隙；当涡流检测信号偏离平衡点，出现杂波信号时，则说明钉体头与多层金属构件外表面没有紧密结合，接触边有间隙，间隙导致涡流场发生变化，笔式涡流探头采集的涡流检测信号中出现间隙杂波信号，间隙越大，间隙杂波信号越大，依此判定多层金属构件之间没有紧密结合，结合面有间隙。

本发明的有益效果是设计了一种多层金属构件抽芯铆钉铆固程度评估装置及方法，基于涡流检测原理，设计一个圆桶形涡流检测装置，通过检测抽芯铆钉的钉体头与多层金属构件外表面的接触边间隙，判定多层金属构件之间是否有间隙，评估铆固程度，有效解决了采用抽芯铆钉铆接的多层金属构件的铆固质量评估难题。

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的一种多层金属构件抽芯铆钉铆固程度评估装置及方法不局限于实施例。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例的装置剖面结构示意图。

图2是本发明实施例的装置三维结构示意图。

图3是本发明实施例的铆固质量完好的多层金属构件剖面示意图。

图4是本发明实施例的铆固质量不好的多层金属构件剖面示意图。

图5是本发明实施例的标定过程示意图。

图6是本发明实施例的实测过程示意图。

图中，1. 圆柱形外壳，10. 平底孔；2. 笔式涡流探头，20. 笔式涡流探头的探点，3. 涡流检测仪，4. 钉体头，5. 多层金属构件，50. 多层金属构件之间的结合面，6. 钉体头与多层金属构件外表面接触边，7. 涡流检测信号点，8. 间隙杂波信号。

具体实施方式

图1、图2所示的实施例中，一种多层金属构件抽芯铆钉铆固程度评估装置，包括圆柱形外壳1、笔式涡流探头2、涡流检测仪3，其特征在于：所述圆柱形外壳1底面中心有平底孔10，平底孔10直径等于抽芯铆钉的钉体头4外径；所述笔式涡流探头2内嵌于平底孔10周围的圆柱形外壳1内，笔式涡流探头2的探点20位于圆柱形外壳1的平底孔10的孔口边缘线上；笔式涡流探头2通过探头线与涡流检测仪3信号输出端连接。

图3、图4、图5、图6所示的实施例中，一种多层金属构件抽芯铆钉铆固程度评估方法，评估依据为，抽芯铆钉铆固在多层金属构件5上，当铆固程度完好时，多层金属构件5之间紧密结合，结合面50无间隙，抽芯铆钉的钉体头4与多层金属构件5外表面紧密结合，接触边6无间隙；当铆固程度不好时，多层金属构件5的结合面50有间隙，抽芯铆钉的钉体头4与多层金属构件5外表面的接触边6也有间隙；根据这一评估依据，采用涡流检测方法，通过检测抽芯铆钉的钉体头4与多层金属构件5外表面的接触边6的间隙，评估判定多层金属构件5的铆固程度，检测步骤分为标定过程与实测过程，

标定过程为，

a. 将圆柱形外壳1平底孔10盖在铆固完好的多层金属构件5标准试块上的抽芯铆钉的钉体头4上，圆柱形外壳1内的笔式涡流探头2探点20紧贴在钉体头4与多层金属构件5外表面的接触边6上；

b. 设置涡流检测仪3，建立涡流信号平衡点，涡流检测信号为一个点，涡流检测信号点7位于平衡点上；

c. 旋转圆柱形外壳1，笔式涡流探头2探点20沿着钉体头4与多层金属构件5外表面的接触边6移动，由于铆固完好的多层金属构件5标准试块上的钉体头4与多层金属构件5外表面紧密结合，接触边6无间隙，所以圆柱形外壳1旋转过程中，涡流检测信号点7将始终位于平衡点上；

实测过程为，

d. 将圆柱形外壳1平底孔10盖在被检的多层金属构件5上的抽芯铆钉的钉体头4上，圆柱形外壳1内的笔式涡流探头2探点20紧贴在钉体头4与多层金属构件5外表面的接触边6上；

e. 旋转圆柱形外壳1，笔式涡流探头2探点20沿着钉体头4与多层金属构件5外表面的接触边6移动；

f. 观测涡流检测信号，当涡流检测信号始终为一个点，并始终位于平衡点上时，则说明钉体头4与多层金属构件5外表面紧密结合，接触边6无间隙，判定多层金属构件5之间也紧密结合，结合面50无间隙；当涡流检测信号偏离平衡点，出现杂波信号8时，则说明钉体头4与多层金属构件5外表面没有紧密结合，接触边6有间隙，间隙导致涡流场发生变化，笔式涡流探头2采集的涡流检测信号中出现间隙杂波信号8，间隙越大，间隙杂波信号8越大，依此判定多层金属构件5之间没有紧密结合，结合面50有间隙。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种多层金属构件抽芯铆钉铆固程度评估装置及方法，但发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。