普通民用轿车轮胎在上市销售之前会进行一系列的安全性测试,例如强度性能、脱圈阻力、耐久性能、低气压性能、高速性能等等,来检测轮胎有无内部缺陷。可是这些实验均为破坏性试验,如果既要保证上市销售没有内部缺陷,又要保证轮胎的完整性,这时候就要用到无损检测方法。
科学良好的质量检测技术,是人们生命财产安全的保障。以下是某客户提供的车辆轮胎试件,通过奥林巴斯超声EPOCH600系列探伤仪为家展示在轮胎检测领域的应用。
试件情况
试件材质:橡胶
检测缺陷:橡胶内缺陷
仪器配置
检测仪器:奥林巴斯Epoch 600 超声探伤仪
探头配置:DL2R7×18(2MHz,双晶),V608(5MHz),V102(1MHz)、M2008(0.5MHz)
实验工艺与结果
从轮胎外侧面进行检测,采用脉冲反射法,分别采用 4 种探头进行检测。下面 4 张结果图分别为上述 4 种探头检测到的橡胶层同一位置的底波反射信号,增益值相同。从图中可以看出,在相同增益下,M2008 探头得到的底波信号最好,主要是由于橡胶对超声波的衰减较大,适合采用低频探头。
(a) DL2R7×18(2MHz,双晶)
(b) V608(5MHz)
(c) V102(1MHz)
(d) M2008(0.5MHz)
小结:采用 奥林巴斯Epoch 600 超声检测仪和 4 种超声探头对送试的轮胎试件进行了超声检测,从实验结果可以看出低频超声适合该材料的超声检测,且能够发现大面积分层,反射回波明显,故 M2008 0.5MHz探头更适应本工件的检测。本次实验采用 M2008 探头与 EPOCH 600 组成的系统对此工件做进一步的检测。
检测过程
工件描述:由于本工件橡胶层与钢丝编织层存在 100%分层,超声波到达此分层时,会有反射回波。为了模拟真实缺陷信号回波,我们对此工件进行了进一步加工:对橡胶层钻孔,如下图所示:
为了验证本探头对于不同橡胶材料检测的普遍性和重复性,我们寻找了另一个轮胎工件(工件2),进行重复性验证,也进行钻孔实验。如下图:
检测过程 :
1.首先对工件 2 人工缺陷进行检测(缺陷为直径约 6mm 的锥形孔),能够发现很明显的回波信号(如下图所示)
2.对于送检测工件进行检测,检测结果如下所示
如上面三个图所示:在人工缺陷位置,发现明显缺陷信号。证明 M2008 与 EPOCH 600 可以检出我们制造的人工缺陷。由于工具有限,我们不能制作标准的平底孔,而是普通钻头的锥形孔。锥形孔反射面积更低,更不容易检出(示意图如下)
实验结论
1.采用奥林巴斯 M2008 探头和奥林巴斯 EPOCH 600 超声波探伤仪,可以对客户橡胶工件进行检测。检测灵敏度可以发现直径约 8mm 的锥形孔。推论:对于小面积的分层缺陷,应该可以发现。但由于没有相应的工件,需要进一步实验,验证此推论。
2.经过实验,超声波不能穿透钢丝编织层和尼龙编织层,对于钢丝编织层以下分层,不能发现。