一、引言

A330飛機(jī)是由歐洲空中客車(chē)集團(tuán)生產(chǎn)的中長(zhǎng)程雙通道寬體客機(jī)，在研發(fā)過(guò)程中，為降低客艙噪音，提高乘坐舒適度，其在位于機(jī)身隔框18至隔框26.4，左側(cè)13號(hào)桁條至右側(cè)13號(hào)桁條之間（如圖一所示）的鋁合金蒙皮內(nèi)側(cè)通過(guò)粘接的方式加裝了隔音面板。

圖一 安裝隔音面板區(qū)域

在長(zhǎng)期的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，由于水汽侵蝕等因素的存在，可能在被隔音面板覆蓋的蒙皮內(nèi)側(cè)產(chǎn)生腐蝕（如圖二所示）。如果任由此類(lèi)腐蝕發(fā)展，可能導(dǎo)致蒙皮在空中爆裂等嚴(yán)重事故，因此需要在例行檢查中可靠檢測(cè)出潛藏腐蝕。

圖二 典型腐蝕

二、檢測(cè)鋁合金蒙皮近表面腐蝕的挑戰(zhàn)

檢測(cè)鋁合金腐蝕比較好的方法是目視檢測(cè)，但對(duì)于被覆蓋的結(jié)構(gòu)則無(wú)能為力。而在役飛機(jī)例行維修中，多發(fā)被覆蓋結(jié)構(gòu)腐蝕，如果采用拆除覆蓋層目視的方式，對(duì)結(jié)構(gòu)破壞較大且維修成本過(guò)高。應(yīng)對(duì)近表面腐蝕檢測(cè)，可以應(yīng)用的無(wú)損檢測(cè)方法包括射線檢測(cè)、超聲檢測(cè)、渦流檢測(cè)。射線檢測(cè)因其輻射防護(hù)問(wèn)題而較少采用，因此應(yīng)用較為廣的方法通常為超聲檢測(cè)和渦流檢測(cè)。

三、使用低頻渦流檢測(cè)蒙皮內(nèi)側(cè)腐蝕的解決方案

在渦流場(chǎng)的有效透入深度內(nèi)，被檢材料厚度的變化將導(dǎo)致線圈的視在阻抗發(fā)生變化，在阻抗平面上產(chǎn)生顯示。

在本解決方案中，采用如下圖三所示的奧林巴斯NORTEC 600系列渦流儀，該型渦流儀擁有10Hz到12MHz的寬泛頻率范圍，內(nèi)置濾波器可以有效抑制噪聲信號(hào)干擾，預(yù)置的典型應(yīng)用可以簡(jiǎn)化檢測(cè)人員的操作。

圖三 奧林巴斯NORTEC 600型渦流儀

針對(duì)檢測(cè)區(qū)域內(nèi)厚度為1.6毫米的蒙皮，采用10kHz的檢測(cè)頻率，針對(duì)厚度為2.2毫米的蒙皮，采用8kHz的檢測(cè)頻率，確保渦流有效透入深度可以覆蓋檢測(cè)厚度，同時(shí)在擬檢測(cè)深度上有較大的渦流密度，以獲得較高的檢測(cè)靈敏度。

為提高檢測(cè)效率，采用了如果下圖四所示的滑動(dòng)式探頭，一次掃查可以覆蓋較大的檢測(cè)區(qū)域。

圖四 滑動(dòng)式探頭

為可靠標(biāo)定儀器，采用如下圖五所示的參考試塊，試塊上加工四處深度分別為總厚度5%，10%，15%，20%的凹槽，用以模擬蒙皮因腐蝕而造成的厚度降低。

圖五 典型參考試塊

標(biāo)定儀器時(shí)，將探頭放置在參考試塊上厚度無(wú)變化的位置并平衡儀器。設(shè)置提離信號(hào)水平向左。移動(dòng)探頭依次劃過(guò)深度為5%,10%,15%的凹槽，適當(dāng)設(shè)置儀器增益，獲得如下圖六所示的顯示。不同的厚度損失將以不同的信號(hào)高度在屏幕上顯示，在一定程度上可大致評(píng)估厚度損失程度。

圖六 儀器標(biāo)定顯示

檢測(cè)時(shí)，移動(dòng)探頭按如下圖七所示的掃查方式檢查隔框與桁條之間被隔音面板覆蓋的區(qū)域，相鄰掃查間保持10%左右的有效覆蓋。可以相對(duì)快速的完成待檢區(qū)域的掃查，有效發(fā)現(xiàn)潛藏的蒙皮腐蝕。

圖七 典型掃查方式

四、結(jié)語(yǔ)與低頻渦流檢測(cè)鋁合金近表面腐蝕的主要優(yōu)勢(shì)

使用這種簡(jiǎn)便的低頻渦流解決方案，設(shè)備投入成本低，檢測(cè)過(guò)程無(wú)需任何化學(xué)品材料，對(duì)檢測(cè)面的要求也不高，基本不受漆層影響。可以非常可靠地檢出占總厚度5%左右的腐蝕，檢測(cè)靈敏度高。

常見(jiàn)商用飛機(jī)的蒙皮厚度多介于1.6毫米至2.2毫米之間，使用8kHz到10kHz的頻段即可有效實(shí)施檢測(cè)，無(wú)需擔(dān)心過(guò)低檢測(cè)頻率帶來(lái)的噪聲信號(hào)干擾，因此該解決方案可以大范圍應(yīng)用于不同位置飛機(jī)蒙皮近表面腐蝕的監(jiān)測(cè)。