蜂窩夾芯結構的無損檢測技術
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圖4 陣列式聚焦探頭檢測結果
低頻超聲通常采用1MHz 以下具有能量高、穿透力強的較大晶片直徑的探頭，它可以穿透結構全厚度，缺點是探頭直徑尺寸偏大、分辨力低、較小缺陷容易漏檢。采用低頻超聲檢測蜂窩夾芯結構時，蒙皮分層、脫粘、蜂窩芯塌陷等缺陷都會造成底波波幅突降或消失（見圖5），對缺陷的定性、定量存在一定難度。低頻超聲常用于對結構質量進行快速篩查，以發現結構中存在的較大尺寸的缺陷，檢測速度較高。
在結構生產過程中或結構可拆卸的情況下，脈沖穿透法是常用的檢測方法。脈沖穿透法通常配合機械自動掃查系統，極大提高了掃查速度，節省了人力。工廠車間或大型實驗室的機械自動掃查系統通常采用兩個同步的機械臂帶動探頭同步移動，一側探頭發射聲波，另一側探頭接收聲波，探頭與檢測件之間采用水柱耦合，檢測結果以C掃描形式顯示出來，形象直觀，見圖6。
常規的脈沖法是逐點對檢測件進行檢測，超聲導波可以在材料中傳播較遠的距離，實現了線掃描檢測，大大提高了檢測效率。導波檢測一般采用兩個斜探頭，發射探頭以一定的角度發射超聲波進入蜂窩結構。蒙皮一般比較薄，所以超聲波一部分能量被蜂窩芯吸收，一部分能量在蒙皮內以漏蘭姆波形態向前傳播，接收探頭與發射探頭在同一直線上，接收蒙皮內的漏蘭姆波能量。當出現脫粘情況時，能量向下傳播受阻，大部分能量橫向傳播被接收探頭接收，聲波波幅較高；若蒙皮與蜂窩芯粘接完好，由于大部分能量沿蜂窩芯傳播，蒙皮內的漏蘭姆波能量減少，接收信號較弱，聲波波幅較低[2]。
膠接檢測儀的發射- 接收模式同樣利用上述原理。發射- 接收模式使用的是雙晶、點接觸型、干耦合的超聲探頭。在該模式下，一系列的脈沖聲能由一個晶片發送至測試工件，在工件中傳播的聲波由另一個晶片接收。探頭晶片下的粘接狀態將影響在尖端間傳播的聲能，見圖7（a）。這些聲能特性通過相位和波幅的變化顯示出來。在良好的粘接狀態下，一部分聲能被檢測表面下的結構吸收，此時信號波幅較低。在脫粘情況下，聲波在發射接收的傳播過程中幾乎不受蜂窩芯影響，此時信號波幅較高。粘接良好區域與脫粘區域的波幅比較見圖7（b）和圖7（c）。
機械阻抗法也叫聲阻法，它是通過測量結構件被測點振動力阻抗的變化來確定是否有異常結構的存在。機械阻抗法使用單個尖端的雙晶探頭。驅動晶片發出可聽見的聲波進入試件。圓錐體底部接收晶片的負載受到試件剛度的影響，從粘接良好的區域到脫粘區域，負載由高到低變化，接收晶片的負載將影響信號的波幅及相位，見圖8（a）。缺陷區域的剛度取決與脫粘的尺寸和厚度。該模式下，無需耦合劑，接觸面積小，尤其適用于不規則的或彎曲的表面。檢測中當探頭位于正常結構區時，漂點位于屏幕十字交叉線的中心；而當探頭處于脫粘缺陷區時，漂點飛離十字交叉線的中心，越過圓形閘門，見圖8（b）、圖8（c）。
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