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装备再制造工程中毛坯筛选的最新无损检测技术

装备再制造工程中毛坯筛选的最新无损检测技术
装备再制造工程中毛坯筛选的最新无损检测技术

工业化进程的加速造成资源与环境问题加

剧,仅我国每年停产、报废设备造成的损失就逾千亿元,大量设备的报废不仅对环境和资源造成巨大压力,同时形成了巨大的浪费。再制造工程是将废旧产品拆卸、分类、收集后,通过检测,将具有再制造价值的部分作为再制造毛坯,利用高新技术对其进行批量化修复及性能升级,使所获得的再制造产品在技术性能上达到甚至超过新产品,而消耗资源、能源远低于制造新产品,市场前景巨大。

20世纪末兴起的金属磁记忆技术,是基于铁磁材料在地磁场和工作载荷作用下的压磁效应机理,应力和变形集中区会发生磁畴组织的定向和不可逆的重新趋向。通过检测零构件表面磁场分布,不仅能发现构件宏观缺陷,而且能发现因应力集中引起的早期损伤,在装备再制造领域中毛坯的筛选及再造产品质量检测、寿命评估方面极富开发潜力,是21世纪具有广泛前景的无损检测技术之一。

1装备再制造工程的国内外最新动态

再制造工程是制造技术和制造模式未来发展的重要方向,将成为未来工业界的重要挑战和竞争领域。在欧洲、日本和美国等工业发达国家,无论是政府、高校、科研院所,特别是有远见的领先企业都非常重视绿色制造的技术研发、立法和宣传,将其列入制造业或本企业的发展战略目标。

美国于20世纪90年代初建立了国家再制造

与资源恢复国家中心以及再制造研究所、再制造工业协会。美国《2010年及其以后的国防制造工业执行提要》中已明确将新的再制造技术列入其优先发展的国防制造工业的新重点。欧洲也通过了支持再制造的相关法律法规,并且正在德国建设欧洲再制造技术中心[1]。

我国再制造工程起步较晚,随着国家确定了可持续发展战略目标,再制造工程得到政府和学术界高度重视,也开始得到部分企业界的认同与支持。再制造作为制造领域的优先发展主题和关键技术被列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》。自然科学基金委先后将《再制造基础理论与关键技术》和《机电产品可持续性设计与复合再制造的基础研究》列为重点项目。科技部亦将《汽车零部件再制造关键技术与应用》和《废旧机电产品典型零部件高值化利用关键技术与设备》列入科技支撑重点项目计划中[2]。

作为中国三大石油公司之一的中国石油天然气集团公司,目前主要有制造企业35家,其中专业制造企业6家,油气田制造企业20家,炼化制造企业7家,物探和测井各1家,此外还有一些小型石油装备修造厂。但这些制造企业大部分以生产石油化工新品设备为主,装备再制造技术亟待发展[3]。

2装备再制造工程中无损检测技术

装备再制造关键技术包括:再制造毛坯筛选技术、先进的再制造加工技术和表面处理技术、再

装备再制造工程中毛坯筛选的最新无损检测技术

邢海燕,徐成,赵金洋,张立红

(大庆石油学院机械科学与工程学院,黑龙江大庆163318)

摘要:装备的再制造工程中毛坯筛选和检测是整个再制造过程中最重要的控制环节。文中在综述了再制造工程国内外最新动态的基础上,以再制造工程中关键基础技术—毛坯筛选和检测为切入点,通过常用无损检测方法和新兴的磁记忆检测方法的对比研究,证明了磁记忆技术在再制造毛坯残余应力、微观损伤和宏观缺陷检测上都具有很好的应用前景,并用实例说明磁记忆技术是再制造工程中的有效检测方法。关键词:磁记忆效应;再制造毛坯;无损检测中图分类号:TG115.28

文献标识码:B

文章编号:1671-4962(2010)02-0007-03

注:该论文为大庆市政府科技攻关项目“基于磁记忆技术的装备再制造毛坯筛选与质量检测”以及国家大学生创新实验计划项目。

炼油与化工

REFINING AND CHEMICAL INDUSTRY

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制造成品质量检测技术。而再制造毛坯筛选和再制造成品质量检测是再制造工程的入口和出口控制节点。再制造毛坯通常是经长期使用过的零件,这些零件的工况对再制造成品的最终质量有相当重要的影响,毛坯的残余应力和损伤情况需要仔细地检测,根据检测结果进行再制造的综合评价,决定该零件在技术上和经济上是否有进行再制造的价值。再制造工程中毛坯筛选和质量检测方法中,目前国内比较常用的无损检测技术主要有射线照相法、超声波检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测[4]。

2.1常规无损检测技术

2.1.1射线照相法(RT)射线照射胶片时,能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜影,由于不同密度的物质对射线的吸收系数不同,可根据底片各处黑度差来判别缺陷。

2.1.2超声波检测(UT)超声波与试件相互作用,就反射、透射和散射的波进行研究,对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征,并进而对其特定应用性进行评价的技术。

2.1.3磁粉检测(MT)铁磁工件被磁化后产生漏磁场,工件表面吸附的磁粉,形成在合适光照下目视可见的磁痕,从而显示出不连续性的位置、形状和大小。

2.1.4渗透检测(PT)利用液体的润湿作用,使涂抹于固体材料表面的渗透液渗入零件的表面开口缺陷处,再对零件表面进行清理及施加显像剂,经毛细管作用,将开口缺陷内的渗透液吸出并加以显示,从而判断出零件表面的缺陷。

2.1.5涡流检测(ET)把通入交流电的线圈靠近被测工件,工件内会感应出涡流,受涡流影响,线圈电流会根据工件内缺陷不同而发生变化。

常规无损检测技术对已经存在宏观缺陷的毛坯效果明显,但对已经产生应力集中却未出现明显缺陷的再制造毛坯的检测效果较差[5],而且有3个缺点。(1)需要对被检对象表面进行清理和一些预处理;(2)现场检测费时费力,检测效率低;(3)检测易受工件形状、结构等因素的制约,检测结果的可靠性受到影响。

2.2新兴的金属磁记忆检测技术

机械设备零部件发生损坏的主要原因是由各种微观和宏观机械应力集中导致的材料失效,其基本特征表现为材料在低于静强度极限的交变应力(或应变)持续作用下,萌生多种类型的微观内部缺陷,并逐渐演化为宏观裂纹,以及由于裂纹扩展最终导致结构破坏,对于有宏观成形缺陷的构件很明显不能作为再制造毛坯,但对于有应力集中和隐性缺陷的构件能否作为再制造毛坯,传统常规无损检测方法就无能为力了[6]。因此,应用新的无损检测方法,进行残余应力分析和早期损伤检测,制定评价依据成为再制造毛坯筛选和检测需要解决的问题。

由于铁磁性毛坯零件存在着磁机械效应,其表面的磁场信号与内部的残余应力集中程度有着一定的对应关系,20世纪末刚刚兴起的金属磁记忆技术,正是基于压磁效应机理,应力和变形集中区会发生磁畴组织的定向和不可逆的重新趋向。在应力集中和损伤区,磁场强度的法向分量Hp(y)发生过零跳变,磁场强度的切向分量Hp(x)达到最大值。通过检测零构件表面磁场分布信号,不仅既能发现构件宏观缺陷,而且发现因应力集中引起的早期损伤,因此可以通过磁记忆检测技术,检测毛坯表面的磁信号分布情况对毛坯残余应力集中程度和缺陷进行分析[7]。

磁记忆技术在残余应力的检测过程当中,对被检测的毛坯不需要专门的磁化装置来对其进行磁化,仅利用铁磁材料在地磁场中产生自磁化现象,完全是利用零件表面的“纯天然”磁信息[8]。对于检测的毛坯零件来说,对其表面不必进行预处理和耦合剂的污染,特别适合现场使用,并对再制造工程后续的工序不会产生影响;检测设备轻巧,操作简便,测试结果重复性和可靠性好,检测速度快,适合批量生产检测。

3基于磁记忆技术的再制造毛坯残余应力检测在再制造毛坯零件中由于疲劳和蠕变而产生残余应力,而残余应力的集中程度是对毛坯进行筛选、再制造的重要因素[9]。而金属磁记忆技术在应力集中区有明显的磁记忆特异性信号,在应力集中区域的Hp值出现较大的跃变,应力集中的程度可采用磁场梯度K来表示,同时辅助以磁感应强度Hp信号的峰值ΔHp来对构件应力集中程度进行综合评估[10]。

(1

8

(2)

式中Hp —磁感应强度;Hp (y )—磁感应强度法向分量;—磁感应强度的最大值和最小值,为2个测点之间距离。

通过对典型材质45#钢和Q235钢做疲劳试验,再进行磁记忆检测数据的分析,给出了应力集中程度的分级结果。在装备再制造的安全评估中,

根据不同的材质,具体分级数值范围依赖疲劳试

验确定和并进行权值修正[11,12]

。通常用应力集中系数表示应力集中程度,工程上分为3种类型:严重应力集中、明显应力集中、无明显应力集中,见表1。

项目K ΔHp 评估结果

容K 平均值权值Hp 峰峰值权值分类情况

10~2020~30300~50020~30

严重应力集中,不能再使用

5~1010~20100~30010~20

明显应力集中,可以使用

0~50~100~1000~10

无明显应力集中,可以安全使用

4结论

我国装备再制造工程前景极为广阔,尤其在

石油、化工、汽车等行业。而新兴的磁记忆技术在再制造工程中毛坯残余应力和隐性损伤检测上,具有其他无损检测技术所无法替代的优势。利用磁记忆技术对装备再制造毛坯进行筛选和检测,可以及时对毛坯进行评价,提高毛坯的再制造率和成品质量可靠性,降低再制造工程的成本。

参考文献:

[1]张伟,徐滨士.再制造研究应用现状及发展策略[J ].

装甲兵工程学院学报,2009,23(5):1-5.

[2]葛沙沙,唐力媛,吴婧,等.美日德中汽车再制造比较和

借鉴[J ].再生资源与循环经济,2009,2(9):40-44.[3]孔凡玉.再制造工程技术及其在石油化工中的应用研究[J ].

洛阳工业高等专科学校学报,2006,16(1):19-20.[4]边境,张立东.再制造工程中的无损检测技术[J ].

无损检测,2004,26(5):13-15.

[5]姚巨坤,朱胜.再制造毛坯质量检测方法与技术[J ].

机械加工工艺技术与装备,2007(7):72-74.

[6]陈会丽,钟毅.残余应力测试方法的研究进展[J ].云南冶金,2005,34(3):52-54.

[7]张卫民,郭欣.金属试件残余应力及损伤的磁记忆检测方法

研究[J ].无损检测,2006,28(12):623-625.

[8]任尚坤,李新蕾.金属磁记忆检测技术的物理机理[J ].南昌

航空大学学报,2008,22(2):11-17.

[9]吴文秀,韩兴.基于磁记忆检测的应力集中程度分级试验研究

及其在钻机评估中的应用[J ].石油天然气学报(江汉石油学院学报),2007,29(1):144-146.

[10]任吉林,林俊明.金属磁记忆检测技术[M ].北京:中国电力

出版社,2000:122.

[11]董世运,徐滨士.金属磁记忆检测技术用于再制造毛坯寿命

预测的试验研究[J ].中国表面工程,2006,19(5):71-75.[12]HaiYan Xing ,JiaZhong Zhang ,MinQiang Xu ,etal.FATIGUE

PROPERTY OF STEEL Q235BASED ON METAL MAGNETIC MEMORY TESTING :2006ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition Proceedings of IMECE ,2006November 5-10[C ].2006,Chicago.

收稿日期:2010-02-16

作者简介:邢海燕,女,副教授,博士研究生,2007毕业于哈尔滨工业大学力学专业,现从事教学与科研工作。

表1

应力集中程度分级

邢海燕,等.装备再制造工程中毛坯筛选的最新无损检测技术天津大学木薯燃料乙醇项目获奖

石化信息

2010年3月21日,天津有关方面传出信息:天津大学作为第一完成单位、与广西中粮生物质能源有限公司合作完成的“20×104t/a 木薯燃料乙醇生产示范工程”项目,获得广西壮族自治区科技进步一等奖。

据有关方面人士介绍:天津大学石化中心张敏华教授领导的科研团队,瞄准国家可再生能源战略规划及发展生物质能

源产品工程的重大需求,开展以薯类、木质纤维素和甜高粱等非粮原料生产燃料乙醇关键技术及装备的研发,率先攻克关键技术;形成了具有自主知识产权,达到国际先进水平的木薯燃料乙醇成套技术。这项技术可使1种普遍产于我国南方的高产非粮作物—木薯经过加工变成燃料乙醇,成为1种新的绿色能源。天津大学与广西中粮生物质能源有限公司木薯燃料乙醇研究成果具有广阔的推广应用前景。

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Technical status quo and development trend of

China’s oil refining industry/2010,21(2):1-2

Cao Zhitao

(Research Institute of Liaoyang Petrochemical Company,Liaoyang111003,China)

Abstract:This paper presented the development course and status quo of China’s oil refining industry.It put forward that we are in the face of problems such as low product quality,outstanding contradiction between the supply and demand of chemical light oil and environmental protection.It expected the development of China’s oil refining industry and pointed out that we have to further improve the adaptability of the refineries to the processing of high-sulfur,high acid and heavy crude oils to reduce crude oil cost. The deep processing of crude oil and the harmonious integrated development of refining and chemical processing should be realized in the sound way in order to optimize resources allocation and to increase the supply of clean fuels and petrochemical raw materials. Keywords:oil refining industry;clean fuels;development trend

Optimization control of gasoline product structure/2010,21(2):3-6

Guan Qiuli1,Yu Jie2

(1.Refinery of Daqing Petrochemical Company,Daqing163711,China;2.Chemical Group of Daqing Petroleum Administration,Daqing163411,China)

Abstract:taking into consideration the development course of China’s gasoline production processes,this paper expounded the potential and necessity of the optimization control of China’s gasoline product structure.With the gasoline product blending of the Refinery of Daqing Petrochemical Company as an example,it analyzed the structure control problems in the gasoline production,and concluded the optimization direction of the gasoline blending for refineries.

Keywords:gasoline blending;product structure;octane number

A new NDT method for Blanks selection in

equipment remanufacturing engineering/2010,21(2):7-9

Xing Haiyan,Xu Cheng,Zhao Jinyang,Zhang Lihong

(School of Mechanical Science and Engineering of Daqing Petroleum Institute,Daqing163318,China)

Abstract:Blanks selection and testing is the most important control element in the whole remanufacturing process of equipment remanufacturing engineering.Based on the overview of new development of remanufacturing engineering,this paper focused on remanufacturing blank selection and testing.The contrast is studied between the conventional nondestructive testing(NDT)methods and the new metal magnetic memory(MMM)technology.It is found that the MMM technology has the advantage on residual stress,early stage damage and macroscopic defect testing,which offers a new effective testing method for the remanufacturing engineering.

Key words:magnetic memory effect;blanks remanufacturing;non-destructive test

Experimental test of preparation of ASA resin by

core-shell emulsion polymerization/2010,21(2):10-12

Yang Honghua

(No.3Chemical Plant of Daqing Petrochemical Company,Daqing163714,China)

统,以及防雷区内部的金属物和系统均应在防雷区界面处做等电位联结。

5结束语

根据各种电涌保护器的防护水平及现场情况,选择对系统最有利的设备是避免雷电及电涌对电气设备造成危害的重要手段,只有这样才能安全有效地排除干扰信号和泄放故障电流,保护各类电子信息化设备的平稳运行。

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土木工程中的无损检测技术及其应用 孙丽娜

土木工程中的无损检测技术及其应用孙丽娜 发表时间:2019-06-21T17:20:28.513Z 来源:《工程管理前沿》2019年第04期作者:孙丽娜 [导读] 进一步完善其中的缺陷和不足之处,从而切实发挥其在土木工程检测中的良好应用。 亳州市建设工程质量检测中心安徽毫州 236800 摘要:无损检测技术应用于土木工程当中,对土木工程的质量把控和事故的预防提供了重要的数据支持,为了更好的为土木工程领域以及其他工程领域提供更优质的无损检测技术服务,这就需要开发更多更先进的检查技术,只有这样才能够有效地保障土木工程的质量和安全。 关键词:土木工程;无损检测技术;应用 引言 在科学技术发展形势的推动下,无损检测技术在土木工程检测过程中,得到了广泛的应用,并且取得了很大成效。不同于传统的检测方法,这种检测方式可以在不破坏建筑结构的前提下,来取得较好的检测效果,因此,需加大对这种检测手段的推广和运用力度,并且加强创新和改革,进一步完善其中的缺陷和不足之处,从而切实发挥其在土木工程检测中的良好应用。 1无损检测技术在土木工程检测中的作用 建筑材料的质量可以在很大程度上影响土木工程的施工质量。近年来,受建筑材料市场形势的影响,导致当前的建筑材料中存在着各种各样的质量问题。因此,为了极大的保障土木工程的施工质量,有效控制施工成本,需加强对建筑材料的检测。运用无损检测技术来判断建筑材料的质量,是一种非常高效和有用的方法,并且不影响建筑材料的基本性能。伴随着人们对现代土木工程质量的广泛关注,人们对土木工程检测方法的要求也逐渐升高。无损检测技术的有效应用,可以实现对土木工程质量的准确检测,并且对于土木工程的性能不造成破坏,因而它也在当前得到了大范围的运用。无损检测技术是在应用时主要通过运用物理效应如光、电、热等,来有效检测土木工程的内部情况,从而准确了解产生质量问题的原因,并且进一步掌握土木工程的内部情况,从而对于土木工程的整体质量有一个全面了解。2常见的无损检测技术 2.1磁粉无损检测 在检测过程中,磁性材料被磁化之后,被检测的对象具有分布非常均匀的磁力,磁力线不是连续存在的。因此,在工件表面的磁力线极易发生变形,而且被检测的目标,其表面会发生漏磁场的现象。对于那些被检测的对象,漏磁场会对其中的磁粉发生吸附作用,而且会形成一道磁痕,它在光照的情况下,可以具体可见,从而起到检测缺陷的作用。在检测磁类的原材料时,磁粉无损检测技术可以检测出其中的缺陷。 2.2射线探伤技术 射线探伤技术在使用时,主要利用射线穿透产品的方式来进行检测,而且在分析产品的内部的瑕疵情况时,可以通过改变射线的强度大小来完成。射线在完成对产品的穿透作用时,强度会发生一定的变化,出现衰弱,因此,检测人员可以将穿过产品发生衰弱现象的射线呈现在胶片上,然后通过胶片来判断产品的内部结构现象,进而来评判产品的质量。一般经常使用x射线和β射线来进行检测。伴随着电子成像技术的发展,射线探伤技术在检测钢结构时,具有非常明显的效果,它可以在电子成像设备中来呈现钢结构的内部情况,从而达到有效保障土木工程中的钢材质量[2]。 2.3渗透探伤检测技术 渗透探伤检测技术在运用时即是将带有颜色的液体或者具有亮光的材料,涂抹在需要被检测的产品表面,然后静置一段时间之后,在需要被检测产品的一些瑕疵部分,就会充满液体材料,通过这些液体材料,就可以更加清晰的观察出瑕疵部位的特征,检测人员在判断瑕疵部位的位置和大小时,可以通过判断对光源的照射情况来得出,对于探照光源的选择可以选择白光和紫外线两种方式。渗透探伤检测技术在应用时具有较多的优点,如检测效率较高、检测设备简便易带等。而且该种检测方式在具体使用时,即使没有电源的接通,也可以正常使用,在检测金属和非金属产品时,都可以使用这种方式来完成。然而,该技术在使用时还具有一个缺陷,即无法检测那些微小的瑕疵,最终导致很难确定这些小瑕疵的深度。因此,渗透探伤检测技术只能用来检测材料表面的瑕疵。为了避免渗透液的使用会影响到建筑材料的性能,需在检测完之后,及时将其清除,从而有效保障建筑材料的质量[3]。 2.4涡流检测技术 涡流检测技术在应用时是通过使用电磁感应的原理来进行的。电磁感应的发生形成了涡流现象,从而有效应用它来检测建筑内部的性能和内部结构等。为了确保在检测时可以更加及时准确的寻找到目标,需保证使用的线圈具有多种形式。涡流检测技术在实际应用时,检测速度更快、操作较简单所需成本较低,而且可以借助多种形式的线圈,来明确建筑的结构和特点。涡流检测技术主要被运用于土木工程中的以下两方面:一是在检测土木工程的内部结构,判断其是否存在缺陷时,可以在依据土木工程材料产生电磁反应的情况下,来分析土木工程的内部结构,判断施工材料的密度等来完成。二是可以通过探知线圈来检测出钢铁、金属制品等具有导电性能的物质,从而据此来有效检测和区分建筑材料在细微方面和深层方面的差别,从而提高对建筑材料质量评价的准确性能。 3土木工程中无损检测技术的应用 3.1电磁感应法无损检测技术在土木工程当中的应用 电磁感应法无损检测技术主要是应用于土木工程当中对楼板厚度的测量当中,电磁感应法无损检测技术是由两个探头来实现检测的,二者分别位于被检测楼板厚度方向的两侧,一个探头发射电磁信号然后由另一个探头接收信号源,信号的处理装置会根据接收到的电磁波信号运动特性进行分析,自动计算两探头之间的距离,即楼板的厚度,并可以将测量的结果进行传输和储存。 3.2磁粉检测技术在土木工程当中的应用 磁粉检测技术是被检查物具有一定的铁磁性的原理,这样一来也就限制了其能检测的被测物种类,必须是有一定铁磁性质的材料,如钢板、钢管等。由于被检测物的表面及表面附近如果出现缺陷,它的磁力线会出现局部变形,这就会使其磁场出现变化,将检测用的磁粉散布到被检测物表面后,局部磁场变化的地方在吸附磁粉时就会表现的与其他地方不一样。磁粉检测技术操作简单,成本低,测量结果较

无损检测技术在土木工程中的应用

无损检测技术在土木工程中的应用 【摘要】近年来,无损检测技术在土木工程中的应用取得了一些新的进展。本文主要介绍了在土木工程领域中运用较为广泛的几种无损检测技术,论述其工作原理及在使用时的一些问题,展望了无损检测技术的发展前景。 【关键词】无损检测技术;土木工程;发展前景 引言 无损检测技术即非破坏性检测,就是在不破坏待测物质原来的状态、化学性质等前提下,为获取与待测物的品质有关的内容、性质或成分等物理、化学情报所采用的检查办法。通过材料内部结构的异常或缺陷的存在所引起的的对热、声、光、电、磁等反应的变化,评价结构异常和缺陷存在及其危害程度。无损检测技术不仅涉及成品部件的试验评价,也与设计制造工艺有关,可以有效的防止建筑物的破坏所造成的经济损失,减少人员伤亡。目前,这种基于现代检测技术的损伤检测方法也应用到土木工程领域中,以下将详细介绍。 一、无损检测技术在土木工程中的作用 由于材料的老化、过度使用、缺乏维护和环境等因素的影响,任何土木结构都会在一定程度上失效,这对建筑物的质量安全问题是一个极大的挑战。因此,对土木工程结构进行有效损伤检测,从而诊断出缺陷的位置和程度,及时修复和加固结构,以确保结构的可靠性。随着近几年土木工程的发展,建筑物结构的老化和各种问题的频繁出现,土木工程损伤检测技术开始走进人们的视线,也越来越显示出它的重要性。由于传统的损伤检测技术对结构具有一定的破坏性,而且检查结果也不够准确,因此,无损检测技术应运而生,近年来,无损检测技术在土木工程中的应用取得了一些新的进展,为结构损伤检测提供了更为可靠和科学的检测技术,并在一定程度上促进了结构损伤检测的长远发展,从而为实现结构健康检测技术提供了良好的条件。 二、土木工程中常见的无损检测技术 2.1超声波检测技术 超声波检测技术运用的非常广泛,它是利用利用超声波在介质中的传播特性,依 据声学规律,超声波的声学量等与物体的几何、力学量相联系,通过分析超声波波形特点和测量这些声学量来确定物体或材料其内部缺陷的大小和方位,但超声波检测技术通常情况下只适用于检查几何形状较简单的小型构件。 2.2射线检测技术

无损检测新技术-超声波相控阵检测技术简介

无损检测新技术-超声波相控阵检测技术简介 夏纪真 无损检测资讯网 https://www.docsj.com/doc/6516791929.html, 广州市番禺区南村镇恒生花园14梯701 邮编:511442 摘要:本文简单介绍了超声波相控阵检测技术的基本原理、应用与局限性 关键词:无损检测超声检测相控阵 1 超声波相控阵检测技术的基本原理 超声波相控阵检测技术是一种新型的特殊超声波检测技术,类似相控阵雷达、声纳和其他波动物理学应用,依据惠更斯(Huyghens-Fresnel)原理:波动场的任何一个波阵面等同于一个次级波源;次级波场可以通过该波阵面上各点产生的球面子波叠加干涉计算得到。 并显示保真的(或几何校正的)回波图像,所生成材料内部结构的图像类似于医用超声波图像。 常规的超声波检测技术通常采用一个压电晶片来产生超声波,一个压电晶片只能产生一个固定的声束,其波束的传递是预先设计选定的,并且不能变更。 超声波相控阵检测技术的关键是采用了全新的发生与接收超声波的方法,采用许多精密复杂的、极小尺寸的、相互独立的压电晶片阵列(例如36、64甚至多达128个晶片组装在一个探头壳体内)来产生和接收超声波束,通过功能强大的软件和电子方法控制压电晶片阵列各个激发高频脉冲的相位和时序,使其在被检测材料中产生相互干涉叠加产生可控制形状的超声场,从而得到预先希望的波阵面、波束入射角度和焦点位置。因此,超声波相控阵检测技术实质上是利用相位可控的换能器阵列来实现的。超声波相控阵激发的超声波进入材料后,仍然遵循超声波在材料中的传播规律。因此,对于常规超声波检测应用的频率、聚焦的焦点尺寸、聚焦长度、入射角、回波幅度与定位等等,超声波相控阵也是同样应用的。 超声波相控阵探头的每个压电晶片都可以独立接受信号控制(脉冲和时间变化),通过软件控制,在不同的时间内相继激发阵列探头中的各个单元,由于激发顺序不同,各个晶片激发的波有先后,这些波的叠加形成新的波前,因此可以将超声波的波前聚焦并控制到一个特定的方向,可以以不同角度辐射超声波束,可以实现同一个探头在不同深度聚焦(电子动态聚焦)。此外,从电子技术上为阵列确定相位顺序和相继激发的速度可以使固定在一个位置上的探头发出的超声波束在被检工件中动态地“扫描”或“扫调”通过一个选定的波束角范围或者一个检测的区域,而不需要对探头进行人工操作。相控阵探头的关键特性包括:电子焦距长度调整、电子线性扫描和电子波束控制/偏角。 图1示出了超声波相控阵换能器实现电子聚焦和波束偏转的原理示意图。 图1超声波相控阵换能器实现电子聚焦和波束偏转的原理示意图超声波相控阵换能器的晶片不同组合构成不同的相控阵列,目前主要有三种阵列类型:线形阵列(晶片成间隔状直线形分布在探头中)、面形(二维矩阵)阵列和圆(环)形阵列,

无损检测--射线检测新技术及应用(DR)

射线检测面临的问题 >>国家发展的要求 节能减排、无污染、实现绿色无损检测 >>产品检测的需要 自动化、高效率、远程评判(交互)、存储查询方便 解决方法 方法之一:改变胶片及其后处理环节,切断污染源 方法之二:后续处理技术的发展 (1)数字化技术的发展 (3)计算机、自动化技术的发展 射线数字成像技术 DR技术 CR技术 像质评价 应用 1、DR技术概述 1.1 定义 DR——Digital Radiography NB/T47013.11(DR) 承压设备无损检测第11部分: X射线数字成像检测 1.2 检测系统组成 1.3 与胶片照相不同之处: 组成及成像过程 增加了硬件(数字探测器、检测工装、计算机)与软件(数据采集、控制、处理); 减少了胶片及其暗室处理环节。 RT:胶片照相是射线光子在胶片中形成潜影,通过暗室的处理,利用观片灯来观察缺陷; DR成像则是利用计算机软件控制数字成像器件,实现射线光子到数字信号再到数字图像的转换过程,最终在显 示器上进行观察和处理缺陷。 DR技术: 面阵探测器 线阵探测器 数字探测器

1.4 检测原理 射线透照被检工件,衰减后的射线光子被数字探测器接收,经过一系列的转换变成数字信号,数字信号经放大和A/D转换,通过计算机处理,以数字图像的形式输出在显示器上。 数字探测器使用时注意事项 1、温湿度的要求 2、承受的最高辐照能量 3、承重 4、磕碰、划伤 5、预热 6、校正 1.5 DR与胶片比较的特点 >>提高检测效率(静止成像、连续成像) >>透照宽容度增加 >>快速查询和统计 >>减少暗室的洗片环节,降低环境污染 >>预热 >>校正(坏像素、不一致性) >>灵敏度高、分辨率低(与像素大小有关) >>一次投入成本高 >>探测器无法弯曲,有一定厚度

无损检测技术综述

无损检测技术原理与应用 安全工程1401班 2014074201 1无损检测技术的定义及发展概况 随着中国科学和工业技术的发展,高温、高压、高速度和高负荷已成为现代化工业的重要标志。但它的实现是建立在材料高质量的基础之上的。必须采用不破坏产品原来的形状,不改变使用性能的检测方法,以确保产品的安全可靠性,这种技术就是无损检测技术。无损检测技术不损害被检测对象的使用性能,应用多种物理原理和化学现象,对各种工程材料,零部件,结构进行有效地检验和测试,借以评价它们的连续性、完整性、安全可靠性及某些物理信息。目的是为了评价构件的允许负荷、寿命或剩余寿命,检测设备在制造和使用过程中产生的结构不完整性及缺陷情况,以便及时发现问题,保障设备安全[1]。 无损检测技术是机械工业的重要支柱,也是一项典型的具有低投入、高产出的工程应用技术。可能很难找到其他任何一个应用学科分支,其涵盖的技术知识之渊博、覆盖的基本研究领域之众多、所涉及的应用领域之广泛能与无损检测相比。美国前总统里根在发给美国无损检测学会成立20周年的贺电中曾说过,(无损检测)能给飞机和空间飞行器、发电厂、船舶、汽车和建筑物等带来更高的可靠性,没有无损检测(美国)就不可能享有目前在飞机、船舶和汽车等众多领域和其他领域的领先地位。作为一门应用性极强的技术,只有与国家大型工程项目结合,解决国家大型和重点工程项目中急需解决的安全保障问题,无损检测技术才能有用武之地和广阔的发展空间[2]。 我国无损检测技术的快速发展得益于经济的快速发展和国家综合实力的快速增强。近十年来,我国经济一直处于快速发展期,无损检测事业也处于蒸蒸日上的局面,其总体形势和水平已是十年前无法比拟。在我国各工业部门和国防单位,我国无损检测工作者取得了令世人瞩目的成绩[2]。 2无损检测技术的基本类型及其原理 目前常用的无损检测类型主要有超声检测技术、射线检测技术、磁粉检测技术、渗透检测和红外检测技术五种,本文选取其中3种检测技术对其基本原理和应用进行简单的讲述,选取超声波检测技术和红外检测技术这两种检测技术进行

无损检测新技术-数字X射线检测技术简介

无损检测新技术-数字X射线检测技术简介 夏纪真 无损检测资讯网 https://www.docsj.com/doc/6516791929.html, 广州市番禺区南村镇恒生花园14梯701 邮编:511442 摘要:本文简单介绍了数字X射线检测技术的种类、基本原理与应用 关键词:无损检测数字X射线检测 1 综述 数字X射线检测(Digital Radiography,简称DR)可以分为:以图像增强器为基础的X 射线实时成像(Real-time Radiography Testing Image,缩写RRTI)、采用成像板(IP板)的模拟数字照相成像(Computed Radiography,简称CR)、采用电子成像技术的直接数字化X射线成像(DirectDigit Radiography,简称DR)以及将X射线照相胶片经扫描转为数字图像(FDR)。 2 以图像增强器为基础的X射线实时成像(RRTI) 以图像增强器为基础的X射线实时成像系统采用图像增强器代替射线照相的胶片或者旧式工业电视的简单荧光屏来实现图像转换,可以实现实时检测。系统主要由用于产生X 射线的X射线机系统(包括高压发生器、微焦点或小焦点的恒电位X射线机、电动光栏、循环水冷却器等,以投影放大方式进行射线透照)、图像增强器系统(X射线接收转换装置,将隐含的透过金属材料的X射线检测信号转换为可见的模拟图像)、进行信号处理及重构数字化图像的图像处理工作站(包括计算机、图像采集板卡、图像处理软件及系统软件与控制软件等,同时集成了整机控制,包括射线控制面板在内的所有控制面板和操作面板,射线透视的结果在显示器屏幕上显示,检测图像可以按照一定的格式储存在计算机硬盘、移动硬盘、U盘内或刻录到光盘上而长期保存)、检测机械工装、PLC电气控制系统、现场监视系统等六大部分组成。 典型的工业X射线实时成像检测系统结构原理示意图 图像增强器是X射线实时成像检测系统中除X射线源 外最关键的元件。图象增强器由外壳、射线窗口、输入屏 (包括输入转换屏和光电层,目前常用碘化铯晶体或三硫 化二锑、碲化锌镉、硒化镉、氧化铅、硫化镉、硅等对X 射线敏感的光电材料制作)、聚焦电极和输出屏组成。输入 转换屏吸收入射的射线,将其能量转换为可见光发射,光 图像增强器结构示意图 电层将可见光发射能量转换为电子发射,通过加有 25~30KV高压的聚焦电极加速电子并将其聚集到输出屏, 再由输出屏将电子能量转换为光发射,大大提高了输出光强,得到大大增强的图像亮度、动态范围以及分辨力。亦即在图像增强器内实现的转换过程是:射线→可见光→电子→可见光。 图像增强器输出屏后面是光学聚焦镜头等组成的光路系统,再由CCD(Charge Coupled Device的缩写,电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Silicon的缩写,互

无损检测技术及其应用

无损检测技术及其应用 一、无损检测概述 无损检测NDT (Non-destructive testing),就是利用声、光、磁和电等特性,在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下,检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性,给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息,进而判定被检对象所处技术状态(如合格与否、剩余寿命等)的所有技术手段的总称。 与破坏性检测相比,无损检测具有以下显著特点: (1) 非破坏性 (2) 全面性 (3) 全程性 (4) 可靠性问题 开展无损检测的研究与实践意义是多方面的,主要表现在以下几方面: (1) 改进生产工艺:采用无损检测方法对制造用原材料直至最终的产品进行全程检测,可以发现某些工艺环节的不足之处,为改进工艺提供指导,从而也在一定程度上保证了最终产品的质量。 (2) 提高产品质量:无损检测可对制造产品的原材料、各中间工艺环节直至最终的产成品实行全过程检测,为保证最终产品年质量奠定了基础。 (3) 降低生产成本:在产品的制造设计阶段,通过无损检测,将存有缺陷的工件及时清理出去,可免除后续无效的加工环节,减小原材料和能源的消耗节约工时,降低生产成本。 (4) 保证设备的安全运行:由于破坏性检测只能是抽样检测不可能进行100%的全面检测,所得的检测结论只反映同类被检对象的平均质量水平。

此外,无损检测技术在食品加工领域,如材料的选购、加工过程品质的变化、流通环节的质量变化等过程中,不仅起到保证食品质量与安全的监督作用,还在节约能源和原材料资源、降低生产成本、提高成品率和劳动生产率方面起到积极的促进作用。作为一种新兴的检测技术,其具有以下特征:无需大量试剂;不需前处理工作,试样制作简单;即使检测,在线检测;不损伤样品,无污染等等。无损检测技术在工业上有非常广泛的应用,如航空航天、核工业、武器制造、机械工业、造船、石油化工、铁道和高速火车、汽车、锅炉和压力容器、特种设备、以及海关检查等等。“现代工业是建立在无损检测基础之上的”并非言过其实。 无损检测分为常规检测技术和非常规检测技术。常规检测技术有:超声检测Ultrasonic Testing(缩写UT)、射线检测Radiographic Testing(缩写RT)、磁粉检测Magnetic particle Testing(缩写MT)、渗透检验Penetrant Testing (缩写PT)、涡流检测Eddy current Testing(缩写ET)。非常规无损检测技术有:声发射Acoustic Emission(缩写AE)、红外检测Infrared(缩写IR)、激光全息检测Holographic Nondestructive Testing(缩写HNT)等。 二、无损检测分类及简介 下面对以上所说的五种常规检测技术以及几种非常规检测技术做一下简要的介绍。 1.超声检测 超声检测的基本原理是:利用超声波在界面(声阻抗不同的两种介质的结合面)出的反射和折射以及超声波在介质中传播过程中的衰减,由发射探头向被检件发射超声波,由接收探头接收从界面(缺陷或本底)处反射回来超声波(反射法)

土木工程中的无损检测技术及其应用

土木工程中的无损检测技术及其应用 发表时间:2016-08-24T10:24:06.747Z 来源:《低碳地产》2015年第8期作者:薛海彬1 张玉林2 [导读] 本文分析了我国无损检测技术的现状及无损检测技术应用特点. 济宁九巨龙建筑工程有限公司山东省 272000 【摘要】无损检测技术即非破坏性检测,就是在不破坏待测物质原来的状态、化学性质等前提下,为获取与待测物的品质有关的内容、性质或成分等物理、化学情报所采用的检查方法。本文分析了我国无损检测技术的现状及无损检测技术应用特点,探讨了无损检测在土木工程中的应用,介绍了无损检测技术在土木工程质量监督与控制中的作用。【关键词】无损检测;技术应用;发展 无损检测是在不损伤材料和成品的条件下研究其内部和表面有晃缺陷的手段。它利用材料内部结构的异常或缺陷的存在所引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化,评价结构异常和缺陷存在及其危害程度。无损检测可以定量掌握强度与缺陷的关系,评价构件的允许负荷以及寿命或剩余寿命;检测在制造过程中产生的结构不完整性及缺陷情况,以便我们改善制造工艺;可以有效地防止建筑物的破坏所造成的经济损失,减少人员伤亡。无损检测技术包括多传感器信息融合技术、神经网络技术、负荷响应技术、非接触超卢换能技术等。 一、我国无损检测技术的现状 1.我国建设工程无损检测技术得到飞速发展,其若干单项技术在研制和运用水平都已进入了国际先进行列。通过多次技术合作和攻关,已制定了回弹法、超声回弹综合法、取芯法、拔出法等混凝土强度无损检测的规程。这些行业标准和协会标准,有力促进了无损检测技术在工程中的运用。至今,我国大部分二级检测中心均已具备了开展无损检测服务的条件。 2.无损检测技术体系日益完善。除了现阶段常用的超声波外,红外成像技术、雷达技术、波动分析技术、电磁、激光等技术也逐渐被应用。如:远红外成像检测外墙面砖粘贴质量、雷达探地检测场道、公路质量、波动分析检测桩基质量等在全国各省市都有应用先例。 3.配套开发和研制的检测设备和仪器已发展到数字式智能化时代,具备了综合性和测试结果分析、计算的功能,测试数据也由单纯的数理统计进入了信息处理,大部分已配置笔记本电脑和随机键盘。 二、无损检测技术应用特点 无损检测的最大特点就是能在不损坏试件材质、结构的前提下进行检测,所以实趣无损检测后,产品的检查率可以达到loo%。但是,并不是所有需要测试的项目和指标都能进行无损检测,无损检测技术也有自身的局限性。某些试验只能采用破坏性试验,因此,在目前无损检测还不能代替破坏性检测。也就是说,对一个工件、材料、机器设备的评价,必须把无损检测的结果与破坏性试验的结果互相对比和配合,作出准确评定。 三、无损检测在土木工程中的应用 1.砌体结构住宅裂缝与材料强度检测 (1)裂缝检测。裂缝检测内容包括:裂缝的位置、数量裂缝的宽度,长度、裂缝的走向、裂缝是否稳定等。通常裂缝的位置、数量、走向可用目测观察然后记录下来也可用照相机、摄像机等设备记录。活动裂缝的判断需要定期观测常用的也是最简单的方法是在裂缝处贴石膏饼用厚10ram左右的石膏饼牢固粘贴在裂缝外,因为石膏抗拉强度极低裂缝的微小活动就会使石膏随之开裂:另一种方法是在裂缝两侧用接触式引伸仪、弓形引伸仪测量,室内则可以粘贴百分表、千分表的支座用百分表、千分表测量,测量时注意在裂缝位置标出裂缝在不同时间的最大宽度、长度,长度变化通过在裂缝的端头按时间定期作记号观察。 (2)钢筋混凝土结构检测。钢筋混凝土结构的检测,主要是测定混凝土的强度、钢筋的位置与数量、混凝土裂缝及内部缺陷等。这些检测要在已有的结构或构件上进行,大多为现场操作,因而有一定的难度。目前己发展了一系列方法,可以对混凝土质量评定作出较准确的检测。 (3)混凝土表面裂缝检测。裂缝检测的项目主要包括:裂缝的部位、数量和分布状态:裂缝的宽度、长度和深度:裂缝的形状,如上宽下窄、下宽上窄、中间宽两端窄、八字形、网状形、集中宽缝形等:裂缝的走向,如斜向、纵向沿钢筋方向,是否还在发展等:裂缝是否贯通,是否有析出物,是否引起混凝土剥落等。检测方法如下:裂缝长度可用钢尺或直尺量,宽度可用检验卡、塞尺和2O倍的刻度放大镜测定,裂缝深度可用超声脉冲法检测。 2.混凝土强度非破损检测 (1)回弹法检测混凝土强度。回弹法的原理是根据混凝土表面的硬度与抗压强度之间有一定的关系,利用混凝土表面硬度来推定混凝土的强度,所用的仪器是回弹仪。在建筑结构检测中常采用的为中型回弹仪,现行标准《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》有相应的规定应严格遵守。 (2)超声脉中法检测混凝土的强度。在一个工程大量采用同一种混凝土时,还可以用超声脉冲法检测混凝土的强度。就声脉冲在混凝土中传播速度的本质而言,则是混凝土应力应变性质的反映。虽然在应变性质与强度关系的理论推导中可以推论混凝土强度与声速之问应有一定的关系,但由于实际材料的种种复杂的影响因素,这种关系并不是完全稳定的所以还需事先建立声速与混凝土抗压强度之间关系的曲线,来实现超声脉冲法检测混凝土的强度。需注意的是,该测强曲线(或公式)只能在建立曲线(公式)的工程上应用,不得移植到其他的工程检测中。混凝土和钢筋混凝土结构物,有时因施工管理不善或受使用环境及自然灾害影响,其内部可能存在不密实或空洞,其外部形成蜂窝麻面、裂缝或操作层等缺陷。这些缺陷的存在会严重影响结构的承载能力和耐久性,采用有效方法查明混凝土缺陷的性质、范围及尺寸,以便进行技术处理。 3.钢筋位置检测。钢筋位置的检测一般在构件上进行,即采用钢筋位置探测仪检测钢筋的位置、数量及保护层厚度。钢筋位置探测仪是利用磁感应原理制成的。检测之前利用标准块进行标定,当确认仪器处于标准状态后,将磁感探头粘在被测构件表面上移动,采集一定范围内钢筋位置的信息数据,经过主机处理后显示在监视器上,性能好的钢筋位置探测仪还能将钢筋所处位置的图象打印输出。无损检测技术具有非破损、简便、快速、便于大面积测试等优点,已在工业与民用建筑、水利、电力等工程建设项目的混凝土质量检测和评价中得到广泛应用,取得了良好的应用效果,并在工程实践中不断总结、完善和提高。 四、无损检测技术在土木工程质量监督与控制中的作用

中国土木工程的无损检测技术发展

中国土木工程的无损检测技术发展 0引言 我国对土木工程无损检测技术的研究和应用最早开始于上个世纪的五十年代左右,并且也将这项工作列入了我国第一个十二年计划,但是这项工作正式获得发展却用了将近二十年的时间。在此期间,我国也相应的成立了中国土木工程学会、混凝土和预应力混凝土的检测委员会,在该组织的影响和作用下,我国更是先后举办了多次全国性的学会论坛等交流会,同时还组织了多项研究课题,不仅在很大程度上推动了相关标准的制定,此外还开展了相应的科普工作。总之,这些工作的开展都在很大程度上推动了我国土木工程无损检测技术的发展。为此,本文就将针对这一问题展开研究,希望对我国相关技术的发展提供更大的帮助。 1我国土木工程无损检测技术的常用检测方式 ①在对混凝土强度进行检测的方式主要有回弹法、拔出法、钻芯法和超声回弹综合法等。在此项工作的实际开展中我国也制订了相应的工作要求与流程,比如《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》、《钻芯法检测混凝土强度技术规程》以及《拔出法检测混凝土强度技术规程》等。②在对混凝土的缺陷问题进行检测的过程中主要采用的方法有冲击回波法、雷达波法和超声法等。我国也针对此项工作制订了相应的规程,如《超声法检测混凝土缺陷技术规程》

等。③对钢筋直径或是钢筋位置进行检测的主要方式为电磁感应法和雷法波反射法。④进行装置质量检测的主要方式主要有饰面砖粘结力试验、建筑连接锚控的检测和红外线成像等检测手段。⑤射线检测也是我国土木工程中无损检测技术中常用的检测方式,射线的检测方式主要是利用中子散射法对混凝土中的缺陷进行检测。 2检测方法新技术的使用 在上世纪八十年代以前,我国的土木工程无损检测技术在发展中主要采用的是统计数学为根本的数据处理技术手段,比如统计回归或是模糊数学分析等方式。但是在发展过程中,到了九十年代,检测方式也得到了相应的发展,走向了信息处理阶段,在此环节中信息变换、频率分析和成像技术等更是得到了极大的发展[1]。在对混凝土测厚过程中逐渐加强了对小波变换技术与分离谱技术的应用。上述技术的应用,使得我国在此项技术中的检测结果的准确性与直观性都得到了十分显著的提升。 3建筑工程中常见的无损检测技术 3.1混凝土强度的无损检测技术①回弹法。在此项技术中主要利用回弹仪对混凝土表面硬度进行推算,以便更为准确的获取混凝土真实的抗压强度。当前我国已经生产出多种类型的回弹仪,在实际工作中最常见的主要有HT225、高强度回弹仪GHT450等。②超声回弹综合法。在此项技术中主要运用超声的传播速度和回弹值进行对混凝土强度进行综合分析,所以这项方法需要在专用曲线或是

无损检测新技术

无损检测新技术 无损检测是指在不损害或不影响被检测对象使用性能,不伤害被检测对象内部组织的前提下,利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化,以物理或化学方法为手段,借助现代化的技术和设备器材,对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法[1] 。无损检测是工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平,无损检测的重要性已得到公认,主要有射线检验(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)和液体渗透检测(PT)四种。其他无损检测方法有涡流检测(ECT)、声发射检测(AE)、热像/红外(TIR)、泄漏试验(LT)、交流场测量技术(ACFMT)、漏磁检验(MFL)、远场测试检测方法(RFT)、超声波衍射时差法(TOFD)等。 一、磁记忆检测 金属磁记忆检测技术是一种利用金属磁记忆效应来检测部件应力集中部位的快速无损检测方法。克服了传统无损检测的缺点,能够对铁磁性金属构件内部的应力集中区,即微观缺陷和早期失效和损伤等进行诊断,防止突发性的疲劳损伤,是无损检测领域的一种新的检测手段。金属磁记忆方法自诞生以来,对其机理的解释就成为国内外学术界关注的焦点。国外专家俄罗斯 Doubov教授最早提出:磁记忆现象的出现是由于工件载荷作用下在铁磁材料内部形成位错稳定滑移带,高密度的位错积聚部位形成磁畴边界(位错壁垒),产生自有漏磁场。 在机理研究方面。如从电磁学角度出发的电磁感应说,即铁磁性材料垂直于地磁场作用方向的横截面积,在定向应力作用下会发生应变,因而通过此横截面的磁通量会发生变化。由电磁感应定律知,该截面上必然产生感应电流,并激励出感应磁场使工件磁化。又如基于铁磁学基本理论的能量平衡说,即磁记忆效应产生的内在原因是金属组织结构的不均匀性,材料内部不均匀处会出现位错,在地磁场环境中施加应力,则会出现滑移运动…,其结果会引起位错的增殖,产生很高的应力能。能量平衡的结果,使得铁磁零件内部磁畴的畴壁发生不可逆的重新取向排列,由于金属内部存在多种内耗效应,使得动载衙消除后,在金属内部形成的应力集中区会得以保留。为抵消应力能,磁畴组织的重新排列也会保留下来,并在应力集中区形成类似缺陷的漏磁场分布形式,即磁场的切向分量为最大值,而法向分量符号发生改变,且具有过零值点。丁辉等17呗0建立了裂纹类缺陷应力场和磁通量变化间的数学模型,为磁记忆检测裂纹类缺陷提供了理论依据。在磁记忆检测技术应用研究方面,大庆石油学院开展的对带有预制焊接裂纹的球型容器、爆破试验后破裂的管件和带有焊接缺陷的管件进行了磁记忆检测实验研究,利用已知评价标准,准确找出了构件中的缺陷,充分验证了金属磁记忆方法的有效性。中国科学院上海精密机械研究所等单位开展的利用地磁场检测钢球表面裂纹的可行性研究,表明钢球被地磁场磁化后,从位于地磁场中的磁阻传感器采样得到的信号就能够分辨出钢球表面缺陷,为磁记忆技术在轴承检测中的应用

激光全息无损检测技术

摘要 脱层和气泡是轮胎主要的内部缺陷之一,采用常规检测手段很难检测出来,所以一般采用激光全息无损检测技术。早期的全息无损检测一般采用全息干板来记录全息图,检测周期长,检测效率低,不能适应现代工业流水线上的检测。数字全息技术用CCD代替传统全息记录材料记录全息图,用计算机模拟光学衍射过程来实现数字再现,实现了全息记录、存储和再现全过程的数字化,给全息技术的发展和应用增加了新的内容和方法。本文从理论和实验两方面探讨了数字全息术的原理及其在轮胎内部缺陷无损检测方面的应用,并取得了较为满意的结果。所作的主要工作如下: 1.模拟实现了全息记录和重现的全过程,包括:模拟生成理想全息图;采用傅立叶变换法进行数字全息重现;提取相位,进行物体表面三维形貌恢复等。2.深入分析和研究了二次曝光和消除零级衍射斑的理论,同时进行模拟仿真和实验测试,得到了较好的结果,且实验结果与模拟的结果吻合。 3.搭建数字全息系统测量橡胶表面形变,获得了满意的形变测量结果,并进行了光路计算和实验中各参数的分析和讨论。 4.针对现场检测要求,提出新的光路,实现了更大视场的检测。实验证明,本系统的检测范围己达到138.Ira×112.4mm,处理一幅1300x 1024的图像只需62ms,已经达到实际工业流水线检测上的要求,可应用于现场检测。 关键词:数字全息全息重现电子散斑轮胎检测无损检测 激光全息无损检测技术的发展 数字全息技术是由Goodman和Lawrence在1967年提出的n1,其基本原理是用光敏电子成像器件代替传统全息记录材料记录全息图,用计算机模拟再现过程取代光学衍射来实现波前的数字再现,从而实现了全息记录、存储和再现全过程的数字化,给全息技术的发展和应用增加了新的内容和方法。90年代中期以来数字全息技术已成功应用于显微成像、干涉计量,粒子场的测试、信息存储、学信息加密、活体生物成像和三维形貌成像等领域瞳。轮胎制造和检测行业中,也同样需要用到数字全息技术。脱层和气泡是轮胎的内部主要缺陷之一。在轮胎制造过程的压延和成型等工序中,如果胶与胶、帘布与胶之间夹杂油污或污垢,或者帘布与胶之间的气体没有完全排出,就会导致轮胎内部产生脱层和气泡。新轮胎使用一段时间后,胎体内部粘合不牢处也会在剪切应力的作用下脱开,形成新的脱层。脱层和气泡采用常规检测手段很难检测出来,通常需要采用激光全息无损检测技术n"。激光全息轮胎无损检测技术是一种非接触和非破坏性的检测技术。通过真空加载使轮胎形变前后进行两次曝光,轮胎加载前后的相位和光强记录在全息干板上形成全息干涉图。全息干板经过显影、定影、水洗、风干后进行光学再现,就可观察到轮胎形变前后的干涉条纹。缺陷的干涉条纹必然是独立存在的,其圆形外缘与正常干涉条纹有界线,圆环中条纹的疏密程度表示形变大小口副,条纹密表示轮胎形变大,条纹疏表示轮胎形变小n引。同时,缺陷离表面的深浅程度与圆环中条纹的粗细有关,条纹粗的缺陷离表面远,条纹细的缺陷离表面近。因此通过全息干涉图的再现图像可以很容易地判读出轮胎内部缺陷的位置和大小。现代的数字全息术采用CCD代替全息干板记录全息图,不仅继承了传统全息的特点,而且还具有其自身的特点。与传统光学全息技术相比,数字全息技术的最大优点是:

无损检测技术的发展及其运用

浅谈无损检测技术的发展及其运用 摘要:在现代生产中针对不同对象选择何种无损检测方法已成为人们关注的问题,为解决好这个问题,就必须对无损检测方法及其 特征有较全面的了解。所谓无损检测,是在不损伤材料和成品的条件下研究其内部和表面有无缺陷的手段。下面简要介绍三种常用方法的应用和发展。关键词:激光无损检测;超声无损检测;射线无损检测 abstract: in modern production according to different objects in the choice of nondestructive detection method has become a concern of the people, in order to solve this problem, we must to nondestructive testing methods and features a more comprehensive understanding. the nondestructive testing, is in no damage to the material and finished products under the conditions of its internal and surface defects have the means. below is a brief introduce three kinds of commonly used method of application and development. keywords: laser nondestructive testing; ultrasonic nondestructive testing; x-ray nondestructive testing 中图分类号:tb553 文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2013)一、无损检测的目的及其方法的选用 不管在什么情况下,都必须首先搞清楚究竟想检测什么东西,随后才能确定应该采用什么样的检测方法和检测规范来达到预定目

在用压力容器无损检测技术的原理和应用

在用压力容器无损检测技术的原理和应用 集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

在用压力容器无损检测技术的原理和应用压力容器在生产和生活中的使用越来越广泛,其安全性也受到人们越来越多的关注。压力容器处于高温、高压的工作条件下,一旦出现损伤将会引起严重的后果。定期实行压力容器无损检验是在保证容器正常使用的前提下,提高生产和使用安全水平的必要措施。 在用压力容器的无损检测是在被检测容器不受损伤的前提下,应用一定的技术和原理,通过科学、先进的检测设备,完成容器性能、结构以及使用状况的检验。目前无损检测技术较为成熟,常用的检测技术包括:磁粉检测、射线检测、超声波检测、渗透检测、涡流检测和磁记忆检测。 1.磁粉检测 1.1.技术原理和应用 磁粉检测是将铁磁性材料的压力容器进行磁化,如果容器内部存在缺陷,将会导致容器表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场,吸附施加在工件表面的磁粉,在合适的光照下形成目视可见的磁痕,从而显示出缺陷的位置、大小、形状和严重程度。磁粉检测主要应用于检

测铁磁性材料做成的容器表面或近表面,可以准确直观地发现裂纹、夹杂等缺陷。 1.2.优缺点分析 磁粉检测对表面和近表面的缺陷检测灵敏度较高,检测成本较低,操作简便。如果在用压力容器可能存在表面缺陷可以首选磁粉检测。它的缺点体现在局限于检测铁磁性材料。检测的范围较小、效率较低。另外,磁粉检测对容器表面的形状要求较高,不适合检测不规则的压力容器。 2.射线检测 2.1.技术原理和应用 射线检测技术是应用放射性元素产生的射线投射入被检测容器上,可以发现压力容器铸件材料中气孔、夹杂物以及焊接中漏焊、未熔合等缺陷。通过射线检测可以将容器材料中缺陷的尺寸准确地反馈到设备的显示屏上,形成生动直观的图像并且能够保存和记录。该技术适用于检测不能直接用人工测量的容器或外包保护层较厚的容器,射线可以准确地检测到这类压力容器是否缺陷以及缺陷的长宽尺寸。 2.2.优缺点分析

土木工程中的无损检测技术及其应用 刘田田

土木工程中的无损检测技术及其应用刘田田 发表时间:2019-05-08T09:49:51.117Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年1期作者:刘田田 [导读] 随着科技的发展,近几年来我国在土木工程中应用无损检测技术有一些新的发展。 山东淄建集团有限公司山东淄博 255000 摘要:随着科技的发展,近几年来我国在土木工程中应用无损检测技术有一些新的发展。土木工程无损检测不仅可以用来在新建的建筑物进行质量检测。还可以对已有的建筑结构的寿命进行评估分析和处理。本文主要介绍在土木工程中应用的无损检测技术关于他的工作原理以及使用中存在的一些问题,还有他的发展情景。 关键词:土木工程无损检测技术作用发展前景 从根本上讲无损检测技术就是一种没有破坏性的检测,他主要是在不破坏待检测物质的性质和状态的前提下,取得待检测物质的有关内容性质的检测办法。它可以通过材料结构的异常部分引起的对热声光电磁等反应的变化判断结构异常的危害程度,在土木工程中,可以有效的减少因为建筑物的破坏所抄成的损失并减少人员伤亡。以下详细的介绍了无损伤检测技术在土木工程领领域的应用。 一、在土木工程中无损检测技术的作用 对于土木结构来说,他会受到多种因素的影响,这就会导致检测结果不准确。主要的影响因素包括材料老化,过度使用,缺乏维护和环境因素。他们会给建筑物的安全带来不利影响。因此,就需要对建筑物进行无损检测,从而检测出存在问题的地方。以便于及时的进行修复和加固,确保建筑的安全性。因为近几年我国的土木行业虽然在发展,但在建筑结构中仍然存在着各种问题。所以土木工程的损伤检测技术就走进了大众的视野,但是传统的损伤检测技术对建筑物的结构具有一定的破坏性,检查结果的准确度也不高。 所以,就创造出了无损检测技术。将无损检测技术应用在土木工程中可以为结构损伤检测提供更为可信的检测结果。这对于建筑的损伤就可以及时的进行维护。这对于结构损伤检测的长远发展提供了良好的条件。 二、在土木工程中的无损检测技术 (一)局部检测方法 对于土木工程的检测,有局部检测的方法。不过这些方法有着许多共同的缺点。例如,运用它们进行检测前,就需要确定损伤的大概位置。而且还要保证损伤的结构能够接近。他们都不能进行大型复杂结构的损伤检测。其中最不利的一点是,他们需要人工进行检测,在检测的过程中,要对结构部件停止使用,这样一来就会造成经济损失。以下我将简单介绍一下这两种局部检测技术。 1.超声波检测技术 超声波检测技术其实是利用了超声波,在介质中传播的原理,主要依据是声学的规律,从声学的规律出发去分析超声波特点和测量的声学量,从而可以有效的确定物体或材料内部缺陷的程度和位置。但是超声波检测技术也有它自己的缺陷性。在一般情况下,它只适用于检测几何形状比较简单的小型构件。 2.射线检测技术 射线检测技术从他的名字就可以知道,它主要是利用各种具有穿透性的射线进行检测的一项检测技术。例如x射线等等。射线在穿透建筑物的过程中会因为阻碍等各种因素衰减。这样一来,在感光材料中可以获得材料内部有缺陷部位的投影,就可以有效的检测出建筑物的缺陷情况。但是射线会对建筑物造成破坏,这会对建筑安全产生影响,而且射线的穿透能力有限,所以不能给大型建筑进行检测。 (二)红外线检测技术 对于红外线大家都并不陌生,那么对于红外线检测技术也会有一定的了解,红外线检测技术是吧,红外辐射变成肉眼可见的热图像,这样一来就可以直观的观察到物体表面的温度分布。根据温度分布就可以推测出物体表面的结构缺陷。红外线检测技术还有一个优点,那就是对温度十分敏感。可以将红外线检测技术应用在火灾中,因为红外线可以定准确的分析出,火灾混凝土的受损情况。而且红外线检测技术还是一种无损的检测方法。他对于建筑物不会造成伤害。可以在土木工程的建筑检测中多加应用。 (三)多传感器信息融合技术 将多个信息源的数据进行检测关联等综合方面的处理,是信息融合技术的关键。信息融合可以将多个信息源的数据进行融合,这样一来他就能够对被检测的结构有着精准的评估。它主要的优势是可以通过传感器之间的协调和联合作用使检测系统的整体性能的提升。这样一来就可以有效的避免常用的无损检测技术的各项不足,可以使检测的结果更加准确。信息融合系统所处理的信息层次可以分为三个层次。主要是数据层融合、特征融合和决策融合。 1.数据层的融合 数据层融合主要是要把各种原始的数据进行关联,之后再进行关联数据送入融合中心被检测,之后得到检测结果。数据层融合的优点是可以在最大程度上保持最多的原始信号信息。但他有优点也存在弊端,他的缺点就是速度非常慢,因为它处理的信息量很大。所以一定要结合实际情况来选取是否使用数据融合技术。 2.特征层的融合 可以将原始数据的特征进行提取,之后再进行关联数据的规划和处理,就是特征层融合的主要作用。特征层融合可以对被测对象进行综合的评价。特征层融合的主要优点是,对于原始信息可以足够的进行保留。从而实现一定量的数据压缩。它的实时性处理是十分有优势的。所以在处理对实时性有要求的,检测中可以选取特征层融合。 3.决策层的融合 先将本地的信号作用融合前的处理然后再进行关联之后再送入到如何正确处理是决策层可以做到的。白色城融合相当于数据融合中的高级融合。这是因为对于决策层,综合来说他们需要传输的数据通讯量比较小,它的实时性也很好。对于有效的融合不同类型的信息系统拥有较高的准确性。这样做有较高的可靠性,将不同类型的信息融合。现在我就前两种融合方法来说是十分可靠的。在土木工程检测中使用多传感器信息融合技术能够降低对环境的危害,在进行土木工程检测时,可以多加利用多传感器信息融合技术。

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