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无损检测笔记
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无损检测笔记
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推动测试测量,检测诊断,传感物联,遥测自控智能化发展
随着现代工业和科学技术的发展,无损检测技术在设备和装备的运行、产品质量的保证、提高生产率、降低成本等领域发挥着越来越大的作用,无损检测也已经发展成为一门独立的综合性学科,而超声波探伤技术在无损检测领域内占有极其重要的地位,在很多领域均获得非常广泛的应用。
起重机械是特种设备之一,其种类繁多,结构各异,检测方法各有特点。作者从材料、零部件、金属机构 和整机等不同角度对各类起重机械的选材、制造、安装、试验和检验等方面的无损检测方法和要求作了详细叙述,对所用的各种无损检测方法如目视检测、射线检 测、超声检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测、漏磁检测、磁记忆检测、声发射检测、应力测试、振动测试及其应用特点进行了具体介绍。
研究了油管的破坏形式及磁记忆检测方法,使用应力集中磁指示仪对油管螺纹和周向裂纹进行了检测和数据分析。结果表明,磁记忆是检测油管缺陷和应力集中程度的有效方法。得出了油井中应重点检测靠近井口的1~10和80~90根油管,给出了油管上的重点检测部位.
基于X射线衍射与吸收理论,提出一种薄膜厚度测量方法即膜下基体衍射法。利用X射线应力仪测量高速钢表面的TiN薄膜厚度,发现利用膜下基体衍射可精确测量薄膜厚度。
在光学系统中应用非球面可以减少光学元件的数量和重量,缩小系统的尺寸,降低成本并改善像质等。但由于检测及加工的难度使其长期不能应用于高质 量的成像系统中。
在激光干涉测量中,环境因素变化导致空气折射率的改变是影响测量精度的主要原因。尤其是在非实验室环境的大距离测量中,空气折射率补偿效果的好 坏在高精度干涉测量中起着“瓶颈”作用。
远场涡流检测技术在国外发达国家中已充分应用于现场,且收效显著。国内还处于研究认识阶段。本文针对远场涡流检测技术的理论作了分析研究,并介绍首次应用在国产60万千瓦机组的高压加热器钢管的质量检验中所取得的良好效果。
本文对数字错位散斑无损检测技术的音频扫描加载方式进行了研究,建立了计算机控制的宽带音频扫描加载 系统,该系统具有使用方便,音频信号可任意控制,既可以有稳定的单一信号输出,又可以连续输出线性关系的宽带扫频信号。研制开发的压控式音频波形发生器, 在工程中具有广泛的应用价值。
针对现有大型回转工件超声检测效率低下,劳动强度大,依照个人经验评判缺陷等问题,研制出了超声波 在线自动检测系统,主要完成对超声信号的采集和处理,数据的实时存储,信号的消噪处理,缺陷的在线分析与识别等。经过现场的实际应用表明,该系统操作方 便,运行稳定、可靠,自动化程度高,大大提高了大型回转工件超声检测的质量和效率。
钢铁材料的成分和组织结构与其磁性能及机械性能具有直接相关性,据此可以实现钢材材质的电磁无损检测 分选。但现有电磁分选仪的数据处理大都建立在材质特性参数与磁导率成线性关系这种假设的基础上,实际应用中检测分选效果较差。提出了将样条插值算法引入到仪器的数据分析处理过程中,以较好地近似钢铁件的材质—磁导率关系曲线,从而提高了仪器的材质分选效果。对算法进行了理论推导,给出了算法表达式及误差估 计,并指出了仪器应用中确保检测精度的要领。试验验证了算法的有效性。
设计了一种新颖的SH板波和Lamb波双模式电磁超声换能探头,可有效应用于工业板材或管材的自动化在线检测。同时简要分析了电磁超声在铁磁性材料中换能Lamb波和SH波的理论,介绍了系统的结构组成和软硬件设计方法,具有较强的指导意义和应用价值。
换热器是用于热量交换的压力容器之一,在石油、化工、电力和城市供暖等方面得到广泛使用。综述了管壳式换热器在制造和使用过程可能出现的缺陷和分别采用的各种无损检测方法,包括射线、超声、磁粉、渗透、电磁涡流和磁记忆检测等技术,分别介绍了这些无损检测方法在换热器的制造和使用过程中的应用情况和特点。
红外热成像检测技术是20世纪60年代开始,目前正逐步成熟的一种无损检测方法,已被广泛应用于高温压力容器的在线检测,并在常温压力容器疲劳损伤检测方面得到初步应用。文章介绍了国内外压力容器红外热成像检测技术的现状,给出了检测高温压力容器内衬和常温压力容器高应力部位的案例。
综述了非金属压力容器在制造和使用过程中可能出现的缺陷和采用的无损检测方法,包括目视检测、声2超声检测和声发射检测等以及它们的特点。
针对红外热波成像检测技术,重点介绍了其理论基础、检测原理、红外探测器、各种不同的主流检测方法及其检测机理和优缺点。综述了国内外红外热波成像检测进展及所取得的最新应用成果,最后给出其技术特点,指出了该技术发展存在的问题和发展方向。
综述汽车与铁路罐车在制造、使用过程中可能出现的缺陷和分别采用的无损检测方法,包括射线、超声、磁粉、渗透、漏磁、声发射和磁记忆检测等,并分别介绍各无损检测方法的特点。
为了提高复合材料超声无损检测(UNDT)分辨率,提出一种基于小波变换和粒子群算法(PSO)的广谱反卷积新技术.在利用小波变换多分辨率分析能力对超声反射回波信号消噪,并确定超声反射系数位置集的基础上,采用粒子群优化算法求出相应位置反射系数的幅值,从而消除畸变小波的平滑作用,有效改善检测分辨率.同时,该技术还突破传统方法仅适合于超声回波信号为平稳、检测噪声为白色以及先验知识已知的场合应用的局限性.计算机仿真和实验研究表明,与传统反卷积技术相比,该方法能极大地提高超声检测的分辨率,并体现出较强的广谱适应性和鲁棒
无损检测技术的发展及应用对机械工程发展具有重大意义。介绍了数字图像处理、人工神经网络、多传感器信息融合技术以及虚拟仪器技术在无损检测中的应用情况。
球形储罐是储存各种气体和液化气体的常用压力容器之一,在石油、化工、冶金和城市燃气供应等方面得到广泛使用。综述了球形储罐在制造、安装和使用过程中不同阶段可能出现的缺陷和分别采用的各种无损检测方法,包括射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测、电磁涡流检测、声发射检测和磁记忆检测等技术。分别介绍了这些无损检测方法的特点。
本文列举了三个德国BAHR直角坐标机器人在无损检测领域的应用案例,与大家分享。
在一般的流程工业里,容器和管道的泄露检测里是一项庞大的工作。比如一家典型的精炼厂或化工厂可能有3500多个阀门和高达200,000个监控点。
目前我国仅有的2辆隧道检测车,只能用于隧道检测,不能检测其他限界,远远不能满足实际需要。
文章介绍调节阀填料泄露产生的原因分析及根据产生原因的不同采取相应的对策;同时介绍了不同填料的适用场合,根据使用工况及环境的不同,合理的选用合适的填料,减少调节阀因填料原因产生泄露的可能。
红外测温技术最早运用于军事目的,近年来已广泛运用于电气防火检测工作中,对消除电气线路及设备的非正常发热、降低火灾风险起到了重要作用。文章对红外测温技术的原理进行了简单介绍,并就其在电气防火安全检测中的运用范围、判断标准、操作方法等作了论述.
卷烟生产的最后一套工序是烟条装箱打包。据现场多次观察和了解,箱打包机有时会工作混乱,特别是在条打包机生产流量较大或来料不够的情况下,箱打包机的工作不正常,出现缺1~10条烟的情况;为了不损害顾客、经销商及厂家之间的互利关系,烟厂在此岗位派出较多的员工,进行监视,查漏补缺,工人的劳动强度大。
随着复合材料在航空结构件上应用比例的不断提高,为保障飞行安全,监控复合材料结构的内部质量受到越来越广泛的关注。因此,航空复合材料无损检测技术也越来越多地应用于航空复合材料结构成型、装配、试验、维护和使用的全过程中。
据统计锅炉压力容器的损坏大部分是由于工件内部裂纹的扩展所引起的,英国曾对10万个容器进行调查,运行一年共发生132件破坏事故,按事故原因统计,由于裂纹扩展造成的破坏占总数的比例高达89.3%。因而对裂纹的检验和监控显得极为重要。
本文所设计的系统可以测量标准轨距为1435mm轨道的水平度、轨距,可实现自动检测、自动存储。通过RS232接口与计算机数据通信后,可用专用软件查询分析所有测量数据,并可打印报表。
[摘要] 深层土体水平位移监测是基坑监测中的一个重要监测内容。在简要介绍测斜仪的基本原理、埋设与测试技术及数据处理方法的基础上,通过工程实例说明测斜仪在基坑监测中的应用。监测结果说明测斜仪可及时准确的量测不同工况时深层土体的变化,通过对监测数据的分析可评价基坑工程的安全,指导施工。
摘 要:对于电站高压锅炉接管座角焊缝的无损检测,如何选择检测样本和选择何种检测方 法才能最合理地反映出受检总体的质量状况,是一个关键的问题。为此,分析了目前对管座 角焊缝检测所存在的不足,提出利用金属磁记忆方法筛选管座角焊缝抽查样本以解决抽查样本选择的随意性问题。介绍了对管座角焊缝表面质量及内部质量进行无损检测时适用的各种方法,指出合理选用检测方法是角焊缝检测质量的重要保证。
摘要:拔出法是检测混凝土强度的方法之一,因其具有操作简便、对结构损伤极小、检测精度高等优点,逐渐被人1门所重视。本文论述了拔出法检测混凝土强度的破坏机理及影响因素,介绍了该技术检测混凝土强度的过程及拔出法的特点。
超声波探伤作为无损检测检测方法之一,是在不破坏加工表面的基础上,应用超声波仪器或设备来进行检测,具有探测距大,装置体积小,重量轻,便于携带,检测速度快,总的检测费用较低等特点。按照焊缝焊接质量等级为一级时评定等级为Ⅱ级时规范规定要求做100%超声波探伤;焊缝焊接质量等级为二级时评定等级为Ⅲ级时规范规定要求做20%超声波探伤要求,计算探伤比例,了解待测工件母材厚度、接头型式及坡口型式等,然后利用标准试块(CSK- IA、CSK- ⅢA) 校准仪器的综合性能,校准面板曲线,以保证探伤结果的准确性。
摘要:电涡流检测技术具有测量精度高、无污染等优点,适用于对金属微裂纹的检测。文章设计了一款电涡流探伤系统,能够进行高速采样和连续显示,当检测到被测物体具有微裂纹时,能够进行声光报警。它是基于ADSP-BF531处理器本身的高速接口,利用高速模数转换器进行采样,并且结合同步动态随机存取存储器(SDRAM)和TFT-LCD将检测结果清晰连续地显示出来。本系统结构简单、采样速度快、体积小,具有广泛的实用价值。
UT检测技术作为工业上5大常规无损检测技术之一,一直被人们广泛地使用。在UT中长期使用的是A型脉冲反射式超声波探伤仪,本文就数字化超声探伤仪原理及UT检测技术进行了简介
工业CT常用的射线源是X射线机和直线加速器,可见直线加速器在工业CT中的重要性。为便于运行人员的测试、操作与维修,将CT系统的五个组成部分分开测试。各部分均满足指标后再进行整体测试,以达到用户需求的测试。这种方式现已成为一种新的测试加速器的方法。本测试系统就是为测试加速器各项指标而设计的,具有一定的实用价值。
本文提出了一种基于nRF24L01的无线传输方式下的钢丝绳无损检测方法。
摘要:随着社会的发展和科技的进步,超声探伤技术对超声检测技术的发展起到了至关重要的作用。为了了解超声探伤技术在无损检测中的应用,通过介绍超声探伤技术的基本原理,采用分类的方法,研究其在建筑、土木、焊接、机车等方面无损检测中的各种应用,得到如下结论,超声探伤存在一些优点,它能够提高检测精度,减少检测时间,因此,具有很好的发展前景。
随着电子技术和软件的进一步发展,数字化超声探伤仪有着广阔的发展前景。UT检测技术作为工业上5大常规无损检测技术之一,一直被人们广泛地使用。
MSO4000系列混合信号示波器效率出众,其中P6516逻辑探头发挥着关键作用。从高效的前面板连接方式到MSO4000显示屏上对应的色码通道布局等各种方式,P6516降低了工程师进行测量设置所需的时间。探头端部超低负荷与仪器高保真度同轴电缆信号路径相结合,保证了准确的、可复验的测量结果。
本文研究的高速在线检测系统, 采用电磁检测原理, 专对油气输送管道检测, 且速度快, 无漏检。
工业4.0的概念最早于2013年由德国提出,用来形容第四次工业革命,人们在这一阶段可以通过应用信息通讯技术和互联网将虚拟系统信息
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涡流无损检测技能在钢铁工业中的使用&&& 涡流检测作为五大常规无损检测办法之一,在钢铁行业中使用非常广泛,包括金属棒、线材探伤、结构件疲劳裂纹探伤、材料成分及杂质含量的鉴别、热处置状态的鉴别、混料分选、丈量金属薄板的厚度等诸多方面。近年来,随着对涡流检测技能认识的深入以及计算机、仪器仪表和数字信号处置技能的开展,涡流无损检测技能在钢铁工业中的使用取得了必定突破,对于某些以往认为是检测极限或“不可能”的难题,找到了解决的办法或思路。例如,当前有人提出了1100℃以上高温连铸板坯外表缺点模拟在线检测,将传统的涡流检测对象的温度提高了几百度,而瑞典一家公司研制出了检测1000℃高温钢和其他金属板材、坯材的涡流检测设备。此外,涡流检测的使用还延伸到了不锈钢毛细管、直径小于1mm的丝材及结晶器液位检测等方面。
&&& 涡流的发生原理
&&& 涡流检测是使用电磁感应原理,经过测定被检工件内感生涡流的变化来无损地鉴定导电材料及其工件的某些性能,或发现缺点的无损检测办法。当线圈流过高频交变电流时会在其中发生交变磁场,假如该磁场靠近金属工件外表,则在工件中能感应出电流,简称涡流。涡流的巨细与金属材料的导电性、导磁性、几何尺寸及其中的缺点形态有关。涡流本身也会发生磁场,其强度取决于涡流的巨细,其方向与线圈电流磁场相反,它与线圈磁场叠加后形成线圈的沟通阻抗。涡流磁场变化会引起线圈阻抗的变化,丈量出该阻抗变化的幅值与相位即能间接地丈量出工件外表与近外表材质异常或缺点尺寸。
&&& 使用概述
&&& 1 1000℃高温连铸板坯外表缺点的检测
&&& 涡流检测高温成品的局限性主要在于探头所能接受的温度,传统的涡流检测技能在高温条件下检测温度可达550℃,假如选用水冷探头检测,温度还能够提高。贾慧明等选用特殊材料研制的高温涡流探头,借助风冷与水冷相结合的办法,使传感器内部温度始终保持在40℃以下,能够长时间接受强烈的高温辐射。试验标明,使用该高温探头能够对1100℃以上铸坯在线检测出深度为1.5mm,宽度为0.3mm,长为10mm的外表缺点。该技能能够有用按捺铸坯外表振动斑痕所发生的噪声影响,并借助计算机信号处置技能,实现对热态铸坯外表缺点的定位、定量分析和打印记录,为实现对连铸坯在线无损检测提供了技能依据。
&&& 又据资料介绍,瑞典一家公司根据涡流技能,设计制造一种能检查1000℃左右的钢和其他金属板材和坯材外表缺点的设备。该设备能够保证钢材外表的两个几乎垂直的方向都扫描到。使用计算机所构成的分析仪,把输入的信号分为严重缺点、无害缺点和未认清三种主要类别,并能够找出任何缺点的位置。该装置能够准确测定毛坯外表上0.5mm深的刻痕位置。
&&& 2 的检测
&&& 对极端细小管径如不锈钢毛细管离线或在线无损探伤,选用电磁涡流检测办法虽然可行,但必须配置特种探头才能到达满意效果。因毛细管极端细小的管径,当前的工艺水平尚无法制作内穿探头,也无法使用点式探头进行检测,只能经过外穿过式探头进行检测。西安交通大学与爱德森(厦门)电子有限公司联合研制的差动式外穿探头,在对线圈的宽度、厚度、两线圈之间的跨度、探头和毛细管之间的空隙、线径等多方面进行计算及优选后,配置了特制的高级外穿式特种探头,在检测频率为666kHz时,对Φ1mm及Φ0.45mm的不锈钢毛细管进行检测,均获得了较好的效果。
&&& 3 钢丝在线检测
&&& 钢丝在线检测通常使用两种办法:一种是旋转探测式,即涡流探测器绕钢丝高速旋转。这种办法主要用来检测沿钢丝纵向延伸的裂纹、刮伤和拉丝划痕。相对于钢丝的运动,探测器的轨迹这螺旋状。使用多个探测器并列高速旋转,能够到达100%的检查,但其外表探伤的灵敏度有限。在探测器和钢丝之间不易保持恒定的间距,空隙增加时灵敏度减少,假如钢丝偏心,空隙就会变化。选用高速处置器能够自动感知空隙,并不断地进行补偿,使系统的灵敏度得到提高。另一种是环绕线圈式。钢丝从环形线圈中穿过,换能器有用地检查涡流在一个剖面的分布,并与前一个剖面对比,适合检测点状缺点和圆周方向的裂纹,对于横裂纹、V型裂纹、夹杂物、凹坑和折叠有很高的灵敏度。检测速度快,检测直径范围大。
&&& 环绕线圈式的驱动电流比旋转探测式高,有非常好的深度穿透性。系统稳定性好,不受温度变化和其他因素的影响。当磁铁材料在居里点800℃以下时,磁饱和后会使信号受到按捺,但能够经过调节磁场强度防止磁饱和,提高灵敏感。当前大都使用环绕线圈式,也能够将上述两种办法结合使用。涡流技能在拉丝、油回火生产线、冷镦钢丝或弹簧钢丝生产中得到了极好的使用。水冷环绕线圈对温度超过1100℃的盘条进行检测,其检测速度超过500km/h。
&&& 4 液位检测
&&& 结晶器液位的准确检测是连铸生产过程中实现液位自动控制的关键。涡流式钢水液位计具有反应速度快、丈量精度高、不需特殊安全防护、安装维护方便等明显优点,实用化发展很快。宋东飞介绍了攀钢改造选用国内生产的RAM系列涡流型钢水液位控制仪的情况。该丈量系统选用涡流式传感器丈量钢水液位,由振荡器发生的50kHz高频信号供给传感器的初级线圈(激励线圈),因为受钢水内涡流电流的影响,由初级线圈发生交变磁场随液位高度变化。在次级线圈(丈量线圈)内将发生与经过线圈磁场的强度成正比例变化的电压Vγ V2,从而差动电压(V1-V2)随液位高度变化。经过对V1-V2进行放大、相位、频率、振幅分析及线性化,送给16位的高性能单片机80C196KC处置,即得于液位高度丈量信号,经控制仪转换成4~20mA信号送到结晶器液位控制系统PLC。该控制仪丈量范围为0~150mm,分辩力为0.1mm。运转标明,该液位控制系统性能稳定牢靠,使用精度达±3mm,不但减少了铸坯外表裂纹,提高了产品质量,而且经济效益明显。
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你可能喜欢碳纤维增强树脂基复合材料涡流无损检测有限元分析--《厦门大学》2014年硕士论文
碳纤维增强树脂基复合材料涡流无损检测有限元分析
【摘要】:碳纤维增强型复合材料因其优越的性能在飞机制造、汽车制造、化工、造船与电气设备等领域得到广泛的应用,尤其是在航空、船舰、核能设备等方面受到高度重视。然而,复合材料结构在制造和使用过程中不可避免地会存在缺陷和遭受损伤。并且,碳纤维复合材料在损坏之前几乎没有先兆,其破坏具有突然性,这往往会造成严重的后果。因此对碳纤维复合材料进行损伤检测显得尤为重要。
目前应用较多的碳纤维复合材料检测方法有红外检测、X射线检测、超声检测等,这些技术都达到了一定的检测效果。使用涡流检测技术来检测碳纤维复合材料的研究则很少。本文基于电磁场理论和有限元数值仿真对碳纤维复合材料的涡流检测展开研究。首先建立碳纤维复合材料涡流检测的三维有限元仿真模型,使用Fortran语言编写程序,对涡流检测进行分析,得到碳纤维复合材料结构内的涡流分布规律,线圈感应电压和结构表面处的磁场信号,在此基础上得到碳纤维复合材料的缺陷信息。
对碳纤维复合材料涡流检测的有限元仿真可以指导碳纤维复合材料涡流检测的研究。有限元模拟得到的复合材料结构中的涡流分布规律符合碳纤维复合材料电各向异性的特点,并且通过分析线圈阻抗变化的解析解,验证了有限元仿真的可靠性。在此基础上研究了涡流检测中电各向异性材料中的趋肤效应,研究发现碳纤维复合材料中的涡流衰减速度比电各向同性材料中的更快。本文还对碳纤维复合材料结构的纤维断裂和分层两种常见缺陷的涡流检测进行了有限元分析,分别得到了线圈的感应电压信号及结构表面处的磁场信号。结果表明,涡流检测技术可以很好的检测到碳纤维复合材料结构中的纤维断裂和分层缺陷。
【关键词】:
【学位授予单位】:厦门大学【学位级别】:硕士【学位授予年份】:2014【分类号】:TB302.5【目录】:
摘要4-5Abstract5-10第一章 绪论10-20 1.1 研究背景及意义10-11 1.2 碳纤维复合材料概述11-13
1.2.1 复合材料概述11
1.2.2 碳纤维复合材料简介11-12
1.2.3 碳纤维复合材料的应用12-13 1.3 涡流检测技术概述13-16
1.3.1 涡流检测的基本原理及特点13-15
1.3.2 涡流检测的趋肤效应15-16 1.4 碳纤维复合材料涡流检测的研究现状16-18 1.5 本文主要研究内容18-20第二章 碳纤维复合材料涡流检测的电磁场理论20-30 2.1 碳纤维复合材料的电各向异性20-22 2.2 涡流分析的数学表述22-30
2.2.1 麦克斯韦方程组22-23
2.2.2 涡流分析的A,V-A表述23-27
2.2.3 涡流分析的4_r,V-A_r表述27-30第三章 碳纤维复合材料涡流检测的有限元模型30-47 3.1 电磁场有限元分析概述30-31 3.2 形函数推导31-34 3.3 数值计算34-42
3.3.1 频域控制方程及等效积分形式34-35
3.3.2 弱式的离散化35-42 3.4 分解区域算法42-44 3.5 边界条件44-45 3.6 程序设计45-47
3.6.1 分析程序设计45
3.6.2 程序收敛判据45-47第四章 计算结果47-75 4.1 碳纤维复合材料中的涡流分布规律与模型验证47-60
4.1.1 电各向异性对涡流分布的影响47-52
4.1.2 模型验证52-58
4.1.3 纤维方向对涡流的影响58-60 4.2 碳纤维复合材料中的涡流趋肤效应研究60-63 4.3 纤维断裂的涡流检测63-67 4.4 分层缺陷的检测67-75
4.4.1 固定线圈位置的分层缺陷涡流检测69-73
4.4.2 使用线圈扫描的分层缺陷涡流检测73-75第五章 总结与展望75-77 5.1 本文总结75-76 5.2 展望76-77参考文献77-81攻读硕士期间发表的论文81-82致谢82
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【参考文献】
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