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[摘 要]随着我国社会不断的发展,科学技术在人们日常生活中的应用也越来越广泛,在该社会背景下超声探伤技术得到了很大的发展,为了更好的对超声波探伤技术进行研究和分析,本论文首先分析无损检测的特点和种类,然后对超声探伤技术的原理进行分析,最后提出超声探伤技术在无损检测中的应用。
[关键词]超声探伤技术;无损检测;工作原理
中图分类号:TB553 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)14-0389-01
进入21世纪以来,人们的生活得到了很大的改善,同时超声检测技术也在不断的发展和完善从而形成了超声探伤技术,且该技术在目前的使用过程中在很多的领域中都发挥着至关重要的作用。
1 无损检测
无损检测就是在进行质量检测的过程中不对受检测的物体产生任何影响的状况下,对物体的性能、质量等进行检测,在该检测技术下能够对各种各样的物体进行检测,尤其是新材料、新技术在工业生产中的应用,使得无损检测成为未来发展的一大趋势。无损检测技术在使用的过程中能够将传统的检测技术与现代化的信息技术有机的结合在一起,然后将物体内部的一些缺陷直观的展示出来,从而提高产品质量检测的准确率。一般在工业生产中经常用到的无损检测技术主要有五种:超声检测、射线探伤、渗透探查、磁粉检测和涡流检测。其中超声检测是最为常见的一种检测方式。
2 超声探伤技术
超声探伤技术就是在超声无损检测技术上发展而形成的一种技术,在该技术进行检测的过程中所用到的设备有:超声探伤仪、耦合剂、探头以及标准试块等。其中超声探伤技术能够对铸件内部的气泡、夹渣以及焊接所产生的裂缝等进行检测,同时还能够对器件的厚度进行测定。随着近几年科学技术的不断发展,超声无损技术也在不断的进行创新和完善,并且已经成为当前进行质量检测的一个重要的依据。
超声探伤技术在日常生活中不僅能够为用户提供检测服务,还能够提供在线检测,且对人体不会产生任何的伤害,总结来说超声探伤技术在使用中具有灵敏性好、穿透力好、检测速度快、检测装置简单等特点,因此在许多的领域中进行广泛的应用。
超声探伤技术在使用的过程中分为两种,一种是反射的方式,一种是透射的方式,其中对这两种不同的方式进行比较可以发现反射的方式下精准性会较高一些,因此在本文的研究中主要是针对反射进行分析,其具体的工作原理是:
当脉冲发生器中的探头在发送了超声波之后,会将超声波传送到具体的检测物体中,这样超声波在完成物体的检测之后就会将具体的探测缺陷结果信息进行返回,在信息返回的过程中会有专门的系统对信号进行处理,并将处理的结果在示波器上进行显示,同时示波器还能够根据所返回波形的幅度大小以及在物体中传播的时间进行计算,从而准确的计算出物体具体传播的时间,然后根据传播的时间和传播的速度就可以计算出在该物体内部的缺陷程度。这样就完成了超声波探伤的过程,同时在该过程中由于超声波在物体内部的传播对整个物体的性能以及物体的质量。
3 超声探伤在无损检测中的应用
(1)超声探伤在高速钢轨检测中的应用
随着我国铁路的不断发展,铁路运输的速度也在不断的提升,我国铁路正在向着高速、重载的方向发展,在该发展的要求下许多的钢轨就需要长期的处于运行的状态。但是如果钢轨经常处于超压运行状态下,就有可能产生游戏诶我们无法及时发现甚至是用肉眼看不到的损伤,比如说在钢轨超压运行下经常会出现侧磨、锈蚀以及裂纹等现象,这些现象的产生有可能就会导致整个运行航线出现大的问题,从而威胁到人们的生命和财产安全。而超声探伤技术在高速钢轨检测中的应用能够对其中一些隐蔽性的隐患进行质量和性能检测,从而保证钢轨的质量。
在进行钢轨质量检测的国曾中需要将超声波的探头放在被检钢轨的表面位置,然后从探头处向钢轨的内部发射一个超声波的信号,超声波信号就会直接进入到钢轨的内部,假如说内部存在缺陷,则超声波在缺陷处就会发生反射现象,这样经过反射之后的信号就会再次返回到探头中,从而被探头接收,然后信号在探头内部的电路中进行转换,从而将缺陷处的信号和底波信号进行对比和区分,从而就可以根据两者之间的不同,对缺陷处进行定位,这样就可以确定在钢轨内部缺陷的位置以及缺陷的大小程度。
(2)超声探伤在土木建筑检测中的应用
在土建工程中大都是混凝土浇筑工程,而超声波在该工程中可以对混凝土的抗压能力进行测定。在进行测定中主要的工作原理就是能够根据超声波在混凝土中的传播速度进行测定,从而确定混凝土的厚度。混凝土的弹性模量越大就说明混凝土的强度越高,而超声波在混凝土中传播的速度就越快,因此在进行现场对混凝土的质量进行检测的过程中可以利用超声波进行检测。
首先选取已经完成浇筑的混凝土模板的侧面作为本次测试的墙面,然后选取长宽均为200mm的面积作为本次测试的面积,在测试面选取的过程中要注意保持平面的整洁、干燥,且没有明显的缺陷,并保证在每一个测试平面内对应的辐射和接收换能器在同一个轴线上,且能够与混凝土的表面实现良好的耦合。在进行探测之前为了保证尽量的降低对反射的超声波产生损失,在探测之前还需要在探头和混凝土的表面涂上适量的凡士林。在完成检测之后就可以按照拟定的回归方程对混凝土的强度进行测定,然后查取相对应的表格,从而确定在该区域内的混凝土强度的大小,并将两者进行对比,确定所检测区域的强度是否满足需求。
(3)超声探伤在焊接检测中的应用
超声波相控阵技术以及B扫描实时成像技术在进行使用的能够利用足够数量的探头按照一定的顺序进行排列,然后对超声波触发的时间进行控制,并选用不同频率的范围的超声波对电阻丝的电熔连接的接头进行质量的检测,而且在进行检测的过程中能够对超声波探测回的成像与接头的剖面图进行对比,然后找到在进行焊接过程中内部的缺陷,对缺陷的位置和大小进行定位。
超声相控阵检测和B扫描技术能够对截面电阻丝的位置进行检测,然后判断电阻丝在进行焊接过程中是否会差生方向上的措施。两项技术的结合能够很好的对金属丝进行分辨,且对金属丝的定位精度控制在0.5mm以内,由此可见定位的精确性。
比如说在进行聚乙烯管电熔接头焊接的过程中经常会出现各种各样的问题,从而对人们的生活产生影响,因此在聚乙烯管使用之前就可以利用超声相控阵技术及B扫描实时成像技术对其进行检测,然后质量合格的才能够进行使用。完成检测之后再对检测的物件实剖图进行对比,对检测的结果进行验证。经过大量的实验对比可以发现在进行检测的过程中该技术能够很好的检测出其中的缺陷,且不管缺陷是何种形式的都能够非常灵敏的检测,且检测准确度高。
结语
总之在物体质量和性能检测的过程中采用超声检测技术是一个非常常见的无损检测方式,也是当前较为热门的一个研究话题。尤其是随着超声检测技术理论和实践研究的不断深入,对超声波探头的灵敏性以及适应的能力都有明显的提高这样能够有效的保证检测的准确性和精度。目前超声波探伤技术的使用领域非常的广泛,本文在进行研究的过程中主要就是对超声探伤技术在钢轨检测、土木建筑检测以及焊接检测中的应用进行分析,从而起到和好的效果,为超声探伤技术在其他领域中的应用研究奠定良好的基础。
参考文献
[1] 李晓春,孙培懋,金国藩.激光超声及其在无损检测中的应用[J].光电子技术,1997(1):37-44.
[2] 索会迎.超声波无损检测技术应用研究[D].南京邮电大学,2012.
[3] 王宁川.超声无损检测技术的现状和发展趋势[J].城市建设理论研究:电子版,2013(30).
[4] 夏利利,杨文革,董正宏.非接触超声检测技术在航天无损检测中的研究与应用[J].装备学院学报,2007,18(4):58-62.
[关键词]超声探伤技术;无损检测;工作原理
中图分类号:TB553 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)14-0389-01
进入21世纪以来,人们的生活得到了很大的改善,同时超声检测技术也在不断的发展和完善从而形成了超声探伤技术,且该技术在目前的使用过程中在很多的领域中都发挥着至关重要的作用。
1 无损检测
无损检测就是在进行质量检测的过程中不对受检测的物体产生任何影响的状况下,对物体的性能、质量等进行检测,在该检测技术下能够对各种各样的物体进行检测,尤其是新材料、新技术在工业生产中的应用,使得无损检测成为未来发展的一大趋势。无损检测技术在使用的过程中能够将传统的检测技术与现代化的信息技术有机的结合在一起,然后将物体内部的一些缺陷直观的展示出来,从而提高产品质量检测的准确率。一般在工业生产中经常用到的无损检测技术主要有五种:超声检测、射线探伤、渗透探查、磁粉检测和涡流检测。其中超声检测是最为常见的一种检测方式。
2 超声探伤技术
超声探伤技术就是在超声无损检测技术上发展而形成的一种技术,在该技术进行检测的过程中所用到的设备有:超声探伤仪、耦合剂、探头以及标准试块等。其中超声探伤技术能够对铸件内部的气泡、夹渣以及焊接所产生的裂缝等进行检测,同时还能够对器件的厚度进行测定。随着近几年科学技术的不断发展,超声无损技术也在不断的进行创新和完善,并且已经成为当前进行质量检测的一个重要的依据。
超声探伤技术在日常生活中不僅能够为用户提供检测服务,还能够提供在线检测,且对人体不会产生任何的伤害,总结来说超声探伤技术在使用中具有灵敏性好、穿透力好、检测速度快、检测装置简单等特点,因此在许多的领域中进行广泛的应用。
超声探伤技术在使用的过程中分为两种,一种是反射的方式,一种是透射的方式,其中对这两种不同的方式进行比较可以发现反射的方式下精准性会较高一些,因此在本文的研究中主要是针对反射进行分析,其具体的工作原理是:
当脉冲发生器中的探头在发送了超声波之后,会将超声波传送到具体的检测物体中,这样超声波在完成物体的检测之后就会将具体的探测缺陷结果信息进行返回,在信息返回的过程中会有专门的系统对信号进行处理,并将处理的结果在示波器上进行显示,同时示波器还能够根据所返回波形的幅度大小以及在物体中传播的时间进行计算,从而准确的计算出物体具体传播的时间,然后根据传播的时间和传播的速度就可以计算出在该物体内部的缺陷程度。这样就完成了超声波探伤的过程,同时在该过程中由于超声波在物体内部的传播对整个物体的性能以及物体的质量。
3 超声探伤在无损检测中的应用
(1)超声探伤在高速钢轨检测中的应用
随着我国铁路的不断发展,铁路运输的速度也在不断的提升,我国铁路正在向着高速、重载的方向发展,在该发展的要求下许多的钢轨就需要长期的处于运行的状态。但是如果钢轨经常处于超压运行状态下,就有可能产生游戏诶我们无法及时发现甚至是用肉眼看不到的损伤,比如说在钢轨超压运行下经常会出现侧磨、锈蚀以及裂纹等现象,这些现象的产生有可能就会导致整个运行航线出现大的问题,从而威胁到人们的生命和财产安全。而超声探伤技术在高速钢轨检测中的应用能够对其中一些隐蔽性的隐患进行质量和性能检测,从而保证钢轨的质量。
在进行钢轨质量检测的国曾中需要将超声波的探头放在被检钢轨的表面位置,然后从探头处向钢轨的内部发射一个超声波的信号,超声波信号就会直接进入到钢轨的内部,假如说内部存在缺陷,则超声波在缺陷处就会发生反射现象,这样经过反射之后的信号就会再次返回到探头中,从而被探头接收,然后信号在探头内部的电路中进行转换,从而将缺陷处的信号和底波信号进行对比和区分,从而就可以根据两者之间的不同,对缺陷处进行定位,这样就可以确定在钢轨内部缺陷的位置以及缺陷的大小程度。
(2)超声探伤在土木建筑检测中的应用
在土建工程中大都是混凝土浇筑工程,而超声波在该工程中可以对混凝土的抗压能力进行测定。在进行测定中主要的工作原理就是能够根据超声波在混凝土中的传播速度进行测定,从而确定混凝土的厚度。混凝土的弹性模量越大就说明混凝土的强度越高,而超声波在混凝土中传播的速度就越快,因此在进行现场对混凝土的质量进行检测的过程中可以利用超声波进行检测。
首先选取已经完成浇筑的混凝土模板的侧面作为本次测试的墙面,然后选取长宽均为200mm的面积作为本次测试的面积,在测试面选取的过程中要注意保持平面的整洁、干燥,且没有明显的缺陷,并保证在每一个测试平面内对应的辐射和接收换能器在同一个轴线上,且能够与混凝土的表面实现良好的耦合。在进行探测之前为了保证尽量的降低对反射的超声波产生损失,在探测之前还需要在探头和混凝土的表面涂上适量的凡士林。在完成检测之后就可以按照拟定的回归方程对混凝土的强度进行测定,然后查取相对应的表格,从而确定在该区域内的混凝土强度的大小,并将两者进行对比,确定所检测区域的强度是否满足需求。
(3)超声探伤在焊接检测中的应用
超声波相控阵技术以及B扫描实时成像技术在进行使用的能够利用足够数量的探头按照一定的顺序进行排列,然后对超声波触发的时间进行控制,并选用不同频率的范围的超声波对电阻丝的电熔连接的接头进行质量的检测,而且在进行检测的过程中能够对超声波探测回的成像与接头的剖面图进行对比,然后找到在进行焊接过程中内部的缺陷,对缺陷的位置和大小进行定位。
超声相控阵检测和B扫描技术能够对截面电阻丝的位置进行检测,然后判断电阻丝在进行焊接过程中是否会差生方向上的措施。两项技术的结合能够很好的对金属丝进行分辨,且对金属丝的定位精度控制在0.5mm以内,由此可见定位的精确性。
比如说在进行聚乙烯管电熔接头焊接的过程中经常会出现各种各样的问题,从而对人们的生活产生影响,因此在聚乙烯管使用之前就可以利用超声相控阵技术及B扫描实时成像技术对其进行检测,然后质量合格的才能够进行使用。完成检测之后再对检测的物件实剖图进行对比,对检测的结果进行验证。经过大量的实验对比可以发现在进行检测的过程中该技术能够很好的检测出其中的缺陷,且不管缺陷是何种形式的都能够非常灵敏的检测,且检测准确度高。
结语
总之在物体质量和性能检测的过程中采用超声检测技术是一个非常常见的无损检测方式,也是当前较为热门的一个研究话题。尤其是随着超声检测技术理论和实践研究的不断深入,对超声波探头的灵敏性以及适应的能力都有明显的提高这样能够有效的保证检测的准确性和精度。目前超声波探伤技术的使用领域非常的广泛,本文在进行研究的过程中主要就是对超声探伤技术在钢轨检测、土木建筑检测以及焊接检测中的应用进行分析,从而起到和好的效果,为超声探伤技术在其他领域中的应用研究奠定良好的基础。
参考文献
[1] 李晓春,孙培懋,金国藩.激光超声及其在无损检测中的应用[J].光电子技术,1997(1):37-44.
[2] 索会迎.超声波无损检测技术应用研究[D].南京邮电大学,2012.
[3] 王宁川.超声无损检测技术的现状和发展趋势[J].城市建设理论研究:电子版,2013(30).
[4] 夏利利,杨文革,董正宏.非接触超声检测技术在航天无损检测中的研究与应用[J].装备学院学报,2007,18(4):58-62.