安全检测技术 第6章

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1、安全检测技术第6章本文由萧c一郎贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。第6章生产装置安全检测第6章生产装置安全检测6.1超声检测技术6.2射线检测技术6.3磁粉检测技术6.4红外检测与红外诊断技术红外检测与红外诊断技术6.5设备故障专家诊断技术第6章生产装置安全检测6.1超声检测技术6.1.1超声检测技术概述1．超声检测的基础知识1)超声波的产生与接收超声波的产生是把电能转变为超声能的过程，它利用的是压电材料的逆压电效应，目前在超声检测中普遍应用的产生超声波的方法是压电法。压电法利用压电材料施加交变电压，它将发生交替的压缩或拉伸，由此

2、而产生振动，振动的频率与交变电压的频率相同。当施加在压电晶体上的交变电压频率在超声波频率范围内时，产生的振动就是超声波振动。如果把这种振动耦合到弹性介质中，那么在弹性介质中传播的波就是超声波。第6章生产装置安全检测2)超声波的种类超声波在介质中传播有不同的方式，波型不同，其振动方式不同，传播速度也不同。空气中传播的声波只有疏密波，声波的介质质点的振动方向与传播方向一致，叫做纵波。可在固体介质中传播的波除了纵波外还有剪切波，又叫横波。此外，还有在固体介质的表面传播的表面波和薄板中传播的板波。在超声检测中，直探头产生的是纵波，斜探头产生的是横波。第6章生产装置安全检测3)波速声波在介

3、质中是以一定的速度传播的，在空气中的声速为340m/s，水中的声速为1500m/s，钢中纵波的声速为5900m/s，横波的声速为3230m/s，表面波的声速为3007m/s。声速是由传播介质的弹性系数、密度以及声波的种类决定的，它与频率和晶片没有关系。横波的声速大约是纵波声速的一半，而表面波声速大约是横波的0.9。第6章生产装置安全检测4)波的透射、反射与折射当超声波从一种介质传播到另一种介质时，若垂直入射，则只有反射和透射。反射波与透射波的比率取决于两种介质的声阻抗。例如当钢中的超声波传到底面遇到空气界面时，由于空气与钢的声速和密度相差很大，超声波在界面上接近100％的反射，几乎完

4、全不会传到空气中(只传出来约0.002％)，而钢同水接触时，则有88％的声能被反射，有12％的声能穿透进入水中。计算声压反射率R和声压透射率D的公式为Z2?Z1R=Z2+Z1（6-1）第6章生产装置安全检测2Z2D=Z2+Z1式中：Z1、Z2为两种介质的声阻抗。（6-2）当倾斜入射时，除反射外，投射波会发生折射现象，同时伴随有波形转换。假如介质为液体、气体时，反射波和折射波只有纵波。斜探头接触钢件时，因为两者都是固体，所以反射波和折射波都存在纵波和横波，如图6-1所示。第6章生产装置安全检测图6-1固体和固体间的折射和反射第6章生产装置安全检测图中：i——入射角；β——反射角；θ—

5、—折射角。此时，反射角和折射角的大小由两种介质中的声速决定。折射角的计算公式为sinαLsinγLsinγs==C1CL2CS2式中：C1——入射波声速;α——入射角;γ——反射角;L——纵波；S——横波。（6-3）第6章生产装置安全检测2.超声检测的优点(1)适应范围广。无论是金属、非金属，还是复合材料都可应用超声波进行无损检测。(2)不会对工件造成损坏。施加给工件的超声强度低，最大作用应力远低于弹性极限，不会对工件使用造成任何影响。(3）仅需从一侧接近被检工件，便于复杂形状工件的检测。(4）穿透能力强、灵敏度高。能够检验极厚部件，不适宜检验较薄的工件，能够检出微小不连续

6、性缺陷，对面积型缺陷的检出率较高，而对体积型缺陷的检出率较低。(5）对确定内部缺陷的大小、位置、取向、埋深、性质等参量较之其他无损检测方法有综合优势。第6章生产装置安全检测(6）检验成本低、速度快，能快速自动检测。(7）检测仪器体积小，质量轻，现场使用较方便。(8）对人体及环境无害。第6章生产装置安全检测3.超声检测技术的局限性超声检测技术的局限性超声检测技术也有一定的局限性。检测条件会限制超声技术的应用，特别在涉及以下因素之一时：(1）试件的几何形状(尺寸、外形、表面粗糙度、复杂性及不连续性取向)不合适；(2）不良的内部组织(晶粒尺寸、结构孔隙、夹杂物含量或细小弥散的沉淀物)

7、。第6章生产装置安全检测6.1.2超声检测的方法1．超声检测的基本方法1）脉冲反射法脉冲反射法是目前应用最为广泛的一种超声波检测法。它的探伤原理是：将具有一定持续时间和一定频率间隔的超声脉冲发射到被测工件上，当超声波在工件内部遇到缺陷时，就会产生反射，根据反射信号的时差变化及在显示器上的位置就可以判断缺陷的大小及深度。图6-2为脉冲反射法原理图。第6章生产装置安全检测图6-2脉冲反射法原理图第6章生产装置安全检测2）共振法若某一频率可调的声波