安全检测技术 第6章
33页1、 本文由萧一郎贡献 pp文档可能在WP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 2 射线检测技术 63 磁粉检测技术 64红外检测与红外诊断技术 红外检测与红外诊断技术. 设备故障专家诊断技术 第6章 生产装置安全检测 .1 超声检测技术 6. 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。 第章 生产装置安全检测 )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.
2、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)波速声波在介质中是以一定的速度传播的,在空气中的声速 为 340ms , 水 中 的 声 速 为 50/s,钢 中 纵 波 的 声 速为 5900m/s,横波的声速为230/s,表面波的声速为30/。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 )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,几乎完全不会传到空气中(只传出来约。02),而钢同水接触时,则有8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 Z 2? ZR=
3、Z 1 (1) 第6章 生产装置安全检测 Z= Z 2 + Z 式中:Z1、Z为两种介质的声阻抗。 (62) 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;反射角;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 sisin L in s = C1 CS 式中:C1-入射波声速; 入射角; 反射角; L纵波; S-横波。 (6-) 第章 生产装置安全检测 。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
4、不连续性缺陷,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. ()对人体及环境无害。 第章生产装置安全检测 。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)。 第章 生产装置安全检测6.12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。图为脉冲反射法原理图。 第6章 生产装置安全检测 图
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