『壹』 數字超聲波探傷儀操作步驟是什麼
超聲波在被檢測材料中傳播時,材料的聲學特性和內部組織的變化對超聲波的傳播產生一定的影響,通過對超聲波受影響程度和狀況的探測了解材料性能和結構變化的技術稱為超聲檢測。超聲檢測方法通常有穿透法、脈沖反射法、串列法等。
數字式超聲波探傷儀通常是對被測物體(比如工業材料、人體)發射超聲,然後利用其反射、多普勒效應、透射等來獲取被測物體內部的信息並處理成圖像。
超聲波探傷儀其中多普勒效應法是利用超聲在遇到運動的物體時發生的多普勒頻移效應來得出該物體的運動方向和速度等特性;透射法則是通過分析超聲穿透過被測物體之後的變化而得出物體的內部特性的,其應用目前還處於研製階段;這里介紹的是目前應用最多的通過反射法來獲取物體內部特性信息的方法。
反射法是基於超聲在通過不同聲阻抗組織界面時會發生較強反射的原理工作的,正如我們所知道,聲波在從一種介質傳播到另外一種介質的時候在兩者之間的界面處會發生反射,而且介質之間的差別越大反射就會越大,所以我們可以對一個物體發射出穿透力強、能夠直線傳播的超聲波, 超聲波探傷儀 然後對反射回來的超聲波進行接收並根據這些反射回來的超聲波的先後、幅度等情況就可以判斷出這個組織中含有的各種介質的大小、分布情況以及各種介質之間的對比差別程度等信息(其中反射回來的超聲波的先後可以反映出反射界面離探測表面的距離,幅度則可以反映出介質的大小、對比差別程度等特性),超聲波探傷儀從而判斷出該被測物體是否有異常。
在這個過程中就涉及到很多方面的內容,包括超聲波的產生、接收、信號轉換和處理等。其中產生超聲波的方法是通過電路產生激勵電信號傳給具有壓電效應的晶體(比如石英、硫酸鋰等),使其振動從而產生超聲波;而接收反射回來的超聲波的時候,這個壓電晶體又會受到反射回來的聲波的壓力而產生電信號並傳送給信號處理電路進行一系列的處理,超聲波探傷儀最後形成圖像供人們觀察判斷。
這里根據圖像處理方法(也就是將得到的信號轉換成什麼形式的圖像)的種類又可以分為A型顯示、M型顯示、B型顯示、C型顯示、F型顯示等。
其中A型顯示是將接收到的超聲信號處理成波形圖像,根據波形的形狀可以看出被測物體裡面是否有異常和缺陷在那裡、有多大等, 超聲波探傷儀主要用於工業檢測;
M型顯示是將一條經過輝度處理的探測信息按時間順序展開形成一維的"空間多點運動時序圖",適於觀察內部處於運動狀態的物體,超聲波探傷儀如運動的臟器、動脈血管等;
B型顯示是將並排很多條經過輝度處理的探測信息組合成的二維的、反映出被測物體內部斷層切面的"解剖圖像"(醫院里使用的B超就是用這種原理做出來的),超聲波探傷儀適於觀察內部處於靜態的物體;
而C型、F型顯示現在用得比較少。
超聲波探傷儀檢測不但可以做到非常准確,而且相對其他檢測方法來說更為方便、快捷,也不會對檢測對象和操作者產生危害,所以受到了人們越來越普遍的歡迎,有著非常廣闊的發展前景。
折疊特點
(1) 檢測速度快,數字式超聲波探傷儀一般都可自動檢測、計算、記錄,有些還能自動進行深度補償和自動設置靈敏度,因此檢測速度快、效率高。
(2)檢測精度高,數字式超聲波探傷儀對模擬信號進行高速數據採集、量化、計算和判別,其檢測精度可高於傳統儀器檢測結果。
(3)記錄和檔案檢測,數字式超聲波探傷儀可以提供檢測記錄直至缺陷圖像。
(4)可靠性高,穩定性好。數字式超聲波探傷儀可全面、客觀地採集和存儲數據,並對採集到的數據進行實時處理或後處理,對信號進行時域、頻域或圖像分析,還可通過模式識別對工件質量進行分級,減少了人為因素的影響,提高了檢索的可靠性和穩定性。可以實現的功能主要有:
a. 自動校準:自動測試探頭的"零點"、"K值"、"前沿"及材料的"聲速";
b. 自動顯示缺陷回波位置如:深度d、水平p、距離s、波幅、當量dB、孔徑ф值;
c. 自由切換標尺;
d. 自動錄制探傷過程並可以進行動態回放;
e. 自動增益、回波包絡、峰值記憶功能;
f. 探傷參數可自動測試或預置;
g. 數字抑制,不影響增益和線性;
h. 多個獨立探傷通道,可自由輸入並存儲任意行業的探傷標准,現場探傷無需攜帶試塊;
i. 可自由存儲、回放波形及數據;
j. DAC、AVG曲線自動生成並可以分段製作,取樣點不受限制,並可進行修正與補償;
k. 自由輸入各行業標准;
l. 與計算機通訊,實現計算機數據管理,並可導出Excel格式、A4紙張的探傷報告;
m. 實時時鍾記錄:實時探傷日期、時間的跟蹤記錄,並存儲;
n. 增益補償:表面粗糙度、曲面、厚工件遠距離探傷等因素造成的Db衰減可進行修正;
所述以上功能都是模擬超聲探傷儀無法實現的。
『貳』 電阻率法方法分類及應用范圍
根據電場性質、觀測裝置形式及觀測方式,電阻率法分為多種方法。常用方法的特點及其在煤礦地質勘查中的應用范圍見表5-1。
表5-1 電阻率法分類及應用范圍
圖5-4 充電法原理圖
當地質體不能被視為理想導體(即不等位體)時,充電電場的空間分布將隨充電點位置的不同而有較大的變化。所以,充電法也是利用地質對象與圍岩間導電性的差異為基礎(並且要求這種差異必須足夠大),通過研究充電電場的空間分布來解決有關地質問題的一類電探方法。
(2)充電法的應用條件
充電法在滿足以下物性條件下,可獲得最佳探測效果,即目標體具有良好的導電性,最好其電阻率比圍岩小100倍以上;目標體埋藏較淺,沿走向有適當的長度(為礦體頂部埋深的三倍以上);目標體和圍岩電阻率較穩定,無復雜變化;地形起伏和表土不均勻影響較小,工業用電干擾小;接地條件較好,極化穩定。
(3)充電法在水文地質中的應用
利用充電法測定地下水流速和流向,只需一個鑽孔或水井,可減少一般水文地質方法所需要的觀測孔或水井。
此外,利用充電法還可探測岩溶的分布范圍、老窯采空區的位置和范圍,以及確定低阻煤層的延伸情況等。
5.激發極化法
激發極化法(簡稱激電法)是通過研究地下電化學作用引起的隨時間緩慢變化的附加電場(被稱為激發極化電場),以不同岩、礦石激發極化效應之間的差異為物質基礎,通過觀測和研究大地激電效應,以探明地下地質情況的一種電法勘探方法。
岩石的激發極化效應與岩石電子導電礦物含量、粘土含量、含水性、孔隙水的礦化度等因素有關。大量實驗和應用實例表明,對飽含水的岩石,激發極化放電二次場的衰減速度與岩石顆粒度、濕度及溶液礦化度等因素有關。在沒有電子導體干擾的情況下,一般在含水層上的二次場相對非含水層要強,衰減速度也慢,且顆粒度越大、富水性越強,二次場衰減速度則越慢。
激電法的優點是儀器簡單,通常觀測斷電幾百毫秒後的二次場,電磁耦合小,工作方法、理論解釋簡單。特別是激電測深法對水的反映直觀,受地形影響小。理論表明,假若地質體的激發極化特徵是均勻的、各向同性的,那麼ηs測深曲線將為一條直線,與岩性、電阻率、地形無關。因此,在河南、山西等省的丘陵地區找水工作中得到廣泛應用。
時間域激電法的缺點是對大地雜訊、工業游散電流、極化不穩等抗干擾能力差。由於二次場值較小,要提高信噪比,要求大電流供電,由此引起裝備笨重、效率低、成本高。為了克服此缺點,發展了頻率域激電法。特別是中南工業大學的發展了雙頻道激電法,提出了偽隨機信號復電阻率法,隨後又發展了偽隨機三頻電磁法。對這些方法既進行了理論研究,研製了相應儀器,在金屬勘查方面進行了成功的應用和推廣,在找水工作中也有應用。
『叄』 無損檢測的方法
無損檢測是指在不損傷被檢測對象的條件下,利用材料內部結構異常或缺陷存在所引起的對熱、聲、光、電、磁等物理量的變化,來探測各種工程材料、零部件、結構件等內部和表面缺陷。無損檢測被廣泛用於金屬材料、非金屬材料、復合材料及其製品以及一些電子元器件的檢測。 無損檢測,是用非破壞方法檢查材料、毛坯和零件的內部或表面缺陷並評價其整體質量的技術,又稱無損探傷。能發現材料或工件內部和表面所存在的缺欠,能測量工件的幾何特徵和尺寸,能測定材料或工件的內部組成、結構、物理性能和狀態等。 目前用於無損檢測的方法很多。除了5種常規(射線、超聲、磁粉、滲透和渦流)方法外,還有紅外、激光、聲發射、微波,工業CT等。下面是一些常見的無損檢測的方法: X射線無損檢測儀: 1、射線探傷(radiographictesting)。利用X射線或γ射線在穿透被檢物各部分時強度衰減的不同,檢測被檢物的缺陷。若將受到不同程度吸收的射線投射到X射線膠片上,經顯影後可得到顯示物體厚度變化和內部缺陷情況的照片。如用熒光屏代替膠片,可直接觀察被檢物體的內部情況。 2、超聲檢測(ultrasonictesting)。利用物體自身或缺陷的聲學特性對超聲波傳播的影響,來檢測物體的缺陷或某些物理特性。在超聲檢測中常用的超聲頻率為0.5~5兆赫(MHz)。最常用的超聲檢測是脈沖探傷。 3、聲發射檢測(acousticemissiontesting)。通過接收和分析材料的聲發射信號來評定材料的性能或結構完整性。材料中因裂縫擴展、塑性變形或相變等引起應變能快速釋放而產生應力波的現象稱為聲發射。材料在外部因素作用下產生的聲發射,被聲感測器接收轉換成電信號,經放大後送至信號處理器,從而測量出聲發射信號的各種特徵參數。 4、滲透探傷(penetranttesting)。利用某些液體對狹窄縫隙的滲透性來探測表面缺陷。常用的滲透液為含有有色染料或熒光的液體。 5、磁粉探傷(magnetictesting)。通過磁粉在物體缺陷附近漏磁場中的堆積來檢測物體表面或近表面處的缺陷,被檢測物體必須具有鐵磁性。 無損檢測技術已廣泛應用於冶金、機械工業中。目前,無損檢測用得最多的是檢測材料、鑄鍛件和焊縫的缺陷,也就是說目前無損檢測用得最多的是無損探傷。無損檢查缺陷(無損探傷)大致可以分為兩種情況:一種是在製造加工時進行檢查,另一種是在使用過程中定期檢查。這些檢查可以用來進行質量評定和壽命評定。 無損檢測技術,是要以檢查出的缺陷情況為依據來預測缺陷的發展,所以要求盡量准確地檢測出缺陷的種類、形狀、大小、位置和方向,以便進行壽命評定和質量評定。具體來說,無損檢測的作用有一下幾點: 1、確保工件或設備質量,保證設備安全運行。用無損檢測保證產品質量,使之在規定的使用條件下,在預期的使用壽命內,產品的部分或者整體都不會發生破損,從而防止設備和人員事故。 2、改進製造工藝。我們可以先根據預定的製造工藝製作試樣或試製品,對其進行無損檢測,用無損檢測來觀察製造樣品的工藝是否合適,這樣一邊觀察一邊改進工藝,直到最後確定滿足質量要求的製造工藝。 3、降低製造成本。通過無損檢測可以達到降低製造成本的目的。在產品製造過程中適當而正確地進行無損檢測,就能防止工件在最後加工完了又報廢而白白浪費工時,從而降低了製造成本。 無損檢測注意事項: 1、無損檢測要與破壞性檢測相互配合。無損檢測最大的特點就是在不損傷材料、工件和機器結構的前提下進行檢測。但是無損檢測不能代替破壞性檢測,兩者必須相互結合進行。 2、正確選擇實施無損檢測的時間。例如,要檢查高強鋼焊縫有無延遲裂縫,無損檢測實施的時間,應安排在焊接後一晝夜以後進行。 3、正確選擇最適當的無損檢測方法。沒有無損檢測都有自己的特點,在實際檢測中要根據被檢測對象的實際情況來選擇檢測方法。 4、綜合應用各種無損檢測方法。綜合應用各種方法可以彌補一些方法的不足,全面而正確的評價材料、工件等。