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标 准 矩 形 波 导 管 数 据

标 准 矩 形 波 导 管 数 据
标 准 矩 形 波 导 管 数 据

矩形波导的截止频率

(GHz)

矩形波导的起始频率=

=187.375/a

矩形波导的终止频率=

=284.81/a

执行标准:GB 11450.2-89

超声波探伤检验标准

超声波探伤检验标准 超声波探伤检验标准 1 目的 为了满足公司发展需要,特制定我公司液压支架超声波探伤件检验标准,提供超声波探伤检验依据,制定超声波探伤结果评定标准。 2 主要内容及使用范围 规定了检验焊缝及热影响区缺陷,确定缺陷位置、尺寸和缺陷评定的一般方法及探伤结果的分级方法,适用于母材不小于8mm的铁素体类钢全焊透熔化焊对接焊缝脉冲反射法手工超声波探伤检验,不适用于以下情况焊缝的探伤检验:1)铸钢及奥氏体不锈钢焊缝; 2)外径小于159mm的钢管对接焊缝; 3)内径小于等于200mm的管座角焊缝; 4)外径小于250mm和内外径之比小于80%的纵向焊缝。 3 检验等级 3.1 检验等级的分级 根据质量要求检验等级分为A.B.C三级,检验的完善程度A级最低,B级一般,C级最高,检验工作的难度系数按A.B.C顺序逐级增高。应按照工件的材质.结构.焊接方法,使用条件及承受载荷的不同,合理地选用检验级别。检验等级应按产品技术条件和有关规定选择或经合同双方协商选定。 注:A级难度系数为1,B级为5-6,C级为10-12。 3.2 检验等级的检验范围 A级检验采用一种角度的探头在焊缝的单面单侧进行检验,只对允许扫查到的焊缝截面进行探测。一般不要求作横向缺陷的检验。母材厚度大于50mm时,不得采用A级检验。 B级检验原则上采用一种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验,对整个焊缝截面进行探测。受几何条件的限制,可在焊缝的双面单侧采用两种角度探头进行探伤。母材厚度大于100mm时,采用双面双侧检验。条件允许时应作横向缺陷的检验。 C级检验至少要采用两种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验。同时要作两个扫查方向和两种探头角度的横向缺陷检验。母材厚度大于100mm时,采用双面双侧检验。其它附加要求是: a.对接焊缝余高要磨平,以便探头在焊缝上作平行扫查; b.焊缝两侧斜探头扫查经过的母材部分要用直探头作检查; c.焊缝母材厚度大于等于100mm,窄间隙焊缝母材厚度大于等于40mm 时,一般要增加串列式扫查。

超声导波检测技术原理

超声导波检测技术 超声导波(Ultrasonic Guided Wave)检测技术利用低频扭曲波(Torsinal Wave)或纵波(Longitudinal Wave)可对管路、管道进行长距离检测,包括对于地下埋管不开挖状态下的长距离检测。 超声导波(也称为制导波)的产生机理与薄板中的兰姆波激励机理相类似,也是由于在空间有限的介质内多次往复反射并进一步产生复杂的叠加干涉以及几何弥散形成的。但是对于管道检测,在一般管壁厚度下要产生适当的波型,则需要使用比通常超声波探伤低得多的频率,导波通常使用的频率f<100KHz,因此导波对单个缺陷的检出灵敏度与通常使用频率在MHz级别的超声检测相比是比较低的,但是导波检测的优点是能传播20~30米长距离而衰减很小,因此可在一个位置固定脉冲回波阵列就可做大范围的检测,特别适合于检测在役管道的内外壁腐蚀以及焊缝的危险性缺陷。低频导波长距离超声检测法用于管道在役状态的快速检测,内外壁腐蚀可一次探测到,也能检出管子断面的平面状缺陷。 超声导波应用的主要波型包括-扭曲波(Torsinal Wave,也简称为扭波)和纵波(Longitudinal Wave)。 扭曲波的特点是能够一边沿管子周向振动,一边沿管子轴 向传播,声能受管道内部液体影响较小(在导波检测时, 液体在管道中流动是允许的),回波信号能包含管轴方向 的缺陷信息,通常能得到清晰的回波信号,信号识别较容 易,在应用中需要换能器数量少,重量轻、费用省、因管 内液体介质而产生的扩散效应较小,波型转换较少,检测 距离较长,对轴向缺陷灵敏度高。 纵波特点是一边沿管子轴向振动,一边沿管子轴向传播, 回波幅度与缺陷性状关系不大,回波信号不如扭波清晰, 因为受管内流体流动的影响,也受探头接触面的表面状态 影响较大(油漆、凹凸等)受被测管内液体介质流动的影 响很大。 超声导波检测装置主要由固定在管子上的探伤套环(探头矩阵)、检测装置本体(低频超声探伤仪)和用于控制和数据采样的计算机三部分组成。 探头套环由一组并列的等间隔的环能器阵列组成,组成阵列的换能器数量取决于管径大小和使用波型,换能器阵列绕管子周向布置。 探伤套环的结构按管道尺寸采用不同节环-可以是一分为二,用螺丝固定以便于装拆(多用于直径较小的管道),或者充气式环(柔性探头套环),靠空气压力紧套在管子上(多用于直径较大的管道)。接触探头套环的管子表面需要进行清理但无须耦合剂,亦即除安放探头环的位置外,无需在清除和复原大面积包覆层或涂层上花费功夫,这也是超声导波检测的优点之一。超声导波探头套环上的探

导波雷达液位计的原理及应用

导波雷达料位计的原理及应用 导波雷达料位计的原理及应用 一、导波雷达料位计概述 料位是工业生产中的一个重要参数。料位测量的方法很多,针对不同的工况和介质可以使用不同测量原理的料位计,吹气法、静压式、浮球式、重锤式、超声波等几种常用的料位测量仪表,都有各自的特点和应用范围。导波雷达料位计运用先进的雷达测量技术,以其优良的性能,尤其是在槽罐中有搅拌、温度高、蒸汽大、介质腐蚀性强、易结疤等恶劣的测量条件下,显示出其卓越的性能,在工业生产中发挥着越来越重要的作用。 二、原理及技术性能 雷达波是一种特殊形式的电磁波,导波雷达料位计利用了电磁波的特殊性能来进行料位检测。电磁波的物理特性与可见光相似,传播速度相当于光速。其频率为300MHz-3000GHz。电磁波可以穿透空间蒸汽、粉尘等干扰源,遇到障碍物易于被反射,被测介质导电性越好或介电常数越大,回波信号的反射效果越好。 雷达波的频率越高,发射角越小,单位面积上能量(磁通量或场强)越大,波的衰减越小,导波雷达料位计的测量效果越好。 1.导波雷达料位计的基本原理 导波雷达料位计组成:它主要由发射和接收装置、信号处理器、天线、操作面板、显示、故障报警等几部分组成。 发射-反射-接收是导波雷达料位计工作的基本原理。雷达传感器的天线以波束的形式发射最小5.8GHz的雷达信号。反射回来的信号仍由天线接收,雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与传感器到介质表面的距离以及物位成比例。

即:h=?H–vt/2? 式中?h为料位;H为槽高;?v为雷达波速度;t为雷达波发射到接收的间隔时间;2.导波雷达料位计测量料位的先进技术: (1)回波处理新技术的应用 从导波雷达料位计的测量原理可以知道,导波雷达料位计是通过处理雷达波从探头发射到介质表面然后返回到探头的时间来测量料位的,在反射信号中混合有许多干扰信号,所以,对真实回波的处理和对各种虚假回波的识别技术就成为导波雷达料位计能够准确测量的关键因素。 (2)测量数据处理: 由于液面波动和随机噪声等因素的影响,检测信号中必然混有大量噪声。为了提高检测的准确度,必须对检测信号进行处理,尽可能消除噪声。 经过大量的实验验证,采用数据平滑方法可以达到满意的效果。此方法也可有效的克服罐内搅拌器对测量的影响。 (3)导波雷达料位计的特点: 由于导波雷达料位计采用了上述先进的回波处理和数据处理技术,加上雷达波本身频率高,穿透性能好的特点,所以,导波雷达料位计具有比接触式料位计和同类非接触料位计更加优良的性能。 ①可在恶劣条件下连续准确地测量。 ②操作简单,调试方便。 ③准确安全且节省能源。 ④无需维修且可靠性强。 ⑤几乎可以测量所有介质。

超声波探伤钢管桩焊缝检测报告

焊缝超声波无损探伤试验检测报告

焊缝超声波无损探伤试验检测报告 现场检测人员(Test people ): 报告编写( Report write ):校核 ( Check ): 审核( Auditing ): 批准( Confirm ): 声明: 1、本检测报告涂改、换页无效。 2、如对本检测报告有异议,可在报告发出后20 天内向本检 测单位书面提请复议。 3、检测单位名称与检测报告专用章名称不符者无效。 4、本报告部分复印无效。

工程名称PROJECT NAME 超声波检测报告 REPORT OF ULTRASONIC TESTING 报告编号 xxxxxx REPORT NO. B11100006 工件名称 WORK NAME 接头型式 JOINT 探头形式PROBE TYPE/K 检测级别TEST GRADE 钢管桩 X 型对接 2.5P9 × 9K2.5 B 材质 MATERIAL 检验表面 SURFACE 藕合剂 COUPLET 检验标准 EXAM STANDARD Q345B 打磨、去污 浆糊 GB11345-8 9 规格或厚度 BSPECI.THICK 仪器型号 INSTRUMENT 试块 BLOCK 合格级别 /灵敏 度ACC.GRADE Φ1000 × 18 PXUT-350 + CSK- ⅠA 、 RB- Ⅲ Ⅱ级/Φ3 × 40-16dB

检验结果 (说明或图示 ) TEST RESULT (NOTES OR SKETCH) 焊缝 钢管桩示意图(Φ 1000×18) 1、受 xxxxxx 委托, xxxxxx 有限公司于 2011 年 10 月 8 日、 9 日对 xxxxxx 工程中 40 根钢管桩螺 旋焊缝进行超声波探伤,每条钢管桩检测 1 组,每组 5 条焊缝,每条焊缝长度 1000mm 左右,钢管桩两端头各取1000mm ,中间部位抽取 3 条 1000mm 的焊缝,本次共检测 200 条焊缝,探伤位置如图。 2、检测结果: 经过超声波探伤,本次焊缝检测总长度为200000mm ,一次返 修总长为0mm ,所检测的焊缝 质量达到GB11345-89 标准,详细结果见附表。 超声波检测报告

hawk导波雷达物位计产品说明书[2]

导波雷达物位计 使用手册 重庆霍克川仪仪表有限公司

目录 测量原理 (3) 产品介绍 (4) 安装指南 (5) 仪表调试 (10) 接线方式 (21) 技术参数 (21) 产品选型 (22)

MPS2000系列导波雷达物位计 测量原理 导波雷达是基于TDR(时间行程)原理的测量仪表。 探头发出高频脉冲并沿缆绳传播,当脉冲遇到物料表面 时反射回来被仪表内接收器接收。通过独特的等效采样 技术,将记录脉冲发射到接收之间的时间差,最终转化 为仪表到料位之间的距离。并将距离信号转化为物位信 号。 输入 反射的脉冲信号沿缆绳传导至仪表电子线路部分,微处理器对此信号进行处理,识别出 微波脉冲在物料表面所产生的回波。正确的回波信号识别由智能软件完成,距离物料表面的距离D与脉冲的时间行程T成正比: D=C×T/2 其中C为光速 因空罐的距离E已知,则物位L为: L=E-D 输出 通过输入空罐高度(零点),满罐高度(满量程)及一些现场工况和应用参数来来使得仪表自动使用现场的测量环境,对应料位的比例输出4~20mA电流信号以及HART仪表总线上的数据。

产品介绍

安装指南 下述的安装指南适用于缆式和杆式探头测量固体颗粒料和 液体物体。同轴管式探头只适用于液体物体。 安装位置: 尽量远离出料口和进料口。 对金属罐和塑料罐,在整个量程范围内不碰壁。如果是金属罐, 物位仪表不要安装在罐的中央。 建议安装在料仓直径的1/4处。 缆式探头或杆式探头离罐壁最小距离不小于30厘米。 探头底部距罐底大约30mm。 探头距罐内障碍物最小距离不小于200mm。 如果容器底部是锥型的,传感器可以安装 罐顶中央,这样可以一直测量到罐底。 测量范围 说明: H----测量范围 L----空罐距离 B----顶部盲区 E----探头到罐壁的最小距离 顶部盲区是指物料最高料面与测量参考点之间的最小距离。 底部盲区是指缆绳最底部附近无法精确测量的一段距离。 顶部盲区和底部盲区之间是有效测量距离。 注意: 只有物料处于顶部盲区和底部盲区之间时,才能保证罐内物位的可靠测量。

波导管的截止频率

能够在波导管内传播的电磁波型的最低角频率c ω,称为该波形的截止频率。 已知波数μεω22=K ,即K 决定于激发频率ω。由式.....2,1,0,,,z ===n m b n K a m K y ππ知x K 、y K 决定于波导管的几何尺寸ɑ、b 和波型m 、n 。从式με ω22222==++K K K K z y x 和.....2,1,0,,,z ===n m b n K a m K y ππ可知,对一定波形的波,其z K 为 2222 ,)()(b n a m C K mn z ππω--= 当2222 )()(b n a m C ππω+<时,z K 为虚数,此时传播因子z iK z e 变为衰减因子z K z e -。此情形下,电磁场振幅沿z 轴方向不断衰减,这种电磁波就不能在波导中传播。由此可见,角频率不能小于某一临界值,该值称为截止频率,所以 2222)()()()(b n a m b n a m c +=+=μεππυω 为明确起见,把对应的(m,n) 标出,有 22,)()(b n a m mn c +=μεπ ω 设ɑ>b,选0=z E 的横电波10TE ,得最低截止频率为 a c μεπω=10, 若管内为真空,则相应的频率和截止波长为 a C f c 2210,==πω a f C c 210,== λ 可见,波导管中能传输的最大波长取决于波导管的尺寸。由于波导管的几何尺寸不能做的过大,所以波长在厘米波段,波导管的应用最广。 心得:本次实验过程中,老师将书本上的理论知识生动形象地讲解出来,让我对书本上的知识有了更加深刻的理解。理论加实践的教学方式对于《勘探电磁场论》的学习有着非常大的帮助!

超声导波频散特性与管材内径-壁厚比的关系

第42卷 第1期2003年2月 复旦学报(自然科学版) Journal of Fudan University(Natural Science) Vol.42No.1 Feb.2003 文章编号:042727104(2003)0120007207 超声导波频散特性与管材内径-壁厚比的关系 他得安1,刘镇清2 (1.复旦大学电子工程系,上海 200433;2.同济大学声学研究所,上海 200092) 摘 要:在自由管材的情况下,对于内径2壁厚比变化对管材中较低阶纵向导波模式频散特性的影响进行了分析.分析结果表明:管材中导波的频散特性与内径2壁厚比有关;当内径2壁厚比和频厚积较小时,内径2壁厚比的变化对低阶导波模式的频散特性有较大的影响,但随内径2壁厚比和频厚积的增加,这种影响将减小.另一方面,内径2壁厚比对导波频散特性的影响随导波模式阶次的增加而减小. 关键词:超声导波;频散特性;管材;内径2壁厚比 中图分类号:TB551 文献标识码:A 近年来,管道的无损检测成为一个重要的问题.传统的超声方法是用基本的纵波来测量壁厚度,这种方法须逐点测量管道,非常费时且设备昂贵.超声导波提供了一个更具吸引力的方法,因为它可以在管道的任一位置上激发,沿管轴传播[1].置于空气中的钢管中导波可以传播几十米[2,3];当管道被埋于矿石棉中时,也可以获得类似的结果[4]. 由于频散波的波包形状随波的传播而发生变化,传播较快的信号从较慢的信号中分离出来,使波包扩展开来.这将对信号的检测造成两个不利的影响;减小分辨率和减小幅度.这个影响在文献[5]中进行了有意义的讨论.在时间上和空间上波包的扩展降低了分辨率,当试图去检测与结构特性相近的缺陷如焊点时,常常遇到这种问题.在那些情况下,只有当缺陷的反射能从结构特性中分辨出时,才能可靠的检测出缺陷. 另一方面,当用导波进行检测时,在管材中存在多种模式的导波.为了在长距离上保持波包形态不变,长距离导波无损检测技术的发展渴望利用频散最小的模式.因此,合理选择检测的模式是提高检测可靠性的关键所在[6],而内径2壁厚比在较低频厚积下,对导波模式的频散行为具有较大的影响[7].虽然在众多的研究中考虑了管材内径或壁厚对低频厚积下导波模式频散特性的影响,但迄今为止,作者尚未见到内径2壁厚比变化对导波模式频散特性影响的公开研究报道.因为管材的超声检测基本上都是在较低频厚积下进行的[2],所以,在较低频厚积下,研究内径2壁厚比变化对导波模式频散特性的影响,在工业界超声无损检测中是非常重要的. 1 超声纵向导波在管材中的频散特性分析 假设管材是轴对称、无限长的.管材的周围为真空时,在内外表面上没有位移限制;1个垂直应力和2个切应力在界面上变为零,即在内半径为a,外半径为b的2个边界上,边界条件为: σrr=σrθ=σrz=0 r=a,b.(1) 1.1 基本方程 对于均匀、各向同性的线弹性介质,其一般的弹性动力学运动方程为[8]: (λ+2μ) ( ?U)+μ ×( ×U)=ρ92U/9t2,(2)  收稿日期:2002208201 基金项目:上海市博士后基金资助项目 作者简介:他得安(1972—),男,博士后.

gbt5887-2008无缝钢管超声波探伤检验方法.doc

无缝钢管超声波探伤检验方法 2010-1-25 发布时间:2008年08月05日 实施时间:2009年04月01日 规范号:GB/T 5777—2008 发布单位:中国人民共和国国家质量监督检验检疫总局/中国国家标准化管理委员会 本标准修改采用ISO 9303:1989(E)《承压无缝和焊接(埋弧焊除外)钢管纵向缺陷的全周向超声波检测》。 本标准根据ISO 9303:1989(E)重新起草。在附录A中列出了本标准章条编号与ISO 9303:1989(E)章条编号对照一览表。 本标准在采用国际标准时做了一些修改。有关技术性差异用垂直单线标识在它们所涉及的条款的页边空白处。在附录B中给出了技术性差异及其原因的一览表以供参考。 为便于使用,对于ISO 9303:1989(E)还做了下列编辑性修改: ——“本国际标准”一词改为“本标准”; ——删除ISO 9303:1989(E)的前言和引言。 本标准代替GB/T 5777—1996《无缝钢管超声波探伤检验方法》,与GB/T 5777—1996相比主要变化如下: ——范围增加“电磁超声探伤可参照此标准执行”(见第1章); ——增加了对斜向缺陷的检验及检验方法(见第4章和附录B); ——修改了管端人工槽位置的限制(GB/T 5777—1996中的第5章;本标准的第5章); ——修改了人工缺陷的尺寸和代号(GB/T 5777—1996中的第5章;本标准的第5章和附录E); ——探头工作频率由2.5MHz~10MHz修改为1MHz~15MHz(GB/T 5777—19 96中的第6章;本标准的第6章)。

本标准的附录A、附录B和附录E是资料性附录。附录C、附录D是规范性附录。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会归口。 本标准主要起草单位:湖南衡阳钢管(集团)有限公司、冶金工业信息标准研究院、宝山钢铁股份有限公司特殊钢分公司。 本标准主要起草人:左建国、张黎、彭善勇、黄颖、邓世荣、赵斌、刘志琴、赵海英。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为: ——GB/T 5777—1986、GB/T 5777—1996; ——GB/T 4163—1984。 无缝钢管超声波探伤检验方法 2010-1-25 1 范围 本标准规定了无缝钢管超声波探伤的探伤原理、探伤方法、对比试样、探伤设备、探伤条件、探伤步骤、结果评定和探伤报告。 本标准适用于各种用途无缝钢管纵向、横向缺陷的超声波检验。本标准所述探伤方法主要用于检验破坏了钢管金属连续性的缺陷,但不能有效地检验层状缺陷。 本标准适用于外径不小于6mm且壁厚与外径之比不大于0.2的钢管。壁厚与外径之比大于0.2的钢管的检验,经供需双方协商可按本标准附录C执行。 电磁超声探伤可参照此标准执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T 9445 无损检测人员资格鉴定与认证 YB/T 4082 钢管自动超声探伤系统综合性能测试方法 JB/T 10061 A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件 3 探伤原理 超声波探头可实现电能和声能之间的相互转换以及超声波在弹性介质中 传播时的物理特性是钢管超声波探伤原理的基础。定向发射的超声波束在管中传播时遇到缺陷时产生波的反射。缺陷反射波经超声波探头拾取后,通过探伤仪处理获得缺陷回波信号,并由此给出定量的缺陷指示。 4 探伤方法 4.1 采用横波反射法在探头和钢管相对移动的状态下进行检验。自动或手工检验时均应保证声束对钢管全部表面的扫查。自动检验时对钢管两端将不能有效地检验,此区域视为自动检验的盲区,制造方可采用有效方法来保证此区域质量。 4.2 检验纵向缺陷时声束在管壁内沿圆周方向传播;检验横向缺陷时声束在管壁内沿管轴方向传播。纵向、横向缺陷的检验均应在钢管的两个相反方向上进行。 4.3 在需方未提出检验横向缺陷时供方只检验纵向缺陷。经供需双方协商,纵向、横向缺陷的检验均可只在钢管的一个方向上进行。

超声导波技术-2理论研究

2超声导波技术理论研究 2.1导波理论 超声导波的产生机理与薄板中的兰姆波激励机理相类似,也是由于在空间有限的介质内多次往复反射并进一步产生复杂的叠加干涉以及几何弥散形成的[20]。如果超声波的波长与激励条件和介质的特性满足特定的关系,超声波的波动不仅不会受到介质的阻碍,相反会像声波共振一样,将波动增强放大,从而在介质内传播很远的距离,这种特殊的波动就是导波[20]。 在无限体积均匀介质中传播并同时存在两种传播方式的波叫做体波,它主要分为纵波(P波)和横波(S波)。纵波又叫无旋波、疏密波、拉压波;横波又叫剪切波。其中横波又可按照偏振方向的不同,分为SH 波和SV 波。SH波的偏振方向水平,SV的偏振方向垂直的。特别的是,横波和纵波同时传播的时候会以自身的特征速度传播,两者之间不会发生波形藕合[32]。 由于边界或由于介质的不均匀性对波能折射或反射,使波能被局限在有限区域或通道内,同时波能传播受其引导,这样的区域或通道称为波导[33]。下面取板为波导(见图2-1),板有上下两个界面,中间就相当于有一定厚度的空间。在这个空间层中传播的波会在上下两个界面发生很多次反射,同时传播方向是沿着板的左右方向进行,这样发生来回反射会发生复杂波形转换并参有波的干涉,形成了导波的板内传播。这样的的系统简称平板超声波导。在此板状波导中传播的超声波即所谓的板波(或Lmab波)。 图2-1 板中导波传播示意图 图2-2 能够简易的表明导波的激励和传播过程。首先,对传感器给一个激励信号,就会产生超声波,因为激励传感器为斜探头,超声波就会按图2-1所示传播方向在板的上下面反射向前传播,板的上下界面制导着超声波的传播,即形成了板中的导波。

超声导波技术-3优势和局限性

2.2超声导波检测技术 2.2.1超声导波检测技术的工作原理 超声波检测技术利用探头发射超声导波(低频扭曲波或纵波),通过管道内外壁反射波的时间差来判定壁厚和腐烛情况[30],可用于各种管道进的缺陷检测,包括对于地下埋管不开挖状态下管道的长距离检测等。导波检测技术是一种新兴的无损检测技术,现正随着它发展势头的迅猛,应用越来越广泛。 超声导波检测的工作原理:探头受到激励信号发射超声导波,导波信号包裹管道的整个圆周和整个壁厚,并沿着管道向远处传播;在传播过程中遇到缺陷时,会在缺陷处返回一定比例的反射波,利用探头传感器接收到的内外壁反射波的时间差来识别和判断缺陷,并对其定位。对于有缺陷的的管道,缺陷处的壁厚必定有所变化,利用内壁或外壁产生反射信号,被传感器接收的返回信号-反射波就会产生时间差,根据缺陷产生的附加波型进行处理可以识别的回波信号,因此可以检测出管道内外壁由腐蚀或侵蚀引起的缺陷。 2.2.2超声导波检测技术的优势 导波检测具有直接和定量化的特点,数据损失也可由相关的仪器和软件获得,因此有较高的灵敏度[30],相对其他检测方法优势明显。 导波检测技术的主要优势: 1) 操作使用较方便,检测点只要选取得当,长距离检测的距离就大大增加; 2) 检测迅速,在管道360度安装好探头后打开导波检测仪,几分钟即可对管道的正负方向完成检测; 3) 检测能力强,对管道结构特征和缺陷特征分辨能力强[31]; 4) 能够检测某些人员无法到达的区域,如海平面以下管道、埋地管道等[31]; 5) 灵敏度高,截面损失率超过2%的缺陷都可以被检测出来[31]; 6)—次安装后,进行预处理的检测点可以保留便于以后的定期复查,如果是重要管段,可安放导波检测仪器全天候监测; 7)不容受到外界因素影响,如温度、压力和内部流动介质等[31]。 2.2.3超声导波检测技术的局限性 超声导波检测虽然相对于传统常规的检测方法有很明显的优势,但一项技术

导波雷达液位计变送器的安装调试

导波雷达液位计变送器的安装调试 污水处理污水池液位(VEGA Hart协议) 1、原理:雷达波是一种特殊形式的电磁波,导波雷达料位计利用了电磁波的特殊性能来行料位检测。电磁波的物理特性与可见光相似,传播速度相当于光速。其频率为300MHz- 3000GHz。电磁波可以穿透空间蒸汽、粉尘等干扰源遇到障碍物易于被反射,被测介质导电性越好或介电常数越大,回波信号的反射效果越好。雷达波的频率越高,发射角越小,单位面积上能量(磁通量或场强)越大,波的衰减越小,导波雷达料位计的测量效果越好。 2、导波雷达料位计组成:它主要由发射和接收装置、信号处理器、天线、操作面板、显示、故障报警等几部分组成。发射-反射-接收是导波雷达料位计工作的基本原理。雷达传感器的天线以波束的形式发射最小5.8GHz的雷达信号。反射回来的信号仍由天线接收,雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与传感器到介质表面的距离以及物位成比例。 即:h=H–vt/2 式中h为料位;H为槽高;v为雷达波速度;t为雷达波发射到接收的间隔时间。 3、安装应注意的问题(1)当测量液态物料时,传感器的轴线和介质表面保持垂直;当测量固态物料时,由于固体介质会有一个堆角,传感器要倾斜一定的角度。(2)尽量避免在发射角内有造成假反射的装置。特别要避免在距离天线最近的1/3锥形发射区内有障碍装置(因为障碍装置越近,虚假反射信号越强)。若实在避免不了,建议用一个折射板将过强的虚假反射信号折射走。这样可以减小假回波的能量密度,使传感器较容易地将虚假信号滤出。(3)要避开进料口,以免产生虚假反射。(4)传感器不要安装在拱形罐的中心处(否则传感器收到的虚假回波会增强),也不能距离罐壁很近安装,最佳安装位置在容器半径的1/2处。(5)要避免安装在有很强涡流的地方。如:由于搅拌或很强的化学反应等,建议

管材超声波探伤优选稿

管材超声波探伤 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

第四节管材超声波探伤 一、管材加工及常见缺陷 管材种类很多,据管径不同分为小口径管和大口径管,据加工方法不同分为无缝钢管和焊接管。 无缝钢管是通过穿孔法和高速挤压法得到的,穿孔法是用穿孔机穿孔。并同时用轧辊滚 轧,最后用心棒轧管机定径压延平整成型。高速挤压法是在挤压机中直接挤压成形,这中方法加工的管材尺寸精度高。 焊接管是先将板材卷成管形,然后用电阻焊或埋弧自动焊加工成型。一般大口径管多用这种方法加工。对于厚壁大口径管也可由钢锭经锻造、轧制等工艺加工而成。 管材中常见缺陷与加工方法有关。无缝钢管中常见缺陷有裂纹、折迭、夹层等。焊接管中常见缺陷与焊缝类似,一般为裂纹、气孔、夹渣、未焊透等.锻轧管常见缺陷与锻件类似,一般为裂纹、白点、重皮等。 用于高温、高压的管材及其它特殊用途的重要管材都必须进行超声波探伤。 据管材不同,分为钢管、铜管和铝管等。下面以钢管为例来说明管材的超声波探伤方法: 二、小口径管探伤 超声波探伤的小口径管是指外径小于100mm的管材。这种管材一般为无缝管,采用穿孔法或挤压法得到。其中主要缺陷平行于管轴的径向缺陷(称纵向缺陷),有时也有垂直于轴的径向缺陷(称横向缺陷)。

对于管内纵向缺陷,一般利用横波进行周向扫查探测,如图5.23所示。 对于管内横向缺陷,一般利用横波进行轴向扫查探测,如图5.24所示。 按耦合方式不同,小口径管探伤分为接触法探伤和水浸法探伤。 (一)接触法探伤 接触法探伤是指探头通过薄层耦合介质与钢管直接接触进行探伤的方法。这种方法一般为受动探伤,检测效率低,但设备简单,操作方便,机动灵活性强。适用于单件小批量及规格多的倩况。 接触法探伤小口径管时,由于其管径小,曲率大,常规横波斜探头与管材接触面小、耦合不良,波束严重扩散,灵敏度低。为了改善耦合条件。常将探头有机玻璃斜楔加工成与管材表面相吻合的曲面。为了提高探伤灵敏度,可以采用接触聚焦探头来探伤。 下面分别介绍纵向缺陷和横向缺陷的一般探伤方法。 1.纵向缺陷探测 (1)探头:探测纵向缺陷的斜探头,应加工成如图5.23所示的形状,使之与工件表面吻合良好。探头压电晶片的长度或直径不大于25mm,探头的频率为2.5~5.0MHz。 (2)试块:探测纵向缺陷的对比试块应选取与被检管材规格相同,材质、热处理及表面状态相同或相似的管材制成。对比试块上的人工缺陷为尖角槽,尖角槽的位置和尺寸见图5.25和表5.5。

钢管超声波探头旋转探伤系统

钢管超声波探头旋转探伤系统 钢管超声波探头旋转探伤系统是南京博克纳自动化系统有限公司对外经营生产的主要产品之一,在工业生产的无损检测中有着重要应用。因此,在本文内我们将会就该系统进行具体介绍。 一、项目介绍: 因生产需要进行离线探伤,根据其特性、检测要求,设计一套自动化检测方案。 检测对象:钢管 工件规格:工件长度:3~12米,外徑Φ50mm ~ 89mm, 壁厚1~10mm 检测要求:执行标准 GB/T5777—2008无缝钢管超声波探伤检验方法 L2标准

二、无线传输机头旋转超声设备优点 钢管生产企业对钢管超声波探伤机的基本要求是:超声波的声束对钢管圆周方向和长度方向实现全覆盖(不漏检),同时达到二高一快一稳定,即信噪比高,要有很好的信号稳定性和尽量低的干扰噪声;有效作业率高,要易于调试和操作,维修方便快捷;探伤速度快,要能实现自动化,能满足钢管产量要求;要稳定,设备能长期可靠稳定工作。 目前我国水浸法超声波探伤机常用的有两大类:一类是钢管旋转前进,探头和仪器是静态联接方式,不需要动态耦合设备,其特点是适用管径规格范围广(例如16—159mm), 造价便宜,考核的技术指标少,容易通过测试或认证。缺点是探伤速度慢,加速则稳定性降低, 也不适用于小直径超长钢管。另一类是探头旋转,钢管直线前进方式,其技术难点是仪器—探头—仪器的发射—接收信号动态耦合效率问题。70年代我们就借鉴电动机工作原理,4个探头采用碳刷滑环的机械耦合方式,此处的耦合是指旋转的探头与静态的仪器之间信号的传输方式。,每分钟500—700转,用4台电子管单通道探伤仪内外同步联接工作,要经常用酒精棉花擦拭铜滑环上的碳粉才能连续作业,至今仍有企业在制作和使用,当然已有不少改进。2000年后,随着电容耦合技术的应用,大大改善了机械耦合方式的致命缺点,提高了钢管自动探伤的整体技术水平,但多数还是采用模拟信号处理或准数字化探伤仪器,信噪比不理想。与国际先进水平相比,我们落后了20年。这套基于无线传输的探头旋转式超声波探伤系统,将探伤信号以数字化方式无线传输给全数字超声波探伤仪器进行处理,彻底排除了碳刷滑环的机械耦合或电容片的电耦合等容易受电噪声干扰的诟病。由于高速旋转的探头与静态的仪器是无线连接,无论有多少个通道,都能有效减少探伤信号的失真和衰减,从而大大提高探伤的信噪比,保证探伤的灵敏度和稳定性,防止误报或漏报,提高了各个通道的一致性和很高的探伤可靠性。现场实际测试中,在多台变频器、电焊机及上空行走的行车等密集开动的机、电、磁场的干扰环境下,无线传输探头旋转式超声波探伤主机即使在没有接地的情况下,也观察不到明显的干扰信号。

导波检测

高频导波检测介绍 一、检测原理 导波是超声波的一类特殊应用,主要利用波长与声波角度、工件厚度的特殊关系,由多个不同类型的波组成波群,此波群中包括爬波、纵波、横波等,以及各波形在工件表面反射时相互转换所产生的变型波。 爬波系超声波以纵波临界角入射时所产生的一种波式,或称之为沿着次表面行进的纵波,不受表面污垢或耦合剂的影响。单就爬波而言,无法满足无应力表面之边界条件,换言之,必同时存在其它的波式始能满足边界条件,因此当爬波前进时,会连续泄漏能量转换为横波,此称为头波。 图1 探头在临界角时所产生的爬波和头波示意图,由限定尺寸的探头所产生。 (C)为爬波,(H)为头波,(P)为纵波,(S)为横波 由图1可以看到,导波波群中包括有爬波、头波、纵波、横波等多种型式的波形,由于头波和爬波的伴生关系,二者在工件内部共同存在。由发射探头所送出之声波脉冲引起爬波之生成,爬波遂沿着表面前进,同时沿途泄漏出能量转换成头波;接收端接收到一连串的脉冲信号。 图2 导波信号中所包含的信号 如图2所示,第一个信号系由原始爬波直接到达接收端,紧接着的信号是头波经过一个跨距后续以爬波的形式到达接收端,接下来是头波经过两个跨距后续以爬波的形式到达接收端,依序得到各个信号;对于信号群前面部份出现较密集的现象所提出的解释是,因探头除了产生爬波之外,亦含有其它的波型式,这些波型式复合在爬波的信号之中。 第一次爬波/头波叠加在一起仍一般相当微弱,然而显得大的波大多是直接到达接收探头,在信号的前半部分第一次爬波/头波与第一次少数头波/爬波叠加,信号的峰值比较紧密(图2)。由于头波是非扩散的波阵面,因此头波传播时衰减比较小在信号的

内浮顶油罐导波雷达导波管的安装要求

内浮顶油罐导波雷达导波管的安装要求 雷达液位计可以安装在DN200的导波管上。

内浮顶结构图 內浮顶示意图 一、导波管的加工制作 1、需要在导波管上钻直径为20毫米的孔,孔之间的间距为300-400毫米。孔为双排孔。即钻完第一个孔后,在此孔对面的方向,间距400毫米钻第二个孔,然后回到第一个孔的垂线位置向下400mm钻第3个孔。依此类推。 2、钻孔后,要去掉内壁的毛刺,尽量保证内壁光滑。 3、导波管内壁粗糙度要求Rt20,一般的无缝钢管粗糙度达不到要求,最好采用不锈钢管。 4、导波管进行焊接时,要预去掉先焊口的毛刺,尽量做到焊接时,焊罐渣不要进入焊缝隙和黏结在管的内壁上。以尽量保证内壁光滑,导波管平直。 二、导波管的安装连接 1、导波管的安装垂直度偏差要小于+/0.3度, 即0.05m/10m。 2、安装雷达的法兰盘的水平度偏差应不大于±2度。 3、导波管上部的法兰为DN150,PN16 (与雷达连接)。 4、导波管与罐体有二种方式:

①底部采用罐底部的第一个圈板采用焊接的方法承力,罐的顶部采用滑套式连接固定。 ②应用罐的顶部采用焊接的方法固定,导波管的底部应用自重底部支架接触罐底部。 在罐顶开一个孔,然后设置专门的导管(导管有孔,可以让管内液位和罐内液位基本一样)。导管不能太细,而且不能到罐底 液位计接管需内伸到接近罐底板100~200mm,且在导波管下面需安装基准板导波管固定在罐体上,设计或购买内浮顶时,从结构上解决内浮顶与导波管间的密封和运动问题。 原则上,内浮顶罐可以不用装导波管。直接在顶部装块发射板,用雷达或超声波测量发射板的位置就可以了。 如果内浮顶罐是存放液体的,液位和内浮顶高度不一致,那么要装个导波管。但是非接触雷达对导波管内壁要求相当高,不能有焊缝,内壁保持光滑,一般都推荐用套焊。碳钢的不行,容易生锈,至少是不锈钢。 一般的讲,如果长度超过10m,这个管子的造价不便宜。如果这个管子没做好,以后有的麻烦了。如果精度要求的话,可以考虑用到导波雷达;精度要求很高的话,可以用伺服式液位计。 如果安装在导波管内,一般就不用考虑介电常数问题了。非接触雷达及时是C波段的雷达,在导波管里也能测量至介电常数为1.5的介质。

铜及铜合金波导管国家标准

《铜及铜合金波导管》国家标准 送审稿编制说明 1、标准修订情况简介 根据中国有色金属工业标准计量研究所,有色标委(2006)第13号《关于下达2006-2008年有色金属国家标准制、修订计划的通知》的文件精神,编号20061100-T-610《铜及铜合金波导管》的国家标准,由沈阳有色金属加工厂负责整合修订。 波导管在微波传输线中属于第二类,为具有均匀填充介质的传输线,传播横电波(TE)或横磁波(TM),在微波行业又称为色散波传输线,主要形状有矩形和圆形等,主要应用于军工、通信、卫星地面站、微波测量等领域。它具有频带宽,损耗小,便于连接,并起缓冲作用,是微波电子设备中不可缺少的传输线。特别是矩形波导管,随着我国通信行业的日渐强大,其应用范围越来越广泛。 沈阳有色金属加工厂从1957年开始研制波导管到60年代大批量生产,已有近五十年的生产历史,并在上个世纪八十年代末期将波导管的产品技术条件完善并制订了GB/T8893和GB/T8894两个波导管国家标准。其后又经过近二十年的发展,波导管生产系统日臻完善,工艺已成熟稳定。所以本次修订根据国家标准格局的需要,将圆形波导管标准与方形和矩形波导管标准整合一个《铜及铜合金波导管》标准,便于用户的使用与查找,生产厂家与用户的沟通协调。 2、主要技术指标说明 多年来,沈阳有色金属加工厂在生产常规波导管产品时,不断改进生产工艺,提高产品质量,将波导管产品在做细做精的基础上,开发出了许多型号不在原国家标准范围内,但在用户中已有一定需求量、占有一定市场份额的产品,在本次修订时加入到新标准中。 在高功率系统、毫米波系统和一些精密测试设备中,主要采用紫铜矩形波导管,因为其在实际应用中的损耗很小,近似为理想导体。一般b/a=2,即宽为高的2倍的波导管为标准波导管,因为b=a/2的波导能在保证频带宽度下达到最大通过功率。而根据要求的不同,在波导尺寸的选择上,有时在大功率时,为了提高功率容量,选b>a/2的高波导;为了减小体积,减轻重量,在小功率的情况下,要求选用b

超声导波检测设备的研发与应用访中石油管道科技研究中心防腐所(检测中心)王维斌所长

超声导波检测设备的研发与应用 ----访中石油管道科技研究中心防腐所(检测中心)王维斌所长 王维斌,中石油管道科技研究中心防腐所(检测中心)所长,北京工业大学机械电子与控制学院博士。主要从事管道超声导波检测技术方面的研究。他参与完成的长输油气管道完整性管理体系研究课题获集团公司科技进步一等奖,他参与完成的东部管道安全性改造配套技术研究课题获得集团公司科技进步三等奖;由他主持完成的超声导波检测设备的研制开发与应用研究课题获得集团公司科技进步二等奖。他申报了多项国家专利,编制多项企业和行业标准,发表论文近40余篇,获得专利20余项,合着2本,获得省部级奖项2项。他先后被评为管道公司学术带头人、管道研究中心技术专家、中国石油股份公司优秀研发人员,中国石油集团公司高级技术专家等荣誉称号。 《QC检测仪器》在三月刊刊登了对中石油管道科技研究中心防腐所(检测中心)所长王维斌的采访,引起了广大读者的关注。一些检测人员纷纷来电咨询,一些商家也表现出强烈的兴趣。因此,我们对王所长进行了进一步的采访,详细的介绍了他研究的超声导波检测设备。 1、看了您的履历,我非常的佩服,想问问您,究竟是什么样的动力推动您不断的挑战自己,解决一个又一个的技术难题? 十几年前,我从技校毕业,在石油企业做焊接工作。然而在实际工作中,我经常遇到难以解决的问题。因此,我办理了停薪留职,选择继续深造,从本科、硕士到博士,直到博士后出站。在工作中,我认为必须将所学用到实际中去,这样才能更好地实现国家提出的企业是创新应用的主体的号召,作为企业研究人员,我的职责是为企业的生产解决实际问题,一项有生命力的、站在世界最前沿的技术,肯定会创造出更多的生产力,最终为我国的管道安全运营提供技术保障。 2、超声导波检测设备研发的关键技术是什么? 关键技术主要有以下四个方面: 一是基于时间-空间聚焦理论的超声导波管道缺陷检测方法的研究。基于此理论我们自主研发了超声导波检测设备,相对于国外引进设备显着提高了检测性能,并将超声导波检测技术应用于埋地管道的管体缺陷检测。 二是管道导波检测中的缺陷识别和诊断分析技术。利用时间反转理论在时间-空间的聚焦效应实现能量的聚焦,最终达到提高缺陷检测灵敏度和定位精度的目的,解决了多缺陷的检测与定位问题。 三是研制高频、宽带、大功率和多通道的功率放大器,从而使检测盲区的范围进一步减小,采取多通道信号同步传输技术提高了设备对缺陷的识别能力,提升了超声导波检测设备的综合检测能力。 四是基于时-频分析方法的超声导波信号数据分析技术,并开发配套的检测数据诊断分析软件。我们开发的智能检测数据分析软件,具有缺陷识别、定位、特征描述、自学习等功能,实现缺陷的危害分级,减轻了操作人员分析和判断的难度,提高了评价准确性。 3、超声导波检测设备的应用前景怎样?适用于哪些情况哪些设备的检测? 适合国内三穿管道、站场、炼厂、化工厂、油田管网和海上采油管网缺陷的非开挖长距离检测,解决了埋地管道检测难、费用高和检测周期不确定的问题,设备的检测能力达到国际先进水平。 短短两、三年时间,我们把此项课题研究从空白带到国际水平,不但更好地维护了管道的安全,还打破了国外公司的技术垄断,创造了巨大的经济效益。

无缝钢管超声波检测检验方法

GB/TXXXX-201X《厚壁钢管超声波探伤方法》国家标准 编制说明 一任务来源 根据全国钢标准化技术委员会SAC/TC 183 钢标委[2011]29号文件《关于下达全国钢标准化技术委员会2011年第二批国家标准制修订项目计划的通知》的要求。计划项目编号20111030-T-605《厚壁钢管超声波探伤方法》国家标准的制订任务由衡阳华菱钢管有限公司、冶金工业信息标准研究院、东方锅炉(集团)股份有限公司等(三)家单位承担。 二工作简况 接到制定任务后,衡阳华菱钢管有限公司及时与相关单位沟通协调成立了标准编制组。编制组成员单位相继开展了技术资料收集,收集了GB/T5777-2008《无缝钢管超声波探伤检验方法》、ISO 10893-10-2011《钢管无损检测第10部分:无缝和焊接钢管(埋弧焊除外)纵横向缺陷自动全周向超声波检验》(英文版)、EN10246-7《钢管无损检测第7部分:无缝和焊接钢管(埋弧焊除外)纵向缺陷自动全周向超声波检验》(英文版)和ASTM E213-09《金属管材超声波探伤方法》(英文版)等国外先进标准;对比分析国内外相关标准,讨论标准制定方案和确定采标对象;调研锅炉、压力容器机械制造行业设计、使用单位对厚壁无缝钢管的技术要求和需求现状,了解钢管制造行业近年来厚壁无缝钢管实际生产情况和品种开发现状。 在此基础上,主编单位于2013年3月完成了标准文本的征求意见稿和编制说明。并发函广泛征求国内相关设计研究院所、生产、使用、监督检验等单位对标准征求意见稿的修改意见。 三编制原则 当前锅炉行业超超临界机组使用的小口径厚壁高锅管越来越多,如何保证小口径厚壁管内表面质量,一直成为困扰钢管探伤、锅炉制造两大行业的一大难题。提高小口径厚壁锅炉管内表面探伤质量,提高超超临界锅炉运行的安全性与可靠性。根据锅炉运行的特点,钢管内部承受着各种介质的腐蚀与承压,比钢管外表面工作环境要恶劣很多。如果小口径厚壁高锅管内表面保证不了质量,势必给超超临界机组运行留下众多的隐患,这也是困扰锅炉行业的一个难题。

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