电磁超声波无损探伤技术简介

电磁超声波无损探伤技术简介

近年来，可持续发展社会的理念对结构材料提出了轻量化、制造高效率化和长寿化的要求。在对普通钢、特殊钢和焊接区的质量要求不断提高的情况下，对超声波探伤提出了精密化、高速化的要求。为了应对这些要求，在传统的脉冲回波探伤法之外，超声波衍射时差法（TOFD）、电磁超声波探伤（本）等探伤方法也受到人们的关注。对电磁超声波探伤（本）原理、新开发的电磁超声波探伤装置及应用实例进行介绍。超声波探伤是目前对几十到几百毫米厚的材料内部进行原位高速精密检测的的唯一方法。可以确信，今后超声波探伤在工业检验中占有越来越重要的地位，将对产业和社会安全继续贡献力量。

在对普通钢、特殊钢和焊接区的质量要求不断提高的情况下，对超声波探伤也提出了精密化、高速化的要求。此外，有时还有在恶劣环境下进行超声波探伤的要求。为了应对这些要求，在传统的脉冲回波探伤法之外，超声波衍射时差法（TOFD）、电磁超声波探伤（本）等探伤方法也受到人们的关注。

超声波衍射时差法（TOFD）是高灵敏度检测缺陷端部的微弱衍射波并计算衍射波传播时间，来测定缺陷的方法。普通超声波探伤测定的缺陷位置精度是1mm，TOFD测定的焊接区缺陷深度的精度是0.1mm。

电磁超声波探伤（本）是磁铁和线圈组成的探头产生的交流磁场，使被探伤材料中产生涡电流，涡电流产生罗伦兹力，产生超声波，进行探伤。由于磁场可以穿透金属，所以本可在涂膜上进行探伤。此外，本不使用水等接触介质，所以可对热加工后的高温材料进行探伤。

以下对电磁超声波探伤（本）原理应用实例进行介绍。

电磁超声波探伤（本）的最大特点是不需要接触介质。因此，可在常温到高温的很宽的温度范围内进行探伤。改变磁力线方向和电流方向，可以有各种不同模式的超声波发送接收方法。

过去的本开发中，因本功率与（磁场强度平方）×（涡电流强度）成正比，所以，增大磁场强度B和增大本线圈的电流I，也就是通过增大本功率来提高S/N（信噪比）。其结果是装置变大、探头尺寸增大、重量增加，导致难于实现检测自动化和实用化。并且如果实机化，将是一个故障多、维修困难的装置。

公司的开发思路是，重视实用性和维修性。尽量减弱磁场强度B和本线圈电流I。即不使用电磁铁而使用永久磁铁、不使用高压脉冲发生器而使用与传统超声波探伤同样的低压脉冲发生器。为了提高检测能力，进行了下列措施的开发。

1）采用低噪声高灵敏度增音器；

2）采用数字滤波器和小波变换等创新型计算方法的信号处理技术。

采取这些措施，既可以提高本装置的检测能力，又可以使装置和探头小型轻量化，并且易于实现自动化检测。此外，该装置的维修性也得到极大改善。

电磁检测新技术

电磁检测新技术简介 中国特种设备检测研究院

主要内容 ● 1 磁致伸缩导波检测技术 2 ● 2 电磁超声检测新技术● 3 远场涡流检测新技术 4 ● 4 涡流阵列检测技术 ● 5 脉冲涡流检测技术 6 ● 6 漏磁检测新技术 ●7 金属磁记忆检测技术

1 磁致伸缩导波检测技术11 ●1.1 概述 ●1.2 原理 ●1.3 优缺点 1.4 典型案例 ●1.4

磁致伸缩导波检测技术概述1.1 - 定义 导波一种机械弹性波，能沿着结构件有限的边界 形状传播并被构件边界形状所约束、所导向，因而称 为导波。 导波在管道中有纵波、扭力波、弯曲波等多种模 态形式存在，由于在管道的散射曲线中只有扭力波的 声速是唯一恒定不变的，不随导波的频率改变而变 化，而且扭力波只在固体中传播，管道内传输的液体 对其传播特性没有任何影响，故导波技术在管道检测 中一般都采用扭力波模式。

1 - 磁致伸缩超声导波检测技术概述 应用范围 ◆石油石化设备输油输气管道网络 ◆原油传输管道 ◆海上采油平台立管网络 ◆炼化厂内的工艺管线 ◆电力能源工业管道网络 ◆横穿高速公路套管网络 ◆横穿河流的管线

磁致伸缩导波检测技术概述 1.1 - 19世纪早期英美加日德等国的研究者们●世纪后期20世纪早期，英、美、加、日、德等国的研究者们 对在不同波导中弹性波的传播进行了研究：从简单的板中的导波理论研究到较复杂的管中导波在管道缺陷检测的实际运用。 论研究到较复杂的管中导波在管道缺陷检测的实际用 ●通过波在地球的多层地壳中的传播来分析地震和核爆炸的影响。 利用超声导波对不同材料和几何形状的物体行缺陷检测导波●利用超声导波对不同材料和几何形状的物体进行缺陷检测，导波 被应用到无损检测领域中。

简述全自动超声波无损检测方法

简述全自动超声波无损检测方法 摘要：全自动超声波检测技术（AUT）对于提高无损检测效率、保证无损检测质量，节约工程成本有着重要的意义，通过对AUT检测的特点，与传统检测手段进行了对比分析，阐述工程无损检测中AUT检测的通用做法。 关键词：全自动超声环焊缝检测 引言：AUT检测技术是一种新型的无损检测技术，在近几年的推广使用过程中得到了工程质检方的认可，在使用过程中各公司做法不一，本文通过多年AUT 检测工程应用经验总结归纳了AUT检测通用做法。 1、AUT检测方法适用范围 本文论述了环向焊缝全自动超声检测的要求。在AUT检测所得到结论的基础上分析评定环焊缝。根据工程临界判别法（ECA）来最终确定检测验收标准。 2 AUT检测方法步骤 2.1 外观检查 工程现场所有待检环焊缝在焊接完成后都要进行三方（监理、施工、检测）外观检查并且按照AUT检测相应标准的要求进行评定。 所有坡口应在机加工后进行焊接，并且确保焊接符合焊接工艺的要求，随后AUT全自动超声波检测应结合画参考线一起进行。 2.2 超声波检测 工程现场的所有环焊缝的全自动超声检测都要在整个焊缝圆周方向上进行，并按相应的验收标准进行评定。 3 超声波检测系统 AUT检测系统应该提供足够的检测通道的数量，保证仅扫查环焊缝一周，就可对该焊缝整个厚度上的所有区域进行全面检测。所有被选通道都应能显示一个线性A型扫查显示。检测的通道应该能按照通常如图1所示的检测区域评估被检焊缝。仪器的线性应按照相应标准来确定，每6个月测定一次。仪器的误差应该不大于实际满幅高的5％。这一条件应该适用于对数放大器及线性放大器。每一个检测的通道都应可以选择脉冲反射法或者直射法。每一个检测通道的闸门位置及两个闸门之间的最小跨度和增益都是可选择的。记录电位也是可以选择的，以显示记录的波幅和传播时间位于满幅高0～100％之间的信号。对于B扫查或者图像显示的资料记录也应该为0～100％。对于每个门都有两个可记录的输出信号。无论是模拟信号还是数字信号都包括信号的高度和渡越时间。它们都适于多通道记录仪或计算机数据采集软件的显示。 4 AUT的系统设置 4.1 AUT探头及探头灵敏度的确定 在工程现场的检测中用AUT对比试块选定该检测系统的合适当量。每个AUT 检测探头固定在扫查架相应位置上，保证中心距满足要求。分别调整扫查架上探头的位置、角度和激活晶片数，使所有探头在标准试块上的主反射体的信号都达到最大值。把所有检测探头的峰值信号都设置到仪器满屏的80%，此时显示的灵敏度数值就是该探头检测时的基准灵敏度。 4.2 闸门的设置 4.2.1 熔合区闸门的设置参照AUT对比试块上的标准反射体：闸门起点位置在坡口前大于等于3mm，闸门终点位置应大于焊缝上中心线位置1mm。闸门的起点和长度应记录在工艺文件中。

五大常规无损检测技术之一：涡流检测(ET)的原理和特点

五大常规无损检测技术之一：涡流检测（ET）的原理和特点 涡流检测（Eddy Current Testing），业内人士简称E T，在工业无损检测（Nondestructive Testing）领域中具有重要的地位，在航空航天、冶金、机械、电力、化工、核能等领域中发挥着越来越重要的作用。 涡流检测主要的应用是检测导电金属材料表面及近表面的宏观几何缺陷和涂层测厚。 涡流检测是五大常规无损检测技术之一，其他四种是：射线检测（Radiographic Testing）：射线照相法、超声检测（Ultrasonic Testing）：A型显示的超声波脉冲反射法、磁粉检测（Magnetic Particle Testing）、渗透检测（Penetrant Testing）。 按照不同特征，可将涡流检测分为多种不同的方法： （1）按检测线圈的形式分类： a）外穿式：将被检试样放在线圈内进行检测，适用于管、棒、线材的外壁缺陷。b）内穿式：放在管子内部进行检测，专门用来检查厚壁管子内壁或钻孔内壁的缺陷。 c）探头式：放置在试样表面进行检测，不仅适用于形状简单的板材、棒材及大直径管材的表面扫查检测，也适用于形状福州的机械零件的检测。

（2）按检测线圈的结构分类： a）绝对方式：线圈由一只线圈组成。 b）差动方式：由两只反相连接的线圈组成。 c）自比较方式：多个线圈绕在一个骨架上。 d）标准比较方式：绕在两个骨架上，其中一个线圈中放入已经样品，另一个用来进行实际检测。 （3）按检测线圈的电气连接分类： a）自感方式：检测线圈使用一个绕组，既起激励作用又起检测作用。 b）互感方式：激励绕组和检测绕组分开。 c）参数型式：线圈本身是电路的一个组成部分。 涡流检测原理 涡流检测，本质上是利用电磁感应原理。 无论什么原因，只要穿过闭合回路所包围曲面的磁通量发生变化，回路中就会有电流产生，这种由于回路磁通量变化而激发电流的现象叫做电磁感应现象，回路中所产生的电流叫做感应电流。 电路中含有两个相互耦合的线圈，若在原边线圈通以交流电1，在电磁感应的作用下，在副边线圈中产生感应电流2；反过来，感应电流又会影响原边线圈中的电流和电压的关系。如下图所示：

超声波无损检测的发展

超声无损检测仪器的发展 超声检测仪器性能直接影响超声检测的可靠性，其发展与电子技术等相关学科的发展是息息相关的。计算机的介入，一方面提高了设备的抗干扰能力，另一方面利用计算机的运算功能，实现了对缺陷信号的定量、自动读数、自动识别、自动补偿和报警。20世纪80年代，新一代的超声检测仪器——数字化、智能化超声仪问世，标志着超声检测仪器进入一个新时代。 超声无损检测仪器将向数字化、智能化、图像化、小型化和多功能化发展。在第十三、十四世界无损检测会议仪器展览会、1996年中国国际质量控制技术与测试仪器展览会、1997年日本无损检测展览会等大型国际会议会展中，数字化、智能化、图像化超声仪最引人注目，显示了当今世界无损检测仪器的发展趋势。其中以德国Krauthammer公司、美国Panametrics公司、丹麦Force Institutes公司与美国PAC公司的产品最具代表性。真正的智能化超声仪应该是全面、客观地反映实际情况，而且可以运用频谱分析，自适应专家网络对数据进行分析，提高可靠性。提高超声检测中对缺陷的定位、定量和定性的可靠性也是超声检测仪器实现数字化、智能化急待解决的关键技术问题。 现代的扫查装置也在向智能化方向发展。扫查装置是自动检测系统的基础部分，检测结果准确性、可靠性都依赖于扫查装置。例如采用声藕合监视或藕合不良反馈控制方式提高探头与工件表面的耦合稳定度以及检测的可靠性。从20世纪90年代以来，出现的各种智能检测机器人，已经形成了机器人检测的新时代及工程检测机器人的系列与商业市场。例如日本东京煤气公司的蜘蛛型机器人，移动速度约60m/h ，重约140kg，采用16个超声探头可以对运行状态下的球罐上任意点坐标位置进行扫描。日本NKK公司研制的机器人借助管道内液体推力前进，可以测量输油管道腐蚀状况，其检测精度小于1mm。 丹麦Force研究所的爬壁机器人，重约10吨，采用磁吸附与预置磁条跟踪方式可检测各类大型储罐与船体的缺陷。 超声无损检测技术的发展 超声无损检测技术是国内外应用最广泛、使用频率最高且发展较快的一种无损检测技术, 体现在改进产品质量、产品设计、加工制造、成品检测以及设备服役的各个阶段和保证机器零件的可靠性和安全性上。世界各国出版的无损检测书

超声波无损检测基础原理

第1章绪论 1.1超声检测的定义和作用 指使超声波与试件相互作用，就反射、透射和散射的波进行研究，对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对其特定应用性进行评价的技术。 作用：质量控制、节约原材料、改进工艺、提高劳动生产率 1.2超声检测的发展简史和现状 利用声响来检测物体的好坏 利用超声波来探查水中物体1910‘ 利用超声波来对固体内部进行无损检测 1929年，前苏联Sokolov 穿透法 1940年，美国的Firestone 脉冲反射法 20世纪60年代电子技术大发展 20世纪70年代，TOFD 20世纪80年代以来，数字、自动超声、超声成像 我国始于20世纪50年代初范围 专业队伍理论及基础研究标准超声仪器 差距 1.3超声检测的基础知识 次声波、声波和超声波 声波：频率在20～20000Hz之间次声波、超声波 对钢等金属材料的检测，常用的频率为0.5～10MHz 超声波特点： 方向性好 能量高 能在界面上产生反射、折射、衍射和波型转换 穿透能力强 超声检测工作原理 主要是基于超声波在试件中的传播特性 声源产生超声波，采用一定的方式使超声波进入试件； 超声波在试件中传播并与试件材料以及其中的缺陷相互作用，使其传播方向或特征被改变； 改变后的超声波通过检测设备被接收，并可对其进行处理和分析； 根据接收的超声波的特征，评估试件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特性。 超声检测工作原理 脉冲反射法： 声源产生的脉冲波进入到试件中——超声波在试件中以一定方向和速度向前传播——遇到两侧声阻抗有差异的界面时部分声波被反射——检测设备接收和显示——分析声波幅度和位置等信息，评估缺陷是否存在或存在缺陷的大小、位置等。 通常用来发现和对缺陷进行评估的基本信息为： 1、是否存在来自缺陷的超声波信号及其幅度； 2、入射声波与接收声波之间的传播时间； 3、超声波通过材料以后能量的衰减。 超声检测的分类 原理：脉冲反射、衍射时差法、穿透、共振法 显示方式：A 、超声成像（B C D P） 波型：纵波、横波、表面波、板波

无损检测技术的应用及其效益

本文由wenjin1018贡献 doc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。 无损检测技术的应用及其无损检测技术的应用及其效益 随着现代工业生产和科学技术的高速发展，在航空、航天、核能、汽车、石油、化工、铁路、建筑等产业方面，无损检测技术将发挥着越来越重要的作用。在现代化生产和建设中，高温、高压、高速度和高负荷无处不在，要保证产品的高质量必须进行百分百的检测，这就要求不破坏产品原来的形状、不改变产品的使用性能。从而无损检测技术应运而生。无损检测技术是在不损坏被检测对象的情况下，利用被检测对象的某些物理性质因其内部存在缺陷或结构异常而使所引起的光、声、电、磁等反应量发生的变化，从而测量这些变化以了解和评价被检测对象的性质、状态、质量或内部结构的技术。在工业领域已获得实际应用的和已在实验室阶段获得成功的无损检测方法已达五、六十种甚至更多，随着工业生产与科学技术的发展，还将会出现更多的无损检测方法与种类。根据检测原理不同，无损检测可分为声学方法检测、射线检测、电学方法检测、磁学方法检测、微波和介电方法检测、光学方法检测、热学方法检测、渗透检测与渗透检测等。其中超声波检测、磁粉检测、涡流检测、渗透检测和射线检测被称为五大常规检测技术。下面主要介绍五大常规检测技术及其在社会各个领用的应用。一、超声波检测技术及应用超声波是频率高于 20000 赫兹的声波，它的特点是方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能。超声检测技术是使超声波与被检测工件现相互作用，根据超声波的反射、透射和散射的行为，对被检测工件进行缺陷检测、几何特征测量、组织机构和力学性能变化的检测和表征，并进行对其应用性进行评价的一种无损检测技术。根据超声波在物体中的多种传播特性，例如反射、透射与折射、衍射与散射、衰减、谐振以及声速等的变化，可以测知许多物体的尺寸、表面与内部缺陷、组织变化等。与其它常规无损检测技术相比，它具有被测对象范围广，检测深度大;缺陷定位准确，检测灵敏度高；成本低，使用方便；速度快，对人体无害以及便于现场使用等特点。因此其应用范围很广。超声无损检测技术的主要应用（1）超声检测在工业无损检测技术技术中占有重要地位。金属材料（锻件、铸件、焊接件、型材、胶接结构）的探伤、厚度测量、硬度测量、纤维组织评价。非金属的检测，如混凝土、岩石、桩基和路面等质量检验，包括对其内部缺陷、内应力、强度的检测应用；陶瓷土坯的湿度、陶瓷制件的缺陷检测；气体介质特性分析等。（2）各种新材料的检测。如有机基复合材料、金属基复合材料、结构陶瓷材料、陶瓷基复合材料等，超声检测技术已成为复合材料的支柱。（3）在海洋地质领域有许多方面的应用，例如声纳、鱼群探测、海底形貌探测、地质构造探测等。（4）核电工业的超声检测。（5）在医学诊断方面广泛应用超声检测技术，例如 B 超检测。（6）在农业方面，农产品的成熟度、农畜产品的内部缺陷、畜产品的异物等的检测。目前人们正试图将超声检测技术用于开辟其它新领域和行业,如人们正努 力将超声检测技术用于血压控制系统进行系统作非接触检测、辨识。性能分析和故障诊断等二、磁粉检测技术及应用磁粉检测的基本原理是利用铁磁性材料或工件被磁化后，如果在表面和近表面有材料的不连续性的存在（材料的均质状态或致密性受到破坏），则在不连续处磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，在合适的光照下形成目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度等．由于有趋肤效应存在，铁磁性材料中的磁通基本集中在材料的表面和进表面，因此磁粉检测局限在检查铁磁性材料的表面和近表面，此外还不适用于检测铜、吕、镁、钛合金等非铁磁性金属材料外。但是它的优点较多，适用范围较广，成为五大常规检测技术之一。由于磁粉检测的特点和局限性，一般只应用在工业上，其适用范围如下：（1）适用于检测铁磁性材料工件表面和近表面尺寸很小，间隙极窄的铁磁性材料的微小裂纹和目视难以看出的缺陷．（2）适用于检测马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢材料，不适用于检测奥氏体不锈钢材料．（3）

常用无损检测技术分析

158 第三篇 常用无损检测技术 第15章 射线照相检测技术 15.1射线照相检测技术概述（Ⅱ级人员仅要求本节内容） 射线是具有可穿透不透明物体能力的辐射，包括电磁辐射（X 射线和γ射线）和粒子辐射。在射线穿过物体的过程中，射线将与物质相互作用，部分射线被吸收，部分射线发生散射。不同物质对射线的吸收和散射不同，导致透射射线强度的降低也不同。检测透射射线强度的分布情况，可实现对工件中存在缺陷的检验。这就是射线检测技术的基本原理。射线照相检测技术，利用射线对胶片可以产生感光作用的原理，采用胶片记录透射射线强度，在底片上形成不同黑度的图像，完成检验。图15—1显示了射线照相检测技术的基本原理。 射线照相检测的基本过程为准备、透照、暗室处理、评片，从底片上给出的图像，判断缺陷性质、分布、尺寸，完成对工件的检验。 图15-1 射线照相检测技术基本原理 图15-2 光电效应示意图 射线照相检验技术可应用于各种材料（金属材料、非金属材料和复合材料）、各种产品缺陷的检验。检验技术对被检工件的表面和结构没有特殊要求。检验原理决定了，这种技术最适宜检验体积性缺陷，对延伸方向垂直于射线束透照方向（或成较大角度）的薄面状缺陷难于发现。射线照相检验技术特别适合于铸造缺陷和熔化焊缺陷的检验，不适合锻造、轧制等工艺缺陷检验。现在它广泛应用于航空、航天、船舶、电子、兵器、核能等工业领域。 射线照相检测技术直接获得检测图像，给出缺陷形貌和分布直观显示，容易判定缺陷性质和尺寸。检测图像还可同时评定检测技术质量，自我监控工作质量。这些为评定检测结果可靠性提供了客观依据。 射线照相检测技术应用中必须考虑的一个特殊问题是辐射安全防护问题。必须按照国家、地方、行业的有关法规、条例作好辐射安全防护工作，防止发生辐射事故。 15.2射线照相检测技术基础 15.2.1 射线与物质的相互作用 射线按其特点分为二类：电磁辐射和粒子辐射，以下仅讨论Ｘ射线与γ射线（电磁辐射）。 Ｘ射线、γ射线与物质的相互作用是光量子和物质的相互作用。包括光量子与原子、原子核、原子的电子及自由电子的相互作用。主要的作用是：光电效应、康普顿效应、电子对效应和瑞利散射。图15—2、图15—3、图15—4是光电效应、康普顿效应、电子对效应作用示意图。

2.2 利用电、磁和电磁特性的无损检测技术

§2.2 利用电、磁和电磁特性的无损检测技术 §2.2.1 磁粉检测（Magnetic Powder Tesing）或磁粉检验（Magnetic Particle Inspection），简称MT 铁磁性材料在磁场中被磁化时，材料表面和近表 面的缺陷或组织状态变化会使局部导磁率发生变化， 亦即磁阻增大，从而使磁路中的磁通相应发生畸变： 一部分磁通直接穿越缺陷，一部分磁通在材料内部绕 过缺陷，还有一部分磁通会离开材料表面，通过空气 绕过缺陷再重新进入材料，因此在材料表面形成了漏 磁场（见右图所示）。一般来说，表面裂纹越深，漏磁 通越出材料表面的幅度越高，它们之间基本上呈线性 关系。 漏磁场的形成 在漏磁场处，由于磁力线出入材料表面而在缺陷两侧形成两极（S、N极），若在此表面上喷洒细小的铁磁性粉末时，表面漏磁场处能吸附磁粉形成磁痕，显示出缺陷形状，此即磁粉检测的基本原理。 应当明确的是：由于有趋肤效应的存在，铁磁性材料中的磁通基本上集中在材料表面和近表面，因此磁粉检测技术只适用于检查铁磁性材料的表面和近表面缺陷。就一般情况而言，用交变磁场磁化的磁通有效透入深度（即检验深度）为1~2mm左右，而直流磁化时则约为3~4mm。 磁粉检测的基本工艺程序如下： （1）被检工件的表面制备： 当被检工件表面粗糙或不清洁时，容 易对喷洒的磁粉产生机械挂附，造成伪显 示，干扰检验的正常进行，因此对进行磁 粉检测的工件要求预先进行清洗，并且要 求工件表面光洁度一般应≤1.6μm。 （2）被检工件的磁化（充磁）： 被检工件的磁化方式有许多种，按磁 场产生方式分类有： a. 直接通电法： 使电流直接通过被检工件（全部或局 部）以形成磁场，所形成磁场的方向按电 流方向以右手定则确定。直接通电法包括 对工件整体通电（夹头法）和局部通电（支 杆法或称作磁锥法），如右图上面所示。 b. 线圈法： 磁化方式示意图 将被检工件放入通电线圈中，由线圈 产生的磁 场来磁化被检工件，工件内的磁场方向与通电线圈的磁场方向相反。线圈法包括固定线圈法和缠绕电缆法，如右图中部所示。

超声波无损检测技术的理论研究

毕业设计（论文） 题目超声波无损检测技术 的理论研究 系（院）物理与电子科学系 专业电子信息科学与技术 班级2006级4班 学生姓名李荣 学号2006080927 指导教师吴新华 职称讲师 二〇一〇年六月十八日

独创声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 二〇一〇年六月一十八日 毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定） 作者签名: 二〇一〇年六月一十八日

超声波无损检测技术的理论研究 摘要 本文首先针对波无损检测技术进行理论研究，简明扼要的介绍了超声波无损检测技术的研究意义和发展现状,超声波无损检测技术是当前一种较为先进的检测技术,应用领域更广,适用范围更宽。然后细致的分析了超声波无损检测技术的工作原理特性，基于超声波的优良特性，和传播机理，进行器件或工程的无损检测，并分析了超声波无损检测系统的噪声干扰来源，提出了降低噪声的方法。尝试用计算机模拟系统通过仿真软件来处理超声波无损检测过程中的庞大的数据信息。直观准确地定位缺陷的位置和类型。最后介绍了超声波在无损检测领域的两种典型应用，建筑方面，可以通过超声探头，利用声波的反射的折射来检测混凝土路基的厚度，电力系统方面，利用超声波无损检测技术确定次绝缘子的寿命定位绝缘子中缺陷的类型的具体位置，快速有效的解除安全隐患。 关键词：超声波；无损检测；计算机仿真；瓷绝缘子

无损检测超声检测公式汇总

无损检测超声检测公式 汇总 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

超声检测公式 1.周期和频率的关系，二者互为倒数： T=1/f 2.波速、波长和频率的关系：C=f λ 或λ=f c ∶Cs ∶C R ≈∶1∶ 4.声压： P ＝P 1－P 0 帕斯卡（Pa ）微帕斯卡（μPa ）1Pa ＝1N/m 2 1Pa ＝106μP 6.声阻抗:Z ＝p/u ＝ρcu/u ＝ρc 单位为克/厘米2·秒（g/cm 2·s ）或千克/米2·秒（kg/m 2·s ） 7.声强；I ＝21Zu2＝Z P 22 单位; 瓦/厘米2（W/cm 2）或 焦耳/厘米2·秒（J/cm 2·s ） 8.声强级贝尔（BeL ）。△＝lgI 2/I 1 （BeL ） 9.声强级即分贝（dB ） △＝10lgI 2/I 1 ＝20lgP 2/P 1 （dB ） 10.仪器示波屏上的波高与回波声压成正比：△20lgP 2/P 1＝20lgH 2/H 1 （dB ） 11.声压反射率、透射率： r=Pr / P0 t =Pt / P0 ?? ?=-=+21//)1(1Z t Z r t r r =12120Z Z Z Z P P r +-= t =122 02Z Z Z P P t += Z 1—第一种介质的声阻抗； Z 2—第二种介质的声阻抗 12.声强反射率： R= 2 12 1220???? ??+-==Z Z Z Z r I I r 声强透射率：T ()2122 14Z Z Z Z += T+R=1 t －r =1 13.声压往复透射率；T 往= 2 122 1)(4Z Z Z Z + 14.纵波斜入射: 1sin L L c α=1sin L L c α'=1n si S S c '=2sin L L c β=2sin S S c β CL1、CS1—第一介质中的纵波、横波波速； C L2、C S2—第二介质中的纵波、横波波速；αL 、α′L —纵波入射角、反射角； βL 、βS —纵波、横波折射角；α′S —横波反射角。 15.纵波入射时：第一临界角α: βL =90°时αⅠ=arcsin 21 L L c c 第二临界角α：βS =90°时αⅡ=arcsin 21S L c c 16.有机玻璃横波探头αL =°～°， 有机玻璃表面波探头αL ≥° 水钢界面 横波 αL =°～° 17.横波入射：第三临界角：当α′L=90°时αⅢ=arcsin 11 L S c c =°当αS ≥°时，钢中横波全反射。 有机玻璃横波入射角αS （等于横波探头的折射角βS ）=35°～55°，即K=tg βS=～时，检测灵敏度最高。 18.衰减系数的计算 1. α=(Bn-Bm-20lg n/m)/2x(m-n) α—衰减系数，dB/m （单程）； )(m n B B -—两次底波分贝值之差，dB ；δ为反射损失，每次反射损失约为（~1)dB ； X 为薄板的厚度 T ：工件检测厚度，mm ；N ：单直探头近场区长度，mm ；m 、n —底波反射次数

超声波无损检测概述

超声波无损检测概述

J I A N G S U U N I V E R S I T Y 超声波无损检测概述

2.2 国内研究情况 20 世纪50 年代，我国开始从国外引进模拟超声检测设备并应用于工业生产中。上世纪80 年代初，我国研制生产的超声波探伤设备在测量精度、放大器线性、动态范围等主要技术指标方面已有很大程度的提高[3]。80 年代末期，随大规模集成电路的发展，我国开始了数字化超声检测装置的研制。近年来，我国的数字化超声检测装置发展迅速，已有多家专业从事超声检测仪器研究、生产的机构和企业（如中科院武汉物理研究所、汕头超声研究所、南通精密仪器有限公司、鞍山美斯检测技术有限公司等）[1]。目前，国内的超声超声检测装置正在向数字化、智能化的方向发展并且取得了一定的成绩。另外，国内许多领域（如航空航天、石油化工、核电站、铁道部等）的大型企业通过引进国外先进的成套设备和检测技术（如相控阵超声检测设备与技术和TOFD 检测设备与技术），既完善了国内的超声检测设备，又促进了超声无损检测技术的发展[5]。 2.3 超声波无损检测技术发展趋势 超声检测技术的应用依赖于具体检测工件的检测工艺和方法，同时，超声检测还存在检测的可靠性，缺陷的定量、定性、定位以及缺陷检出概率、漏检率、检测结果重复率等问题，这些对超声检测仪器的研制提出了更高要求。 为克服传统接触式超声检测的不足，人们开始探索非接触式超声检测技术，提出了激光超声、电磁超声、空气耦合超声等。为提高检测效率，发展了相控阵超声检测。随着机械扫描超声成像技术的成熟，超声成像检测也得到飞速发展。目前，超声检测仪器已明显向检测自动化、超声信号处理数字化、诊断智能化、多种成像技术的方向发展[5-7]。 3.超声波检测的基本原理 3.1超声波无损检测基本介绍 超声检测（UT）是超声波在均匀连续弹性介质中传播时，将产生极少能量损失；但当材料中存在着晶界、缺陷等不连续阻隔时，将产生反射、折射、散射、绕射和衰减等现象，从而损失比较多的能量，使我们由接收换能器上接收的超声波信号的声时、振幅、波形或频率发生了相应的变化，测定这些变化就

无损检测技术

超声衍射时差法在船舶检验中的应用 李峰航运学院海事管理1102班 0121112740220 摘要：本文介绍了在我国正在兴起和应用的TOFD技术的基本概念、原理、特点,以及相关标准规定、应 用情况、技术对比及技术难点的突破等,并提出努力开创船舶焊接检测工作使用超声TOFD技术替代射线方 法的新局面。 关键词：焊缝检测超声检测时差法衍射波船舶检验 正文：由于航运的发展和军事上的需要,船舶趋于大型化和专业化,造船技术随之迅速发展，造船业已成为 世界上最主要的重工业部门之一。然在船舶的建造中 焊接是其中的关键和支撑技术 焊接的总工时和成 本各占船体建造的总工时和成本的30-40% 。因此焊接质量的高低直接关系着船舶质量。 焊缝的检验包含内容较多,包括焊缝的焊前检验、焊缝的焊接规格和表面质量检验、焊缝内部质量检验。而焊前的检验一般都具有较高的检测手段确保检测结果的准确。而焊后检测一般较困难。传统的焊缝 内部检测手段往往无法满足实际的检测要求。超声波衍射法TOFD成像技术在焊缝检测应用中具有自身独 特的优势, 在众多的无损检测方法中,超声无损检测方法以其穿透能力强、检测深度大、缺陷定位准确、 灵敏度高、速度快、成本低、使用方便以及对人体和检测对象无害的优点而倍受青睐,成为国内外应用最广、使用频率最高且发展较快的一种无损检测技术。 1 TOFD 技术概述 1.1 发展状况 20 世纪70 年代，衍射时差法超声检测（Time offlight diffraction，以下简称TOFD）技术问世于英国，最初应用于核反应堆的厚壁压力容器检测[1]。20 世纪末，随着计算机技术的飞速发展，TOFD 技术与数 字化超声设备相结合，发展成为一种超声成像检测技术。21 世纪初，TOFD 技术引入我国，先后在西气 东输和神华煤液化工程中应用成功，目前TOFD 技术被广泛应用于核工业、航空航天、电力、机械制造、 石油、化工等领域。 1.2 检测原理 TOFD 是1 种新型超声检测技术，它可通过超声波的尖端衍射来检测缺陷，通过波的传播时差测 量缺陷，通过信号的图像化处理来显示缺陷[1]。进行TOFD 检测时，发射探头发射声脉冲。一般情况下， 接收探头首先接收直通波，最后接收底面反射波。如有缺陷存在，则在直通波和底面反射波之间还会接收 到缺陷端点（或边界）的衍射波，如图1 所示。上述波信号最初表现为A 扫描信号，连同位置 编码器传出的坐标值被主机接收，经数字图像化处理，最终形成B、D 等二维图像扫描显示。检测人员 主要根据这些显示进行缺陷的定性、定位及定量[2]。优缺点与常规超声检测技术相比，TOFD 技术主要具有以下优点[3]： （1）测量精度高（一般为±1 mm），并能测量缺陷的自身高度，但有一定的测量误差；常规超声检测 无法测量缺陷自身高度。 （2）可以检出有效区域内任意方向上的缺陷。 （3）借助B、D 扫描显示，有效提高了缺陷检出率及缺陷定性的准确性，降低了误判率。 （4）一次扫查即可得到整条焊缝的信息，并可离线分析。 但是，TOFD 技术是由超声检测技术发展而来 的分支，仍然存在超声检测固有的局限性，如不能精确检测近表面缺陷、难以检测各类粗晶材料等。 3 特种试块的设计加工 针对船舶上电站锅炉、压力容器、承压管道，钢板连接焊缝的结构 特点及焊接缺陷的类型和分布规律，设计了不同种试块，在试块的不同位置上制作了14 个缺陷，包括未

几种电磁无损检测方法的工作特征

综 述 几种电磁无损检测方法的工作特征 康宜华1,2,宋　凯1,2,杨建桂2,任吉林2 (1.华中科技大学机械学院,武汉　430074; 2.南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室,南昌　330063) 摘　要:从工作原理入手,对电磁无损检测中的涡流(单、多频和脉冲涡流)、交流漏磁、交变磁场等方法,剖析了它们在激励磁场的成分、频段、作用区域及检测磁场的特性方面的联系和区别。 对比了各方法的用途和特点,以期对无损检测应用实践提供借鉴。 关键词:电磁检测;电磁感应;检测特征 中图分类号:T G115.28 文献标识码:A 文章编号:100026656(2008)1220928203 The Study of Several Electromagnetic T esting Methods on Operational Features KANG Yi2H u a1,2,SONG K ai1,2,YANG Jian2G ui2,REN Ji2Lin2 (1.School of Mechanical Science and Engineering,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan430074,China; 2.Key Laboratory of Nondestructive Test(Ministry of Education),Nanchang Hangkong University,Nanchang330063,China) Abstract:A few of new techniques of electromagnetic testing,such as eddy current testing(single or multi2 frequency,pulsed eddy current),alternative magnetic flux leakage and alternative current field measurement,were introduced.Based on their operational principles,the relation and difference of exciting magnetic characteristic (component,wave band,and action zone)were analyzed,as well as measuring magnetic characteristic.Finally,the applications and features of these methods were presented,providing some valuable reference for non2destructive testing practice. K eyw ords:Electromagnetic testing;Electromagnetic induction;Detecting features 电磁无损检测是利用材料在电磁场作用下呈现出的电磁特性变化来判断被测材料组织及有关性能的一类试验方法[1]。随着技术的发展,出现了许多新的电磁无损检测方法。由于它们工作原理十分相似,有时难以对其各自的内禀特性加以区别。笔者从工作原理入手,剖析涡流、交流漏磁、交变磁场检测方法间的区别和特性,以供无损检测应用借鉴。 1　电磁无损检测方法分类 在无损检测中,不论方法、方式如何,均可归结 收稿日期:2007211227 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50675083);无损检测技术教育部重点实验室基金资助项目(ZD200629009);江西省教育厅基金资助项目(赣教技字[2006]172号) 作者简介:康宜华(1965-),男,教授,主要从事无损检测技术及仪器方面的研究工作。为激励+检测的模式,即采用一种或多种激励方式在被测构件中产生出可以探测到的信息,由检测单元拾取这一信息,获得无损检测的信号[2]。在电磁检测中,用于激励的是磁场,成为信息载体的是电磁场,检测的则是电磁场信号,因而,激励场和检测方式的变化会形成不同的检测手段(图1)。 2　激励磁场与激励方式 电磁无损检测以电磁场为工作和信息的载体,但不同电磁检测方法的磁场产生和作用的方式不同。 2.1　激励磁场的成分与结构 除了采用永久磁铁磁化外,电磁检测中的激励均采用通电线圈去实现,因而,讨论磁化线圈中通过的电流特征就可以分析激励磁场的时频形态。首先,讨论方波电流激励。对于方波电流A(t),采用傅里叶级数展开为:

无损检测技术综述

无损检测技术原理与应用 安全工程1401班2014074201 1无损检测技术的定义及发展概况 随着中国科学和工业技术的发展，高温、高压、高速度和高负荷已成为现代化工业的重要标志。但它的实现是建立在材料高质量的基础之上的。必须采用不破坏产品原来的形状，不改变使用性能的检测方法，以确保产品的安全可靠性，这种技术就是无损检测技术。无损检测技术不损害被检测对象的使用性能，应用多种物理原理和化学现象，对各种工程材料，零部件，结构进行有效地检验和测试，借以评价它们的连续性、完整性、安全可靠性及某些物理信息。目的是为了评价构件的允许负荷、寿命或剩余寿命，检测设备在制造和使用过程中产生的结构不完整性及缺陷情况，以便及时发现问题，保障设备安全 ⑴。 无损检测技术是机械工业的重要支柱，也是一项典型的具有低投入、高产出 的工程应用技术。可能很难找到其他任何一个应用学科分支，其涵盖的技术知识之渊博、覆盖的基本研究领域之众多、所涉及的应用领域之广泛能与无损检测相比。美国前总统里根在发给美国无损检测学会成立20周年的贺电中曾说过，（无损检测）能给飞机和空间飞行器、发电厂、船舶、汽车和建筑物等带来更高的可靠性，没有无损检测（美国）就不可能享有目前在飞机、船舶和汽车等众多领域和其他领域的领先地位。作为一门应用性极强的技术，只有与国家大型工程项目结合，解决国家大型和重点工程项目中急需解决的安全保障问题，无损检测技术才能有用武之地和广阔的发展空间［2］。 我国无损检测技术的快速发展得益于经济的快速发展和国家综合实力的快速增强。近十年来，我国经济一直处于快速发展期，无损检测事业也处于蒸蒸日上的局面，其总体形

(完整版)无损检测技术与应用

无损检测技术与应用 一、概述 1、无损检测的定义 无损检测是指在不损伤和破坏材料、机器和结构物的情况下，对它们的物理性质、机械性能以及内部结构等进行检测的一种方法，是探测其内部或外表的缺陷(伤痕)的现代检验技术。 2、无损检测的目的 （1）确保工件或设备质量，保证设备安全运行 用无损检测来保证产品质量，使之在规定的使用条件下，在预期的使用寿命内，产品的部分或整体都不会发生破损，从而防止设备和人身事故。这就是无损检测最重要的目的之一。 （2）改进制造工艺． 无损检测不仅要把工件中的缺陷检测出来，而且应该帮助其改进制造工艺。例如，焊接某种压力容器，为了确定焊接规范，可以根据预定的焊接规范制成试样，然后用射线照相检查试样焊缝，随后根据检测结果，修正焊接规范，最后确定能够达到质量要求的焊接规范。（3）降低制造成本 通过无损检测可以达到降低制造成本的目的。例如，焊接某容器，不是把整个容器焊完后才无损检测，而是在焊接完工前的中间工序先进行无损检测，提前发现不合格的缺陷，及时进行修补。这样就可以避免在容器焊完后，由于出现缺陷而整个容器不合格，从而节约了原材料和工时费，达到降低制造成本的目的。

3、无损检测的范围 （1）组合件的内部结构或内部组成情况的检查 （2）材料、铸锻件和焊中缺陷缝的检查 a、质量评定 b、寿命评定 （3）材料和机器的计量检测 通过定量的测定材料和机器的变形量或腐蚀量来确定能不能继续使用。例如，用超声波测厚仪来测定容器的腐蚀量，通过射线照相来测定原子反应堆用过的燃料棒的变形量、喷气发动机叶片的变形量等。 （4）材质的无损检测 无损检测可以用来验证材料品种是否正确，是否按规定进行处理，例如，可采用电磁感应法来进行材质混料的分选和材料热处理状态的判别。 （5）表面处理层的厚度测定 确定各种表面层的深度和厚度。例如，用电磁感应检测法可以测定渗碳淬火层的深度和镀层的厚度。 （6）应变测试 二、射线检测 射线检测(探伤)有X射线、γ射线和中子射线等检测方法。它是利用各种射线源对材料的透射性能及不同材料的射线的衰减程度的不同，使底片感光成黑度不同的图像来观察的。射线检测用来检测产

电磁无损检测

1、自比差动式与他比差动式线圈对不同类型缺陷的响应特征？ 自比差动式：采用同一检测试件的不同部分作为比较标准称为自动式。将两个线圈差动连接，微小变化的影响便几乎被抵消掉，如果试件存在缺陷，当线圈经过缺陷时将输出相应急剧变化的信号，且第一个线圈或第二个线圈分别经过同一缺陷时所形成的涡流信号方向相反。 他比差动式：也称标准比较式。采用两个检测线圈反向连接成为差动形式。由于这两个线圈连接成差动形式，当被检试件不同于标准试件时，检测线圈就有信号输出，因而实现对试件检测的目的。 2、涡流对比样的通孔、平流孔、轴（周）向槽、分别对那些自然缺陷 有对比性？ 通孔形人工缺陷能较好地代表穿透孔洞。2）平底盲孔缺陷对于管壁的腐蚀具有较好的代表性。3）槽形人工缺陷能更好的代表管棒材制造过程产生的折叠及使用过程中出现的开裂条状缺陷和各种机械零件使用过程产生的疲劳裂纹。 3、铁磁材料探伤前为什么进行磁饱和？如何实施退磁处理？ 1铁磁性金属经过加工处理后，会引起金属内部μ分布不均匀。在涡流探伤中，金属磁导率的变化会产生噪声信号；也有一些非铁磁性不锈钢在进行强制性加工后，A组织转变为M而带有磁性，探伤时同样也会引起噪声。磁噪声对线圈阻抗的影响远大于缺陷的影响，给缺陷的检出带来困难。另外，铁磁性金属或非铁磁性金属带有磁性后，趋肤效应很强而投入深度很浅，铁磁性金属大而变化的μ对探伤有害无益，克服铁磁性金属μ对擦伤影响地方法是对试件进行饱和磁化。 2退磁方法：多用通有交流电的退磁线圈进行消磁。有时，合并使用直流线圈进行退磁。让剩磁工件通过退磁线圈，在试件逐渐远离线圈的过程中，工件上各部件都受到一个幅值逐渐减小，方向在正负之间反复变化的磁场的作用。在这个磁场作用下，材料的磁化状态将沿着一次比一次小的磁滞回线，最后回到未磁化状态零点。 4、零件与热交换管经常出现的缺陷：腐蚀、磨损、震动、挤压、泄露。 5、涡流测厚与电磁测厚的区别？影响精度的因素。 1)区别：涡流测厚适用于基本材料为非铁磁性材料。覆盖层为非导电的绝缘材料。利用涡流检测中的提离效应，磁性法适用于基体材料为铁磁性材料，覆盖层为非铁磁性材料。 2)因素：检测步骤，基体的导电性，基体的厚度，检测部位的形状，尺寸及表面粗糙度，校准膜的厚度的测量选择，覆盖层的刚性，操作的一致性。6，电磁分选和涡流分选有何不同？ 1）电磁分选：铁磁性材料，很低的频率，根据电磁响应信号幅度和相位的不同实现对不同铁磁性材料的鉴别，是一种定性比较的测试方法。 2）涡流分选：非铁磁性材料，利用电导率标准试块校准仪器的测量范围，直接测量出材料的零件和导电率值，并根据此进行牌号，状态的识别或分选 7，填充系数的物理意义，y上升，灵敏度上升？为什么？ 导体半径a的平方与螺线管内径b的平方之比 8，放置式线圈有哪几种？ 饼式探头，平面探头，弹簧探头，笔式探头 9，确定检测频率的方法及适用性 管材： 1.利用表征线圈内金属棒材尺寸和电磁特征的频率fg，进行非铁磁性棒材检测频率计算 2.利用频率选择圈进行非铁磁性棒材的检测频率的选择 3.利用放置式线圈半无限大平面导体上的涡流透入深度，近视估算探头非铁磁性材料的检测频率fg 4.利用对比式样上不同人工缺陷的涡流响应情况而定 10，热交换管实行多频率检测时，如何使用多频技术清除干扰信号？ 利用坐标转换法（坐标旋转）清除干扰信号 两个阻抗圈频率F1F2，保持F1不变，将F2图形经过因子变频，把F2图形上的轨迹调节成与F1图形轨迹一致，将两图形相减，即可消除干扰信号，而缺陷信号TB可以保留。 1、简述涡流检测原理和特点 答：涡流检测是建立在电磁感应原理基础之上的一种无损检测方法，当导体置于交变磁场之中，导体中就会产生感应电流，由于导体自身各种因素（如电导率、磁导率、形状、尺寸和缺陷等）的变化，会导致感应电流的变化，利用这种现象来判知导体性质、状态及有无缺陷的检测方法，叫做涡流检测方法。 优点：①对金属管、棒、线材的检测不需接触，无须耦合介质，检测速度高，易于实现自动化监测，特别适合在线检测②对于表面缺陷的检测灵敏度高，且在一定范围内具有良好的线性指示，可对大小不同的缺陷进行评价③采用特定电路可对影响涡流的某一单独因素进行有效检测④可进行高温下检测，可对工件狭窄区域及深孔壁（包括管壁）等进行检测⑤采用电信号显示，可存储、再现及进行数据比较和处理 缺点：①对象必须是导电材料，且只适用于检测金属表面缺陷，不适用于检测金属材料深层的内部缺陷②金属表面感应的涡流渗透深度随频率而异③采用穿过式线圈进行检测时，获得的信息是管、棒或线材一段长度的圆周上影响因素的累积结果，对缺陷所处圆周上的具体位置无法判定④旋转探头式涡流探伤可准确探出缺陷位置，灵敏度和分辨率也很高，但检测区域狭小，全面扫查检验速度较慢⑤涡流探伤至今处于当量比较检测阶段，对缺陷做出准确的定性定量判断尚待开发 2、什么是线圈的折合阻抗、视在阻抗和归一化阻抗？归一化阻抗有何作用？ 折合阻抗是将副边线圈的感应电流对原边线圈的影响以阻抗的形式表达。视在阻抗是折合阻抗与原边线圈本身的阻抗之和。原边线圈的视在阻抗通过归一化消除原边线圈自身阻抗的变化对其产生的影响而得到的阻抗称为归一化阻抗。 作用：归一化阻抗图形象而定量地表示出影响阻抗各因素的效应大小和方向，为涡流检测时选择检验的方法和条件，减少各种效应的干扰提供了参考依据 3、简述涡流检测报告应包括的主要内容 答：涡流检测报告应包括的主要内容：A．试验日期B．试验名称C．试验的型号、规格、尺寸及数量等D．仪器的型号、线圈的形式E．试验条件（试验频率、灵敏度、相位、滤波器、抑制器、磁饱和电流等）F、验收标准（如探伤判废标准）和对比试件编号、标准伤的形式和尺寸G、试验结果，包括各种数据、图表及验收结论H、有关人员签字：操作者、报告签发者、审核者等I、对试验中出现的事故、异常现象也要给予记录4、简述有效磁导率、特征频率的物理意义 有效磁导率的物理意义：把实际工件中各点具有不同的磁场强度和具有相同磁导率等效地假设成工件中各点具有相同的磁场强度和不同的有效磁导率。特征频率的物理意义：对和工件紧密耦合的工作线圈，当撤去外加能量时，线圈与工件的组合系统依靠本身贮存的电磁能量而发生电振荡的频率。 5、检测线圈分为哪几类？其主要用途是什么？ 答：主要分为三种类型：1.探头式线圈：放置在试样表面进行检测的线圈。不仅适用于形状简单的板材、板坯、方坯、圆坯、棒材及大直径管材的表面扫描探伤，也用于形状较复杂的机械零件的检查2.外穿过式线圈：将被检试样放在线圈内进行检测的线圈。用于线、棒、管材的探伤3.内插探头式线圈：插在孔内或管材内壁进行探伤的。专门用来检查厚壁管子内壁和钻孔内壁的缺陷，也用来检查成套设备中管子的质量。 6、涡流试验相似律及其用途 两个不同试件，只要频率比相同，那么它们相同部位的有效磁导率，场强分布和涡流分布也相同。 用途：试验相似律是进行模型试验的基础。对于涡流检测中某些不能用数学计算提高理论分析结果，也不能精确的直接用实物加以测量的问题，可以根据涡流试验相似律，通过模型试验来判断检验结果。 8、涡流检测有哪些典型的应用？ 主要体现在探伤和材料测试两方面。涡流探伤主要分为管棒材的在线检测与入厂复验检测，管道的在役检测和非规则零件制造与使用过程的检测；还可用于材料或零件电磁特性的测量，如材质分选、电导率测量、防护层厚度测量、电阻、温度、厚度测量、振动和转速测量等领域。 9. 穿过式线圈阻抗影响因素。试件的电导率有效磁导率几何尺寸缺陷试验频率 10、放置式线圈阻抗影响因素工件电导率提离效应磁导率试验频率工件厚度探头直径 12、涡流膜厚测量和板厚测量的区别何在？在频率选择上各有什么要求？区别：膜厚测量基于提离效应，板厚测量基于基于集肤效应；膜厚测量与表面覆盖层的刚性和弯曲性能有关，而板厚测量是直接进行测量，不涉及表面覆盖层问题。 膜厚测量时选用较高频率且通常使用固定的检测频率，在测试过程中不需要也不能够进行频率选择；板厚测量通常采用检测频率较低的涡流仪器，如探伤仪和电导仪。 13、涡流检测时，有哪些主要因素会影响线圈阻抗？如何影响？ 答：涡流检测时，影响试验线圈阻抗的主要因素可从如下特性函数中表现出来：1－η＋ημrμeff 式中：η--填充系数；μr--相对磁导率；μeff--有效磁导率。即影响试验线圈阻抗的主要因素有：电导率、磁导率、试件的形状尺寸、缺陷及试验频率等。电导率：随电导率的增加，阻抗值延阻抗曲线向上移动；磁导率：非磁性材料，因为μr近似为1，所以对阻抗无影响；磁性材料，因为μr远大于1，所以直接影响有效磁导率值、特征函数值和阻抗值。磁性材料试件的阻抗随相对磁导率μr值的增大而增大。试件几何尺寸：试件几何尺寸通常以直径（或半径）描述。试件直径的变化，不仅影响有效磁导率（分析参见电导率分析），而且影响填充系数。因此，试件几何尺寸对试验线圈阻抗的影响是双重的。缺陷：缺陷对试验线圈阻抗的影响可以看作是电导率、几何尺寸两个参数影响的综合结果。试验频率：试验频率对试验线圈阻抗的影响表现在频率比ｆ/ｆg上，由于有效磁导率是以频率比ｆ/ｆg为参变量的，随着试验频率的降低穿透深度增加阻抗值延曲线上升 14、试述多频涡流中坐标旋转法抑制干扰的原理？它与单频中的相敏检波有什么异同？ 坐标旋转法按照正弦余弦函数一同变化，通过坐标旋转（即旋转信号的相位），使干扰参数信号位于水平方向，来实现参数分离。单频中的相敏技术是使相敏检波器的检测方向（即输出信号方向）与某一干扰参数的信号方向垂直，这样便能抑制干扰参数的影响。 15、何谓提离效应、危害、应用 应用点式线圈检测时，线圈与工件之间距离变化，会引起检测线圈阻抗变化，这种距离影响称为提离效应。危害：对涡流检测影响很大，必须用适当的电学方法予以抑制。 应用：利用提离效应可以测量金属表面涂层或绝缘覆盖层的厚度。 16、简述涡流检测时，标准试件的用途及制作注意事项 用途：评价检测系统的性能。制作时的注意事项：标准对系统测试用标准样管的规格、尺寸及材料做了统一规定；建议采用外径为25mm、壁厚为2mm、长度为2000mm的铜（SF-Cu）、奥氏体不锈钢（X－10，1Cr18Ni9Ti）、铜－锌合金（CuZn20Al）和铁磁性钢管（St35.2）制作。不同材料的选用是根据测试的频率范围和所期望的内部缺陷与表面缺陷信号间相位角的差异所决定的。 17、涡流检测时，对比试件的用途及制作注意事项 对比试件的用途主要有三个：①调节和检验设备：试验前，使用对比试件调节试验参数，确定试验状态；试验过程中，使用对比试件检验设备工作是否正当可靠。②确定质量验收标准：试验中，根据对比试件上指定的人工缺陷的指示信号为基准，确定受检试件是否合格。③检查设备性能：主要性能有灵敏度、分辨力、末端效应长度、人工缺陷的重要性等。制作对比度试件注意事项主要有三项：①材料选择：应使材料片号、热处理状态、尺寸、形状、加工程序、表面光洁度等应与受检试件相同。②人工缺陷加工：制作时不允许材质发生变化，不允许留有残余应力；制作完毕，人工缺陷内不允许残存金属粉末；为防止末端效应，应使人工缺陷与末端相距200mm以上；人工缺陷有两个以上时，为防止相互干扰，间距也应在200mm以上。③人工缺陷的宽度及深度均应测量。 18、叙述铁磁性材料的磁滞回路 答：将未磁化的试样，从O磁化到P点，再由Нs把磁场强度减少，逐渐降到零，此时磁感应强度B不再是零，而为0Q值，这是磁化後剩余磁感应强度，简称为剩磁。若要使样品的B减到零，必须加上与原磁化场方向相反的磁场，当H加到某一值时，使B等于零，这个磁场即0R值，称为矫顽力。若再增加磁场直到P'0点，此时的磁场为负Нs。然后把磁场从负Нs减少到零，则磁化状态变到Q＇点；如磁场再由零增加到Нs，这样，磁化状态由P＇点又变到P点。所得PQRP'和P'Q'0R' P曲线，对于原点0是对称的。试样的磁化过程每经历这样一个循环，闭合曲线PQRP＇Q＇R＇P叫做铁磁性材料的磁滞回路，这种现象叫做磁滞现象。 7、确定管棒材检测频率的方法有哪些 ①利用表征线圈内金属棒材尺寸和fg进行非铁磁性棒材检测频率的计算 ②利用“频率选择图”进行非铁磁性棒材检测频率的选择③利用放置式线圈在半无限大平面导体上的涡流渗透深度公式，近似估算非铁磁性管材检测频率④利用对比试样上不同人工缺陷的涡流响应情况确定 9、简述涡流检测工艺（或试验规范）的主要内容。 答：根据具体试验制定。主要内容包括：试验目的（例如：无损检测内部缺陷、材质鉴别、测厚等）；试件的名称、材料、规格、数量；检验依据的标准；试件要求；仪器、线圈、附加装置；试验条件（频率、灵敏度、速度）；对比试样及加工要求；记录内容、人员资格。 10、简述试验频率选择的依据。 答：1）趋肤效应（或渗透深度）和检测灵敏度互相兼顾；2）检测因素的阻抗特性：①选择检测因素产生最大阻抗变化时的频率，②选取检测因素与其它干扰因素所引起的阻抗变化之间有最大相位差时的频率；3）考虑检测速度的影响 12、对比试样选材时，应尽可能满足哪些条件？ 答：1）材料成分及热处理状态与被检件相同；2）尺寸、牌号一致；3）表面状态与试件相同（加工工艺、程序）；4）由成型弯曲及其它冷加工引起的残余应力相同。显然，理想的对比试件可以从同一批量的被检件中选取。