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浅析复合材料的无损检测技术

浅析复合材料的无损检测技术
浅析复合材料的无损检测技术

浅析复合材料的无损检测技术

无损检测技术在对复合材料进行检测的过程中,不会损坏材料的结构以及形状,不影响其使用性能,通过抽样检查或者逐渐检查的方式,来获取材料的结构信息以及缺陷状况。由于具有高的强度重量比和模量重量比,复合材料是十分有用结构材料,不论微观上还是宏观上,复合材料都是多层的,非均匀的和各向异性的,复合材料中大部分不连续性与金属中不同,而且断裂机理要复杂得多。因此复合材料无损检测形成了一套特有理论基础及实践经验。本文对于复合材料的无损检测技术进行了探讨和研究,希望为以后的具体工作起到一定的参考作用。

标签:复合材料;无损检测;检测系统;验收标准

1 无损检测技术在复合材料检测中的应用概述

为了保证复合材料结构的完整性,必须对其进行准确的缺陷以及损伤的检测,一旦发现问题,及时修复,进而对材料的性能进行准确的评价和判断。不同的复合材料,其结构和性质各不相同,所选取的无损检测方法也存在着差异,现阶段,被广泛应用的无损检测方法包括:X射线检测无损检测法、超声波无损检测法、计算机层析检测法、红外热成像检测法、声发射法等,各种不同那个的无损检测方法也都有自身的应用范围、优点和缺陷。

2 无损检测研究

由于高强度、高模量.脆性的增强剂均匀的与低强度、低模量、韧性的基体相结合而组成的纤维增强型塑料复合材料具有综合优良性能,近年来已获得迅速发展和广泛应用.但由于制造工艺上的原因,使产品的质量保证成了关键问题。

所有工程结构都必须满足一定工程任务的各项技术性能的要求。因而,当设计某一结构时,首先需要掌握该结构材料的强度、模量、疲劳寿命等数据。这些数据又都是以一定的机械试验为基础的.实际使用的结构如果只是几何形状等项与设计要求相符,那是不够的,更重要的是,工程结构件的质量性能应比试验件的质量性能好。只有这样,该工程结构才能满足使用要求而不会出现意外损坏,才算达到了构件的质量保证。无疑要做到这一点,使用的构件必须不存在超过试验件的缺陷。

复合材料构件的缺陷主要有三类:一是与纤维有关的缺陷;二是与树脂基体有关的缺陷;三是由制造过程造成的缺陷,如纤维的损伤、纤维的不齐平、树脂过多或过少、欠固化或过固化等等。

3 复合材料工艺的特点

一次成形制成组件或部件,二次加工量很少,因而材料缺陷总是呈现于完工的构件中。保证质量的手段之一是对纤维原料和基体材料的验收以及对制造工艺

电梯无损检测技术论文

浅谈电梯无损检测技术 【摘要】:由于电梯属于特种设备,因此国家对于电梯实行强制 性的监督检验。电梯的检测也属于无损检测的范畴,所以无损检测 技术是确保电梯能安全运行的一种重要的检测手段。本文综合论述了电梯在监督检验的过程中采用的无损检测技术,其中包括目视检测、激光测试、漏磁检测以及对电梯的运行速度、加速度与噪声等的检测,并且论述了采用这些无损检测技术的目的。【关键词】:电梯;无损检测技术;质量安全; [ abstract ]: as the elevator which belongs to special equipment for elevator, therefore the national mandatory supervision and inspection. elevator detection also belongs to nondestructive testing field, so the nondestructive testing technology is to ensure the safe operation of the elevator can be an important testing method. this paper discusses the elevator in the supervision and inspection in the process of using nondestructive testing technology, including visual detection, laser measurement, magnetic flux leakage detection and the running speed of the elevator, acceleration and noise detection, and discusses the use of the nondestructive testing technology. [ key words ]: elevator; nondestructive testing technology;

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。

_无损检测技术在复合材料检测中的应用

Vol.49No 12工程与试验EN GIN EERIN G &TEST J une 2009 [收稿日期] 2009-03-30[作者简介] 郁青(1980-),女,硕士研究生,主要研究方向:新型工程材料及应用。 无损检测技术在复合材料检测中的应用 郁 青,何春霞 (南京农业大学工学院,江苏南京210031) 摘 要:介绍了复合材料在制造和使用过程中产生的缺陷和损伤的形式,讨论和分析了复合材料检测中各种无损检测技术的特点及适用范围,并对其优、缺点进行了比较和评价。关键词:无损检测技术;复合材料;应用 中图分类号:TB303 文献标识码:B doi :1013969/j.issn.167423407.2009.02.008 Application of Nondestructive T esting in Composite Materials Yu Qing ,He Chunxia (College of Engi neeri n g ,N anj i n g A g ricult ural U ni versit y ,N anj i ng 210031,J i an gs u ,Chi na )Abstract :This article int roduces t he forms of defect s and damages which are brought during p ro 2cessing and operation of composite materials.The characteristic and applicability of different techniques of nondest ructive testing (ND T )used for compo sites are described and analyzed.Mo 2reover ,t heir merit s and drawbacks are compared and estimated.K eyw ords :no ndest ructive testing ;compo site material ;application 1 概 述 无损检测是不破坏产品原来的形状、不改变其使用性能,对产品进行检测(或抽检),以确保其可靠性和安全性的检测技术。在不损伤被检测对象的条件下,利用材料内部结构异常或缺陷存在所引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化,来探测各种工程材料、零部件、结构件等内部和表面缺陷,对缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化做出判断和评价。 随着科学技术的迅速发展,对材料的性能提出了更苛刻的要求,传统的材料因其性能单一而不能满足需要。复合材料是由两种或两种以上异质、异形、异性的材料复合形成的新型材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求,因此被越来越广泛地用于航空航天、汽车工业、化工、纺织、机械制造以及生命科学和医学等各个领 域。复合材料在工艺过程中,由于增强纤维的表面 状态、树脂粘度、低分子物含量、线性高聚物向体型高聚物转化的化学反应速度、树脂与纤维的浸渍性、组分材料热膨胀系数的差异以及工艺参数控制的影响等,使复合材料结构在生产制造和使用过程中不可避免地会存在缺陷和遭受损伤[1]。无损检测技术可对复合材料在不破坏的情况下有效地检测出各种缺陷和损伤形式,因此被广泛地应用于工程中。 2 无损检测技术在复合材料检测中的应用 复合材料的缺陷和损伤检测是复合材料结构修理的基础和前提,也是其性能评估的依据。针对不同的缺陷和损伤形式,可以采用不同的无损检测手段。目前,对于复合材料无损检测的常用方法有X 射线、超声波、计算机层析照相(CT )、红外热成像检测、声发射、微波、激光检测法、中子照相法、敲击法以及声-超声检测法等。211 X 射线无损检测技术 X 射线无损检测中目前常用的是胶片照相法, ? 42?

浅谈无损检测技术岩土工程中的应用 徐兵

浅谈无损检测技术岩土工程中的应用徐兵 发表时间:2018-01-24T11:36:19.677Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第24期作者:徐兵[导读] 无损检测技术是在不影响工程整体结构和被检测对象的基础上,运用物理检测方式检测岩土工程的质量。 安徽岩土工程有限责任公司安徽合肥 230011 摘要:在现阶段,随着科学技术的不断发展,岩土工程检测技术也获得了较大发展,各类无损检测技术日益更新,为确保工程质量、提升质量监督水平,必须实现检测无损化。本文首先对无损检测进行了概述,并重点分析了其在岩土工程检测中的应用。 关键词:无损检测技术;岩土工程;检测技术 前言:无损检测技术是在不影响工程整体结构和被检测对象的基础上,运用物理检测方式检测岩土工程的质量。检测的主体是以岩土物内部为主的,通过物理检测方式判断岩土物是否符合质量标准。现代化的无损检测技术,经过几年发展已经在岩土工程施工中广泛运用,促进了岩土工程质量和合理性的提高。但在实践应用中还是存在着一些问题,对工程质量产生了一定的影响。下面对岩土工程检测中的无损检测技术做出论述。 1 无损检测技术的特点分析 经过了近十年来的发展,我国的无损检测技术水平已达到了国际先进行列,其应用范围迅速在各个县级检测中心普及。检测技术相关规程的出台,既为无损检测提供了技术标准和硬性质量要求,也给检测技术实现规范化提供了法律之上的保障。所谓无损检测,指的是通过某种技术方面的手段,对某些物理值进行检测,然后进行换算,并和目标结构材料的质量标准进行对比,看起能否达到相关的要求和标准。无损检测其前提是不对工程建筑的使用性能造成影响,其技术和常规的检测技术相比,有着显著的优势和特点。 首先,无损检测技术只是通过物理学的手段来对材料的内部信息进行检查获取,其应用不会对被检测材料造成伤害。其次,无损检测有着一定的随机性,其能够保证检查的客观真实,检测结果有着一定的代表性。另外,无损检测所得出的数据能够很方便地进行存储,并且采取合理科学的方式进行计算,转化成为工程质量的指标,保证检测结果的可靠性、真实性和权威性。因此能够在一定的程度上对以往的判定检测结果进行弥补和完善,使得工程监督工作更加便捷准确。 2 岩土工程常用无损检测技术分析 2.1 超声波检测 超声波频率超过20000Hz,超出人听力范围,但是将其应用到岩土工程结构检测中,可以得到精度较高的检测结果。超声波检测主要就是利用其具有的穿透能力,以及其对声能较强的聚集性特点,来检测结构中是否存在质量问题。应用超声波对岩土工程进行无损检测时,主要是利用高频率点振荡高压电晶体,使得电压晶体压电产生机械振动而发出电波,其中超声波频率主要受高频点振荡频率决定。超声波进入到岩土结构中后,可以根据结构相关传播特性来判断结构大小、尺寸、内部构造以及质量缺陷等,比较全面了解工程结构特性。主要用来对岩土混凝土结构以及各类新型材料的无损检测,利用声能对待检测结构内部缺陷进行详细的分析与评价,同时还完成对其抗压能力与实际承受能力的检测。 2.2 射线检测 射线无损检测即利用射线来穿过待检测结构,通过分析结构不同部位反映出强度与衰弱特点,生成各不相同并且内部并不连续的图像,进而能够掌握被检测结构的质量缺陷。射线无损检测技术含量比较高,不但可以确定工程结构质量缺陷,而且能够就岩土结构强度、承载压力等性能进行一定程度的预测,进而能够更全面的了解结构特点。对于射线检测来说其常被应用到岩土工程各构件缺陷的检测,如焊接工艺、复合材料等检测,同时还可以就岩土要件大小、构成比例以及尺寸等进行检测,严格控制好岩土工程各构件的性能质量,保证每个施工细节均满足工程建设要求。 2.3 涡流检测 涡流检测技术主要是利用岩土工程各构件硬度、结构以及密度等方面的区别,以及其对电磁涡流产生的不用作用,来分析被检测构件的质量与性能,确定该构件是否存在质量缺陷。当选择用此种检测技术时,需要采用不同线圈形式,提高检测目标定位的准确性,使得检测数据更为精确。与其他无损检测技术相比,涡流检测操作更方便,检测度更快,并且其检测成本比较低。 2.4 反射检测 冲击反射无损检测法是一种能够检测混凝土内部结构的缺陷及其厚度的新型无损检测方法。冲击反射法有其他无损检测方法没有的优点:既能测试工程内部结构的损坏程度,又能测量厚度;可进行具有直观、准确的单面测试,可对岩土工程的质量、墙体以及混凝土的预应力等范围的缺陷程度和厚度进行测试。冲击放射法已经广泛应用在测量混凝土板厚、检测混凝土内部结构的损坏和探测混凝土裂缝的深度等方面。 3 无损检测技术在岩土工程中应用分析 3.1 岩土混凝土结构检测应用 混凝土是岩土工程重要施工材料,而混凝土结构则是构成岩土工程的主要部分,其施工强度与稳定性在根本性上决定了结构建设效果。对岩土工程混凝土结构进行检测是确保结构施工质量的主要措施,在却行无损检测技术时,需要从工程主体以及使用安全性等角度出发,选择最为合适的检测技术,并通过规范的操作来提高检测结果的准确性。目前我国岩土工程混凝土结构检测最为常用的方法为回弹法、超声法等,实现对结构强度的检测;或者是利用超声波或者雷达法就混凝土结构内部质量、裂缝或者密实度等进行详细分析检测,全面掌握混凝土结构施工效果,以此为基础来制定优化方案,提高工程建设综合效率。 3.2 岩土工程钢结构检测应用 钢结构作为岩土工程主体结构,对保证工程结构强度具有重要意义,为确保其建设效果,必须要选择合理的无损检测技术,对钢结构进行全面的检测分析。可以选择利用超声检测、射线烫伤、渗透探伤以及磁粉检测等,从多个角度对钢筋结构自身施工效果进行分析,选择合理的优化措施进行分析,保证钢结构施工效果满足工程建设要求。

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[1]。 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,其总体形势和水平已是十年前无法比拟。在我国各工业部门和国防单位,我国无损检测工作者取得了令世人瞩目的成绩[2]。 2无损检测技术的基本类型及其原理 目前常用的无损检测类型主要有超声检测技术、射线检测技术、磁粉检测技术、渗透检测和红外检测技术五种,本文选取其中3种检测技术对其基本原理和应用进行简单的讲述,选取超声波检测技术和红外检测技术这两种检测技术进行

无损检测技术的发展及其运用

浅谈无损检测技术的发展及其运用 摘要:在现代生产中针对不同对象选择何种无损检测方法已成为人们关注的问题,为解决好这个问题,就必须对无损检测方法及其 特征有较全面的了解。所谓无损检测,是在不损伤材料和成品的条件下研究其内部和表面有无缺陷的手段。下面简要介绍三种常用方法的应用和发展。关键词:激光无损检测;超声无损检测;射线无损检测 abstract: in modern production according to different objects in the choice of nondestructive detection method has become a concern of the people, in order to solve this problem, we must to nondestructive testing methods and features a more comprehensive understanding. the nondestructive testing, is in no damage to the material and finished products under the conditions of its internal and surface defects have the means. below is a brief introduce three kinds of commonly used method of application and development. keywords: laser nondestructive testing; ultrasonic nondestructive testing; x-ray nondestructive testing 中图分类号:tb553 文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2013)一、无损检测的目的及其方法的选用 不管在什么情况下,都必须首先搞清楚究竟想检测什么东西,随后才能确定应该采用什么样的检测方法和检测规范来达到预定目

复合材料无损检测技术的现状与展望

复合材料无损检测技术的现状与展望 Present Situ ation and Prospects of Nondestructive T esting and Evalu ation T echnology for Composites 中国航空工业制造工程研究所 研究员 刘松平 郭恩明 [摘要] 回顾了复合材料无损检测技术的发展, 从材料、结构和服役3个方面介绍了复合材料无损检测技术的现状及今后的发展趋势。 关键词:复合材料 无损检测 超声 [ABSTRACT] The development of nondestruc 2tive testing and evaluation (ND T &E )technology for composites is reviewed in this paper.The present situa 2tion and the development trends of this technology are introduced in aspects of composite material ,structure and service. K eyw ords :Composites N DT &E U ltrasonic 1 概述 复合材料之所以能够成为20世纪迅速地在工业部门推广应用的新材料、新结构,无损检测技术发挥了十分重要的推动作用,反过来,复合材料也为无损检测技术的迅速发展带来了更多的研究空间。一些过去在金属材料无损检测中因技术障碍而面临困境的检测技术,在复合材料对无损检测技术的需求牵引下,得到了新的飞速发展。如针对初期基于金属材料及其结构在负载作用下产生应力波的物理现象的声发射检测技术、基于物理波相干原理的激光全息干涉检测技术、激光超声检测技术等,几乎都是70年代问世,80年代在应用中由于物理信号特征解释困难、环境条件要求苛刻或技术上有待进一步突破等原因,难以在工程上找到用武之地,自90年代后则得到了迅速的应用发展。 由于复合材料的先进性与其质量的离散性和高成本并存,在实际应用中,即使是经过研究和试验制订的合理工艺,在结构件的制造过程中还可能会产生缺陷,引起质量问题,严重时还会导致整个结构件的报废,造成重大经济损失。因此,国外自70年代以来,就针对复合材料的研究、应用开展了全方位的无损检测技术研究。早期主要是沿用金属材料所采取的一些检测方法,进行复合材料的无损检测技术探索,随着研究工作的深入,人们对复合材料的内部规律和缺陷特征有了更深的认识,发现完全采用常规金属材料无损检测的方法不能解决复合材料的无损检测问题。因此,进入80年代后,才真正走向复合材料无损检测,研究出了许多适应复合材料特点的无损检测新技术、新方法,从而为解决复合材料的无损检测、促进复合材料的推广应用发挥了重要作用。 目前复合材料无损检测已经应用于材料、结构件和服役无损检测3个方面。技术上已从初期的检测方法探索发展到目前的检测方法研究、信号处理技术、传感器技术、缺陷识别技术、成像显示技术、仪器设备技术、结构件检测技术、定量检测与评估、服役结构寿命评估、强度评估和性能测试等。无损检测技术已经成为复合材料研究和应用中的一项关键技术,融入复合材料从研究到最终装机应用的全过程,如图1所示 。 图1 复合材料与无损检测Fig.1 Composites and ND T &E 2 复合材料无损检测技术的应用范围 复合材料无损检测主要应用于以下3个方面:(1) 材料无损检测;(2)结构无损检测;(3)服役无损检测,如图2所示 。 图2 复合材料无损检测的应用Fig.2 Applications of ND T &E for composites 3第十三届国际复合材料学术会议专辑 2001年第3期

浅论复合材料无损检测技术的现状与发展论文【最新版】

浅论复合材料无损检测技术的现状与发展论文 1 概述 复合材料之所以能够成为20 世纪迅速地在工业部门推广应用的新材料、新结构, 无损检测技术发挥了十分重要的推动作用, 反过来, 复合材料也为无损检测技术的迅速发展带来了更多的研究空间。一些过去在金属材料无损检测中因技术障碍而面临困境的检测技术, 在复合材料对无损检测技术的需求牵引下, 得到了新的飞速发展。如针对初期基于金属材料及其结构在负载作用下产生应力波的物理现象的声发射检测技术、基于物理波相干原理的激光全息干涉检测技术、激光超声检测技术等, 几乎都是70 年代问世, 80 年代在应用中由于物理信号特征解释困难、环境条件要求苛刻或技术上有待进一步突破等原因, 难以在工程上找到用武之地, 自90 年代后则得到了迅速的应用发展。 由于复合材料的先进性与其质量的离散性和高成本并存, 在实际应用中, 即使是经过研究和试验制订的合理工艺, 在结构件的制造过程中还可能会产生缺陷,引起质量问题, 严重时还会导致整个结构件的报废, 造成重大经济损失。因此, 国外自70 年代以来, 就针对复合材料的研究、应用开展了全方位的无损检测技术研究。早期主要是沿用金属材料所采取的一些检测方法, 进行复合材料的无损检测技

术探索, 随着研究工作的深入, 人们对复合材料的内部规律和缺陷特征有了更深的认识, 发现完全采用常规金属材料无损检测的方法不能解决复合材料的无损检测问题。因此, 进入80 年代后, 才真正走向复合材料无损检测, 研究出了许多适应复合材料特点的无损检测新技术、新方法, 从而为解决复合材料的无损检测、促进复合材料的推广应用发挥了重要作用。 目前复合材料无损检测已经应用于材料、结构件和服役无损检测3 个方面。技术上已从初期的检测方法探索发展到目前的检测方法研究、信号处理技术、传感器技术、缺陷识别技术、成像显示技术、仪器设备技术、结构件检测技术、定量检测与评估、服役结构寿命评估、强度评估和性能测试等。无损检测技术已经成为复合材料研究和应用中的一项关键技术, 融入复合材料从研究到最终装机应用的全过程。 2 复合材料无损检测技术的应用范围 复合材料无损检测主要应用于以下3 个方面:(1)材料无损检测;(2)结构无损检测;(3)服役无损检测。 2.1 材料无损检测 材料无损检测主要解决材料研究中面临的问题,进行诸如材料内

常用无损检测方法的特点及应用

检测方法优点缺点应用 射线检测 1.检测结果有直接记录——底片 2.可以获得缺陷的投影图像,缺陷 定性定量准确1.体积型缺陷检出率很 高,而面积型缺陷的检 出率受到多种因素影 响 2. 不适宜检验较厚工 作。 3. 检测角焊缝效果较 差,不适宜检测板材、 楱材、锻件。 4. 对缺陷在工作中厚 度方向的位置、尺寸 (高度)的确定比较困 难。 5. 射线对人体有伤害 1.焊缝透照。 2.平板对接焊 缝透照。 3.角形焊缝照 射。 4.管件对接焊 缝照射。 超声检测 1.面积型缺陷的检出率较高,而体积 型缺陷的检出率较低。 2.适宜检验厚度较大的工件,不适 宜检验较薄的工件。 3.应用范围广,可用于各种试件。 4.检测成本低、速度快,仪器体积 小、重量轻,现场使用较方便 5.对缺陷在工件厚度方向上的定位 较准确。1.无法得到缺陷直观图 像,定性困难,定量精 度不高。 2.检测结果无直接见 证记录。 3.材质、晶粒度对检测 有影响。 4.工件不规则的外形 和一些结构会影响检 测。 5.探头扫查面的平整 度和粗糙度对超声检 测有一定影响。 1.陶瓷气孔率 的检测。 2.陶瓷表面缺 陷检测。 3.钻孔灌注桩 的无损检测 磁粉检测 1.磁粉检测对工件中表面或近表面 的缺陷检测灵敏度最高。 2.对裂纹、折叠、夹层和未焊透等 缺陷较为灵敏,能直观地显示出缺 陷的大小、位置、形状和严重程度, 并可大致确定缺陷性质,检测结果 的重复性好。1.随着缺陷的埋藏深度 的增加,其检测灵敏度 迅速降低。因此,它被 广泛用于磁性材料表 面和近表面的缺陷 1.压力容器的 探伤。 2.锻件探伤。 3.疲劳缺陷探 伤。

红外热波无损检测

红外热波无损检测技术在复合材料检测方面的应用 邓淑萍郑海平姜照汉西安非金属材料材料研究所 杨玉孝西安交通大学 摘要:本文阐述了红外热波无损检测技术的基本原理和特点,介绍了国内外相关技术研究的发展现状,以及在非金属复合材料上检测应用的实例。 关键词:红外热波;复合材料 1 引言 由于复合材料具有高强度、高弹性模量、低热膨胀系数和高导热性等优良性能,现已在航天航空领域获得了广泛的应用,但是,由于复合材料制造过程复杂,在制作成型过程中受设备、环境、人员及原材料等因素的影响,在产品内部易产生空穴、裂纹、分层、多孔等缺陷,对产品的质量和安全性能影响极大,因此,对产品的检测尤为重要。 用于复合材料无损检测的方法主要有射线、超声、磁粉、渗透、涡流、激光全息及红外无损检测技术等,超声、射线检测技术应用最多,但受检测原理影响,射线检测成本高、周期长,不适于现场在线检测,对小分层、脱粘紧贴型缺陷无法检测;超声检测需要逐点扫描、检测效率低,对小、薄及结构复杂的工件检测困难,对复合构件中的脱粘紧贴型缺陷也无法检测;磁粉法只限于铁磁性材料,定量检测缺陷深度较为困难;渗透法检测程序复杂,只能检测表面开口缺陷,不能检测表面多孔性材料;涡流法对工件边缘效应敏感,易给出虚假显示;激光全息检测需暗室防震操作,检测效率低;红外无损检测技术作为复合材料结构件的一种无损检测新方法,具有快速、直观、准确、非接触的特点,对于提高复合材料构件的研制与防护质量,减少或避免重大事故的发生,具有重要的科学意义和应用价值。 2 红外热波无损检测原理及特点 红外热波无损检测技术是近年来复合材料无损检测领域发展迅速的一种新方法,与常规的超声、射线等检测技术相比,该项检测技术具有非接触、全场、大面积、快速、直观、易实现检测自动化等优点,采用专用软件对获得的红外图像信息处理后,可直接识别缺陷位置坐标,除此之外,检测时对周围环境没有特殊要求,设备轻便、可移动,特别适合现场应用和在线、在役检测,国外已经用于金属和非金属材料及其复合结构件的无损检测。 红外热成像技术理论及应用的研究重点是研究热源,产品被加热后,材料内部的缺陷改变复 合材料局部的热性能,导致材料表面温度场的变化,通过材料表面的温度图谱即可判定缺陷,采

各常用电磁无损检测方法原理,应用,优缺点比较

一普通涡流检测 1原理 涡流检测是以电磁感应为基础,通过测定被检工件内感生涡流的变化来无损地评定导电材料及其工件的某些性能,或发现其缺陷的无损检测方法。当载有交变电流的试验线圈靠近导体试件时,由于线圈产生的交变磁场的作用感应出涡流,涡流的大小,相位及流动形式受到试件性能和有无缺陷的影响,而涡流产生的反作用又使线圈阻抗发生变化,因此,通过测定线圈阻抗的变化,就可以推断被检试件性能的变化及有无缺陷的结论。 2发展 1涡流现象的发现己经有近二百年的历史。奥斯特(Oersted、安培(Ampere ) , 法拉弟(Faraday、麦克斯韦(Maxwell)等世界著名科学家通过研究电磁作用实 验,发现了电磁感应原理,建立了系统严密的电磁场理论,为涡流无损检测奠定 了理论基础[l]。1879年,体斯(Hughes)首先将涡流检测应用于实际一一判断不 同的金属和合金,进行材质分选。自1925年起,在美国有不少电磁感应和涡流检测仪获得专利权,其中,Karnz直接用涡流检测技术来测量管壁厚度;Farraw首次 设计成功用于钢管探伤的涡流检测仪器。但这些仪器都比较简单,通常采用60Hz , 110V的交流电路,使用常规仪表(如电压计、安培计、瓦特计等),所以其工作 灵敏度较低、重复性较差。二战期间,多个工业部门的快速发展促进了涡流检测 仪器的进步。涡流检测仪器的信号发生器、放大器、显示和电源装置等部件的性 能得到了很大改进,问世了一大批各种形式的涡流探伤仪器和钢铁材料分选装置,较多地应用于航空及军工企业部门。当时尚未从理论和设备研制中找到抑制干扰 因素的有效方法,所以,在以后很长一段时间内涡流检测技术发展缓慢。 直到1950年以后,以德国科学家福斯特(Foster)博士为代表提出了利用阻

浅谈结构混凝土无损检测技术

文章编号:100926825(2004)0820022202 浅谈结构混凝土无损检测技术 收稿日期:2004202213 作者简介:赵 波(19772),男,2000年毕业于太原理工大学工民建专业,助理工程师,山西省建筑科学研究院,山西太原 030001 赵 强(19742),男,1996年毕业于太原工业大学工民建专业,工程师,山西省建筑科学研究院,山西太原 030001 赵波 赵强 摘 要:结合混凝土结构无损检测技术的发展现状,展望了混凝土结构无损检测技术的发展趋势,指出该检测技术是多 学科紧密结合的高技术产物,是建设工程检测技术的发展方向。关键词:混凝土,无损检测,结构中图分类号:TU317文献标识码:A 混凝土是在19世纪中叶开始得到应用的,由于当时水泥和 混凝土的质量都很差,同时设计计算理论尚未建立,所以发展比较缓慢。直到19世纪末以后,随着生产的发展,以及试验工作的开展、计算理论的研究、材料及施工技术的改进,混凝土才得到较快的发展。目前混凝土已成为现代工程建设中应用最广泛的建筑材料之一,已应用于土木建筑、交通运输等方面。混凝土通常是在工地或搅拌站进行配料、搅拌、成型和养护的,所以,每一个环节稍有差错都将影响其质量,危及整个结构的安全。由于混凝土的脆性,这类材料也是最容易发生突发事故、最不安全的材料,具有可靠性低、重复性差和对缺陷极为敏感的特点。 混凝土结构工作性能评价的一个重要手段是无损检测(简称NDT :Non 2Destructive Testing )。混凝土是一种非均质、多孔、组成结构复杂、分散性极大的各向异性复合材料,并且混凝土结构(如大坝、桥梁)体积庞大、结构复杂,因此,传统机械行业无损检测手段就显得无能为力了,发展NDT 已经越来越得到世界各国的广泛关注和大量资金投入。NDT 技术可以用较少的人力物力对混凝土结构进行短期或长期的测量或监测,做到防患于未然;NDT 技术不仅可用于检测新建混凝土结构的质量,而且可用于已有混凝土结构的寿命评估和维修加固。 混凝土结构非破损法主要有超声波法、冲击回波法、声发射法、红外线法和雷达法等。1)超声波法主要用于混凝土强度和缺陷检测、桥梁检测以及材料性能检测等;2)冲击回波法主要用于检测混凝土厚度和裂缝等缺陷;3)声发射法用于混凝土失效分析以及检测疲劳开裂和受压变形荷载情况;4)红外线法用于建筑材料质量评价及成像等;5)雷达法用于确定钢筋位置及成像。 混凝土结构半破损法以不影响结构或构件的承载能力为前提,在结构或构件上直接进行局部破坏性试验,或直接钻取芯样进行破坏性试验,然后根据试验值与混凝土标准强度的相关关系,换算成标准强度换算值,并据此推算出强度标准值的推定值或特征强度。属于这类方法有钻芯法、拔出法、射击法等,特点是以局部破坏性试验获得结构混凝土的实际抵抗破坏的能力,因而直观可靠,测试结果易为人们接受;其缺点是造成结构的局部破坏,需要进行修补,因而不宜用于大面积的全面检测。 钻芯法在我国已广泛应用,并已制订了CECS 03∶88钻芯法检测混凝土强度技术规程,该法由于要造成结构或构件局部破坏,不宜在同一结构中大面积使用,因而,国内外都主张把它与其他非破损法结合使用:一方面利用非破损方法检测混凝土的均匀性,以减少钻芯数量;另一方面又利用钻芯法来校正非破损法的检测结果,以提高可靠性。 我国对拔出法也进行了很多研究,并已制定了CECS 69294 后装拔出法检测混凝土强度技术规程。拔出法比钻芯法简便易行、费用较低,但由于拔出法强度的离散性往往很大,可靠性不如钻芯法,它主要用于混凝土强度发展程度的检测,以确定合适的拆模、起吊、预应力张拉、装配的时间。此法可作为一种施工控制手段。 射击法采用一种叫温泽探针(Windor prode )的射击装置,是将一硬质合金棒射入混凝土中,用棒的外露长度作为阻力的度量。此法适宜于混凝土早期强度发展情况的测定,也适用于同一结构不同部位混凝土强度的相对比较,其缺点是试验结果受骨料影响十分明显。 随着混凝土无损检测方法日益成熟,许多国家开始了制定检测方法的标准工作,其中美国ASTM 所颁布的有关标准最多,这些标准有C 803282硬化混凝土射入阻力标准试验方法、C 823283结构混凝土抽样与检验标准方法、C 597283混凝土超声脉冲速度标准试验方法、C 805285硬化混凝土回弹标准试验方法、C 900287硬化混凝土拔出强度标准试验方法等。此外,国际标准化组织(ISO )也先后提出了回弹法、超声法、钻芯法、拔出法等相应国际标准草案。这些工作对结构混凝土检测技术的工程应用起到了良好的作用。 我国现已使回弹法、超声回弹综合法、钻芯法、拔出法、超声缺陷检测法等主要检测技术规范化,已制定的规程有J G J/2322001回弹法检测混凝土抗压强度技术规程、CECS 02288超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程、CECS 03∶88钻芯法检测混凝土强度技术规程、CECS 69294后装拔出法检测混凝土强度技术规程、CECS 2122000超声法检测混凝土缺陷技术规程,有关仪器的研究也发展迅速,并制定了有关仪器标准。总的来说,我国在这一领域中的研究工作起步较早、基础广泛、成果丰硕,在常用的结构混凝土无损检测技术方面的研究和应用水平在国际同行中已处于领先地位。 结构混凝土无损检测技术是多种学科紧密结合的高技术产物。现代材料科学和应用物理学的发展为无损检测技术奠定了理论基础;现代电子技术和计算机科学的发展为无损检测技术提供了现代化的测试工具;同时,现代土木工程中迅速发展的新技术、新材料、新工艺又对无损检测技术不断地提出新的更高的要求,起着积极的促进作用。所以,NDT 技术已成为混凝土测试技术体系中的一个重要分支,是建筑工程测试技术现代化的重要发展方向。 (下转第37页) ? 22?第30卷第8期2004年4月 山西建筑SHANXI ARCHITECTURE Vol.30No.8Apr. 2004

无损检测技术论文

光电检测技术在无损探伤中的应用 系部名称:机电工程系 班级:10级电气自动化 学号:08011001 学生: 2012年5月

摘要 无损检测技术(Non-destructive testing),是利用声、光、磁和电等特性,在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下,检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性,并给出缺陷的大小、位置、性质和数量的所有技术手段的总称。由于并不影响被检对象的使用性能,无损检测技术在这些年得到了飞速的发展。光电检测技术是光电信息技术的主要技术之一它是以激光红外光纤等现代光电子器件作为基础通过对被检测物体的光辐射经光电检测器接受光辐射并转换为电信号,再经过后续的处理,获取有用信息的技术。光电检测技术与无损检测技术的结合,可以取两者的优点,得到越来越广泛的应用,在本文中将对常用的基于光电技术的无损检测技术进行概述。主要论述红外检测技术、机器视觉检测技术、X射线检测技术等几种无损检测技术。对他们的原理和适用围都做了详细的论述,并举例说明了每一种技术在实际生活中的应用。 关键词:光电检测,无损检测,红外成像,机器视觉,X射线检测

目录 摘要.................................................................................................................. I 一、光电检测技术与无损检测 (2) (一)光电检测技术原理 (2) (二)光电检测技术的发展趋势 (2) (三)无损检测技术概述 (3) 二、红外成像无损检测技术 (3) (一)红外成像原理 (3) (二)焊接缺陷的检测 (5) 三、机器视觉技术与无损检测 (6) (一)机器视觉技术概述 (6) (二)机器视觉技术在钢板缺陷监测中的应用 (7) 四、X射线无损检测 (8) (一)X射线检测原理 (8) (二)X射线检测在铸件缺陷检测中的应用 (8) 五、结论 (9)

复合材料的无损检测技术

复合材料的无损检测技术 复合材料(composite materials)是指由两种或两种以上不同性能、不同形态的组分通过复合工艺组合而成的一种多相材料,它既保持了原组分材料的主要特点又显示了原组分材料所没有的新性能。复合材料是应用现代技术发展涌现出的具有极大生命力的材料,具有刚度大、强度高、重量轻的优点,而且可根据使用条件的要求进行设计和制造,以满足各种特殊用途,从而极大地提高工程结构的效能,已成为一种当代新型的工程材料。 然而由于复合材料的非均质性和各项异性,在制造过程中工艺不稳定,极易产生缺陷。在应用过程中,由于疲劳累积、撞击、腐蚀等物理化学的因素影响,复合材料也容易产生缺陷,这些缺陷很大一部分还是产生在复合材料内部。 复合材料在制造过程中的主要缺陷有: 气孔、分层、疏松、越层裂纹、界面分离、夹杂、树脂固化不良、钻孔损伤;在使用过程中的主要缺陷有:疲劳损伤和环境损伤,损伤的形式有脱胶、分层、基本龟裂、空隙增长、纤维断裂、皱褶变形、腐蚀坑、划伤、下陷、烧伤。 由于复合材料在使用工程中承担着重要作用,因此在材料进入市场前,应该进行严格的缺陷检测,这是对使用者和加工者负责的行为。相应的,复合材料检测技术也得到了快速的发展,在检测技术中无损检测技术发展尤为突出。下面就主要的复合材料无损检测技术作简要的概述: 一、射线检测技术 1.X射线检测法 X射线无损探伤是检测复合材料损伤的常用方法。目前常用的是胶片照相法,它是检查复合材料中孔隙和夹杂物等体积型缺陷的优良方法,对增强剂分布不均也有一定的检出能力,因此是一种不可缺少的检测手段。该方法检测分层缺陷很困难,一般只有当裂纹平面与射线束大致平行时方能检出,所以该法通常只能检测与试样表面垂直的裂纹,可与超声反射法互补。中北大学电子测试国防重点实验室的研究人员将X射线与现代测试理论相结合,在数字图像处理阶段,通过小波变换与图像分解理论,将一幅图像分解为大小、位置和方向都不同的分量,改变小波变换域中的某些参数的大小,实时地识别出X射线图像的内部缺陷。 2.计算机层析照相检测法 计算机层析照相(CT)应用于复合材料研究已有十多年历史。这项工作的开展首先利用的是医用CT扫描装置,由于复合材料和非金属材料元素组成与人体相近,医用CT非常适合于复合材料和非金属材料内部非微观(相对于电子显微镜及金相分析)缺陷的检测及密度分布的测量,但医用CT不适合检测大尺寸、高密度(如金属件)的物体,为此八十年代初,美国RACOR公司率先研制出用于检测大型固体火箭发动机和小型精密铸件的工业CT。CT主要用于检测非微观缺陷(裂纹、夹杂物、气孔和分层等);测量密度分布(材料均匀性、复合材料微气孔含量);精确测量内部结构尺寸(如发动机叶片壁厚);检测装配结构和多余物;三维成像与CAD /CAM等制造技术结合而形成的所谓反馈工程(RE)。航天材料及工艺研究所的研究人员用这种方法对碳/碳复合材料的研究表明,CT检测技术的空间分辨率和密度分辨率完全可以满足碳/碳复合材料内部缺陷的检出要求,但应注意伪像与产品自身缺陷的区别,以避免产生误检。 3.微博检测法 微波无损检测的基本原理是综合利用微波与物质的相互作用,一方面,微波在不连续面产生反射、散射和透射;另一方面,微波还能与被检材料产生相互作用,此时微波均会受到材料

混凝土结构常用无损检测方法

混凝土结构常用无损检测方法 摘要:介绍了回弹法、超声波法、雷达法等各种混凝土无损检测方法的工作原理,分析了各自的特点及适用范围。在实际工程中,宜使用两种或两种以上方法进行检测,以互相验证,提高检测的效率及可靠性。? 无论是工业及民用建筑,还是公路、铁路、水利及水电工程等都广泛使用混凝土材料,混凝土的质量关系到整个工程的质量。 传统的混凝土强度检验方法是在浇筑地点随机抽取试样,对试样进行抗压强度试验,由试验结果来评定混凝土的强度。由于试样的制作条件、养护环境及受力状态与原位混凝土均存在着明显的差异,试样的实验结果难以全面、准确地反映原位混凝土的质量状况,显然无损检测是获得原位混凝土真实质量的有效方法。早在20 世纪30 年代,人们就开始研究混凝土无损检测技术。1948 年,瑞士科学家施密特(E. Schmidt )研制成回弹仪;1949 年莱斯利(Leslie )等人用超声脉冲成功检测混凝土;60 年代费格瓦洛(I. Facaoaru )提出用声速、回弹综合法估算混凝土强度;80 年代中期,美国的Mary Sansalone 等用机械波反射法进行混凝土无损检测;90 年代以来,随着科学技术的快速发展,涌现出一批新的测试方法,如微波吸收、雷达扫描、红外线谱、脉冲回波等方法。我国从50年代开始引进瑞士、英国、波兰等国的超声波仪器和回弹仪,并结合工程应用开展了一定的研究工作;60 年代初我国研制成功多种型号的超声波仪器,随后广泛进行了混凝土无损检测技术的研究和应用;80 年代混凝土无损检测技术在我国得到快速发展,并取得了一定的研究成果,除了超声、回弹等无损检测方法外,还进行了钻芯法、后装拔出法的研究;90 年代以来,雷达技术、红外成像技术、冲击回波技术等进入实用阶段,同时超声波检测仪器也由模拟式发展为数字式,可将测试数据传入计算机进行各种数据处理,以进一步提高检测的可靠性。 混凝土无损检测的方法主要有回弹法、超声法、超声回弹综合法、雷达法、冲击回波法、红外成像法、钻芯法、拔出法及超声波CT 法等,其中钻芯法和拔出法属局部破损或半破损检测方法。以下就各种方法的工作原理、特点及适用范围作以述评。 各种无损检测方法工作原理及其特点述评 1.1 回弹法 回弹法是以在混凝土结构或构件上测得的回弹值和碳化深度来评定混凝土结构或构件强度的一种方法,它不会对结构或构件的力学性质和承载能力产生不利影响,在工程上已得到广泛应用。 回弹法使用的仪器为回弹仪,它是一种直射锤击式仪器,是用一弹击锤来冲击与混凝土表面接触的弹击杆,然后弹击锤向后弹回,并在回弹仪的刻度标尺上指示出回弹数值。回弹值的大小取决于与冲击能量有关的回弹能量,而回弹能量则反映了混凝土表层硬度与混凝土抗压强度之间的函数关系,即可以在混凝土的抗压强度与回弹值之间建立起一种函数关系,以回弹值来表示混凝土的抗压强度。回弹法只能测得混凝土表层的质量状况,内部情况却无法得知,这便限制了回弹法的应用范围,但由于回弹法操作简便,价格低廉,在工程上还是得到了广泛应用。 回弹法的基本原理是利用混凝土强度与表面硬度之间的关系,通过一定动能的钢杆件弹击混凝土表面,并测得杆件回弹的距离(回弹值),利用回弹值与强度之间的相关关系来推定混凝土强度。 通常采用试验的方法得到回弹值与强度之间的相关关系,即建立混凝土强度cu c f 与回弹值R 之间的一元回归公式,或混凝土强度与回弹值R 及主要影响因素(如碳化深度)之间的二元回归公式。回归的公式可采用各种不同的函数方程形式,根据大量试验数据进行回归拟合,择其相关系数较大者作为实用经验公式。目常常用的形式主要有以下几种: 直线方程 BR A f cu c +=

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