實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)檢測設(shè)備--超聲波無損檢測
無損檢測,就是利用聲、光、磁和電等特性,在不損害或不影響被檢對象使用性能的前提下,檢測被檢對象中是否存在缺陷或不均勻性,給出缺陷的大小、位置、性質(zhì)和數(shù)量等信息,進(jìn)而判定被檢對象所處技術(shù)狀態(tài)(如合格與否、使用壽命等)的所有技術(shù)手段的總稱。
無損檢測是工業(yè)發(fā)展必不可少的有效工具,在一定程度上反應(yīng)了一個國家的工業(yè)發(fā)展水平,其重要性已得到公認(rèn)。我國在1978年11月成立了全國性的無損檢測學(xué)術(shù)組織——中國機(jī)械工程學(xué)會無損檢測分會。此外,冶金、電力、石油化工、船舶、宇航、核能等行業(yè)還成立了各自的無損檢測學(xué)會或協(xié)會;部分省、自治區(qū)、直轄市和地級市成立了省(市)級、地市級無損檢測學(xué)會或協(xié)會;東北、華東、西南等區(qū)域還各自成立了區(qū)域性的無損檢測學(xué)會或協(xié)會。我國開設(shè)無損檢測專業(yè)課程的高校有大連理工大學(xué)、西安工程大學(xué)、南昌航空工業(yè)學(xué)院等院校。在無損檢測的基礎(chǔ)理論研究和儀器設(shè)備開發(fā)方面,我國與世界先進(jìn)國家之間仍有較大的差距,特別是在紅外、聲發(fā)射等高新技術(shù)檢測設(shè)備方面更是如此。無損檢測的應(yīng)用特點(diǎn)如下:a.無損檢測的最大特點(diǎn)就是能在不損壞試件材質(zhì)、結(jié)構(gòu)的前提下進(jìn)行檢測,所以實(shí)施無損檢測后,產(chǎn)品的檢查率可以達(dá)到100%。但是,并不是所有需要測試的項(xiàng)目和指標(biāo)都能進(jìn)行無損檢測,無損檢測技術(shù)也有自身的局限性。某些試驗(yàn)只能采用破壞性試驗(yàn),因此,無損檢測還不能代替破壞性檢測。也就是說,對一個工件、材料、機(jī)器設(shè)備的評價,必須把無損檢測的結(jié)果與破壞性試驗(yàn)的結(jié)果互相對比和配合,才能作出準(zhǔn)確的評定。b.正確選用實(shí)施無損檢測的時機(jī):在無損檢測時,必須根據(jù)無損檢測的目的,正確選擇無損檢測實(shí)施的時機(jī)。c.正確選用最適當(dāng)?shù)臒o損檢測方法:由于各種檢測方法都具有一定的特點(diǎn),為提高檢測結(jié)果可靠性,應(yīng)根據(jù)設(shè)備材質(zhì)、制造方法、工作介質(zhì)、使用條件和失效模式,預(yù)計(jì)可能產(chǎn)生的缺陷種類、形狀、部位和取向,選擇合適的無損檢測方法。d.綜合應(yīng)用各種無損檢測方法:任何一種無損檢測方法都不是萬能的,每種方法都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。應(yīng)盡可能多用幾種檢測方法,互相取長補(bǔ)短,以保障承壓設(shè)備安全運(yùn)行。此外在無損檢測的應(yīng)用中,還應(yīng)充分認(rèn)識到,檢測的目的不是片面追求過高要求的“高質(zhì)量”,而是應(yīng)在充分保證安全性和合適風(fēng)險率的前提下,著重考慮其經(jīng)濟(jì)性。只有這樣,無損檢測在承壓設(shè)備的應(yīng)用才能達(dá)到預(yù)期目的。
超聲檢測:
1、超聲波檢測的定義:通過超聲波與試件相互作用,就反射、透射和散射的波進(jìn)行研究,對試件進(jìn)行宏觀缺陷檢測、幾何特性測量、組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能變化的檢測和表征,并進(jìn)而對其特定應(yīng)用性進(jìn)行評價的技術(shù)。2、超聲波工作的原理:主要是基于超聲波在試件中的傳播特性。a.聲源產(chǎn)生超聲波,采用一定的方式使超聲波進(jìn)入試件;b.超聲波在試件中傳播并與試件材料以及其中的缺陷相互作用,使其傳播方向或特征被改變;c.改變后的超聲波通過檢測設(shè)備被接收,并可對其進(jìn)行處理和分析;d.根據(jù)接收的超聲波的特征,評估試件本身及其內(nèi)部是否存在缺陷及缺陷的特性。3、超聲波檢測的優(yōu)點(diǎn):a.適用于金屬、非金屬和復(fù)合材料等多種制件的無損檢測;b.穿透能力強(qiáng),可對較大厚度范圍內(nèi)的試件內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測。如對金屬材料,可檢測厚度為1～2mm的薄壁管材和板材,也可檢測幾米長的鋼鍛件;c.缺陷定位較準(zhǔn)確;d.對面積型缺陷的檢出率較高;e.靈敏度高,可檢測試件內(nèi)部尺寸很小的缺陷;f.檢測成本低、速度快,設(shè)備輕便,對人體及環(huán)境無害,現(xiàn)場使用較方便。4、超聲波檢測的局限性a.對試件中的缺陷進(jìn)行精確的定性、定量仍須作深入研究;b.對具有復(fù)雜形狀或不規(guī)則外形的試件進(jìn)行超聲檢測有困難;c.缺陷的位置、取向和形狀對檢測結(jié)果有一定影響;d.材質(zhì)、晶粒度等對檢測有較大影響;e.以常用的手工A型脈沖反射法檢測時結(jié)果顯示不直觀,且檢測結(jié)果無直接見證記錄。5、超聲檢測的適用范圍a.從檢測對象的材料來說,可用于金屬、非金屬和復(fù)合材料;b.從檢測對象的制造工藝來說,可用于鍛件、鑄件、焊接件、膠結(jié)件等;c.從檢測對象的形狀來說,可用于板材、棒材、管材等;d.從檢測對象的尺寸來說,厚度可小至1mm,也可大至幾米;e.從缺陷部位來說,既可以是表面缺陷,也可以是內(nèi)部缺陷。
超聲回彈綜合法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)應(yīng)用
超聲回彈檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)簡稱“綜合法”,是混凝土強(qiáng)度的無損檢測中的非破損方法之一。所謂綜合法就是采用兩種或兩種以上的無損檢測方法(超聲波脈沖速度—回彈值),獲取多種物理參量,并建立強(qiáng)度與多項(xiàng)物理參量的綜合相關(guān)關(guān)系,以便從不同角度綜合評價混凝土的強(qiáng)度。由于綜合法采用多項(xiàng)物理參數(shù),能較全面地反映構(gòu)成混凝土強(qiáng)度的各種因素,并且還能抵消部分影響強(qiáng)度物理量相關(guān)關(guān)系的因素,因而它比單一物理量的無損檢測方法(回彈法、超聲法)具有更高的準(zhǔn)確性和可靠性。單一的回彈法和超聲法,同一影響因素對不同方法影響程度不同,有的甚至完全相反。例如:當(dāng)混凝土的強(qiáng)度等級相同,生產(chǎn)工藝和配合比基本相同的混凝土標(biāo)養(yǎng)試件在用單一的回彈法和超聲法進(jìn)行強(qiáng)度檢測時發(fā)現(xiàn),混凝土齡期和混凝土濕度,對回彈法來講,隨著混凝土齡期的增長,混凝土表面硬化,加上混凝土表面結(jié)硬,使回彈值偏高,對潮濕混凝土表面硬度降低,回彈值顯著偏低。對超聲法來講,情況卻相反,隨著齡期增長,混凝土內(nèi)部逐漸趨于干燥,傳播速度偏低,對潮濕混凝土傳播速度要比干燥混凝土要快。如果將兩種單一方法結(jié)合后,混凝土齡期和濕度的影響可以相互抵消而不加考慮了。這樣,綜合法正是利用了兩種對構(gòu)件損傷最小,一個利用構(gòu)件內(nèi)部的物理指標(biāo),一個從表面硬度著手,起到由表至內(nèi)多側(cè)面綜合反應(yīng)混凝土抗壓強(qiáng)度,正因?yàn)槭嵌鄠?cè)面反應(yīng)混凝土強(qiáng)度指標(biāo),故有較好的相關(guān)性,另外,綜合法和半破損法的鉆芯法相比也有一定的優(yōu)點(diǎn),鉆芯法由于要造成結(jié)構(gòu)或構(gòu)件局部結(jié)構(gòu)破壞,不宜在一結(jié)構(gòu)中大面積使用。這樣“超聲波脈沖速度—回彈值”綜合法成了混凝土強(qiáng)度無損檢測技術(shù)的一個重要發(fā)展方法。
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