无损检测中超声探伤技术的原理、优缺点及分类

   日期:2024-08-30     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:357    
核心提示:在无损检测中应用超声探伤技术的基本原则超声探伤技术在轨道及车辆无损检测中的实际超声探伤技术在建筑工程领域无损检测中的实在厚度的检测工作中,也可以使用超声探伤技术。新时期,应用超声探伤技术可以进行焊接缝隙的有效探测。超声探伤技术在其他领域无损检测中的实际应

无损检测是人们在技术水平不断提高的背景下提出的一个新概念,其特点是在检查物体质量时不破坏物体的结构,只有通过一些技术手段完成对物体表面的检测,准确判断质量问题的类型和具体位置, 以及估计对象的使用价值和安全风险。在新时代,技术人员会考虑在工作中应用超声波探伤技术,这项技术的特点是通过超声波穿透物体,进入物体的深层结构,完成对物体内部缺陷的判断。

超声缺陷探测的原理优缺点和基本分类方法

1.1 探伤原理在

无损检测中使用超声波探伤技术时,必须了解该技术的基本原理,掌握该技术的操作技巧,以便充分发挥该技术在实际工作中的使用价值,保证检测工作的准确性。一般来说,超声波探伤主要是通过超声波的反射和折射等,根据声波接触物体时的波形变化,判断是否存在内部缺陷,并且需要使用视觉仪器绘制声波图,观察声波振动的幅度和频率, 并计算缺陷的深度和长度。此外,还需要应用于脉冲回波设备,这是保证检测效率和质量的核心设备,要求工作人员具备操作设备的能力。

1.2 技术优缺点

1.2.1 优势介绍

超声波探伤是依靠超声检测工作,其特点是体积小,携带方便,在不同介质中具有不同的声波反射效果,常用于物品质量的检测,具有明显的方向性。它不仅可以判断物体是否存在结构缺陷,还可以判断缺陷的位置和严重程度,估计物体的使用价值,为物体的后续维护提供参考。此外,整个技术操作过程的安全系数很高。

1.2.2 缺陷分析

超声探伤技术仍需进一步优化,关键是在缺陷的定量和定性分析中,存在一些尚未攻克的难题。例如,如果物品表面不平整、太小或太薄,则不能使用超声波检测方法进行无损检测。此外,对于有空洞的物体,检测精度需要进一步提高。

1.3 科技类型

(1)反射超声波的方法是一种比较常见的超声探伤方法,主要关注声波穿透物体后反射回仪器的时间和波形。

(2)根据耦合方法的不同,探伤方法可分为与物体直接接触、用液体浸泡被测物体和使用电磁和激光的间接探伤方法,不同的方法具有不同的应用价值和使用条件。在实际应用过程中,应根据被测对象的类型和数量,从成本、便利性、准确性等方面选择最合适的无损检测方法。

(3)根据探伤结果的显示情况,在脉冲信号反射的过程中,根据不同仪器的种类、数量、位置和用途,将探伤技术方法分为A类、B类和C类三种。A类应用效果好,主要是通过在工作面上设置两个点,发射声波和接收反射信号来完成探伤任务。因为工作时整体形状与字母 A 相似,所以称为 A 类检测方法。

(4)随着科学技术和信息技术的发展和进步,超声探伤技术也衍生出智能探伤方法,这就要求人才具备操作相关技术的能力,并做好创新研究。

在无损检测中应用超声探伤技术的基本原则

2.1 规范工作流程

超声探伤技术检测效率高、检测范围广,具有很高的应用价值和良好的发展前景。但是,在实际使用这项技术时钢结构无损探伤,必须保证工作人员有实践经验,能够理解该技术的原理,应按照规定的流程有序地完成每个步骤的操作,操作时要谨慎,仔细发现问题,这是影响检测准确性的关键因素, 要求工作人员注意。由于人耳无法直接接收超声波信息,因此需要保证基础设施的完善,并提前做好设备的试运行,从而为检测工作的安全稳定提供基本保障。

2.2 应遵循适应性原则

由于探伤的范围很广,需要探伤的各种物品材质不同,大小不一,有些物品具有结构复杂的特点,因此,决定在不破坏物品性能的基础上,使用超声波探伤技术进行探伤工作, 并且必须遵循适应性原则。根据常见探伤技术的种类和特点,可以进行对比分析,选择合适的技术方法,这也是降低检测工作难度的关键前提。

2.3 无法销毁待检测物体

使用超声波探伤技术必须遵循无损检测工作的规定,不得对物体造成不可逆的损害。从超声的特性来看,会吸收声波的物体很多,是工作人员在优化检测方案和提高检测效果时应注意的关键问题之一。要将相关工作要求纳入管理机制,对人才的技术、设备操作行为进行严格、全面的管理。

超声探伤技术在轨道车辆无损检测中的实践

应用要点

3.1 钢轨检查

铁路旅行是人们日常生活中最常用的方式之一,火车和子弹头列车都是轨道交通工具,其特点是在预先搭建的轨道上按照既定路线运行。为了降低轨道的维护成本,提高轨道的耐用性,施工人员在进行轨道施工工作时,会选择使用钢材。为避免轨道使用过程中出现裂纹、挤压等质量问题,给使用带来安全隐患,必须在不移动钢轨、不损坏钢材结构的情况下完成探伤工作。例如,在超声波探伤的情况下,设备的探头需要与钢轨表面接触,以向钢轨内部发出声信号。通用信号在遇到内部缺陷位置时会反射信号;如果没有缺陷,信号直接穿过电源轨,信号没有反射。基于此,工人只需记录反射信号在工作面上的位置,就可以根据反射的时间计算出内部缺陷与检测表面的距离。

3.2 车轮检查

车轮是车辆稳定安全运行的基本部件,车轮在地面上长时间滚动,磨损频率高,因此,维修人员在进行车辆保养和维修时,需要重点做好车轮的探伤工作。为保证轮子在完成检查任务后能继续投入使用,应采用无损检测方法。注意分别检查轮辋和轮胎,以轮辋为例,主要是观察零件是否会开裂。一般需要进行模拟试验,在模型轮上打孔和开槽,模拟缺陷问题,研究解决对策。此外,超声波检测装置的探头应放置在车轮的边缘,并应选择合适的超声波探伤技术类型,以检测不同类型的轮辋缺陷。例如,需要相控阵对声信号进行相位补偿,声信号分为纵波探测和横波探测两种方法。在圆周和径向缺陷中,不宜采用横波检测的方法,应确定探头的位置。对于轴向缺陷,可以根据实际情况灵活选择纵波或横波探测,关键是记录探测过程中获得的参数信息。

超声探伤技术在建筑工程领域无损检测中的实践

国际应用点

4.1 结构强度

建筑物施工完成后,应进行全面的无损检测,以判断建筑物的质量是否达标,并做好安全隐患的调查工作。同时,在建筑物的实际使用中也应定期进行无损检测,以利于第一时间发现建筑物的安全隐患,并采取有效措施及时处理问题。以混凝土结构为例,在建筑施工过程中,混凝土常被用作建筑物的基本原材料,用于墙体、梁、柱的浇筑施工。在检测过程中,应根据建筑物的使用要求对混凝土结构的整体强度等级进行测试。一般工作人员更关心混凝土的抗压能力,结合工作经验进行分析钢结构无损探伤,当使用超声波穿透混凝土时,混凝土的弹性模量将直接影响声波的传播速度。

通常模数越小,传输速度越慢,呈正相关,可以构建数学模型直观地观察声波的变化。此外,为保证耦合效应满足无损检测的要求,应首先清理混凝土结构表面,确保工作表面光滑,也可尝试耦合剂,避免探伤结果受其他因素影响,降低结构强度检测效果。

4.2 结构厚度

建设项目的施工工作不仅要严格管理建筑结构的使用质量,还要根据设计方案的有关要求,科学控制结构的厚度。超声波探伤也可用于厚度检测工作。结合这项技术的原理,最简单的方法是通过声波的反射精确确定结构的厚度。通常,当声波穿过一种固体进入另一种固体时,声波的波形会发生不同的变化。在具体操作中,应充分考虑声阻抗率的数据变化。通常的做法是在建筑结构的同一工作面上的不同点设置两个探测器,使一个探测器的声波信号通过折射、反射等方式发送到另一个探测器头,利用三角关系原理,结合两个探头的距离和声波折射的长度和角度,完成垂直高度的计算, 最后准确获取结构的厚度数据,并将实际数据与设计数据进行比较,判断施工误差。

4.3 焊接间隙

建筑结构的施工中会用到很多金属材料,根据建筑框架的特点,还会涉及到材料的切割和焊接过程。因此,每个焊接点的连接是施工人员在质量管理中需要注意的关键问题。在新时代,超声探伤技术的应用可以有效地检测焊接间隙。首先,工作人员要了解常见焊接质量问题的类型和特点。其次,有必要合理选择超声技术。例如,脉冲回波可用于检测焊接点中是否存在间隙,或者可以将相控阵与成像技术结合使用来检测焊接位置的缺陷。特别是在地下管道的安装中,可采用这种方法全面检查管道内是否有裂纹和泄漏,并应进行成像图的分析。检测任务完成后,可以估计材料的使用寿命,并为及时更换新材料提供参考数据,从而保证建筑框架结构和地下管道的使用价值得到充分利用。

超声探伤技术在其他领域无损检测中的实际应用

带点

5.1 复合材料测试

在材料的生产制造中,相关企业将根据市场对各种材料的使用需求加工制作复合材料。以复合棒材为例,在生产过程中进行无损检测时,采用频率更高的电磁超声检测技术,与脉冲回波法相比,该技术主要利用电磁感应原理,将材料的表面和内部划分为区域,分别进行缺陷检测工作。蛇形线圈可用于控制两端的绕组方向和电流方向,遇到实际缺陷后,应将形成的电磁波扫描出来,并通过图形直观地分析缺陷的具体情况,有序地进行缺陷修复工作。

5.2 高温设备检测

电磁超声波检测技术可以进行高温检测,对一些高温压力管道也有很好的检测效果。因此,在许多新能源储运等工作中,这种检测技术可以用于设备容器的质量,其特点是不与设备直接接触,对被检测物体的表面光洁度要求不高。但是,当工作需要电能时,应考虑能量转换效率的问题。

结论

常见的超声波探伤方法主要是通过脉冲回波设备向物体发射声波,根据声波的折射和反射来完成探伤任务,也可以使用电磁超声波探测技术。在钢轨和车轮的具体质量检查中,建筑结构的强度、厚度和焊接间隙,以及复合材料和高温设备的检测中,必须确保基础设施健全,科学确定设备探头的位置,并做好工作表面的清洁和处理。在大多数情况下,合理使用耦合剂是提高检测效果的有效途径。注重提高人才的创新意识和专业能力,确保人才能够灵活应用设备和技术,实现无损检测的目标。

作者: 文/北华安实业集团有限公司 童鹏 胡小峰 孙海峰

 
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