安全检测技术第6章..docVIP

本文由萧c一郎贡献ppt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。第6章 生产装置安全检测第6章 生产装置安全检测6.1 超声检测技术 6.2 射线检测技术 6.3 磁粉检测技术 6.4红外检测与红外诊断技术 红外检测与红外诊断技术 6.5 设备故障专家诊断技术第6章 生产装置安全检测6.1 超声检测技术6.1.1 超声检测技术概述 1． 超声检测的基础知识 1 超声波的产生与接收 超声波的产生是把电能转变为超声能的过程， 它利用 的是压电材料的逆压电效应，目前在超声检测中普遍应用的 产生超声波的方法是压电法。压电法利用压电材料施加交变 电压，它将发生交替的压缩或拉伸，由此而产生振动，振动 的频率与交变电压的频率相同。当施加在压电晶体上的交变 电压频率在超声波频率范围内时，产生的振动就是超声波振 动。如果把这种振动耦合到弹性介质中，那么在弹性介质中 传播的波就是超声波。第6章 生产装置安全检测 2 超声波的种类 超声波在介质中传播有不同的方式，波型不同，其振 动方式不同，传播速度也不同。空气中传播的声波只有疏 密波，声波的介质质点的振动方向与传播方向一致， 叫做 纵波。可在固体介质中传播的波除了纵波外还有剪切波， 又叫横波。此外，还有在固体介质的表面传播的表面波和 薄板中传播的板波。  在超声检测中， 直探头产生的是纵波， 斜探头产生的 是横波。第6章 生产装置安全检测 3波速 声波在介质中是以一定的速度传播的，在空气中的声速 为 340m/s ， 水 中 的 声 速 为 1500m/s ， 钢 中 纵 波 的 声 速 为 5900m/s，横波的声速为3230m/s，表面波的声速为3007m/s。 声速是由传播介质的弹性系数、密度以及声波的种类决定的， 它与频率和晶片没有关系。横波的声速大约是纵波声速的一 半，而表面波声速大约是横波的0.9。第6章 生产装置安全检测 4波的透射、反射与折射 当超声波从一种介质传播到另一种介质时，若垂直入射， 则只有反射和透射。反射波与透射波的比率取决于两种介质 的声阻抗。例如当钢中的超声波传到底面遇到空气界面时， 由于空气与钢的声速和密度相差很大，超声波在界面上接近 100％的反射，几乎完全不会传到空气中只传出来约0.002 ％，而钢同水接触时，则有88％的声能被反射，有12％的 声能穿透进入水中。计算声压反射率R和声压透射率D的公 式为Z 2 ? Z1 R Z 2 + Z1（6-1）第6章 生产装置安全检测2Z 2 D Z 2 + Z1式中：Z1、Z2为两种介质的声阻抗。（6-2）当倾斜入射时，除反射外，投射波会发生折射现象， 同时伴随有波形转换。假如介质为液体、气体时，反射波 和折射波只有纵波。 斜探头接触钢件时，因为两者都是固体，所以反射波 和折射波都存在纵波和横波，如图6-1所示。第6章 生产装置安全检测图6-1固体和固体间的折射和反射第6章 生产装置安全检测 图中：i——入射角；β——反射角；θ——折射角。 此时，反射角和折射角的大小由两种介质中的声速决定。 折射角的计算公式为sin αL sin γL sin γ s C1 CL2 CS 2式中：C1——入射波声速; α——入射角; γ——反射角; L——纵波； S——横波。（6-3）第6章 生产装置安全检测 2.超声检测的优点 1适应范围广。无论是金属、非金属，还是复合材料都 可应用超声波进行无损检测。 2不会对工件造成损坏。施加给工件的超声强度低，最 大作用应力远低于弹性极限，不会对工件使用造成任何影响。 3）仅需从一侧接近被检工件，便于复杂形状工件的检 测。 4）穿透能力强、灵敏度高。能够检验极厚部件，不适 宜检验较薄的工件，能够检出微小不连续性缺陷，对面积型 缺陷的检出率较高，而对体积型缺陷的检出率较低。 5）对确定内部缺陷的大小、位置、取向、埋深、性质 等参量较之其他无损检测方法有综合优势。第6章 生产装置安全检测 6）检验成本低、速度快，能快速自动检测。 7）检测仪器体积小，质量轻，现场使用较方便。 8）对人体及环境无害。第6章 生产装置安全检测 3.超声检测技术的局限性 超声检测技术的局限性 超声检测技术也有一定的局限性。检测条件会限制超声 技术的应用，特别在涉及以下因素之一时： 1）试件的几何形状尺寸、外形、表面粗糙度、复杂 性及不连续性取向不合适； 2）不良的内部组织晶粒尺寸、结构孔隙、夹杂物含 量或细小弥散的沉淀物。第6章 生产装置安全检测 6.1.2超声检测的方法 1．超声检测的基本方法 1）脉冲反射法 脉冲反射法是目前应用最为广泛的一种超声波检测法。 它的探伤原理是：将具有一定持续时间和一定频率间隔的超 声脉冲发射到被测工件上