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無(wú)損檢測(cè)中的近測(cè)技術(shù)和主題檢測(cè)技術(shù)

   2012年04月06日 09:42  
  近測(cè)技術(shù)目視(VT)、滲透(PT)、磁粉(MT或MPI)、渦流(ET)、射線(RT)、傳統(tǒng)超聲波檢測(cè)(UT)等5種。RT包括X射線和γ射線。傳統(tǒng)的UT包括UT缺陷檢測(cè)和UT厚度測(cè)量。UT是當(dāng)前zui強(qiáng)有力的NDT方法。采用這一方法可檢出極小的缺陷,并可對(duì)缺陷作定量,可地測(cè)量缺陷的深度,因此,UT已成為“工程適用性評(píng)估”(ENGINEERINGFITNESSFORSERVICE)不可分割的部分。但當(dāng)焊縫厚度小于5mm時(shí),UT檢測(cè)就有一定難度,其難度與檢測(cè)粗晶組織的鑄件和奧氏體不銹鋼焊縫類似。在近測(cè)方法中另有一類由于其中每一種方法都有一個(gè)主題而稱做“主題檢測(cè)技術(shù)(specialistNDTtechniques)”。

 ?。?)ACFM法。它是一種電磁技術(shù)。用于檢測(cè)金屬表面的缺陷并對(duì)缺陷進(jìn)行定量,但無(wú)須與被測(cè)件接觸,可通過(guò)涂層進(jìn)行檢測(cè)。其工作原理是:在被測(cè)件中感應(yīng)生成一個(gè)均勻的交流電流,當(dāng)表面存在缺陷時(shí),則對(duì)生成的均勻電流場(chǎng)起到干擾,此時(shí),采用特殊的探頭、儀控系統(tǒng)和軟件,可測(cè)到平行于缺陷和垂直于被測(cè)件表面的受擾磁場(chǎng),從而查出缺陷并對(duì)缺陷進(jìn)行定量。

  ACFM檢測(cè)時(shí)能通過(guò)厚度高達(dá)5mm的涂層,可提供缺陷長(zhǎng)度和深度的信息。由于檢測(cè)缺陷和對(duì)缺陷進(jìn)行的定量是基于測(cè)得信號(hào)的理論分析,故無(wú)須在測(cè)前對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。

  ACFM的檢出概率(POD)與MT相當(dāng),但很少出現(xiàn)虛假信號(hào)。

 ?。?)交流電位降法(ACPD)。ACPD是一種電阻測(cè)量法。它可用于定量檢測(cè)在導(dǎo)電材料中存在的、開(kāi)口于表面的缺陷。其工作原理是:首先在與缺陷相鄰的完好金屬部分選擇2個(gè)觸點(diǎn)測(cè)量電位,然后再在被測(cè)件表面選擇2個(gè)觸點(diǎn)施加電位。由于存在缺陷引起的電阻增加是與缺陷距表面的深度成正比的,故比較兩次測(cè)量的差別,可得出缺陷的深度。ACPD可地對(duì)缺陷進(jìn)行定量,但測(cè)量精度也受以下因素的影響:缺陷的長(zhǎng)細(xì)比愈大,則測(cè)量的精度愈高;但如缺陷中間帶有導(dǎo)電的小橋,使2個(gè)探頭之間的電路縮短,從而得到的缺陷高度值就顯得偏低了。ACPD法的設(shè)備非常輕便,使用簡(jiǎn)單。

 ?。?)時(shí)差衍射法(TOFD)。TOFD法雖是主題檢測(cè)法的一種,但目前已廣泛用于對(duì)缺陷的快速檢查和定量。TOFD是高度靈敏的雙探頭檢測(cè)法。其工作原理是:測(cè)量從缺陷上、下兩端衍射的超聲波到達(dá)接收探頭的時(shí)間,從而測(cè)出缺陷的高度。由于TOFD對(duì)缺陷的檢測(cè)和定量是取決于從缺陷前沿發(fā)出的衍射波,不像脈沖-回波法要取決于反射波,故缺陷的方位不是重要的考慮因素。要獲得TOFD檢測(cè)法的*效果,關(guān)鍵是要有熟練的操作人員、專門(mén)的設(shè)備和能夠產(chǎn)生高分辨率圖像的軟件。典型的掃描速度是50mm/s。TOFD法的*適合用途是:一是把探頭置于焊縫任何一側(cè)的簡(jiǎn)單形狀焊縫的快速篩選式掃描,以高速掃描迅速確定缺陷所在部位;二是對(duì)關(guān)鍵被測(cè)件“打出指紋型”的標(biāo)記;三是測(cè)量缺陷尺寸并評(píng)估缺陷的臨界尺寸。對(duì)缺陷高度的測(cè)量精度從±1mm到±2.5mm。測(cè)量精度與特定的測(cè)試條件有關(guān),在實(shí)驗(yàn)室條件下測(cè)量精度很可能達(dá)到±1mm,但在現(xiàn)場(chǎng)條件下多數(shù)情況下能達(dá)到±2.5mm。四是可監(jiān)控缺陷(例如裂紋)的生長(zhǎng)。測(cè)量缺陷生長(zhǎng)速度的精度一般在±0.5mm左右。但重復(fù)測(cè)試要達(dá)到同一精度水平必須嚴(yán)格控制測(cè)試過(guò)程中的各種變素。

  TOFD法是強(qiáng)有力的檢測(cè)工具。但也有其局限性,例如:在掃描表面下和在背面可能存在盲區(qū)。當(dāng)把TOFD法用作篩選型掃描時(shí),可能查不出取向不利的缺陷,例如:查不到橫向裂紋。有時(shí)不嚴(yán)重的微小缺陷會(huì)產(chǎn)生類似于裂紋之類的虛假缺陷,因此,如僅僅以TOFD法進(jìn)行缺陷的定性必須十分小心從事。如要求作定性,則再以脈沖-回波之類的方法進(jìn)行驗(yàn)證。

 ?。?)自動(dòng)化超聲波脈沖-回波法(automatedultrasonicpulse-echotechnique)。脈沖-回波法是使用的超聲波探傷法。為提高這一方法的可靠性,可使用專門(mén)的自動(dòng)化系統(tǒng)。這類系統(tǒng)可使用單探頭,也可使用多探頭,通過(guò)復(fù)雜的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理和分析的軟件,可得到被測(cè)件的圖像。如從可靠性角度來(lái)評(píng)價(jià)這一系統(tǒng),其主要優(yōu)點(diǎn)可歸結(jié)為2個(gè):一是可進(jìn)行全面積無(wú)遺漏的掃描,自始至終無(wú)須人操作。其二,如與存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)和圖像進(jìn)行對(duì)比,可監(jiān)測(cè)被測(cè)件性能的衰減。其zui為理想的適合用途是:采用多探頭對(duì)焊縫進(jìn)行檢測(cè)和采用單探頭繪制腐蝕圖譜和進(jìn)行腐蝕監(jiān)控。

  在工程檢測(cè)領(lǐng)域中,脈沖-回波法中的相控陣(PhasedArray)技術(shù)是一項(xiàng)比較新的技術(shù),已經(jīng)逐漸被接受。采用這一技術(shù),在探頭本身不動(dòng)的情況下快速變更超聲波束的角度,可實(shí)現(xiàn)以單一探頭進(jìn)行多角度檢測(cè)。以這種方法對(duì)焊縫進(jìn)行檢測(cè)有很多優(yōu)點(diǎn),主要有4個(gè):一是減少了所需的探頭數(shù)量和掃描次數(shù),從而減少了檢測(cè)時(shí)間;二是對(duì)于有限可接近的部位增加了覆蓋面;三是采用不同的波型和聲束的聚焦方法可實(shí)現(xiàn)優(yōu)化檢測(cè)(OptimisedInspection);四是對(duì)被測(cè)件圖像的解讀更加容易。

 ?。?)超聲波連續(xù)監(jiān)控技術(shù)(UltrasonicContinuousMonitoringTechnique)。這種方法用于連續(xù)監(jiān)控容器或管道的壁厚變化。它以載有多個(gè)超聲傳感器陣列的柔性墊或柔性帶與容器或管道在特定位置作*性連接來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)控。柔性墊或帶的典型尺寸是寬50mmx長(zhǎng)500mm。通過(guò)基于PC的監(jiān)控軟件包能極其地評(píng)估腐蝕速率,或采用傳統(tǒng)的超聲波探傷儀,但帶有數(shù)據(jù)記錄和開(kāi)關(guān)裝置,輪流地與不同的傳感器連接,以評(píng)估腐蝕速率。這種技術(shù)極為有用,當(dāng)被測(cè)件幾何形狀不能進(jìn)行手工掃描,或由于檢測(cè)環(huán)境有毒,手工掃描很危險(xiǎn),則采用這種方法是很適合的。

  (6)火花測(cè)試技術(shù)(sparktestingtechnique)。這種方法是使用高壓火花進(jìn)行測(cè)試,也叫做“小孔探測(cè)技術(shù)”。專門(mén)用于查找導(dǎo)電基層材料上絕緣涂層中的缺陷位置。當(dāng)與超聲檢測(cè)技術(shù)結(jié)合進(jìn)行測(cè)厚和檢查分層時(shí),則可用于檢測(cè)玻璃鋼儲(chǔ)罐內(nèi)部熱塑性塑料襯里層焊接接頭的質(zhì)量。其工作原理是:在探頭上施以高電壓,并與導(dǎo)電基體的接地回路連接(對(duì)于帶襯里的玻璃鋼儲(chǔ)罐,導(dǎo)電基體是在接頭設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)置的),當(dāng)探頭掃描時(shí)有火花發(fā)生,同時(shí)有音響報(bào)警,則說(shuō)明該掃描處存在缺陷。

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