检测与转换无损探伤

1、2022-3-311第第1010章章 无损探伤无损探伤 1、无损探伤的基本概念、无损探伤的基本概念 人们在使用各种材料人们在使用各种材料（尤其是金属材料）的长（尤其是金属材料）的长期实践中，观察到大量的期实践中，观察到大量的断裂现象，它曾给人类带断裂现象，它曾给人类带来许多灾难事故，涉及舰来许多灾难事故，涉及舰船、飞机、轴类、压力容船、飞机、轴类、压力容器、宇航器、核设备等。器、宇航器、核设备等。 路轨断裂事故路轨断裂事故2022-3-312 对缺陷的检测手段有破坏性试验和无损对缺陷的检测手段有破坏性试验和无损探伤。由于无损探伤以不损坏被检验对象为探伤。由于无损探伤以不损坏被检验对象为前提，所

2、以得到广泛应用。前提，所以得到广泛应用。 无损检测的无损检测的常用常用方法有磁粉检测法、电方法有磁粉检测法、电涡流法、荧光染色渗透法、放射线（涡流法、荧光染色渗透法、放射线（x x光、中光、中子）照相检测法、超声波探伤法等。子）照相检测法、超声波探伤法等。 2022-3-313磁粉检测法磁粉检测法磁悬液磁悬液磁粉检测仪磁粉检测仪 将将磁悬液磁悬液喷洒在工件表面，将磁粉检喷洒在工件表面，将磁粉检测头夹持在被测工件上，通以数百安培的测头夹持在被测工件上，通以数百安培的电流，工件中将产生磁场，工件表面的裂电流，工件中将产生磁场，工件表面的裂纹可因磁粉的不均匀分布而显示出来。纹可因磁粉的不均匀分布而显

3、示出来。2022-3-314 磁粉检测，是通过对已磁化的工件表面磁粉检测，是通过对已磁化的工件表面施加磁粉，磁粉被磁漏部位漏磁吸附并在该施加磁粉，磁粉被磁漏部位漏磁吸附并在该点形成磁痕显示的一种检测方法。点形成磁痕显示的一种检测方法。 该方法可用来检测焊接件、铸件和锻件该方法可用来检测焊接件、铸件和锻件的表面和近表面缺陷，但磁粉检测只能用于的表面和近表面缺陷，但磁粉检测只能用于检测可被磁化的材料，如铁磁性材料。检测可被磁化的材料，如铁磁性材料。2022-3-315X X光探伤光探伤 将将x x光发生器对准被测位置，将感光片光发生器对准被测位置，将感光片贴在物体背面，人离开后通上高压电，再将贴在

4、物体背面，人离开后通上高压电，再将感光片冲洗出影像，即可观察到缺陷。感光片冲洗出影像，即可观察到缺陷。2022-3-316计算机断层成像技术计算机断层成像技术( (CT) )探伤探伤（参考（参考中国工程物理研究院应用电子学研究所资料）中国工程物理研究院应用电子学研究所资料） 计算机断层成像计算机断层成像技术技术 (CT) 是一种重要是一种重要的的 无无 损损 检检 测测 技技 术术 (NDT) ，是物理学与计，是物理学与计算机科学的发展产物。算机科学的发展产物。它是基于射线与物质的它是基于射线与物质的相互作用原理，通过投相互作用原理，通过投影重建方法获取被检测影重建方法获取被检测物体的数字图像

5、，全面物体的数字图像，全面解决了传统解决了传统 x射线摄影射线摄影装置的影像重叠、密度装置的影像重叠、密度分辨率低等缺点。分辨率低等缺点。2022-3-317n计算断层摄影（Computed Tomography），简称Ct ，是电子计算机和X线相结合，应用到医学领域的重大突破，它使传统的X线诊断技术进入了计算机处理、电视图像显示的新时代。因此CT发明者Hounsfield荣获了诺贝尔医学奖。n1971年第一台CT制成，仅应用于颅脑检查，效果良好。1974年制成全身CT，检查扩大到胸、腹、脊柱及四肢。CT显示横断图像，避免重叠；密度分辨率高，图像清晰；方法简便、迅速、无创伤、无痛苦、无危险。所

6、以得到广泛应用，促进了医学影像学的发展。2022-3-318nCT机的基本结构机的基本结构n包括扫描部分、计算机系统，图像显示与记录包括扫描部分、计算机系统，图像显示与记录系统和中央控制台。系统和中央控制台。nCT 机的工作原理机的工作原理nCT机扫描部分主要由机扫描部分主要由X线管和不同数目的控测线管和不同数目的控测器组成，用来收集信息。器组成，用来收集信息。X线束对所选择的层面进行线束对所选择的层面进行扫描，其强度因和不同密度的组织相互作用而产生扫描，其强度因和不同密度的组织相互作用而产生相应的吸收和衰减。探测器将收集到相应的吸收和衰减。探测器将收集到X线信号转变为线信号转变为电信号，经模

7、数转换器转换成数字，输入计算机电信号，经模数转换器转换成数字，输入计算机储存和处理，从而得到该层面各单位容积的储存和处理，从而得到该层面各单位容积的CT值值（CT number），并排列成数字矩阵（），并排列成数字矩阵（Digital matrix）。这些数字可储存于硬磁盘、软磁盘和磁）。这些数字可储存于硬磁盘、软磁盘和磁带（带（MT）中，也可用打印机印用。数字矩阵经数）中，也可用打印机印用。数字矩阵经数模（模（D/A）转换器在监视器上转为图像，即为该层的）转换器在监视器上转为图像，即为该层的横断图像。图像可用多幅照相机摄于胶片上，供读横断图像。图像可用多幅照相机摄于胶片上，供读片、存档和会诊

8、用。片、存档和会诊用。2022-3-319超声波探伤超声波探伤 超声波探伤是超声波探伤是目前应用十分广泛目前应用十分广泛的无损探伤手段。的无损探伤手段。它既可检测材料表它既可检测材料表面的缺陷，又可检面的缺陷，又可检测内部几米深的缺测内部几米深的缺陷，这是陷，这是x光探伤光探伤所达不到的所达不到的深度。深度。 A型型超声探伤超声探伤反射波形反射波形裂纹裂纹2022-3-3110超 声 波 发 生 器接 收 放 大 器接 收 波缺 损探 头TFBF起始波起始波 缺陷缺陷反射波反射波 底波底波工件工件缺陷缺陷2022-3-3111超声探伤超声探伤的计算的计算 设：显示器的设：显示器的x x轴轴为为

9、1010 s/ div (s/ div (格格) )，现测得现测得B B波与波与T T波的距波的距离为离为6 6格，格，F F波与波与T T波波的距离为的距离为2 2格。格。 求：求：1 1）t t 及及t tF F ； 2 2）钢板的厚）钢板的厚度度 及缺陷与表面的及缺陷与表面的距离距离x xF F 。 2022-3-3112钢轨探伤车钢轨探伤车滑板式探头滑板式探头 2022-3-3113高速钢轨高速钢轨探伤车探伤车铁路钢轨探测用的滚轴式探头铁路钢轨探测用的滚轴式探头（也称做轮式探头）（也称做轮式探头）2022-3-3114铁路钢轨探头铁路钢轨探头铁路钢轨对接焊铁路钢轨对接焊缝探测用探头缝探测用探头缺陷缺陷铁路钢轨探伤铁路钢轨探伤用滑板式探头用滑板式探头焊缝焊缝2022-3-3115 管道环焊缝管道环焊缝超声波检测装置超声波检测装置 管道环焊缝超声管道环焊缝超声波检测装置原理