第三章_超声波检测技术
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第三章一、是非题3.1 超声波探伤中,发射超声波是利用正压电效应,接收超声波是利用逆压电效应。
( ) 3.2 增益 100dB 就是信号强度放大 100 倍。
( )3.3 与锆钛酸铅相比,石英作为压电材料有性能稳定、机电耦合系数高、压电转换能量损失小等优点。
( )3.4 与普通探头相比,聚焦探头的分辨力较高。
( )3.5 使用聚焦透镜能提高灵敏度和分辨力,但减小了探测范围。
( )3.6 点聚焦探头比线聚焦探头灵敏度高。
( )3.7 双晶探头只能用于纵波检测。
( )3.8 B 型显示能够展现工件内缺陷的埋藏深度。
( )3.9 C 型显示能展现工件中缺陷的长度和宽度,但不能展现深度。
( )3.10 通用 AVG 曲线采用的距离是以近场长度为单位的归一化距离,适用于不同规格的探头。
3.11 在通用 AVG 曲线上,可直接查得缺陷的实际声程和当量尺寸。
( )3.12 A 型显示探伤仪,利用 D.G.S 曲线板可直观显示缺陷的当量大小和缺陷深度。
3.13 衰减器是用来调节探伤灵敏度的,衰减器读数越大,灵敏度越高。
()3.14 多通道探伤仪是由多个或多对探头同时工作的探伤仪。
( )3.15 探伤仪中的发射电路亦称为触发电路。
( )3.16 探伤仪中的发射电路亦可产生几百伏到上千伏的电脉冲去激励探头晶片振动。
( ) 3.17 探伤仪的扫描电路即为控制探头在工件探伤面上扫查的电路。
( )3.18 探伤仪发射电路中的阻尼电阻的阻值愈大,发射强度愈弱。
( )3.19 调节探伤仪“深度细调”旋钮时,可连续改变扫描线扫描速度。
( )3.20 调节探伤仪“抑制”旋钮时,抑制越大,仪器动态范围越大。
( )3.21 调节探伤仪“延迟”旋钮时,扫描线上回波信号间的距离也将随之改变。
( )3.22 不同压电晶体材料中声速不一样,因此不同压电材料的频率常数也不相同。
( )3.23 不同压电材料的频率常数不一样,因此用不同压电材料制作的探头其标称频率不可能相同。
第三章 超声波探伤的通用方法和基础技术第一节 超声波探伤方法分类及特点超声波探伤的实质是:首先将工件被检部位处于一个超声场中,工件若无不连续分布(如无缺陷等),则超声场在连续介质中的分布是正常的。
若工件中存在不连续分布(如有缺陷等),则超声波在异质界面上产生反射、折射和透射,使超声场的正常分布受到干扰。
使用一定的方法测出这种异常分布相对于正常分布的变化,并找出它们之间变化规律,这就是超声波探伤的任务。
超声波探伤有许多方法,如将它们逐一分类,一般可用以下几种:下面仅以实际探伤中较为常用的方法和特点作一简介。
一、脉冲反射法和穿透法超声波在传播过程中遇到缺陷会产生反射、透射及缺陷后侧声影,按以上这些引起声场异常变化的不同原理,可将检测方法分为脉冲反射和穿透法(又称阴影法),前者以检测缺陷的反射声压(或声能)大小来确定缺陷量值,后者以测定缺陷对超声波的正常传播的遮挡所造成的声影大小来确定缺陷的量值。
图3–1和图3–2所示为这两者的工作原理图。
目前,超声波探伤中常用脉冲反射法,与穿透法相比,脉冲反射法有如下特点: 1. 灵敏度高对于穿透法,只有当超声声压变化大于20%以上时才有可能检测,它相当于声压只降低超声波探伤直接接触法 液浸法 按缺陷显示方式分按超声波传播方式分 按探伤工作原理分按探伤波型分按超声波耦合方式分按探头数量分穿透法脉冲反射法连续波法 脉冲波法A 型显示法B 型显示法单探头法双探头法纵波法横波法 表面波法2dB。
由于探头晶片尺寸有一定大小及缺陷本身的声衍射现象,要获得大于20%声压变化量,缺陷对声传播遮挡面积已相当大了。
对于脉冲反射法,缺陷反射波声压仅是入射声压的1%时,探伤仪就已经能够检出,此时,与缺陷反射声压相对应的反射面积是很小的。
2. 缺陷定位精度高脉冲反射法可利用缺陷反射波的传播时间,通过扫描速度(即时间轴比例)调节,对缺陷进行正确定位。
而穿透法只能以观察接收波形高低来确定缺陷面积,而波形所处位置不能表示缺陷声程,即处于不同部位的相同面积的缺陷,其接收波形高度相等,位置不变,见图3–3所示。
第三章超声波探伤的通用方法和基础技术第二节超声波探伤的基本方法一、超声波探伤的缺陷定位原理脉冲反射法超声波探伤中对缺陷位置的确定,通常以探头所在的探测面作为测量基准。
由于示波管水平刻度线经时间轴比例适当调整后,它就能指示相应的距离,所以时间轴比例的调整(即探测范围调整)是缺陷定位中的重要环节。
1. 直探头纵波探伤直探头纵波探伤时,探测范围的调整可借助标准试块或对比试块进行,也可直接利用工件大平底面。
调节时应同时校正零位,使声程原点与水平刻度零位相互一致,按照需要调整的探测范围选择适当厚度的试块,以便得到两个以上的底面回波。
这是因为发射脉冲前沿位置与声程原点不一定一致,用一次底面反射(一个基准回波)不能正确调整探测范围和校正零位的缘故。
例如,调整钢中200mm的探测范围时,可用IIW试块厚度100mm作探测基准,调节深度粗调与细调,以及水平旋钮,使测距为100mm的一次底波B1和二次底波B2分别位于水平刻度的5格和10格处(见图3–16所示),此时,时间轴水平刻度每格代表钢中声程20mm。
图3–16 直探头纵波探伤时探测范围调整2. 斜探头横波探伤斜探头横波探伤的定位方法不像直探头纵波探伤那样只用单一的声程定位,而有声程定位、水平定位和深度定位之分。
同时,为使定位计算方便,通常将斜探头入射点作为声程原点,并经零位校正后,声程原点与时间轴零位相一致。
这样,有机玻璃中一段纵波声程移在零位左边,零位右边的时间轴刻度直接表示了工件中反射体的声程、水平距或深度距离,读数方便。
图3–17为用斜探头横波进行焊缝探伤的示例。
图3–17 焊缝中缺陷的定位方法由图可知,所谓声程定位,即示波屏上显示的缺陷波前沿所对应的时间轴刻度,表示了缺陷距入射点的斜声程W ;水平定位则表示缺陷距入射点的水平距离x ;深度定位则表示缺陷距探测面的深度y 。
虽然它们确定缺陷位置的方法有所区别,但实际上经过简单的三角关系计算,可以很方便地进行相互换算。
绪论1.过程装备从制造角度分为:2.压力容器按压力等级分为:3.压力容器按作用分为:4.压力容器按安全技术监督和管理分:5.压力容器的发展趋势:第一篇过程装备的检测第一章过程装备的定期检测1.过程装备的检测分类:2.定期检测分为:3.过程装备的常规检测方法:4.容器的剩余寿命(年)5.无损检测第二章射线检测机缺陷等级评定1.射线类型:2.射线检测的原理:3.射线的性质:4.射线检测的准备:第三章超声波检测及缺陷等级评定1.超声波检测的原理:2.超声波(>20000Hz的机械波)的性质:3..①直探头?②斜探头??③K值?④涂抹耦合剂的目的是?4.超声波检测准备:5.缺陷的定性评估:第四章表面检测及缺陷等级评定一、磁粉检测:1..磁粉检测的原理:2.磁粉探伤的基本条件:3.磁化方法及应用:①周向磁化(横向磁化):②轴向磁化(纵向磁化):③复合磁化(旋转磁化),4.磁粉的特点:5.磁粉检测的特点:6.磁粉分类:7.磁粉性状:二、渗透检测:1.渗透检测的原理:2.渗透检测的步骤:3.渗透检测分类:第二篇过程装备制造工艺第五章钢制压力容器的焊接1.焊接接头的分类:2.焊接接头的基本形式:3.焊接接头位置的选择原则:4.坡口形式有:5.焊接线能量:6. 焊缝形状系数:7. 偏析与什么有关?8.焊接接头的基本符号9.常用的焊接方法有:10.手工电弧焊焊条牌号的含义:11.埋弧自动焊焊条焊剂牌号的含义:13.低碳钢、中碳钢、合金钢16MnR、奥氏体不锈钢焊接时应注意的几点?14.奥氏体不锈钢焊接的晶间腐蚀:15.焊接工艺性的评定方法:16.熔合比是指:母材金属在焊缝金属中所占的百分比。
17.异种金属焊接顺序:18.复合钢板的焊接顺序:19.焊后热处理的目的:20.焊后热处理规范:21.常用的焊后热处理方法:22、降低焊接残余应力和残余变形的措施:第六章受压壳体制造的准备1.钢材预处理:2.净化处理:3.净化处理的作用:4.净化处理的方法:5.划线:6.零件的展开尺寸确定方法:7. 号料(放样):第七章成形加工1.受压壳体的成形加工包括:2.热卷与冷卷:3.常见的封头形式:4.封头的成形方法:5.封头制造的质量要求:6.管子的弯曲;7.弯管方法:8.换热管的拼接要求和u形管的弯制:9.管子弯曲的应力分析和容易产生的缺陷:10.管子与管板连接方式,特点及应用:11.冲压产生折皱的原因:12.由于钢板尺寸的限制,展开零件必须拼焊时,拼接焊缝应满足以下条件:13.下料:14.钢板弯卷的变形率:15.冲压力的计算公式:16.冲压模具设计:17.机械切割18.氧气切割原理切割原理、条件19.等离子切割第八章典型压力容器1.管壳式换热器的型号和表示方法:2.管子与管板连接方法:第三篇过程机器制造的质量要求第九章机械加工工艺规程1. 生产过程是?2.工艺过程是?3.生产纲领是?4.生产类型是?5.装夹?6. 装夹的方法?7.六点定位原理?过定位、欠定位、封闭环、增环、减环、完全定位、不完全定位?常见的定位方式及定位元件:(1)工件与平面单位:(2)工件以外圆定位:(3)工件以圆孔定位:①定位销:②圆锥销;③定位心轴:a圆锥心轴,b圆柱心轴;(4)工件以组合表面定位(5)V形块定位的优点:7 . 造成定位误差的原因有;8.工艺规程的设计原则:9. 工艺规程制定步骤:10.机械加工工艺规程的作用:工序:工位:安装:工位:工步:走刀:11.机械加工工艺规程:定义内容:要求:12.机械加工工序:13.热处理工序(用来改善材料的性能及消除内应力的):14.拟定工艺路线的两个原则:15.加工阶段的划分:16.零件的技术要求包括:17.机械制造中的常用毛坯有:18.选择毛坯应考虑的因素:19.基准:选择粗基准的原则:选择精基准的原则:20.划分加工阶段目的:粗加工阶段:半精加工阶段:精加工阶段:21.划分加工阶段原因:22.加工余量和工序尺寸的计算:23.机床的选择原则:24.工艺装备:25.加工余量:26.尺寸链:27.尺寸链特征:28.工艺尺寸链的计算:1)【封闭环的基本尺寸】=【所有增环基本尺寸之和】-【所有减环基本尺寸之和】2)【封闭环的上偏差】=【所有增环的上偏差之和】-【所有减环的下偏差之和】3)【封闭环的下偏差】=【所有增环的下偏差之和】-【所有减环的上偏差之和】4)画尺寸链:5)提高封闭环精度的方法:6)公差分配原则:30.生产率:31.提高生产率的工艺措施:第十章机械加工精度1.机械加工精度:2.原始误差(工艺系统的误差)分类:加工误差:3.减小残余应力及其所引起变形的措施:零件的加工质量、加工精度的获得、尺寸精度获得、位置精度的获得?4.表面粗糙度对零件使用性能的影响:5.动误差、静误差6.主轴回转误差7.影响主轴回转精度的因数8.导轨导向误差影响导轨导向误差的因素、提高导轨导向精度的措施?9.传动链误差10.刀具误差包括?11.,工艺系统动刚度:12.影响工艺系统刚度因素:13.工艺系统的刚度对加工精度影响:14.减小工艺系统受力变形的措施15.工件残余应力的产生原因:16 .减小残余应力的方法:17 .工艺系统的热源:18.减少热变形对加工精度的影响:19.保证和提高加工精度的工艺措施:20.误差综合分析方法:21.细长轴加工工艺特点:第十一章机械加工表面质量1.零件的加工表面质量包括:2.机械加工表面质量对零件使用性能的影响:3.影响表面粗糙度的因素:4.磨削加工表面冷却硬化的因素:5.影响切削层表面残余应力的因素:第十二章装配工艺1.装配:2.装配精度:3.装配尺寸链:4.装配尺寸链的计算:5.装配工艺性的要求:6.常用装配方法:。
第三章仪器、探头和试块第一节超声波探伤仪一、超声波探伤仪概述1.作用产生电振荡→激励→放大电信号→显示2.仪器的分类(1)按超声波的连续性分类脉冲波:周期性、不连续、频率不变、根据波幅和传播时间最广泛连续波:连续且频率不变、根据透过超声波强度灵敏度低且不能确定缺陷位臵调频波:连续且频率周期性变化、根据发射波与反射波的差频变化检测面平行的缺陷(2)按缺陷显示方式分类A型显示探伤仪:时间、波幅位臵和大小B型:扫查轨迹、时间 B超平面分布和深度C型:(3)按通道分单通道多通道二、A型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作原理1.仪器电路方框图相当于示波器:包括同步电路、扫描电路、发射电路、接收电路、显示电路和电源电路方框图2.仪器主要组成部分的作用(1)同步电路:触发电路总指挥(2)扫描电路:水平扫描时基线时间(深度粗调、微调、扫描延迟)(3)发射电路 P73 可控硅的开关特性 RC振荡(4)接收电路衰减器、射频放大器、检波器、视频放大器,影响垂直线性、动态范围、探伤灵敏度、分辨力等重要技术指标Kv=20lgU出/U入(5)显示电路:示波管及外围电路组成(6)电源3.仪器的工作过程:根据工作原理图三、仪器主要开关旋钮的作用及其调整 P75重复频率旋钮:改变发射电路每秒钟发射脉冲的次数,与屏幕亮暗有关四、仪器的维护1.阅读说明书,按要求操作2.搬运仪器防止强烈振动3.避免在强磁场、灰尘多、电源波动大、有强烈振动及温度过高或过低的场合4.防雨、雪、水、机油进入仪器内部(新款仪器坏过、下雨)5.电源(充放电)、电源线不要弯折,插头要抓壳体6.旋钮不宜过猛7.使用后清洁8.潮湿季节,定期通电9.出现故障,关闭电源,请人维修第二节超声波测厚仪原理δ=1/2ct(脉冲式)使用:调整、测厚(特殊要求)第三节超声波探头一、压电效应某些晶体材料在交变拉压应力作用下,产生交变电场的效应称为正压电效应。
反之,在交变电场的作用下,藏身伸缩变形的效应称为逆压电效应。
管线泄漏事故的预测与应对技术第一章管线泄漏事故的概述管线泄漏事故是指在输送液体、气体等物质的管道中,由于管道材料、接头、阀门等部分的原因发生泄漏导致物质流失或者事故爆炸等严重后果。
随着石油、天然气、化工等行业的发展,管道运输成为一种重要的物流方式,而管线泄漏事故也越来越引起关注。
第二章管线泄漏事故的原因分析管线泄漏事故的原因有很多,主要包括以下几个方面:1.材料老化管道材料在使用一定时间后,由于腐蚀、疲劳等原因会出现老化现象,这会导致管道强度减弱、接头松动等问题,进而导致泄漏事故发生。
2.设计不合理管道在设计阶段,如果没有充分考虑材料的选择、操作条件、建设环境等因素,容易导致管道承压不平衡、易爆炸等问题,增加泄漏事故的概率。
3.维护不当管道的安全维护和检修至关重要,如果没有定期的维护和检修,管道可能会因为一些小问题而出现泄漏,而这些小问题往往因为维护不当而演化成为大问题。
4.人为破坏有些人为恶意破坏或者非法采油、非法挖掘等行为也会导致管道泄漏事故的发生。
第三章管线泄漏事故的预判技术为了避免管道泄漏事故的发生,管道运输企业需要采用一系列科技手段,彻底查找管道故障,从根源上消除隐患。
以下几种管线泄漏事故的预判技术较为常见:1.红外测温技术红外线测温是一种新型的不接触式测温技术,利用红外传感器探测放射热量,可以探测管道漏洞出现的异常温度变化,从而极大地提高了管道泄漏事故的预测能力。
2.超声波检测技术超声波检测技术是常用的管道检测技术,它可以探测管道壁厚的变化、管道内的液位高度、管道内部的流速等情况,从而及时预测管线泄漏事故。
3.电流检测技术管道泄漏导致管道内的压强变化,由此引起电流变化,电流检测技术利用电流的变化探测管道内的泄漏点,从而及时预测管线泄漏事故。
第四章管线泄漏事故的应对技术为了应对管线泄漏事故,除了使用预测技术发现隐患,还需要采用应对技术来快速制止泄漏,减少损失。
以下几种管线泄漏事故应对技术较为常用:1.封堵技术封堵技术是将封堵工具放置于泄漏点处,对泄漏点进行有效封堵,从而快速止泄。
第三章超声相控阵技术3.1 相控阵的概念.1相控阵超声成像超声检测时,如需要对物体内某一区域进行成像,必须进行声束扫描。
相控阵成像是通过控制阵列换能器中各个阵元激励〔或接收〕脉冲的时间延迟,改变由各阵元发射〔或接收〕声波到达〔或来自〕物体内某点时的相位关系,实现聚焦点和声束方位的变化,从而完成相控阵波束合成,形成成像扫描线的技术,如图3-1所示。
图3-1 相控阵超声聚焦和偏转3.2 相控阵工作原理相控阵超声成像系统中的数字控制技术主要是指波束的时空控制,采用先进的电脑技术,对发射/接收状态的相控波束进行精确的相位控制,以获得最正确的波束特性。
这些关键数字技术有相控延时、动态聚焦、动态孔径、动态变迹、编码发射、声束形成等。
.1相位延时相控阵超声成像系统使用阵列换能器,并通过调整各阵元发射/接收信号的相位延迟〔phase delay〕,可以控制合成波阵面的曲率、指向、孔径等,到达波束聚焦、偏转、波束形成等多种相控效果,形成清晰的成像。
可以说,相位延时〔又称相控延时〕是相控阵技术的核心,是多种相控效果的基础。
相位延时的精度和分辨率对波束特性的影响很大。
就波束的旁瓣声压而言,文献研究说明,延时量化误差产生离散的误差旁瓣,从而降低图像的动态范围。
其均方根〔RMS〕延时量化误差与旁瓣幅值之比为〔式3-1〕式中,;N-----阵元数目;μ----中心频率所对应一个周期与最小量化延时之比。
图3-2示出了延时量化误差引起的旁瓣随N、μ变化的关系曲线。
早期的超声成像设备如医用B超中,由LC网络组成多抽头延迟线直接对模拟信号进行延迟,用电子开关来分段切换以获得不同的延迟量。
这种延迟方式有两大缺点:①延迟量不能精细可调,只能实现分段聚焦,当聚焦点很多时需要庞大的LC网络和电子开关矩阵;②由于是模拟延迟方式,电气参数难以未定,延时量会发生温漂、时漂、波形容易被噪声干扰。
〔a〕μ=8时,旁瓣随N变化曲线〔b〕μ=16时,旁瓣随μ变化曲线图3-2旁瓣与N、μ关系图近来采用数字延时来代替原来的模拟延时。
超声波在临床诊断中的应用第一章:引言超声波技术是一种非常先进的成像技术,具有不侵入、高分辨率、无辐射等优点,被广泛应用于医学影像检查领域。
超声波在临床诊断中的应用越来越广泛,已经成为了医院常规的检查手段之一。
本文将对超声波在临床诊断中的应用进行介绍。
第二章:超声波技术超声波是一种高频的声波,频率通常在1MHz至20MHz之间。
超声波技术的原理是:超声波在不同介质之间传播时,会发生反射、折射和透射等现象,这些现象可以被探头接收到,然后转化为电信号。
通过这些电信号,计算机可以产生具有高分辨率的图像。
超声波技术主要分为A模式、B模式、M模式、Doppler超声等。
其中,最常用的是B模式超声,它能够清晰地显示器官结构和病灶位置。
Doppler超声主要用于测量血流速度和心脏功能等。
第三章:超声波在临床诊断中的应用3.1 超声波在妇科诊断中的应用超声波在妇科诊断中的应用非常广泛,能够检测到妇科疾病的很多细节。
常见的疾病有:宫颈癌、子宫内膜癌、卵巢囊肿、宫颈息肉等。
通过超声波技术,医生可以清晰地看到病灶位置、大小及其与周围组织的关系。
对于早期妇科疾病的诊断,超声波技术是非常重要的手段。
3.2 超声波在心脏病诊断中的应用心脏疾病是一类常见的疾病,而超声波在这方面的应用也非常广泛。
通过心脏超声检查,医生可以对心脏的大小、形态、功能进行评估。
同时,超声波可以检测心脏瓣膜的运动情况、血流速度和流量等信息,帮助医生诊断心脏瓣膜病变、心功能不全等疾病。
3.3 超声波在肝胆病诊断中的应用肝胆疾病是常见的疾病之一,而超声波在这方面的应用非常广泛。
通过肝脏超声检查,医生可以评估肝脏的大小、形态、结构、回声等信息,帮助医生诊断肝内囊肿、肝癌等疾病。
同时,超声波可以检测胆囊和胆管的大小、形态、结构和回声等信息,帮助医生诊断胆囊结石、胆管炎等疾病。
3.4 超声波在神经科学诊断中的应用神经科学疾病是一类常见的疾病,而超声波在这方面的应用也很广泛。