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无损检测技术论文优选九篇

时间:2023-03-23 15:21:01

无损检测技术论文

无损检测技术论文第1篇

关键词:激光无损检测超声无损检测射线无损检测

在现代生产中针对不同对象选择何种无损检测方法已成为人们关注的问题,为解决好这个问题,就必须对无损检测方法及其特征有较全面的了解。所谓无损检测,是在不损伤材料和成品的条件下研究其内部和表面有无缺陷的手段。也就是说,它利用材料内部结构的异常或缺陷的存在所引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化,评价结构异常和缺陷存在及其危害程度。下面简要介绍三种常用方法的应用和发展。

一、激光技术在无损检测领域的应用与发展

激光技术在无损检测领域的应用始于七十年代初期,由于激光本身所具有的独特性能,使其在无损检测领域的应用不断扩大,并逐渐形成了激光全息、激光超声等无损检测新技术,这些技术由于其在现代无损检测方面具有独特能力而无可争议地成为无损检测领域的新成员。

1.激光全息无损检测技术

激光全息术是激光技术在无损检测领域应用最早、用得最多的方法。激光全息无损检测约占激光全息术总应用的25%。其检测的基本原理是通过对被测物体加外加载荷,利用有缺陷部位的形变量与其它部位不同的特点,通过加载前后所形成的全息图像的叠加来反映材料、结构内部是否存在缺陷。

激光全息无损检测技术的发展方向主要有以下几方面。

(1)将全息图记录在非线性记录材料上,以实现干涉图像的实时显现。

(2)利用计算机图像处理技术获取干涉条纹的实时定量数据。

(3)采用新的干涉技术,如相移干涉技术。在原来的基础上进一步提高全息技术的分辨率和准确性。

2.激光超声无损检测技术

激光超声技术是七十年代中期发展起来的无损检测新技术。它利用Q开关脉冲激光器发出的激光束照射被测物体,激发出超声波,采用干涉仪显示该超声波的干涉条纹。与其他超声无损检测方法相比,激光超声检测的主要优越性如下。

(1)能实现一定距离之外的非接触检测,不存在耦合与匹配问题。

(2)利用超短激光脉冲可以得到超短声脉冲和高时间分辨率,可以在宽带范围内提取信息,实现宽带检测。

(3)易于聚焦,实现快速扫描和成像。

3.激光无损检测的发展

激光超声检测成本高,安全性较差,目前仍处于发展阶段。但在无损检测领域,激光超声检测在以下几方面的应用前景引起了人们的关注:(1)可用于高温条件下的检测.如热钢材的在线检测;(2)适用于某些不宜接近的样品,如放射性样品的检测;(3)激光束可入射到任何部位,可用于检测形状奇异的样品;(4)可用于超薄超细的样品及表面或亚表面层的检测。国外近几年已有将激光超声检测用机复合材料的检测、热态钢的在线检测的报道,在化学气相沉积、物理气相沉积、等离子体溅射等高温镀膜工艺过程中膜层厚度的实时检测方面也进行了研究。

二、超声检测技术在无损检测中的应用与发展

超声无损检测技术(UT)是五大常规检测技术之一,与其它常规无损检测技术相比,它具有被测对象范围广。检测深度大;缺陷定位准确,检测灵敏度高;成本低,使用方便;速度快,对人体无害以及便于现场使用等特点。

1.超声检测技术的应用

(1)目前大量应用于金属材料和构件质量在线监控和产品的在投检查。如钢板、管道、焊鞋、堆焊层、复合层、压力容器及高压管道、路轨和机车车辆零部件、棱元件及集成电路引线的检测等。

(2)各种新材料的检测。如有机基复合材料、金属基复合材料、结构陶瓷材料、陶瓷基复合材料等,超声检测技术已成为复合材料的支柱。

(3)非金属的检测。如混凝土、岩石、桩基和路面等质量检验,包括对其内部缺陷、内应力、强度的检测应用也逐渐增多。

(4)大型结构、压力容器和复杂设备的检测。由于超声成像直观易懂,检测精度较高。因此,近几年我国集超声成像技术及超声信号处理技术等多学科前沿成果于一体的超声机器人检测系统已研制成功,为复杂形状构件的自动扫描超声成像检测提供了有效手段。

(5)核电工业的超声检测。

(6)其它方面的超声检测。如医学诊断广泛应用超声检测技术;目前人们正试图将超声检测技术用于开辟其它新领域和行业,如人们正努力将超声检测技术用于血压控制系统进行系统作非接触检测、辨识。性能分析和故障诊断等。

2.超声检测技术的发展

在现代无损检测技术中,超声成像技术是一种令人瞩目的新技术。超声图像可以提供直观和大量的信息,直接反映物体的声学和力学性质,有着非常广阔的发展前景。现代超声成像技术都是计算机技术、信号采集技术和图象处理技术相结合的产物。数据采集技术、图象重建技术、自动化和智能化技术以及超声成像系统的性能价格比等发展直接影响超声检测图像化的进程。现代超声成像技术大多有自动化和智能化的特点,因而有许多优点,如检测的一致性好,可靠性、复现性高,存储的检测结果可随时调用,并可以对历次检测的结果自动比较,以对缺陷做动态检测等。

目前已经使用和正在开发的成像技术包括:超声B扫描成像,超声C扫描成像、超声D扫描成像,SAFT(合成孔径聚焦)成像,P扫描成像,超声全息成像,超声CT成像等技术。

三、射线技术在无损检测领域内的应用与发展

1.射线检测技术的应用

射线检测技术是利用射线(X射线、射线、中子射线等)穿过材料或工件时的强度衰减,检测其内部结构不连续性的技术。穿过材料或工件的射线由于强度不同在X射线胶片上的感光程度也不同,由此生成内部不连续的图像。

(1)早期使用在石油工业.分析钻井岩芯。

(2)在航空工业用于检验与评价复合材料和复合结构。评价某些复合件的制测技术的重要基础之一是数字图象处理技术,即使常规胶片射线照相技术,也在采用数字图象处理技术。

(3)今后重点应用的技术。1994年HaroldBerger在美国《材料评价》发表的“射线无损检测的趋势”中提出,在20世纪的最后10年和21世纪的初期,下列技术将得到广泛应用:①数字X射线实时检测系统在制造、在役检验和过程控制方面。②具有数据交换、使用NDT工作站的计算机化的射线检测系统。③小型、低成本的CT系统。④微焦点放大成像的x射线成像检验系统。⑤小型高灵敏度的X射线摄像机。⑥大面积的光电导X射线摄像机。

四、无损检测的发展趋势

1.超声相控阵技术

超声检测是应用最广泛的无损检测技术,具有许多优点,但需要耦合剂和换能器接近被检材料,因此,超声换能、电磁超声、超声相控阵技术得到快速发展。其中,超声相控阵技术是近年来超声检测中的一个新的技术热点。

超声相控阵技术使用不同形状的多阵元换能器来产生和接收超声波波束,通过控制换能器阵列中各阵元发射(或接收)脉冲的时间延迟,改变声波到达(或来自)物体内某点时的相位关系,实现聚焦点和声束方向的变化,然后采用机械扫描和电子扫描相结合的方法来实现图像成像。与传统超声检测相比,由于声束角度可控和可动态聚焦,超声相控阵技术具有可检测复杂结构件和盲区位置缺陷和较高的检测频率等特点,可实现高速、全方位和多角度检测。对于一些规则的被检测对象,如管形焊缝、板材和管材等,超声相控阵技术可提高检测效率、简化设计、降低技术成本。特别是在焊缝检测中,采用合理的相控阵检测技术,只需将换能器沿焊缝方向扫描即可实现对焊缝的覆盖扫查检测。

2.微波无损检测

微波无损检测技术将在330~3300MHz中某段频率的电磁波照射到被测物体上,通过分折反射波和透射波的振幅和相位变化以及波的模式变化,了解被测样品中的裂纹、裂缝、气孔等缺陷,确定分层媒质的脱粘、夹杂等的位置和尺寸,检测复合材料内部密度的不均匀程度。

无损检测技术论文第2篇

关键字:桥梁无损检测;检测技术;发展状况

社会的进步与科技的发展推动了桥梁建造技术的发展,桥梁的建设规模也因此越来越大,建设成本也越来越高,随之而来的是桥梁的安全性能问题。为了使桥梁能在运营过程中不出现安全事故,需要对桥梁的整体结构和局部构件进行检测。近年来,检测技术得到很大发展,传统的破损检测和人工检测虽有其局限性,但也得到了很大发展,同时无损检测因其优势逐渐兴起。

桥梁无损检测是指在不破坏桥梁结构和性能的基础上,通过对桥梁使用过程中的某些物理参数进行测定,以此来判定桥梁结构与构件性能的一种检测方法。它是由多种学科综合应用而形成的高科技检测技术,其理论基础是运用物理学和材料学,其检测手段与设备依赖于计算机科学技术和现代电子技术。对桥梁进行无损检测,可以确定桥梁的受损情况,并估定桥梁的耐久性和稳定性以及承载能力,为桥梁的维修与管理决策提供依据。

一、桥梁无损检测技术的现状

由于在工程实践中运用较多,传统的无损检测技术获得了较快发展。目前存在传统无损检测技术有红外检测、Y射线和x射线检测和超声波检测等十多种之多,其中的大部分只具有局部检测功能。传统的无损检测技术在工程实践中还存在一定的局限性:超声波检测在钢结构检测中有一定优势,但对混凝土材料的检测精度不高,且设备较贵;Y射线和x射线检测对环境要求较高,只能检测一定厚度的混凝土,因其具有放射性,对环境和人体的危害较大;红外检测可进行远距离检测,但对交通运行有影响且成本较高。另外,传统的无损检测因为其局部检测的限制,一般需要管理人员进行地毯式搜索,相当费时,且可靠性不高;但对于中小型桥梁而言,传统的检测方式依然是一种比较合适的检测方法。

二、桥梁无损检测技术的发展趋势

在桥梁检测中无损检测技术运用十分广泛。随着我国桥梁建设的规模和数量都不断加大,桥梁在社会生活中的作用也不断加大,人们对桥梁的安全性能,无论是建造中还是建造后使用的安全,都给与了很高的重视。尤其是近年来,在我国建造一些大型桥梁建筑,由于在国际上都具有很大的影响力,桥梁的安全性能也因此获得社会的更多关注。以杭州湾跨海大桥为例,它全长36km,是世界上最长的跨海大桥,由于自然环境恶劣,台风多,水流急,潮差大,使得桥体下部受到腐蚀作用大,安全隐患多。因此,国家对于桥梁检测的新技术开发给与大力支持。许多大学和研究院所投入了大量人力和财力进行桥梁实时监控和检测的研究,使得桥梁无损检测技术得到了很大的发展。

1、桥梁无损检测技术的发展将更多借助于其它学科

随着无损检测技术在桥梁检测运用不断扩大,而桥梁检测由于桥梁规模的扩大导致的问题将会对无损检测技术提出更高要求。无损检测技术作为一门多学科交叉形成的应用型技术,其形成过程借助于其它基础学科的发展,因此其发展过程必定要从其它基础学科的发展中汲取成果。同时,随着科学技术的不断发展,学科之间的相互融合也将不断加深,高新技术的发展也不可避免地借助于其它学科取得的成果。因此,桥梁无损检测技术将会不断借鉴其它基础学科的理论成果来实现自身发展,以满足桥梁检测的发展要求。另外,无损检测技术的研究过程中会更注重理论和实践的结合,从工程实践中获得理论研究方法。

2、桥梁无损检测的检测手段趋于智能化

随着计算机技术、电子技术的应用和检测技术的发展,无损检测技术已发展到一个新的阶段。高灵敏度传感系统在检测技术上的运用,使无损检测技术向着智能化方向发展,检测设备也朝着集约化、一体化方向前进。例如,AMX全自动智能化中央控制系统,集众多功能于一身,使用方便快捷,只需通过液晶屏幕的触摸,就可以实现对电气化设备的控制,完成远程实时检测。又例如,在杭州湾跨海大桥的检测中,采用的是德国梯形阳极的方法,对混凝土中的氯离子进行长期的检测评估,以估计桥梁的耐久性能。

目前,现代传感技术和无线遥感技术的发展为我国无损检测技术的发展提供了新的思路,无线遥感技术能够记录信息并传输数据,同时可以结合无线传感技术将所采集的数据传输到指定地点,完成桥梁监控系统的实时监控。因此,为了智能化的桥梁无损检测技术在可以纳入到现代桥梁管理系统中,使桥梁管理系统更加完善,研究人员需要对这两种技术做更多研究。

三、桥梁无损检测技术的有效运用建议

由于历史原因和使用管理原因,目前在我国有很多混凝土路桥需要结构诊治工作,而从整体上提高桥梁的质量和耐久性能在技术上存在诸多难题,因此不可能重建。为了提高桥梁的使用寿命,确保桥梁在使用过程中的安全,桥梁的使用管理与检测便成为最佳方式。无损检测技术作为一种综合的高新技术在桥梁检测中显示了其独特的优势,但因为无损检测技术在我国工程实践中运用并不多,同时遇到了诸多困难。因此,对于无损检测技术的运用还需做更多的研究。本文针对实践中的问题提出以下建议,旨在加快桥梁无损检测在工程实践中的发展。

第一:加快无损检测技术理论向实践应用的转化研究。理论是实践的先导,只有将理论上的技术变为实践上的硬件物质,理论才能够为实践服务。目前,部分高校和科研院所的检测技术研究人员进行了大量的理论研究,对无损检测提出了一些先进的理论方法与技术,能有效地提高无损检测技术在桥梁检测中的利用效率。然而,理论与实践却缺乏一条沟通的桥梁,使得大量的研究超前于实际运用,并不能在实践中运用。因此,为了突破无损检测技术在实践中遇到的困难,需要加快理论向实践的转化,为此研究人们需要付出更多努力。

第二:加强桥梁检测人员的素质建设。桥梁检测由于其复杂性包含着检测准备、现场检测和检测数据分析等诸多内容,对检测人员的素质有较高要求。为提高我国桥梁检测技术的水平,需要不断对检测行业人员进行素质教育,提高他们的检测能力,使他们逐渐走向规范化,以符合桥梁检测的行业标准。同时,桥梁检测的行业标准应根据技术升级等实际情况进行更新,使我国的桥梁检测走向更高层次,为桥梁的安全使用做出强有力保障。

无损检测技术论文第3篇

关键词:建筑工程检测 无损检测技术 应用

建筑工程检测工作是保障工程施工质量、保障工程使用安全的重要措施,是现代工程质量监督检查工作的重点。在我国现代城市改造、扩建背景下,工程建设施工企业面临着巨大的发展机遇。针对现代建筑工程建设施工中检测工作的需求,工程建设施工企业应加强对施工检测工作的控制。采用现代检测技术对工程施工质量进行检测,以此保障工程建设施工质量、保障建筑工程施工安全性。随着现代检测技术的发展,无损检测技术成为了目前建筑工程检测中的主流方式。通过无损检测技术,减少检测工作对建筑工程主体结构的影响,提高工程检测效率。

一、无损检测技术的分析

无损检测技术是利用物理学、材料科学、电子学等多学科技术对目标项目进行无破损检测的技术方式。在现代无损检测及无损技术快速发展的今天,无损检测技术在各领域有着广泛的应用。在声、光、磁特性研究不断深入的今天,无损检测技术也得到了快速的发展。利用声光电磁的特性,在不损害被检对象使用性能前提下,对被检对象存在的缺陷及不均匀患进行检测,实现检测检验目的。在我国建筑工程市场快速发展的今天,加快无损检测技术应用有助于现代建筑工程质量监控工作的开展、有助于我国建筑行业综合技术水平的提高。因此,本文就建筑工程检测中无损检测技术的应用进行了分析与论述。

二、建筑工程检测中无损检测技术的应用分析

目前我国常用无损检测技术主要由目测、射线检测、超声检测、红外检测、振动检测等几种方式为主。根据现代建筑工程无损检测需求,现代建筑工程检测中应对无损检测技术进行掌握。根据建筑工程的实际特点以及无损检测技术特点,选用科学的无损检测技术实现检测目标。

(一)建筑工程钢结构无损检测技术应用分析

作为建筑工程的主体结构,建筑工程钢结构是保障主体结构强度的关键。因此,在建筑工程检测中应强化对钢结构的无损检测。通过射线探伤、超声探伤、磁粉探伤、渗透探伤等技术的应用,保障钢结构施工质量。根据建筑工程主体结构特点、根据钢结构焊接、铆焊、固定等技术要求,选择无损检测技术,实现无损检测技术应用目标及工程主体建设质量检测目的。

(二)建筑工程混凝土无损检测技术应用的分析

在现代建筑工程施工技术快速发展的今天,混凝土检测是建筑工程检测的主要内容。针对混凝土施工质量对建筑工程主体、建筑工程使用安全性的影响,工程检测工作应加强无损技术的运用。通过无损技术应用减少检测工作对混凝土工程的影响。目前,我国建筑工程混凝土无损检测主要由回弹法、超声法等技术进行混凝土检测。通过超声法、回弹法等技术对混凝土强度进行检测。通过超声法及雷达法对混凝土内部质量、密实度、裂缝等进行检测,以此保障工程建设施工质量。

另外,在混凝土检测过程中还应运用激光定位、雷达检测等技术对混凝土几何质量进行检测,确保建筑工程主体结构及力学性能,保障工程建设施工质量。

(三)建筑工程无损检测技术应用现状的分析

在我国现代建筑工程检测工作中,建筑工程无损检测技术有着广泛的应用。无损检测技术能够减少对建筑工程主体结构的影响,同时提高检测工作效率。在我国现代建筑工程行业快速发展的今天,无损检测技术的应用日益广泛。随着无损检测技术应用的不断深入,无损检测技术的特点、优势受到了施工企业的认可。针对建筑工程无损检测应用带来的优势,我国建筑工程无损检测技术有着良好的发展前景。通过无损检测技术优势,满足现代市场经济社会下建筑工程施工质量检测需求、满足工程安全控制要求。

三、以人才培养为基础,促进无损检测技术的应用

现代建筑工程检测技术应用中,无损检测技术的应用对检测人员综合素质、专业技能有着较高的要求。因此,现代建筑工程检测单位及施工企业应加强监测人员的培训与培养。针对无损检测技术应用需求以及无损检测技术应用过程中设备操作需求,加强检测人员专业知识及理论、技能的培训,为保障无损检测质量奠定基础。

四、结论

在现代建筑工程施工监管日益规范的今天,工程建设施工过程的检测工作是保障工程施工质量、保障工程使用安全的关键。针对我国城市建设、改造过程中工程建设施工市场现状,检测单位及施工企业应提高对无损检测技术的认识。通过无损检测技术应用及相关管理工作的开展,保障检测工作质量,为指导工程建设施工、弥补施工质量缺陷奠定基础,为促进我国工程建设施工行业的健康发展奠定基础。

参考文献:

无损检测技术论文第4篇

[关键词]红外无损检测;表面温度;红外辐射;热传导

中图分类号:TP274.52 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)03-0363-01

红外热成像无损检测技术是近年来应用逐渐广泛的一种新兴检测技术。作为一种非接触的无损检测手段,广泛应用于航空航天、机械、医疗、石化等领域.常规的无损检测技术例如超声波探伤、射线探伤、磁粉和渗透探伤等的研究已经很成熟,但仍存在高空、地下架设等无法满足检测要求的情况,具有一定局限性。

红外热成像无损检测技术的创新性在于使用红外测温的方式,不接触被测物体,不破坏温场,以热图像的形式直观准确的反映物体的二维温度场分布,使材料表面下的物理特性通过其表面温度变化反映出来。近几年红外无损检测技术飞速发展,已经成为传统检测方式如激光、超声等技术的补充及替代。该技术也可以与其他检测方式相结合以提高检测的精确度及可靠性。与传统的检测方式相比,该技术的特点如下:

(1)适用范围广,可检测金属及非金属材料;

(2)测量结果的可视性,可以通过图像显示测量结果:

(3)非接触式测量,不会对物体造成污染:

(4)检测面积广,可对大型设备进行整体观测;

(5)检测设备携带方便,适用于现场在线检测;

(6)检测速度快。

一、 红外热成像无损检测原理

(一)基本原理

红外热成像无损检测技术是根据红外辐射的基本原理,通过红外辐射的分析方法对物体内部能量流动情况进行测量,使用红外热成像仪显示检测结果,对缺陷进行直观上的判定。此方法以热传导理论和红外热成像理论为基础。当物体的温度与环境温度存在差异时,就会在物体内部产生热量的流动。如果向该物体注入热量,其中一部分热流必然向内部扩散,使物体表面的温度分布发生变化。

1、对于无缺陷的物体,当热流均匀注入时,热流能够均匀的向内部扩散或从表面扩散,因而表面的温度场分布也是均匀的;

2、当物体内部存在隔热性缺陷时,热流会在缺陷处受阻,造成热量堆积,导致表面出现温度高的局部热区;

3、当物体内部含有导热性缺陷时,物体表面就会出现温度较低的局部冷区。

由以上三种情况可看出,当物体内部存在缺陷时,就会在物体有缺陷区和无缺陷区形成温差。且该温差除了取决于物体材料的热物理性质外,还与缺陷的尺寸、距表面的距离及它的热物理性质有关。由于物体局部温差的存在,必然导致红外辐射强度的不同,利用红外热像仪即可检测出温度的变化状况,进而判断缺陷的情况。

(二)检测理论依据

1、红外热成像理论

高于绝对温度零度的任何物体都会不停地向外界发射电磁波,红外热成像无损检测技术是建立在电磁辐射和热传导理论基础上的一门无损探伤技术。根据物体辐射的特点可以将物体分为绝对黑体和灰体两类,被检测物体辐射都属于灰体辐射。灰体辐射总辐射强度等于同一温度黑体的总辐射强度乘以灰体的发射系数,即灰体辐射满足斯蒂芬波尔兹曼定律。

(1)

式中―灰体发射系数

―斯蒂芬波尔兹曼常数

―物体辐射强度

―物体绝对温度

红外热成像无损检测技术正是利用这个公式,通过红外热像仪接收来自物体的辐射,从而测定物体表面的温度场分布,然后根据温度场的异常分布情况来识别物体内是否存在缺陷。因此,物体具有不同的温度和发射系数,红外热像仪接受来自物体的辐射,便可测定物体表面的温度场分布。

2、热传导理论

热量从物体内温度较高的部位传递到温度较低的部位,或从温度较高的物体传递到与之接触的另一温度较低的物体,此热传递过程称为热传导。物体内部产生导热的起因在于物体各部分之间具有温度差,所以只要确定物体内部温度场,根据傅里叶定律就能确定物体内的热流。

(2)

―单位面积上在温度降低方向上单位时间的热流量

―被测物体导热系数

―被测物体内空间、时间温度分布

上式揭示了热流量与温度之间的关系,对于稳态场和非稳态场都适用。通常用热传导微分方程来描述温度场时空域的内在联系。

(3)

―加载热源项

―被测物体密度

―被测物体比热容

在给定温度梯度的条件下,热流的大小正比于物体的导热系数。因此,在热传导分析中,物体的导热系数是一个很重要的参数,它直接影响物体内热流的大小。各种工程材料的导热系数相差悬殊,最大的是纯金属,最小的是气体和蒸汽,非结晶绝缘体和无机液体的导热系数介于两者之间。

二、检测方式

(一)主动式检测

为了使被测物体失去热平衡,在红外热成像无损检测时为被测物体注入热量。被测物体内部温度不必达到稳定状态,内部温度不均匀时即可进行红外检测的方法即为主动式红外检测。该种检测方式是人为给试样加载热源的同时或延迟一段时间后测量表面的温度场的分布。从而确定金属、非金属、复合材料内部是否存在孔洞、裂缝等缺陷。

(二)被动式检测

被动式红外热成像无损检测利用周围环境的温度与物体温度差,在物体与环境进行热交换时,通过对物体表面发出的红外辐射进行检测缺陷的一种方式。这种检测方法不需要加载热源,一般应用于定性化的检测。被测物本身的温度变化就能显示内部的缺陷。它经常被应用于在线检测电子元器件和科研器件及运行中设备的质量控制。

三、总结

红外热成像检测技术不同于常规的检测手段(如射线、磁粉、超声、涡流、渗透等),可以快速扫描,提高检测效率。作为目前较为成熟的检测技术,脉冲红外热成像技术脉冲能量大,单次检测面积大,检测速度快。锁相红外热成像技术所得的位相图不受物体的表面情况等影响。对于深层缺陷,疲劳损伤和微小缺陷可以达到较好的检测深度,同时锁相红外热成像的位相延迟和物体的缺陷深度和锁相频率有关,当知道锁相频率和位相延迟就可以求出缺陷的深度。

在实际应用中,两种技术可以互补使用,对于具体的物体和具体的检测要求可选择不同方案。由于被测物体温度场变化迅速,仪器精度和灵敏度受外界影响较大。而且对仪器的设置、环境和被测物体表面等要求严格,这些因素决定了使用红外热成像无损检测方法后,可使用常规无损检测手段进行复检,以提高检测的正确性。

参考文献:

[1] 梅林,王裕文,薛锦.红外热成像无损检测缺陷的一种新方法[J].红外与毫米波学报,2000.

[2] 王康印.红外检测[M].国防工业出版社,1986

[3] 宗明成,全宏庆.红外热成像无损探伤技术的应用研究[J].北方交通大学学报,1993.

[4] 王迅,金万平,张存林.红外热波无损检测技术及其发展[J].无损检测,2004.

[5] 程玉兰.红外诊断现场使用技术[M].机械工业出版社,2002.

[6] 杨黎俊,耿完祯.红外热像检测中的缺陷大小评估[J].无损检测,1999.

无损检测技术论文第5篇

混凝土无损检测(NDT:Nondestruetive Testing)是指在不破坏混凝土内部结构和使用性能的情况下,利用声、光、热、电、磁和射线等方法,直接在构件或结构上测定混凝土某些适当的物理量,并通过这些物理量推定混凝土强度、均匀性、连续性、耐久性和存在的缺陷等的检测方法。

实践证明,由于具有不破坏混凝土结构构件,操作简单、费用低,不受结构物尺寸和形状限制,可对重要结构部位长期监测等诸多优点,混凝土无损检测技术已经得到越来越广泛的应用,也必将有更大的发展。

1 进一步扩大混凝土质量无损检测内容及使用范围

混凝土检测技术是多学科多领域紧密结合的产物,从20世纪30年代人们就开始研究混凝土无损检测方法。材料学和应用物理学的发展,为无损检测技术提供了理论基础;电子技术与计算机科学的迅速发展,又为无损检测技术提供了现代化的测试手段。

随着人们对建设工程质量的关注,国家颁布了《建设工程质量管理条例》,明确了建设单位,勘察、设计单位,施工单位和监理单位的责任和义务,并提出了主体结构工程、地基基础工程在设计文件规定的合理使用年限内长期保修和对事故责任人终生追究法律责任。住建部也全面贯彻有关标准的强制性条文,进一步完善了建设工程的标准体系和明确了质量管理的技术依据。这些措施的落实,使无损检测技术在建设工程质量管理中的作用和责任日益明显。这是因为工程质量是由一系列工程技术指标来体现的,这些指标的量化值又是通过检测来获取的,如果检测结果不准确则必将对工程质量造成误判。目前施工质量控制和验收还仅仅建立在前期材料试件检测和外观检测的基础上,但结构物的原位质量才是实际的工程质量,而原位质量只能通过无损检测的手段来获取,

另外,随着无损检测技术的迅速发展和日臻成熟,它不但已成为工程事故的检测和分析手段之一,而且正在成为工程质量控制和构筑物使用过程中可靠性监控的一种工具。可以说,在整个施工、验收及使用过程中都有其用武之地。在以往的研究中主要集中在强度检测和缺陷探测两方面,为了满足新的需要还应进一步开拓新的检测内容,例如,混凝土耐久性的预测、已建结构物损伤程度的检测、早期强度检测,高性能混凝土强度及脆性的检测等等。只有不断拓展无损检测的检测内容和使用范围,才能有效保证建筑产品混凝土质量及强度,确保建设工程质量安全。

2 积极拓展混凝土无损检测新途径

无损检测技术经过几十年的发展,已经在混凝土检测方面得到较为一定程度的应用。但是,随着检测内容和使用范围的不断扩大,必将产生出无损检测的新技术、新途径。目前,已有技术主要集中在测强和测缺两方面。

在混凝土强度检测方面:如何提高强度检测的精度仍然是主要的研究方向。

应该看到,在过去的20年中,测强技术进展不大。究其原因,除了混凝土强度的影响因素太多、太复杂之外,还因为过去的研究工作主要集中在超声和回弹等方法上,思路不够开阔。从理论上来说,超声、回弹测强主要是建立在混凝土应力应变与强度的相关关系上的,而与混凝土强度相关的因素很多,在实践中应该扩大探索的范围,以便综合更多参数,确保检测精度。半破损方法的检测结果比较直观可靠,许多工程都采用无损方法作为普遍测量的手段,而用半破损方法作为校核手段,两者的结合无疑可提高检测精度和检测效率,但如何合理结合是需进一步研究的关键问题。

此外,无损测强方法所推定的混凝土强度,与按混凝土立方体强度标准值所计算的强度等级之间的统计关系需要进一步明确,以便使无损检测的评定结果与试件评定结果具有等效性。

在缺陷检测方面:超声测缺技术近年来进展较快。

在测试结果处理技术方面,可以说正在进入一个新的飞跃,即由数理统计方法进入信息处理技术的新阶段。数据处理与信息处理的含义有所不同,前者主要是对大量测试数据分析处理,归纳有关规律,它主要运用数理统计的基本理论;而信息处理则是指信号的变换、分离、滤波、频谱分析、成像、存储、记录等方面的技术。例如CT成像技术、频谱分析技术、神经网络技术等近年都已越来越多地被无损检测研究者运用,在所发表的研究论文中占有相当大的比例,并已运用于工程检测,使检测结果的直观性和可靠性大为提高。此外,一些新的物理方法将会更多用于缺陷探测,例如,雷达技术、红外遥测技术、冲击回波技术等。

在检测仪器方面:我国的非金属超声检测仪已达到国外同类产品的先进水平,有些仪器甚至已处于领先地位,但其他方法的仪器则相对落后,随着其他检测方法的研究和应用,仪器也必将随之发展。

技术规程的编制也是大力推进无损检测技术的重要保障因素。因为它一方面是对该项技术研究成果的总结和提高,另一方面又是对该项技术的促进。目前我国虽然制订了无损检测的部分技术规程,但尚未形成体系,今后应将无损检测规程纳入混凝土及钢筋混凝土检测体系中统一规划逐项落实。

3 大力加强无损检测技术队伍建设

无损检测技术论文第6篇

【关键词】桥梁无损检测关键技术分析展望

中图分类号:K928文献标识码: A 文章编号:

无损检测技术,也就是非破坏性检测,是在保证待测物质的状态、化学性质等不被破坏的前提下,对待测物进行有关的内容、性质或成分等物理、化学情报进行检查的方法。随着计算机技术以及自动化水平的提高,无损检测技术以其快速、直观及可以显示道桥内部状态的检测设备和技术手段,在道路桥梁检测中得到了广泛应用。它对路面设计的改善以及道桥无损检测技术探究的开展有着重要意义,能够提高道路桥梁的建设、管理及养护水平。

一、桥梁无损检测技术概述

无损检测技术是指在不影响结构或构件性能的前提下,通过测定某些适当的物理量来判断结构或构件某些性能的检测方法。无损检测技术是材料学、应用物理学、现代电子技术和计算机技术相结合产物。桥梁工程中无损检测技术的形成和发展与混凝土无损检测技术的发展密切相关。

20世纪30年代,研究人员开始探索和研究混凝土无损检测方法,1930年首先出现了表面压痕法,1935年G.Grimet、J.M.Ide用共振法测量混凝土的弹性模量,1949年Leslie和Cheesman、R.Jones等运用超声脉冲法获得成功,这些研究为混凝土无损检测技术奠定了基础。混凝土无损检测技术研究快速发展,并形成了一个较完整的混凝土无损检测体系。桥梁无损检测技术正是在此基础上发展而形成的,并在实际工程应用中得到了快速发展。

20世纪80年代以来,随着相关科学技术的发展,无损检测技术又有了新的突破,出现了许多新的测试方法,例如微波吸收、雷达扫描、红外热谱以及脉冲回波等。随着无损检测技术的日臻成熟,英美等国开展了无损检测技术的标准化工作,颁布了ASTM(美国)、BSI(英国)等标准,对无损检测技术的工程应用起到了良好的促进作用。进入20世纪90年代,随着现代传感与通信技术的发展,先后出现一大批新的检测方法和检测手段,使无损检测技术向着数字化、智能化、快速化、系统化的方向发展,无线技术的应用也极大地降低了检测时的工作量。

桥梁安全检测可分为总体检测和局部检测。总体检测主要依赖于动静载试验,动静载试验是一种经常被采用的桥梁检测方法,由试验测得的挠度、应变和位移,辅以检测人员的现场目测,来综合评判桥梁的状况。局部检测主要有混凝土硬度实验、超声波探测、腐蚀作用实验、冲击反射、磁电阻抗、锈蚀势能、远红外热像、地面渗透雷达、X射线摄像和声发射等等多种检测手段。裂纹的探测是局部检测中一个重要的方面,常用的方法有:液体渗透、磁分子、涡流仪、超声波和声发射等。探测钢桥体积缺陷一般用X射线摄像法。观察法是桥梁检测中最古老的方法,主要依赖于专家的感性和定性的经验分析,常会因为专家的主观意愿而有失客观,不能完全正确评判结构的损伤状况。

二、桥梁无损检测关键技术分析

1、回声波检测法

回声波法检测原理是:通过在结构上作用一个短的持续作用,产生应力( 声) 波,通过结构,并由缺陷和外表面反射。假如声阻力不同,这些低频率应力波以不同速度传播。采用传感器记录表面移置,表面移置是由反射波到达冲击表面引起的。将振幅和频率保存于后处理中。空洞检测的准确性可以用可检测到的最小侧向空洞尺寸来表示。根据冲击器直径的变化,出入频率有所不同,即冲击器直径越小,冲击器的频率越高,分辨率越高,但是穿透深度越小。

回声波具有显著的优点。因为没有放射性或 X 射线的危险,该方法的使用安全能够得到保证。该方法能够检测到在金属和塑料管道中空洞的出现、空洞的深度、与加强区的距离及单元的厚度。回声波法检测法风险低,仅需要一面的检测通路,能检测金属和塑料管道中的空洞。然而,该方法仅能检测到大尺寸的空洞。

回声波可检测到空洞的最小尺寸往往大于很多管道中空洞的直径,并且大于对钢筋耐久性有重要影响的空洞尺寸。在关键截面区,很多管道都不能从下端背面进行检测。如果仅限制到从一面观察,这进一步减小了潜在的缺陷范围。不能检测到水充满于空洞的情况。除了初始空洞表面信息以外,不能提供其他结构信息,如果假定从底部表面和水平表面测量,可能导致管道尺寸减小。该方法并不像冲击雷达一样速度很快,并且需要管道尺寸等信息来帮助解释说明。布置拥挤的管道和加固区都可能给检测增加困难。

2、探地雷达(GPR)检测法

GPR 是一种电磁回声方法。采用一个传感器(发射器或者接收器),该传感器以某一指定速度穿过结构表面。声波较短的持续脉冲能量得以传播,同时接收器接收从材料表面和结构特征处探测到的反射信号。这些信号带有不同的介电常数,例如被埋藏的金属物体或者空洞。收集到的数据是一个有效的连续截面。信号的振幅,阶段和连续性受到材料类型这一因素的影响,信号的连续性受到构件形状的影响。无线脉冲传播时间受到层厚度或者埋藏特征的影响。GPR 是一种低风险的检测方法,主要应用是在使用其他可选方法前,定位管道和加固区。

GPR 检测法产生高频电磁冲击脉,通过天线在结构内传播。这些电磁波有一部分在界面改变处反射和折射,因为在界面改变处介电常数有所改变,并且由一个接收器记录下来。如果接收天线是常用的单声道操作(反射模式),发射天线可以和接收天线布置于同一外壳。集合系统往往在表面扫描而过,来确定反射信号的雷达追踪。各种典型的天线频率在 100 MHz ~ 1 500 MHz 之间,用于调查不同结构形式和材料状况。

GPR 检测法能够有效绘制空洞或剥离程度,速度快,覆盖范围广。因为没有放射性 X 射线的危害,GPR 检测方法的使用安全可以得到保证,尤其适用于检测很多通道条件苛刻的结构,或者适用于不能有损伤的内部结构。GPR 检测法能很好的确定金属管道的位置,并且很可能成为后张混凝土桥梁结构应用的主要方法。在完全灌浆的塑料管道中,该方法能够定位金属管道,加固区和钢筋。

3、射线探伤法

射线探伤法将底片置于混凝土构件后,通过对敏感底片发射X 射线或伽玛射线,从而生成含空洞的图片。射线探伤法可以确定空洞程度和断裂钢筋的位置。适用于桥梁交通开放的情况,并可以从图书馆在线快速获取图像。理想条件下,图片准确无异议。这种方法所需的操作人员数量较少。但射线探伤法需要很多强有力的探射源穿透厚截面,或者获得实时图像,从而增加了成本,使结构健康和安全预防措施更加严格。采用射线探伤法可以获得清楚的图片,但如果截面厚,或与管道或钢筋交错布置时,就不宜用图片说明。放射源放射出的伽玛射线最大能够穿透150mm的铱,400mm 的钴,并且必须能机械化的放置于带有护套的盒子中。X射线源的穿透能力达 1500mm,并且能够自动关闭,这是该方法的一个显著安全优势。当通道便捷,并且安全情况理想时,射线探伤法能提供便于解释说明的图片。证明了这种方法是一个适用性很强的NDT技术。

三、无损检测技术的展望

1、无损检测技术的理论研究探索

无损检测方法必须建立在被检测的某些性能与适当的物理量之间相互关系的基础之上。一般采用两种方法,一是建立在大量试验基础之上的归纳法,即是用回归分析方法确定检测性能与要评价量之间的经验关系。这种方法不仅工作量巨大,受限制的客观因素多,而且常有一定的主观盲目性,主要用于无损检测技术的初期的理论研究。另一种是以基础科学的基本原理为依据的演绎法,以要评价量与物理量之间的理论联系为基础进行逻辑推理,从理论上确定其间的相互关系,然后再作适当的试验验证。这种方法已经被认为是无损检测技术理论研究方向极具前途的方向,我们应该给予高度的重视。另外,由于科学技术的发展,学科交叉的现象日益普遍,特别是将一些高新技术的最新研究成果应用于无损检测技术的研究,必将推动该技术的飞速发展,这也是值得我们关注的一个方向。

2、无损检测技术的工程应用探索

无损检测技术的工程应用取决于现有检测手段和检测仪器的更新。近年来,在对原有检测方法进一步完善的同时,又出现了综合法,许多学者认为,综合法 可以从不同的检测参数中获取较多的信息,并可清除部分不利因素的影响,因而误差较小,是今后检测强度方法的主要研究方向。对于缺陷检测技术,大多是以波动传播为基础。 波形接收信号分析技术和脉冲回波技术的发展是无损 检测技术值得注意的方向,已经出现了许多新的方法,如雷达波、红外热谱、激光、超声波等方式。一般认为,这类依靠远程(非接触) 辐射传递信息的高速检测技 术,在工程应用中是一个极具前途的研究方向。随着测试方法和电子技术的发展,无损检测仪器也发展到一个新的水平。近年来,高灵敏传感系统(如 红外、微波、射线等系统) 的不断出现,使无损检测技术的传感系统向多元化、智能化的方向发展,使检测仪器 向专用化、小型化、一体化、集约化的方向发展。检测 仪器的研究是无损检测技术发展的基础,如何将电子技术与检测技术紧密结合起来,也是值得我们关注的问题。

总结

随着我国大规模的道路桥梁交通建设,一些建成的高等级公路和大型桥梁、隧道等结果的使用安全性的问题也显得日益突出,这为无损检测技术的发展提供了很好的发展市场,同时也为无损检测技术提出了相应的更高的要求。因此,无损检测技术的研究和开发具有广阔的前景。

参考文献

[1] 张勇,国春萍.无损检测技术在道路工程中的应用[J].黑龙江科技信息,2011,(02).

[2] 唐立琴.浅析无损检测技术在道路工程中的应用[J].今日科苑,2010,(08).

无损检测技术论文第7篇

关键词:建筑工程;检测技术;发展特点

中图分类号:TU7文献标志码:A文章编号:2095-2945(2018)06-0057-02

工程檢测在建筑工程中的重要行主要体现在提高工程质量和保障施工安全两个方面,与此同时其还能够保障相关监督工作落实到位。近年来,我国建筑行业发展速度不断加快,大量的新型材料被应用与建筑工程中,在此基础上,工程检测技术的发展进程不断加快,目前我国工程检测技术种类十分丰富。而所谓的工程检测技术其存在的主要目的是利用相关手段来对工程的施工质量进行测试,并为工程建设提供可靠的技术依据。基于此可以看出,工程检测技术的发展水平也在一定程度上影响着建筑行业工程的发展水平。

1研究现状

伴随着我国建筑工程行业的迅猛发展,工程检测技术随之日益丰富化、创新化,检测技术水平不断提升。我国学术界对于建筑工程检测技术的发展进行了诸多研究,且研究硕果累累。解国梁、申向东等人(2011年)在文章《红外热像技术及其在建筑工程无损检测中的应用》中着重分析了红外热像技术的应用原理,指出物体表面发热率、大气的吸收、背景的辐射都会对红外热像测试精度产生一定程度的影响,在此基础上,从建筑节能是否达标、外墙饰面砖粘结质量是否良好、屋面、墙体是否有渗漏、受潮现象,混凝土表面是否存在缺陷等方面探讨了红外热像检测技术的具体应用。何忠华(2012年)在论文《浅谈桩基检测技术在建筑工程中的应用》中认为桩基工程是建筑工程的基础,直接关系到建筑工程质量,对桩基检测是控制建筑工程质量的重要手段,并提出桩基低应变、桩基高应变、单桩复合地基静荷载三种桩基检测技术,最后基于其多年在工程现场检测中的经验对桩基检测做出了详细总结,他指出,在桩身抗阻多变时,以低应变桩基检测技术对桩身完整性进行检测局限性较大,很难对桩身进行全面测量,检测结果的准确性有待考量。并提出高应变在获取相关参数后,可精准检测出桩基单桩载荷能力,该方法是桩基检测中最为快捷有效的方法。通过对我国建筑工程检测具体案例的分析,笔者了解到近年来,在我国建筑工程检测中应用最广泛的当属无损检测技术。例如,张亚峰(2014年)在《无损检测技术在既有建筑工程中的应用》一文中,分别论述混凝土强度无损检测与钢结构无损检测,其中混凝土检测主要利用声波法、回弹法、探地雷达法、综合法四种检测方法;钢结构检测主要利用磁粉、渗透、超声波三种方法进行检测。最后提出,为进一步提升无损检测精度,可建立更为完善的检测体系,加强检测过程的全程监控。另外,扩大检测范围与内容,实现对建筑结构的综合检测,从而有效确保的建筑结构的安全性与可靠性。

近年来,我国学者在建筑工程检测上进行了多方位的理论研究与实践探索,但伴随着建筑工程行业的飞速发展,建筑工程检测仍需不断完善。本文在分析当前建筑工程检测特点出发,分析其常用检测技术,提出建筑工程检测的未来发展趋势。

2我国建筑工程检测技术现状

工程检测主要有检测工程建设中材料、施工质量以及工程使用功能的水平等内容,随着检测技术在建筑行业中的不断应用和革新,我国建筑检测技术发展速度加快,检测技术种类不断增加,但是这些检测技术在应用过程中都或多或少的存在一些问题。而导致这一现象的主要原因在于我国建筑检测工作中并没有建立一个相对完善统一的检测标准来规范检测工作,这对于检测技术的发展而言是一大阻碍。目前,建筑检测技术中无损检测技术的应用可以说是检测行业中最新的突破,随着无损检测技术应用范围的不断扩大,其逐渐成为了检测行业未来发展的主要趋势。但是现有的技术并不能完全满足建筑工程发展的需求,还需要对相关技术进行完善和发展。例如,在实践过程中,对工程检测技术中存在的问题进行深入的分析,并提出针对性的改善措施。总而言之,我国工程检测技术虽然得到了一定的发展,但是其依然存在一定的不足之处,例如缺失相关的法律法规,需要对这方面的问题进行及时的完善。

3建筑工程检测技术发展特点和发展中存在的问题

(1)相比其他国家,我国建筑工程发展的时间比较晚,为了对建筑质量进行更好地评定我国制定了一系列的质量评定规定、施工结构验收、设计规范等标准,然而并没有从原则方面对规范的方法和原则进行规范。(2)目前在工程中最常见的检测方法主要有破损检测、微破损检测以及非破损检测等。其中非破损检测在对检测系数进行判定时并不会对建筑结构产生破坏,且使用方便。其中,利用红外线像技术来检测混凝土的强度,用磁效应来测量钢筋位置和直径。非破损检测技术能够保有建筑原有的结构,应用十分方便,精确度较高,但是由于使用量大,因此会增加工程的成本。而另外两种方法——微破损检测以及非破损检测都会对建筑结构产生一定的破坏,在此基础上它们才能完成检测估计。微破损法在对工程混凝土强度进行检测时,一般采用钻芯法和拉拔法来进行检测;而破坏性检测则是对建筑结构的破坏更大,如果想要不破坏建筑达到检测的目的,就需要对建筑工程进行综合性试验,以试验结果来对检测值进行判定。通常情况下这两种方法会用于局部建筑检测中,这样能够减少资源的浪费。然而这两种方法不仅会破坏建筑结构,同时检测不全面,且由于取样较少,因此精确度也无法与非破损检测法相比。当然随着我国科学技术水平的不断提高,相关检测技术的检测水平也有了明显的提高。(3)就目前我国检测技术发展的现状来看,其中存在的许多的问题,例如检测结构的准确性低,检测工程缺乏相对统一的规范,检测技术研究不深入等。除此之外,检测人员和检测技术管理方面同样存在一定的缺陷,例如检测设备标准不统一,建筑工程检测中的设备质量无法得到保障等。这些问题的存在会给建筑工程的检测带来负面的影响。例如检测过程中使用不合格的检测设备会对检测结果有着直接的影响,导致检测结构出现误差。随着科学技术的发展,无损检测技术开始廣泛应用于过程检测技术中,这种技术不仅能够提高检测的精确度,同时还能将对建筑结构的破坏降至最低。

4建筑工程的主要检测方法

(1)红外热像技术。该方法主要依靠红外辐射来提高温度使得分子进行运动,分子运动辐射红外线,倘若被检测对象内部有缺陷或破损,会影响热传导。进而影响被检测对象表面温度分布,而借助红外检测设备则可准确定位被检测对象的缺陷所在。当前工程检测中常用的为检测设备为红外热像检测仪。一般情况下红外热像技术用于检测建筑物的墙体、墙面以及屋顶等地方施工质量。(2)超声波技术。一般情况下,在检测建筑工程中岩石抗压性时会使用该种技术,以此判断岩石的性质,当然检测路面也可以使用超过声波技术来对路面损坏的情况进行了解。在检测路面过程中,要将传感器安装在需要检测的位置,利用超声波算出波速,以此来对检测材料的弹性和抗压程度等情况进行判定。(3)频谱分析技术。该种技术主要是通过频率来进行检测。例如在检测路面时,会对路面施加垂直力,并让频率在路面上扩散,通过调整锤头和锤重量的方法来获取频率信号,通过不同部位传感器上的数据和相关进行来计算出介质的力学参数。(4)路用雷达检测技术。在公路检测、管线检测以及水库检测时常常会用到路用雷达检测技术,其主要的工作原理为在检测时将电磁波发送到低下,通过电磁波遇到介质所反馈的信息可以了解相关的数据,如位置和结构等信息。路用雷达检测技术在工程检测中常常会在地面工程检测中使用。

5建筑工程检测技术的发展前景

随着我国科学技术水平的不断提高,我国检测技术的种类逐渐丰富,其中无损检测技术是其中主要的发展趋势,其使用范围不断扩大。无损检测技术之所以能够受到广泛的欢迎,是因为无损检测技术既不会对建筑结构产生破坏,同时还能应用于各种工程建筑中,应用范围十分广泛。目前,我国对无损检测技术的研究还在继续,也在一定程度上推动了无损检测技术的发展。在研究的过程中,理论和实际相结合的科学研究可以更好地推动无损检测技术的发展,并且随着网络技术的发展,也为无损检测技术的发展和推广提供了一定的条件,但是无损检测技术在不断发展的同时一些问题也开始逐渐显现出来。随着无损检测技术的发展,相关的检测设备为了满足该技术的使用要求,相关企业需要投入大量的资金购买相关的检测设备。同时为了确保工程检测的质量,相关的标准和规范也需要进一步完善,以此来提高检测的整体水平。最后,检测人员是否履行自身的监督职责对于工程检测质量而言,有着十分重要的意义,因此企业在不断提高自身检测水平的同时,还需不断培养相关检测人员的整体水平,确保相关工作落实到位,从根本上保障建筑工程的整体质量。

无损检测技术论文第8篇

[关键词]铁磁性,无损检测,磁粉检测,渗透检测,射线检测,超声检测

中图分类号:O482.52+3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)12-0037-01

一、引言

铁磁性是指一种磁性状态,主要特征为高的饱和磁化强度;存在磁化转变的特征温度及磁滞现象等。某些材料在外部磁场的作用下磁化后,即使外部磁场消失,依然能保持其磁化状态而具有磁性,我们把这些材料称之为铁磁性材料,其中以铁最广为人知。所以,铁磁性材料在加工过程中极为常见,为保证加工件符合使用标准,对其的检测就尤为重要。

在检测的过程中,我们不能对检测件进行损坏,即要进行无损检测。它是在不破坏待测物质原来的状态、化学性质等前提下,检查材料的内部或表面缺陷,或测定材料的某些物理量、性能、组织状态等所采用的检查方法。其具有不会对构件造成任何损伤;能够对产品质量实时监控及能够防止因产品失效引起的灾难性后果的特点,故在铁磁性加工件的检测中经常使用。

二、铁磁性加工件无损检测技术

由于铁磁性材料的固有特征加上铸造工艺的特殊性,使得加工件中难免存在缺陷,对其进行检测最传统的方法是目视检测和敲击检测,目视检测方法可以发现表面宏观缺陷,敲击检测方法可以发现铁磁性加工件内部存在较大的裂纹,不过铸件表面经过清沙、修整、打磨光滑、表面清洁后,还可能存在各种缺陷,常见的缺陷有:气孔、冷隔、缩孔、夹砂、夹渣、疏松和裂纹等。所以,铁磁性无损检测技术还包括磁粉检测,渗透检测,射线检测,超声检测等。

2.1 磁粉检测技术

磁粉检测是基于缺陷处漏磁场与磁粉的相互作用而显示铁磁性材料表面和近表面缺陷的无损检测方法。铁磁性材料工件被磁化后,由于诸如裂纹等缺陷的存在,使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁,具有漏磁磁场的工件吸附施加在工件表面的磁粉,在合适的光照下形成目视可见的磁痕,从而显示出缺陷的位置、大小、形状和严重程度。

2.2 渗透检测技术

渗透检测是将被检测工件涂上具有高度渗透能力的渗透液,由于渗透液的润湿作用和毛细现象,渗透液渗入到工件表面缺陷中,将除工件缺陷外的多余渗透液清洗干净后,再涂一层亲和吸附力强的白色显像剂,将渗入裂缝中的渗透液吸出来,就会在白色涂层上便显示出缺陷的形状和位置鲜明的图像,用目视法来观察,对缺陷的性质和尺寸做出适当评价。

2.3 射线检测技术

射线检测是基于被检测件对透入射线的不同吸收来检测零件内部缺陷的检测方法。以X射线检测为例,它能够穿透可见光不能穿透的物体,可以使原子发生电离等,如果工件局部区域存在缺陷,它将改变物体对射线的衰减,引起透射射线强度的变化,这样,采用一定的检测方法,比如利用胶片感光,来检测透射线强度,就可以判断工件中是否存在缺陷以及缺陷的位置、大小。

2.4 超声检测技术

超声检测是利用超声波在介质中传播时产生衰减,遇到界面产生反射的性质来检测缺陷的无损检测方法。当超声波以一定方式进入到待测物体,超声波与缺陷相互作用,使其传播方向或特征改变,改变后的超声波通过设备装置检测,对检测信号进行处理和分析,根据接收的超声波特征,评估被检测的物体内部是否存在缺陷及其特征。

2.5 优缺点及用途对比

正由于这四种无损检测技术有着特有的优缺点,在实际检测中,我们就要扬长避短,将其结合使用,发挥出无损检测最大的用途。

2.6 新技术的发展

随着基础学科的发展,不断产生了无损检测的新技术和新方法,如:激光超声技术是采用高功率的激光器和有更强集光能力的干涉仪,实现快速和远距离非接触超声波检测,可应用于管道,表面粗糙的铸件检测;电磁超声探伤不用耦合剂、无需接触,对粗糙黑皮表面特别是对于高温探伤十分有利;红外检测是基于红外辐射原理,通过扫描记录或观察被检测工件表面上由于缺陷所引起的温度变化来检测表面和近表面缺陷的无损检测方法等。

2.7 控制要素

无论哪种无损检测方法,在实施过程中,都离不开“人”、“设备”、“环境”这3种要素,它们之间相互关联,形成一个独特的检测控制链。人作为无损检测的操作主体,可以说检测员的水平直接影响检测的结果,所以,检测员必须具备一定的操作水平才能保证检测的进行,并且要按照相关规程要求进行操作。而且,对检测员的指导和监督也非常重要。除了此之外,设备也非常重要,首先要选择合适的检测方法及设备,其次设备的精度也至关重要,尤其对于军工件这种精密重要件来说,必须保证测量结果准确。还有对外界环境的要求也十分严格。对环境的控制应注意:一是满足环境所需的硬件要求,如光照度等;二是满足环境的软件要求,即检测方法所依据的标准,使检测的过程处于相关标准的可控范围内。

只有在无损检测过程中,对“人”、“设备”、“环境”这三个控制要素充分重视,才能保证检测的顺利进行以及结果的准确可靠。

三、结论与展望

无损检测技术是铁磁性加工件制造的“眼睛”,也是产品质量的重要把关手段,贯穿于产品制造全过程中。无论是起始阶段对原材料的检测,还是制造过程中半成品的检测,还是成品阶段,对产品的把关检测,无损检测技术都发挥着不可替代的作用,从而保证产品的正常使用。

然而,我国在无损检测标准方面,我国尚缺乏通用和专用检测标准,需要尽快组织制订。我们在无损检测设备的研发还处于相对落后阶段,所以我们要提起足够的重视,争取不断缩短差距。

参考文献

[1] 周乐,张志文.无损检测及其新技术[J].重庆工学院学报.2006(08).

[2] 杨芷,杨希茂.无损检测技术及工业应用综述[J].金属世事.2013(05).

无损检测技术论文第9篇

关键字:道桥;无损检测;特点;应用;

Abstract: This article start from the characteristics of the bridge nondestructive testing, and put out a detailed analysis of the bridge nondestructive testing applications and further development.Key words: bridge; non-destructive testing; characteristics; application;

中图分类号:TJ765.4文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

1.前言

随着我国大规模的交通建设,一些已建的高等级道路以及一些大型的桥梁、隧道等结构的使用安全性问题也显得日益突出,为此,为无损检测技术的发展提供了很好的发展市场,同时也为无损检测技术的应用提出了更高的要求。因此,无损检测技术的研究与开发具有广阔的前景。

2.无损检测技术的特点

无损检测技术是指在不影响结构或构件性能的前提下,通过测定某些适当的物理量来判断结构或构件某些性能是否发生改变的检测方法。无损检测技术是多学科紧密结合的高技术产物,现代材料学和应用物理学的发展为无损检测技术奠定了理论基础,而现代电子技术和计算机科学的发展又为无损检测技术提供了现代化的测试工具。

3.无损检测技术在道桥检测中的应用

3.1超声波仪器检测混凝土灌注桩

超声脉冲波在混凝土中传播速度的快慢,与混凝土的密实程度有直接关系,对于原材料、配合比、龄期及测试距离一定的混凝土来说,声速高则混凝土密实,相反则混凝土不密实。当有空洞或裂缝存在时, 便破坏了混凝土的整体性, 超声脉冲波只能绕过空洞或裂缝传播到接收换能器, 因此传播的路程增大,测得的声时必然偏长或声速降低。根据上述原理,即可对桩身混凝 土的完整性、内部缺陷性质、位置以及桩混凝土总体均匀性等级等做出判断。超声波透射法检测钻孔灌注桩很好的运用了电子信息技术,使它为工程建设提供了科学依据, 能直观而准确地检测出桩身混凝土的内部缺陷,是当前混凝土灌注桩检测技术的重要方法。

3.2核子密度仪测定实压度

核子密度仪是利用同位素放射原理实时检测土工建筑材料的密度和湿度的电子仪器。 该仪器中的读数显示设备(如液晶显示器、脉冲计数器、数率表或直接读数表)很好的运用了电子信息技术。核子密度仪通常安装有一个密封的10毫居里的铯 137 伽玛源和一个密封的 50毫居里的镅 241/ 铍中子源,仪器中还安装有密度和湿度两种射线探测器,分别与伽玛源和中子源共同对被测材料的密度和湿度进行测量。

本仪器适用于以散射法或直接透射法测定路基或路面材料的密度和含水量,并计算施工压实度,在施工质量的现场快速评定中广泛应用。

3.3平整度仪器检测路面平整度

路面平整度测量仪采用了微处理和大规模集成电路技术,该仪器的整机集成度和系统工作的可靠性,使整机系统的各项性能稳定,内部采用单 CPU 结构,负责显示、打印、计算、 通信、采集数据等功能;采用中断方式采样数据,因而可连续进行测量,而不中断。一起自动计算距离,每测1000个点内存时,采样间距取0.1米,则可连续测25公里。

3.4道桥裂缝的无损检测与监测技术

3.4.1超声波检测

超声波法用于非破损检测,就是以超声波为媒介,获得物体内部信息的一种方法,目前超声法己应用于医疗诊断、钢材探伤、鱼群探测等许多领域。在这些领域里,由于组成颗粒小密度大,密度分部也很均匀,所以声波能很好地传播,对其内部缺陷及其位置等都能准确地检测出来。掌握混凝土表面产生的裂缝深度,对耐久性诊断和研究修补加固对策有重要意义。测定裂缝深度,基本上都是将发射探头和接收探头,布置在混凝土同一面上的裂缝附近,但由于所选用的波形种类(纵波、横波及表面波)和声学参数(声速、频率、相位等)的不同,已有许多种具体方法。

3.4.2冲击弹性波法

一般把弹性体内传播的波总称为弹性波,用人工发射弹性波到弹性体内,探测弹性体内的状态,是广义的弹性波探测法。冲击弹性波法与超声波法的原理是一样的,但远比超声波测定的裂缝深度深,冲击弹性波法只能检测扩展方向与表面成直角,没有分支的单纯裂缝。

3.4.3声发射检测法

声发射检测法也是利用弹性波进行声学检测的具体检测方法检测裂缝,和其他方法最大的不同是只能检测正在发生的裂缝,不能检测已发生的旧裂缝,对正在发生的裂缝可检测裂缝发生的位置(声发射源定位),裂缝的大小,扩展情况和种类,以及裂缝的深度等。

3.4.4 摄影检测法摄影检测法主要用作调查混凝土表面的裂缝摄影法包括普通照相机、录象机、放射线、红外线摄影等进行检测。

3.4.5传感仪器监测利用埋设在混凝土中的仪器进行裂缝监测,常规技术是利用卡尔逊式或弦式测缝计,其控制范围仅0.12-1,属点式检测,由于裂缝出现的空间随机性,因此往往漏检,为了及时无遗漏地监测裂缝,必须实施大范围的、连续、分布式监测,即所谓全分布监测。

3.4.6针对混凝土裂缝检测的特点,研制出基于光时域反射技术的光纤裂缝传感网络,可实现桥梁混凝土结构的分布检测,凡裂缝与光纤传感网络相交,均可感知,并可定宽、定位、定向。

4.促进与改善道桥无损检测的思路方法对策

4.1依靠现代科技对行业检测技术进行突破

我国现有的道桥无损检测技术大多首先是从国外引进,因此其价格都比较贵,在我国进行大范围的运用推广在技术上以及经济上存在一定的难度。针对该情况,为使该技术能在我国得到广泛地推广应用,必须在掌握该类检测技术的同时尽可能地根据我国国情进行自主的技术创新,依靠现代的科学技术进行研究,使我国的行业检测技术在国际行业检测技术上有所突破。

4.2完善行业检测的内容

道路工程是由点、线、面所组成呈带状分布的系统工程,它涉及的内容比较多、范围比较广。可以利用检测设备对桥梁的桥面结构、混凝土桥梁结构、钢桥结构、桥梁的下部结构、道路路基路面结构、挡土墙结构以及桥梁地基基础结构等道桥工程多方面地进行全方位的检测,从而不仅使行业的检测技术领域得到发展,而且使行业检测的内容也得以完整与补充。

4.3加强行业队伍的建设

为促进我国行业检测技术水平的提高,很有必要加强行业检测队伍的建设,如高校设置行业检测专业、对从事行业检测的技术人员要时常进行专业技术的培训、相应地建立行业检测技术规范以及检测技术评定标准等。只有这样才能使我国的行业检测队伍不断地走向规范化。

5.结语

无损检测技术是多学科综合的一门应用技术,是建立在基础学科的基础之上的,因此要使该项技术得以快速发展,必须首先加强各相关基础学科的研究,只有从基础理论中不断吸收养分,无损检测技术才能不断完善和发展。在无损检测技术的研究中,应善于把基础理论与工程实践结合起来,建立起理论研究与工程应用联系的桥梁,这样才能完善现有的方法。

参考文献: