無損檢測技術(shù)的應(yīng)用

超聲檢測是應(yīng)用zui廣泛的無損檢測技術(shù),具有許多優(yōu)點(diǎn),但需要耦合劑和換能器接近被檢材料,因此,超聲換能、電磁超聲、超聲相控陣技術(shù)得到快速發(fā)展。其中,超聲相控陣技術(shù)是近年來超聲檢測中的一個(gè)新的技術(shù)熱點(diǎn)。

超聲相控陣技術(shù)使用不同形狀的多陣元換能器來產(chǎn)生和接收超聲波波束,通過控制換能器陣列中各陣元發(fā)射(或接收)脈沖的時(shí)間延遲,改變聲波到達(dá)(或來自)物體內(nèi)某點(diǎn)時(shí)的相位關(guān)系,實(shí)現(xiàn)聚焦點(diǎn)和聲束方向的變化,然后采用機(jī)械掃描和電子掃描相結(jié)合的方法來實(shí)現(xiàn)圖像成像。與傳統(tǒng)超聲檢測相比,由于聲束角度可控和可動(dòng)態(tài)聚焦,超聲相控陣技術(shù)具有可檢測復(fù)雜結(jié)構(gòu)件和盲區(qū)位置缺陷和較高的檢測頻率等特點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)高速、和多角度檢測。對于一些規(guī)則的被檢測對象,如管形焊縫、板材和管材等,超聲相控陣技術(shù)可提高檢測效率、簡化設(shè)計(jì)、降低技術(shù)成本。特別是在焊縫檢測中,采用合理的相控陣檢測技術(shù),只需將換能器沿焊縫方向掃描即可實(shí)現(xiàn)對焊縫的覆蓋掃查檢測。

微波無損檢測技術(shù)將在330～3300MHz中某段頻率的電磁波照射到被測物體上,通過分折反射波和透射波的振幅和相位變化以及波的模式變化,了解被測樣品中的裂紋、裂縫、氣孔等缺陷,確定分層媒質(zhì)的脫粘、夾雜等的位置和尺寸,檢測復(fù)合材料內(nèi)部密度的不均勻程度。

微波的波長短、頻帶寬、方向性好、貫穿介電材料的能力強(qiáng),類似于超聲波。微波也同時(shí)在透射或反射模式中使用,但是微波不需要耦合劑,避免了耦合劑對材料的污染。由于微波能穿透對聲波衰減很大的非金屬材料,因此該技術(shù)zui顯著的特點(diǎn)在于進(jìn)行zui有效的無損掃描。微波的極比特性使材料纖維束方向的確定和生產(chǎn)過程中非直線性的監(jiān)控成為可能。它還可提供的數(shù)據(jù),使缺陷區(qū)域的大小和范圍得以準(zhǔn)確測定。此外,無需做特別的分析處理,采用該技術(shù)就可隨時(shí)獲得缺陷區(qū)域的三維實(shí)時(shí)圖像。微波無損檢測設(shè)備簡單、費(fèi)用低廉、易于操作、便于攜帶.但是由于微波不能穿透金屬和導(dǎo)電性能較好的復(fù)合材料,因而不能檢測此類復(fù)合結(jié)構(gòu)內(nèi)部的缺陷,只能檢測金屬表面裂紋缺陷及粗糙度。

近年來,隨著工業(yè)和航空航天工業(yè)中各種高性能的復(fù)合材料、陶瓷材料的應(yīng)用,微波無損檢測的理論、技術(shù)和硬件系統(tǒng)都有了長足的進(jìn)步,從而大大推動(dòng)了微波無損檢測技術(shù)的發(fā)展。
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