无损检测技术在土木工程中的应用现状.ppt

《无损检测技术在土木工程中的应用现状.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、无损检测技术在土木工程中的应用现状——超声波无损探伤检测法检测内容无损检测概述检测仪器超声波探伤原理实验步骤应用现状一、无损检测的定义无损检测就是是指不破坏和损伤受检物体，对其性能、质量、有无内部缺陷进行检测的一种技术。无损检测技术是提高产品质量，促进技术进步不可缺少的手段，特别随着新材料、新技术的广泛应用，各种结构零件向高参量、大容量方向发展，不仅要提高缺陷检测的准确率和可靠性，而且要把传统的无损检测技术和现代信息技术相结合，实现无损检测的数字化、图像化、实时化、智能化。超声波无损检测超声波无损检测就是通过超声波与

2、试件相互作用，就反射、透射和散射的波进行研究，对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对其特定应用性进行评价的技术。超声检测是利用超声波的透射和反射进行检测的。超声波可以穿透无线电波、光波无法穿过的物体，同时又能在两种特性阻抗不同的物质交界面上反射，当物体内部存在不均匀性时，会使超声波衰减改变，从而可区分物体内部的缺陷。因此，在超声检测中，发射器发射超声波的目的是超声波在物体遇到缺陷时，一部分声波会产生反射，发射和接收器可对反射波进行分析，精确地测出缺陷来，并显示出内部缺陷的位

3、置和大小，测定材料厚度等。超声检测作为一种重要的无损检测技术不仅具有穿透能力强、设备简单、使用条件和安全性好、检测范围广等根本性的优点外，而且其输出信号是以波形的方式体现。使得当前飞速发展的计算机信号处理、模式识别和人工智能等高新技术能被方便地应用于检测过程，从而提高检测的精确度和可靠性。超声波无损探伤是超声无损检测的一种发展与应用，其设备有：超声探伤仪、探头、藕合剂及标准试块等。其用途是检测铸件缩孔、气泡、焊接裂纹、夹渣、未熔合、未焊透等缺陷及厚度测定。超声无损检测在最近几十年中得到了较大的进展,它已成为材料或结构

4、的无损检测中常用的手段。由于超声检测可以在线进行、超声波对人体无害又不改变系统的运行状态，因此，在材料或结构的无损检测中得到了广泛的应用。二、检测仪器超声波探伤仪超声波探伤仪是一种便携式工业无损探伤仪器，它能够快速、便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷的检测、定位、评估和诊断。还可以使用在实验室，也可以用于工程现场.由上海亿平仪器仪表有限公司提供超声波探伤仪的探伤方式可分为A型、B型、D型和M型四大类。超声波探伤仪可全面、客观地采集和存储数据，并对采集到的数据进行实时处理或后处理，对信号进行时域、频域或图像分析，

5、可通过模式识别对工件质量进行分级，从而减少了人为因素的影响，提高了检索的可靠性和稳定性。数字超声波探伤仪三、超声探伤原理超声波探伤具有反射和透射两种方法。其中反射方法精确度较高。图1是脉冲回波探伤仪原理图。脉冲发射器通过探头将超声波短脉冲送入试件，当回波从试件的缺陷或边界返回时，通过信号处理系统，在示波器上加以显示，并将其幅度和传播时间显示出来。如果已知试件中的声速，则根据示波器上的读数所获得的脉冲间的传输时间即可获得缺陷的深度。图1脉冲回波探伤仪原理图目前，运用数字式数据处理比模拟电子技术显示了极大的优越性，随着探

6、伤技术的发展，数字信号处理与分析已不再仅仅是辅助技术，而是一种基本技术。高性能的A/D转换器和高效率的微处理器的问世，将不断地取代模拟电子的技术，尤其在高频领域应用模拟电子技术明显受到限制。数字化超声波探伤使测试系统开拓了新的检测能力。数字化超声波探伤仪的整个系统由计算机（工控机IPC）作为主机（上位机），以单片机芯片为主构成的四块专用板卡及系统构成及通用的开关量I/O板卡组成下位机，统一控制管理超声系统（见图二）。图2数字化超声波探伤仪系统系统程序流程：系统上电运行探伤操作程序→IPC机送下位机初始数据→中断响应进

7、入缺陷判断报警程序→IPC机读取底波峰值电压VB，缺陷波峰值电压VF，底波距发射的时间TF信号及一组高速采样数据→分析计算处理数据→符合缺陷判断条件报警→显示屏上画出高速采样波形→调整后的闸门和衰减量等参数存储，待下一循环送出→返回探伤操作程序，并等待响应下一次中断。四、实验步骤发射系统按要求发射一定频率的超声波，通过探头将超声波射入被检测构件上。在构件中，超声波经过反射、折射或者透射而形成不同的被接收信号。这些信号又通过探头进入接收系统，然后经过声电变化，在显示系统中形成波状的检测结果，成为根据不同的检测原理，超声

8、波形，就可以对构件内部缺陷进行分析。检测可分为：脉冲反射法、透射法、共振法。1、脉冲反射法脉冲反射法是利用超声波在试件内传播的过程中，遇有不同介质的界面时将发生反射的原理进行检测的。它采用一个探头兼做发射和接收器件、接收信号在探伤仪的荧光屏上显示，并根据缺陷及底面反射波的有无、大小及其在时间轴上的位置来判断缺陷的有无、大小和方位。→↓←2、透射