無損檢測技術的應用

超聲檢測是應用zui廣泛的無損檢測技術,具有許多優點,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、超聲相控陣技術得到快速發展。其中,超聲相控陣技術是近年來超聲檢測中的一個新的技術熱點。

超聲相控陣技術使用不同形狀的多陣元換能器來產生和接收超聲波波束,通過控制換能器陣列中各陣元發射(或接收)脈沖的時間延遲,改變聲波到達(或來自)物體內某點時的相位關系,實現聚焦點和聲束方向的變化,然后采用機械掃描和電子掃描相結合的方法來實現圖像成像。與傳統超聲檢測相比,由于聲束角度可控和可動態聚焦,超聲相控陣技術具有可檢測復雜結構件和盲區位置缺陷和較高的檢測頻率等特點,可實現高速、和多角度檢測。對于一些規則的被檢測對象,如管形焊縫、板材和管材等,超聲相控陣技術可提高檢測效率、簡化設計、降低技術成本。特別是在焊縫檢測中,采用合理的相控陣檢測技術,只需將換能器沿焊縫方向掃描即可實現對焊縫的覆蓋掃查檢測。

微波無損檢測技術將在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,確定分層媒質的脫粘、夾雜等的位置和尺寸,檢測復合材料內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,類似于超聲波。微波也同時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zui顯著的特點在于進行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過程中非直線性的監控成為可能。它還可提供的數據,使缺陷區域的大小和范圍得以準確測定。此外,無需做特別的分析處理,采用該技術就可隨時獲得缺陷區域的三維實時圖像。微波無損檢測設備簡單、費用低廉、易于操作、便于攜帶.但是由于微波不能穿透金屬和導電性能較好的復合材料,因而不能檢測此類復合結構內部的缺陷,只能檢測金屬表面裂紋缺陷及粗糙度。

近年來,隨著工業和航空航天工業中各種高性能的復合材料、陶瓷材料的應用,微波無損檢測的理論、技術和硬件系統都有了長足的進步,從而大大推動了微波無損檢測技術的發展。
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