浅析各种无损检测技术的优缺点
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浅析各种无损检测技术的优缺点
摘要:进入21世纪以后,随着科学技术的发展无损检测技术获得了快速进展并
广泛应用于各行业中,本文分别介绍了主要的无损检测技术的概念、检测方法和
优缺点,说明无损检测技术在当下的各领域中的重要作用。
关键词:无损检测技术;优缺点
引言
无损检测技术就是通常所说的非破坏性检测,在不破坏物质的状态、物理性质和化学性质等前提下,通过检测技术得到被检测物体的成分和性质等物理、化学性
质的具体情况。
无损检测技术是在物理学、材料科学、电子学、计算机技术、信
息技术以及人工智能等学科的基础上发展起来的一门应用工程技术。
作为一种新
兴的检测技术,无损检测技术具有以下几方面特征:不需大要使用量试剂,不需要
进行前处理工作,试样制作简单,能及时检测,可以在线检测以及不损伤样品等。
随着现代工业和科技的发展,无损检测广泛应用于食品加工行业,航空航天,机械
工业和汽车等方面,其在产品质量把控中不可替代的作用为众多科技人员和企业
人员所认可。
下面将介绍主要的几种无损检测技术及其优缺点。
1.激光无损检测技术及其优缺点
激光技术在无损检测领域的应用很早,从二十世纪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,包括激光全息无损检测技术和激光超声无损检测技
术两种。
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,其
检测帕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。
激光超声无损检测技术与其他超声无损检测方法相比主要在能实现一
定距离之外的非接触检测,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和易于聚焦实现快速扫描和成像等特点。
激光无损检测具有以下优点:一是可用于高温条件下的检测如热钢材的在线检测;二是适用于某些不宜接近的样品如放射性样品的检测;三是激光束可入射到
任何部位可用于检测形状奇异的样品;四是可用于超薄超细的样品及表面或亚表
面层的检测。
但由于物体內部缺陷的检测灵敏度,取决于物体内部的缺陷在外力作
用下能否造成物体表面的相应变形。
如果物体内部的缺陷过深或过于微小,激光无
损检测就无能为力了。
对于叠层胶接结构来说,检测其脱胶缺陷的灵敏度取决于脱
胶面积和深度比值,在近表面的脱胶缺陷面积,即使很小也能够检测出来,而对于埋
藏得较深的脱胶缺陷,只有在脱胶面积相当大时才能够多被检测出来。
另外,激光
全息无损检测目前多在暗室中进行,并需要采用严格的隔振措施,因此,激光无损检
测不利于现场检测。
正是由于激光无损检测的这些特点,国外近几年已有将激光
超声检测用于飞机复合材料的检测、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。
2超声检测技术及其优缺点
超声无损检测技术主要借助于超声波在介质中传播所表现出的传播减衰性进
行各类设备的缺陷检测,主要有以下三种类型:一是超声导波技术,目前主要用
于对大型固体、液体火箭壳体和航空航天构件进行无损检测;二是利用材料物品
受外力或内力等作用时自发的超声波或声波进行检测,现在主要应用于泄漏的监测
与定位、材料与构件中裂缝扩展的监测与分析构件在役条件下失效的报警等;三
是新型非接触超声换能法,现用于某些较特殊的工业与实验室环境。
超声无损检测技术受技术人员水平和设备科技水平限制大,与其它常规技术相
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、对人体无害及便于现场检测等优点。
诞生几十年来,超声无损检
测已得到了巨大发展和广泛应用几乎应用到所有工业部门如作为基础工业的钢铁
工业、机器制造工业、锅压力容器有关工业部门、石油化工工业、铁路运输工业、造船工业、航空航天工业、高速发展中的新技术产业如集成电路工业、核电工业
等重要工业部门目前大应用于金属材料和构件,包括质量在线监控和产品在役检查
水平普遍提高应用频度和领域也日益增多。
3.射线无损检测技术及其优缺点
射线无损检测技术主要通过X射线和Y射线穿过材料或工件时的强度衰减检测
其内部结构不连续性,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。
近年来射线无损检测技术发展的基本
特点是数字图象处理技术广泛应用于射线检测,射线层析检测和实时成像检测技
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。
射线无损检测技术的局限性表现在裂纹类缺陷的检出率则受透照角度的影响,且
不能检出垂直照射方向的薄层缺陷,例如钢板的分层;检测厚度上限受射线穿透
能力的限制;一般不适宜钢板、钢管、锻件的检测;射线照相法检测成本较高,
检测速度较慢。
但是由于存在十分明显的X射线厚度差,纵使细微的缺陷,也能通
过直观图像精准检测和反映并能同步计算出缺陷部位的长度、宽度等尺寸数差异,可用于全面探测各种设备缺陷,其对于压力容器、压力管道、大型锅炉等承压类特
种设备表面潜在的裂纹、密集气孔、铸件气孔、部缺陷和内部工件缺陷都能进行
精准无误的检测和判别。
4渗透检测技术及其优缺点
渗透检测技术主要利用有色渗透液进行如高温高压设备等承压类特种设备缺
陷的探测,具体应用吋,先将相应液体渗透在承压类特种设备缺陷处,清除多余液体
后显像剂使被检测设备表面缺陷显示出来。
在应用此检测技术的过程中检测人员
必须保证渗透剂和压力容器试块选择的合理性,全面掌握操作工艺,确保承压类特
种设备渗透检测实效的发挥。
根据实践经验,渗透检测技术成本低廉,对被检测设
备表面缺陷反映直观,灵敏度高,探测范围易控制,可检测各种金属与非金属材料,
磁性与非磁性材料。
但它只能检出表面开口的缺陷,不适于检查多孔性疏松材料
制成的工件和表面粗糙的工件;只能检出缺陷的表面分布,难以确定缺陷的实际
深度,因而很难对缺陷做出定量评价,检出结果受操作者的影响也较大,而且会
造成一定的环境污染。
5无损检测技术未来发展趋势
一是超声相控阵技术。
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。
二是微波无损检测微波无损检测技术将在330-3300ⅥHz中某段频率的电磁波照
射到被检测物体上,通过分析反折射波和投射波的振幅和相位变化及波的模式变
化,了解被检测物品的裂纹,气孔等缺陷。
微波的波长短、频带宽、方向性好、贯穿介电材料的能力强类似于超声波。
它还可提供精确的数据,使缺陷区域的大小和范围得以准确测定。
此外无需做特别的分析处理采用该技术就可随时获得缺陷区域的三维实时图像。
微波无损检测设备简单费用低廉、易于操作便于携带,但是由于微波不能穿透金属和导电性能较好的复合材料因而不能检测此类复合结构內部的缺陷只能检测金属表面裂纹缺陷及粗糙度。
结语
近年来,随着计算机技术和电子信息技术的发展,无损检测技术也出现了新的应用和新的内容,什么无损技术好是没有唯一答案的,要结合具体的事物检测需求来选择。
参考文献
[1]耿荣生.新千年的无损检测技术[J].无损检测,2001,23(1):1
[2]李新民.关于超声无损检验技术的应用研究[J].中国高新技术企业,
2014(05):29。