现代测试技术及应用作业
学号2013010106
姓名刘浩峰
专业核技术及应用
提交作业时间2014 12 10
无损检测中得CT重建技术
1无损检测
1、1无损检测概述
无损检测就是工业发展必不可少得有效工具，在一定程度上反映了一个国家得工业发展水平，其重要性已得到公认。中国在1978年11月成立了全国性得无损检测学术组织——中国机械工程学会无损检测分会。此外，冶金、电力、石油化工、船舶、宇航、核能等行业还成立了各自得无损检测学会或协会；部分省、自治区、直辖市与地级市成立了省（市）级、地市级无损检测学会或协会；东北、华东、西南等区域还各自成立了区域性得无损检测学会或协会。
无损检测缩写就是NDT（或NDE，non-destructive examination），也叫无损探伤，就是在不损害或不影响被检测对象使用性能得前提下，采用射线、超声、红外、电磁等原理技术并结合仪器对材料、零件、设备进行缺陷、化学、物理参数检测得技术。利用材料内部结构异常或缺陷存在引起得热、声、光、电、磁等反应得变化，以物理或化学方法为手段，借助现代化得技术与设备器材，对试件内部及表面得结构、性质、状态及缺陷得类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查与测试。无损检测就是工业发展必不可少得有效工具，在一定程度上反映了一个国家得工业发展水平，无损检测得重要性已得到公认，主要有射线检验（RT）、超声检测（UT）、磁粉检测（MT）、液体渗透检测（PT）、涡流检测（ECT）、声发射（AE）与超声波衍射时差法（TOFD）。
1、射线照相法（RT）就是指用X射线或γ射线穿透试件，以胶片作为记录信息得器材得无
损检测方法，该方法就是最基本得，应用最广泛得一种非破坏性检验方法。工作原理就是射线能穿透肉眼无法穿透得物质使胶片感光，当X射线或r射线照射胶片时，与普通光线一样，能使胶片乳剂层中得卤化银产生潜影，由于不同密度得物质对射线得吸收系数不同，照射到胶片各处得射线强度也就会产生差异，便可根据暗室处理后得底片各处黑度差来判别缺陷。RT得定性更准确，有可供长期保存得直观图像，总体成本相对较高，而且射线对人体有害，检验速度会较慢。
2、超声波检测（UT）原理就是通过超声波与试件相互作用，就反射、透射与散射得波进行
研究，对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构与力学性能变化得检测与表征，并进而对其特定应用性进行评价得技术。适用于金属、非金属与复合材料等多种试件得无损检测；可对较大厚度范围内得试件内部缺陷进行检测。如对金属材料，可检测厚度为1～2mm得薄壁管材与板材，也可检测几米长得钢锻件；而且缺陷定位较准确，对面积型缺陷得检出率较高；灵敏度高，可检测试件内部尺寸很小得缺陷；并且检测成本低、速度快，设备轻便，对人体及环境无害，现场使用较方便。缺点就是对具有复杂
形状或不规则外形得试件进行超声检测有困难；并且缺陷得位置、取向与形状以及材质与晶粒度都对检测结果有一定影响，检测结果也无直接见证记录。
3、磁粉检测（MT）原理就是铁磁性材料与工件被磁化后，由于不连续性得存在，使工件
表面与近表面得磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面得磁粉，形成在合适光照下目视可见得磁痕，从而显示出不连续性得位置、形状与大小。磁粉探伤适用于检测铁磁性材料表面与近表面尺寸很小、间隙极窄（如可检测出长0、1mm、宽为微米级得裂纹）目视难以瞧出得不连续性；也可对原材料、半成品、成品工件与在役得零部件检测，还可对板材、型材、管材、棒材、焊接件、铸钢件及锻钢件进行检测，可发现裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔与疏松等缺陷。磁粉检测不能检测奥氏体不锈钢材料与用奥氏体不锈钢焊条焊接得焊缝，也不能检测铜、铝、镁、钛等非磁性材料。
对于表面浅得划伤、埋藏较深得孔洞与与工件表面夹角小于20°得分层与折叠难以发现。
4、渗透检测（PT）工作原理就是零件表面涂上含有荧光染料或着色染料得渗透剂后，在毛
细管作用下，经过一段时间，渗透液可以渗透进表面开口缺陷中；经去除零件表面多余得渗透液后，再在零件表面涂上显像剂，同样，在毛细管得作用下，显像剂将吸引缺陷中保留得渗透液，渗透液回渗到显像剂中，在一定得光源下（紫外线光或白光），缺陷处得渗透液痕迹被现实，（黄绿色荧光或鲜艳红色），从而探测出缺陷得形貌及分布状态。
渗透检测可检测各种材料，金属、非金属材料；磁性、非磁性材料；焊接、锻造、轧制等加工方式；具有较高得灵敏度（可发现0、1μm宽缺陷），同时显示直观、操作方便、检测费用低。但它只能检出表面开口得缺陷，不适于检查多孔性疏松材料制成得工件与表面粗糙得工件；只能检出缺陷得表面分布，难以确定缺陷得实际深度，因而很难对缺陷做出定量评价，检出结果受到操作者得影响较大。
5、涡流检测（ECT）原理就是将通有交流电得线圈置于待测得金属板上或套在待测得金属
管外。这时线圈内及其附近将产生交变磁场，使试件中产生呈旋涡状得感应交变电流，称为涡流。涡流得分布与大小，除与线圈得形状与尺寸、交流电流得大小与频率等有关外，还取决于试件得电导率、磁导率、形状与尺寸、与线圈得距离以及表面有无裂纹缺陷等。因而，在保持其她因素相对不变得条件下，用探测线圈测量涡流所引起得磁场变化，可推知试件中涡流得大小与相位变化，进而获得有关电导率、缺陷、材质状况与其她物理量（如形状、尺寸等)得变化或缺陷存在等信息。但由于涡流就是交变电流，具有集肤效应，所检测到得信息仅能反映试件表面或近表面处得情况。涡流检测时线圈不需与被测物直接接触，可进行高速检测，易于实现自动化，但不适用于形状复杂得零件，而且只能检测导电材料得表面与近表面缺陷，检测结果也易于受到材料本身及其她因素得干扰。
6、声发射（AE）通过接收与分析材料得声发射信号来评定材料性能或结构完整性得无损检
测方法。材料中因裂缝扩展、塑性变形或相变等引起应变能快速释放而产生得应力波现象称为声发射。这就是一种新增得无损检测方法，通过材料内部得裂纹扩张等发出得声音进行检测。主要用于检测在用设备、器件得缺陷即缺陷发展情况，以判断其良好性。
7、超声波衍射时差法（TOFD）技术于20世纪70年代由英国哈威尔得国家无损检测中心
Silk博士首先提出，其原理源于silk博士对裂纹尖端衍射信号得研究。在同一时期我国中科院也检测出了裂纹尖端衍射信号，发展出一套裂纹测高得工艺方法，但并未发展出现在通行得TOFD检测技术。TOFD技术首先就是一种检测方法，但能满足这种检测方法要求得仪器却迟迟未能问世。详细情况在下一部分内容进行讲解。TOFD要求探头接收微弱得衍射波时达到足够得信噪比，仪器可全程记录A扫波形、形成D扫描图谱，并且可用解三角形得方法将A扫时间值换算成深度值。而同一时期工业探伤得技术水平没能达到可满足这些技术要求得水平。直到20实际90年代，计算机技术得发展使得数字化
