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质量的世纪 无损检测技术的概述

2021年09月03日 09:33:34来源:化工仪器网作者:吴吴吴点击:7729
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  【化工仪器网 行业百态】 世界著名的质量管理学家朱兰曾说过,如果20世纪是生产力的世纪,那么21世纪就是质量的世纪。
 
  随着现代社会经济水平的提高,质量观念和质量意识逐渐深入人心,再加上现代科学技术的进步和工业的发展,所用的工业设备也变得越来越精细复杂,设备的检测也变得尤为重要。
 
  传统的检测方法需要拆解设备的部件再进行检测,而随着设备生产对微型化的重视,拆卸设备成了难题,无损检测在此背景下发展起来。
 
  无损检测技术(NDT),是指在不损害或不影响被测对象使用性能及内部组织的前提下,借助现代化的技术如射线、超声、红外、电磁等并结合仪器,通过分析材料、零件、设备对热、声、光、电、磁等反应的变化,进行检查和测试的方法。
 
  1978年,我国成立了中国机械工程学会无损检测分会,它是一个全国性的无损检测学术组织。无损检测技术在一定程度上反映了一个国家工业发展水平,是工业发展必不可少的有效工具,其重要性已得到公认。
 
  现在的无损检测技术的发展已经相对成熟,主要的检测方法有超声波检测技术(UT)、射线检测技术(RT)、渗透检测技术(PT)、磁粉检测技术(MT)四种,其他检测方法有涡流检测技术(ECT)、红外热成像技术(TIR)等。
 
  超声波检测技术(UT)
 
  超声波检测技术是一种声波方法,简单来说就是利用超声波能量来检测材料或设备中的缺陷。一般的超声波探伤系统由超声波探伤仪和探头组成,使用耦合剂,将探头接触的金属表面进行打磨形成光滑清洁的表面后,将超声波发射进入被测金属,然后再接收从缺陷反射回来的回波并进行分析。
 
  超声波检测技术广泛适用于金属、非金属和复合材料的无损检测,也可对较大厚度的设备进行内部缺陷检测,但它不适用于检测形状复杂或不规则的设备。
 
  射线检测技术(RT)
 
  射线检测技术是一种应用非常广泛的无损检测方法,常用的射线类型有X射线和γ射线两种,它们具有极强的穿透力,能穿透肉眼无法穿透的材料,使另一边的胶片感光。再通过分析胶片上的信息判断出缺陷。
 
  X射线检测技术的优点有很多,如对缺陷的定位精准性高、对检测结果记录直观等,在实践应用方面技术适用于所有材料,普适性非常高,且测出的缺陷影像直观、容易保存,一经推出便受到各行各业的欢迎。
 
  X射线检测技术的应用非常广泛,在工业领域它可以检测铸件和焊缝的气泡和裂纹,在航空航天领域可以检测精密铸件的质量,生活中常见的X射线无损检测技术是医院的X光检测。
 
  渗透检测技术(PT)
 
  渗透检测技术也被称为荧光渗透检测,是一种液体渗透检测,它分为清洗、涂渗透剂、显像观察(利用紫外线)和清除表面显影剂四个步骤,可适用于金属、非金属、磁性、非磁性等各种材料的检测,具有灵敏度高、显示直观、操作方便等特点,能够检测出材料缺陷的形貌和分布状态。但它只能检测出缺陷的表面分布,无法确定其实际深度并对缺陷做出定量评价。
 
  如今渗透检测技术已经成为维修领域必不可少的检测方法,是评级工程材料、零部件质量的重要技术方法,也是提升生产效率、改进工艺的重要手段。
 
  磁粉检测技术(MT)
 
  磁粉检测技术的基本原理是将铁、钴、镍等磁性材料置于强磁场中,待它们被磁化后,由于磁性材料表面和近表面不连续性的存在,磁粉会形成肉眼可见的磁痕,主要分为预处理、磁化、施加磁粉、检查和后处理五个步骤。
 
  磁粉检测技术只能用于磁性材料表面和近表面的缺陷检测,可检测出它们不能目视的不连续性,并显示出不连续性的位置、形状和大小。它的缺点是对被检测材料表面光滑度和检测人员技术要求高,检测速度慢、范围小。
 
  涡流检测技术(ECT)
 
  谈起涡流检测技术,让我们先来了解一下什么是涡流。当通有交流电的线圈套在被测金属板外使,线圈附近及其内部会产生交变磁场,这时被测试件中会产生旋涡形状的交变感应电流,我们成为涡流。
 
  涡流检测技术是利用电磁感应原理,通过检测试件内的涡流变来测定各种金属材料及少量非金属如石墨、碳纤维复合材料等材料的性能的技术。检测时线圈不需要与被测物接触,可进行告诉检测,与其他检测技术相比更容易实现自动化,但它并不适用于检测形状复杂的物体及大部分非金属材料。
 
  随着计算机技术、微电子学和各种信号处理技术的发展,涡轮检测技术也在不断发展和更新,并被应用于航空、航天等各种高端领域。
 
  红外热成像检测技术(TIR)
 
  红外热成像技术是近年来逐渐应用广泛的新兴检测技术,它与前面提到的ECT一样,是一种非接触式检测技术,目前广泛应用于航空航天、生物医疗、机械化工等领域。
 
  热量从物体内温度较高的部分传递到温度较低的部分,或者从温度较高的物体传到温度较低的物体的过程叫做热传导;研究表明,任何高于绝对零度的物体都会向外界不停地发射电磁波,这就是电磁辐射。建立在热传导理论和电磁辐射基础上的红外成像检测技术,可通过红外成像以的检测结果分析物体内部能量流动情况,对物体缺陷进行判定。
 
  无损检测技术发展到今天,凭借它坚实的理论基础和精湛的技艺,成为国民经济生产中质量控制和质量保证的重要方法,在各行各业发挥着巨大的作用。随着现代的计算机技术、数字处理技术、实时成像技术的发展,推动着无损检测技术的应用面越来越广,在未来,无损检测技术将持续朝着数字化、实时化、大型化趋势迈进。

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