超声无损检测

摘要： 以超声无损检测技术作为切入点,简要叙述技术的检测原理、基本方法、优点与局限性,阐述超声无损检测技术在金属材料焊接内部缺陷、宏观缺陷、微观缺陷3项场景中的具体应用情况,并围绕应用期间存在的实际问题来提出技术应用策略。旨在依托超声无损检测技术建立起更为完善的金属材料焊接无损检测体系,持续提高焊接缺陷检测率,及时发现并处理金属焊接质量缺陷,消除隐患,避免事故出现。

摘要： 偏铌酸铅是一种重要的钨青铜结构高居里温度功能陶瓷,在高温领域具有很大的应用前景,但其存在压电活性低,难以烧结等问题,这些问题限制了该陶瓷的应用。元素掺杂取代是改性偏铌酸铅陶瓷的研究热点。综述了偏铌酸铅陶瓷的特点以及部分改性后的陶瓷在超声无损检测等领域的应用前景,对用偏铌酸铅陶瓷制作换能器的研究工作具有一定的借鉴意义。

摘要： 超声相控阵技术具有检测灵敏度高,检测速度快等诸多优点,可以用于钢管拱桥相贯线焊缝的检测。首先,利用几何方法计算相贯线焊缝二面角及坡口角度,确定检测试件缺陷预埋方案,然后利用超声相控阵对其进行检测试验。结果表明,超声相控阵技术可以有效地检出钢管拱桥相贯线焊缝各位置的典型缺陷。

摘要： 碳纤维复合材料内部结构的健康程度将直接影响到零部件的整体性能。采用高频超声衰减法对碳纤维复合材料进行内部无损检测。在超声波频率为30 MHz、探头距离工件表面1 cm、等离子水介质条件下,通过超声C扫描、X扫描,分析和确定内部缺陷位置及形状,并通过剖切试样,采用光学显微形貌表征对内部缺陷进行确证。采用ABAQUS对层间缺陷的力学性能影响规律进行仿真。结果表明:不同缺陷尺寸、不同温度条件对材料断裂强度的影响规律不同。

摘要： 在当前检测技术水平不断提升的情况下,超声无损检测技术的应用更为广泛,为各行业的发展提供了可靠保障。从金属材料焊接作业开展来看,超声波无损检测技术的应用,可以做到有效保护焊接材料完整性以及有效检测不连续性,实现焊接质量的提升。在我国进入工业化快速发展的阶段以后,金属材料的使用更为频繁,焊接作业的应用也愈加广泛,这就需要将超声无损检测技术的优势发挥出来,提升焊接质量。因此,本研究主要针对金属材料焊接进行研究,针对超声无损检测技术的应用进行分析,从金属材料自身的特点出发,明确其自身的优势,为工业化发展提供可靠保障。

摘要： 裂缝深度检测的超声波首波相位反转法凭借其准确、简单、易操作的优点,被广泛应用于建设工程质量检测领域,结合理论分析、数值模拟和试验验证研究了其相位反转的成因。结果表明,相位反转现象是衍射纵波存在衍射相位反转角所致;在衍射相位反转角附近,衍射纵波的振幅呈现出先减小后增大的变化特征。对首波相位反转法完整且正确的解释,可为其应用提供理论基础及更有力的数据支撑。

摘要： 碳纤维增强聚合物复合材料因其优越的性能而被广泛应用于轻量化和高性能设计。复合材料的内部缺陷是决定其性能的主要因素,可靠有效的内部缺陷检测方法对复合材料的应用至关重要。无损检测(Non-destructive testing,NDT)方法由于其巨大的优点而得到了广泛的应用。虽然理论方法较为成熟,但针对具有复杂缺陷特征的复合材料而言,详尽和深入的试验研究尚为数不多。本文基于飞行时间(Time of flight,To F)对复合材料内部缺陷的进行了试验研究。首先建立了高斯回波模型和参数估计方法,基于此建立了测量的理论模型。然后,引入距离幅度校正(Distance amplitude correction,DAC)方法,有效地提高了信噪比(Signal-to-noise ratio,SNR),降低了测量过程中的信号失真。再次,采用To F有效确定内部缺陷的深度。最后,将所提方法应用于复合材料的气孔缺陷和抗冲击性能的试验研究,以及不同厚度物体的气孔缺陷检测。相应的实验结果证明了所提方法的有效性。

摘要： 北京理工大学检测与控制研究所以北京理工大学一级国家重点学科(机械工程)和部级重点试验室(先进加工技术国防重点学科试验室)为依托,多年来一直从事无损检测和控制理论与技术的教学和科研工作。研究所主要面向国防科技工业和国民经济发展的前沿及生产需求,重点开展残余应力超声无损检测与调控技术、(单双)机械手超声检测技术、超声显微扫查检测技术、复杂回转类零件激光测量技术、材料弹性参数与涂层厚度测量技术、机器视觉检测技术等研究工作。

摘要： 将脉冲激光的空间展开与激光超声无损检测相结合,数值分析及实验研究了激光瞬态光栅作用于铝合金板的结构响应。数值分析了反射-吸收综合模型框架下表面粗糙度对吸收率的影响,进行了直径1 mm外型、脉冲宽度1 ns、单脉冲6 mJ输入下激光瞬态光栅激励过程的仿真,并开展了相同能量条件下束斑点光源、有限长度线光源的比对分析;数值分析结果表明,观测距离小于等于4 mm的范围内,瞬态光栅激发下峰值为点源激发的2~5倍,且结构表面能量密度约为点源模式的1%、线源模式的12.7%。开发了瞬态光栅模块并搭建了激发-检测实验系统,结合49.36 mm×49.80 mm×4.97 mm尺寸的铸铝平板进行了验证比对。实验结果表明,60 kHz高通滤波下噪声幅值约为1 nm,距离光栅中心位置2 mm处表面位移峰值的相对偏差最大值为8.91%、10 mm处信号时延对应的声表面波速度偏差为6.62%。

摘要： 松江唐经幢,全名“佛顶尊胜陀罗尼经幢”,为全国重点文物保护单位,建于唐代,是上海地区现存最古老的建筑物,具有十分重要的研究价值。唐经幢由于长期的日晒雨淋,出现了一定的程度的损坏,该经幢此前曾进行过修缮,此次修缮需对经幢进行全面的勘察。本次勘察针对经幢的建筑结构形式,采用三维激光扫描技术,采用点云数据构建了经幢的各个立面及三维模型,并根据各个切面形心的相对位置计算幢身整体倾斜程度;采样后通过实验室方法对经幢石材和修复材料进行了分析;对目前经幢的损伤情况进行勘察,形成损伤分布图,采用图文并茂的形式对石材的损伤进行展现;采用超声波无损检测法分析了后期修补材料对原有石材强度的影响,最终对经幢现状作出了科学的评价,为后续修缮提供了依据。

摘要： 在自动化在线超声无损检测领域,相关关键共性理论和技术多为工业发达国家所掌握,高性能设备完全被他们所垄断,已严重制约中国高性能自动化在线超声无损检测技术的发展.同时,尽管国际上已掌握的技术处于较高的水准,但是目前的理论基础还是局限于几种规则缺陷同理想旋转声场作用机理方面,技术和应用主要针对常见横、纵伤的定性检测而展开,在理论、技术和系统集成方面还存在急待解决和提升的问题.本项目旨在探讨利用旋转检测声场实施对圆柱类部件或材料进行高性能自动化在线超声无损检测的理论和方法,推动高性能自动化在线超声无损检测技术的发展.

摘要： 基于声弹性理论,本文研究了油气管道中超声波与应力的关系,分析了超声临界折射纵波产生的原理、方法和技术.为了确保检测值的准确性和可溯源,进一步研究了超声波残余应力检测的校准技术,建立了超声应力检测与校准系统;研究了高能超声与残余应力场的相互作用关系,通过有效控制高能声束和声激励模式改变构件表面和内部残余应力场状态,实现了对在役机械构件局部残余应力分布的原位消减和控制,提高了服役机械构件整体强度、抗疲劳和耐腐蚀能力,增强了构件使用寿命、安全性和可靠性,并在油气管道焊接残余应力的检测和调控中得到了应用.

摘要： 在低压行业,对电触头质量采用超声检测是一种无损高效的检测手段.超声检测结果的准确性很大程度上与检测参数的设置有关.本文提出的电触头焊接缺陷面积的测量方法经过理论及实验的验证,具有较强的可操作性,易于推广.

摘要： 基于声弹性理论,本文研究了油气管道中超声波与应力的关系,分析了超声临界折射纵波产生的原理、方法和技术.为了确保检测值的准确性和可溯源,进一步研究了超声波残余应力检测的校准技术,建立了超声应力检测与校准系统;研究了高能超声与残余应力场的相互作用关系,通过有效控制高能声束和声激励模式改变构件表面和内部残余应力场状态,实现了对在役机械构件局部残余应力分布的原位消减和控制,提高了服役机械构件整体强度、抗疲劳和耐腐蚀能力,增强了构件使用寿命、安全性和可靠性,并在油气管道焊接残余应力的检测和调控中得到了应用.

摘要： 本文以大型客机研制为背景,分析了民机结构自动化无损检测的需求,重点介绍了大型复杂复合材料构件数字化自动化超声无损检测的研究进展和关键问题,评述了民机复合材料结构无损检测技术的发展趋势,指出原位化、绿色化、智能化和数字化是无损检测技术未来的发展方向.

摘要： 本文针对具有复杂表面形状的钠冷快堆管道超声相控阵检测采用有限差分法进行了初步的数值计算和分析。考察了声波在介质交界面处的折反射规律，在此基础上利用相控阵聚焦声源对内壁存在缺陷和矩形锯齿的情况进行了数值模拟分析。结果表明采用相控阵声源可有效提高界面处的反射回波强度，当存在缺陷时，界面处的反射回波会减弱，内壁存在矩形锯齿结构时，将使反射声场的时域波形拉长，幅度减弱。

摘要： 忽略材料的光穿透效应、热扩散效应以及温度变化对材料物理参数的影响,用ANSYS有限元法对脉冲激光线源照射瓷质绝缘子时引起的瞬态温度场进行了数值模拟.得到了特定功率激光作用下瓷质绝缘子的瞬态温度场分布及温升范围,并得到了不同位置节点温度随时间的变化关系及同一时刻沿周向和径向路径节点温度的分布曲线,为实现瓷质绝缘子的激光超声无损检测提供定量基础.

摘要： 本文通过对超声波声场的模拟研究,开发了基于多元高斯声束的超声波可视化模拟方法及程序,对超声波探头的声场分布、超声波—缺陷体的相互作用进行了模拟,并对超声波检测系统的效率函数进行了测量,最后在侧通孔试块上对模拟检测信号进行了验证,结果表明理论模拟与试验符合较好,而且进一步的研究表明该方法还可以用在TOFD的正演模拟中,这对探索超声检测的可视化模拟技术、定量无损评价及超声理论分析等方面具有重要的应用价值.

摘要： 本文通过对超声波声场的模拟研究,开发了基于多元高斯声束的超声波可视化模拟方法及程序,对超声波探头的声场分布、超声波—缺陷体的相互作用进行了模拟,并对超声波检测系统的效率函数进行了测量,最后在侧通孔试块上对模拟检测信号进行了验证,结果表明理论模拟与试验符合较好,而且进一步的研究表明该方法还可以用在TOFD的正演模拟中,这对探索超声检测的可视化模拟技术、定量无损评价及超声理论分析等方面具有重要的应用价值.

摘要： 本文通过对超声波声场的模拟研究,开发了基于多元高斯声束的超声波可视化模拟方法及程序,对超声波探头的声场分布、超声波—缺陷体的相互作用进行了模拟,并对超声波检测系统的效率函数进行了测量,最后在侧通孔试块上对模拟检测信号进行了验证,结果表明理论模拟与试验符合较好,而且进一步的研究表明该方法还可以用在TOFD的正演模拟中,这对探索超声检测的可视化模拟技术、定量无损评价及超声理论分析等方面具有重要的应用价值.

摘要： 一种基于超声和电磁超声相结合的双模无损检测方法及装置，首先在非静磁场作用下，利用超声检测方法对金属构件进行粗检；然后在静磁场作用下，对金属构件施加脉冲激励电流.金属构件在静磁场的作用下其内部产生洛伦兹力，洛伦兹力将导致声信号的产生，在金属构件有缺陷和无缺陷位置处产生的超声信号不同。通过贴放在金属构件上的超声探头阵列重建金属构件的电导率分布，通过电导率分布结合超声检测结果检测金属构件缺陷。应用本发明检测方法的装置中，控制系统（2）连接脉冲激励系统（1）、超声探头阵列（4）和磁体系统（3），超声探头阵列（4）连接信号检测处理系统（5），信号检测处理系统（5）连接重建系统（6）。

摘要： 本发明公开了一种锂电池环形电极激光焊缝的柔性超声聚焦检测探头与检测方法，检测探头包括聚焦压电换能器、储水器、柔性接触端；所述储水器由主体部分、单向阀Ⅰ、单向阀Ⅱ和塑料塞组成；所述主体部分包括上端螺口、中部储水区、下端螺口；单向阀Ⅰ、单向阀Ⅱ分别装设在中部储水区外缘并与中部储水区连通；压电换能器通过螺口与所述储水器的上端螺口相连，柔性接触端通过螺口与所述储水器下端螺口相连；柔性接触端的底面粘接有柔性膜。本发明的检测探头避免了焊缝粗糙表面对声束入射的不利影响，可在焊缝中形成能量集中、耦合稳定、频率高的超声聚焦检测声束，提出的检测方法可应用于锂电池环形电极激光焊缝熔合状态的无损检测。

摘要： 本发明公开了一种用于锂电池外壳激光焊缝超声波无损检测的超声检测探头，包括高频压电传感器、储水器和柔性膜；所述高频压电换能器通过螺口与所述储水器的连接端相连，所述柔性膜通过粘接方式与储水器的接触端相连。本发明实现了专用超声检测探头与激光焊缝表面的良好声学耦合，能够在焊缝中形成高频率、噪声小、与焊缝形状匹配的超声波检测声束。

摘要： 本发明公开了一种大型构件无损检测用激光超声检测装置，包括电源、壳体、光学系统和控制系统，壳体的前端为激光出光口，光学系统包括激光器及透镜组模块、全反射镜和二维振镜；激光器及透镜组模块包括底板、外壳、激光器组件、变焦透镜组和直流电机；所述激光器组件包括激光器、偏振光束镜、衰减片和光反射探测器，二维振镜包括X轴振镜、X轴电机、Y轴振镜和Y轴电机；控制系统包括振镜驱动控制板、X轴驱动电路板、Y轴驱动电路板和激光控制板；本发明还公开了一种适用于大型构件无损检测的激光超声检测方法。本发明设计新颖合理，便于携带，保养维护简单，能量恒定，可单次检测较大面积，有效提高了效率，实用性强，便于推广使用。

摘要： 本发明公开了一种适用于大型构件无损检测的激光超声检测装置，包括电源、壳体、光学系统和控制系统，壳体的前端为激光出光口，壳体的上面板上设置有提手和提手座，光学系统包括激光器及透镜组模块、全反射镜和二维振镜；激光器及透镜组模块包括底板、外壳、激光器组件、变焦透镜组和直流电机；所述激光器组件包括激光器、偏振光束镜、衰减片和光反射探测器，二维振镜包括X轴振镜、X轴电机、Y轴振镜和Y轴电机；控制系统包括振镜驱动控制板、激光器温控板、X轴驱动电路板、Y轴驱动电路板和激光控制板；本发明还公开了一种适用于大型构件无损检测的激光超声检测方法。本发明便于携带，能量恒定，可单次检测较大面积，有效提高了效率。

摘要： 本发明公开了一种激光阵列对生成超声快速控制的无损检测系统及无损检测方法，系统包括激光发生器、激光传输装置、超声波检测装置、多通道模数转换设备和控制器，激光发生器发出的激光经过激光传输装置照射到待测样品表面，在热弹机制下产生超声波，在待测样品中传播的超声波由超声波检测装置检测，并将待测样品的信息经多通道模数转换设备传输到控制器，对被检初始特征信息进行分析，并反馈调整转换激光传输装置，实现待测样品中被检特征的精确测量。本发明根据探测到的被检特征信息，快速调节超声波在定点和(或)定向的强度，大幅度提高激光超声无损检测系统的信噪比和检测能力，提升被检特征精确检测的效率。

摘要： 本发明提供一种超声无损检测中超声探头碰撞保护装置及方法，其中：超声探头安装在超声探头夹持件安装孔内；擦气泡装置下端安装在超声探头夹持件的另一安装孔内；擦气泡装置上端安装在擦气泡装置夹持件的安装孔内；机械保险部件下半部分与擦气泡装置夹持件固定、上半部分与导轨转接板固定；下端压紧块和上端压紧块为机械保险部件的压紧装置；机械保险连接部件上端固定在导轨转接板上、下端固定在擦气泡装置夹持件上；传感器检测部件固定在导轨转接板上。本发明在超声探头与障碍物发生碰撞时牺牲机械保险丝，以保护超声探头及其他结构。

摘要： 本发明公开了一种激光阵列对生成超声快速控制的无损检测系统及无损检测方法，系统包括激光发生器、激光传输装置、超声波检测装置、多通道模数转换设备和控制器，激光发生器发出的激光经过激光传输装置照射到待测样品表面，在热弹机制下产生超声波，在待测样品中传播的超声波由超声波检测装置检测，并将待测样品的信息经多通道模数转换设备传输到控制器，对被检初始特征信息进行分析，并反馈调整转换激光传输装置，实现待测样品中被检特征的精确测量。本发明根据探测到的被检特征信息，快速调节超声波在定点和(或)定向的强度，大幅度提高激光超声无损检测系统的信噪比和检测能力，提升被检特征精确检测的效率。

摘要： 本发明涉及一种超声波信号产生方法，通过方波发射装置产生双极性方波并输入超声换能器中，激励所述超声换能器；所述双极性方波的周期与所述超声换能器的压电晶片的谐振周期相等。本发明还涉及一种超声波信号产生装置，包括方波发射装置与超声换能器，所述方波发射装置产生双极性方波并输入所述超声换能器，激励所述超声换能器，所述双极性方波的周期与所述超声换能器的压电晶片的谐振周期相等。本发明还提供了一种超声无损检测方法。本发明能够产生频带宽且穿透能力强的超声波信号，可用于复合材料等高声衰减材料内部缺陷的检测。

摘要： 本实用新型提供一种超声无损检测中超声探头碰撞保护装置，其中：超声探头安装在超声探头夹持件安装孔内；擦气泡装置下端安装在超声探头夹持件的另一安装孔内；擦气泡装置上端安装在擦气泡装置夹持件的安装孔内；机械保险部件下半部分与擦气泡装置夹持件固定、上半部分与导轨转接板固定；下端压紧块和上端压紧块为机械保险部件的压紧装置；机械保险连接部件上端固定在导轨转接板上、下端固定在擦气泡装置夹持件上；传感器检测部件固定在导轨转接板上。本实用新型在超声探头与障碍物发生碰撞时牺牲机械保险丝，以保护超声探头及其他结构。