安全檢測與監(jiān)控技術前言無損檢測技術是一門新興的、多學科綜合應用的、理論與實踐緊密結合的工程科學。無損檢測技術能夠在不損傷被檢物使用性能、形狀及內(nèi)部結構和形態(tài)的前提下實現(xiàn)百分之百檢查，從而達到了解和評價被檢測的材料、產(chǎn)品和設備構件的性質(zhì)、狀態(tài)、質(zhì)量或內(nèi)部結構等的目的，以保證后續(xù)的生產(chǎn)與任務的安全性。隨著現(xiàn)代材料科學、電子學、信息技術以及計算機技術等學科的不斷發(fā)展，無損檢測技術在工業(yè)生產(chǎn)、在役檢驗、物理研究、生物工程等廣大領域獲得了高度重視和廣泛應用，并且不斷為適應新應用的需求而迅速發(fā)展。第8章

無損檢測技術滲透檢測技術熱學特性的檢測技術(紅外檢測)射線檢測技術超聲波檢測技術無損檢測概述電磁特性的檢測技術123456無損檢測在安全領域的應用7無損檢測概述01Part1.1無損檢測的目的1.保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量。無損檢測可以對生產(chǎn)產(chǎn)品所需的原材料、各個加工工藝環(huán)節(jié)的半成品直至最終產(chǎn)品實行全過程的檢驗和檢測，能夠有效保證產(chǎn)品的質(zhì)量。2.降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本。在生產(chǎn)過程中增加無損檢測的工藝環(huán)節(jié)，會產(chǎn)生費用和時間上的增加，但在生產(chǎn)過程中及時而適當?shù)亻_展無損檢測，有利于防止后續(xù)工序的浪費，減少返工情況，降低廢品率，從而降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。3.保障在役設備安全。盡管產(chǎn)品和設備在出廠時是合格的，但是由于存在疲勞、腐蝕、磨損以及使用不當?shù)炔豢杀苊獾囊蛩兀谝墼O備會產(chǎn)生危害設備安全運行的各類缺陷和問題，由此會給環(huán)境、設備以及人員帶來各種安全隱患和事故。1.2無損檢測的發(fā)展趨勢1.數(shù)字化、圖像化、智能化。隨著計算機技術、嵌入式系統(tǒng)技術、傳感器技術等的快速發(fā)展，無損檢測技術和儀器已經(jīng)呈現(xiàn)出數(shù)字化、圖像化和智能化現(xiàn)象并且還在進一步擴大和發(fā)展。2.自動化。隨著技術的發(fā)展，無損檢測技術呈現(xiàn)檢測的自動化的發(fā)展趨勢。例如超聲波自動化測厚和探傷可以應用于鋼材的檢測，避免了傳統(tǒng)手工探傷勞動強度大，探傷時間長、探傷效率低、難以保證100%覆蓋等不足。3.標準化和規(guī)范化。無損檢測技術的標準化和人才培養(yǎng)的規(guī)范化正在不斷加強。在國際范圍內(nèi)，無損檢測的國際標準主要由國際標準化組織負責組織和實施。4.綠色化。無損檢測技術作為緊密和機械工業(yè)相聯(lián)系的一個技術體系，綠色無損檢測技術會隨著綠色制造的發(fā)展成為未來的一個重要發(fā)展方向。超聲波檢測技術02Part2.1超聲波的波形類別縱波L橫波T超聲波在彈性介質(zhì)中傳播時，視介質(zhì)質(zhì)點的振動方式與超聲波傳播方向的關系，可以把超聲波分為以下幾種波型。介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向相同的波叫縱波，用L表示。介質(zhì)質(zhì)點在交變拉壓應力的作用下，質(zhì)點間產(chǎn)生相應的伸縮變形，從而形成縱波。介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向垂直于波的傳播方向的波叫橫波，用T表示。橫波的特點是傳聲介質(zhì)的質(zhì)點振動方向與超聲波的傳播方向垂直，介質(zhì)質(zhì)點受到交變切應力時，產(chǎn)生剪切形變，從而形成了橫波。2.1超聲波的波形類別表面波板波超聲波沿固體介質(zhì)表面?zhèn)鬟f，傳聲介質(zhì)的質(zhì)點沿橢圓形軌跡振動的波叫表面波，用S表示。表面波僅限于材料表面?zhèn)鞑?，超過一個波長的深度時，能量急劇下降。傳聲介質(zhì)的質(zhì)點沿橢圓形軌跡振動的瑞利波。此外，質(zhì)點振動平面與波的傳播方向相平行時稱SH波，也稱樂普波，如圖8-4所示，它也是一種沿介質(zhì)表面?zhèn)鞑サ牟?。在板厚和波長相當?shù)膹椥员“逯袀鞑サ某暡ń邪宀ɑ蛱m姆波，用P表示。板波是一種由縱波與橫波疊加合成，以特定頻率被封閉在特定有限空間內(nèi)產(chǎn)生的制導波。板波在薄板中傳遞時，薄板上下表面層質(zhì)點沿橢圓形軌跡振動，而薄板中層的質(zhì)點將以縱波分量或橫波分量形式振動，從而構成全板振動，這是薄金屬板材板波檢測的顯著特征。反射與折射特性01超聲波在遇到異質(zhì)界面時發(fā)生反射與折射，利用反射特性可探測材料缺陷，如超聲脈沖反射法；同時折射特性用于實現(xiàn)波型轉換及測厚。透射、衍射與散射特性02超聲波投射到異質(zhì)界面時產(chǎn)生衍射波，可計算缺陷深度；同時缺陷會形成聲影，用于超聲穿透法檢測；衰減特性用于評估材料顯微組織。速度特性、諧振特性03超聲波在不同材料中傳播速度不同，速度變化反映材料性質(zhì)和缺陷；同時諧振特性可用于測厚、檢測缺陷、測量硬度等；當超聲波與工件的固有頻率發(fā)生頻率共振時，相向傳播的入射波與反射波互相疊加形成駐波，此即縱波垂直入射的厚度共振，諧振儀確定厚度共振頻率。2.2超聲波檢測的特點及應用范圍反射與折射特性2.2超聲波檢測的特點及應用范圍在工業(yè)超聲波檢測中，超聲波在界面上的折射特性主要被用于達到波型轉換的目的，例如把一般壓電元件產(chǎn)生的縱波轉換成橫波、表面波、板波等，以適應不同工件及不同情況下檢測的需要，其轉換條件與界面兩側介質(zhì)的聲速比(折射率)和入射、折射角度(正弦函數(shù))相關在工業(yè)超聲波檢測中，超聲波的反射特主要被用于探測材料中的缺陷，最常應用的是超聲脈沖波反射法。透射、衍射與散射特性2.2超聲波檢測的特點及應用范圍當缺陷垂直于超聲波束軸線的尺寸(面線度)遠小于超聲波的波束直徑時，由于缺陷邊緣的衍射現(xiàn)象，從表觀上看，原來的超聲波會繞過缺陷繼續(xù)前進，但在缺陷后面會形成聲影(沒有超聲波的空間)。圖8-10顯示出聲場中的聲影形成與超聲波穿過小孔的衍射。利用聲影形成的現(xiàn)象，可用于超聲穿透法檢測。當超聲波在其聲路上遇到缺陷時，由于有反射、衍射、散射等現(xiàn)象發(fā)生，以及因為被檢工件材料顯微組織異常，將造成超聲波傳播能量的衰減，使得在聲路的另一端接收到的聲能低于正常情況下接收到的聲能，利用超聲探傷儀顯示屏或直接利用電表指示反映這種變化差異，即可用作檢測評定的依據(jù)。速度特性2.2超聲波檢測的特點及應用范圍諧振特性利用專門的聲速測定儀或利用普通的超聲脈沖反射型探傷儀或超聲測厚儀，將未知聲速的材料與已知聲速的標準試樣比較，可以測出材料的聲速或者聲速變化，可以應用于以下幾個方面。(1)材料物理常數(shù)的測定。(2)測量溫度。(3)測量流量。(4)測量液體的粘度η。(5)應力測量。(6)硬度測量。(7)測定金屬表面裂紋的深度。(8)測量厚度。超聲波是一種機械振動波，我們可以利用超聲諧振儀把頻率可調(diào)的超聲波(主要利用縱波)垂直入射到被檢工件中，當超聲波與工件的固有頻率發(fā)生頻率共振時，相向傳播的入射波與反射波互相疊加形成駐波，此即縱波垂直入射的厚度共振，這種諧振特性可以用于(1)測厚。(2)檢測缺陷。(3)測量硬度。射線檢測技術03Part射線檢測技術利用射線透射性能和吸收衰減差異，形成黑白圖像，探測材料或零件內(nèi)部缺陷；在工業(yè)上廣泛應用，是檢驗焊縫缺陷的主要方法。射線檢測技術射線與物質(zhì)相互作用產(chǎn)生光電效應、康普頓效應和電子對效應，影響物質(zhì)電離或激發(fā)；其中光電效應和康普頓效應隨能量增加而減少。射線與物質(zhì)的相互作用常規(guī)射線照相檢測利用X射線和γ射線透過工件時能量衰減的差異，在膠片上記錄透射射線能量的差異，形成可見影像，從而評估工件質(zhì)量。射線照相檢測3.1射線監(jiān)測的基礎知識3.1射線檢測的基礎知識X射線和γ射線通過物質(zhì)時強度減弱，主要由光電效應、散射和電子偶生成引起，β射線與物質(zhì)密度相關，中子射線吸收與輕元素物質(zhì)反應更強烈。射線與物質(zhì)相互作用產(chǎn)生光電效應、康普頓效應和電子對效應，均先產(chǎn)生電子，影響物質(zhì)其他原子，光電效應和康普頓效應隨能量增加而減少。射線的散射與吸收射線與物質(zhì)的相互作用射線的散射與吸收3.1射線監(jiān)測的基礎知識對于X射線與γ射線的吸收大致上有以下幾個主要原因：(1)由光電效應引起的吸收。(2)由散射引起的吸收。(3)電子偶(電子對)的生成。射線與物質(zhì)的相互作用3.1射線監(jiān)測的基礎知識(1)光電效應光子的一部分能量把電子從原子中逐出去，剩余的能量則作為電子的動能被帶走，于是該電子可能又在物質(zhì)中引起新的電離。當光子的能量低于1MeV時，光電效應是極為重要的過程。另外，光電效應更容易在原子序數(shù)高的物質(zhì)中產(chǎn)生，如在鉛中產(chǎn)生光電效應的程度比在銅中大得多。射線與物質(zhì)的相互作用3.1射線監(jiān)測的基礎知識(2)康普頓效應在絕大多數(shù)的輕金屬中，射線的能量在0.2~3MeV范圍時，康普頓效應是極為重要的效應。康普頓效應隨著射線能量的增加而減小，其大小也取決于物質(zhì)中原子的電子數(shù)。在中等原子序數(shù)的物質(zhì)中，射線的衰減主要是由康普頓效應引起的，在射線防護時主要側重于康普頓效應。射線與物質(zhì)的相互作用3.1射線監(jiān)測的基礎知識(3)電子對效應光子的能量一部分用于產(chǎn)生電子對，一部分傳遞給負電子和正電子作為動能，另一部分能量傳給原子核。在物質(zhì)中負電子和正電子都是通過原子的電離而損失動能的，在消失過程中正電子和物質(zhì)中的負電子相作用成為能量各為0.51MeV的兩個光子，它們在物質(zhì)中又可以通過光電效應和康普頓效應進一步相互作用。3.2射線照相檢測常規(guī)的射線照相檢測是指使用X射線(由X射線發(fā)生器產(chǎn)生)和γ射線(通常由放射性同位素如鈷60、銥192等產(chǎn)生)輻照工件時，透過的射線強度(能量)在試件內(nèi)由于各部分密度差異、厚度變化或成分改變導致的吸收特性差異，因此會被不同程度地吸收，放置在試件背面的對射線敏感的照相膠片(記錄介質(zhì))能記錄透射的射線能量差異構成潛像，經(jīng)處理后轉變成具有可見黑度差的影像。主要有：1.X射線照相檢測。2.γ射線照相檢測。利用X射線穿透試件，因吸收和散射強度不同而衰減，透過射線的能量差異被背后的膠片記錄，形成射線照相底片，顯示試件內(nèi)部結構及缺陷。X射線照相檢測工業(yè)γ射線照相檢測利用放射性同位素γ射線源，程序與X射線類似但需防護其持續(xù)輻射，適用于多種材料及復雜形狀部件，記錄直觀但成本高、需防護。γ射線照相檢測3.2射線照相檢測X射線照相檢測3.2射線照相檢測工業(yè)用的普通X射線機一般由控制系統(tǒng)(電源、控制電路、變壓器等)、X射線管(一種特殊的真空二極管，能激發(fā)出X射線)及冷卻系統(tǒng)(X射線管在發(fā)出X射線的同時伴隨有高熱產(chǎn)生，必須給予有效的冷卻)三大部分組成。X射線照相檢測的基本操作工藝程序為：(1)試件的放置。(2)照相膠片的放置。(3)X射線照相檢測規(guī)范的確定。(4)實施曝光。(5)膠片處理。(6)評片。X射線照相檢測γ射線照相檢測3.2射線照相檢測γ射線照相檢測的程序與X射線照相檢測基本相同，所不同的是X射線是由X射線發(fā)生裝置(X射線機)產(chǎn)生，其能級可以調(diào)節(jié)并且中斷高壓電場也就中止了X射線的發(fā)生，而γ射線是由放射性同位素產(chǎn)生，其初始能級是一定的，但是會隨著時間的推移，其能量有衰變(以半衰期來衡量)γ射線源始終不斷地在放射γ射線，因此對其輻射的防護要較X射線麻煩很多。3.3數(shù)字化、計算機射線照相檢測技術X射線實時成像檢測計算機射線照相檢測技術數(shù)字化X射線照相檢測技術計算機輔助層析掃描射線檢測技術X射線實時成像檢測所依據(jù)的射線物理基礎原理與X射線照相檢測基本相同，它和X射線照相檢測一樣都是利用了X射線在被透照物體中的衰減或透射。計算機射線照相檢測是采用成像板(IP板)的模擬數(shù)字照相成像。計算機射線照相檢測技術屬于非直接讀出方式，其物理基礎是X射線的電離作用及光激勵發(fā)光，其主要效用是以可反復使用髙達數(shù)千次的成像板(簡稱1P板)取代傳統(tǒng)的X射線膠片。數(shù)字化X射線照相檢測是釆用電子成像技術的直接數(shù)字化X射線成像，包括直接轉換方式(射線接收器件在經(jīng)過X射線曝光后，X射線光子被直接轉換為電信號)和間接轉換方式(射線接收器件先將X射線光子轉變?yōu)榭梢姽猓缓笤侔芽梢姽庑盘栟D換為電信號)。計算機輔助層析掃描檢測技術是一種重建檢測對象橫截面薄層切片圖像的技術，可以利用不同類型的能量束進行掃描X射線實時成像檢測無損檢測行業(yè)長期以來把X射線拍片法作為檢測手段，在生產(chǎn)中得到普遍應用，但是這種方法由于檢測工序多、周期長、勞動強度大、消耗材料費用大，并且廢棄的藥液會造成環(huán)境污染，所以并不是一種非常理想的射線檢測方法。早期的X射線工業(yè)電視成像系統(tǒng)雖然能夠提升檢測效率，但是圖像噪聲大，檢測靈敏度相對比較低，對實際缺陷的檢出率與X射線拍片法相比有較大差距?，F(xiàn)代工業(yè)X射線實時成像檢測的優(yōu)點可以歸納為：（1）自動化程度高，檢測效率高。（2）檢測成本低。（3）檢測質(zhì)量高，可靠性增強。（4）易于保管和調(diào)檔。（5）對操作人員無輻射危害。計算機射線照相檢測技術

傳統(tǒng)射線照相膠片方法CR技術拍攝操作膠片置入暗盒、遮光袋中，用射線機進行X射線照射與膠片方法基本相同，但采用可反復使用的IP板代替膠片顯影(可視化)在暗室環(huán)境中通過顯定影等對膠片進行化學處理(濕式)在明亮的環(huán)境下通過專用的讀出裝置進行光學處理(干式)評定操作使用高亮度觀片燈對經(jīng)過顯、定影和干燥處理得到的底片進行觀察評定，影像質(zhì)量已固定在高分辨率的顯示屏上對數(shù)字化灰階圖像進行觀察評定，可通過軟件處理提高圖像質(zhì)量保管和數(shù)據(jù)利用把底片作為證據(jù)物保管，保存時間有限，保存日久的照片會逐漸變質(zhì)，使影像質(zhì)量下降，如要用于電腦保存觀察還必須經(jīng)過掃描方式變換為數(shù)字信息圖像，此外，底片的管理和檢索查找及遞送圖像照片都得花費大量的人力和物力數(shù)字化的圖像被記錄于大容量的存儲介質(zhì)，可被更有效與充分地利用，儲存方便可靠和保存時間長，方便計算機管理、檢索和網(wǎng)絡傳送等傳統(tǒng)射線照相膠片法與計算機射線照相檢測技術在應用上的一些簡單比較數(shù)字化X射線照相檢測技術數(shù)字化X射線照相釆用的射線接收器件主要是線陣列探測器和平板檢測器。其中，線陣探測器目前已經(jīng)可以達到每個像素的幾何尺寸僅有幾十微米，具有極高的空間分辨率和很寬的動態(tài)范圍，可用于普通X射線數(shù)字照相。線陣探測器可承受20kV~450kV能量的X射線直接照射，具有在強磁場中穩(wěn)定工作的能力，無老化現(xiàn)象，動態(tài)范圍可達到12Bit(4096灰度級)，可以一次性實現(xiàn)透照厚度變化較大的工件和成像檢測。數(shù)字化X射線檢測系統(tǒng)的組成可以簡單地表述為：射線源→檢測對象→射線成像探測器→圖像數(shù)字化系統(tǒng)→計算機(數(shù)字圖像處理系統(tǒng)、影像后處理和記錄部分、打印機和其他存儲介質(zhì)平板式數(shù)字成像系統(tǒng)已被廣泛應用于醫(yī)療和工業(yè)領域X射線檢測，可達到射線膠片的影像質(zhì)量，具有檢測速度快、費用低、可接受射線直接照射等特點。工業(yè)CT技術解析工業(yè)CT技術通過X射線或γ射線以不同透射角度掃描試件，利用計算機重建橫截面薄層切片圖像，實現(xiàn)二維或三維數(shù)字圖像的精確再現(xiàn)。工業(yè)CT技術優(yōu)點工業(yè)CT適用于各種材料和尺寸的工業(yè)產(chǎn)品檢測，能保持透視深度信息，精確測定內(nèi)部結構或缺陷位置與形狀，檢測結果直觀且靈敏度高。計算機輔助層析掃描射線檢測技術熱學特性的檢測技術(紅外檢測)04Part123紅外線指波長0.76~1000μm，頻率3×10^11~4×10^14Hz的電磁波，位于可見光與微波之間。紅外線定義波長為0.76~3.0μm的部分稱為近紅外線（短波紅外線），波長為3.0~30μm的部分稱為中紅外線。紅外線分類一切溫度高于絕對零度的物體都會發(fā)出紅外輻射，是分子和原子無規(guī)則運動的結果，形成“熱像”。紅外輻射特性4.1紅外檢測的基礎知識02物體的紅外輻射能量的大小及其按波長的分布與它的表面溫度有著十分密切的關系，在工業(yè)上可用于設備、構件等的熱點檢測和熱輻射測溫。01基爾霍夫定律02物體表面溫度不同，紅外輻射或吸收能力也不同；理想物體為黑體，輻射率和吸收率等于1，但實際上不存在。4.1紅外檢測的基礎知識斯捷藩-波爾茲曼定律。4.2紅外成像檢測通過紅外攝像頭捕捉物體發(fā)出的紅外輻射，將不可見的紅外輻射轉換為可見的熱像圖，顯示物體表面的溫度分布。利用紅外輻射特性，實現(xiàn)對目標物體的非接觸式測溫，適用于各種表面溫度的快速測量和監(jiān)控。紅外成像檢測輻射測溫技術4.2紅外成像檢測紅外成像儀的工作原理紅外熱像儀是通過吸收目標物體的能量輻射生成紅外圖像和溫度測量的儀器。利用紅外熱像儀測量目標本身與背景間的紅外輻射能量差異可以得到不同紅外線輻射能量而形成的紅外熱圖像。當材料表面的溫度差大于紅外熱像儀的最小可測溫度時，即可在紅外熱像儀上觀察到人眼不能直接看到的試件表面溫度分布的熱圖像(非可見光圖像)，可以分析判斷材料中是否存在缺陷，從而達到檢測目的。紅外熱成像檢測技術的特點：(1)能顯示物體的表面溫度場，并以圖像的形式顯示，非常直觀。(2)分辨力強，現(xiàn)代熱像儀可以分辨0.1℃甚至更小的溫差。(3)顯示方式靈活多樣，溫度場的圖像可以采用偽彩色顯示，也可以通過數(shù)字化處理，采用數(shù)字顯示各點的溫度值。(4)能與計算機進行數(shù)據(jù)交換，用于存儲和處理。滲透檢測技術05Part5.1滲透檢測的基本原理滲透檢測的定義滲透檢測的步驟滲透顯像滲透檢測又稱滲透探傷，是一種以毛細作用為基礎，檢查表面開口缺陷的無損檢測方法。清洗觀察5.1滲透檢測的基本原理滲透檢測的原理基于毛細管現(xiàn)象，通過噴灑、刷涂、澆涂或浸漬等方法，把滲透力很強(表面張力小，經(jīng)過一定的滲透時間，待滲透液基于毛細管作用的機理滲入被檢件表面上的開口缺陷后，將被檢件表面上多余的滲透液用擦拭、沖洗等方法清除干凈并干燥，然后在被檢件表面上用噴撒或涂抹等方法施加顯像劑，顯像劑能將已滲入缺陷的滲透液同樣基于毛細管作用吸附引導到被檢件表面，而顯像劑本身提供了與滲透液的顏色形成強烈對比的背景襯托，反滲出來的滲透液將在被檢件表面開口缺陷的位置形成可供觀察的顯示(跡痕)，反映出缺陷的狀況(形狀、取向以及二維平面上的大小)。5.1滲透檢測的基本原理①不受材料組織結構和化學成分的限制，如有色金屬、黑色金屬、塑料、陶瓷及玻璃等。②靈敏度高，可清晰地顯示寬0.5μm、深10μm、長1mm的裂紋。③缺陷顯示直觀，且同時可顯示各個方向的各類缺。④原理簡明易懂、設備簡單、攜帶方便、檢測費用低、適于野外工作。⑤不適于檢查多孔性或疏松材料制成的工件或表面粗糙的工件。⑥只能檢測表面開口缺陷，對埋藏于表層以下的缺陷無能為力。⑦即使是形狀復雜的試件只需一次探傷操作就可大致做到全面探測。⑧即使是圓面上的缺陷，也很容易觀察出顯示跡痕。另外，同時存在幾個方向的缺陷時，用一次探傷操作就可以完成探測。⑨探傷結果往往容易受檢測操作人員的技術水平的影響。⑩只能檢出缺陷表面分布，不能定量。滲透檢測的特點有：滲透檢測的方法滲透檢測的方法包括液體滲透檢測和熒光滲透檢測兩種。液體滲透檢測使用熒光染料或著色染料，而熒光滲透檢測使用熒光染料。滲透檢測的應用滲透檢測廣泛應用于航空航天、壓力容器、電力、化工等領域的材料和零部件檢測，可有效發(fā)現(xiàn)表面缺陷，提高產(chǎn)品質(zhì)量和安全性。5.2滲透檢測的方法電磁特性的檢測技術06Part磁粉檢測檢測范圍檢測原理局限性6.1磁粉檢測內(nèi)容概述鐵磁性材料受到外加磁場作用時，會產(chǎn)生磁化，如果材料存在表面或近表面的缺陷，或者顯微組織狀態(tài)變化，將會使局部導磁率發(fā)生變化，亦即磁阻增大，從而使磁路中的磁力線相應發(fā)生畸變在漏磁場處，由于磁力線出入材料表面而在缺陷兩側形成兩個磁極(S、N極)，若在此表面上噴灑細小的鐵磁性粉末時，表面漏磁場處能吸附磁粉形成肉眼可見的磁痕，顯示出缺陷所在的位置及其形狀，達到檢測缺陷的目的無法確知缺陷的深度和只能適用于檢査鐵磁性材料的表面和近表面缺陷。另外，其觀察評定必須由檢測人員的眼睛觀察，難以實現(xiàn)真正的自動化檢測，檢測結果目前主要是通過照相方式保存磁粉檢測技術只適用于檢查鐵磁性材料的表面和近表面缺陷。漏磁檢測的定義：漏磁檢測是一種利用磁粉或磁敏傳感器探測鐵磁性材料表面和近表面缺陷的無損檢測技術。漏磁檢測的應用：漏磁檢測廣泛應用于鋼鐵、冶金、化工等行業(yè)的管道、容器和機械零件的缺陷檢測，有效提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。漏磁檢測的原理：漏磁檢測的原理基于鐵磁性材料的磁導率差異。當鐵磁性材料被磁化后，缺陷會導致磁場發(fā)生畸變，形成漏磁場。6.2漏磁檢測6.2漏磁檢測內(nèi)容概述(1)錄磁探傷(磁帶記錄法)。利用磁帶覆蓋在被磁化的工件上，直接記錄漏磁通，然后將磁帶通過磁帶檢測裝置轉換成電信號輸岀，指示缺陷的存在。(2)檢測線圈法。用檢測線圈在被磁化的工件上移動掃査，工件表面的漏磁場能在檢測線圈中產(chǎn)生感應電勢而直接以電信號輸出指示缺陷的存在。(3)磁敏元件法。利用如霍爾元件(利用具有霍爾效應的元件，這是一塊通電的半導體薄片上被施加與薄片表面垂直的磁場時，薄片橫向兩側會出現(xiàn)一個電壓，稱為霍爾電壓)、磁敏二極管、磁敏電阻等磁敏元件在被磁化的工件上移動掃查，探測到的漏磁通將轉換成電信號輸出指示缺陷的存在。(4)磁通量閘門法。主要用于探測直流磁化工件的直流漏磁通并轉換成電信號輸出，指出缺陷的存在。根據(jù)探査漏磁通的方法和記錄方式的不同，主要有以下幾種類型：渦流檢測的定義：渦流檢測是一種利用電磁感應原理探測導體表面和近表面缺陷的無損檢測技術。渦流檢測的原理：渦流檢測的原理基于電磁感應。當交流電流通過探測線圈時，會在周圍產(chǎn)生磁場，并在導體中產(chǎn)生渦流。渦流檢測的應用：渦流檢測特別適用于管道、壓力容器等難以或危險進行其他類型無損檢測的場合，提供了一種有效的檢測手段。6.3渦流檢測6.3渦流檢測內(nèi)容概述渦流檢測的基本方式(1)穿過式線圈法。檢測線圈套在試件上，其內(nèi)徑與試件外徑接近，用于檢測如棒材、管材、絲材等。(2)探頭式線圈法。平面檢測線圈直接置于試件平表面上進行局部檢測掃査，為了提高檢測的靈敏度，通常在線圈中加有磁芯以提高線圈的品質(zhì)因數(shù)。(3)插入式(內(nèi)探頭)線圈法。將螺管式線圈插入管材或試件的孔內(nèi)作內(nèi)壁檢測，線圈中也多裝有磁芯以提高檢測靈敏度。無損檢測技術在安全領域的應用07Part振動特性分析：采用加速度傳感器采集結構動態(tài)響應數(shù)據(jù)，通過模態(tài)分析識別頻率、阻尼比等參數(shù)變化，判斷地基沉降或構件松動。某高層建筑監(jiān)測案例顯示可提前3個月預警共振風險。實時應力監(jiān)測：通過光纖傳感器或應變計實時測量建筑/橋梁關鍵部位的應力變化，結合大數(shù)據(jù)分析預測結構疲勞壽命，預防因長期荷載導致的斷裂風險。例如，斜拉橋索力監(jiān)測可精確到0.1%誤差范圍。裂縫擴展追蹤：利用數(shù)字圖像相關技術（DIC）或超聲波相控陣對裂縫進行三維成像，量化寬度擴展速率。某大橋監(jiān)測中實現(xiàn)0.02mm級裂縫精度定位。結構健康監(jiān)測（建筑/橋梁）01鍋爐壁厚測量：采用脈沖渦流檢測技術穿透保溫層直接測量承壓部件剩余壁厚，相比傳統(tǒng)超聲檢測效率提升60%，某電廠年檢中成功發(fā)現(xiàn)2mm減薄區(qū)域。02電梯鋼絲繩探傷：基于磁漏檢測原理的在線監(jiān)測系統(tǒng)可識別斷絲、磨損等缺陷，典型案例顯示該系統(tǒng)能在繩股斷裂前6個月發(fā)出預警，誤報率低于0.5%。03承壓焊縫檢測：使用TOFD（衍射時差法）超聲技術對環(huán)焊縫進行全自動掃查，可檢出0.5mm深度的未熔合缺陷，某化工廠年檢避免了一起潛在爆炸事故。定期檢測（鍋爐/電梯）分布式光纖傳感：將光纖作為連續(xù)傳感器鋪設于管道外壁，通過布里淵散射原理實現(xiàn)每米溫度/應變監(jiān)測，某輸油管線應用后腐蝕定位精度達±0.5m。電磁超聲長期監(jiān)測：采用EMAT技術對高溫管道進行非接觸式厚度測量，耐受300℃環(huán)境并實現(xiàn)0.1mm級精度，某煉油廠連續(xù)運行3年無故障。智能涂層診斷系統(tǒng)：植入碳納米管的防腐涂層可實時輸出電化學阻抗譜，通過算法解析腐蝕速率，實驗數(shù)據(jù)表明比人工檢測早120天發(fā)現(xiàn)點蝕。連續(xù)檢測（管道腐蝕/裂紋）儲罐腐蝕檢測：采用超聲波測厚技術定期監(jiān)測儲罐壁厚變化，結合渦流檢測識別表面裂紋，可精確評估腐蝕程度并預測剩余壽命，預防泄漏事故發(fā)生。典型應用包括石油化工企業(yè)的常壓儲罐和壓力容器檢測。焊縫缺陷篩查：運用相