第一节 主要检测方法检测讲解

第二章检测与测试的基础主讲人:朱海鹏土木工程结构检测与测试01主要检测方法简介02无损检测基本理论：振动和波动03信号采集04信号分析和成像基础目录页CONTENTSPAGE01主要检测方法简介主要检测方法简介电磁波微波利用材料在电磁场的作用下，出现的电学或磁学特性变化，从而来判断材料内部情况及有关性能的检测方法。微波（雷达波）是电磁辐射的一种形式，其电磁频谱中所占频带为300MHz～300GHz，波长为1000mm～1mm，属超高频及其以上的无线电波。微波检测磁粉检测涡流检测穿透法、反射法散射法、干涉法涡流法、层析法漏磁检测主要检测方法简介方法物理现象用途穿透法在材料内传输的微波，依照材料内部状态和介质特性不同而相应发生透射、散射和部分反射等变化。测厚、密度、湿度、介电常数、固化度、热老化度、化学成分、混合物含量、纤维含量、气孔含量、夹杂以及聚合、氧化、酯化、蒸馏、硫分的测量。反射法由材料表面和内部反射的微波，其幅度、相位或频率随表面或内部状态（介质特性）而相应变化。检测各类玻璃钢材料，宇航防热用铝基厚聚氨脂泡沫、胶接工件等的裂纹、脱粘、分层、气孔、夹杂、疏松；测定金属板材、带材表面的裂纹，划痕深度；测厚，测位移距离，方位以及测湿、测密度、测混合物含量。散射法贯穿材料的微波随材料内部散射中心（气孔、夹杂、空洞）而随机地发生散射。检测气孔、夹杂、空洞、裂纹。干涉法两个或两个以上微波波束同时以相同或相反方向传播，彼此产生干涉，监视驻波相位或幅度变化，或建立微波全息图象。检测不连续性缺陷（如分层、脱粘、裂缝），图像显示。涡流法利用入射极化波、微波电桥或模式转换系统，测定散射、相位信号，探知裂缝。检测金属表面裂缝，其深度取决于频率和传播微波的模式。层析法利用透射材料的微波在介质内部的衰减、反射、衍射、色散、相速等物理特性的改变，测定多个方向的投影值，并将它与核函数卷积，再进行反投影，用计算机重建图像。检查非金属材料及其复合结构件断层剖面质量和加速器粒子束或等离子体的状态，用于射电天文，电磁探矿和地层分布测绘等。反映物体内不同部位的大小形态、成份及其变化过程。各类微波检测方法的物理现象和用途主要检测方法简介利用射线穿透物质和在物质中的衰减特性来对物质的质量、尺寸及特性等做出判断的一种无损检测方法。该方法可以检测金属和非金属材料及其制品的内部缺陷。X射线照相法电离检测法荧光屏直接观察法电视观察法主要检测方法简介方法检测原理特点照相法将感光材料置于被检测试件后面，来接收透过试件的不同强度的射线。根据影像的形状和黑度情况评定材料中有无缺陷及缺陷的形状、大小和位置。灵敏度高、直观可靠，而且重复性好。电离检测法当射线通过气体时，与气体分子撞击，产生电离。电离效应会产生电流，其大小与射线强度有关，根据电流大小便可判断试件的完整性。自动化程度高，成本低，但对缺陷性质的判别较困难，只适用于形状简单、表面平整的工件。荧光屏直接观察法将透过试件的射线投射到涂有荧光物质（如ZnS/CaS）的荧光屏上时，荧光屏会发出不同强度的荧光，利用荧光屏上的可见影像直接辨认缺陷。成本低、效率高、可连续检测，适用于形状简单、要求不严格产品的检测。电视观察法电视观察法是荧光屏直接观察法的发展，实际上就是将荧光屏上的可见影像通过光电倍增管来增强图像，再通过电视设备进行显示。自动化程度高，但灵敏度较低，对形状复杂的零件检查也比较困难。各类X射线检测方法的检测原理和特点(主要为检测缺陷)主要检测方法简介红外线红外线是介乎可见红光和微波之间的电磁波，它的波长范围为0.76—100μm。红外无损检测是测量通过物体的热量和热流来鉴定该物体质量的一种方法。当物体内部存在裂缝、缺陷、漏水时，它将改变物体的热传导，使物体表面温度分布产生差别，利用红外成像的检测仪测量它的不同热辐射，可以查出物体的缺陷位置。主要检测方法简介非接触性安全性强红外检测优势检测准确效率高主要检测方法简介010203红外检测技术可以检测到设备或结构热状态的微小差异及变化，但很难精确确定被测对象上某一点确切的温度值。温度值确定存在困难红外检测直接测量的是被测物体表面的红外辐射，主要反映的也是表面的状况，对内部状况不能直接测量，需要经过一定的分析判断过程。物体内部状况难以确定红外检测相对其它仪器和常规检测设备相比，价格较贵。价格昂贵红外检测方法存在的问题主要检测方法简介超声波

无损检测常用超声波频率范围0.2~25MHz。金属：常用1~5MHz；水泥构件：少于0.5MHz;玻璃陶瓷微米级小缺陷：100~200MHz声波（弹性波）：频率在20Hz~20kHz；次声波：频率低于20Hz；超声波：频率高于20Hz主要检测方法简介超声波

超声波是通过使用具有压电或磁致伸缩效应的材料产生的。超声波可检测复合板材的内部缺陷，焊缝、管材内倾斜取向的缺陷，工件的表面缺陷以及利用超声波在混凝土中传播的时间（或速度）、接收波的振幅和频率等声学参数的相对变化来判定混凝土的缺陷等。主要检测方法简介超声波010203接触法超声波探头通过薄层的液体或流体耦合介质直接与被检工件的探测面接触。液浸法主要是指采用水作为耦合介质，俗称为水浸法，超声波探头发出的超声波经过一定厚度的水层再进入被检工件，超声波探头不与被检工件接触。空气耦合法目前主要应用于飞机复合材料的低频超声检测。按超声波进入被检工件的方式分主要检测方法简介弹性波冲击弹性波检测仪主要检测方法简介弹性波弹性波能够直接反映材料的力学特性，是工程检测中最常用的媒介之一。其中，冲击弹性波用锤或电磁激振装置冲击产生，具有激振能量大、操作简单、便于频谱分析等特点，是一种非常适合工程无损检测的媒介。主要检测方法简介超声波与弹性波的共性1、都是利用机械式或者压电式在测试对象内部或表面产生一个微小扰动，再利用接收装置接收该微小扰动，从而检测对象内部状态的方法。2、严格来说，超声波也是属于弹性波的范畴，但信号激发和接收有所不同。3、弹性波的频率一般为数百至50kHz左右。主要检测方法简介弹性波的能量远远大于超声波。能量超声波波长短，一般是几厘米，而用锤击激振产生的弹性波波长几十厘米甚至更长。因此，超声波的分辨率高，对细微的缺陷比较敏感，但衰减快，测试范围受到限制。激振信号的频率特性和波长超声波的探头在保持高灵敏度的同时，其频率响应特性一般较差，频率分析和振幅分析都比较困难。而冲击弹性波测试一般采用加速度传感器，传感器在各种固定方式下，其频响曲线都有较长平坦部分，有利于频谱分析和能量分析。受信信号的频率特性超声波与弹性波的不同主要检测方法简介磁粉检测磁粉检测的原理为当材料或工件被磁化后，若在工件表面或近表面存在裂纹、冷隔等缺陷，便会在该处形成漏磁场。此漏磁场将吸引、聚集检测过程中施加的磁粉，而形成缺陷显示