第4章 濕度檢測課件

第四章檢測技術在材料加工工程領域中的應用學習目標：掌握常用的幾種無損探傷方法，了解無損探傷在工業(yè)領域的應用。第4章濕度檢測材料的缺陷檢驗材料的缺陷：是指材料在制造和使用過程中產(chǎn)生的缺陷和損傷。（1）制造中的缺陷是指材料在冶煉、鑄造、鍛造、熱處理和機械加工中所產(chǎn)生的氣孔、縮孔、疏松、夾渣和裂紋等缺陷;（2）使用中產(chǎn)生的損傷，如磨損、腐蝕和疲勞裂紋等。第4章濕度檢測無損檢驗

無損檢驗：是在不破壞零件、構件的形狀、尺寸精度，表面質(zhì)量和不改變材料的成分、性能及零件使用性能的前提下，采用物理、化學等方法探測零件材料內(nèi)部和表面的缺陷及其某些物理性能。無損檢驗技術主要應用在以下三方面：監(jiān)督和控制生產(chǎn)過程中的質(zhì)量問題產(chǎn)品出廠前的成品檢驗和用戶驗收檢驗產(chǎn)品的使用過程中的維護檢驗第4章濕度檢測常用的無損檢驗方法滲透探傷

磁粉探傷

渦流探傷

超聲波探傷

X射線探傷

第4章濕度檢測磁粉探傷僅適用于鐵磁性材料一、磁粉探傷原理將鐵磁材料制成的工件放在磁極之間，工件中就會有磁力線通過。如果工件內(nèi)部沒有缺陷且各處的磁導率一致，則磁力線在工件中分布是均勻的。第4章濕度檢測當工件中有氣孔、夾渣、裂紋等缺陷存在時，構成缺陷的是非磁性物質(zhì)，磁導率很低，磁阻很大，必將引起磁力線在工件中的分布發(fā)生變化，在缺陷處的磁力線發(fā)生彎曲。若在漏磁場施加磁粉或磁懸液，則漏磁場對磁粉產(chǎn)生吸引從而顯示缺陷的痕跡。第4章濕度檢測

漏磁場

所謂漏磁場，就是鐵磁性材料磁化后，在不連續(xù)性處或磁路的截面變化處，磁感應線離開和進入表面時形成的磁場。漏磁場形成原因：

由于空氣的磁導率遠遠低于鐵磁性材料的磁導率。如果在磁化了的鐵磁性工件上存在著不連續(xù)性或裂紋，則磁感應線優(yōu)先通過磁導率高的工件，這就迫使一部分磁感應線從缺陷下面繞過，形成磁感應線的壓縮。第4章濕度檢測磁粉探傷的方法：按工件磁化方向的不同:縱向磁化零件磁化后產(chǎn)生平行零件軸線的磁力線?？梢蕴綔y與零件軸線垂直或成一定角度的缺陷。采用直流電或交流電通過線圈或鐵軛磁化。橫向磁化零件直接通電或使穿過零件的心軸通電，使在零件內(nèi)產(chǎn)生垂直零件軸線的磁力線，可探測軸向缺陷，即平行或近于平行零件軸線的缺陷。聯(lián)合磁化零件通電后同時產(chǎn)生縱向和周向磁力線,可以探測零件上任意方向上的缺陷。第4章濕度檢測磁粉是磁粉探傷的顯示介質(zhì)。一、磁粉1.磁粉的種類磁粉分為非熒光磁粉和熒光磁粉兩大類。非熒光粉按顏色，分為黑磁粉、紅磁粉和白磁粉。黑磁粉：成分主要是Fe3O4，主要用于檢驗淺色工件，在磁粉探傷中應用較為普遍。紅磁粉：成分主要是Fe2O3，常用于檢驗黑色工件。白磁粉：是由黑磁粉與Al2O3或MgO合成，主要用于黑色工件。磁粉第4章濕度檢測磁粉檢測按其顯示方法不同，可分干粉顯示法和濕粉顯示法兩種。濕粉顯示法：先把磁粉配置成一定濃度的水磁懸浮液或油磁懸浮液，檢測時磁懸液均勻的噴灑在被測工件表面上，工件表面上缺陷處的漏磁將吸附磁粉，形成磁痕而顯示出缺陷。磁懸液具有良好的流動性，因此能顯示工件上的微小缺陷。干粉顯示法：用的磁粉必須充分干燥，被檢工件表面也必須充分干燥，否則由于磁粉流動性差，不容易均勻分布而影響缺陷顯示。干粉顯示時，一般將磁粉噴霧于工件表面后，再將沒有被吸引的剩余磁粉吹去，工件表面上所剩的是缺陷處被漏磁吸附形成的磁痕。第4章濕度檢測磁懸液把磁粉和液體按一定比例混合而成的溶液稱為磁懸液。磁懸液有三種：油懸液、水懸液和熒光磁懸液。第4章濕度檢測磁粉探傷的一般工藝過程預處理---磁化---施加磁粉---磁痕觀察---磁痕分析---退磁---后處理預處理1）清理焊接接頭表面的油污、鐵銹、氧化皮、飛濺、殘留焊劑及焊渣。2）使用干粉法，要干燥磁粉與工件表面。3）用化學清理法后，若清理液與磁懸液酸堿性不同，也應干燥工件表面。第4章濕度檢測磁痕觀察是對工件上形成的磁痕進行觀察與記錄的過稱。磁痕觀察應在磁痕形成后立即進行。采用非熒光磁粉時，可在一般照明光源下直接觀察；采用熒光磁粉時，必須在暗室紫外線燈下進行觀察。磁痕分析分為兩大類：表面缺陷磁痕、近表面缺陷磁痕。退磁退磁是將工件經(jīng)磁粉探傷后殘留的磁場減小為零的過程。后處理后處理就是清除工件殘留的磁粉或磁懸液，及干燥工件的過程。第4章濕度檢測缺陷位置及形狀的影響

a缺陷埋藏深度的影響同樣的缺陷，位于工件表面時，產(chǎn)生的漏磁場大；若位于工件的近表面，產(chǎn)生的漏磁場顯著減??；若位于工件表面很深處，則幾乎沒有漏磁場泄漏出工件表面。b缺陷方向的影響缺陷垂直于磁場方向，漏磁場最大，也最有利于缺陷的檢出；若與磁場方向平行則幾乎不產(chǎn)生漏磁場；當缺陷與工件表面由垂直逐漸傾斜成某一角度，而最終變?yōu)槠叫?，即傾角等于0時，漏磁場也由最大下降至零。第4章濕度檢測超聲波探傷基本原理

超聲波探傷是利用超聲波在物體中的傳播、反射和衰減等物理特性來發(fā)現(xiàn)缺陷的一種無損檢測方法。它主要用于檢測金屬材料和部分非金屬材料的內(nèi)部缺陷。超聲波探傷具有成本低、操作方便、檢測厚度大、對人和環(huán)境無害等突出優(yōu)點，但也存在諸如探傷不直觀、難以確定缺陷的性質(zhì)、評定結(jié)果在很大程度上受操作者技術水平和經(jīng)驗的影響及不能給出永久性記錄等缺點。第4章濕度檢測超聲波探傷1)聲波及其分類(1)次聲波：振動頻率低于l6Hz的機械波。(2)聲波：振動頻率在16Hz―20KHz之間的機械波。(3)超聲波：高于20KHz的機械波。2）超聲波的物理性質(zhì)

超聲波與聲波比，振動頻率高，波長短，具有束射特性，方向性強，可以定向傳播，其能量遠遠大于振幅相同的聲波，并具有很高的穿透能力。第4章濕度檢測超聲波探傷的特點厚度:探測5-3000mm厚的金屬或非金屬材料的構件。粗糙度:對零件表面粗糙度有一定要求。一般要求粗糙度等級高于Ra6.3，表面清潔光滑，與探頭接觸良好。盲區(qū):零件表面一段距離內(nèi)的缺陷波與初始波難于分辨，難以探測缺陷。盲區(qū)的大小因超聲波探傷儀不同而異，一般為5-7mm。超聲波探傷中對缺陷種類和性質(zhì)的識別較為困難,需借助一定的方法和技術。第4章濕度檢測探頭

探頭又稱壓電超聲換能器，是實現(xiàn)電—聲能量轉(zhuǎn)換的器件。探頭主要由壓電晶體組成。利用石英、鈦酸鋇的逆壓電效應產(chǎn)生超聲波，正壓電效應接收超聲波。壓電晶體在交變電壓作用下，在晶體厚度方向產(chǎn)生伸縮變形，產(chǎn)生與交變電壓頻率相同的機械振動，即產(chǎn)生超聲波。當把高頻振動(超聲波)作用在晶體上，在晶體的兩個電極之間產(chǎn)生與超聲波頻率相同、強度與超聲波成正比的高頻電壓，即接收超聲波。第4章濕度檢測壓電效應正壓電效應（順壓電效應）：某些電介質(zhì)，當沿著一定方向?qū)ζ涫┝Χ顾冃螘r，內(nèi)部就產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在它的一定表面上產(chǎn)生電荷，當外力去掉后，又重新恢復不帶電狀態(tài)的現(xiàn)象。當作用力方向改變時，電荷極性也隨著改變。逆壓電效應（電致伸縮效應）：當在電介質(zhì)的極化方向施加電場，這些電介質(zhì)就在一定方向上產(chǎn)生機械變形或機械壓力，當外加電場撤去時，這些變形或應力也隨之消失的現(xiàn)象。電能機械能正壓電效應逆壓電效應第4章濕度檢測石英晶體的壓電效應演示

當力的方向改變時，電荷的極性隨之改變，輸出電壓的頻率與動態(tài)力的頻率相同；當動態(tài)力變?yōu)殪o態(tài)力時，電荷將由于表面漏電而很快泄漏、消失。第4章濕度檢測壓電材料的應用壓電式加速度傳感器對壓電元件施加預載荷。測得加速度傳感器輸出的電荷便可知加速度的大小。

基座殼體彈簧質(zhì)量塊壓電片F(xiàn)=ma,F∝a又q∝F∴q∝a第4章濕度檢測

將兩根高分子壓電電纜相距若干米，平行埋設于柏油公路的路面下約5cm，可以用來測量車速及汽車的載重量，并根據(jù)存儲在計算機內(nèi)部的檔案數(shù)據(jù)，判定汽車的車型。

交通監(jiān)測第4章濕度檢測壓電式玻璃破碎報警器將高分子壓電測振薄膜粘貼在玻璃上，可以感受到玻璃破碎時會發(fā)出的振動，并將電壓信號傳送給集中報警系統(tǒng)。粘貼位置使用時，用瞬干膠將其粘貼在玻璃上。當玻璃遭暴力打碎的瞬間，壓電薄膜感受到劇烈振動，表面產(chǎn)生電荷Q

，在兩個輸出引腳之間產(chǎn)生窄脈沖報警信號。第4章濕度檢測壓電式動態(tài)力傳感器在體育動態(tài)測量中的應用壓電式步態(tài)分析跑臺壓電式縱跳訓練分析裝置壓電傳感器測量雙腿跳的動態(tài)力第4章濕度檢測超聲波在介質(zhì)中的傳播特性超聲波垂直入射到平界面上的反射和透射

當超聲波垂直入射到兩種介質(zhì)的界面時，一部分能量透過界面進入第二種介質(zhì)，成為透射波，波的傳播方向不變；另一部分能量則被界面反射回來，沿與入射波相反的方向傳播，成為反射波。聲波的這一性質(zhì)是超聲波檢測缺陷的物理基礎。超聲波傾斜入射到平界面上的反射、折射和波型變換當超聲波相對于界面入射點法線以一定的角度傾斜入射到兩種不同介質(zhì)的界面上時，在界面上會產(chǎn)生反射、折射和波型轉(zhuǎn)換現(xiàn)象。

第4章濕度檢測超聲波探傷原理

超聲波探傷:是利用超聲波通過兩種介質(zhì)的界面時發(fā)生反射和折射的特性來探測零件內(nèi)部的缺陷。超聲波探傷方法按檢驗方法不同分為穿透法、反射法、直接接觸法。

穿透法：聲波由發(fā)射探頭發(fā)出，經(jīng)工件的一面?zhèn)魅牍ぜ?nèi)部，由其另一面送出被接收探頭接收。當工件內(nèi)部組織結(jié)構均勻時，聲波可以順利通過工件而被接收探頭接收，從而在指示器上便會顯示出明顯的聲能透過信號，反之，工件內(nèi)部在聲波傳播的路徑上存在缺陷時，則聲波在材質(zhì)不連續(xù)的缺陷與基體金屬交界面上將大量散射、反射或被吸收、衰減，使接收到的聲能透過信號的振幅迅速減弱或消失。第4章濕度檢測直射聲束穿透法(a)無缺陷；

(b)有缺陷

第4章濕度檢測反射法

超聲波以一定的速度向工件內(nèi)傳播，一部分聲波遇到缺陷時反射回來；另一部分聲波繼續(xù)傳至工件底面后也反射回來。發(fā)射波、缺陷波和底波經(jīng)過放大后在熒光屏上顯示。由發(fā)射波、缺陷波和底波在時間基線上的位置，即可求出缺陷的部位。第4章濕度檢測

液浸法液浸法是在探頭與試件之間填充一定厚度的液體介質(zhì)作耦合劑，使聲波首先經(jīng)過液體耦合劑，而后再入射到試件中，探頭與試件并不直接接觸。液浸法優(yōu)點，探頭角度可任意調(diào)整，聲波的發(fā)射、接收也比較穩(wěn)定，便于實現(xiàn)檢測自動化，大大提高了檢測速度。液浸法的缺點是當耦合層較厚時，聲能損失較大。另外，自動化檢測還需要相應的輔助設備，有時是復雜的機械設備和電子設備，它們對單一產(chǎn)品(或幾種產(chǎn)品)往往具有很高的檢測能力，但缺乏靈活性。總之，液浸法與直接接觸法各有利弊，應根據(jù)被檢對象的具體情況(幾何形狀的復雜程度和產(chǎn)品的產(chǎn)量等)，

選用不同的方法。

第4章濕度檢測1、垂直入射法垂直入射法（簡稱垂直法）是采用直探頭將聲束垂直入射工件探傷面進行探傷。由于該法是利用縱波進行探傷，故又稱縱波法。

垂直法探傷能發(fā)現(xiàn)與探傷面平行或近于平行的缺陷，適用于厚鋼板、軸類、輪等幾何形狀簡單的工件。

2、斜角探傷法斜角探傷法（簡稱斜射法）是采用斜探頭將聲束傾斜入射工件探傷面進行探傷。由于它是利用橫波進行探傷，故又稱橫波法。斜角探傷法能發(fā)現(xiàn)與探測表面成角度的缺陷，常用于焊縫、環(huán)狀鍛件、管材的檢查。直接接觸法第4章濕度檢測

②按缺陷顯示方式分類：脈沖式檢測儀按回波信號的顯示方式又可分為A型顯示、B型顯示和C型顯示三種類型。

A型顯示是一種波形顯示，屏幕的橫坐標代表聲波的傳播時間（或距離），縱坐標代表反射波的聲壓幅度?？梢哉J為該方式顯示的是沿探頭發(fā)射聲束方向上一條線上的不同點的回波信息。

B型顯示顯示的是試件的一個二維截面圖，屏幕縱坐標代表探頭在探測面上沿一直線移動掃查的位置坐標，橫坐標是聲傳播的時間（或距離）。該方式可以直觀地顯示出被探工件任一縱截面上缺陷的分布及缺陷的深度等信息。第4章濕度檢測A型顯示原理圖

圖中，T表示發(fā)射脈沖，F(xiàn)表示來自缺陷的回波，B表示底面回波。第4章濕度檢測B型顯示原理圖

第4章濕度檢測

C型顯示顯示的是試件的一個平面投影圖，探頭在試件表面做二維掃查，屏幕的二維坐標對應探頭的掃查位置。探頭在每一位置接收的信號幅度以光點輝度表示。該方式可形象地顯示工件內(nèi)部缺陷的平面投影圖像，但不能顯示缺陷的深度。第4章濕度檢測A型脈沖反射式超聲探傷儀電路方框圖第4章濕度檢測A型脈沖反射式超聲探傷儀電路方框圖工作過程：同步電路產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖同時加至掃描和發(fā)射電路，掃描電路受觸發(fā)工作，產(chǎn)生鋸齒波電壓，加至示波管水平偏轉(zhuǎn)板熒光屏上產(chǎn)生一條水平掃描線。同時，發(fā)射電路受觸發(fā)產(chǎn)生高頻窄脈沖，加至探頭，激勵壓電晶片振動，在工件中產(chǎn)生超聲波。超聲波在工件中傳播，遇缺陷或底面發(fā)生反射，返回探頭時，又被壓電晶片轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，?jīng)接收放大電路，加至示波管垂直偏轉(zhuǎn)板上，使電子束發(fā)生垂直偏轉(zhuǎn)，在水平掃描線的相應位置上產(chǎn)生缺陷波和底波。根據(jù)缺陷波的位置可以確定缺陷的埋藏深度，根據(jù)缺陷波的幅度可以估算缺陷當量的大小。第4章濕度檢測儀器主要組成部分的作用1、同步電路：同步電路又稱觸發(fā)電路，它每秒鐘產(chǎn)生數(shù)十至數(shù)千個脈沖，用來觸發(fā)探傷儀掃描電路、發(fā)射電路等，使之步調(diào)一致、有條不紊地工作。因此，同步電路是整個探傷儀的“中樞”，同步電路出了故障，整個探傷儀便無法工作。2、掃描電路：掃描電路又稱時基電路，用來產(chǎn)生鋸齒波電壓，加在示波管水平偏轉(zhuǎn)板上，使示波管熒光屏上的光點沿水平方向作等速移動，產(chǎn)生一條水平掃描時基線。第4章濕度檢測3、發(fā)射電路：又稱高頻脈沖電路，產(chǎn)生高頻電壓加于發(fā)射探頭，激勵壓電晶片振動，使之發(fā)射超聲波，傳入工件中。超聲波在缺陷或地面上反射回到接收探頭，轉(zhuǎn)變?yōu)殡姴ê筝斎虢o接收電路。4、接收電路：將來自探頭的電信號進行放大、檢波，最后加至示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板上，并在熒光屏上顯示。由于接收的電信號非常微弱，通常只有數(shù)百微伏到數(shù)伏，而示波管全調(diào)制所需電壓要幾百伏，所以接收電路必須具有約105的放大能力。5、顯示電路：主要由示波管及外圍電路組成。示波管用來顯示探傷圖形，第4章濕度檢測

試塊與耦合劑

與一般的測量過程一樣，為了保證檢測結(jié)果的準確性與重復性、可比性，必須用一個具有已知固定特性的試樣(試塊)對檢測系統(tǒng)進行校準。這種按一定的用途設計制作的具有簡單形狀人工反射體的試件即稱為試塊。超聲檢測用試塊通常分為兩種類型，即標準試塊(校準試塊)和對比試塊(參考試塊)。

第4章濕度檢測

當探頭和試件之間有一層空氣時，超聲波的反射率幾乎為100％，即使很薄的一層空氣也可以阻止超聲波傳入試件。因此，排除探頭和試件之間的空氣非常重要。耦合劑就是為了改善探頭和試件間聲能的傳遞而加在探頭和檢測面之間的液體薄層。耦合劑可以填充探頭與試件間的空氣間隙，使超聲波能夠傳入試件，這是使用耦合劑的主要目的。除此之外，耦合劑有潤滑作用，可以減少探頭和試件之間的摩擦，防止試件表面磨損探頭，并使探頭便于移動。在液浸法檢測中，通過液體實現(xiàn)耦合，此時液體也是耦合劑。常用的耦合劑有水、甘油、

變壓器油、化學漿糊等。

第4章濕度檢測超聲波的應用見flash第4章濕度檢測x射線探傷

射線探傷利用射線（X射線、γ射線、中子射線等）穿過材料或工件時的強度衰減，檢測其內(nèi)部結(jié)構不連續(xù)的技術。穿過材料或工件時的射線由于強度不同在膠片上的感光程度也不同，由此生成內(nèi)部不連續(xù)的圖像。

射線的特性

X射線和γ射線均為電磁波，比可見光的波長短、頻率高、穿透力強。具有以下特性:(1)不可見，以直線傳播;(2)不帶電荷，不受電場和磁場的影響;(3)能穿透物體并被物質(zhì)吸收而使自身強度衰減;(4)能產(chǎn)生光化學作用，使膠片感光;(5)能使物質(zhì)電離，使某些物質(zhì)產(chǎn)生熒光;(6)能產(chǎn)生生物效應，對生命細胞有殺傷作用。第4章濕度檢測射線概念電磁輻射：能量子是光子（量子），例如x射線，γ射線。粒子輻射：各種粒子射線，如α粒子，β粒子，質(zhì)子，中子等。第4章濕度檢測X射線的本質(zhì)X射線又稱倫琴射線，本質(zhì)是電磁輻射，與可見光完全相同，僅是波長短而已，因此具有波粒二像性。X射線是在射線探傷領域中應用最廣泛的一種射線。產(chǎn)生原理：高速運動的電子與物體碰撞時，發(fā)生能量轉(zhuǎn)換，電子的運動受阻失去動能，其中一小部分（1％左右）能量轉(zhuǎn)變?yōu)閄射線，而絕大部分（99％左右）能量轉(zhuǎn)變成熱能使物體溫度升高。產(chǎn)生條件：1.產(chǎn)生自由電子；2.使電子作定向的高速運動;3.在其運動的路徑上設置一個障礙物使電子突然減速或停止。過程演示見下頁第4章濕度檢測接變壓器玻璃鎢燈絲金屬聚燈罩鈹窗口金屬靶冷卻水電子X射線X射線（回車鍵演示）過程演示第4章濕度檢測射線探傷的特點可直接觀察零件內(nèi)部缺陷的影像，對缺陷進行定性、定量和定位分析;探測厚度范圍大，從薄鋼片到厚達500mm以內(nèi)的鋼板，但薄鋼片的表面缺陷(如表面發(fā)紋、疲勞裂紋等)較難探測；設備復雜、昂費。檢驗費用高;射線有害人體健康，其設備應加防護措施。射線探傷適用于所有的材料，可檢驗金屬、非金屬材料內(nèi)部質(zhì)量，探測鑄件、焊接件內(nèi)郡的缺陷。如檢測船體焊縫的質(zhì)量。

第4章濕度檢測Χ射線檢測的基本原理

Χ射線檢測是利用Χ射線通過物質(zhì)衰減程度與被通過部位的材質(zhì)、厚度和缺陷的性質(zhì)有關的特性，使膠片感光成黑度不同的圖像來實現(xiàn)的。

設入射線的初始強度為I0，通過物質(zhì)的厚度為d，射線能量的線衰減系數(shù)為μ，那么射線在透過物質(zhì)以后的強度Id為：第4章濕度檢測

又如在被測試件內(nèi)，有一個厚度為x、吸收系數(shù)為μ′的某種缺陷，則射線通過后，強度衰減為

如果被測表面局部凸起，其高度為h時，則射線通過h部位后，其強度將衰減為：第4章濕度檢測

若有缺陷的吸收系數(shù)小于被測試件本身的線吸收系數(shù)，則Ix>Id>Ih，于是，在被檢測試件的另一面就形成一幅射線強度不均勻的分布圖。通過一定方式將這種不均勻的射線強度進行照相或轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栔甘?、記錄或顯示，就可以評定被檢測試件的內(nèi)部質(zhì)量，達到無損檢測的目的。

第4章濕度檢測

Χ射線檢測方法形狀及其黑度的不均勻程度，就可以評定被檢測試件中有無缺陷及缺陷的性質(zhì)、形狀、大小和位置。此法的優(yōu)點是靈敏度高、直觀可靠、重復性好，是Χ射線檢測法中應用最廣泛的一種常規(guī)方法。

Χ射線檢測常用的方法是照相法，即利用射線感光材料(通常用射線膠片)，放在被透照試件的背面接受透過試件后的Χ射線。膠片曝光后經(jīng)暗室處理，就會顯示出物體的結(jié)構圖像。根據(jù)膠片上影像的第4章濕度檢測射線膠片：一般是雙面感光乳劑層，感光乳劑層的厚度遠大于普通膠片，這主要是為了能更多的吸收射線的能量。影像的特點：影像重疊、影像放大、影像畸形缺陷位置檢測：在互相垂直的兩個方向進行二次射線照相，從得到的兩張底片可以直接測量缺陷的位置——二次射線照相法。第4章濕度檢測x：工件中的缺陷位置；h：缺陷與工件表面的距離s1、s2：兩次射線照相的射線源位置；W：兩次射線照相射線源平移的距離；M：放在工件表面的鉛制標記。xMS1S2WMxfhtx1x2M1M2第4章濕度檢測照相法的靈敏度

靈敏度是指發(fā)現(xiàn)缺陷的能力，也是檢測質(zhì)量的標志。通常用兩種方式表示：一是絕對靈敏度，是指在射線膠片上能發(fā)現(xiàn)被檢測試件中與射線平行方向的最小缺陷尺寸；二是相對靈敏度，是指在射線膠片上能發(fā)現(xiàn)被檢測試件中與射線平行方向的最小缺陷尺寸占試件厚度的百分數(shù)。若以d表示為被檢測試件的材料厚度，x為缺陷尺寸，則其相對靈敏度為第4章濕度檢測增感屏的設計由于X射線和γ射線波長短、硬度大，對膠片的感光效應差。為了增加膠片的感光速度，利用某些增感物質(zhì)在射線作用下能激發(fā)出熒光或產(chǎn)生次級射線，從而加強對膠片的感光作用。在射線透視照相中，所用的增感物質(zhì)稱為增感屏。第4章濕度檢測X射線機控制系統(tǒng)高壓發(fā)生器射線發(fā)生器冷卻系統(tǒng)高壓發(fā)生器：提供x射線管的加速電壓冷卻系統(tǒng)：保證x射線能正常工作，使陽極靶溫度不至于過熱。第4章濕度檢測X射線機的基本電路：x射線管調(diào)壓器高壓變壓器燈絲變壓器第4章濕度檢測射線的安全防護

1.射線對人體的有害作用射線對人體作用能產(chǎn)生生物效應，對細胞有破壞作用，對人體新陳代謝的進行和各器官及系統(tǒng)的功能會產(chǎn)生多方面的影響，甚至造成局部壞死或人體的死亡。

2.屏蔽防護法屏蔽防護法是利用各種屏蔽物體吸收射線，以減少射線對人體的傷害，這是射線防護的主要方法。一般根據(jù)X射線、γ射線與屏蔽物的相互作用來選擇防護材料，屏蔽X射線和γ射線以密度大的物質(zhì)為好，如貧化鈾、鉛、鐵、重混凝土、鉛玻璃等都可以用作防護材料。第4章濕度檢測

3.距離防護法距離防護在進行野外或流動性射線檢測時是非常經(jīng)濟有效的方法。這是因為射線的劑量率與距離的平方成反比，增加距離可顯著地降低射線的劑量率。

4.時間防護法時間防護是指讓工作人員盡可能的減少接觸射線的時間，以保證檢測人員在任一天都不超過國家規(guī)定的最大允許劑量當量。人體接受的總劑量：D=Pt，其中，P為在人體上接受到的射線劑量率，t為接觸射線的時間。由此可見，縮短與射線接觸時間t亦可達到防護目的。第4章濕度檢測

滲透探傷1941年熒光材料被應用到滲透探傷技術中，給滲透探傷技術帶來了根本性轉(zhuǎn)折。它可以有效檢測材料表面的缺陷，不受材料特性限制，可以適應幾乎所有的固體材料探傷。該法具有操作簡單、成本低廉、不受材料性質(zhì)的限制等優(yōu)點，廣泛應用于各種金屬材料和非金屬材料構件的表面開口缺陷的質(zhì)量檢驗。第4章濕度檢測液體與固體交界處有兩種現(xiàn)象：第一種現(xiàn)象是液體之間的相互作用力大于液體分子與固體分子之間的作用力，稱為固體不被液體潤濕,如水銀在玻璃板上收縮成水銀珠那樣。第二現(xiàn)象是液體各個分子之間的相互作用力小于液體分子與固體分子之間的相互作用力，被稱為固體被液體潤濕,就象水滴在潔凈的玻璃板上,水滴會慢慢散開那樣。滲透探傷的基本概念1.潤濕作用第4章濕度檢測管內(nèi)的液面就會低于容器的液面。通常將這種潤濕管壁的液體在細管中上升，而不潤濕管壁的液體在細管中下降的現(xiàn)象稱為毛細現(xiàn)象。

將一根很細的管子插入盛有液體的容器中，如果液體能潤濕管子，那么液體會在管子內(nèi)上升，使管內(nèi)的液面高于容器的液面。如果液體不能潤濕管子，毛細現(xiàn)象第4章濕度檢測

液體滲透檢測原理

液體滲透檢測法的基本原理是依據(jù)物理學中液體對固體的潤濕能力和毛細現(xiàn)象為基礎的(包括滲透和上升現(xiàn)象)。首先將被探工件浸涂具有高度滲透能力的滲透液，由于液體的潤濕作用和毛細現(xiàn)象，滲透液便滲入工件表面缺陷中。然后將工件缺陷以外的多余滲透液清洗干凈，再涂一層吸附力很強的白色顯像劑，將滲入裂縫中的滲透液吸出來，在白色涂層上便顯示出缺陷的形狀和位置的鮮明圖案，從而達到了無損檢測的目的。

第4章濕度檢測滲透探傷的基本原理可將零件表面的開口缺陷看作是毛細管或毛細縫隙。由于所采用的滲透液都是能潤濕零件的，因此滲透液在毛細作用下能滲入表面缺陷中去，使缺陷附近的表面有所不同。此時可以直接進行觀察，而如果使用顯像劑進行顯像，靈敏度會大大提高。第4章濕度檢測顯像過程也是利用滲透的作用原理。顯像劑是一種細微粉末，顯像劑微粉之間可形成很多半徑很小的毛細管，這種粉末又能被滲透液所潤濕，所以當清洗完零件表面多余的滲透液后，給零件的表面敷散一層顯像劑，根據(jù)上述的毛細現(xiàn)象，缺陷中的滲透液就容易被吸出，形成一個放大的缺陷顯示。第4章濕度檢測滲透探傷的常用方法1.著色滲透探傷法2.熒光滲透探傷法

3.水洗型滲透探傷法4.溶劑去除滲透探傷法5.干式顯象滲透探傷法6.濕式顯象滲透探傷法

這種探傷方法使用的滲透液主要是顏色深的著色物質(zhì)，通常由紅色染料及溶解著色劑的溶劑所組成。這種探傷方法是使用含有熒光物質(zhì)的滲透劑，經(jīng)清洗后保留在缺陷中的滲透液被顯象劑吸附出來。用紫外光源照射，使熒光物質(zhì)產(chǎn)生波長較長的可見光，在暗室中對照射后的工件表面進行觀察，通過顯現(xiàn)的熒光圖象來判斷缺陷的大小、位置及形態(tài)。

這種探傷方法以水為清洗劑，滲透劑以水為溶劑，或者在滲透劑中加有乳化劑，使非水溶性的滲透劑發(fā)生乳化作用而具有水溶性。

由于清洗使用的溶劑主要是各種有機物，它們具有較小的表面張力系數(shù)，對固體表面有很好的潤濕作用，因此有很強的滲透能力。

這種探傷法主要用于熒光滲透劑，用經(jīng)干燥后的細顆粒干粉可獲得很薄的粉膜，對熒光顯象有利，可提高探傷靈敏度。

濕式顯象劑是在具有高揮發(fā)性的有機溶劑中加入起吸附作用的白色粉末配制而成，這些白色粉末并不溶解于有機溶劑中，而是呈懸浮狀態(tài)，使用時必須搖晃均勻。為改善顯象劑的性能，還要加入一些增加粘度的成分.常常采用吹風機進行熱風烘吹以加快干燥。第4章濕度檢測1）煤油白粉法滲透劑：煤油為滲透劑顯像劑：石灰粉或白堊粉檢驗步驟如下:檢驗時，先將清洗干凈的零件浸入煤油中或把煤油涂抹在零件待檢表面上，依零件尺寸大小而定;15～30min后，煤油已充分摻入零件缺陷中，取出零件并擦干在零件待檢表面上涂上一層白粉，干燥后適當敲擊零件，使?jié)B入缺陷中的煤油攜缺陷中的銹、污等復滲于白粉上，現(xiàn)出黑色痕跡，將零件表面上缺陷的大小、部位或覆蓋層脫殼情況顯示出來。簡便、實用、經(jīng)濟，但不精確，粗檢。第4章濕度檢測2)著色探傷滲透液：紅色顏料、溶劑和滲透劑等成分。顯像劑：氧化鋅、氧化鎂或二氧化鐵等白色粉末和有機溶劑組成。過程:檢驗時，先用清洗劑清潔零件待檢表面，然后噴涂一層紅色滲透劑并保持一定滲透時間，清洗表面(去除滲透劑),再噴涂一層白色顯像劑，涼干后在白色襯底上顯示出紅色缺陷痕跡。滲透劑滲透時間對檢驗效果影響很大。時間短，小缺陷難以發(fā)現(xiàn)，大缺陷顯示不完全;時間長，難以清洗，且檢驗效率低。第4章濕度檢測3)熒光探傷熒光探傷：是借助殘留在零件缺陷內(nèi)的熒光滲透液在紫外線照射下發(fā)出的熒光顯示缺陷。熒光滲透液：熒光物質(zhì)、溶劑和滲透劑組成。熒光物質(zhì)是在紫外線照射下能夠通過分子躍遷產(chǎn)生熒光的物質(zhì)。通常采用在紫外線照射下發(fā)出黃綠色熒光的滲透液，這種顏色在暗處襯度高，人的視覺對其最敏銳。顯像劑：白色氧化鎂粉.第4章濕度檢測滲透探傷操作的基本過程滲透檢測一般分為六個基本步驟：探傷前處理、滲透處理、乳化處理、清洗處理、干燥處理、顯象處理、顯象觀察和探傷后處理。第4章濕度檢測前處理為得到良好的檢測效果，首要條件是使?jié)B透液充分浸入缺陷內(nèi)。預先消除可能阻礙滲透、影響缺陷顯示的各種原因的操作稱為前處理。它是影響缺陷檢出靈敏度的重要基本操作。輕度的污物及油脂附著等可用溶劑洗凈液清除。如果涂料、氧化皮等全部覆蓋了檢測部位的表面，則滲透液將不能滲入缺陷。材料或工件表面洗凈后必須進行干燥，除去缺陷內(nèi)殘存的洗凈液和水等，否則將阻礙滲透或者使?jié)B透液劣化。

第4章濕度檢測滲透滲透就是使?jié)B透液吸入缺陷內(nèi)部的操作。為達到充分滲透，必須在滲透過程中一直使?jié)B透液充分覆蓋受檢表面。實際工作中，應根據(jù)零件的數(shù)量、大小、形狀以及滲透液的種類來選擇具體的覆蓋方法。對于有些零件在滲透的同時可以加載荷，使細小的裂縫張開，有利于滲透劑的滲入，以便檢測到細微的裂紋。

第4章濕度檢測

（1）

浸漬法

浸漬法是將工件直接浸沒在調(diào)配好的滲透液槽中，滲透效果好，省時省工，對小型批量的零件適用。（2）

刷涂法

刷涂法是用軟毛刷把滲透液刷涂在被檢驗部位，適宜于大型工件的局部檢驗，特別是檢驗焊縫，工具簡單，操作簡易，耗用滲透液很少，不易造成浪費，故成本低廉。

（3）噴涂法

噴涂法是用氣泵將滲透液霧化成微小的液體顆粒后，通過噴霧器噴灑在工件被檢部位上。噴涂法應在敞開的環(huán)境或通風良好的場所中采用，特別是在容器內(nèi)部操作時應更加注意。滲透處理第4章濕度檢測滲透時間的確定

滲透所需時間依滲透種類﹑被檢工件的材質(zhì)﹑缺陷本身的性質(zhì)以及被檢工件和滲透液的溫度而定。1、滲透性能較差，需要的滲透時間就長一些。2、焊接工件的表面缺陷多為微小裂紋及微露的近表層氣孔，對于這些缺陷，需要較長的滲透時間(一般滲透時間為5～20min)。3、高的滲透液溫度所需滲透時間短。（適宜的滲透溫度為15～50℃。）4、工件溫度高，需要的滲透時間短。第4章濕度檢測清洗處理在涂覆滲透劑并保持適當?shù)臅r間后，從零件表面去除多余的滲透劑。為了去除附著在被檢工件表面的多余滲透劑，在處理過程中，既要防止處理不足而造成對缺陷識別的困難，同時也要防止處理過度而使?jié)B入缺陷中的滲透劑也被洗去，用熒光滲透劑時，可在紫外線照射下邊觀察處理程度，邊進行操作。第4章濕度檢測干燥處理干燥的目的是去除零件表面的水分。干燥的溫度不能太高，以防止將缺陷中的滲透劑也同進烘干，致使在顯像時滲透劑不能被吸附到零件表面上來。干燥的溫度不能太高，以防止將缺陷中的滲透劑也同時烘干，致使在顯像時滲透劑不能被吸附到零件表面上，并且應盡量縮短干燥時間。在干燥過程中，如果操作者手上有油污，或零件筐和吊具上有殘存的滲透劑等，會對零件表面造成污染而產(chǎn)生虛假的缺陷顯示。凡此種種情況實際操作過程中都應予以避免。自然干燥和人工干燥兩種方式

第4章濕度檢測顯象處理此后就可以進行顯像了。顯像就是利用顯像劑將零件表面缺陷內(nèi)的滲透劑吸附至零件表面，形成清晰可見的缺陷圖像。零件表面涂敷的顯像劑要施加均勻，而且要一次涂覆完畢，不允許在一個部件反復涂覆。第4章濕度檢測顯象觀察通過對缺陷圖像進行觀察分析，就可以了解工件表面的缺陷。在著色檢驗時，顯像后的零件可在自然光或白光下觀察，不需要特別的觀察裝置。在熒光檢驗時，則應將顯像后的零件放在暗室內(nèi)，在紫外線的照射下進行觀察。對于某些虛假顯示，可用干凈的布或棉球沾少許酒精擦拭顯示部位；擦拭后顯示部位仍能顯示的為真實缺陷顯示，不能再現(xiàn)的為虛假顯示。檢驗時可根據(jù)缺陷中滲出滲透劑的多少來粗略估計缺陷的深度。觀察完成后，及時將零件表面的殘留滲透劑和顯像劑清洗干凈，以防止材料受到侵蝕。第4章濕度檢測探傷后處理如果殘留在工件上的顯象劑或滲透劑影響以后的加工﹑使用，或要求重新檢驗時，應將表面沖洗干凈。對于水溶性的探傷劑用水沖洗，或用有機溶劑擦拭。這一過程無特別要求，但是滲透探傷全過程的一部分。第4章濕度檢測滲透探傷的缺陷判別滲透探傷最重要的部分就是缺陷性質(zhì)的判斷，經(jīng)過對缺陷觀察、分析，對照國家或者行業(yè)標準，最后形成探傷報告。焊接缺陷顯示痕跡：線狀顯示和圓狀顯示。線狀顯示痕跡：長度大于等于三倍寬度的顯示跡痕。包括:比較整齊的連續(xù)直線、同一直線的延長線上斷續(xù)顯現(xiàn)、參差不齊的、略為曲折的線段長寬比不大的不規(guī)則跡痕。反應的焊接缺陷：裂紋未熔合分層條狀夾渣長度小于三倍寬度的跡痕，可能呈圓形、扁圓形或不規(guī)則形狀

。反應焊接缺陷：表面氣孔弧坑縮孔點狀夾渣

第4章濕度檢測滲透探傷焊接缺陷的判別根部未焊透連續(xù)或斷續(xù)的直線段裂紋寬度不大的不規(guī)則的線段條狀夾渣長寬比相對說來不大的不規(guī)則跡痕表面氣孔圓形顯示檢驗焊縫時，判斷缺陷類型一般規(guī)律。第4章濕度檢測滲透探傷的探傷劑第4章濕度檢測滲透劑這是對滲透劑的最基本要求。如苯、煤油、甲笨、乙醇、松節(jié)油、乙酸乙酯等。

滲透探傷的顯象作用是依靠呈現(xiàn)顏色的染料和能發(fā)熒光的物質(zhì),這些物質(zhì)應能充分溶解于溶劑中。表面總會殘留多余的滲透劑,必須在清洗處理中很容易清洗掉,否則殘留的滲透劑在顯象后判讀偽缺陷困難。

滲透劑中的溶劑多為低沸點有機溶劑，易于揮發(fā)，降低了探傷靈敏度，因此在滲透劑成分調(diào)配中應適度考慮一些沸點相對較高的組成。第4章濕度檢測乳化劑定義：油性物質(zhì)是不能溶解于水的，當加入乳化劑后，使油能變成極微小的顆粒而均勻地分布在水中，形成了“水包油”的勻質(zhì)狀態(tài)，即使在靜止狀態(tài)下，油也不會聚在一起而造成油水分層的情況，這一現(xiàn)象稱為乳化現(xiàn)象，而具有這一現(xiàn)象的物質(zhì)稱為乳化劑。在滲透劑中加有乳化劑，使非水溶性的滲透劑發(fā)生乳化作用而具有水溶性。第4章濕度檢測顯象劑定義：顯象劑中的白色粉末的顆粒應細小，作為白色粉末的載體應易于揮發(fā)，載體通常是各種低沸點的有機溶劑，如乙醇﹑丙酮﹑苯等。

第4章濕度檢測紅外無損檢測技術紅外線的產(chǎn)生：一切溫度高于絕對零度的有生命和無生命的物體時時刻刻都在不停地輻射紅外線。紅外無損檢測：利用紅外輻射原理對材料表面進行檢測。如果被測材料內(nèi)部存在缺陷，將會導致材料的熱傳導性發(fā)生改變，進而反應在材料表面溫度的差別。溫度場隨時間變化的信息中包含了樣品缺陷的信息，利用顯示器將其顯示出來，便可推斷材料內(nèi)部的缺陷。第4章濕度檢測紅外無損檢測的方法有源紅外檢測法：利用外部熱源做激勵源向被測材料注入熱量，利用紅外熱像儀拍攝不同時刻的溫度場信息，根據(jù)圖像的時間序列分析技術來判斷缺陷的存在與否的方法。無源紅外檢測法：無任何外加熱源的情況下，利用工件本身熱輻射的一種方法。第4章濕度檢測無損檢測在材料成型中的應用——紅外成像在鋼渣測量中的應用國內(nèi)檢測手段：工人通過肉眼觀察的方法，通過鋼水的顏色來區(qū)分鋼和鋼渣。缺陷：①具有很大的主觀性；

②出鋼時的濃煙、強光影響工人的判斷，降低鋼水的潔凈度，降低了出鋼的質(zhì)量；③在出鋼尾期，根據(jù)經(jīng)驗提前停止出鋼，導致大量鋼水殘留，收得率低。④長期用肉眼觀察鋼流出情況不利于工人的勞動保護。第4章濕度檢測紅外熱成像檢測就是以紅外輻射的原理為基礎，運用紅外輻射測量分析方法和技術對物體進行檢測。當一個物體本身具有不同于周圍環(huán)境的溫度時，就會在物體內(nèi)部產(chǎn)生熱量的流動。熱流在物體內(nèi)部擴散和傳遞的過程中，由于材料的熱物理性質(zhì)不同，會在物體表面形成相應的“熱區(qū)”和“冷區(qū)”，從而在物體表面形成不同的溫度分布，通過紅外成像裝置以熱圖像的方式呈現(xiàn)出來，俗稱“熱像”。這就是紅外檢測的基本原理。第4章濕度檢測鋼渣檢測流程圖：第4章濕度檢測系統(tǒng)部件的布局：第4章濕度檢測①紅外攝像機紅外攝像機是系統(tǒng)的眼睛，它裝在距轉(zhuǎn)爐數(shù)米之外被保護而又容易接近的位置。精確調(diào)整攝像儀位置加上通過攝像儀鏡頭調(diào)節(jié)距離，能保證出鋼整個過程得到最佳質(zhì)量的圖像。由于現(xiàn)場工作環(huán)境惡劣，攝像儀需要有水冷外殼保護其免受高溫，并且需要防止振動、灰塵和鋼水飛濺的影響。②評估裝置評估裝置是系統(tǒng)的心臟，即進行算法評估判斷的計算機，可以放在監(jiān)控室內(nèi)。一臺工業(yè)計算機連續(xù)評估并儲存由攝像儀傳送來的視頻。專門的圖像處理算法保證能可靠地檢測出鋼渣并發(fā)出警報。第4章濕度檢測③顯像單元操作人員通過顯像屏幕監(jiān)視出鋼操作，顯像單元與評估裝置直接相連，組成一個完整的監(jiān)測系統(tǒng)。④現(xiàn)場控制臺在監(jiān)控室還需要一個控制臺根據(jù)評估裝置和顯像單元來進行操作，控制轉(zhuǎn)爐，停止出鋼。第4章濕度檢測第4章濕度檢測

鋼渣為紅色，鋼水和其它背景顏色保持不變傾動爐口出鋼開始后，開始出現(xiàn)鋼流，沒有紅色出現(xiàn)，完全無鋼渣。出鋼3分鐘左右，可見明顯的煙氣，灰塵等，現(xiàn)場視覺條件極差。出鋼時間5分35秒時，鋼流中逐漸出現(xiàn)紅色，鋼渣比例增加。由此估計出鋼鋼流中的鋼渣逐漸增加。出鋼時間5分43秒時，鋼流顏色幾乎完全變成紅色，由此估計出鋼鋼流完全變成鋼渣。鋼渣指數(shù)快速超過界限值，同時警報燈變成紅色，發(fā)出警報。出鋼時間5分45秒時，操作提爐，停止出鋼。我們可以發(fā)現(xiàn)，整個出鋼時間大概持續(xù)6分鐘左右，從鋼渣出現(xiàn)到完全變成鋼渣不超過15秒的時間，這對于操作工自己人工判斷具有很大的難度，使用基于紅外輻射的鋼渣檢測系統(tǒng)可以幫助操作工進行判斷，從而將鋼渣量減到最少。系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定性、準確性和可行性。第4章濕度檢測鋼渣為紅色，鋼水和其它背景顏色保持不變第4章濕度檢測第4章濕度檢測第4章濕度檢測電磁超聲檢測——應用于導電介質(zhì)當金屬表面有一通以交變電流的線圈時，此線圈將產(chǎn)生一交變磁場，金屬表面相當于一個整體導電回路，因此金屬表面將感應出電流，即渦流。金屬表面渦流的大小取決于金屬表面線圈中電流產(chǎn)生的磁場變化，渦流變化的頻率同線圈中電流變化的頻率相一致。渦流在金屬導體內(nèi)的分布是不均勻的：第4章濕度檢測電磁超聲檢測系統(tǒng)主要有三個部分組成：高頻線圈，外加磁場，試件本身。電磁超聲激勵系統(tǒng)

產(chǎn)生電磁超聲的有兩種效應，洛侖茲力效應和磁致伸縮力效應。向高頻線圈通一個強大脈沖電流，這樣的脈沖電流會在試件內(nèi)部感應出來一個渦流，渦流在洛侖茲力的作用下就會激勵出電磁超聲。另外脈沖電流產(chǎn)生的脈沖磁場和外加磁場的作用會產(chǎn)生磁致伸縮作用，磁致伸縮效應一樣會產(chǎn)生電磁超聲。第4章濕度檢測

電磁超聲接收和激勵互為逆過程，洛侖茲力效應的激勵的換能器接收應用的是電磁感應效應；磁致伸縮效應激勵的的換能器接收應用的是磁致伸縮的逆效應。電磁超聲的工業(yè)應用很多：可以應用于測厚，探傷，材料晶格結(jié)構檢測，材料應力檢測等。高頻線圈置于外加靜磁場中，向線圈通以高頻脈沖激勵，高頻脈沖會在試件內(nèi)感應出一個渦流場。渦流在外加靜磁場作用下就會受到洛侖茲力從而產(chǎn)生超聲波。這樣產(chǎn)生的超聲波在試件內(nèi)傳播遇到邊界或者就會反彈形成回波，通過檢測回波的信息就可以知道試件的信息。電磁超聲的檢測使用的是和激勵互逆的作用效應，通過線圈就可以檢測到回波。電磁超聲測厚原理第4章濕度檢測電磁超聲和常規(guī)超聲對比

換能器電路特性不同：常規(guī)超聲換能器主要元件是壓電晶片，其激勵性質(zhì)可以等效為電容，而電磁超聲換能器主要元件是線圈等效為電感。由此也可知常規(guī)超聲激勵電路是電壓輸出型，而電磁超聲是電流輸出型。回波的信號特征不同：回波信號的電壓能量大小相差很大：常規(guī)超聲電壓范圍Vpp＝12V左右，而電磁超聲其出來的電壓范圍Vpp為mV級甚至更低。回波信號信號的阻抗不一樣：常規(guī)超聲屬于電壓放大型，其輸入阻抗很高，而電磁超聲放大屬于電流放大，其輸入阻抗很小。第4章濕度檢測電磁超聲的特點相對于常規(guī)超聲電磁超聲具有以下特點：非接觸檢測，不需要耦合劑，可透過包覆層等。適合高溫檢測。第4章濕度檢測激光超聲檢測激光超聲檢測技術——用強度調(diào)制的激光束射入閉合的介質(zhì)空間時可產(chǎn)生超聲波，即利用激光脈沖來激發(fā)超聲波進行材料的無損檢測。激光超聲技術以其優(yōu)異特性而得到迅速發(fā)展并被關注。第4章濕度檢測激光超聲的特點(1)激光激發(fā)超聲是光直接照射樣品產(chǎn)生，光與樣品之間無需耦合劑，非接觸式測量?？梢韵蝰詈蟿┮鸬母郊佑绊?。(2)激光源和激光接收系統(tǒng)可放在遠離樣品的地方。它具有遠距離遙控激發(fā)和接收的特點，能在酸、堿、高溫高壓和輻射等惡劣環(huán)境下進行檢測。(3)可以在金屬、絕緣體、陶瓷、有機材料等非壓電體中直接激發(fā)超聲，不需要借助壓電換能器。(4)由于激光脈寬可達納秒、皮秒甚至飛秒，因而所激發(fā)的超聲也非常窄，即頻帶很寬。這樣就具備了很高的時間和空間分辨率。(5)激光聲源靈活多樣，可大可小，容易實現(xiàn)點、線、環(huán)以及柵狀源。第4章濕度檢測激光超聲的產(chǎn)生

通常的超聲產(chǎn)生技術是用壓電換能器在固體中產(chǎn)生超聲，它是利用壓電晶片將電能轉(zhuǎn)換成聲能，再由耦合劑傳輸?shù)焦腆w試樣。與之不同的是，激光超聲的產(chǎn)生是由固體媒質(zhì)直接與脈沖激光相作用，由吸收的光能而轉(zhuǎn)變成聲能。激光超聲源是直接在媒質(zhì)體內(nèi)，因此，激光超聲的產(chǎn)生，不僅與激光束的時間、空間特性有關，而且還與材料本身的光學、熱學及力學特性有關。第4章濕度檢測激光超聲生成機理的研究輻射壓力激勵：指電磁波作用于樣品表面產(chǎn)生的壓力,轉(zhuǎn)換效率非常低。熱彈性激勵：指當激光脈沖投射到樣品表面上時,部分激光能量被材料吸收引起局部溫度升高,由材料熱膨脹帶動和單位面積動量變化引起壓力變化產(chǎn)生表面運動。燒蝕激勵：是指當功率密度超過某一閾值時,表面溫度非常高,部分樣品被蒸發(fā)甚至形成等離子體,它們以很高的速度離開樣品表面,同時對表面有一個反作用壓力,產(chǎn)生超聲波。由效率分析可知,第一種機理效率太低,可以忽略不計。燒蝕機理雖然效率最高,但由于其每次約對表面產(chǎn)生0.3mm的損傷,所以只能用于某些場合。熱彈機理由于對表面無損傷,

所以現(xiàn)在用得最多。第4章濕度檢測激光超聲的檢測激光超聲常用的檢測(或接收)方法有接觸式和非接觸式兩大類。接觸式的是采用壓電換能器如:用壓電陶瓷一PZT，壓電晶體——石英，等制成。換能器必須直接緊貼在樣品上才能進行檢測，而且要用耦合劑耦合。由于接觸測量，對被測對象有較大影響。早期的探測主要是由這種檢測器完成的。非接觸式方法有光學法和電學法。電學法包括用電容(電荷)、電磁聲和空氣換能器等，這類換能器雖不和試樣接觸，但必須放的很接近于試樣表面。光學法是真正意義上的非接觸、寬帶檢測技術。它又分干涉法和非干涉法兩類。非干涉儀法是利用超聲到達樣品表面或沿樣品表面?zhèn)鞑r，樣品表面的形狀或反射率的改變，導致反射光的位置或強度變化來實現(xiàn)。干涉法測量是基于聲表面波在表面?zhèn)鞑セ虻竭_表面時聲波的位移引起光束的相位或頻率調(diào)制來實現(xiàn)。第4章濕度檢測

激光超聲檢測裝置——接觸式脈沖激光束發(fā)出超聲波，分束鏡將一部分光送入光電管，其產(chǎn)生的電信號可作為示波器的掃描觸發(fā)信號,以捕捉PVDF膜檢測到的超聲脈沖,示波器記錄下的信號還可輸入到計算機進行數(shù)據(jù)處理。第4章濕度檢測復合材料的常用無損檢測方法

復合材料，是以一種材料為基體，另一種材料為增強體組合而成的材料。各種材料在性能上互相取長補短，產(chǎn)生協(xié)同效應，使復合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。復合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維金屬絲和硬質(zhì)細粒等。

第4章濕度檢測聲振檢測法

1．聲振檢測的原理及方法一個物體振動狀態(tài)的不同，表現(xiàn)為發(fā)出的聲音不同，在物理上這是由于它們振動的幅度、頻率、持續(xù)時間以及單一振動或復合振動等的不同。這些物理量與振動物體的材料、結(jié)構等密切相關。作為一個振動系統(tǒng)，在單一頻率情況下，機械振動的基本方程為：

式中：F為機械振動的驅(qū)動力；u為質(zhì)點的振動速度；Z為等效機械阻抗，表示為第4章濕度檢測

聲振檢測法就是用電聲換能器激發(fā)樣品振動，而反映樣品振動特性的等效阻抗，反作用于換能器，構成換能器的負載。當負載有變化時，換能器的某些特性也隨之變化。從而確定被檢工件的特性。換能器特性的測量方法有：振幅法、頻率法和相位法等。

第4章濕度檢測聲振檢測的應用——蜂窩結(jié)構檢測蜂窩結(jié)構具有較高的比強度，在導彈、火箭和衛(wèi)星上得到了廣泛的應用，如火箭和衛(wèi)星的玻璃鋼蜂窩整流罩、鋁蜂窩儀、艚艙等。由于蜂窩結(jié)構件成型工藝復雜，脫粘缺