无损检测的相关知识

无损检测的相关知识

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定义　　无损检测技术即非破坏性检测，就是在不破坏待测物质原来的状态、化学性质等前提下，为获取与待测物的品质有关的内容、性质或成分等物理、化学情报所采用的检查方法。 　　无损检测与无损评价技术是在物理学、材料科学、断裂力学、机械工程、电子学、计算机技术、信息技术以及人工智能等学科的基础上发展起来的一门应用工程技术。随着现代工业和科学技术的发展，无损检测与无损评价技术正日益受到各个工业领域和科学研究部门的重视，不仅在产品质量控制中其不可替代的作用已为众多科技人员和企业界所认同，而且对运行中设备的在役检查也发挥着重要作用。 应用领域　　无损检测技术在食品加工领域，如材料的选购、加工过程品质的变化、流通环节的质量变化等过程中，不仅起到保证食品质量与安全的监督作用，还在节约能源和原材料资源、降低生产成本、提高成品率和劳动生产率方面起到积极的促进作用。作为一种新兴的检测技术，其具有以下特征：无需大量试剂；不需前处理工作，试样制作简单；即使检测，在线检测；不损伤样品，无污染等等. 　　无损检测技术在工业上有非常广泛的应用，如航空航天、核工业、武器制造、机械工业、造船、石油化工、铁道和高速火车、汽车、锅炉和压力容器、特种设备、以及海关检查等等。 　　无损检测技术进展 　　进入21世纪以后，随着科学技术特别是计算机技术、数字化与图像识别技术、人工神经网络技术和机电一体化技术的大发展，无损检测技术获得了快速进展。 　　在射线检测方面，射线成像和缺陷自动识别技术、射线计算机辅助成像技术（CR）、射线实时成像技术（DR）和射线断层扫描技术（CT）都获得了广泛的应用。检测集装箱的快速X射线实时成像系统、以X射线、γ射线、直线加速器为射线源的各种工业CT装置已被广泛地应用到各个工业领域。微焦点X射线CT可以检测微米级的微小缺陷。 　　在超声检测方面，各种数字化超声波探伤仪广泛使用。TOFD超声检测系统、超声成像检测系统、磁致伸缩超声导波检测系统、相控阵超声检测系统已经获得了广泛应用。在检测方法和应用技术研究方面，主要针对自动化超声检测技术、超声成像检测技术、人工智能与机器人检测技术、TOFD超声检测技术、超声导波检测技术、非接触超声技术、相控阵超声检测技术、激光超声检测技术等都取得了大量的研究成果。在管棒材和焊管自动化检测线使用的多通道超声波探伤仪，通道数多达128个，采样速率最高可达240MHz 。超声导波检测系统和磁致伸缩导波检测方法已经用于带保温层工业管道和埋地管道腐蚀缺陷的长距离检测。 　　在电磁检测方面，常规涡流检测仪器全部实现数字化，并发展了阵列探头和多通道仪器，实现了数据转换和分析等先进电子与信息技术的应用。远场涡流、多频涡流、脉冲涡流和磁光／涡流成像检测技术都得到了成熟发展和应用。脉冲涡流检测技术用于带保温层钢质压力容器和管道腐蚀检测，最大可以穿透150mm厚的保温层。 　　漏磁检测技术已广泛用于大型常压储罐底板腐蚀检测、管道制造过程的在线检测、钢丝绳检测、石油钻杆检测和无保温层工业管道腐蚀检测等。磁记忆检测在电站锅炉、压力容器、压力管道、汽轮机、风力发电机和桥梁等结构上已广泛应用。巴克豪森噪声技术在残余应力检测中的应用更加广泛。 　　在声发射检测方面，各种性能先进的多通道声发射仪不断涌现。在声发射信号分析和处理方面，包括常规参数分析、时差定位、关联图形分析、频谱分析、小波分析、模式识别、人工神经网络模式识别、模糊分析和灰色关联分析等都获得了应用。在我国有50多个检测机构常年从事压力容器的声发射检测。 　　在微波检测和红外检测方面，也得到了很大发展。微波检测在湿度、温度、密度、固化度等检测中广泛应用，在胶接结构、复合材料、火箭推进剂等检测中也发挥了重要作用。 　　红外检测在电力工业、石油化工、房屋建筑等领域得到了广泛应用。在金属力学试样、断裂力学和应力分析、印刷电路板故障分析和陶瓷工业等领域也开展了应用研究。压力容器红外热成像检测已正式纳入我国的特种设备安全监察法规体系。 　　在役检查是在用设备与结构安全监察的重要方法。在压力容器等特种设备、石油天然气管道、航空系统、铁道系统、土木工程与钢结构、核电站等领域已广泛开展，并取得了显著的成就。 　　在役结构可靠性评价理论和法规在国际上获得了一致的认可。无损检测技术在在用设备与结构的可靠性评价中发挥了重要的作用。 　　无损检测技术在应对气候变化、发展低碳经济、循环经济和绿色再制造产业中也正在起到不可替代的重要作用。 　　目前，我国拥有17万无损检测人员和2000多家无损检测机构（不含企业内部探伤室），在国民经济建设和人身与设备安全监测中发挥着重要作用。 　　《无损检测技术及其应用》 　　这是由张俊哲 先生编著的无损检测学术专著，第一版1993年5月由北京科学出版社出版发行。经过修改与补充的《无损检测技术及其应用》（第二版）2010年10月由北京科学出版社出版发行。 　　该书全面系统地介绍了无损检测技术及其应用，阐述了各种无损检测方法的原理、特点、适用范围和发展趋势，并列举了应用实例。内容包括渗透、磁粉、录磁和漏磁、磁记忆、电位、涡流、X射线、γ射线、高能射线、X射线成像检测与工业CT、中子照相、声阻、超声、非线性超声和相控阵超声、超声衍射时差法、声发射检测、激光全息摄影等无损检测技术，以及X射线残余应力测试、氦质谱真空检漏、液晶检测、红外热成像、微波检测、光纤与内窥镜、穆斯鲍尔谱、正电子湮灭、巴克豪森噪声、外激电子发射、光声显微镜、核磁共振等新技术，还介绍了在役结构完整性评价的基本理论和特种设备、石油天然气管道、铁道系统、航空系统、土木工程与钢结构、核电站等的在役检查。 　　该书可供高等院校无损检测专业师生、研究生和无损检测领域及相邻学科的工程技术人员阅读、参考。