超声检测
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超声检测范文第1篇
【关键词】超声检测；船舶；超声相控阵；TOFD
随着现代科学技术的发展及中国造船业在世界船业界的崛起，造船工艺也在不断地进步。船体构件的连接，几乎全部采用了焊接，焊接接头的质量好坏，将直接影响到产品结构的安全性。无损检测技术在船舶工业中的应用越来越广泛，技术要求也越来越高，成为产品质量管理的重要手段。焊接质量的高低直接影响了船舶修造的质量与安全，作为现场检验人员来说，对船舶焊接的检验必须高度重视。通过无损检测技术，把焊接缺陷限制在一定的范围内，以确保船舶航行安全和水上人命财产安全。本文主要介绍在船舶焊缝无损检测中的超声检测的应用及其新发展。
1.焊缝主要缺陷形式及检验方法
焊接缺陷的种类较多，按其在焊缝中的位置不同，可分为外部缺陷和内部缺陷。常见的焊接内部缺陷有：气孔、夹渣、焊接裂纹、未熔合与未焊透等。根据产品的技术要求和有关规范的规定，焊接质量检验可采用无损检测和破坏检验两类。在船舶建造和检验中无损检测已经成为船厂船东和验船师保证船舶质和设备安全运行的重要手段。CCS《钢制海船入级规范》（2006）及《材料与焊接规范》（2006）对无损检验有大量涉及[1]。船舶无损检测的特点是：检测对象复杂（各部分焊接结构的载荷特性、应力状态、焊缝形式及等级多样），检测量大（一条万吨级船焊缝测量就在1万m以上）及检测条件差（90%以上检测在现场进行）[2]。
无损检验方法常见的有外观检查、密性试验和无损探伤等。无损探伤有射线检测、超声波检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测等方法。每种检测方法都有其各自的应用领域，超声波检测最主要针对焊缝内部缺陷的检测。
2.焊缝超声检测技术
声波频率在16Hz～20kHz为人的听觉范围；频率小于l6Hz的声波称为次声波；频率超过20kHz的声波称为超声波。超声波具有频率高、波长短、传播能量大、穿透力强、指向性好的特点。超声波在均匀介质中沿直线传播，遇到界面时发生反射和折射，并且可以在任何弹性介质 （固体、液体和气体）中传播。
超声波探伤是利用超声波在物体中的传播、反射和衰减等物理特性来发现缺陷的一种探伤方法。按其工作原理可分为脉冲反射法、穿透法和共振法超声波探伤等。船舶焊接检验常用脉冲反射法超声波探伤仪[2]。
脉冲反射波法是利用脉冲发生器发出的电脉冲激励探头晶体产生超声脉冲波。超声波以一定的速度向零件内部传播，遇到缺陷的波发生反射，得到缺陷波，其余的波则继续传播至零件底面后发生反射，得到底波。探头接收发射波、缺陷波和底波，放大后显示在荧光屏上。由发射波、缺陷波和底波在时间基线上的位置求出零件内缺陷的部位。依缺陷波的幅度判断缺陷的大小，具体方法有当及量法、定量法等。对于缺陷的性质则主要依缺陷波的形状和变化，结合零件的冶金、焊接或毛坯铸、锻工艺特点，以及参照缺陷图谱和探伤人员的经验来判断。
超声波探伤的特点：超声波探伤迅速，灵敏度高，可探测5～3000mm厚的金属或非金属材料的构件，设备简单，操作灵活、方便，探测范围广，对人体无害。但对零件表面粗糙度有一定要求，一般要求粗糙度等级高于Ra6.3um，表面清洁、光滑，与探头接触良好。由于零件表面一段距离内的缺陷波与初始波难于以分辨，难以探测缺陷，所以这段距离称为盲区。盲区的大小因超声波探伤仪不同而异，一般为5～7mm。超声波探伤中对缺陷种类和性质的识别较为困难，需借助一定的方法和技术[3]。
3.焊缝超声检测技术的新进展
超声相控阵技术是通过控制各个独立阵元的延时，可生成不同指向性的超声波波束，产生不同形式的声束效果，可以模拟各种斜聚焦探头的工作，并且可以电子扫描和动态聚焦，无需或少移动探头，检测速度快，探头放在一个位置就可以生成被检测物体的完整图像，实现了自动扫查，且可检测复杂形状的物体，克服了常规A型超声脉冲法的一些局限[4]。
与常规超声波检测设备比较，超声相控阵检测设备具有如下一些特点：
（1）检测速度快。
（2）使用灵活。
（3）检测可靠。
（4）功能强大。
（5）操作简便。
TOFD技术是超声波检测的一种新技术，其中文名称是超声波衍射时差法，TOFD是英文“Time Of Flight Diffraction”的缩写。TOFD技术具有快速高效、高精度、高可靠性的特点，并且能形成统一的质量标准，有利于保障产品发展和质量安全，因此被广泛地应用于锅炉、压力容器、管道等的焊缝检测中，近年来世界各先进国家都纷纷出台了TOFD的国家检测规范和标准。我国核电、压力容器等领域都对此开展了积极研究，2009年底，参照欧盟的标准，我国也颁布了相应的TOFD技术标准[5]。
TOFD技术的优越性主要体现在：
（1）一次扫查几乎能够覆盖整个焊缝区域（除上下表面盲区），可以实现非常高的检测速度；（2）可靠性要好，对于焊缝中部缺陷检出率很高；（3）能够发现各种类型的缺陷，对缺陷的走向不敏感；（4）可以识别向表面延伸的缺陷；（5）采用D-扫描成像，缺陷判读更加直观；（6）对缺陷垂直方向的定量和定位非常准确，精度误差小于1mm；（7）和脉冲反射法相结合时检测效果更好，覆盖率100%。
目前，我国已将超声相控阵和TOFD技术研发成果成功用在了在役船舶、在役海洋平台等大型钢结构和复合材料的检测中，成功解决了常规无损检测方法无法解决的技术难题，创造了巨大的经济和社会效益。
4.结论
目前在无损检测领域发展最快适用较广的技术是超声波自动检测，该技术可应用在船舶制造中焊接工艺的各个阶段，并且对人员无辐射危害，成本低、灵敏度高、时实显示、使用方便。随着超声技术的进步，目前超声相控阵和TOFD技术也在船舶焊缝无损检测中得到了应用。
参考文献
[1]季肖枫，顾娜.船舶焊接超声检测.应用科技，2009（10）：213-214.
[2]景艳.无损检测在船舶焊接中的应用.现代制造技术与装备，2012，210（5）：32-34.
[3]张燕宏，李志远.焊接结构件焊缝缺陷的无损检测技术研究.机电产品开发与创新，2003（2）：27-29.
超声检测范文第2篇
【关键词】超声检测；压力容器；检测技术
Abstract： This paper mainly expounds the Pressure Vessel NDT， ultrasonic testing technology as an example. Do not damage the material， workpiece and the structure is where the characteristics of nondestructive testing， it is superior to the general detection， combined with the characteristics of ultrasonic detection technology used in the pressure vessel， analyzed the ultrasonic detection content heat exchanger shell， for future engineering practice has a certain guiding role.
前言
压力容器使用的原材料包括金属板材、管材、棒材、锻件和铸件等。而这些压力容器使用的原材料质量正是保证压力容器安全质量的重要环节，其制造工艺及采用的不同的检测技术都对整体的质量控制起着非常关键的作用，本文主要从压力容器的超声检测技术方面进行了若干探讨研究。
一、超声检测技术在压力容器使用上的方式探究
1、焊缝超声检测技术
一种产品的安全性、使用寿命的长久与否与焊缝质量是息息相关的，而如何检测产品的焊缝质量依靠的就是超声波探伤技术。超声检测方法的应用利于检测焊缝内部质量，对于其中存在的问题，如厚壁容器中的裂纹、焊缝中有的地方未融合等危险系数较高的问题检测速度等方面要优于常规使用的射线检测。
2、压力容器的制作板材的超声检测技术的原理
2.1薄板的超声检测（厚度小于6mm）。如果在检测过程中，单纯使用单晶直探头法，会存在检测盲区，致使缺陷无法分辨。而我们使用兰姆波（板波）进行探伤则可以有效避免这个问题。2.2钢板的超声检测（厚度为6mm～20mm）。在此类钢板的检测过程中要采用双晶直探头法进行检测，晶片面积要求不小于150mm2。探头频率选用5MHz效果比2.5MHz好。2.3厚度大于20mm钢板的超声检测。用单直探头检测厚度大于20mm的钢板时，CBII标准试块应符合规定。对于此类钢板应采用2.5MHz（板厚小于43mm）或5MHz（板厚小于255mm）的单晶直探头（圆晶片直径为Φ14mm～25mm）。
3、针对高压螺栓的超声检测技术的探究
在役高压螺栓或螺柱，由于清洗困难，磁粉检测效果不是很好，所以经常采用超声检测。在用螺栓或螺柱的超声检测，除符合规定外，还应对螺纹根部是否有裂纹进行检测，其主要检测内容如下。
3.1在螺栓或螺柱端部采用纵波小K值斜探头进行纵波斜入射检测；3.2在螺栓或螺柱无螺纹部位应采用K1.5～K2.5，频率为2.5MHz的横波斜探头进行轴向检测。3.3在用螺栓或螺柱超声检测时，如在螺纹根部出现比切槽回波高的缺陷反射波时，应予以判废。
二、超声检测在换热器壳体中应用的技术原理的分析与方法
用2.5P13×13K1斜探头从换热器壳体外壁对焊缝进行超声检测，用CSK-IA标准试块测定探头的前沿和K值，用CSK-IIIA标准试块确定灵敏度、制作距离-波幅曲线，最大壁厚为44mm板的定量线灵敏度为Φ1×6-3dB，对接焊缝采用B级检测等级，单面双侧探伤，检测区域的宽度为焊缝本身宽度加上焊缝两侧相当于母材厚度30%的区域，最大为10mm，探头移动区域应大于1.25P，扫查速度应小于150mm/s，相邻两次探头移动间隔保证有探头宽度10%的重叠，对波幅超过定量线的回波，根据探头的位置确定出缺陷的位置，缺陷位置测定应以获得缺陷最大反射波的位置为准，缺陷的深度和水平距离从仪器上可以直接获得，用6dB法测量缺陷的指示长度，用缺陷估判程序和波形判断法确定缺陷的性质，用对接焊接接头质量分级来判断缺陷是否超标，板厚单个缺陷的指示长度最大不超过25mm，若是裂纹等危害性缺陷，直接判定为不合格。对换热器进行外观的检查、内衬的检漏、壁厚的测定、金相的分析、磁粉、着色的检测以及气密性的试验，所有检验均为正常，判定为合格。共发现八个超标缺陷。按“合于使用”原则进行综合判定，通过缺陷的断裂和疲劳评定，得出该换热器仍可安全运行4年的结论。
三、结束语
本文阐述的超声检测方法，以生活中较为常见的几种典型承压设备为例，说明了超声检测应用的广泛性和多样性，同时针对在检测过程中相应的注意事项也有明确的介绍，对于工程人员及技术检测人员的参考具有一定参考价值，随着国力的不断提升针对出现的新兴技术，我们应该更好的掌握这样不但有利于我们社会的进步还大大有领域国家的不断发展，我作为发展中国家的人民，最伟大的目标就是建设祖国的发展，科学技术，是衡量一个国家发展水平的标准，所以，我们要发扬科学技术，为祖国的发展出一份力。
参考文献
[1]李衍.ASME规范案例和焊缝超声检测新规定[J].无损检测，2011，27（2）.
[2]张万岭，沈功田.压力容器无损检测--换热器的无损检测技术[J].无损检测，2011，27（6）
[3]田瑶君.压力容器无损检测技术的探讨[J].计量与测试技术，2012（02）
[4]康新刚.浅论压力容器无损检测技术[J].科技资讯，2010（14）
超声检测范文第3篇
【关键词】20#钢;非线性超声;疲劳损伤
1.引言
许多金属零部件在使用过程中，由于长期承受载荷作用而产生力学性能退化，金属内部变化表现为位错群的产生、增多，驻留滑移带以及微裂纹的形成和发展，最后直到宏观裂纹的产生导致断裂失效。其中宏观裂纹形成前的阶段占整个寿命的80%-90%。因此，急需对早期金属疲劳损伤程度进行可靠和准确的评价。
传统超声无损检测技术利用波的时程、声速、衰减和阻抗等信息对金属进行缺陷检测和评估，对金属材料宏观疲劳裂纹的检测敏感;但是，这些信息对微裂纹/微缺陷和材料力学性能的缺陷不敏感。大量实验研究表明，金属材料的疲劳损伤与超声波的非线性特性有关。本文采用20#钢作为研究对象，利用Ritec-SNAP非线性超声检测系统，研究了不同疲劳程度的20#钢非线性声学特性。
2.非线性超声基本理论
固体介质具有非线性特征，如有限振幅声波在固体中传播时波形发生失真、畸变和高次谐波产生等非线性现象，这些非线性特征一般通过高阶弹性常数来描述。单一频率正弦超声波在固体介质中传播时将与固体介质间产生非线性相互作用，从而产生高次谐波。
Cantrell，Breazeal等人建立了非线性超声波动方程：
（1）
其中为介质密度，为二阶弹性常数，为三阶弹性常数。用逐级近似微扰法可求得方程（1）的解为：
（2）
式中，ω为角频率;x为传播距离;t为时间;k为波数，且k=ω/c0;A1为基波幅值;A2为二次谐波幅值，且;β为超声非线性
系数，且。
对于给定的超声波频率和传播距离，通过测量基波和二次谐波幅值，通过公示计算材料的非线性系数。为了简化，本文采用相对非线性系数来表示非线性系数的变化情况。
3.非线性超声检测实验
3.1 试件
图1 20#钢试件实物图
图1为试件实物图，材料采用20#钢，试件厚度为5.5mm，表面经过打磨抛光。共五个试件，所有试件均取自同一块钢板上。其中1号试件为未进行拉伸试验的原始试件，2、3、4、5号试件分别按不同的疲劳载荷值进行拉伸试验，加载速率为1mm/min。
3.2 非线性超声实验系统及测量方法
图2为非线性超声检测实验系统框图。主要包括RAM―SNAP系统，匹配电阻、衰减器、滤波器、示波器、计算机以及被测试件和夹具。
图2 非线性超声检测实验系统框图
RAM-SNAP系统输出频率为5MHz的正弦脉冲信号，然后经过50Ω匹配电阻、6dB的固定衰减器和低通滤波器等模块后加载到频率为5MHz的探头上，脉冲信号通过耦合剂垂直入射到待检测试件中，反射后被5MHZ探头接收。实验采用水耦合，降低了耦合剂对实验结果的影响。
4.实验结果分析
4.1 验证实验的非线性
根据可知，基波信号与回波信号为线性关系，当基波信号衰减1 dB，回波信号衰减2dB。依次类推，将基波信号衰减逐渐增加1dB、2dB、4dB，进行7dB衰减，则回波信号随着基波信号的变化依次衰减为2dB、4dB、8dB，共衰减14dB。图3所示为相应回波信号的衰减，可看出实测接收到的信号衰减程度与理论分析的衰减规律相符合，验证了实验中的回波信号均来自于待测试样的非线性特性而不是由实验仪器等的非线性特性产生的，进一步验证了实验的可靠性。
图3 回波信号衰减
4.2 不同拉伸强度下的非线性系数
对五个20#疲劳试件进行测量，实验测量结果如图4所示。
从图4中可以看出，随着拉伸强度的逐渐增大，非线性系数也逐渐变大。非线性系数虽然很小但敏感度较高，实验条件的微小改变都会对实验结果造成很大影响。为了保证实验的可重复性，实验又进行了一次测量。从图6测量的数据可以看出：在不同试件的相同位置上测得的非线性系数相对稳定，且变化规律较为一致，重复性较好;不同试件的非线性系数存在明显差异，说明非线性系数可以用来预测金属材料的疲劳寿命。
图4多次测量的非线性系数变化规律
5.总结
（1）研究发展了一套由RAM-SNAP系统等构成的离线测量非线性超声特性的实验系统。利用该系统测量了五个不同疲劳程度的20#钢试件的超声非线性系数，测量结果表明，超声非线性系数与材料的疲劳寿命有一定的关系。
（2）多次测量了20#钢疲劳试件的内部位错变化规律，两次测量的超声非线性系数变化近似一致，进一步验证了实验的可重复性，表明超声非线性特性与金属中的位错有关系，超声非线性系数可以用来表征金属材料内部位错的变化情况，从而预测金属材料的疲劳寿命。
参考文献
[1]吴斌，颜丙生，等.AZ31镁合金早期力学性能退化非线性超声检测[J].航空材料学报，2011，31（1）：87-92.
[2]周正干，刘斯明.非线性无损检测技术的研究、应用和发展[J].机械工程学报，2011，47（8）：2-11.
[3]颜丙生，刘自然，张跃春，等.非线性超声检测镁合金早期疲劳的实验研究[J].机械工程学报，2013，49（4）：20-24.
[4]税国双，汪越胜，曲建民.材料力学性能退化的超声无损检测与评价[J].力学进展，2005，35（1）：52-68.
[5]CANTRELL J H.Substructural organization，dislocation plasticity and harmonic generation in cyclically stressed wavy slip metals[J].Proc.R.Soc.Lond A，2004，460（2043）：757-780.
[6]施克仁.无损检测新技术[M].北京：清华大学出版社，2007：186-187.
超声检测范文第4篇
方法：选取2011年2月至2013年4月期间我院妇产科收治的1461例有早产先兆的单胎初产妇作为本组研究的观察对象，将所有产妇按照超声检测方式分为腹部彩超组与阴道彩超组，对产妇的妊娠结局进行随访，比较两种方法在预测早产中的临床价值。
结果：腹部彩超组747例，其中宫颈缩短产妇212例，早产率为42.92%；宫颈长度正常产妇535例，早产率为5.05%。阴道彩超组714例，其中宫颈缩短产妇139例，早产率为71.22%；宫颈长度正常产妇575例，早产率为1.22%。两组产妇中，宫颈缩短早产率与宫颈正常早产率之间均有明显差异，具有统计学意义（P
结论：超声检测宫颈长度在预测早产发生中具有非常重要的临床意义，而且经阴道彩超的准确性要明显优于经腹彩超，对于宫颈长度小于2.6cm的产妇要警惕早产的发生。
关键词：超声检测 宫颈长度 早产
Doi：10.3969/j.issn.1671-8801.2014.03.148
【中图分类号】R4 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801（2014）03-0108-01
超声检测产妇的宫颈长度（cervical length，CL）是目前临床中用于早产早期诊断的重要手段[1]，本文中将对经腹彩超与经阴道彩超在早产预测中的作用进行评估，具体报告如下。
1 资料与方法
1.1 临床资料。选取2011年2月至2013年4月期间我院妇产科收治的1461例有早产先兆的单胎初产妇作为本组研究的观察对象，将所有产妇按照超声检测方式分为腹部彩超组、阴道彩超组。产妇年龄分布在20-37岁，平均年龄（23.71±3.54）岁；孕周28-36周，平均孕周（31.72±4.42）周；所有产妇的宫口开大范围都
1.2 方法。
1.2.1 腹部彩超组。选用彩色B超对产妇进行经腹超声检测，分别于孕28周与32周对其宫颈长度进行测量，有效长度为宫颈内口与外口之间的距离，反复测量3次，取最短数值作为宫颈长度最终结果。
1.2.2 阴道彩超组。产妇取膀胱截石位，对外阴进行常规消毒，探头频率为7.5MHz，并用一次性使用将探头套好后放置于阴道内，当宫颈完全显示后，测量宫颈内口与外口之间的距离，反复测量3次，取最短数值作为宫颈长度最终结果；检查完毕后再次对外阴进行消毒。
1.3 评价标准。
1.3.1 宫颈缩短。宫颈长度检测结果
1.3.2 先兆早产判断。先兆早产标准：①孕周在28-37周；②胎膜完整；③宫口开大小于3cm；④有规律宫缩持续时间10min[3]。
1.4 统计学方法。研究中采用SPSS16.0统计软件针对所得资料进行系统的统计学分析，其中的计数资料采用卡方检验方法进行检验。当P
2 结果
腹部彩超组747例，其中宫颈缩短产妇212例，早产率为42.92%（91/212）；宫颈长度正常产妇535例，早产率为5.05%（27/508）。阴道彩超组714例，其中宫颈缩短产妇139例，早产率为71.22%（99/139）；宫颈长度正常产妇575例，早产率为1.22%（7/575）。两组产妇中，宫颈缩短早产率与宫颈正常早产率之间均有明显差异，具有统计学意义（P
3 讨论
据临床调查数据显示，早产在我国的发生率约占所有分娩的5%-15%，是引起围产儿死亡的主要原因。早产的发病机制和病因非常复杂，目前认为主要与子宫过度膨胀、宫肌功能异常、妇科炎症等有关，早产会对胎儿的呼吸、循环与神经等系统造成损伤，因此准确地预测并积极处理早产可以减少早产儿的发病率与死亡率，具有非常重要的临床意义。早产是临床中新生儿死亡率升高的主要影响因素之一，目前针对早产早期预测的手段主要有高危因素识别、宫颈长度检测、阴道后穹隆分泌物与胎儿纤连蛋白检测等，其中宫颈长度检测的准确性受到普遍认可。本组研究中，早产224例，早产率15.33%，其中腹部彩超组与阴道彩超组的阳性预测值分别为42.92%、71.22%；阴性预测值分别为94.95%、98.78%。阴道彩超的阳性预测值与阴性预测值均明显高于腹部彩超（P
总之，超声检测宫颈长度在预测早产发生中具有非常重要的临床意义，而且经阴道彩超的准确性要明显优于经腹彩超，对于宫颈长度
参考文献
[1] 郭纬.经会阴超声观测晚期妊娠宫颈形态与临产时间的相关性[J].临床超声医学杂志，2012，14（16）：420-422
超声检测范文第5篇
【关键词】 脑血管病 劲动脉多功能超声波检测
1资料与方法
本组106例为我院门诊和住院患者，男60例，女46例，年龄42-86岁，平均58岁。其中临床诊断脑梗塞55例，脑出血12例，短暂性脑缺血发作16例，高血压脑病13例，腔隙梗塞10例。临床表现为眩晕、头痛、一过性晕厥、失语、意识障碍、偏瘫、偏盲、共济失调、肢体麻木、尿失禁等症状。
检测仪器使用东软NAS-1000HF多功能彩色多普勒超声诊断装置，线阵高频探头，变频范围7-12MHz。充分暴露患者颈部皮肤，头部不能垫枕，脸部偏向检查的对侧。对感兴趣区域，冻结图像并进行数据测量、存储。纵横扫查患者双侧颈总动脉（CCA）、颈内动脉颅外段（ICA）、颈外动脉（ECA），主要观察血管走行是否顺直平滑，管腔内径狭窄程度，血管内壁是否光滑，管壁内膜-中膜厚度（IMT），管腔内斑块大小、形态和部位，彩色血流充盈状况，脉冲波多普勒（PW）血流频谱参数分析。
2结果
血管走行迂曲不平直，甚至扭曲，管径松弛扩张无弹性72例（122支血管），管腔内径中度以上狭窄15例（23支血管），血管内壁毛糙不光滑60例（95支血管），管壁内-中膜增厚56例（86支血管），管腔内出现斑块42例（66支血管），彩色血流充盈缺损、变细42例（66支血管）。中度狭窄段血流频带增宽，收缩期峰值血流速度（PSV）与舒张末期血流速度（EDV）加快，阻力指数（RI）偏高。狭窄远端血流频谱低平，收缩期峰值血流速度降低，加速时间延长。
3结论
