超声波技术
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超声波技术范文第1篇
【关键词】火电厂；中径管；超声波检测
1引言
在200MW以上火电厂发电机组中，中径管的应用十分普遍，中径管是火电厂锅炉的主要承压部件，其外径一般大于100mm，其焊缝质量的可靠性对锅炉的安全稳定运行起着关键作用。例如，火电厂锅炉中的汽包上升管、饱和导汽管和分散降水管等均属于中径管，其外径为108～213mm,壁厚为10～22mm,这些管道是整个发电机组锅炉的连接枢纽，也是主要的承压部件。中径管与汽包或其它部件的连接焊缝是锅炉运行时应力集中系数较高、受力复杂的部件，因此，加强对中径管焊缝的质量检测具有十分重要的意义。目前，对焊缝质量的检测一般使用射线检测技术和超声波检测技术。由于管道焊缝与其它压力容器的对接焊缝在结构形式、焊接工艺方面均有较大差别，而超声波检测技术具有使用灵活方便、对人体无害、性价比高等优点，对厚壁管道检测灵敏度和检测效率方面具有明显的优势，检测人员只需经过一些基本的专业培训，就能有效确保管道焊缝的检测质量。
2超声波检测技术概述
超声波是指其频率大于语音信号20kHz的频率范围，并能在连续介质中传播的机械波，超声波检测技术则是一种无损检测技术，它综合了信号处理技术、模式识别技术、图像处理技术、传感器技术等多项技术，应用超声波检测技术可以方便、快捷、直观地检测出工件的缺陷，例如管道是否受到外力破坏造成爆裂、管道使用年限是否过长、管道是否受到了腐蚀等。1929年，前苏联科学家Sokolov首次提出了应用超声波检测工件结构和缺陷的检测方法，并研发了世界上第一台超声波检测仪，电子技术的发展促进了超声波仪的不断更新和发展，超声波检测仪的工作原理是激发超声波，使超声波传入被测工件中，在超声波传播过程中，工件的边界形态引起了超声波回波信号的变化，因此，观察和分析其回拨信号,即可推断出被测工件的状态。分析超声波回波信号形态即可推断出被侧工件的状态。超声波检测仪具有覆盖范围大、检测精度高、操作便捷、成本低等特点，并具有存储和处理数据的功能，减少了检测人员劳动强度，提高了检测精度。但是，超声波检测仪对外界环境的敏感度较高，环境噪声、距离待测工件距离、超声波检测仪的转换效率等都会对超声波回波信号造成影响，使超声波检测的精度降低，此外，由于超声波只能在液体介质中传导，且超声波容易被腊吸收，并受到超声波波长的限制，超声波检测技术更适合于检测厚壁管道，且不适用于检测腊含量高的管道。目前，超声波检测技术的检测方式主要有共振法、穿透法、脉冲反射法，其中脉冲反射法是用于检测中径管道的常用检测方法，可检测出中径管道内部缺陷的具置和大小。[1]仪器显出波反射的信号变动是判断入射信号与反射信号的相对区别和明确信号的强弱范围的标准。另外，还需要运算与评估每次检测的结果之间的误差，评估整体检验检测工作的不确定度的分量，最后明确检测体系的不确定度。
3中径管对超声波检测的影响
1）若使用普通探头进行超声波检测时，由于超声波检测技术对面积和体积型缺陷的检出灵敏度较高，但对角焊缝的检测却存在盲区，例如，将探头置于中径管根部内侧面进行超声波检测，由于角焊缝结构的固有特点，超声波主声束就会存在着无法扫查到的盲区，从而造成漏检[2]。2）在发电机组中，汽包壁厚一般是85～203mm，中径管管座的壁厚为10～22mm，两者相差较大，中径管与汽包壁之间的角焊缝尺寸也较小，若使用普通探头对中径管根部进行检测，由于焊缝外表面的回波声程与缺陷的回波声程相差不大，极易引起检测人员的误判。3）中径管的侧避效益对超声波检测的灵敏度也有一定影响，例如，当使用普通直探头对中径管焊缝根部位置进行检测时,若探头距离开孔位置边缘较近，这时，开孔侧边的发射波就会对超声波的回波信号造成干扰，改变探头的指向性和对称性，造成超声波检测的灵敏度下降。
4中径管超声波检测技术应用方法
在应用超声波检测的过程中，探头的设计与选择是关键，笔者根据多年工作实践，对中径管检测时，推荐使用小角度探头，它是在普通直探头的基础上增加一个透声楔构成的，其主声束与探头晶片轴线偏离一定的角度，从而在使用时，能够扫查到更宽的区域，此外，还可以避免来自底面和寒风外表面的发射波信号的干扰，减少检测人员进行误判的概率。应用小角度探头时，应注意选择合适的探头入射角度，根据斯涅耳定律，当超声波入射到异质界面时会产生反射和折射，入射角、反射角和折射角存在以下关系其中，α1表示超声波纵波入射角，β1表示超声波纵波折射角，β2表示横波折射角，CL1表示超声波在第一介质中的纵波速度，CL2表示超声波在第二介质中的纵波速度，CS2表示超声波在第二介质中的横波速度。当入射角小于全反射临界角时，上式表明，使用小角度探头对中径管进行检测时，横波声程落后于缺陷超声波回波信号0.8T声程，对回波信号的干扰有限。一般来说，在满足指向性的条件下选择折射角大的探头，以便使探头能够扫查到最大的区域范围，为增强探头的指向性，常用探头的频率是5MHz。需要注意的是，实际应用中要严格按照相关检测工艺流程，进行超声波检测时，首先，应先垂直放置于中径管道的中心位置的分割线上,安装测量探头,轻触或轻压探头,使探头与管道完全接触,然后再分别对管道的各个测量点进行测量，最后，在考虑仪器本身的误差因素的情况下，参考相关仪器检测标准，对测量结果进行分析和判定，得出测试结果，确定中径管道中缺陷的具置，作出检测报告。对中径管道缺陷的判定一般依据标准主要有：JB4730-1994《压力容器无损检测》以及DL/T820-2002《管道焊接接头超声波检验技术规程》，根据标准的规定，若中径管点状缺陷的最大尺寸超过其壁厚，或检测人员判定缺陷性质为裂纹、未熔合等危险性缺陷时，均可判定焊缝不合格，此时应立即制定相应的改善或处置措施。
5结论
中径管是发电机组中主要的承压部件，在锅炉运行过程中，中径管承受着拉应力、挤压应力等各种应力的作用，此外，还需要在高温的环境下作业，因此，定期对发电机组中径管进行检测，是避免管道爆管，保障锅炉安全运行的重要技术手段。超声波检测技术是一项重要的无损检测方法，在应用超声波检测技术时，要注意根据中径管各连接焊缝的特点选择相适应的探头，从而提高超声波回波信号的清晰度，避免造成对缺陷的误判，提高检测质量。
参考文献
[1]张清,李全安,文九巴,张兴渊.超声波检测技术在工业测量中的应用[J].科技信息(学术研究),2007,21:87-86.
[2]郑晖,林树青.超声检测[M].中国劳动社会保障出版社,2008；
超声波技术范文第2篇
关键词：石油专用管；超声波；检测技术
中图分类号：TE973 文献标识码：A
在我国整体运输系统中具备检测范围宽、灵敏度很高、成本便宜、定位精确、对人体伤害度偏低等优点的超声波检测技术，变成了保证石油专用管质量的重要检测手法。根据检测计划和要求，对管材成品和半成品在专用管材制造加工过程中就进行检测，另外定期检测重复使用的石油专用管材，为石油工程作业的顺利进行保驾护航。
一、超声波检测原理概述
超声波检测技术主要指的是针对金属材料内部地域探入超声波，并移动其截面、判断设备的边际反射特点来明确管材的缺陷以及定位管道里面缺陷的具体地方与大小的一种检测技术。在丰富的超声波检测的波形类型中，我们将这些波形分为横纵波、表面波及板波等。每种类型的波形在应用的具体领域也存在着许多差别。横波检测方案主要检测管材里轴向地区内的刮痕及裂缝检测、管道焊缝里的气孔、焊接水平、夹渣等方面；纵波检测方案通常主要应用于管道铸件、杂乱物品、缩管及里面缺陷等角度的检测。板波则主要应用于对管道薄板内的缺陷问题进行检测；表面波则就跟字面意思一样，是应用于探测管道外形较为简易的加工构件上层表面的缺陷问题。因为不受检验对象材料的局限，所以超声波检测被广泛运用于金属、非金属及各种材料管道的检测中；同样的不受检验对象制造工艺的束缚，还可以运用于铸造构件、铸件、焊接件及另外的胶结件的检测。另外因不受尺寸的制约，所以可以在对管材、板材等检验中，深度可精准到毫米，同样也可以高到很多米。
二、超声波检测方法
穿透法指的是分别将探头放置在的工件相对应的两边，当发射端探头发出超声波，通过等待检测工件的一个边穿透到达相对应的另一边，进而被相对一边的探头所接收的一种检测方法。工件内部缺陷状况通过超声波穿透工件两边先后的能量改变值来作为判断的依据。当工件里面质量完整无损时，终端探头就会收到很强的超声波信号的能量；反之，如果工件里面质量存在缺陷问题时，超声波在缺陷处受到阻扰，进而会在缺陷后面产生声影。这样，待测工件内部缺陷大小就可以根据发射端与终端超声波能量值的差异大小来分析。穿透法具备以下特征：①工件内部缺陷问题是否存在可以由先后能量差别来判断，其缺点就是无法确定缺陷的具体地点；②低灵敏度并且细小的缺陷问题，时常被忽略；③因操纵和指点非常简单，所以均可实现自动化作业；④因其能有效地防止盲区，所以能够用于薄板的检测作业；⑤能够适应会引发超声波比较大的衰弱的材料；⑥在摆放发射端和终端探头时，要求其放置位置与相对距离有高的准确度。共振法是等待检测的工件内部通过对持续的声波频率的调整而达到共振形态，并由此为依据来计算待测工件的厚度或者是判断工件内部是不是存在缺陷的一种检测方法。共振法主要用于检测表层粗劣度很低的工件的厚度，此外还能勘测复合材料的胶结情况以及检测钢板里夹层的缺陷问题。在待测工件里超声波通过调整频率传输，当入射波与反射波两者的相位一样时，就能在工件内部引发共振景象，这个时候待测工件的厚度将是超声波波长的0.5倍或是整数倍。共振法检测技术具备以下特征：①要求待测工件表层比较粗糙；②对工件厚度进行高精准度的衡量，这将对薄板或薄壁管检测作业时有着非凡的效果。脉冲反射法是当发射超声波从一面传输到等待检测工件内部的另一面，通过在两个面的界面上产生反射的特性来判定工件内部是不是有缺陷的一种检测方法。按照入射波波型可以将脉冲反射法分为四种，包括横波检测法、纵波检测法、表面波检测法以及兰姆波检测法。脉冲反射法具备以下特征：①能够采用不同特性波型来探测，其适合使用的场所非常广；②能够精确的测量需要检测的工件内部缺陷的大小与位置；③有较高的灵敏度，可用对细小的缺陷进行探测。
三、石油专用管道检测中超声波检测方法的实现途径
脉冲反射式探伤仪是检验检测石油专用管道的一种很常见的检测仪器。它能够检测管道内部缺陷的具体所在位置，还能够确定缺陷的大小。仪器显出波反射的信号变动是判断入射信号与反射信号的相对区别和明确信号的强弱范围的标准。另外，还需要运算与评估每次检测的结果之间的误差，评估整体检验检测工作的不确定度的份量，最后明确检测体系的不确定度。为了降低检测体系的误差，通常把检测流程分成四个步骤。第一个步骤，检测到检测数据。把仪器垂直拜访在需要检查管道材质的中心位置的分割线上，并安装测量探头，采取轻触、轻压的处理方案以此来保持探头与管道接触的完整性。然后在保持探头与管体能够得到完全接触的前提下对管道材料的真实厚度进行测量，尤其是比较密集的测量点的管道测量，解决好探头的移动问题。另外，遵照数值范围在-0.1mm与0.1mm之间，并在3s内坚持不点的准则，保持探头仪显示器数据显示的稳定性。第二个步骤，如果将管材厚度定义为“δ”，将超声波的勘测速率定义成“u”，将超声波在管材中的勘测一次所花费的时间设定为“t”，那么管材厚度δ=（ut）/2。第三个步骤，评判管材的不确定度。一般情况下其不确定度需要通过两个角度明确，其包含反复检测所产生的不确定度与仪器显出误差而所致的不确定度。第四个步骤，评定和分析整合后的不确定度量表，确定度与其结合后再进行判定，确定此中所包含的各式各样的影响要素，进而确定仪器的每项不确定度，并严格参考仪器检测标准，得出测试结果，以此确定管道缺陷的具体区域，并拟订相对应的处理方式。按照相关标准得出测试结果，并出具检测报告。
结语
目前，输送石油、天然气的最好的运输手段非管道运输莫属了。我国一样也构造建立了巨大的管道输送网络组织。同时在十分长的时间里，社会各界所注意的重心也放在管道运输的安全性与稳定性上。所以，为确保管道焊缝状态的安全性，提升石油管道运输的稳定性，提高管道焊缝识别的精准性与有效性，将超声波检测技术应用于石油专用管道的检测中显得尤为重要，不仅保障管道输送资源质量水平与安全性，还为石油管道的安全输送奠定良好的检测基础。
超声波技术范文第3篇
关键词：钻孔灌注桩；超声波；缺陷
混凝土是一种多相复合体，其强度和均匀性并不是一直处于稳定状态，因此，超声波在混凝土中的传播是一个极其复杂的物理过程，此时就需要利用波形、波幅、和声时等声学参数来对混凝土灌注桩质量缺陷性质、位置和大小进行判断，从而使得混凝土超声检测能在工程中得到很好的应用。
1 国内灌注桩的应用概况
我国在桩基工程上的花费往往占据了总工程造价的很大一部分，由此就可以看出，对于工程结构而言，桩基工程的质量是否达标影响着整个施工质量的高低。但是因为桩基工程属于地下隐蔽工程，施工工序多，工艺流程长而复杂，施工过程大多处在水下不易监视，众多的因素导致施工质量难以达到预期效果，其中灌注桩的质量问题最为严重，因此灌注桩的工程事故在所有工程施工事故中占有极高的比例，所以我国在灌注桩方面难以解决的问题主要有三个：采取何种方法对灌注桩的施工质量进行控制，对灌注桩存在的缺陷如何进行处理，采用何种方法对桩基工程进行检验。
2 钻孔灌注桩施工中存在的问题及处理方法
钻孔灌注桩主要包括泥浆护壁灌注桩和干作业螺旋钻孔灌注桩两种。在进行灌注桩施工阶段，对于水下混凝土的灌注尤为关键，因此在灌注过程中，要对其进行明确分工，以确保各个环节统一指挥，密切配合，确保工程施工的顺利进行，使得灌注水下混凝土的质量能够大大提高，从而预防质量事故的发生。如若发生了灌注桩的质量事故，应当理清现场情况，分析事故原因，在最短的时间内采取合理的技术措施进行补救，对于缺失存在缺陷的钻孔桩，应在其能够安全使用的情况下进行设计补强，以免诱发不必要的经济损失。对于补强的桩还需要对其进行质量安检，符合要求之后才可以正常投入使用。
3 钻孔灌注桩超声波检测原理
实际上，超声波检测通常是将高频弹性脉冲波发生到砼内，然后借助高精度的接收系统来对砼内脉冲波的传播过程及波动特性进行记录。如果钻孔灌注桩内出现破损或不连续界面时，将会在缺陷面出现波阻抗界面，而高频弹性脉冲波传播至该位置时，就会产生波的反射和透射，从而降低可接收到的透射波能量；当钻孔灌注桩内存在蜂窝、孔洞松散、等缺陷时，会诱发高频弹性脉冲波的绕射和散射；此时可以根据波的能量衰减特性、波的初至到达时间、波形畸变程度及频率变化等特征，来对钻孔灌注桩的密实度参数分析。此外，还需要测试记录不同高度、不同侧面上的超声波动特征，通过一系列的分析和处理之后就可以对钻孔灌注桩缺陷的大小、性质及空间位置进行有效的判断。
测试阶段，最好每两根声测管为一组，借助水的耦合效应，可以从一根声测管中将超声脉冲信号发射出去，并从另一根声测管接收到脉冲信号，借助超声仪对所测的数据进行记录和存储。
4 钻孔灌注桩超声波检测的技术要求
4.1 声测管埋设要求
（1）基桩检测与声测管的埋设布置应符合JTG/TF81-01-2004的规定。如果桩径小于1500mm时，需要按照要求埋设三根声测管，反之如果桩径超过1500mm时，需要埋设四根声测管。（2）声测管的底部应采用焊接盲盖或钢板来保证密封畅通不漏浆。（3）声测管可焊接或绑扎在钢筋笼的内侧，且互相平行、定位准确，其中声测管底端和接头部位宜设固定点，每段之间的接头选择套管焊接或反螺纹套筒接口方案，并将其埋设至桩底，对于无钢筋笼的部位，声测管可用钢筋支架固定。管口宜高出桩顶面300mm以上。
从声测管的连接上考虑，一般来说，用作声测管的管材都不长，当受检桩较长时，就需要把管材一段一段的进行连接，接口处需要满足以下条件：（1）强度和刚度需要满足工程实际条件，保证声测管不会因为外力作用而发生折断或脱开等现象。（2）水密性要好，在较高的静水压力下使得声测管不会发生泄漏。（3）声测管的内壁应该保持整洁通畅，在使用之前应仔细检查内壁中是否有焊渣或毛刺等有害凸出物，防止接头在上下移动中发生卡死现象。
4.2 现场测试要求
现场的检测过程一般分为两大步骤：首先需要借助平测法对钻孔灌注桩各个检测剖面进行全面的检查，从而有效的发现声学参数异常范围，然后对声学参数异常^域采用多种方式进行进一步检测，从而获得可靠的数据来判断桩身完整性的类别。
对于龄期达到14天的桩基混凝土，施工单位进行挖桩、破桩头处理，破除桩头混凝土时应不破坏声测管，完整声测管顶端应高出桩顶表面30cm。声测管中应注满清水，按照声测管的位置，以前进方向第一根管为A，顺时针排序B、C，由专业的技术人员用米尺进行桩基埋设声测管间距的测量，分别为AB.AC.BC测管的距离，作为检测过程中的数据依据。统一填写在规定的表格中，供检验人员调用。
5 工程实例
该工程选择了桩径为1.5m的钻孔灌注桩，所有桩均为摩擦桩，有效桩长为28～42m不等，在进行钻孔灌注桩施工过程中选择的混凝土强度为C30。严格按照《建筑基桩检测技术规范》对其进行检测。首先借助平测法对每个钻孔灌注桩的各个检测剖面进行普查，从而发现声学参数异常的测点，对其进行加密斜测、平行检测，从而有效确定异常部位的大小、范围等，为钻孔灌注桩桩身的判定提供可靠的参数。本文仅对缺陷桩2-1进行分析。
从图1可以发现，在29.0～30.0m的位置有3个面出现了不同程度的正弦波迅速后移现象，而且波幅骤然减小，声时猛然增大，在29.5m处已经无法准确发现首波，而且PSD变化明显，因此可以断定灌注桩在29.0～30.0m处的有严重缺陷，为了进一步确定缺陷的大小和范围，可以对26.0～32.0m段进行了细测。
6 结束语
目前钻孔灌注桩的缺陷分析是一个较为复杂的研究课题，其中涉及到的因素众多，而且超声波检测法的运用还远远没有达到成熟的地步，因此，这就需要所有人共同努力对这一领域进行系统性的深入分析和研究。
参考文献
[1]徐康，徐佳.钻孔灌注桩声测及后压浆施工技术[J].西部探矿工程，2013，25（1）：36-38，48.
超声波技术范文第4篇
钻杆失效原因分析
1.腐蚀、冲蚀失效原因分析
氧气溶解于钻井液或完井液后，发生电离，与铁发生电化学反应，形成氧腐蚀。在钻井液或完井液中溶解一定浓度的二氧化碳，形成弱酸环境，与铁发生化学反应，形成二氧化碳腐蚀。二氧化碳的溶解度随着二氧化碳分压的升高而增加，腐蚀性随着加剧，硫化氢存在时，二氧化碳腐蚀会进一步加剧。硫化氢溶解于钻井液或完井液，形成二元弱酸氢硫酸，与铁发生化学反应形成腐蚀开裂，同时析出氢气，当氢气富集到一定值时，易产生氢脆腐蚀。氧腐蚀、二氧化碳腐蚀及其硫化氢腐蚀，成为腐蚀坑，形成潜在的裂纹源。
2.钻具疲劳
在钻井过程中，由于地质条件的复杂性，钻压是不断变化的，随着钻压的变化，钻柱的交变应力中心点也是不断的变动，使得钻柱中心点两侧结构交替进行拉压应力，降低材料韧性，易发生钻具的疲劳断裂。根据机械振动的相关理论，当钻柱的旋转速度与其固有频率相同时，便会发生共振，当共振发生时钻杆很快会发生疲劳。
根据钻具的结构组特点以及其受力特性，钻具失效形式分为螺纹断裂失效和加厚过渡带断裂失效。其中以钻具螺纹刺漏、断裂失效为主。其主要原因为螺纹是整个钻柱上最薄弱的环节，其寿命一般难于同钻具本体相抗衡，同时承受复杂交变应力频繁作用。
超声波探伤主要原理及探伤检测设备选型
1.超声波探伤原理
超声探伤是目前应用最为广泛的一种无损检测方法。它有灵敏度高、穿透力强、探伤灵活、效率高、成本低及对人体无害等优点，它不仅可探测金属及非金属材料的缺陷（内部的和表面的），还可测定材料的厚度及强度等。探伤的基本原理是高频脉冲发生器脉冲产生高频脉冲信号，脉冲信号由电声转换器转为超声波脉冲通过探头传入钻杆内，当超声波传播在钻杆中遇到缺陷界面或杆体界面时将产生反射，反射信号通过处理系统显示在示波器上，并将其幅度和传播时间显示出来。根据器件中的声波传播速度，通过超声波信号在钻杆内往返一次的传播时间即可换算出缺陷的深度。
2.超声波探伤设备选型
目前，超声波探测仪常采用南京东大电子设备公司生产CUD-2080型仪器，采用A扫描显示评判缺陷。
探头是超声波发射接收装置，检测的准确性在很大程度上取决于探头的参数，即探头频率，折射率，远距离分辨率，波束宽度，聚焦范围和光束中心轴的倾斜程度。根据所探工件的材质、结构选择合适频率的探头。为保证探头与工件稳定耦合，探头接触面加工成与钻杆外表面相适应的弧面。
根据SY/T5144-2007标准规定[5]，选取与被检测钻杆材质、热处理、规格、表面形状相同的的报废钻杆制作三个试块，且选用材料不得有裂纹、夹杂等缺陷，检测前应注意所采用试块是否与钻杆检测方向一致[6]。在1#和2#试块的过渡区内表面和90°台阶分别做一道N5的刻槽及一个φ1.6mm竖向通孔[7]。在3#试块易发生断裂的部位制作一道1.5×1.5mm的刻槽。
耦合剂的作用是排除探头与钻杆之间的空气，确保超声波信号有效的传人钻杆中。机油的声阻抗值为1.28×106/*S，且对钻杆无腐蚀、对人体无害，根据测试的工作环境、操作方式和被测钻杆的表面状况，选用机油作为耦合剂。
在对被检工件进行检测前，根据检测部位的不同用相应的试块对仪器灵敏度进行调节。采用斜探头对1#和2#试块进行探伤检测，将探头置于对比试块人工缺陷上前后移动，找最高回波，调节增益，使波高调整为满幅度的50%，记录此时仪器的灵敏度，作为探伤的标样高度，所有被测钻杆的信号均要和它相比较。用小角度直探头对3#试块进行检测，将探头至于对比试块端面移动，注意探头角度的选择尽量与螺纹锥度相同且置于螺纹端面探头的方向，找到最高回波，调节增益，使最高回波为满幅度的50%，记录此时仪器的dB值，作为探伤的标样高度，所有被测接头螺纹的信号都要和它相比较。
超声波探伤检测应用
1.钻杆加厚过渡区的疲劳探伤检测
钻杆加厚过渡区截面积变化明显，容易产生应力集中，且钻杆焊接也在该区域。因此，加厚过渡区成为钻杆的“薄弱环节”，在此发生了许多钻具失效事故。因此，为了保证钻杆的整体质量，必须对加强对加厚过渡带的检测。发生在钻杆加厚过渡区的钻具失效过程一般为：在内壁产生腐蚀坑，然后在坑底产生疲劳裂纹，疲劳裂纹向外壁扩展延伸，直到刺穿失效。
对回收钻杆进行检测，探头沿钻杆加厚过渡区前后移动时，信号回波显示非常高，波峰尖锐，根据对比试块的回波高度判定为缺陷。当探头左右移动时，波峰缓慢降低，当缺陷波降至一半时，探头中心线之间的距离即为缺陷的指示长度。当对准缺陷倾斜探头时，波峰显著降低，排除腐蚀坑的可能性，该缺陷判定为内表面裂纹。裂纹信号要高出式样很多，大多会高出50%一样，严重的甚至能达到100%。
腐蚀坑是钻具内外壁常见的缺陷，尤其以内壁腐蚀坑危害最为严重。探头沿钻杆做移动时，发波形幅度不高，波的起落点较宽，该缺陷判定为腐蚀坑。但当遇到大而深的腐蚀坑时与裂纹信号基本相同，尖而狭长。
2.钻铤螺纹的疲劳探伤检测
由于螺纹的几何形状及应力集中效应，在复合交变应力作用下，钻铤两端的螺纹部位变成了薄弱环节。钻铤失效的主要类型是钻铤螺纹处断裂，其中大部分发生在钻铤螺纹根部的1-3牙螺纹。
对钻铤螺纹进行超声波检测，钻铤螺纹具有一定的锥度，直探头对螺纹根部1-3mm的缺陷不能有效地检测出来，很容易和螺纹波混淆，因此有必要选用适合螺纹锥度的小角度直探头。目前钻铤螺纹锥度一般有1：4和1：6两种，相对应的选用6°和4°度两种小角度直探头。
检测时将探头置于钻铤螺纹端面上呈锯齿状做圆周运动，当超声波打到缺陷上时，荧光屏上就会在相应的位置出现明显高于底波的回波，回波的高低取决于缺陷的大小。可见，仪器上显示波幅的高低与反射波的能量有关，反射波能量高低与被检工件不连续有关。
钻杆90°吊卡台阶端的疲劳探伤检测
与钻杆管体和加厚过渡区相比，钻杆90°吊卡台阶端疲劳裂纹产生的频率较少，但是危害严重。90°台阶端疲劳裂纹生成方式先由外壁产生裂纹，向内壁延伸直到钻具失效。由于制造工艺上的原因，在90°台阶端外形突然变化，引起应力集中，在交变负荷的作用下该处易产生疲劳裂纹。
当探头沿回收钻杆加厚区向台阶方向做前后移动时，出现与裂纹信号相同的回波信号，信号狭长，当探头左右移动时，波峰没有明显变化，当倾斜探头对准缺陷时，波峰出现明显降低，判断为内表面裂纹。
当探头在90°台阶变化区扫描移动时，当回波波峰较高，并且波峰尖锐，并从波峰出现的位置可以判断出是探头的几次波，探头做前后移动，波形变低甚至消失，此时可以轻拍二次波对应的扫查位置，如果发现反射回波闪烁，便可以确定钻杆外表面存在缺陷。
结论
1. 腐蚀、冲蚀在某种程度上消弱了钻具的承载力，应力疲劳和振动式导致钻具失效的主要因素。加厚过渡带断裂、螺纹断裂失效和90°吊卡台阶端疲劳断裂失效是钻具失效最常见的形式。
2. 超声探伤是一种应用广泛的无损检测方法。它有检测厚度大、灵敏度高、速度快、成本低及对人体无害等优点，能够对钻具缺陷进行定位和定量。
3. 选择合适的超声波仪器、探头及人工缺陷试块，采用恰当的方法，可对加厚过渡带断裂、螺纹断裂失效和90°吊卡台阶端的疲劳断裂等进行有效检测。
参考文献：
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超声波技术范文第5篇
[关键词]超声波技术；暖通空调；应用探讨
中图分类号：TU83 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）08-0362-01
由于超声波频率高、波长短，具有传播方向性强，遇到障碍物易放射的特点，使得超声技术成为物理、电子、机械等多学科相联系的高新技术。超声技术与信息、化学、环境、医学等学相结合，在探测、加工、医疗等方面广泛应用。超声波应用于暖通空调与制冷领域，已经在雾化加湿、促进换热传质、增强除垢等多方面有可喜的研究成果。
1 超声波雾化加湿技术
理论研究表明，在振幅相同的条件下，一个物体振动的能量与振动频率成正比，超声波在介质中传播时，介质质点振动的频率很高，因而能量很大。随着技术的不断发展，超声技术成为与机械、物理、电子等多学科相联系的高新技术，这取决于超声波频率高、波长短，具有传播方向性强，遇到障碍物易反射的特点的这些特点使得超声波技术在暖通空调中也有着广泛的应用。在雾化加湿、增强除垢、促进换热传递等多方面有可嘉的研究成果。本文介绍超声波技术在暖通空调领域的研究和应用现状。
1.1 常用的加湿技术有很多种，有离心加湿，湿膜加湿、压喷雾加湿、电加湿、汽水混合加湿、超声波加湿等。
1.2 超声波加湿噪音小、产生的水雾度底、清洁度高；而且水雾中含有大量的负离子，并且可以有效的吸收空气中的甲醛，尼古丁等有害气体，再增加空气好的湿度的同时还净化了空气提升的空气的质量。如今超声波加湿器早于广泛的应用于家庭，特别是在我国的北方地区，在冬季室内干燥所以应用的特广泛。超声波技术还用于中央空调的清洁、加湿、除静电。保持环境湿度的同时还给了大家一个高品质的空气，从而提高了人们的身体健康指数。
1.3 超声波加湿技术有两种，一种是通过超声波雾化喷头实现；另一种是通过用换能器的机械振动产生超声波雾化液体。
1.4 换能器机械振动引起超声雾化是利用高频激励电路产生高频电信号，并通过换能器转换为机械振动。关于超声雾化形成的原理，有着不同的理论，一种理论说超声信号传播到液体中，超声波在液体中传播，在液体里发生空化，引起了微波导致了液体打雾化形成。另一种理论被称为超声波在液体中传播，表面波不稳定引起的表面张力波导致雾的，这种理论被叫为张力波理论。
利用超声波雾化喷头实现超声雾化加湿技术，其原理是利用声波共振原理，当压缩的空气撞击共振腔时，气流的出口与共振腔之间产生声波，而声波又在共振腔内产生反射形成共振，当共振的频率达到超声波的频率时，水就能得到很好的雾化。
1.5 超声雾化液体可以让我们得到均匀且大小可控的的雾滴，并且会随着声波频率的提高而使雾滴的尺寸变得越小，超声波雾化效果还受超声波的强度影响，超声强度越大，雾化量越就越大。
地暖毛细管网、恒温恒湿的空调系统可以更好改善室内环境。超声波运用在暖通空调中可以帮助用户吸收室内的烟味、甲醛、增湿等功能在很大程度上满足客户的需求。在追求节能环保的同时，暖通空调更加注重人体功能学设计，开发多种人性化功能，满足消费者的多方面需求。推动着暖通空调行业不断可持续发展。
2 超声波除霜技术
风冷型机组在环境温度较低的工况下运行，一个重要的问题就是蒸发器翅片管表面结霜。当翅片管表面温度低于空气的露点温度时，空气中水蒸气在翅片管上凝结。翅片表面温度低于0°C时，翅片表面就会结霜。霜层的形成不仅不利于空气流通，而且结霜使得空气与翅片管之间的换热热阻增大，大大降低了换热系数。当霜层过厚时，严重影响换热效果，使压缩机低效率下运行，制冷系统的cop值极大降低，造成能源的浪费，甚至达不到需要的制冷效果。
超声波在固体中传播有机械振动作用，因此考虑用超声波振动除霜。利用超声波的机械振动作用，使蒸发器表面霜层脱落，从而在保持冷冻室内冷冻温度下，除去蒸发器表面的霜层。这样，可以避免冷冻食品在除霜时融化。从而最大程度保持粗藏食品的质量。
此方面的探索只是初步的，在振动频率选择与结霜表面相匹配的换能器设计等方面还需要大量的实验分析和研究。
3 利用超声波提高换热效率
换热器在暖通行业中应用广泛，无论是供热还是供冷系统，换热器是不可或缺的设备。根据对流换热公式，要提高换热器换热效果，可以增大换热器的换热面积，提高换热系数，或者加大换热温差。利用超声波技术在暖通空调领域的应用
结束语
超声波除霜方面的研究比较少，现在还以实验研究为主，超声波换能器与除霜设备匹配程度可能会对实验结果a生较大的影响。可以预见，在不断提倡学科交叉研究的今天，超声技术与暖通空调及制冷相结合，将愈加显示出广阔的发展前景。
参考文献
