钢轨轨底斜裂纹的超声导波散射特性

钢轨轨底斜裂纹的超声导波散射特性是超声导波检测钢轨轨底技术的基础。首先对钢轨轨底导波传播特性及激发频率对导波散射特性的影响进行了数值分析,再进一步基于ABAQUS软件建立了钢轨轨底不同角度斜裂纹散射特性的有限元模型,对横向振动模态和垂直振动模态下钢轨轨底不同角度斜裂纹的散射特性进行了分析。数值分析和波场快照显示,横向振动模态较垂直振动模态下超声导波在钢轨轨底斜裂纹上的频散相对严重,垂直振动模态下导波检测钢轨斜裂纹效果更好,为后续钢轨轨底导波检测试验提供了理论基础。     

超声导波技术检测储罐底板缺陷

在石油、天然气和化工行业中,许多储存腐蚀性液体的大型容器和储罐经过长时间的使用,其底板容易被腐蚀变薄或穿孔。利用超声导波对薄板腐蚀缺陷的快速大面积扫描的特点,使用了多功能超声检测仪的导波对8mm厚度板中人工标准缺陷进行了线性和旋转角度扫查方式检测。采用声信号定位装置进行探头及缺陷定位,给出了缺陷图像。试验结果反映了在一定频厚积条件下激励导波的传播特性和对不同缺陷的检测能力,对现场检测具有实际指导意义。     

基于轨面适应承载机构的钢轨表面缺陷的漏磁检测

根据漏磁检测原理,对服役钢轨表面及亚表面的微小裂纹缺陷进行探伤车车载高速检测。采用钢轨轨面适应承载机构,机构底部安装阵列霍尔传感器探头,该机构使检测探头紧贴轨面,减少了由于传感器提离过大以及列车车体晃动对检测结果的影响,对于轮对摩擦损伤严重的钢轨外侧缺陷具有较好的检测效果。该检测方法提高了现有钢轨表面缺陷检测方法的精度,对列车的行车安全具有重要意义。     

材料表面缺陷检测用空气耦合超声换能器的研制

为解决在材料表面缺陷检测用空气耦合超声换能器的研制中,压电陶瓷材料与空气之间存在的巨大阻抗失配问题,将空心玻璃微珠和环氧树脂进行复合,制备出密度为550 kg·m^-3,声速为2 300 m·s^-1,声阻抗为1.3 MRayl,声衰减系数(2.25 MHz下)为344 dB·m^-1的低声阻抗、低衰减的匹配层材料,并采用1/4波长匹配原理进行换能器设计。在此基础上制作空气耦合超声换能器,对其进行导纳谱测试和回波信号测试分析。结果表明,研制出的空气耦合超声换能器中心频率为204 kHz,-6 dB相对带宽为21.0%,具有较好的灵敏度和带宽。     

冷冻水管道腐蚀缺陷超声导波检测

采用超声导波检测方法,对中央空调冷冻水管道腐蚀缺陷进行了检测。对导波反射回波信号进行标定,拆除保温层对疑似缺陷进行验证,计算缺陷处管道周向腐蚀减薄率,并分析了影响缺陷回波信号的因素。结果表明,超声导波检测能够实现腐蚀缺陷的快速检测与定位;波包在支管与大小头处发生模态转换与发散,使得其后的区域成为检测盲区;导波信号在管道外壁腐蚀层的吸收作用下迅速衰减,沿长度方向的反射回波强度迅速下降。     

板状结构缺陷电磁超声导波检测技术研究进展

概述了国内外板状结构缺陷电磁超声导波检测技术的研究进展。从激发兰姆波的电磁超声换能器(EMAT)技术、EMAT的优化设计、超声导波聚焦、EMAT接收信号超声波成像技术等方面,对板状结构缺陷无损检测技术取得的突破进行了评述。提出了有待进一步解决的问题。     

小口径薄壁管中纵向缺陷的周向超声导波检测

对于小口径薄壁管的检测,通常采用超声水浸聚焦法。该方法灵敏度高、可靠性好,但不适于原位探伤,且检测速度慢、设备昂贵。为此提出了基于周向导波技术的检测方法。在实际检测过程中,观测到一组特殊回波序列,查明了这种回波是由侧向耦合剂液面反射产生,其对保证检测可靠性具有重要价值。通过数值计算,得到管材中周向导波的频散曲线,确定了导波模态,并计算了该导波的位移分布。试验及计算结果表明,该周向导波的能量主要集中在管材的外表面附近,可有效地进行小口径薄壁管的原位探伤,弥补了水浸聚焦法的不足。     

改进钢轨轨头加热感应器的效果

欧洲标准BS EN13674-2:2006的硬头轨,热处理硬化层深达20 mm以上,表面硬度350 ～ 390 HBW,拉伸性能要求强韧性配合良好.试验表明,已有钢轨轨头仿形加热感应器不适用硬头轨热处理,试验反复出现硬化层深、硬度和强韧性三者不能统一的矛盾.分析原因表明,轨头断面温度分布梯度大,致使轨头圆角部位达到甚至超过了奥氏体晶粒度粗化温度.为使轨头温度分布均匀,改进了钢轨轨头加热感应器结构,制作了新的感应器,使轨头硬化层深、硬度和拉伸性能的矛盾得以解决.     

钢轨探伤车对轨头核伤检测能力的分析

针对钢轨探伤车高速检测能力问题,结合我国钢轨探伤车的运用特点和核伤的检测原理,对钢轨探伤车的轨头核伤检测能力进行了理论和应用分析,并通过伤损试块和实际线路检测进行了验证。认为在目前的探伤车标准体系模式和运用管理模式下,轨头核伤的检测灵敏度不低于《钢轨探伤管理规则》(铁运【2006】200号)中钢轨探伤仪对轨头核伤检测时设定的检测灵敏度。     

钢筋缺陷超声导波检测数值模拟及信号分析

首先进行了超声导波的理论分析,并且应用有限元分析软件建立了钢筋超声导波传播模型,进行了钢筋不同缺陷长度和深度超声导波传播数值模拟。其次,基于钢筋缺陷损伤回波信号,研究了其反射系数与回波时间,得到了钢筋在不同损伤程度下的超声导波传播规律,并给出了缺陷的位置及影响因素。最后,对模拟信号进行时频分析,验证了超声导波检测的准确性。     

钢轨气压焊接头的超声相控阵检测技术研究

常规超声脉冲反射法检测钢轨气压焊接头时,需要更换不同K值探头检测钢轨气压焊接头的不同区域,探伤过程耗时长,效率低。超声相控阵技术可以灵活调节扫描角度,能有效提高检测效率。主要采用超声相控阵方法对钢轨气压焊焊缝进行探伤效果分析研究,实验中采用CTS-602型相控阵仪器、含机械加工缺陷的钢轨气压焊焊缝试样,通过确定合理的实验参数和检测方案,进行超声相控阵探伤检测。实验结果表明超声相控阵对气压焊接头检测效果好,检测效率高。     

基于超声导波的长距离高压多芯电缆缺陷检测

针对电力系统中高压多芯电缆的损伤难以准确检测的问题,对基于超声导波的高压多芯电缆损伤缺陷检测方法进行了研究。分析了导波在电缆中的传播特性,研究了整套超声导波无损检测试验装置,利用PZT探头进行了导波的激励与接收换能,制作了用于固定电缆以及超声探头的夹具,并且在长电缆上进行了试验,采用小波去噪以及小波变换对缺陷点反射回来的信号进行了去噪及特征提取分析。结果表明,信号的信噪比显著提升,可以准确识别出微弱回波信号,实现了对导波发射端左右两端共20m范围内的缺陷检测。     

钢轨踏面电磁超声检测信号处理方法

针对钢轨踏面电磁超声检测信号幅值小、信噪比低的问题,研究适用于电磁超声的数字信号处理方法,利用小波变换对信号进行消噪处理,通过希尔伯特变换提取信号包络,并对处理后的数据进行超声成像。采用LabWindows/CVI和Matlab混合编程的方式设计上位机数据分析软件。试验表明,该方法显著提高了电磁超声回波信号的信噪比,能有效地检测钢轨踏面缺陷并进行定位。     

基于激光超声纵波的钢轨内部缺陷检测方法

针对常规超声难以快速检测钢轨轨头轨距角内部缺陷的问题,提出了激光超声纵波定量检测钢轨轨距角内部缺陷的方法,通过有限元仿真建立了激光超声钢轨轨头内部缺陷检测模型,分析了激光超声纵波与不同长度内部缺陷之间的衍射规律,建立了定量检测理论模型,实现了钢轨内部缺陷的定量检测.有限元数值仿真结果表明,激光超声纵波可以有效地定量检测...     

换热器管超声导波检测

针对常规涡流检测技术不能实现全面快速检测在役换热器管的现状,提出了换热器管超声导波检测技术,并根据换热器管特点设计了专用的导波探头。在实际检测中将导波检测结果同涡流检测结果进行对比,验证了该种方法可以实现快速、有效的全面检测电站常用换热器管。     

小径不锈钢管超声导波检测

介绍了超声导波检测的基本理论,利用不同数量的压电陶瓷换能器,选用70kHz、10个周期经汉宁窗调制的正弦波信号,对无缺陷和带有裂纹缺陷的8mm×1.5mm的小径不锈钢管进行了超声导波检测,讨论了超声导波的频散和多模态现象。试验成功激发出L(0,1)模态导波,结果表明对于此种小径管,采用两发两收的方式得到的波形会更好,并能有效地检测出一定尺寸的裂纹缺陷。     

输气管道超声导波检测技术

介绍了超声导波检测埋地管道的特点和应用。重点描述天然气输气站场的在线超声导波检测过程和结果的分析诊断。开挖验证结果与分析诊断结论相符。实践证明,长距离超声导波检测技术是站场快速检测的有效方法,能够在最少开挖和最少剥离防腐层的情况下,全面检测埋地输气管道。检测和分析结果准确可靠,能够作为修复的依据。     

铜管超声导波检测试验

根据铜管中轴对称纵向模式导波的频散曲线及L(0,2)模式导波的位移分布曲线,选择频率0.49MHz的L(0,2)模式导波,对带有不同缺陷的铜管进行检测试验。结果表明,L(0,2)模式导波对铜管中各种缺陷均有良好检出能力,缺陷的反射波幅主要取决于缺陷径向和周向尺寸,而缺陷的轴向尺寸对反射波幅基本没有影响。     

摩擦焊接头常见缺陷及其超声检测

论述了摩擦焊接头中容易出现的未熔合、弱接合等缺陷及其成因，以及目前用于摩擦焊接头无损评价的超声检测方法。