电磁超声检测技术的研究进展

目前无损检测的重要性已经得到了各行业广泛的认识。电磁超声检测(EMA)作为新兴的无损检测技术,由于在产生和接收超声波的过程中具有换能器与媒质表面非接触、无需声耦合剂、重复性好等优点而受到广泛关注,在无损检测领域中逐渐占据了重要地位。从电磁超声检测原理入手,介绍了电磁超声检测的最新研究成果和应用,并预测了发展趋势,为电磁超声无损检测技术的广泛应用提供了参考。     

水泥杆中的缺陷分析及可检测性探讨

水泥杆是架空线路中的重要构件,其安全性直接关系到输电线路的正常运行。本文介绍了水泥杆的结构,分析不同结构水泥杆的特点及缺陷;并针对钢筋数量不足、分布不均、锈蚀等缺陷,分析其常用检测方法。检测金属材料通常使用超声法、涡流法、射线法、电磁法等,分析表明,对水泥杆而言电磁法是较为合理的检测方法;分析用电磁法检测水泥杆中的缺陷时所涉及的技术关键,设计了一套检测装置和实验方案;最后,对水泥杆缺陷及其可检测性进行了讨论。     

超声无损检测及其在电力绝缘子探伤中的应用

论文论述了超声波检测在无损检测领域的应用特点,以及超声无损检测在多个领域的应用情况。通过对超声波检测的原理、波型、连续性和显示方式的分析和对比,重点论述了超声检测在电力系统绝缘子中的应用。介绍了超声绝缘子检测的机理、特点和适用范围,并对各个方法的优缺点进行了对比。在此基础上阐述了超声检测的发展趋势,对空气耦合超声和激光超声检测的方法、优缺点及应用前景进行了简单介绍,为后续的深入研究打下基础。     

超声检测技术对比研究

采用可记录超声方法(超声相控阵检测技术、TOFD检测技术)与不可记录超声检测方法(常规A型脉冲超声波检测技术)对带有预埋缺陷的焊缝模拟试块进行无损检测。实验结果表明：3种检测方法对裂纹、未焊透、夹渣等缺陷都能够有效检测;超声相控阵检测技术与TOFD检测技术在缺陷长度、深度及自身高度测量更准确,检测结果更加直观,能够实现检测过程可记录。     

管道腐蚀检测与识别技术的研究

本文介绍了漏磁法无损检测应用于管道腐蚀缺陷检测基本原理和意义，叙述了管道漏磁在线检测仪的总体设计、结构及各部分的工作过程，分析了硬件设计原理，采用工程数据库技术对检测数据管理，分析干扰因素对漏磁信号的影响，采用滤波和数字平滑方法消除干扰影响的方法，利用径向基函数插值方法对漏磁信号补偿和缺陷轮廓的局部逼近，提出了缺陷外形参数的评价模型和方法，整个缺陷检测及信号处理判别过程具有智能化，实际应用中证明整套方案有效、可行。     

电磁无损检测在发电厂的应用

电磁无损检测(NDT)法是指用于像水轮机叶片、发电机转子、护环及管式热交换器等电厂关键设备检测的涡流试验法。单频或多频涡流测试技术已与基于自动化计算机的无损检测系统相结合,成为快速提供现场数据的磁场检测器。借助它,可作出机组是否继续运行、还是维修和/或更换部件的重要决定。     

超声相控阵检测技术的发展及应用

超声相控阵是近年来发展起来的一门新的工业无损检测技术,通过对各阵元的有序激励可得到灵活的偏转及聚焦声束,联合线性扫查、扇形扫查、动态聚焦等独特的工作方式,使其比传统超声检测具有更快的检测速度与更高的灵敏度,成为目前无损检测领域的研究热点之一。介绍了超声相控阵的检测原理及特点,综述了其国内外发展及研究现状,总结了目前超声相控阵研究热点及发展趋势,最后以汽轮机叶轮轮缘裂纹的检测和焊缝的检测为例,介绍了超声相控阵在实际工程中的应用。     

超声波无损探测技术在低压电器电触头焊接质量检测中的应用

超声无损探测方法是检测低压电器电触头焊接质量的常见方法。本文通过分析超声波无损检测的原理,论述了超声无损检测扫描图像以及钎着率与电触头焊接质量之间的对应关系,并指出了超声波无损检测的局限性。     

基于灰度概率分布-交叉熵法的无损测温方法

本研究利用高强度聚焦超声(HIFU)对新鲜离体猪肉组织进行辐照,并利用B超获取辐照前后的超声图像。运用灰度概率分布-交叉熵法对图像进行处理,将辐照前后图像的交叉熵作为检测温度的信息参数。通过曲线拟合,发现多组数据的交叉熵与温度都成近似的线性关系,且斜率非常接近;其确定系数大、误差小、温度分辨率高,明显地优于传统的灰度统计法和离散Fourier变换直流分量法,能够为超声治疗中的无损测温提供实时、可靠的依据。     

煤矿主接地电极腐蚀超声 SH 波检测方法研究

煤矿井下主接地电极腐蚀检测对于保护工作人员的安全起着极其重要的作用,当前通过运至井上人工肉眼检测的方法耗时耗力且无法定损,因此本文提出了一种基于超声SH波回波特性的煤矿井下主接地电极在线腐蚀检测新方法。首先推导了液浸板结构中SH波的频散方程,选取频散小、传播距离长的零阶SH波作为检测激励信号,建立液浸板结构有限元模型,确定了最佳超声激励频率;其次构建煤矿主接地电极声-固-流多物理场耦合检测模型,仿真研究超声SH0波在主接地电极上的传播特性以及对于腐蚀的检测能力,分析了1～5 mm腐蚀深度以及5～25 mm腐蚀半径下的回波信号特征;最后搭建了煤矿主接地电极无损检测系统,开展了实验验证工作。实验结果表明,通过超声SH波检验井下主接地电极腐蚀缺陷具有可行性,在500 mm×375 mm×5 mm的主接地极板上腐蚀定位误差为5.64%,同时腐蚀信号的幅值与不同程度的腐蚀缺陷与成正相关性,为煤矿井下主接地电极腐蚀检测以及腐蚀程度的定量评估提供了一种有效的方法。     

An Emerging Testing Method for Metallics Based on NV Center in the Diamond

Metal substance detection plays an extremely important role in daily life, industrial manufacturing and even industrial security. The traditional methods include optical detection, X-ray detection, microwave detection and ultrasonic detection. These methods, playing a vital role in the field of non-destructive testing, can not only judge the presence or absence of metal, but also accurately detect the type and size of metal defects. For mi-crowave detection, the detection efficiency of metal materials is limited by the response sensitivity of the de-tector to microwaves. In recent years, scientists have discovered a quantum sensing system based on the dia-mond nitrogen-vacancy (NV) color center. The system obtains optical detection magnetic resonance (ODMR) fluorescence spectra under the combined action of a 532nm laser and a certain frequency band of microwaves, and the signal contrast changes significantly with the microwave power. Based on the NV color center quantum sensing system, this paper studies its application in the field of metal detection, and takes steel detection as an example to detect the size of steel bars according to the changes in the spectral line, providing a new method for non-destructive testing such as metal substance detection.     

金属检测法在火电厂检修中的应用

为防止压力容器及承压管道因材料性能不足而给火电厂的安全运行带来隐患,介绍了常用的裂纹无损探伤检测方法、现场金相检测法、壁厚检测法、硬度检测法等金属检测方法;对磁粉检测法、渗透检测法、超声检测法、X射线检测法的原理、适用范围、使用步骤进行了详述;以某П型锅炉机组的中修为例,阐述了各种检测方法的选取和检测点的选择,展示了部分检测照片,并对裂纹检测结果给出了处理意见和方法,以更好地服务于机组的安全运行。     

反射式非线性超声评估 P91 钢蠕变状态的试验探究

超声非线性参量作为一种表征金属材料蠕变状态的参数,通常采用透射法进行检测时需要发射换能器和接收换能器分置于工件两侧,很难用于在役大型工件蠕变状态检测。针对透射法存在的问题设计了反射式非线性超声检测试验系统(只需一个超声换能器),通过分析一次底波的反射信号获得材料蠕变状态的信息。对带有焊缝的P91钢试块且蠕变时间分别为0 h、120 h、250 h,进行非线性超声检测。实验结果表明,对于蠕变时间120 h和250 h的试块母材区,二次谐波非线性参量相对无蠕变时增加量为2.9%、17.4%,试块焊缝区相对增加量为2%,23.6%,试块热影响区相对增加量为5.6%、34%。     

不同类型电磁加热用磁条材料的成分、结构与性能对比分析

通过电子探针(EPMA)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、综合物性测量系统(PPMS)、软磁测量装置(MATS-2010SA、MATS-2010SD),分析并对比了电磁炉厂商使用的不同类型锰锌铁氧体磁条材料在化学成分、显微结构和磁性能上的差异,从材料学的角度揭示了电磁炉能效出现波动的原因。结果表明,不同供应商、不同类型的锰锌铁氧体磁条在化学成分、微观形貌和磁性能上差别较大。不同磁条的Mn与Zn的原子比处在1.21~3.90之间,在二次料生产的磁条中添加了较多的Ca、Si等元素。一次料制备的锰锌铁氧体磁条材料晶粒大小均匀、气孔率低,磁性能明显优于二次料磁条,而一次料磁条之间差别不明显。不同磁条的化学成分和显微结构上的差别导致性能出现波动,从而对电磁炉能效造成影响。     

特高压变电站主设备焊缝衍射时差法检测适应性分析

针对特高压变电站主设备GIS、变压器和电抗器的使用材料、工艺结构和加工特点,提出利用衍射时差（time of flight diffraction,TOFD）超声检测法,对主设备进行焊缝缺陷检测。首先从设备的材料、母材的厚度等方面深入分析TOFD超声检测法的适应性及检测参数选择原则,并对不同厚度的铝板、钢板进行试验验证。结果表明,TOFD法检验厚度为6 mm左右和10 mm及以上的合金铝、碳钢等材料的焊缝时,采用高频率探头,能够清晰而准确地判断缺陷大小、性质、自身高度。     

Comprehensive investigation of the metal in drums of boilers at thermal power stations

A comparative investigation of the metal of drums of two TP-100 boilers at the Starobeshevskaya and the Lugansk thermal power stations (TPS) was performed. Their operation time was approximately 300000 hours; the shell of one drum was ruptured during a hydraulic test, and the other drum is in operation. According to the results of the technical diagnostics and a strength analysis, both drums comply with the applicable regulatory requirements. The objects of the investigation were fragments of the ruptured drum and a “plug” cut out of the shell during a scheduled inspection. The investigation was carried out by microscopic metallography methods and the scanning electron microscopy technique. Mechanical tests of metal specimens were performed, and the hydrogen content in these specimens was measured. Prior to the material research, the metal was examined using a magnetic memory method. The investigation yielded specifics of the metal microstructure, mechanical properties, and fracture patterns of the metal specimens at various temperatures. An investigation performed by the method of thermal-desorption mass spectrometry revealed no considerable difference in the hydrogen content in the metal of both drums, thereby excluding the effect of hydrogenation in analyzing the rupture causes. It was established that the drum at the Starоbeshevskaya TPS had been damaged due to its low impact strength at room temperature and high brittle-ductile transition point. Comparison of the metallographic study data with the results obtained using the magnetic memory method suggests that the fracture was caused by local formation of the Widmannstatten pattern at points where accessories are welded to the shell. The prospects are demonstrated of the comprehensive approach to nondestructive examination (NDE) of TPS drums using the magnetic memory technique and metallographic methods.     

纳米复合绝缘材料的热剌激电流测试研究

研究纳米复合聚酰亚胺薄膜热剌激电流(TSC)测试的影响因素和陷阱参数计算方法，并对不同样本和不同老化条件下的TSC结果进行分析。通过对不同的测试条件(包括不同的数据平滑方法、极化温度，极化电压、极化时间等因素)的TSC曲线特征分析，研究不同测试条件对纳米复合绝缘样本TSC测量结果的影响，并用高斯拟合对TSC曲线进行峰分离和陷阱参数计算。根据这些结论，对不同样本和老化条件下的热刺激电流特征进行分析和比较，得到热刺激电流和PWM脉冲电压下绝缘微观特征之间联系。结果表明，测试条件对TSC结果有明显影响，合适的测试方法有助于研究纳米复合聚酰亚胺薄膜在PWM电压作用下的微结构变化。     

汽轮机轴向装配枞树型叶根检测方法

采用渗透、超声表面波、磁粉等检测方法对某台汽轮机轴向装配枞树型叶根进行检测,并对以上3种方法进行了比较。结果表明,磁粉检测的磁痕部位缺陷与超声表面波检测的结果完全一致,即在叶根出汽侧第1齿存在长15mm的未开口裂纹。由于磁粉检测不易操作,建议汽轮机轴向装配枞树型叶根的检验方法以超声表面波检测为主,磁粉检测和渗透检测共同验证和配合。     

Comprehensive diagnostics of the bends of boiler and steam-line tubes

Experience with carrying out comprehensive diagnostics of tube bends using the methods of metal magnetic memory, ultrasonic diagnostics, and metal structure analysis is described. It is shown that stress concentration zones caused by additional (off-design) working loads are sources from which bend damage emerges and develops.     

GIS局部放电常规检测和超声波检测方法的应用比较

介绍了几种GIS局部放电常用的检测技术,并应用常规脉冲电流检测法和超声波检测法对模拟的GIS运行中常见的几种典型缺陷,包括带电导体上尖端、壳体内壁上尖端、自由金属颗粒、悬浮电位、绝缘子内气泡以及黏附在绝缘子表面的金属颗粒等进行了检测。再通过对测试系统记录的放电脉冲和超声波脉冲的相位分布比较、不同缺陷在一定电压下的脉冲放电量大小比较,以及不同缺陷超声波脉冲有效值和周期峰值的特征和大小比较,总结得到在上述各种典型绝缘缺陷情况下,应用这两种检测方法所得波形和信号的主要特征,为超声波局部放电检测技术在GIS现场交流耐压试验和运行阶段的有效应用提供参考。