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无损检测集成检测设备

/non destructive testing integration test equipment/
条目作者林俊明

林俊明

最后更新 2023-02-23
浏览 142
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能够实施一种或多种无损检测功能的集成检测设备。

英文名称
non destructive testing integration test equipment
所属学科
仪器科学与技术

无损检测是指在不破坏材料或构件的情况下,采用一定技术手段对被检对象内部与表面进行探测,确定材料或构件是否具有完整性,或者测定材料或构件的某些性质。集成检测设备是应用两种或两种以上的独立技术组合而成的能够实施特定功能的检测设备。

无损检测技术的集成有两个目标,一是为了能够更加简便地实施检测而集成,二是为了实现新的更高层次的检测功能而集成。无损检测集成检测设备可归结为5类不同的形式。

单项无损检测集成检测设备是由单项无损检测技术与机械扫描等其他技术结合集成的。随着精密机械、微电子器件、工业控制技术、计算机科学与技术和其他相关技术的进步,已得到发展并广泛应用。这类设备大都是半自动化或自动化的,很多已与计算机一体化。常针对某个特定目标而设计制造的专门检测系统,主要应用于对无缝钢管的检测。未来将向服务于无损检测技术的智能机器人方向发展。

多项无损检测集成检测设备有两项或多项无损检测技术,提高了集成检测设备的无损检测能力。例如,无缝钢管在实际检测中常常需要使用两种设备系统先后进行超声探伤和涡流检测。使用超声涡流检测融为一体的探头组合及数据融合技术,提高了对无缝钢管的检测能力和生产效率。

多种无损检测方法一体机主要针对仪器和传感器的集成,具有两种或两种以上无损检测能力。任何一种无损检测方法都不是万能的,每种方法都有自己的优点和缺点。多种无损检测方法一体机可实现几种无损检测技术的互补,且能对检测数据迅速进行综合比较分析,或实施数据融合分析,提高检测的可靠性。这类仪器多数是通用性的仪器,而前两类的无损检测集成技术主要应用在专用设备中。

跨行业、跨界的无损检测集成检测设备,例如,电化学检测金属腐蚀的技术,已经与电磁、超声等无损检测技术集成,用于监测化工管道网的运行安全状态。

网络化的无损检测集成检测设备是从前三类设备的基础上发展而来,便于结合云计算和大数据。将超声探伤等功能模块设计制造成使用于计算机规定制式的插卡,将多个超声检测插卡插入计算机的总线,该计算机终端就成为一个可以网络连接的多通道的超声无损检测设备。多种常规和非常规的无损检测功能都可以制造成适用于微计算机总线的无损检测功能模块。已发展出基于各种微机总线的多种无损检测功能模块。原则上讲,上面4类无损检测集成技术,通过应用数字技术和计算机技术,都可以成为网络化的无损检测集成技术。从网络化的无损检测集成技术,加上大数据云计算的涌现和推广,催生出无损云检测和无损云监测。无损云检测和无损云监测成为无损检测集成技术和检测设备的重要发展方向。

无损检测集成检测设备的发展与无损检测技术的发展几乎同步。无损检测通常包括超声波检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测5大类常规方法。①超声波检测利用物体自身或缺陷的声学特性对超声波传播的影响,检测物体的缺陷或某些物理特性。在超声检测中常用的超声频率为0.5~5兆赫。②射线检测利用X射线或γ射线在穿透被检物各部分时将受到不同程度的吸收,按投射射线强度衰减程度的不同,可得到物体厚度变化和内部缺陷情况的照片。③磁粉检测利用磁粉在铁磁性物体缺陷附近漏磁场中的堆积检测物体表面或近表面处的缺陷。④渗透检测利用某些有色染料或荧光的液体对狭窄缝隙的渗透性探测开口于表面的缺陷。⑤涡流检测利用涡流的状态随工件有无不连续性的变化,探测其表面和近表面的不连续性。涡流检测常用的频率为0.001~1兆赫。此外,比较常用的还有中子射线照相法、激光全息照相法、超声全息照相法、红外检测、微波检测等无损检测新技术。

各种无损检测技术的检测原理,决定了将他们集成的难易程度。第二类和第三类无损检测集成检测设备,汇集了多种无损检测方法,主要限于综合多种声学检测技术、多种电磁检测技术(图1),以及声学与电磁相结合的检测技术的无损检测集成检测设备(图2)。

图1 SMART-2004C 多功能电磁检测仪图1 SMART-2004C 多功能电磁检测仪

图2 EEC-2008net 智能电磁/超声/声阻抗检测系统图2 EEC-2008net 智能电磁/超声/声阻抗检测系统

狭义角度,两种或两种以上无损检测方法的一体化仪器才称为无损检测集成检测设备。一些早期的自动化无损检测设备已具备这些特点。如将机械扫描装置、机械爬行器和相应的记录设备等与某项无损检测方法结合而成的机电一体化检测设备。计算机的发展使得电子控制、数据记录和处理、三维显示、网络连接,以至于云检测等都能够与无损检测集成检测设备联系起来。无损检测方法或技术与机械、微电子、自动化、计算机等其他技术结合成的集成设备,即为现代意义的无损检测集成检测设备。

无损检测集成检测设备的关键技术随技术种类和设备结构的不同而有所不同。主要与服务对象、采用的无损检测技术、设计的体系结构框架、实现方式、应用的硬件和软件等有关。

广泛应用于机械制造、特种设备、航空航天、交通运输、国防军工等领域,并向系统化方向发展。也有将比较复杂的无损检测集成检测设备称作无损检测集成系统,系统中智能机器人的智能检测将是一个重要的组成部分。

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