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无损检测技术在姿控发动机总装中的应用探析
阐述了目视检测、射线照相检测、泄漏检测等三种无损检测技术在姿控发动机上的应用情况.重点介绍了泄漏检测技术,针对发动机的结构特点、不同系统的性能要求及总装接头连接处各种密封形式在装配测试中分别采用了浸泡法、皂泡法及氦质谱简易包封积累法等不同的泄漏检测技术.经过对几种泄漏检测方法的对比分析,得出了针对不同的.系统性能要求,需要采用不同的泄漏检测方法来满足设计要求的结论.
作 者:易霞 Yi Xia 作者单位:西安航天发动机厂,陕西,西安,710100 刊 名:火箭推进 英文刊名:JOURNAL OF ROCKET PROPULSION 年,卷(期): 35(5) 分类号:V439.7 关键词:目视检测 射线照相检测 泄漏检测 浸泡法 皂泡法 氦质谱检漏法浅谈无损检测技术在土木工程中的应用论文
摘 要: 无损检测技术是利用物质的某些物理性质因为存在缺陷或组织结构上的差异而使其物理量发生变化的现象,在不使被检物使用性能及形态受到损伤的前提下,通过测量这些变化来了解和评价材料,产品和设备构件的性质,状态或者内部结构等的一种特殊检测技术。本文将重点论述多传感器信息融合技术以及非接触超声换能技术在土木工程中的运用。
关键词:无损检测技术;信息融合;非接触
无损检测是在不损伤材料和成品的条件下研究其内部和表面有无缺陷的手段。它利用材料内部结构的异常或缺陷的存在所引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化,评价结构异常和缺陷存在及其危害程度。无损检测可以定量掌握强度与缺陷的关系,评价构件的允许负荷以及寿命或剩余寿命;检测在制造过程中产生的结构不完整性及缺陷情况,以便我们改善制造工艺;可以有效地防止建筑物的破坏所造成的经济损失,减少人员伤亡。
一、多传感器信息融合技术
目前,常用的无损检测技术有超声、涡流、磁粉、射线检测等,这些方法各有所长,也各有局限性。多传感器信息融合技术可以有效地避免多种技术的不足,因此成为目前研究的热点。信息融合(或数据融合)是指对来自多个信息源的数据进行检测、关联、相关、估计和综合等多级与多方面的处理,以获得对被测状态的精确估计和评价。信息融合的基本目的是要充分利用多个传感器资源,通过适当的综合来获得比任何单一信息源所能表达的更多的信息,即通过多传感器协调和联合运作的优势提高检测系统的整体性能。信息融合系统所处理的信息层次将信息融合系统分为3个层次:即数据层融合、特征层融合和决策层融合。
1、数据层融合
数据层融合是直接将各传感器的原始数据进行关联后,送入融合中心,完成对被测对象的综合评价。数据层融合是传感器水平上的融合,其优点是保持了尽可能多的原始信号信息,缺点是处理的信息量过大,速度慢,实时性差,而且当传感器不一致时,数据融合具有很大的盲目性。
2、特征层融合
特征层融合是指把原始数据先经特征提取,再进行数据关联和归一化等处理,完成对被测对象的综合评价。特征层融合属于信息的中间层次融合。其优点是既保留了足够数量的原始信息,又实现了一定数量的数据压缩,有利于实时处理。但是,该技术在复杂环境中的稳健性和系统的容错性和可靠性还有待改善。
3、决策层融合决策层融合
决策层融合是指在融合前,将各传感器的信号先作本地处理,即与每一传感器相应的处理单元分别独立地完成特征提取和决策等任务,然后进行关联,再送入融合中心处理。决策层融合是数据融合中的高级融合。其优点是数据通讯量小、实时性好,可以处理非同步信息,能有效地融合不同类型的信息。而且,在一个或几个传感器失效时,系统仍能继续工作,具有良好的.容错性,系统可靠性高。因此,决策层融合是目前信息融合研究的热点。由于土木工程无损检测受环境影响很大,故采用多传感器信息融合技术有利于搜集大量信息,可以提高无损检测准确性,此方法可以在土木工程中广泛应用。
二、非接触超声换能技术
非接触超声换能技术是新型超声检测新技术。传统的超声检测均采用接触式换能方法,即在超声探头与被检材料或构件间用诸如油脂或水等声耦合介质使超声波的大部分能量传入被检构件。无论使用何种耦合介质,在检测工作结束后我们都应该将其清除,残留的耦合介质有时会造成工件的质量问题。另外,在高温或高速生产的流水线上,一般的超声探头无法稳定地耦合到被检工件上。目前发明了一种新型非接触超声换能技术——激光超声技术。它利用脉冲激光产生窄脉冲超声信号,再用光干涉检测方法检测超声波。它具有时间与空间上的高分辨力,且光学上的聚焦可使检测点很小。该技术不仅适用于高温和快速运动等非接触检测的工作,而且可对形状结构较复杂或尺寸较小的工件进行无损评价。激光超声技术在检测时不需加任何介质并且超声探头不与被测工件直接接触,也就不存在稳定耦合问题。在土木工程中,激光超声技术可以广泛应用于对大型网架结点、杆件稳定性的测量,进而可以有效减少工作量,使检测工作更方便。
无损检测技术大多采取相对测量与间接测量方法,并由无损检测人员对检测结果做出解释,分析,评定与判断,其中会涉及设备变量,工艺变量和应用变量以及无损检测人员主观因素等诸多因素影响,为了保证无损检测技术能得到正确实施,能够得到可靠准确的检测结果,进行正确的判断和评价,要求无损检测人员应具备和保持一定的技术水平和实践经验,应能在统一的标准或规范下,使用标准化的检测设备和检测材料,正确实施无损检测,获得相同的,能复现的检测结果,尽可能防止错误的检测与判断,特别是无损检测与常规的破坏性试验最大的区别在于后者仅是对被破坏试验的试样负责,而前者要直接对所检测的产品负责,因此在无损检测技术运用与土木工程之时,则有其特殊的要求。这些要求的提出,是针对于土木工程的特点而提出的。土木工对质量要求严格,因此其对质量检测技术有很高的要求,尤其是无损检测技术。随着时代的发展,无损检测技术在土木工程中的运用越来越多,其影响也越来越深刻,所以我们要强调无损检测技术在土木工程中的应用。
参考文献:
[1]中国高新技术企业, 2009, (06)
图像识别技术及其在机械零件无损检测中的应用
摘要:无损检测法是一种常用的故障诊断技术,故障诊断从本质上来讲就是模式识别问题,而模式识别又可以狭义地理解为图像识别.从介绍图像、图像识别、图像识别过程和图像识别系统的基本概念着手,就几种常用图像识别方法的.原理和特点进行比较,给出了CCD图像获取系统的组成.最后,结合发动机曲轴的一种自动磁粉探伤系统实例,对系统的图像处理和识别流程进行详细的讨论,并针对一般无损检测系统难以满足曲轴的检测要求和精度要求的状况,提出经过改进的一种适用于曲轴的整体无损检测系统.该系统有助于高效和完整地获取整个曲轴的图像,提高图像信息的质量,从而提高发动机曲轴表面缺陷检测的准确性和可靠性.作 者:岳文辉 肖兴明 唐果宁 YUE Wen-hui XIAO Xing-ming TANG Guo-ning 作者单位:岳文辉,YUE Wen-hui(中国矿业大学机电工程学院,徐州,221008;湖南科技大学机电工程学院,湘潭,411201)肖兴明,XIAO Xing-ming(中国矿业大学机电工程学院,徐州,221008)
唐果宁,TANG Guo-ning(湖南科技大学机电工程学院,湘潭,411201)
期 刊:中国安全科学学报 ISTICPKU Journal:CHINA SAFETY SCIENCE JOURNAL 年,卷(期):, 17(3) 分类号:X941 关键词:图像识别 无损检测 图像处理 图像获取 故障诊断摘要:通过超声波无损检测技术在检测桥梁和混凝土结构内部缺陷中的应用实例,指出此方法适用于桥梁施工和桥梁维修中的桥梁混凝土结构内部质量监测,并介绍使用中应注意的问题.
关键词:桥梁混凝土;建筑结构;超声波无损检测
超声波检测是超声波无损检测技术的一种,适用于工程施中过程质量的监测及工程竣工验收和结构物使用期间质量的鉴定,常用穿透法,即一例发射超声脉冲波另一侧接收通过被测物后的超声波。准确测定声速、首波幅度和波形,通过综合分析其大小及变化,可以推断混凝土的性能、内部结构及其组成情况,为解决工程问题提供可靠的依据。
1 钢叠台梁箱梁内混凝土缝隙检测实例
某叠合梁桥跨度50十70十60m,采用双顶板钢箱梁结构。施工中双顶板间填充混凝土不够密实,影响结构质量。用超声波检测技术探明内填混凝土与钢箱梁之间的缝隙及其位置、确定化学补灌措施(布孔位置、浆材类型、灌浆压力等)、检测补浆效果。
1.1 测试方法
根据实际情况,在该桥的跨中、支点截面等受力重要截面及分段浇筑的接缝截面共布置16个测区,对于立面测点布置,采用了加密测点、立面扫描的方法,将可能产生缝隙的内填混凝土上部四角及中部作为重点,确保超声波能够扫描到这些区域。在钢箱梁两端已封闭、测试仪器及人员无法进入的情况下,采用精度比较高的“穿透法”,在钢箱梁外侧的混凝土翼板下缘发射超声波,在混凝土桥面板上接收。每个测区由6个超声波测点构成,如图1。
当钢箱梁与混凝土之间无空隙且厚度一定时,其传播路径是最短直线,即发射→直线穿过翼板混凝土→穿过钢腹板→直线穿过内填混凝土→穿过钢顶板→直线穿过混凝土桥面板→接收,见图1。当钢箱梁与内填混凝土之间存在空隙时,超声波不能直接穿过缝隙而必须绕过缝隙传播,其可能的传播路径有两种,一是发射→直线穿过翼板混凝土→顺着钢腹板→顺着钢顶板→直线穿过混凝土桥面板→接收;二是发射→直线穿过翼板混凝土→穿过钢腹板→折线穿过内填混凝土→穿过钢顶板→直线穿过混凝土桥面板→接收。空隙的存在使超声波传播距离增大、波幅衰减幅度增大、波的相位发生变化。
比较超声波通过给定距离的时间、相位及衰减幅度的计算值和实测值,可推断出缝隙的大小、所处位置及缝隙对于工程的严重程度。
1.2 测试结果及综合评价
超声波通过无缝隙结构的波形及有缝隙畸变波形如图2所示,灌浆前后两次超声检测部分结果见表1,
灌浆前缝隙检测表明:叠合梁支点截面较跨中截面缝隙数量多且程度严重,同一截面上,最容易产生缝隙或空洞的位置为钢箱梁内腹板与顶板交汇处;灌浆重点区域及横桥面灌浆孔的最佳开孔位置,在顺桥向缝隙的连通性尚可;灌浆孔开孔间距以10m左右为宜,化学浆材宜以稠浆(早强但渗透性稍差)为主、稀浆(强度增长较慢但渗透性很好)为辅。补灌后的灌浆效果检验表明:所抽检的8个测区除N7测区外,灌浆后各测点声时均有不同程度的减小,波形基本无畸变,波幅衰减幅度亦减小,说明内填混凝土与钢箱梁的缝隙已基本不存在,内填混凝土已经密实。
2 钢管混凝土缝隙检测实例
某钢管混凝土系杆拱桥跨径112m,拱肋为哑铃形。经过多年运营,经锤击检查发现部分截面钢管与混凝土已经脱开,导致拱肋实际受力状况与设计不符,但脱开程度、缝隙大小难以确定。为探明缝隙严重程度,指导灌浆并检验灌浆效果,采用超声波法对该桥钢管混凝土拱肋缝隙进行检测。
2.1 测试方法
考虑现场实际情况,在两片拱肋的拱脚、拱顶、L/4、L/8等处共布置18个测区,每个测区的测点分别布置在上下钢管的顶面、底面及两侧面,一侧发射、一侧接收,如图3。
为确保灌浆后能够立即对不够密实的区域进行二次灌浆,灌浆后抽样检验的抽样率为100%,即在灌浆前的所有测区、测试截面上重新进行对比测试。在现场选取同期浇筑的同标号混凝土构件布设12个测点,测得混凝土平均声速Vc=4200 m/s;在现场沿拱肋脊部布设12个声速测点,测得钢材平均声速V#=5350m/s。V#/Vc=1.274<л/2,说明绕射波不会先于透射波到达,因此可以采用首波法进行缺陷判断。
2.2 测试结果及综台评价
检测结果见表2。检测表明,灌浆前钢管混凝土拱肋大部分截面钢管与混凝土基本脱开,近拱脚处相对轻微,一般截面缝隙宽度在0.5-3、0mm之间;近拱顶截面处缝隙较为严重,部分截面缝隙宽度超过30mm;最容易产生缝隙的位置为钢管顶部的1/6-1/3弧长范围,缝隙严重且连通性差,因此宜采用渗透性能较好的化学浆材进行灌浆。
3 结语
对于钢一混凝土组合结构,采用超声波测试法,通过对声时、波幅、波形等参量的综合评价,检测混凝土结构内部缺陷,具有较好的准确性。依据超声波检测结果给出的灌浆建议与实际情况符合良好,灌浆后缺陷基本不存在,达到了预期的目标。
参考文献:
1、国家建筑工程质量监督检验中心.《混凝土无损检阅技术》[M].北京:中国建材工业出版社,
作 者:曹艳 吴晓曦 CAO Yan WU Xiaoxi 作者单位:曹艳,CAO Yan(长沙航空职业技术学院,湖南,长沙,410124;湖南大学机械与汽车工程学院,湖南,长沙,410082)
吴晓曦,WU Xiaoxi(长沙航空职业技术学院,湖南,长沙,410124)
刊 名:长沙航空职业技术学院学报 英文刊名:JOURNAL OF CHANGSHA AERONAUTICAL VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 年,卷(期): 8(3) 分类号:V267+.4 关键词:红外无损检测 飞机探伤 应用无损检测在航空发动机维修中的应用
航空发动机维修既是飞机维修的一部分,也是航空机务工作的重要组成部分.由于航空发动机是由多种类型零、部件组成的'复杂机器,在高温、高压、高转速及恶劣的环境不断变换的工作状态中工作,要求重量轻、推力大、耗油低、工作可靠、寿命长、成本低,而且发动机结构还要不断更新,导致其维修比重加大.
作 者:石宏 项松 艾延廷 作者单位:沈阳航空工业学院 刊 名:航空制造技术 ISTIC英文刊名:AERONAUTICAL MANUFACTURING TECHNOLOGY 年,卷(期):2008 “”(4) 分类号:V2 关键词: