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1、现代测试技术及应用作业学号 06姓名刘浩峰专业核技术及应用提交作业时间2014 12 10无损检测中的CT重修技术1 无损检测无损检测概括无损检测是工业发展必不行少的有效工具，在必定程度上反应了一个国家的工业发展水平，其重要性已获取公认。中国在 1978 年 11 月成立了全国性的无损检测学术组织中国机械工程学会无损检测分会。别的，冶金、电力、石油化工、船舶、宇航、核能等行业还成立了各自的无损检测学会或协会；部分省、自治区、直辖市和地级市成立了省（市）级、地市级无损检测学会或协会；东北、华东、西南等地区还各自成立了地区性的无损检测学会或协会。无损检测缩写是NDT（或 NDE， non-dest
2、ructive examination），也叫无损探伤，是在不伤害或不影响被检测对象使用性能的前提下，采纳射线、超声、红外、 电磁等原理技术并联合仪器对资料、零件、设施进行缺点、化学、物理参数检测的技术。利用资料内部构造异常或缺点存在惹起的热、声、光、电、磁等反响的变化，以物理或化学方法为手段，借助现代化的技术和设施器械，对试件内部及表面的构造、性质、状态及缺点的种类、性质、数目、形状、 地点、尺寸、散布及其变化进行检查和测试。无损检测是工业发展必不行少的有效工具，在必定程度上反应了一个国家的工业发展水平，无损检测的重要性已获取公认，主要有射线查验（ RT）、超声检测（ UT）、磁粉检测（MT
3、）、液体浸透检测（PT）、涡流检测（ ECT）、声发射（ AE）和超声波衍射时差法（TOFD）。1、 射线照相法（ RT）是指用X 射线或 射线穿透试件，以胶片作为记录信息的器械的无损检测方法，该方法是最基本的，应用最宽泛的一种非破坏性查验方法。工作原理是射线能穿透肉眼没法穿透的物质使胶片感光，当X 射线或 r 射线照耀胶片刻，与一般光芒相同，能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜影，因为不一样密度的物质对射线的汲取系数不同，照耀到胶片各处的射线强度也就会产生差异，即可依据暗室办理后的底片各处黑度差来鉴别缺点。 RT 的定性更正确，有可供长久保存的直观图像，整体成真相对较高，并且射线对人体有害，查验速
4、度会较慢。2、 超声波检测（ UT）原理是经过超声波与试件互相作用，就反射、透射和散射的波进行研究，对试件进行宏观缺点检测、 几何特征丈量、 组织构造和力学性能变化的检测和表征，并从而对其特定应用性进行评论的技术。合用于金属、非金属和复合资料等多种试件的无损检测；可对较大厚度范围内的试件内部缺点进行检测。如对金属资料，可检测厚度为 1 2mm的薄壁管材和板材，也可检测几米长的钢锻件；并且缺点定位较正确，对面积型缺点的检出率较高； 敏捷度高， 可检测试件内部尺寸很小的缺点； 并且检测成本低、速度快，设施轻巧，对人体及环境无害，现场使用较方便。弊端是对拥有复杂形状或不规则外形的试件进行超声检测有困
5、难；并且缺点的地点、取向和形状以及材质和晶粒度都对检测结果有必定影响，检测结果也无直接目睹记录。3、 磁粉检测（ MT）原理是铁磁性资料和工件被磁化后，因为不连续性的存在，使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合适光照下目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的地点、形状和大小。磁粉探伤合用于检测铁磁性资料表面和近表面尺寸很小、空隙极窄（如可检测出长、 宽为微米级的裂纹）目视难以看出的不连续性；也可对原资料、半成品、成品工件和在役的零零件检测，还可对板材、型材、管材、棒材、焊接件、铸钢件及锻钢件进行检测，可发现裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和松散等缺
6、点。磁粉检测不可以检测奥氏体不锈钢资料和用奥氏体不锈钢焊条焊接的焊缝，也不可以检测铜、铝、镁、钛等非磁性资料。关于表面浅的划伤、埋藏较深的孔洞和与工件表面夹角小于20的分层和折叠难以发现。4、 浸透检测（ PT）工作原理是零件表面涂上含有荧光染料或着色染料的浸透剂后，在毛细管作用下，经过一段时间，浸透液能够浸透进表面张口缺点中；经去除零件表面剩余的浸透液后，再在零件表面涂上显像剂，相同，在毛细管的作用下，显像剂将吸引缺点中保存的浸透液，浸透液回渗到显像剂中，在必定的光源下（紫外线光或白光），缺点处的浸透液印迹被现实， （黄绿色荧光或娇艳红色） ，从而探测出缺点的容貌及散布状态。浸透检测可检测各
7、样资料，金属、非金属资料；磁性、非磁性资料；焊接、铸造、轧制等加工方式；拥有较高的敏捷度（可发现m 宽缺点），同时显示直观、操作方便、检测花费低。但它只好检出表面张口的缺点，不适于检查多孔性松散资料制成的工件和表面粗拙的工件；只好检出缺点的表面散布，难以确立缺点的实质深度，因此很难对缺点做出定量评论，检出结果遇到操作者的影响较大。5、 涡流检测（ ECT）原理是将通有沟通电的线圈置于待测的金属板上或套在待测的金属管外。这时线圈内及其邻近将产生交变磁场，使试件中产生呈旋涡状的感觉交变电流，称为涡流。 涡流的散布和大小，除与线圈的形状和尺寸、沟通电流的大小和频次等有关外，还取决于试件的电导率、磁导
8、率、 形状和尺寸、 与线圈的距离以及表面有无裂纹缺点等。因此，在保持其余要素相对不变的条件下，用探测线圈丈量涡流所惹起的磁场变化，可推知试件中涡流的大小和相位变化，从而获取有关电导率、缺点、材质状况和其余物理量（如形状、尺寸等 ) 的变化或缺点存在等信息。但因为涡流是交变电流，拥有集肤效应，所检测到的信息仅能反应试件表面或近表面处的状况。涡流检测时线圈不需与被测物直接接触，可进行高速检测，易于实现自动化，但不合用于形状复杂的零件，并且只好检测导电资料的表面和近表面缺点，检测结果也易于遇到资料自己及其余要素的扰乱。6、 声发射（ AE）经过接收和剖析资料的声发射信号来评定资料性能或构造完好性的无
9、损检测方法。资猜中因裂痕扩展、塑性变形或相变等惹起应变能迅速开释而产生的应力波现象称为声发射。这是一种新增的无损检测方法，经过资料内部的裂纹扩充等发出的声音进行检测。主要用于检测在用设施、器件的缺点即缺点发展状况，以判断其优秀性。7、 超声波衍射时差法 （ TOFD）技术于 20 世纪 70 年月由英国哈威尔的国家无损检测中心Silk博士第一提出，其原理源于silk博士对裂纹尖端衍射信号的研究。在同一时期我国中科院也检测出了裂纹尖端衍射信号，发展出一套裂纹测高的工艺方法，但并未发展出现在通行的TOFD检测技术。 TOFD技术第一是一种检测方法，但能知足这类检测方法要求的仪器却迟迟未能问世。详尽
10、状况在下一部分内容进行解说。TOFD要求探头接收轻微的衍射波时达到足够的信噪比，仪器可全程记录 A 扫波形、形成 D 扫描图谱，并且可用解三角形的方法将 A 扫时间值换算成深度值。 而同一时期工业探伤的技术水平没能达到可知足这些技术要求的水平。直到20 实质 90 年月，计算机技术的发展使得数字化超声探伤仪发展成熟后， 研制便携、 成本可接受的 TOFD检测仪才成为可能。 但即使这样， TOFD 仪器与一般 A 超仪器之间还是存在很大技术差异。是一种依靠从待检试件内部构造（主假如指缺点）的“端角”和“端点”处获取的衍射能量来检测缺点的方法，用于缺点的检测、定量和定位。无损检测特色及发展方向无损
11、检测有以下特色。第一是拥有非破坏性，因为它在做检测时不会伤害被检测对象的使用性能；第二拥有全面性，因为检测是非破坏性，所以必需时可对被检测对象进行100%的全面检测， 这是破坏性检测办不到的； 第三拥有全程性， 破坏性检测一般只合用于对原材料进行检测，如机械工程中广泛采纳的拉伸、压缩、曲折等， 破坏性查验都是针对制造用原资料进行的， 关于产成品和在用品，除非禁止备让其持续服役， 不然是不可以进行破坏性检测的，而无损检测因不破坏被检测对象的使用性能。所以， 它不单可对制造用原资料，各中间工艺环节、直至最后产成品进行全程检测，也可对服役中的设施进行检测。常有无损检查目视检测范围：1、焊缝表面缺点检
12、查。检查焊缝表面裂纹、未焊透及漏焊等焊接质量。 2、状态检查。检查表面裂纹、起皮、拉线、划痕、凹坑、突出、斑点、腐蚀等缺点。 3、内腔检查。当某些产品 ( 如蜗轮泵、发动机等) 工作后，按技术要求规定的项目进行内窥检测。 4、装置检查。当有要乞降需要时，使用同三维工业视频内窥镜对装置质量进行检查 ; 装置或某一工序达成后，检查各零部组件装置地点能否切合图样或技术条件的要求 ; 能否存在装置缺点。 5、剩余物检查。检查产品内腔剩余内屑，外来物等剩余物。跟着科技进步， 一些看上去特别传统的无损检测方法，也已经发展出了很多新技术，譬如：射线检测传统技术是：胶片射线照相（X 射线和伽马射线） 。新技术
13、有：加快器高能 X 射线照相、数字射线成像（ DR）、计算机射线照相（ CR，近似于数码照相） 、计算机层析成像（ CT）、射线衍射等等。重修技术电子计算机断层扫描即CT(Computed Tomography) ，是利用精确准直的X 线束、 射线、超声波等，与敏捷度极高的探测器一起环绕被测物体的某一部位作一个接一个的断面扫描，拥有扫描时间快，图像清楚等特色，依据所采纳的射线不一样可分为：X 射线 CT（ X-CT）、超声 CT（ UCT）以及 射线 CT（ -CT) 等。重修技术的发展历史CT重修理论发源于1917 年奥地利数学家的研究论证结果，他在论文中给出Radon 变换和 Radon
14、反变换公式， 指出二维、 三维物体的图像能够经过无穷多个射线投影确立，这一理论确立了 CT成像的数学理论基础1 ，可是限于当时的技术条件而未能实现。1956年美国科学家将这一重修原理应用在了射线天文学，重修出太阳微波发射的图像2 。 1963年、 1964年美国塔夫茨大学教授在应用物理杂志上发布题为 “用线积分表示函数的方法及其在放射学上的应用” 的系列论文， 提出用数学手段进行图像重修的方法，并应用到一台简略模拟装置上。 1971 年，在英国EMI 企业工程师的率领下，第一台真实的医用CT 机 EMI Markerl在 Atkinson Morley医院出生，并开始了医学临床应用，固然它的第一次诊疗耗时15 个小时，但最后成功地为一名妇女诊疗出了脑部囊肿，这台CT 的成像矩阵为80 80，分辨率为 3mm/pixel 3 。 Houndsfield 和 Cormack 这两位没有医学和生物学背景的科学家因为这项重要发明而获取了诺贝尔生理学和医学奖。CT此后开始进入历史舞台，大大丰富了关于人体内部器官进行无损检测的方法和手段，为疾病的初期正确
