无损检测技术应用研究

来源:用户上传      作者: 魏免 陈龙 公铮

　　摘要：介绍了无损检测技术发展，数字无线通信技术在无损检测技术中的应用，基于数字无线无损检测技术的矿山机械设备故障检测与维修。
　　关键字：无损检测 数字无线通信 矿山机械设备故障检测与维修
　　
　　一、引言
　　对现代工业生产而言，采用各种测量与诊断系统对生产全过程进行检查、监测以及故障诊断，对保证产品质量，降低能源消耗，提高企业的生产率和经济效益是必不可少的。而无损检测技术无疑是众多检测系统技术中的佼佼者，数字无线通信技术在无损检测技术中的应用越发其优点。煤炭在我国能源结构份额中占70%多，所以矿山的机械设备安全运转十分重要，无损检测技术在机械设备检测与维修应用，使问题得到了很好的解决。
　　二、 无损检测技术
　　基于现代检测技术孕育而生的无损检测技术（Non-destructive testing），就是利用声、光、磁和电等特性，在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下，检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性，给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息，进而判定被检对象所处技术状态的所有技术手段的总称[3]。包括目视检测（VT）、射线检验(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)、液体渗透检测(PT)、涡流检测(ET)、等几十种方法[1]。
　　（1）无损检测的应用特点[1]
　　（a）不损坏试件材质、结构
　　（b）正确选用实施无损检测的时机
　　（c）正确选用最适当的无损检测方法
　　（d）综合应用各种无损检测方法
　　（2）几种无损检测技术的原理阐述[2]
　　（a）目视检测（VT）
　　是所有检测技术最先做的，以确认不会影响后面的检验，VT常常用于目视检查焊缝，焊缝本身有工艺评定标准，都是可以通过目测和直接测量尺寸来做初步检验，发现咬边等不合格的外观缺陷，就要先打磨或者修整，之后才做其他深入的检测。
　　（b）射线检测（RT）
　　射线能穿透肉眼无法穿透的物质使胶片感光，当X射线或r射线照射胶片时，能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜影，由于不同密度的物质对射线的吸收系数不同，照射到胶片各处的射线能量也就会产生差异，便可根据暗室处理后的底片各处黑度差来判别缺陷。RT的特性是定性更准确，有可供长期保存的直观图像，总体成本相对较高，而且射线对人体有害，检验速度会较慢。
　　（c）超声波检测（UT）
　　 通过超声波与试件相互作用，就反射、透射和散射的波进行研究，对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对其特定应用性进行评价的技术，主要是基于超声波在试件中的传播特性。
　　（d）磁粉检测（MT）
　　铁磁性材料和工件被磁化后，由于不连续性的存在，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位置、形状和大小。
　　三、数字无线通信技术在无损检测系统中应用
　　数字式传输，以PCM为代表，数字式传输实现起来比较复杂，在检测状态进行数字通信时，要保证数据位的同步极为困难，优点是传输精度高，安全性好，是未来无线通信发展的方向，尤其在现代无损检测过程中，由于现场工作环境恶劣，不可控干扰因素较多，信号的抗干扰能力就显得非常重要。
　　数字系统组成中，模拟信号经由传感器组传输到数字数据采集器中，经过滤波、放大、A/D转换等转换成数字信号传入测量站控制机，经WIFI无线网络端口与主控机进行无线联网，使测量站控制机成为主控机的一个远程终端，测量站控制机采集的实时数据及图象传输至主控机，同时主控机通过RS 232端口或USB端口控制其他外围设备，无线信号传输遇较强烈的干扰，可利用无线网络进行机器工作状态预览测量站控制机采集实时数据并存储，干扰去除后，再把有用信号无线传输至主控机，主控机在接收信号的同时并控制测量站设备进行下一次信号采集准备，一切就绪后，打开采集系统进行下一次工作如此添加中间存储环节。
　　四、无损检测技术在矿山机械设备故障检测与维修中的应用
　　在矿山设备检测与维修中选择无损检测诊断方法，应对被检测工件，如轴、齿轮、变速箱、液压支架等工件的材质、成型方法、加工过程、缺陷的可能类型、部位、大小、形状等做认真的分析，然后确定选择哪种检测方法[4]。矿山的工作平面环境恶劣，粉尘、煤泥、噪音、采掘现场空间狭小，这些都增加了井下采用无损检测技术对设备隐患进行预防性监测的难度，但如果无损检测技术可以提前监测出故障部位，则是非常重要的。这里给出对于不同厚度的工件，选择的检测诊断方法[5]：
　　结语
　　现代检测与诊断系统在工业上的应用日益繁荣，而其也必然朝着自动化智能化的方向发展，相信在未来社会里，随着信息检测与处理技术的提高，无损检测技术将广泛应用于工业、农业、家庭、医学、军事和空间科学技术等许多科学领域，而信息智能化、数字无线通信等技术的运用必然使其如虎添翼，其应用前景是相当乐观。
　　
　　参考文献：
　　[1]中国机械工程协会.无损检测协会无损检测概论[M].北京,北京机械工业出版社1993
　　[2]曾祥照.无损检测文化概论[J].全国射线检测技术和应用技术交流会会刊1991
　　[3]李式臣.数字无现传输[M].北京:清华大学出版社,2007.1
　　[4]洪文健.特种设备检验管理平台的研发与应用[D].华南理工大学,2005
　　[5]郭美生.无损检测技术在煤矿机械设备维修中的应用[M].煤炭技术,2004.12
　　注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

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