文档介绍：1 绪论
超声波检测也叫超声检测、超声波探伤,是无损检测的一种。无损检测是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下,对被检验不见的表面和内部质量进行检查的一种检测手段。
超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处,并由一截面进入另一截面时,在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法,当超声波束自零件表面由探头通至金属内部,遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波来,在萤光屏上形成脉冲波形,根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。常用的超声检测的方法有穿透法、脉冲反射法、串列法等。
超声波无损检测与评价技术有着方便快捷、投资少、见效快、对人体无危害等优点,用于产品的质量控制、运行监测、寿命评估等,能带来巨大的经济效益和社会效益,已在世界各主要工业国家得到重视和应用。我国在这方面起步较晚,但近年来也加快了步伐。这一技术可望用于航天、航空、石化、汽车、电厂、钢结构等部门,小到产品零件如发动机曲轴,大至大型金属结构如电站锅炉、管道,在制造过程中、制造完成后、安装、在役监控、维修中都可以使用。另外,还可用于实验室研究及材料在役检查中的定量分析与评价,如材料晶粒度、应力、管壁厚度等的测量。济效益分析,超声波无损检测与评价技术带来的效益是多方面的,如:
1. 在产品制造过程中,早发现缺陷,及时采取补救措施或报废,避免或减少损
失。
2. 控制产品质量,减少运行故障,减少用户索赔,提高产品在用户心目中的地位,具有很大的近期和长远的经济效益和社会效益。
3. 评价在役缺陷,适当延寿,延长产品和结构的服役时间。
4. 方便、迅速地获得材料的性能参数,节省时间、人力、物力和财力。
药筒环焊缝超声波检测台的设计与其控制部分相配合可以实现检测的自动化、数字化,很方便的实现了对药筒环焊缝的内部缺陷的检测和分析。
研究的现状和意义
超声波检测早期仅使用模拟量信号的分析,大部分检测设备仅有A扫描形式,需要通过有经验的无损检测人员对信号进行人工分析才能得出正确的结论,对检测和分析人员的要求较高,因此,人为因素对检测的结果影响较大,波形也不易记录和保存,不适宜完成自动化检测。
八十年代后期,由于计算机技术和高速器件的不断发展,使超声波信号的数字化采集和分析成为可能。目前国内也相继出现了各类数字化超声波检测设备,并已成为超声波检测的发展方向。但是,这些设备也仅停留在超声波检测频率较低的频段的信号处理上,主要是受到高速A/D和高速存储技术的限制。
为了减少人为因素对检测结果的影响,使波形能记录和保存,并达到检测结果的直观性,需实现超声波检测分析和成像处理,这就要求实现数据的高速采集和大数据量缓冲。因此,开展数据高速采集技术的研究和实现是非常必要的,它是能否实现超声波检测分析和成像处理的关键技术之一。目前国内外在超声波检测领域都向着数字化方向发展,数字式超声波检测仪器的发展速度很快。国内近几年也相继出现了许多数字式超声波仪器和分析系统。国际上对超声波检测数字化技术的研究非常重视,国外生产类似产品和研究的公司有美国的泛美(PANAMETRICS)公司、METEC公司,加拿大的 R/D TECH公司,德国的K-K公司、ATOM公司等等,上述这些公司生产的超声波检测采集、分析和成像处理系统的技术水平较高,在世界上处于领先水平。国外已把100MHZ以上采样频率的高速A/D技术用于
超声波信号的采集,大容量缓冲技术也达到一定的水平,信号的分析和成像处理已实现A、B、C扫描。虽然国内已开展这方面的研究与开发,但是在技术应用上还是存在一定的差距。
目前在市场上流行的超声检测设备,大多数都是比较轻便的检测仪,但是对于专门的检测和精度较高的检测达不到要求,对于大批量生产的零件的检测也不够专业化,这样对于批量生产的效率有所限制。盘类件超声检测台的设计针对于盘类件的结构特点,实现对盘类件的专业检测。这对于提高批量生产又有重要的意义。因为与计算机相结合实现了检测的自动化和数字化,提高了检测的精度同时降低了对工作人员的技术要求。
由于大口径自行火炮用药筒的技术要求高,设计难度大,使药筒的使用环境更为恶劣,以至于西方国家另辟溪径寻找药包替代药筒,但是这种方式又给火炮的密封等诸多环节带来了难以克服的技术难题,致使火炮发展举步艰难。由于我国基础工业薄弱,在火炮的密封技术上,关键密封件难以达到设计使用寿命要求,同时传统的引伸药筒的制造技术难以达到火炮对药筒的技术要求而止步。一段时期使系统研究陷于停滞状态,制约了系统的研制,影响了系统的总体进度。经过几年的方案论证和试验,最终又以焊接钢质药筒取代了药包的装填方案。
焊接钢质药筒作为现代炮弹药筒家族中的重要组成之一,由于其在制造上的优良特点:焊接钢质药筒是一种不需要大型的压力设备,制作工艺比较简单的钢质药筒