导波
- 基于S构型内检式EMAT的管道裂纹电磁超声螺旋导波定量检测
损检测方法,超声导波检测因具有传播路径衰减小、传播距离远、缺陷检出率高及适用于不可达区域等优点,在管道检测中得到了广泛应用[1]。作为一种超声导波检测方法,轴对称超声导波检测已经得到了深入研究并大量应用于管道的无损检测。金属管道在加工、焊接、服役过程中,其内部可能出现应力集中区域,进而在这些区域中形成裂纹,且以斜向裂纹居多。目前代表性的超声导波检测方法,如L(0,2)模态、T(0,1)模态等轴对称超声导波对管道斜向裂纹的检测能力较差,无法实现裂纹的分类与定
无损检测 2023年10期2023-12-09
- 薄壁结构损伤识别的超声导波多模态融合成像方法
[2]。基于超声导波的结构损伤识别技术是通过捕捉结构损伤引起的导波信号变化对结构的损伤状况进行评估,具有检测效率高、对多种损伤敏感以及检测范围大等优点,是当前主动结构健康监测领域的研究热点[3-5]。在超声导波损伤检测中,为了最大程度抑制多模态和频散效应的影响,提高损伤检测的时频聚集性,通常选择窄带脉冲信号作为超声导波激励信号。Michaeals等[6]利用宽频带Chirp信号激励,通过频域滤波处理可以提取所需的窄频带响应信号。不同于窄带脉冲激励,宽频带C
西安交通大学学报 2023年4期2023-05-05
- 新型磁致伸缩扭转导波传感器在铜管中的实验研究∗
低、速度较慢。而导波无损检测技术对管道可以进行长距离，非接触式检测；并且能够有效消除管道表面有包覆层等限制条件对检测结果的影响。因此得到国内外专家的高度重视。导波在管道中传播时分别有以下三种不同的模态：纵向模式L［0，m］（m=1，2，3…）；扭转模式T［0，m］（m=1，2，3…）；弯曲模式F［n，m］（n=1，2，3…，m=1，2，3…）［1］；其中，n为周向阶数，m为模数。在各种模态中，只有弯曲模态是非轴对称模态，其余的两种模态是沿管z轴的对称模态。
舰船电子工程 2022年3期2022-12-01
- 采用超声导波管道诊断仪对夹套管道的检测试验与研究
陷。通过研究超声导波检测的试验数据，建立数据模式，运用于在役夹套管道的内管检测中，可以检测出一些缺陷，多模态超声导波管道诊断仪检测的高效性，对装置中数量多的夹套管线的安全有着重要的安全效益和经济效益，与此同时在压力容器等其他特种设备的缺陷检测中也能提供新方案、新思路。1 超声导波检测技术的原理和发展1.1 原理（1）通过布置超声导波发射探头在被测设备一处激励出超声导波，导波在检测体上传播的距离长达数百米，在接收端的传感器所接收到的信号中包含了导波路径的多种
中国设备工程 2022年21期2022-11-24
- 基于磁致伸缩导波的尖轨缺陷检测技术研究
检查的时间很少。导波技术是近年来尖轨结构健康监测的一个发展方向，由于导波可以在较长的距离上传播，对缺陷比较敏感，使得可以从单个测试点对尖轨完整性进行远程评估[3]。Rose等[4]利用实验与仿真的方法验证了导波检测技术在尖轨检测中的可行性。Zumpano等[5]采用商用的ABAQUS仿真软件研究了导波在尖轨中的传播特性。LOVEDAY等[6]、卢超等[7]利用半解析有限元方法对尖轨轨底的导波检测进行了研究，并对尖轨轨底导波的模态进行了识别分析。杨臻垚[8]
声学技术 2022年4期2022-10-17
- 铝薄板裂纹电磁超声导波B扫描检测实验研究
的检测方法。超声导波具有传播距离远，检测范围广等优点，被广泛用于板状构件检测[9]。周正干等[10]研究过铝薄板兰姆波线扫描检测方法，相比线扫描检测，导波成像检测不仅可以提高检测效率，还可以进行检出缺陷定位。卢超等[11]采用迭代重建技术重建铝板中腐蚀缺陷图像。刘增华等[12]运用双压电片激励单一模态兰姆波，结合椭圆成像算法与数据融合方法对有机玻璃薄板进行缺陷成像检测。然而，传统的压电式超声导波对被检件表面光洁度要求高，回波信号幅值和扫查速度受耦合效果影响
声学技术 2022年2期2022-05-17
- 超声导波B 扫成像技术在压力管道腐蚀检测中的应用
务有限公司）超声导波检测技术是无损检测新技术中的一种，具有一次性检测距离长、检测效率高、可不拆除管道包覆层、可检测架空或附塔等检测人员无法接触到的管线等优点［1，2］。目前国内使用较为广泛的两种导波主要是压电导波和磁致伸缩导波，主要应用于压力管道的定期检验、化工企业的委托检测等， 理想状态下可实现一次性检测200 m 直管段的能力， 该项技术受到众多企业的青睐［3］，但常规的长距离超声导波也存在众多局限性，主要体现在：回波信号解释难度较大、无法确定缺陷周向
化工机械 2022年1期2022-03-21
- 基于磁致伸缩超声导波技术在石化金属容器腐蚀检测中的应用
检测[5]、超声导波[6]等。采用射线检测技术，尽管可以通过底片分析壁厚的减薄情况，但是射线检测需要设立单独的检测防护区域，且拍片时间长，通常仅能进行夜间作业，所以检测效率低。电磁超声与常规超声的采集数据方式基本一致，通过单点采集可以直接获取特定区域的壁厚数值，但单点采集无法快速对容器本体实施100%覆盖扫查。脉冲涡流是近年来新兴的一种可实现设备带包覆层在线工况下无损检测新技术，可在50～100 mm 提离条件下，对设备壁厚实施数据采集，但是如同超声测厚的
石油工业技术监督 2021年12期2022-01-08
- 蜗卷弹簧超声导波检测的数值仿真分析
重要的意义。超声导波具有方向性好、不受电气及电磁干扰、传播距离远等特点［2］，是超声波检测领域的热点问题。文献［3］通过开发基于瑞丽-兰姆波方程精确解的相关兰姆波时间反演理论模型，解决了某些类型损伤的检测问题，实验验证了其有效性；文献［4］利用宽带激光超声系统，研究了导波在弯曲管中的传播，纵向模态L（0，1）导波在弯管中转换为弯曲模态F（1，1），弯管的弯曲角度越大，模态转换得越明显；文献［5］利用有限元方法研究了导波在存在单一缺陷与多缺陷的弯管中的传播特
中国工程机械学报 2021年5期2021-12-22
- 导波模态类型对锚固锚杆无损检测的影响
30024)超声导波无损检测技术可以在不破坏锚固结构的条件下实现锚固质量的检测，是一种方便、快捷、高效的锚固质量检测方法. 应用这种技术进行检测时，只需要在锚固好的锚杆端头激发一定频率的超声导波，然后在同一个位置用信号接收器接收锚杆底端的反射信号，通过分析这些信号就可以得到所测锚固结构的质量情况[1-2]. 但是现有研究表明，在锚固结构中传播的超声导波由于存在严重的能量泄漏而无法得到锚杆底端的反射信号[3-4]. 因此，研究锚固结构中超声导波的传播规律，获
北京理工大学学报 2021年8期2021-09-14
- 导波技术在尾矿库溃坝监测领域的应用
装置（本文称为“导波计”）获取尾矿坝内部变形时产生的弹性波。“导波计”（Guided Wave Gauge，简称GWG）由一根金属材质的圆柱形波导杆和众多包裹波导杆的钢珠组成。波导杆用于在传播过程中提供衰减较小的路径从而减少弹性波的衰减；钢珠的主要作用是产生弹性波。由于在有限尺寸的介质中传播的弹性波称为导波，因此将该技术称为“导波技术”。本文研究的目的是尝试使用导波技术对尾矿库溃坝事故进行监测预警。首先建立了尾矿库室内模型，并使用“导波计”进行了多次尾矿库
江西理工大学学报 2021年4期2021-09-09
- 基于CIVA仿真与试验的磁致伸缩导波和压电导波检测比对分析
国内压力管道超声导波检测的标准主要是GB/T 28704—2012《无损检测 磁致伸缩超声导波检测方法》及GB/T 31211—2014《无损检测 超声导波检测 总则》，这两个标准中均提出了对比试样和灵敏度校准要求，即应采用与被检测构件材料性能及几何形状相同或相近的材料制作，并采用对比试验在实验室实测绘制距离-幅度曲线[1-3]。但在实际检测过程中，现场管道规格和形式复杂多变，标准要求的对比试样和灵敏度校准条件在实际操作时较难达到。针对以上问题，本文采用C
化工装备技术 2021年1期2021-03-09
- 弯头裂纹缺陷对超声导波回波幅值的影响研究
磁粉检测等，超声导波沿传播路径衰减小， 可沿构件传播几十米，超声导波在管的内外表面和中部都有质点的振动，声场遍及整个壁厚，既可检测构件内部缺陷，也可检测内外表面缺陷，因此超声导波检测实质上是检测了发射和接收两面间或者发射兼接收面与固定约束端面间传播路径上的整体信息。 对于弯头众多且结构比较复杂的管道结构来说，超声导波无损检测技术是一种简洁、高效且易于操作的无损检测技术。超声导波是在波导结构中传播的超声波，在传播过程中不仅会受到结构尺寸的影响，还会受到频率的
化工机械 2020年6期2021-01-18
- 场站立式分离器下封头内腐蚀高频导波检测
封头结构示图高频导波，即兰姆（Lamb）波，具有传播距离远、检测范围大的优点，可对一定距离外母材进行非直接接触检测。其声场遍布检测工件的整个壁厚范围，在工件各个部位都有质点的振动，用于检测容器的内壁腐蚀效果良好[6]，目前被广泛应用于在役常压储罐底板的腐蚀检测、压力容器的内壁腐蚀缺陷检测等方面。1 高频导波技术原理及下封头检测有效性分析1.1 高频导波检测原理高频导波是超声波被局限在板状边界内，声波在板上、下界面间产生多次往复反射，由纵波、横波耦合而成的一
石油化工设备 2020年6期2020-12-12
- 关于导波雷达液位计的故障分析及处理
储罐的液位测量，导波雷达液位计有着不可或缺的重要作用。不同工况下，液位测量的要求也不尽相同，在排除环境、温度、压力等因素的干扰下，针对导波雷达液位计本身的结构特点，有着得天独厚的优势，特别是微处理器技术的引用，使测量水平得到革命性提升，不仅提高了测量精度和分辨率，范围也相继变大，它的出现，使测量仪表稳步迈入智能化领域时代[1]。1 设备简介及工作原理1.1 设备简介GDGW54 导波雷达液位计由表芯、导波头、钢缆及重锤4 部分组成，在复杂环境下，特别是高温
仪器仪表用户 2020年7期2020-07-01
- 超声导波检测压力弯管的仿真与试验
工作量较大。超声导波检测技术具有成本低、安全性高、效率高等优势，许多学者对其进行了相关研究[3]。当超声导波通过不连续结构（如弯头和焊缝）时，会产生频散和模态转换，信号分析时很难识别该类缺陷信号[4-6]。与T 模态相比，L 模态导波群传播速度更快，缺陷信号比干扰信号能更早被探头接收，因此更易识别缺陷信号。L 模态导波沿管道轴向振动，对周向缺陷灵敏度更高[7-8]。因此在架空弯管的检测中，L 模态导波检测效果优于T 模态导波。1 理论基础根据弹性波理论，可
化工装备技术 2020年2期2020-05-12
- 管道轴向导波检测技术
非常重要[2]。导波是一种可以沿波导 （管状结构或板状结构） 的纵向进行长距离传播的超声波[3]，因此，超声导波检测技术在检测的快速、远程和低破坏性方面被认为具有巨大的潜力。 导波检测是无损检测行业的一种新型检测技术，具有检测距离长、缺陷检出能力强、对人身无危害等优点，其重要性正随着应用范围的不断扩大越来越得到凸显[4]。 另外，导波检测环境除地上和地下外，在海洋管道的检测中的应用也已有实质性的进展[5-6]。与常规超声波中的横波和纵波不同的是，当超声波在
焊管 2019年11期2019-12-19
- 高频导波快速检测管道腐蚀技术研究
作中首先使用高频导波对管道腐蚀部位及腐蚀程度进行检测排查，然后对发现疑似的腐蚀位置用射线检测进行复核，最后采用破坏性试验进行验证;通过模拟试块和现场检测实例证实了高频导波是一种快速、先进的管道腐蚀检测方法，其检测覆盖范围为高频导波探头前端1m左右。关键词：高频导波 管道腐蚀中图分类号：TE973.6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（201
科技创新导报 2019年20期2019-12-10
- 纵向导波在钢绞线中传播及缺陷检测数值模拟
缺陷的大小。超声导波技术作为无损检测中具代表性的检测方法，与传统的超声法、漏磁法等检测手段相比，具有传播距离长、检测效率高、测试速度快、应用成本低等特点[3]，现已逐渐被广泛应用于各种结构健康状况诊断的研究中[4-8]。Ayman等[9]对腐蚀钢绞线进行实时监测，提出了一种基于分形分析的超声导波监测方法；Farhidzadeh等[2]采用磁致伸缩导波检测钢绞线的腐蚀情况，提出了一种无参考值的算法，通过频散曲线、连续小波变换和波速测量来估计钢绞线的横截面损耗
中国钨业 2019年2期2019-10-21
- 火炮身管超声导波频散特性及传感器配置
赵亮火炮身管超声导波频散特性及传感器配置张金，王鑫，赵亮(陆军炮兵防空兵学院，安徽合肥 230031)超声导波检测技术具有检测距离远、效率高的优点，适用于检测火炮身管等圆管类结构，具有突出的军事应用价值和前景。首先对圆管超声导波理论进行推导，并对身管损伤的几种常见类型进行分析研究。采用数值计算的方法绘制频散曲线，通过分析其频散特性对导波检测频率进行优选，初步得到了最佳的检测频率范围；其次着重对传感器种类选择、数量及分布方式与导波传播特性的关系进行研究。实验
声学技术 2019年4期2019-09-02
- 基于空间拓展法的管道高阶螺旋导波波包追踪方法研究
法的管道高阶螺旋导波波包追踪方法研究周进节1，郑阳2，张宗健2，谭继东2(1. 中北大学机械工程学院，山西太原 030051；2. 中国特种设备检测研究院，北京 100029)螺旋导波是管道短距离高精度层析成像技术采用的主要导波模态，可以有效地提高成像分辨率，弥补目前管道导波长距离大范围检测精度低的缺点，在管道腐蚀检测中具有重要意义。然而由于导波的频散及螺旋导波的多路径传播特性，换能器接收到的检测信号波包众多，且经常发生重叠。为了便于分析这些波包的来源，需
声学技术 2018年5期2018-11-15
- 管道导波振动模态分析及缺陷周向定位研究
引 言磁致伸缩导波技术应用于管道的缺陷检测和健康评估中，能够快速、高效地实现缺陷的识别和轴向定位，具有很高的应用价值[1-2]。但常用的圆周方向单通道磁致伸缩传感器无法提供管道的周向信息，不能确定缺陷的周向位置。圆周阵列传感器可以实现能量在特定轴向位置和周向角度上的聚焦，将导波能量聚焦于管道拟重点检测的区域，可实现管道圆周方向上的扫查。对导波能量周向分布的研究是实现导波聚焦的基础。Li[3]，Zhang[4]，Luo[5]，Mu[6]和胡剑虹[7]等人研
船舶力学 2018年10期2018-11-02
- 基于压电导波的钢梁损伤检测实验
技术，如阻抗法、导波法等[2]，其中导波法因其设备要求低，操作快捷方便，检测范围广、深度大、灵敏度高等优势被较多采用。国外学者采用压电陶瓷片(piezoelectric ceramic transducer，PZT)发射激励导波对板状结构进行损伤定位，并将该技术应用于检测机器等的损伤，取得较好的结果[3～5]。国内也对激励导波进行研究[6]，并选取合适的导波信号对混凝土[7～9]和钢梁[10]进行损伤检测，并用软件对钢梁损伤检测进行了数值模拟[11]。本文
土木工程与管理学报 2018年4期2018-08-20
- 利用超声导波实现工业管道对接焊缝的远距离扫描
。近年来随着超声导波技术的发展，利用导波技术实现不可接触区域的远距离扫描已逐步推广，如保温层下的钢管、埋地管道等等。这种检测以低频阵列式导波为主。但这种检测方法的缺点一是低频导波的分辨率有限，仅能对大面积的腐蚀区域实现检测，而且很难进行定量分析。另一个就是检测所用的阵列式探头价格昂贵，而且安装拆卸均不方便。本文提出了新型的导波检测方法。该技术充分利用了导波在钢管中传播时圆周能量分布周期性重复的特点，实现了用单一探头激发导波的远距离自然聚焦。在该聚焦区域实现
中国设备工程 2018年14期2018-08-09
- 包覆层性能对输气管道纵向模态导波传播特性的影响
检测［1］。超声导波检测技术是一种新兴的无损检测方法［2］，特别适合对长输管道进行快速大面积检测，检测时只需剥开管道某一位置的包覆层，并在该位置放置超声换能器激励出所需的超声导波，则导波沿着管道可传播较远的距离，此时在距接收端较远处设置换能器来接收传播的导波信号，即可获得关于整个管道的状态信息［3］。包覆层的存在会使管道中传播的超声导波受到影响。KWUN等［4］通过实验初步研究了在有煤焦油磁漆防腐层的地埋管道中扭转模态的衰减特性，研究结果表明，扭转模态的衰
中国机械工程 2018年12期2018-06-29
- 《磁致伸缩导波无损检测理论与方法》
究团队对磁致伸缩导波无损检测技术进行了10多年潜心研究，经过归纳总 结，编写了专著《磁致伸缩导波无损检测理论与方法》，该书已于2015年6月由科学出版社出版。本书系统地介绍了磁致伸缩导波无损检测技术，全书182页，共10章，主要内容包括绪论、磁致 伸缩导波检测原理、管道中超声导波传播理论、磁致伸缩纵向导波激发和接收模型、导波频率选择与管材特征关系、管道中导波传播方向控制方法、超声导波传播形态可视化模拟、导波信号处理及缺陷定位方法、管道导波模式控制和模式识别
无损检测 2018年12期2018-03-05
- “超声导波检测技术应用与发展”专题征稿启事
超声导波技术是一项近年来广受关注的无损检测技术，相比传统超声检测，其优点在于传播距离远、检测效率高且范围广，因而有着良好的应用前景。《无损检测》期刊拟于2018年第9期组织“超声导波检测技术应用与发展”专题。专题在介绍超声导波理论及特点的基础上，综述超声导波检测技术的国内外发展、研究现状及其未来发展趋势；并以工程应用为例，重点报道超声导波技术在无损检测领域的应用进展及其面临的机遇与挑战。现特向行业内相关专家、学者及工程检测人员征稿，征稿内容包括但不限于以下
无损检测 2018年8期2018-03-05
- “超声导波检测技术应用与发展”专题征稿启事
超声导波技术是一项近年来广受关注的无损检测技术，相比传统超声检测，其优点在于传播距离远、检测效率高且范围广，因而有着良好的应用前景。《无损检测》期刊拟于2018年第9期组织“超声导波检测技术应用与发展”专题。专题在介绍超声导波理论及特点的基础上，综述超声导波检测技术的国内外发展、研究现状及其未来发展趋势；并以工程应用为例，重点报道超声导波技术在无损检测领域的应用进展及其面临的机遇与挑战。现特向行业内相关专家、学者及工程检测人员征稿，征稿内容包括但不限于以下
无损检测 2018年7期2018-03-05
- “超声导波检测技术应用与发展”专题征稿启事
超声导波技术是一项近年来广受关注的无损检测技术，相比传统超声检测，其优点在于传播距离远、检测效率高且范围广，因而有着良好的应用前景。《无损检测》期刊拟于2018年第9期组织“超声导波检测技术应用与发展”专题。专题在介绍超声导波理论及特点的基础上，综述超声导波检测技术的国内外发展、研究现状及其未来发展趋势；并以工程应用为例，重点报道超声导波技术在无损检测领域的应用进展及其面临的机遇与挑战。现特向行业内相关专家、学者及工程检测人员征稿，征稿内容包括但不限于以下
无损检测 2018年4期2018-03-05
- “超声导波检测技术应用与发展”专题征稿启事
超声导波技术是一项近年来广受关注的无损检测技术，相比传统超声检测，其优点在于传播距离远、检测效率高且范围广，因而有着良好的应用前景。《无损检测》期刊拟于2018年第9期组织“超声导波检测技术应用与发展”专题。专题在介绍超声导波理论及特点的基础上，综述超声导波检测技术的国内外发展、研究现状及其未来发展趋势；并以工程应用为例，重点报道超声导波技术在无损检测领域的应用进展及其面临的机遇与挑战。现特向行业内相关专家、学者及工程检测人员征稿，征稿内容包括但不限于以下
无损检测 2018年3期2018-03-04
- “超声导波检测技术应用与发展”专题征稿启事
超声导波技术是一项近年来广受关注的无损检测技术，相比传统超声检测，其优点在于传播距离远、检测效率高且范围广，因而有着良好的应用前景。《无损检测》期刊拟于2018年第9期组织“超声导波检测技术应用与发展”专题。专题在介绍超声导波理论及特点的基础上，综述超声导波检测技术的国内外发展、研究现状及其未来发展趋势；并以工程应用为例，重点报道超声导波技术在无损检测领域的应用进展及其面临的机遇与挑战。现特向行业内相关专家、学者及工程检测人员征稿，征稿内容包括但不限于以下
无损检测 2018年2期2018-03-04
- 超声导波检测技术在石化装置上的应用
00080）超声导波检测技术在石化装置上的应用王汾源（中国化工集团油气股份有限公司，北京100080）通过检测3个实际案例，介绍了超声导波检测技术在石化装置缺陷检测方面的应用。该技术不仅可用于公用系统工程管道的腐蚀检测，还可用于主要生产装置重点腐蚀部位的隐患排查，能准确判断严重腐蚀的部位，对装置腐蚀防护和长周期运行有重要意义。磁致伸缩 超声导波 管道 腐蚀 检测管道腐蚀泄漏是制约炼油装置长周期安全平稳运行的主要因素之一。某炼油厂2013年到2015年共发生
石油化工腐蚀与防护 2017年6期2018-01-09
- 薄壁管检测过程中超声近场导波的实际运用
程中应用超声近场导波，能够进行长距离、全面的管道检测。本文就通过对于超声近场导波的分析，探讨超声近场导波在薄壁管检测过程中的应用。薄壁管应用在航空、电力、天然气、石油等重要工业领域，薄壁管在生产制造的过程中由于制造工艺以及材料的原因，会使得薄壁管存在裂纹、划伤等问题，严重地影响到了薄壁管的使用性能。超声导波检测技术，作为一种新型的无损检测技术，利用超声在管材中传播的周向导波模式，来快速地提取并判断管道中存在缺点的部位，并且检测过程时间短、灵敏度高，本文就对
科学家 2017年21期2017-12-14
- T(0,1)模态导波在弯管上传播的仿真与实验
T(0,1)模态导波在弯管上传播的仿真与实验李阳1，邹云1，张双楠2，蔡桂喜2(1. 郑州大学机械工程学院，河南郑州 450001；2. 中国科学院金属研究所，辽宁沈阳 110016)由于弯管的几何形状复杂，超声导波在弯管中的传播特性比在直管中复杂。弯管超声导波检测中，衡量其检测有效性的一个重要参数是透过率。通过有限元模拟研究了激励频率、弯曲半径、弯管角度对T(0,1)模态导波透过率的影响。发现：不同激励频率的导波在弯管上有不同的透过率，并且激励频率高的导
声学技术 2017年5期2017-12-01
- SH导波在钢板缺陷检测中的传播特性
张闯，金亮SH导波在钢板缺陷检测中的传播特性刘素贞1，刘亚洲1，张闯1，金亮2(1.河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建实验室，天津300130；2.天津工业大学电工电能新技术天津市重点实验室，天津300387)水平剪切(Shear Horizontal，SH)导波在传播的过程中有对称模式和反对称模式，其相速度和群速度主要取决于试件的厚度和频率之积(频厚积)。利用COMSOL有限元分析软件，建立了钢板缺陷的3-D模型，仿真分析了SH0导波在钢板中的传播
声学技术 2017年2期2017-10-25
- 基于SH模态导波杆的电站高温结构壁厚测量方法
06基于SH模态导波杆的电站高温结构壁厚测量方法徐 鸿 郭 鹏 李鸿源 田振华 邓 博华北电力大学能源动力与机械工程学院，北京，102206提出了一种基于SH模态导波杆的电站高温结构壁厚测量方法，该方法使用导波杆将压电传感器与高温被测结构隔开。通过研究发现非频散SH模态导波能通过矩形横截面导波杆将导波信号由传感器导入到高温被测结构中。实验验证了通过特定夹具以干耦合方式将导波杆固定在被测结构表面可以获得较好的信号。使用2 MHz中心频率下的汉宁窗调制正弦波信
中国机械工程 2017年7期2017-06-15
- 基于SAFE方法的钢轨梳状传感器激励特定模态导波研究
解决的课题。由于导波检测的距离长、效率高，因此近年来其在钢轨无损检测中的应用越来越受到国内外研究人员的重视[1-4]。实现在钢轨中激励特定模态的导波是对钢轨进行导波无损检测的基础。由于钢轨截面不是规则的对称结构，使得导波在钢轨中的传播极为复杂。ZUMPANO[2]，LEE[3,5]，BARTOLI[6]，RYUE[7]等人采用有限元(FEM)方法对导波在钢轨中的传播进行了建模。FEM模型多采用ABAQUS等通用的商用有限元软件平台，建模过程相对简单。但由于
中国铁道科学 2017年1期2017-04-10
- SH0导波在粘接结构中传播时的相位变化1)
0124)SH0导波在粘接结构中传播时的相位变化1)丁俊才 吴 斌2)何存富(北京工业大学机械工程与应用电子技术学院，北京100124)对粘接结构进行超声导波无损检测与评估是一个有挑战性的前沿性课题.针对此问题，研究了SH0导波在界面为理想连接的三层板状粘接结构中传播时的相位变化情况.首先基于波传播的控制方程，建立了粘接结构中反射和透射SH0导波相对于入射SH0导波的相位差解析模型.然后利用数值模拟计算了铝/环氧树脂/铝粘接结构中反射和透射SH0导波的相位
力学学报 2017年1期2017-03-20
- 管道衰减系数对超声导波检测距离的影响
道衰减系数对超声导波检测距离的影响刘 争,李 扬(中油管道检测技术有限责任公司,廊坊065000)采用磁致伸缩超声导波技术对管道衰减系数与导波检测距离的关系进行了研究,针对不同埋设环境、不同衰减系数的管道,合理评估导波检测距离及检测成本,减少复杂环境下导波检测性能降低导致的检测费用增加、检测工期延长等问题的出现,从而更加合理地编制导波检测方案。首先对衰减系数与检测距离的关系进行了初步探讨,根据检测缺陷大小和衰减系数可计算出导波的检测距离;然后分别对地上管道
无损检测 2017年1期2017-02-09
- 基于磁致伸缩效应的扭转模式导波管道缺陷检测
缩效应的扭转模式导波管道缺陷检测吴雪娇,廖俊必(四川大学制造科学与工程学院,成都610065)为实现管道缺陷的快速检测,用实验室现有仪器搭建了扭转模式导波管道检测系统,同时测试了该系统的频率特性,并对有周向人工缺陷的样管进行了检测,成功实现了扭转模式导波的激励和接收。试验结果表明,该系统可以检测并定位样管中的周向缺陷,为管道中激励接收扭转模式导波并实现缺陷检测提供参考。导波;周向缺陷;检测系统;定位利用传统无损检测方法对管道腐蚀进行在线检测时,多数是逐点检
无损检测 2017年1期2017-02-09
- 基于Lamb波的污垢厚度检测
在理论上分析超声导波在污垢中传播的特点，推导出超声导波在污垢中传播时会发生声强衰减和群速度降低的现象。然后利用波结构分析方法选择出适合污垢检测的A0、S1、S2模态，最后利用1.00MHz和2.25MHz超声导波探头进行导波污垢检测实验。通过实验可得，在激发声强大于35dB的情况下，可以使用上述模态进行污垢检测，通过检测结果可以计算出污垢平均厚度。Lamb波 污垢厚度检测 模态 铝板在石油、化工及电力等领域中，普遍存在污垢。在我国，设备能源利用率不及发达国
化工自动化及仪表 2016年5期2016-11-22
- 弯曲导波模态分离与频散补偿研究
30033）弯曲导波模态分离与频散补偿研究陈 乐，王悦民，耿海泉，叶 伟，邓文力（海军工程大学动力工程学院，湖北 武汉 430033）为减少超声导波多模态和频散特性对管道缺陷检测应用时的不利影响，研究弯曲导波模态分离和导波频散补偿的方法。首先将导波信号进行时频分析，并与理论计算的时频曲线进行对比，确定信号中的各个模态，然后将各个模态信号进行频散补偿处理，最后将频散补偿后的信号相加，得到最后的结果。管道缺陷检测实验表明，由多模态和频散特性产生的多个波包可由S
中国测试 2016年12期2016-02-07
- 钢轨无损检测中的超声导波技术
相比，新型的超声导波技术具有沿传播路径衰减小、传播距离远、检测速度快等优点，已被广泛应用于管道等大型构件的无损检测中［3］，并且该技术在钢轨大范围缺陷的完整性检测上具有良好的应用前景。因此，钢轨超声导波检测技术已成为近年来国内外无损检测领域研究的热点之一。1 导波检测原理机械振动在弹性介质中的波称为弹性波(即声波)，而频率大于20 kHz的声波则称为超声波。当超声波被局限在具有边界的介质(如平板、管道等)内传播时，超声波将会在边界处不断地反射，从而沿着介质
仪表技术与传感器 2015年6期2015-05-25
- 基于超声导波技术的长输管道无损检测
11121）超声导波技术已被证实可用于管道、锅炉、石化设备、桥梁缆索、海洋平台、铁轨、飞机机翼、高速公路护桩等各种场合的无损检测。超声导波只需单点激励就可以实现长距离、大范围的检测，检测效率高，并且是对管壁截面100%检测［1－4］。超声导波无损检测技术在国外已经得到了大量的应用，在国内的应用还处于推广阶段。长输管道是石油石化业进行油气输送的主要载体，对长输管道进行定期检测是保证管线正常稳定运行的一项重要工作。长输管道大多使用直焊缝、螺旋焊缝管材，并且表面
无损检测 2015年6期2015-01-11
- 换热管缺陷扭转模态导波检测的仿真研究
求高等不足。超声导波由于具有单点激励长距离检测的特点，可在换热管端部激励实现整管检测。该方法具有检测速度快、清洗要求低等优点，开始应用于换热管检测。其中，T(0，1)模态具有非频散的特性，在导波检测中应用较多［4－10］。有限元软件ANSYS作为一种数值模拟方法，已成功应用于超声导波检测研究。然而，现有的有限元仿真只能通过施加位移载荷激励扭转模态导波，限制了导波技术在换热管检测中的发展。近些年，杨理践等［11－12］基于 ANSYS LS － DYNA显性
压力容器 2014年5期2014-05-14
- 导波检测技术在“抚-鲅”线上的应用
113001 ）导波检测技术在“抚-鲅”线上的应用牛迎战, 张利民, 林 猛（中国石油天然气股份有限公司抚顺石化分公司，辽宁 抚顺 113001 ）用导波技术对管道缺陷检测进入工业现场应用阶段。介绍了超声导波技术的发展历史及基本理论。表述了导波检测技术“抚-鲅”线缺陷检测中的具体应用过程，检测缺陷结论经现场观测验证准确。表明管道缺陷导波检测技术在“抚-鲅”线上的应用成功。幵指出随着超声导波技术的发展，其在管道缺陷检测工程中将得到广泛的应用。管道；缺陷；导波
当代化工 2014年9期2014-02-20
- 超声导波在弯管中传播特性的有限元分析
损检测方法，超声导波检测技术可以实现快速、长距离、大范围的检测，从而在对管道缺陷诊断中表现出独特的优势。众多国内外学者对直管道中的超声导波传播特性进行了一系列研究，并取得诸多成果［1－2］。在工程实际中，弯管也是管道系统的重要组成部分。当超声导波通过管道弯头时，由于几何结构的不对称，通常会造成导波能量的衰减以及复杂的模态转换，影响人们对接收信号的有效识别。Demma［3］研究得出L（0，2）模态在通过管道弯曲部分时会转换成F（1，3）和F（2，3）两种弯曲
无损检测 2013年11期2013-10-25
- 储罐底板的在役超声高频导波检测
30060）超声导波与传统超声波技术相比具有两个明显的优势［1］。首先，在构件的一点处激励超声导波，由于导波本身沿传播路径衰减很小的特性，它可以沿构件传播非常远的距离，最远可达几十米。超声导波具有传播距离远、检测范围大的优点，常用于板中的缺陷检测和结构状态评估［2－3］。另一方面，由于超声导波在管（或板）的内、外（上、下）表面和中部都有质点的振动，声场遍及整个壁厚（板厚），因此整个壁厚（或板厚）都可以被检测到，这就意味着既可以检测构件的内部缺陷也可以检测构
无损检测 2013年12期2013-10-25
- 水泥砂浆锚杆中的导波传播机理研究
水泥砂浆锚杆中的导波传播机理研究何文a，高忠b，赵奎a（江西理工大学，a.工程研究院；b.资源与环境工程学院，江西赣州341000）对纵向导波在水泥砂浆锚固锚杆中的传播特性进行了分析.根据弹性动力学理论，首先建立了三维柱坐标的水泥砂浆锚固锚杆中纵向导波的频散方程，并数值求解了纵向导波的相速度、能量速度和衰减频散曲线，由频散曲线可知，500 kHz范围内水泥砂浆锚固锚杆中存在5个纵向导波模态；然后分析了特定频率下，纵向导波在水泥砂浆锚固锚杆横截面的位移分布，
江西理工大学学报 2012年3期2012-01-10
- 超声导波技术在管道缺陷检测及评价中的应用
价值的信息．超声导波(ultrasonic guided waves)技术是近年来发展出来的一种能够对管道的金属腐蚀情况进行快速、长距离、大范围、相对低成本检测的无损检测方法[2]．在固体中传播的超声导波，由于本身的特性，沿传播路径的衰减很小，可以沿构件传播几十至百余米远的距离[3]，因此，可以对管道进行较长距离的非接触式检测．同时，超声导波可以在充液、埋地、带套管或包覆层的管道中传播，克服了传统无损检测方法需要逐点扫描的缺点，故使得检测此类工业管道的费用
天津城建大学学报 2011年3期2011-07-30
- 超声导波检测技术在电力系统的应用
080)1 超声导波的产生在通常的超声检测中,一般都把被测物理想化,视被测物为无限均匀介质,因而其中只有膨胀波和等容积波两种体波存在,它们分别以各自的特征速度传播,无波型改变。当把被测物视为半无限均匀介质时,由于介质性质不连续面的存在,超声波将与界面发生复杂的相互作用,并导致波的散射、透射、反射和波型转换等,在这种情况下,一般不考虑波的弥散特性。导致超声波弥散的原因有物理弥散和几何弥散。物理弥散是由于介质的特性而引起的,而几何弥散是由于介质的几何效应引起的
无损检测 2011年1期2011-07-23
- 钢管中基于磁致伸缩效应扭转导波激励的实验研究
0 引言管道中的导波可以分为三种模式，即纵向模式L（0，m）（m ＝1，2，…）、扭转模式 T（0，m）（m＝1，2，…）、弯 曲 模 式 F（n，m）（n，m ＝ 1，2，3，…），其中，n为周向阶数，m为模态。在三种模式导波的各种模态中，只有扭转波第一模态T（0，1）是非频散的，非常适合于信号处理，这一特性使得它在对管道损伤的检测上比其他模式的导波更具有优势。而扭转导波产生位移为周向位移的特点决定了它在对管道纵向裂纹的检测上相对其他模式的导波具有更高的
中国机械工程 2010年20期2010-05-30