常京龍河西機電機電設備故障診斷第四次課ppt課件

1、第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術 光滑油在機器中循環(huán)流動、攜帶著機器中零部件運轉形狀的大量信息，經(jīng)過對光滑油液的分析和研討可以判別設備運轉形狀。 超聲波有很好的指向性，可在物體界面上或內(nèi)部缺陷處發(fā)生反射、折射和繞射，可對物體內(nèi)部的缺陷進展探查。 聲發(fā)射技術作為對資料進展斷裂監(jiān)測的有效手段而被運用，聲發(fā)射技術在構造完好性的探查方面已獲得廣泛運用。 對于運轉形狀下構件缺陷的發(fā)生和開展進展在線監(jiān)測，聲發(fā)射方法已成為不可短少的手段。 導言導言第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術 一 油樣分析方法 二 紅外檢測方法 三 超聲診斷法 四

2、聲發(fā)射技術要求1.熟習油樣分析方法及其適用范圍。2.熟習紅外監(jiān)測方法的根本原理、紅外測溫系統(tǒng)的組成及其主要功能和紅外技術在設各缺點診斷中的運用3.熟習超聲波缺點診斷原理，掌握超聲探傷技術及應4.了解聲發(fā)射景象、機理和運用。本次課主要內(nèi)容本次課主要內(nèi)容第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術 光滑油在機器中循環(huán)流動，攜帶的機器零件運轉形狀的大量信息，可以協(xié)助分析零件磨損的類型、部位、程度和緣由。 根據(jù)任務原理和檢測手段的不同，機械缺點診斷油樣分析方法可分： 1.磁塞檢查法 2.顆粒計數(shù)器法 3.油樣光譜分析法 4.油樣鐵譜分析法3.1 3.1 油樣分析方法油樣分析方法

3、第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術 磁塞檢查法是在機器的油路系統(tǒng)中插人磁性探頭 (磁塞)，搜集抽液中的鐵磁性磨粒，并定期進展察看以判別機器的磨損形狀。 該方法簡便易行，但對早期磨損缺點的預告靈敏度較差。3.1 3.1 油樣分析方法油樣分析方法3.1.1 3.1.1 磁塞檢查法磁塞檢查法第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術 顆粒計數(shù)器方法是對抽樣內(nèi)的顆粒進展粒度丈量，并按預選的粒度范圍進展計數(shù)，從而得到有關磨粒粒度分布方面的信息，以判別機器磨損的情況。 該方法提供的數(shù)據(jù)過于籠統(tǒng)，只能作為一種輔助方法。3.1 3.1 油樣分析方法油

4、樣分析方法3.1.2 3.1.2 顆粒計數(shù)器方法顆粒計數(shù)器方法第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術 基態(tài)原子吸收一定的能量處于激發(fā)形狀。激發(fā)形狀的原子回到基態(tài)時發(fā)射一定波長的光譜線，輻射出所吸收的能量。 每種元素的原子在激發(fā)和躍遷過程中所吸收或輻射的能量以及吸收或發(fā)射光子的波長，都是固定的。 分析方法有： 1.原子吸收光譜分析法 2.原子發(fā)射光譜分析法3.1 3.1 油樣分析方法油樣分析方法3.1.3 3.1.3 油樣光譜分析法油樣光譜分析法第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術 1.原子吸收光譜分析法： 用特征波長射線激發(fā)原子后，

5、測出原子輻射強度的變化，判別出對應元素的含量(濃度)。 試樣被吸入熄滅頭加熱變成原子蒸氣。同時，元素燈燈絲由待檢元素制成發(fā)射某一特定波長的光束穿過火焰，被基態(tài)原子所吸收。儀器的檢測系統(tǒng)測出吸光度，并換算成對應元素的濃度。 該方法每測一種元素要換一種元素燈，比較費事。3.1 3.1 油樣分析方法油樣分析方法3.1.3 3.1.3 油樣光譜分析法油樣光譜分析法第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術2.2.原子發(fā)射光譜分析法：原子發(fā)射光譜分析法： 將含數(shù)種金屬元素的將含數(shù)種金屬元素的原子激發(fā)后，測出其發(fā)射原子激發(fā)后，測出其發(fā)射的輻射線波長，判別出油的輻射線波長，判別出油

6、樣申所含元素的種類。樣申所含元素的種類。 用高壓電用高壓電(l5kV)(l5kV)直接激發(fā)樣品中的金屬雜質(zhì)，并直接激發(fā)樣品中的金屬雜質(zhì)，并對它們發(fā)對它們發(fā)射出的特性光譜進展分析，顯示出金屬的種類及含量。射出的特性光譜進展分析，顯示出金屬的種類及含量。 發(fā)射光譜分析儀器價錢昂貴，但分析速度快。發(fā)射光譜分析儀器價錢昂貴，但分析速度快。3.1 3.1 油樣分析方法油樣分析方法3.1.3 3.1.3 油樣光譜分析法油樣光譜分析法第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術 第一臺鐵譜儀1971年在美國研制勝利。 目前鐵譜儀共有四種： 1.分析式鐵譜儀 2.直讀式鐵譜儀 3.在線

7、式鐵譜儀 4.旋轉式鐵譜儀 其中前兩種比較成熟，運用普遍。 因此主要引見這兩種鐵譜儀。3.1 3.1 油樣分析方法油樣分析方法3.1.4 3.1.4 油樣鐵譜分析法油樣鐵譜分析法第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術1.1.分析式鐵譜儀分析式鐵譜儀1)1)組成及任務原理組成及任務原理 組成：組成： 鐵譜儀鐵譜儀 鐵譜顯微鏡鐵譜顯微鏡 任務原理任務原理: : 經(jīng)過稀釋后的油樣注入傾斜安放的玻璃基經(jīng)過稀釋后的油樣注入傾斜安放的玻璃基片上，油樣中的磨粒在磁場力的作用下沉基片上，然片上，油樣中的磨粒在磁場力的作用下沉基片上，然后用雙色顯微鏡或掃描電子顯微鏡對磨粒進察看或計

8、后用雙色顯微鏡或掃描電子顯微鏡對磨粒進察看或計數(shù)。數(shù)。 3.1 3.1 油樣分析方法油樣分析方法3.1.4 3.1.4 油樣鐵譜分析法油樣鐵譜分析法第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術1.1.分析式鐵譜儀分析式鐵譜儀2 2定性分析定性分析 對磨粒的形貌對磨粒的形貌( (包括形狀特征、顏色特征、尺寸大小包括形狀特征、顏色特征、尺寸大小及其差別等及其差別等) )及成分檢測和分析，以便確定缺點的部位，識別及成分檢測和分析，以便確定缺點的部位，識別磨損的類型、的嚴重程度和失效的機理等。磨損的類型、的嚴重程度和失效的機理等。 分析的方法：分析的方法： 1 1白色反射光：用

9、來觀測磨粒的大小、形狀和顏白色反射光：用來觀測磨粒的大小、形狀和顏色。色。 2 2白色透射光：用來察看磨粒透明程度，識別磨白色透射光：用來察看磨粒透明程度，識別磨類型。類型。 3 3雙色照明：紅色反射光和綠色透射光同時照射。雙色照明：紅色反射光和綠色透射光同時照射。3.1 3.1 油樣分析方法油樣分析方法3.1.4 3.1.4 油樣鐵譜分析法油樣鐵譜分析法第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術1.1.分析式鐵譜儀分析式鐵譜儀(3)(3)定量分析定量分析 是對鐵譜基片上大、小磨粒的相對含量進是對鐵譜基片上大、小磨粒的相對含量進展定量檢測。展定量檢測。 目的：確定磨損

10、缺點進展的速度。目的：確定磨損缺點進展的速度。 方法：檢測基片上不同位置上大、小磨粒覆蓋面積方法：檢測基片上不同位置上大、小磨粒覆蓋面積所占百分數(shù)。檢測設備：聯(lián)裝在鐵譜顯微鏡上的鐵譜所占百分數(shù)。檢測設備：聯(lián)裝在鐵譜顯微鏡上的鐵譜讀數(shù)器。讀數(shù)器。 定量分析對進展設備診斷決策非常重要。定量分析對進展設備診斷決策非常重要。3.1 3.1 油樣分析方法油樣分析方法3.1.4 3.1.4 油樣鐵譜分析法油樣鐵譜分析法第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術2.2.直讀式鐵譜儀直讀式鐵譜儀 直讀式鐵譜儀不需求鐵譜基片直讀式鐵譜儀不需求鐵譜基片和鐵譜顯微鏡，根本構造與分析式和鐵譜

11、顯微鏡，根本構造與分析式鐵譜儀類似，它用斜置于磁鐵上方鐵譜儀類似，它用斜置于磁鐵上方的沉淀管來替代鐵譜基片。的沉淀管來替代鐵譜基片。 直讀式鐵譜儀具有測試速度快，直讀式鐵譜儀具有測試速度快，數(shù)據(jù)反復性好，操作方便等優(yōu)點，數(shù)據(jù)反復性好，操作方便等優(yōu)點，但不能進一步察看和折磨粒的形貌。但不能進一步察看和折磨粒的形貌。 它適用于形狀監(jiān)測任務。一旦發(fā)現(xiàn)磨損異常時，再采用它適用于形狀監(jiān)測任務。一旦發(fā)現(xiàn)磨損異常時，再采用分析分析式鐵譜儀進一步察看和分析。式鐵譜儀進一步察看和分析。 在實踐運用中兩種儀器經(jīng)常是相互配合運用。在實踐運用中兩種儀器經(jīng)常是相互配合運用。3.1 3.1 油樣分析方法油樣分析方法3.1

12、.4 3.1.4 油樣鐵譜分析法油樣鐵譜分析法第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術 全輻射度與熱力學溫度的四次方成正比。全輻射度與熱力學溫度的四次方成正比。 當溫度有細微物體紅外輻射較大的變化。當溫度有細微物體紅外輻射較大的變化。 例如當例如當T=300K時，溫度每添加時，溫度每添加lK輻射功輻射功率添加率添加1.34%。3.2 3.2 紅外監(jiān)測方法紅外監(jiān)測方法3.2.13.2.1紅外監(jiān)測方法根本原理紅外監(jiān)測方法根本原理第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術 1.紅外探測器紅外探測器 2.光學系統(tǒng)光學系統(tǒng) 3.調(diào)制系統(tǒng)調(diào)制系統(tǒng) 4.

13、制冷系統(tǒng)制冷系統(tǒng) 5.顯示系統(tǒng)顯示系統(tǒng) 6.掃描系統(tǒng)。掃描系統(tǒng)。3.2 3.2 紅外監(jiān)測方法紅外監(jiān)測方法3.2.23.2.2紅外測溫系統(tǒng)紅外測溫系統(tǒng)第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術1.紅外探測器紅外探測器 紅外探測器是紅外檢測系統(tǒng)中最關鍵、最重要的紅外探測器是紅外檢測系統(tǒng)中最關鍵、最重要的部分，它把所接納的紅外輻射變換成易于丈量的電量，部分，它把所接納的紅外輻射變換成易于丈量的電量， 可分為兩個大類：可分為兩個大類： 熱敏探測器熱敏探測器 光電探測器光電探測器3.2 3.2 紅外監(jiān)測方法紅外監(jiān)測方法3.2.23.2.2紅外測溫系統(tǒng)紅外測溫系統(tǒng)第三章設備缺點的

14、油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術1.1.紅外探測器紅外探測器 熱敏探測器熱敏探測器 把物質(zhì)遭到被測物體的紅把物質(zhì)遭到被測物體的紅外輻射的照射引起的溫度變化外輻射的照射引起的溫度變化轉化為電量輸出進展測試的。優(yōu)點是對于各種波長的紅外輻具相轉化為電量輸出進展測試的。優(yōu)點是對于各種波長的紅外輻具相同的呼應率同的呼應率光電探測器光電探測器 其電特性為當光子投射到其電特性為當光子投射到這類半導體資料上時，電子一這類半導體資料上時，電子一空穴對便分別，產(chǎn)生電信號?？昭▽Ρ惴謩e，產(chǎn)生電信號。 光電探測器對紅外輻射響光電探測器對紅外輻射響應時間極短，缺陷是光譜呼應范圍有限應時間極短，缺陷是

15、光譜呼應范圍有限3.2 3.2 紅外監(jiān)測方法紅外監(jiān)測方法3.2.23.2.2紅外測溫系統(tǒng)紅外測溫系統(tǒng)第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術2.2.光學系統(tǒng)光學系統(tǒng) 分為望遠鏡和顯微鏡兩部分。分為望遠鏡和顯微鏡兩部分。 普通是由一系列透鏡和反光鏡組成，其作用普通是由一系列透鏡和反光鏡組成，其作用是把紅外輻射聚焦到探測器的敏感元件上，盡能夠多是把紅外輻射聚焦到探測器的敏感元件上，盡能夠多地吸收輻射而使探測器本身的噪聲電壓相對具小。地吸收輻射而使探測器本身的噪聲電壓相對具小。3.2 3.2 紅外監(jiān)測方法紅外監(jiān)測方法3.2.23.2.2紅外測溫系統(tǒng)紅外測溫系統(tǒng)第三章設備缺

16、點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術3.3.調(diào)制系統(tǒng)調(diào)制系統(tǒng)( (調(diào)制盤調(diào)制盤) ) 周期地阻斷從目的到達探測器上的紅外輻射，周期地阻斷從目的到達探測器上的紅外輻射，這樣就使得探捉器的輸出是一個交流信號，以便后面這樣就使得探捉器的輸出是一個交流信號，以便后面進展放大處置。進展放大處置。 調(diào)制盤是一種運動的安裝，調(diào)制盤是一種運動的安裝，3.2 3.2 紅外監(jiān)測方法紅外監(jiān)測方法3.2.23.2.2紅外測溫系統(tǒng)紅外測溫系統(tǒng)第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術4.制冷系統(tǒng)制冷系統(tǒng) 作用：提高探測率和擴展探測器的任務波段。作用：提高探測率和擴展探測器的

17、任務波段。 將敏感元冷卻到接近將敏感元冷卻到接近OK時，可使探測器的熱能時，可使探測器的熱能含量低到不因其本身溫度而自發(fā)躍遷的程度。含量低到不因其本身溫度而自發(fā)躍遷的程度。 紅外探測器的制冷方法主要是利用液體氣化時吸紅外探測器的制冷方法主要是利用液體氣化時吸熱，實踐工程上常用氮氣制冷，液氮氣化的沸點為熱，實踐工程上常用氮氣制冷，液氮氣化的沸點為77K。3.2 3.2 紅外監(jiān)測方法紅外監(jiān)測方法3.2.23.2.2紅外測溫系統(tǒng)紅外測溫系統(tǒng)第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術5.顯示系統(tǒng)顯示系統(tǒng) 包括示波器波形顯示、電視圖像顯示、照相成像、包括示波器波形顯示、電視圖像

18、顯示、照相成像、數(shù)學轉換和等溫圖打印顯示數(shù)學轉換和等溫圖打印顯示3.2 3.2 紅外監(jiān)測方法紅外監(jiān)測方法3.2.23.2.2紅外測溫系統(tǒng)紅外測溫系統(tǒng)第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術6.6.掃描系統(tǒng)。掃描系統(tǒng)。 紅外探測器置于光學系統(tǒng)紅外探測器置于光學系統(tǒng)焦點，每一瞬時只可以看到目焦點，每一瞬時只可以看到目標區(qū)域功能中的一小部分，機標區(qū)域功能中的一小部分，機械安裝使光學系統(tǒng)能上下和左械安裝使光學系統(tǒng)能上下和左右挪動，瞬時視場就自左而右，右挪動，瞬時視場就自左而右，自上而下地掃過整個目的。自上而下地掃過整個目的。 紅外探測器紅外探測器“看到任一瞬看到任一瞬時視場

19、時，就立刻輸出一個與時視場時，就立刻輸出一個與所接受的輻射通量成正比的信號，所接受的輻射通量成正比的信號，把每一瞬時視場得到的輸出放大并轉換為視頻信號，在把每一瞬時視場得到的輸出放大并轉換為視頻信號，在熒光屏上復原成目的熒光屏上復原成目的的圖像，顯示或記錄下來，這就是光機掃描熱成像的過的圖像，顯示或記錄下來，這就是光機掃描熱成像的過程。程。 3.2 3.2 紅外監(jiān)測方法紅外監(jiān)測方法3.2.23.2.2紅外測溫系統(tǒng)紅外測溫系統(tǒng)第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術主要是指丈量目的外表某點溫度的紅外點溫儀。按其任務原理，紅外點溫儀可分為： 1.全輻射測溫儀 2.單色測

20、溫儀 3.比色測溫儀全輻射測溫儀 ：特點為構造簡單，運用方便，但靈敏差較大。單色測溫儀 ：在丈量誤差方面有所改良。比色測溫儀：具有靈敏度高、誤差小等優(yōu)點，但構造復雜，價錢相對較高。3.2 3.2 紅外監(jiān)測方法紅外監(jiān)測方法3.2.23.2.2紅外丈量儀表簡介紅外丈量儀表簡介第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術 人耳可聽到的聲波范圍大致在20Hz到20kHz，高于2OkHz的就叫做超聲波。 用于探傷的超聲波頻率主要為1-5MHz。 超聲波在探傷中得到廣泛的運用緣由： 超聲波的波長以毫米計，有很好的指向性，而且頻率越高，指向性越好；超聲波可在物體界面上或內(nèi)部缺陷處發(fā)生

21、反射、折射和繞射，據(jù)此可對物體內(nèi)部進展丈量，并且波長越短，識別缺陷的尺寸越小。 3.3 3.3 超聲診斷法超聲診斷法3.3.13.3.1超聲診斷根本原理超聲診斷根本原理第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術1.1.超聲波的產(chǎn)生與接納超聲波的產(chǎn)生與接納 探傷所用的高頻超聲波是在壓電資料探傷所用的高頻超聲波是在壓電資料( (如石如石 英、欽酸鋇等英、欽酸鋇等) )的晶片上施加高頻電壓后產(chǎn)生的。的晶片上施加高頻電壓后產(chǎn)生的。 在晶片的上、下兩面電極上在晶片的上、下兩面電極上 加上高頻電加上高頻電壓后，晶片就在厚度方向上產(chǎn)生伸縮。這樣電的振蕩壓后，晶片就在厚度方向上產(chǎn)生伸

22、縮。這樣電的振蕩就轉換為機械振動，并在介質(zhì)中進展傳播。就轉換為機械振動，并在介質(zhì)中進展傳播。 將高頻振動將高頻振動 ( (超聲波超聲波) )傳到晶片上時晶片發(fā)生振傳到晶片上時晶片發(fā)生振動，兩極間產(chǎn)生頻率與超聲波一樣、強度與超聲波強動，兩極間產(chǎn)生頻率與超聲波一樣、強度與超聲波強度成正比的高頻電壓，這就是超聲波接納。度成正比的高頻電壓，這就是超聲波接納。 質(zhì)點振動方向與彈性波傳播的方向力一樣質(zhì)點振動方向與彈性波傳播的方向力一樣時，稱作縱波。時，稱作縱波。 縱波可以在固體、氣體和液體介質(zhì)中傳播?？v波可以在固體、氣體和液體介質(zhì)中傳播。 質(zhì)點振動方向與傳播方向垂直的彈性波稱質(zhì)點振動方向與傳播方向垂直的彈

23、性波稱作橫波。作橫波。 橫波只能在固體中傳播。橫波只能在固體中傳播。 此外還有在外表傳播的外表波此外還有在外表傳播的外表波 和在薄板和在薄板中傳播的板波。中傳播的板波。3.3 3.3 超聲診斷法超聲診斷法3.3.13.3.1超聲診斷根本原理超聲診斷根本原理第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術2.2.超聲波的反射與穿透超聲波的反射與穿透 當超聲波傳到缺陷處、被檢物底面或者不當超聲波傳到缺陷處、被檢物底面或者不同金屬結合面處的不延續(xù)部分時，會發(fā)生反射。同金屬結合面處的不延續(xù)部分時，會發(fā)生反射。 不延續(xù)部分就是指正在傳播超聲波的介質(zhì)不延續(xù)部分就是指正在傳播超聲波的介質(zhì)

24、與另一個不同介質(zhì)相接觸的界面。與另一個不同介質(zhì)相接觸的界面。 垂直人射時的反射和穿透：垂直人射時的反射和穿透： 當超聲波垂直傳到界面上時，一部分被反射，當超聲波垂直傳到界面上時，一部分被反射，剩余部分穿透過去。這兩部分的比率取決于接觸界面剩余部分穿透過去。這兩部分的比率取決于接觸界面的兩種介質(zhì)的密度和在該介質(zhì)中傳播的速度。的兩種介質(zhì)的密度和在該介質(zhì)中傳播的速度。 斜射時的反射和穿透：斜射時的反射和穿透： 當超聲波斜射到界面上時，在界面上會產(chǎn)當超聲波斜射到界面上時，在界面上會產(chǎn)生反射和折射。生反射和折射。 在斜射時，折射的穿透率與折射角有關。在斜射時，折射的穿透率與折射角有關。3.3 3.3 超

25、聲診斷法超聲診斷法3.3.13.3.1超聲診斷根本原理超聲診斷根本原理第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術1.1.超聲波探頭超聲波探頭 機械能和電能相互轉換的換能器，機械能和電能相互轉換的換能器，利用壓電效應制造，發(fā)生和接納超聲波。利用壓電效應制造，發(fā)生和接納超聲波。 探頭分為縱波探頭、橫波探頭和外表探頭分為縱波探頭、橫波探頭和外表波探頭等。波探頭等。又分為接觸式和水浸式。又分為接觸式和水浸式。 縱波探頭用于發(fā)射和接納縱波，由維縱波探頭用于發(fā)射和接納縱波，由維護膜、壓護膜、壓電晶片、阻尼塊、外殼、電器接插件等組電晶片、阻尼塊、外殼、電器接插件等組成。成。 橫波探

26、頭運用波型轉換得到橫波，由橫波探頭運用波型轉換得到橫波，由壓電晶片、壓電晶片、聲陷講、透聲楔、阻力塊、電氣接插件和聲陷講、透聲楔、阻力塊、電氣接插件和外殼組成。外殼組成。 橫波探頭的人射角和頻率應根據(jù)實際橫波探頭的人射角和頻率應根據(jù)實際計算確定。計算確定。3.3 3.3 超聲診斷法超聲診斷法3.3.23.3.2檢測儀器與設備檢測儀器與設備第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術2.2.超聲波診斷儀超聲波診斷儀超聲波診斷儀種類繁多，常見的分類如下。超聲波診斷儀種類繁多，常見的分類如下。 1) 1) 按發(fā)射波延續(xù)性分按發(fā)射波延續(xù)性分 延續(xù)波探傷儀、共振式延續(xù)波探傷儀、調(diào)

27、頻式延續(xù)波探傷儀、共振式延續(xù)波探傷儀、調(diào)頻式延續(xù)波探傷儀、延續(xù)波探傷儀、脈沖波探傷儀。脈沖波探傷儀。 2) 2) 按缺陷顯示方式分按缺陷顯示方式分 A A型顯示探傷儀、型顯示探傷儀、B B型顯示探傷儀、型顯示探傷儀、C C型顯示探型顯示探傷儀。傷儀。 3) 3) 按通道分，有單通道探傷儀、多通道探傷按通道分，有單通道探傷儀、多通道探傷儀。儀。 目前運用最多的是脈沖反射式超聲波探傷儀。目前運用最多的是脈沖反射式超聲波探傷儀。3.3 3.3 超聲診斷法超聲診斷法3.3.23.3.2檢測儀器與設備檢測儀器與設備第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術探傷技術：探傷技術：

28、1. 1.脈沖反射法脈沖反射法 2. 2.共振法共振法 3. 3.穿透法穿透法 點擊圖片觀看超聲探點擊圖片觀看超聲探傷視頻傷視頻3.3 3.3 超聲診斷法超聲診斷法3.3.33.3.3超聲探傷技術及運用超聲探傷技術及運用第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術1.1.脈沖反射法脈沖反射法 脈沖反射法是用一定持脈沖反射法是用一定持續(xù)時間、一定頻率發(fā)射的超續(xù)時間、一定頻率發(fā)射的超聲脈沖進展缺陷診斷的方法，聲脈沖進展缺陷診斷的方法，其結果用示波管顯示。其結果用示波管顯示。 缺陷回波高度是隨缺陷缺陷回波高度是隨缺陷的增大而增高的，所以可用的增大而增高的，所以可用來估計缺陷的

29、大小。當缺陷來估計缺陷的大小。當缺陷很大時，可挪動探頭，按顯示缺陷的范圍求出缺很大時，可挪動探頭，按顯示缺陷的范圍求出缺陷的延伸尺寸。陷的延伸尺寸。3.3 3.3 超聲診斷法超聲診斷法3.3.33.3.3超聲探傷技術及運用超聲探傷技術及運用第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術2.2.共振法共振法 運用共振景象診斷工件的缺陷。運用共振景象診斷工件的缺陷。 探頭把超聲波輻射到工件上后，探頭把超聲波輻射到工件上后，經(jīng)過延續(xù)調(diào)整發(fā)射頻率，改動波長。當工經(jīng)過延續(xù)調(diào)整發(fā)射頻率，改動波長。當工件的厚皮為超聲波半波長的整數(shù)倍時，入件的厚皮為超聲波半波長的整數(shù)倍時，入射波和反射波

30、相互疊加便產(chǎn)生共振。射波和反射波相互疊加便產(chǎn)生共振。 工件中假設存在較大的缺陷或工件中假設存在較大的缺陷或厚度改動，將使共振景象消逝或共振點偏厚度改動，將使共振景象消逝或共振點偏移。移。 可診斷復合資料的膠合質(zhì)量、可診斷復合資料的膠合質(zhì)量、板材點焊質(zhì)量、均勻腐蝕量和板材內(nèi)部夾板材點焊質(zhì)量、均勻腐蝕量和板材內(nèi)部夾層等缺陷。層等缺陷。3.3 3.3 超聲診斷法超聲診斷法3.3.33.3.3超聲探傷技術及運用超聲探傷技術及運用第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術3.3.穿透法穿透法 采用兩個探頭，一個采用兩個探頭，一個發(fā)射超聲能量，另一個接發(fā)射超聲能量，另一個接收超聲

31、能量。收超聲能量。 透過被檢零件的超聲能量取決于零透過被檢零件的超聲能量取決于零件內(nèi)部的形狀，被檢件內(nèi)件內(nèi)部的形狀，被檢件內(nèi)部嚴重疏松或有氣穴，大部分能量就會反部嚴重疏松或有氣穴，大部分能量就會反射或散射，另一探頭所射或散射，另一探頭所接納到的能量就會減少，根據(jù)比較發(fā)射脈接納到的能量就會減少，根據(jù)比較發(fā)射脈沖和接納脈沖的幅值，沖和接納脈沖的幅值，判別資料粘接質(zhì)量和檢查出內(nèi)部的缺陷。判別資料粘接質(zhì)量和檢查出內(nèi)部的缺陷。3.3 3.3 超聲診斷法超聲診斷法3.3.33.3.3超聲探傷技術及運用超聲探傷技術及運用第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術4. 4. 超聲方法

32、進展現(xiàn)場探查的優(yōu)點超聲方法進展現(xiàn)場探查的優(yōu)點: : 超聲診斷目前被廣泛地運用在鍛、鑄件的超聲診斷目前被廣泛地運用在鍛、鑄件的缺陷診斷、焊縫的缺陷診斷以及關鍵件的在線監(jiān)測上。缺陷診斷、焊縫的缺陷診斷以及關鍵件的在線監(jiān)測上。 1 1靈敏度高，反響快，可以迅速確定缺陷的靈敏度高，反響快，可以迅速確定缺陷的位置。位置。 2 2浸透力強，可以檢測原資料浸透力強，可以檢測原資料; ; 3 3不需拆開機器。不需拆開機器。3.3 3.3 超聲診斷法超聲診斷法3.3.33.3.3超聲探傷技術及運用超聲探傷技術及運用第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術 聲發(fā)射技術產(chǎn)生于金屬在被拉伸

33、或相變過聲發(fā)射技術產(chǎn)生于金屬在被拉伸或相變過程中會發(fā)出聲響的物理景象。程中會發(fā)出聲響的物理景象。 在機械設備的缺點診斷中，聲發(fā)射技術已成在機械設備的缺點診斷中，聲發(fā)射技術已成為對資料進展斷裂監(jiān)測的有效手段而被運用。為對資料進展斷裂監(jiān)測的有效手段而被運用。 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 1.聲發(fā)射機理聲發(fā)射機理 2.聲發(fā)射信號的傳輸聲發(fā)射信號的傳輸 3.聲發(fā)射技術的特點聲發(fā)射技術的特點 4.聲發(fā)射技術丈量的參數(shù)描畫聲發(fā)射技術丈量的參數(shù)描畫3.3 3.3 聲發(fā)射技術聲發(fā)射技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術1.聲發(fā)射機理聲發(fā)射機理 聲發(fā)射是以彈性波方式釋放應變能景象。聲發(fā)射

34、是以彈性波方式釋放應變能景象。 資料受外載荷作用時，內(nèi)力構造的不均勻及各種缺陷的存在呵斥應力資料受外載荷作用時，內(nèi)力構造的不均勻及各種缺陷的存在呵斥應力集中，使部分應力分布不穩(wěn)定。當這種形狀到達一定程度時，將產(chǎn)生應力集中，使部分應力分布不穩(wěn)定。當這種形狀到達一定程度時，將產(chǎn)生應力的重新分布，從而到達新的穩(wěn)定形狀。的重新分布，從而到達新的穩(wěn)定形狀。 金屬資料由于晶格的位錯、流變、龜裂和晶界滑移，或者由于內(nèi)部裂金屬資料由于晶格的位錯、流變、龜裂和晶界滑移，或者由于內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生和開展，均要釋放彈性波。紋的產(chǎn)生和開展，均要釋放彈性波。 這種被釋放的應變能，一部分是以應力波的方式發(fā)射出去，由于最先這種

35、被釋放的應變能，一部分是以應力波的方式發(fā)射出去，由于最先被留意到的應力發(fā)射景象是人耳可聽領域的聲波，所以就稱它為聲發(fā)射。被留意到的應力發(fā)射景象是人耳可聽領域的聲波，所以就稱它為聲發(fā)射。例如，錫鳴就是金屬錫在人耳可以聽到的聲頻范圍內(nèi)的聲發(fā)射景象。例如，錫鳴就是金屬錫在人耳可以聽到的聲頻范圍內(nèi)的聲發(fā)射景象。 其實，應力波發(fā)射的頻率范圍從次聲到超聲，遠比聲頻廣得多。多數(shù)其實，應力波發(fā)射的頻率范圍從次聲到超聲，遠比聲頻廣得多。多數(shù)金屬特別是鋼、鐵資料，應力波發(fā)射大部分處于超聲范圍，檢測頻率大都金屬特別是鋼、鐵資料，應力波發(fā)射大部分處于超聲范圍，檢測頻率大都在在10030OkHz。3.3 3.3 聲發(fā)射技術聲發(fā)射技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術第三章設備缺點的油樣和聲光診斷技術2.2.聲發(fā)射信號的傳輸聲發(fā)射信號的傳輸 內(nèi)部的點狀聲發(fā)射聲源以球面波等速內(nèi)部的點狀聲發(fā)射聲源以球面波等速向各個方向發(fā)射彈性波向各個方向發(fā)射彈性波; ;而位于外表的聲發(fā)射而位于外表的聲發(fā)射源除了球面波的方式外還有外表波向各個方向源除了球面波的方式外還有外表波向各個方向逸散。逸散。 由于聲發(fā)射不是點聲源，有不同的外形，由于聲發(fā)射不是點聲源，有不同的外形，傳送介質(zhì)又是各向異性體，因此在各向異性體傳送介質(zhì)又是各向異性體，因此在各向異性體中傳播的彈性波，其波