常京龍河西機(jī)電機(jī)電設(shè)備故障診斷第四次課ppt課件

1、第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù) 光滑油在機(jī)器中循環(huán)流動(dòng)、攜帶著機(jī)器中零部件運(yùn)轉(zhuǎn)形狀的大量信息，經(jīng)過對(duì)光滑油液的分析和研討可以判別設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)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(duì)物體內(nèi)部的缺陷進(jìn)展探查。 聲發(fā)射技術(shù)作為對(duì)資料進(jìn)展斷裂監(jiān)測(cè)的有效手段而被運(yùn)用，聲發(fā)射技術(shù)在構(gòu)造完好性的探查方面已獲得廣泛運(yùn)用。 對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)形狀下構(gòu)件缺陷的發(fā)生和開展進(jìn)展在線監(jiān)測(cè)，聲發(fā)射方法已成為不可短少的手段。 導(dǎo)言導(dǎo)言第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù) 一 油樣分析方法 二 紅外檢測(cè)方法 三 超聲診斷法 四

2、聲發(fā)射技術(shù)要求1.熟習(xí)油樣分析方法及其適用范圍。2.熟習(xí)紅外監(jiān)測(cè)方法的根本原理、紅外測(cè)溫系統(tǒng)的組成及其主要功能和紅外技術(shù)在設(shè)各缺點(diǎn)診斷中的運(yùn)用3.熟習(xí)超聲波缺點(diǎn)診斷原理，掌握超聲探傷技術(shù)及應(yīng)4.了解聲發(fā)射景象、機(jī)理和運(yùn)用。本次課主要內(nèi)容本次課主要內(nèi)容第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù) 光滑油在機(jī)器中循環(huán)流動(dòng)，攜帶的機(jī)器零件運(yùn)轉(zhuǎn)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(wù)原理和檢測(cè)手段的不同，機(jī)械缺點(diǎn)診斷油樣分析方法可分： 1.磁塞檢查法 2.顆粒計(jì)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(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù) 磁塞檢查法是在機(jī)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(jìn)展察看以判別機(jī)器的磨損形狀。 該方法簡(jiǎn)便易行，但對(duì)早期磨損缺點(diǎn)的預(yù)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(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù) 顆粒計(jì)數(shù)器方法是對(duì)抽樣內(nèi)的顆粒進(jìn)展粒度丈量，并按預(yù)選的粒度范圍進(jìn)展計(jì)數(shù)，從而得到有關(guān)磨粒粒度分布方面的信息，以判別機(jī)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(jì)數(shù)器方法顆粒計(jì)數(shù)器方法第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù) 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(shí)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(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù) 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(cè)出原子輻射強(qiáng)度的變化，判別出對(duì)應(yīng)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(shí)，元素?zé)魺艚z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(cè)系統(tǒng)測(cè)出吸光度，并換算成對(duì)應(yīng)元素的濃度。 該方法每測(cè)一種元素要換一種元素?zé)?，比較費(fèi)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(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)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(cè)出其發(fā)射原子激發(fā)后，測(cè)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(duì)它們發(fā)對(duì)它們發(fā)射出的特性光譜進(jìn)展分析，顯示出金屬的種類及含量。射出的特性光譜進(jìn)展分析，顯示出金屬的種類及含量。 發(fā)射光譜分析儀器價(jià)錢昂貴，但分析速度快。發(fā)射光譜分析儀器價(jià)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(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù) 第一臺(tái)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(zhuǎn)式鐵譜儀 其中前兩種比較成熟，運(yùn)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(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)1.1.分析式鐵譜儀分析式鐵譜儀1)1)組成及任務(wù)原理組成及任務(wù)原理 組成：組成： 鐵譜儀鐵譜儀 鐵譜顯微鏡鐵譜顯微鏡 任務(wù)原理任務(wù)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(chǎng)力的作用下沉基片上，然片上，油樣中的磨粒在磁場(chǎng)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(duì)磨粒進(jìn)察看或計(jì)

8、后用雙色顯微鏡或掃描電子顯微鏡對(duì)磨粒進(jìn)察看或計(jì)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(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)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(duì)磨粒的形貌對(duì)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(cè)和分析，以便確定缺點(diǎn)的部位，識(shí)別及成分檢測(cè)和分析，以便確定缺點(diǎn)的部位，識(shí)別磨損的類型、的嚴(yán)重程度和失效的機(jī)理等。磨損的類型、的嚴(yán)重程度和失效的機(jī)理等。 分析的方法：分析的方法： 1 1白色反射光：用

9、來觀測(cè)磨粒的大小、形狀和顏白色反射光：用來觀測(cè)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(shí)別磨白色透射光：用來察看磨粒透明程度，識(shí)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(shí)照射。雙色照明：紅色反射光和綠色透射光同時(shí)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(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)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(duì)鐵譜基片上大、小磨粒的相對(duì)含量進(jìn)是對(duì)鐵譜基片上大、小磨粒的相對(duì)含量進(jìn)展定量檢測(cè)。展定量檢測(cè)。 目的：確定磨損

10、缺點(diǎn)進(jìn)展的速度。目的：確定磨損缺點(diǎn)進(jìn)展的速度。 方法：檢測(cè)基片上不同位置上大、小磨粒覆蓋面積方法：檢測(cè)基片上不同位置上大、小磨粒覆蓋面積所占百分?jǐn)?shù)。檢測(cè)設(shè)備：聯(lián)裝在鐵譜顯微鏡上的鐵譜所占百分?jǐn)?shù)。檢測(cè)設(shè)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(duì)進(jìn)展設(shè)備診斷決策非常重要。定量分析對(duì)進(jìn)展設(shè)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(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)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(gòu)造與分析式和鐵譜

11、顯微鏡，根本構(gòu)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(cè)試速度快，直讀式鐵譜儀具有測(cè)試速度快，數(shù)據(jù)反復(fù)性好，操作方便等優(yōu)點(diǎn)，數(shù)據(jù)反復(fù)性好，操作方便等優(yōu)點(diǎn)，但不能進(jìn)一步察看和折磨粒的形貌。但不能進(jìn)一步察看和折磨粒的形貌。 它適用于形狀監(jiān)測(cè)任務(wù)。一旦發(fā)現(xiàn)磨損異常時(shí)，再采用它適用于形狀監(jiān)測(cè)任務(wù)。一旦發(fā)現(xiàn)磨損異常時(shí)，再采用分析分析式鐵譜儀進(jìn)一步察看和分析。式鐵譜儀進(jìn)一步察看和分析。 在實(shí)踐運(yùn)用中兩種儀器經(jīng)常是相互配合運(yùn)用。在實(shí)踐運(yùn)用中兩種儀器經(jīng)常是相互配合運(yùn)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(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù) 全輻射度與熱力學(xué)溫度的四次方成正比。全輻射度與熱力學(xué)溫度的四次方成正比。 當(dāng)溫度有細(xì)微物體紅外輻射較大的變化。當(dāng)溫度有細(xì)微物體紅外輻射較大的變化。 例如當(dāng)例如當(dāng)T=300K時(shí)，溫度每添加時(shí)，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(cè)方法紅外監(jiān)測(cè)方法3.2.13.2.1紅外監(jiān)測(cè)方法根本原理紅外監(jiān)測(cè)方法根本原理第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù) 1.紅外探測(cè)器紅外探測(cè)器 2.光學(xué)系統(tǒng)光學(xué)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(cè)方法紅外監(jiān)測(cè)方法3.2.23.2.2紅外測(cè)溫系統(tǒng)紅外測(cè)溫系統(tǒng)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)1.紅外探測(cè)器紅外探測(cè)器 紅外探測(cè)器是紅外檢測(cè)系統(tǒng)中最關(guān)鍵、最重要的紅外探測(cè)器是紅外檢測(cè)系統(tǒng)中最關(guān)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(gè)大類：可分為兩個(gè)大類： 熱敏探測(cè)器熱敏探測(cè)器 光電探測(cè)器光電探測(cè)器3.2 3.2 紅外監(jiān)測(cè)方法紅外監(jiān)測(cè)方法3.2.23.2.2紅外測(cè)溫系統(tǒng)紅外測(cè)溫系統(tǒng)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的

14、油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)1.1.紅外探測(cè)器紅外探測(cè)器 熱敏探測(cè)器熱敏探測(cè)器 把物質(zhì)遭到被測(cè)物體的紅把物質(zhì)遭到被測(cè)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(zhuǎn)化為電量輸出進(jìn)展測(cè)試的。優(yōu)點(diǎn)是對(duì)于各種波長的紅外輻具相轉(zhuǎn)化為電量輸出進(jìn)展測(cè)試的。優(yōu)點(diǎn)是對(duì)于各種波長的紅外輻具相同的呼應(yīng)率同的呼應(yīng)率光電探測(cè)器光電探測(cè)器 其電特性為當(dāng)光子投射到其電特性為當(dāng)光子投射到這類半導(dǎo)體資料上時(shí)，電子一這類半導(dǎo)體資料上時(shí)，電子一空穴對(duì)便分別，產(chǎn)生電信號(hào)?？昭▽?duì)便分別，產(chǎn)生電信號(hào)。 光電探測(cè)器對(duì)紅外輻射響光電探測(cè)器對(duì)紅外輻射響應(yīng)時(shí)間極短，缺陷是光譜呼應(yīng)范圍有限應(yīng)時(shí)間極短，缺陷是

15、光譜呼應(yīng)范圍有限3.2 3.2 紅外監(jiān)測(cè)方法紅外監(jiān)測(cè)方法3.2.23.2.2紅外測(cè)溫系統(tǒng)紅外測(cè)溫系統(tǒng)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)2.2.光學(xué)系統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng) 分為望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡兩部分。分為望遠(yuǎn)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(cè)器的敏感元件上，盡能夠多是把紅外輻射聚焦到探測(cè)器的敏感元件上，盡能夠多地吸收輻射而使探測(cè)器本身的噪聲電壓相對(duì)具小。地吸收輻射而使探測(cè)器本身的噪聲電壓相對(duì)具小。3.2 3.2 紅外監(jiān)測(cè)方法紅外監(jiān)測(cè)方法3.2.23.2.2紅外測(cè)溫系統(tǒng)紅外測(cè)溫系統(tǒng)第三章設(shè)備缺

16、點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)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(dá)探測(cè)器上的紅外輻射，周期地阻斷從目的到達(dá)探測(cè)器上的紅外輻射，這樣就使得探捉器的輸出是一個(gè)交流信號(hào)，以便后面這樣就使得探捉器的輸出是一個(gè)交流信號(hào)，以便后面進(jìn)展放大處置。進(jìn)展放大處置。 調(diào)制盤是一種運(yùn)動(dòng)的安裝，調(diào)制盤是一種運(yùn)動(dòng)的安裝，3.2 3.2 紅外監(jiān)測(cè)方法紅外監(jiān)測(cè)方法3.2.23.2.2紅外測(cè)溫系統(tǒng)紅外測(cè)溫系統(tǒng)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)4.制冷系統(tǒng)制冷系統(tǒng) 作用：提高探測(cè)率和擴(kuò)展探測(cè)器的任務(wù)波段。作用：提高探測(cè)率和擴(kuò)展探測(cè)器的

17、任務(wù)波段。 將敏感元冷卻到接近將敏感元冷卻到接近OK時(shí)，可使探測(cè)器的熱能時(shí)，可使探測(cè)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(cè)器的制冷方法主要是利用液體氣化時(shí)吸紅外探測(cè)器的制冷方法主要是利用液體氣化時(shí)吸熱，實(shí)踐工程上常用氮?dú)庵评?，液氮?dú)饣姆悬c(diǎn)為熱，實(shí)踐工程上常用氮?dú)庵评?，液氮?dú)饣姆悬c(diǎn)為77K。3.2 3.2 紅外監(jiān)測(cè)方法紅外監(jiān)測(cè)方法3.2.23.2.2紅外測(cè)溫系統(tǒng)紅外測(cè)溫系統(tǒng)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)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(xué)轉(zhuǎn)換和等溫圖打印顯示數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換和等溫圖打印顯示3.2 3.2 紅外監(jiān)測(cè)方法紅外監(jiān)測(cè)方法3.2.23.2.2紅外測(cè)溫系統(tǒng)紅外測(cè)溫系統(tǒng)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)6.6.掃描系統(tǒng)。掃描系統(tǒng)。 紅外探測(cè)器置于光學(xué)系統(tǒng)紅外探測(cè)器置于光學(xué)系統(tǒng)焦點(diǎn)，每一瞬時(shí)只可以看到目焦點(diǎn)，每一瞬時(shí)只可以看到目標(biāo)區(qū)域功能中的一小部分，機(jī)標(biāo)區(qū)域功能中的一小部分，機(jī)械安裝使光學(xué)系統(tǒng)能上下和左械安裝使光學(xué)系統(tǒng)能上下和左右挪動(dòng)，瞬時(shí)視場(chǎng)就自左而右，右挪動(dòng)，瞬時(shí)視場(chǎng)就自左而右，自上而下地掃過整個(gè)目的。自上而下地掃過整個(gè)目的。 紅外探測(cè)器紅外探測(cè)器“看到任一瞬看到任一瞬時(shí)視場(chǎng)

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

20、溫儀 3.比色測(cè)溫儀全輻射測(cè)溫儀 ：特點(diǎn)為構(gòu)造簡(jiǎn)單，運(yùn)用方便，但靈敏差較大。單色測(cè)溫儀 ：在丈量誤差方面有所改良。比色測(cè)溫儀：具有靈敏度高、誤差小等優(yōu)點(diǎn)，但構(gòu)造復(fù)雜，價(jià)錢相對(duì)較高。3.2 3.2 紅外監(jiān)測(cè)方法紅外監(jiān)測(cè)方法3.2.23.2.2紅外丈量儀表簡(jiǎn)介紅外丈量儀表簡(jiǎn)介第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù) 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(yùn)用緣由： 超聲波的波長以毫米計(jì)，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(duì)物體內(nèi)部進(jìn)展丈量，并且波長越短，識(shí)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(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)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(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)，并在介質(zhì)中進(jìn)展傳播。就轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)，并在介質(zhì)中進(jìn)展傳播。 將高頻振動(dòng)將高頻振動(dòng) ( (超聲波超聲波) )傳到晶片上時(shí)晶片發(fā)生振傳到晶片上時(shí)晶片發(fā)生振動(dòng)，兩極間產(chǎn)生頻率與超聲波一樣、強(qiáng)度與超聲波強(qiáng)動(dòng)，兩極間產(chǎn)生頻率與超聲波一樣、強(qiáng)度與超聲波強(qiáng)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(diǎn)振動(dòng)方向與彈性波傳播的方向力一樣質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與彈性波傳播的方向力一樣時(shí)，稱作縱波。時(shí)，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(diǎn)振動(dòng)方向與傳播方向垂直的彈性波稱質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)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(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)2.2.超聲波的反射與穿透超聲波的反射與穿透 當(dāng)超聲波傳到缺陷處、被檢物底面或者不當(dāng)超聲波傳到缺陷處、被檢物底面或者不同金屬結(jié)合面處的不延續(xù)部分時(shí)，會(huì)發(fā)生反射。同金屬結(jié)合面處的不延續(xù)部分時(shí)，會(huì)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(gè)不同介質(zhì)相接觸的界面。與另一個(gè)不同介質(zhì)相接觸的界面。 垂直人射時(shí)的反射和穿透：垂直人射時(shí)的反射和穿透： 當(dāng)超聲波垂直傳到界面上時(shí)，一部分被反射，當(dāng)超聲波垂直傳到界面上時(shí)，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(shí)的反射和穿透：斜射時(shí)的反射和穿透： 當(dāng)超聲波斜射到界面上時(shí)，在界面上會(huì)產(chǎn)當(dāng)超聲波斜射到界面上時(shí)，在界面上會(huì)產(chǎn)生反射和折射。生反射和折射。 在斜射時(shí)，折射的穿透率與折射角有關(guān)。在斜射時(shí)，折射的穿透率與折射角有關(guān)。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(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)1.1.超聲波探頭超聲波探頭 機(jī)械能和電能相互轉(zhuǎn)換的換能器，機(jī)械能和電能相互轉(zhuǎn)換的換能器，利用壓電效應(yīng)制造，發(fā)生和接納超聲波。利用壓電效應(yīng)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(hù)膜、壓護(hù)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(yùn)用波型轉(zhuǎn)換得到橫波，由橫波探頭運(yùn)用波型轉(zhuǎn)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(yīng)根據(jù)實(shí)際橫波探頭的人射角和頻率應(yīng)根據(jù)實(shí)際計(jì)算確定。計(jì)算確定。3.3 3.3 超聲診斷法超聲診斷法3.3.23.3.2檢測(cè)儀器與設(shè)備檢測(cè)儀器與設(shè)備第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)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(yùn)用最多的是脈沖反射式超聲波探傷儀。目前運(yùn)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(cè)儀器與設(shè)備檢測(cè)儀器與設(shè)備第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)探傷技術(shù)：探傷技術(shù)：

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(diǎn)擊圖片觀看超聲探點(diǎn)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(shù)及運(yùn)用超聲探傷技術(shù)及運(yùn)用第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)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(shí)間、一定頻率發(fā)射的超續(xù)時(shí)間、一定頻率發(fā)射的超聲脈沖進(jìn)展缺陷診斷的方法，聲脈沖進(jìn)展缺陷診斷的方法，其結(jié)果用示波管顯示。其結(jié)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(jì)缺陷的

29、大小。當(dāng)缺陷來估計(jì)缺陷的大小。當(dāng)缺陷很大時(shí)，可挪動(dòng)探頭，按顯示缺陷的范圍求出缺很大時(shí)，可挪動(dòng)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(shù)及運(yùn)用超聲探傷技術(shù)及運(yùn)用第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)2.2.共振法共振法 運(yùn)用共振景象診斷工件的缺陷。運(yùn)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(dòng)波長。當(dāng)工經(jīng)過延續(xù)調(diào)整發(fā)射頻率，改動(dòng)波長。當(dāng)工件的厚皮為超聲波半波長的整數(shù)倍時(shí)，入件的厚皮為超聲波半波長的整數(shù)倍時(shí)，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(shè)存在較大的缺陷或工件中假設(shè)存在較大的缺陷或厚度改動(dòng)，將使共振景象消逝或共振點(diǎn)偏厚度改動(dòng)，將使共振景象消逝或共振點(diǎn)偏移。移。 可診斷復(fù)合資料的膠合質(zhì)量、可診斷復(fù)合資料的膠合質(zhì)量、板材點(diǎn)焊質(zhì)量、均勻腐蝕量和板材內(nèi)部夾板材點(diǎn)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(shù)及運(yùn)用超聲探傷技術(shù)及運(yùn)用第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)3.3.穿透法穿透法 采用兩個(gè)探頭，一個(gè)采用兩個(gè)探頭，一個(gè)發(fā)射超聲能量，另一個(gè)接發(fā)射超聲能量，另一個(gè)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(yán)重疏松或有氣穴，大部分能量就會(huì)反部嚴(yán)重疏松或有氣穴，大部分能量就會(huì)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(huì)減少，根據(jù)比較發(fā)射脈接納到的能量就會(huì)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(shù)及運(yùn)用超聲探傷技術(shù)及運(yùn)用第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)4. 4. 超聲方法

32、進(jìn)展現(xiàn)場(chǎng)探查的優(yōu)點(diǎn)超聲方法進(jìn)展現(xiàn)場(chǎng)探查的優(yōu)點(diǎn): : 超聲診斷目前被廣泛地運(yùn)用在鍛、鑄件的超聲診斷目前被廣泛地運(yùn)用在鍛、鑄件的缺陷診斷、焊縫的缺陷診斷以及關(guān)鍵件的在線監(jiān)測(cè)上。缺陷診斷、焊縫的缺陷診斷以及關(guān)鍵件的在線監(jiān)測(cè)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(qiáng)，可以檢測(cè)原資料浸透力強(qiáng)，可以檢測(cè)原資料; ; 3 3不需拆開機(jī)器。不需拆開機(jī)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(shù)及運(yùn)用超聲探傷技術(shù)及運(yùn)用第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù) 聲發(fā)射技術(shù)產(chǎn)生于金屬在被拉伸

33、或相變過聲發(fā)射技術(shù)產(chǎn)生于金屬在被拉伸或相變過程中會(huì)發(fā)出聲響的物理景象。程中會(huì)發(fā)出聲響的物理景象。 在機(jī)械設(shè)備的缺點(diǎn)診斷中，聲發(fā)射技術(shù)已成在機(jī)械設(shè)備的缺點(diǎn)診斷中，聲發(fā)射技術(shù)已成為對(duì)資料進(jìn)展斷裂監(jiān)測(cè)的有效手段而被運(yùn)用。為對(duì)資料進(jìn)展斷裂監(jiān)測(cè)的有效手段而被運(yùn)用。 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 1.聲發(fā)射機(jī)理聲發(fā)射機(jī)理 2.聲發(fā)射信號(hào)的傳輸聲發(fā)射信號(hào)的傳輸 3.聲發(fā)射技術(shù)的特點(diǎn)聲發(fā)射技術(shù)的特點(diǎn) 4.聲發(fā)射技術(shù)丈量的參數(shù)描畫聲發(fā)射技術(shù)丈量的參數(shù)描畫3.3 3.3 聲發(fā)射技術(shù)聲發(fā)射技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)1.聲發(fā)射機(jī)理聲發(fā)射機(jī)理 聲發(fā)射是以彈性波方式釋放應(yīng)變能景象。聲發(fā)射

34、是以彈性波方式釋放應(yīng)變能景象。 資料受外載荷作用時(shí)，內(nèi)力構(gòu)造的不均勻及各種缺陷的存在呵斥應(yīng)力資料受外載荷作用時(shí)，內(nèi)力構(gòu)造的不均勻及各種缺陷的存在呵斥應(yīng)力集中，使部分應(yīng)力分布不穩(wěn)定。當(dāng)這種形狀到達(dá)一定程度時(shí)，將產(chǎn)生應(yīng)力集中，使部分應(yīng)力分布不穩(wěn)定。當(dāng)這種形狀到達(dá)一定程度時(shí)，將產(chǎn)生應(yīng)力的重新分布，從而到達(dá)新的穩(wěn)定形狀。的重新分布，從而到達(dá)新的穩(wěn)定形狀。 金屬資料由于晶格的位錯(cuò)、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(cuò)、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(yīng)變能，一部分是以應(yīng)力波的方式發(fā)射出去，由于最先這種

35、被釋放的應(yīng)變能，一部分是以應(yīng)力波的方式發(fā)射出去，由于最先被留意到的應(yīng)力發(fā)射景象是人耳可聽領(lǐng)域的聲波，所以就稱它為聲發(fā)射。被留意到的應(yīng)力發(fā)射景象是人耳可聽領(lǐng)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(shí)，應(yīng)力波發(fā)射的頻率范圍從次聲到超聲，遠(yuǎn)比聲頻廣得多。多數(shù)其實(shí)，應(yīng)力波發(fā)射的頻率范圍從次聲到超聲，遠(yuǎn)比聲頻廣得多。多數(shù)金屬特別是鋼、鐵資料，應(yīng)力波發(fā)射大部分處于超聲范圍，檢測(cè)頻率大都金屬特別是鋼、鐵資料，應(yīng)力波發(fā)射大部分處于超聲范圍，檢測(cè)頻率大都在在10030OkHz。3.3 3.3 聲發(fā)射技術(shù)聲發(fā)射技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)第三章設(shè)備缺點(diǎn)的油樣和聲光診斷技術(shù)2.2.聲發(fā)射信號(hào)的傳輸聲發(fā)射信號(hào)的傳輸 內(nèi)部的點(diǎn)狀聲發(fā)射聲源以球面波等速內(nèi)部的點(diǎn)狀聲發(fā)射聲源以球面波等速向各個(gè)方向發(fā)射彈性波向各個(gè)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(gè)方向源除了球面波的方式外還有外表波向各個(gè)方向逸散。逸散。 由于聲發(fā)射不是點(diǎn)聲源，有不同的外形，由于聲發(fā)射不是點(diǎn)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