自动监测技术.doc

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1、自动检测技术工程项目设计学号：12318106姓名：李欢班级：自动化1211超声波传感器在铁路钢轨探伤中的应用1•引言工业上常用的无损检测方法有五种：超声检测（UT）、射线探伤（RT）、渗透探杳（PT）、磁粉检测（MT）和涡流检测（ET）。其屮超声检测是利用超声波的透射和反射进行检测的。超声波可以穿透无线电波、光波无法穿过的物体，同时又能在两种特性阻抗不同的物质交界面上反射，当物体内部存在不均匀性时，会使超声波衰减改变，从而可区分物体内部的缺陷。因此，在超声检测屮，发射器发射超声波的目的是超声波在物体遇到缺陷时，一部分声波会产生反射，发射和接收器可对反

2、射波进行分析，精确地测出缺陷来，并显示出内部缺陷的位置和大小，测定材料厚度等。超声检测作为一种重要的无损检测技术不仅具有穿透能力强、设备简单、使用条件和安全性好、检测范围广等根木性的优点外，而且其输出信号是以波形的方式体现。使得当前飞速发展的计算机信号处理、模式识别和人工智能等高新技术能被方便地丿、'、/「用于检测过程，从而提高检测的精确度和可靠性。超声波无损探伤（NDI）是超声无损检测的一种发展与应用，其设备有：超声探伤仪、探头、藕合剂及标准试块等。其用途是检测铸件缩孔、气泡、焊接裂纹、夹渣、未熔合、未焊透等缺陷及厚度测定。超声无损检测在最近几1-年

3、屮得到了较大的进展，它已成为材料或结构的无损检测屮常用的手段。由于超声检测可以在线进行、超声波对人体无害乂不改变系统的运行状态，因此,在材料或结构的无损检测屮得到了广泛的应用。2.超声探伤原理超声探伤迅无损检测的主要方法Z—。它能非破坏性地探测材料性质及内部和表面缺陷（如裂纹、气泡、夹渣等）的大小、形成和分布情况，具有灵敏度高、穿透力强、检测速度快和设备简单、成木低等一系列特点。2.1基木原理超声波探伤具有反射和透射两种方法。其中反射方法精确度较高。图1是脉冲冋波探伤仪原理图。脉冲发射器通过探头将超声波短脉冲送入试件，当冋波从试件的缺陷或边界返冋时,通

4、过信号处理系统，在示波器上加以显示，并将其幅度和传播时间显示出来。如果已知试件屮的声速，则根据不波器上的读数所获得的脉冲间的传输时间即可获得缺陷的深度。图1脉冲冋波探伤仪原理图2.2探伤分类超声探伤方法很多，可以按不同的方式进行分类。现将几种常用的分类方法介绍如下。（1）按原理分类按探伤原理分类可分为脉冲反射法、穿透法和共振法。脉冲反射法是一种利用超声波探头发射脉冲到被检测试块内，根据反射波的情况来检测试件缺陷的方法。脉冲反射法乂包括缺陷回波法、底波高度法和多次底波法等。（2）按耦合方式分类按耦合方式分类如图2所示。图2按耦合方式探伤分类图（3）按探伤

5、显示方法分类按探伤显示方法分类可分为A型显示，B型显示与（2世显示。其屮A型显示只显示缺陷的深度：B型显示探伤仪，可显示工件内部缺陷的横断面形状，此时示波辭横坐标代表探头在T件面上的位置，纵坐标代表缺陷的深度。探头沿工件移动与示波管扫描线的水平移动是同步的，为使图象保留在荧光屏上，应选用长余辉示波管，且探头移动速度不能太快：C型显示探伤仪，可以显示工件内部缺陷的平面图形。（4）按智能方式分类上述探伤方法如由人工操作，则为人工探伤。如使试样或探头移动，在它的移动中利用超声波白动地检测缺陷并予以显示或指示（喷色）的方式，称为超声白动探伤。白动探伤要育探伤仪

6、（带闸门装置），显示装置，探头及其夹持机构。根据探头设置方式的不同还可大致分为如下几种探伤方式：育接接触方式，此方式貝用在探伤速度不高且表瓯光滑的场合，如轨道、无缝钢管和轴等：局部水浸方式是超声探伤屮最适用的方式，还可细分为其他方式，但原理是同样的：全水浸方式用于工件的某部分（如粘结层）或管类的精密探伤，当水槽机构设计成可以进行白动探伤的情况下，除去工件的装卸以外，探伤可以全部白动化，如果工件加T精度高，而H水槽内架设的探头夹持机构、移动架的精度也高，则探伤的精度也高。实验总结：超声波传感器不仅在钢轨屮可以探伤，许多不易修理又难以找出问题的机器也能用超

7、声波传感器探伤精确找到问题发生的位置，精确找到需要修理的地方，还可以找到小零件的暗你可以检测各种零件是否合格电感传感器在轴承滚柱直径分选屮的应用电感式传感器自身的优势与现代检测要求适应性强，并由于其结构简单，工作条件要求不高,是很多行业、研究的首选对象。近年高铁等运输行业的高速发展，使得电感式传感器的监测功能得到了大范围的扩张；磨粒检测技术的发展，也使电感式传感器得到更多关注20。还有脉冲涡流检测技术，利用电涡流式电感器进行金属探伤，可以同时探测到试件不同深度的缺陷，让检测和识别表面与亚表瓯缺陷成了可能，另外，它具有检测成本低廉，操作简单,对人体无害和

8、精度高等优劳210微测量屮，电感式传感器一直享有优势。微差压传感器在微流量测量、泄漏测试、洁净