王明夫(中石化石油工程機械有限公司第四機械廠,湖北 荊州 434024)
常見無損檢測設(shè)備的校準(zhǔn)驗證方法研究
王明夫(中石化石油工程機械有限公司第四機械廠,湖北 荊州 434024)
隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展以及工業(yè)化程度的提高,鐵道、石油、民航以及鍋爐管道等領(lǐng)域中對于無損檢測技術(shù)的依賴程度不斷提高、應(yīng)用范圍不斷擴大,而這些領(lǐng)域往往又會涉及到人們的生產(chǎn)及生命安全,基于這樣的原因,加強對無損檢測技術(shù)的關(guān)注、加強對常見無損檢測設(shè)備校準(zhǔn)驗證方法的研究,有著十分重要的現(xiàn)實價值與長遠意義。本篇論文中,筆者以常見無損檢測設(shè)備為研究對象,探討了其有效的校準(zhǔn)驗證方法,以供參考。
無損檢測;設(shè)備;校準(zhǔn)驗證方法
如何識別無損檢測設(shè)備的技術(shù)特性、確保無損檢測設(shè)備能夠長時間滿足產(chǎn)品檢測的實際要求、保持無損檢測設(shè)備技術(shù)參數(shù)的可靠性以及穩(wěn)定性,是現(xiàn)階段無損檢測工作實踐過程中必須必須解決的問題。
1.1 超聲無損檢測設(shè)備
超聲檢測是一種常用的無損檢測技術(shù),主要應(yīng)用于定量檢測與分析鐵路軌道、壓力容器、鍋爐等裝置的內(nèi)部缺陷。超聲檢測主要依賴于超聲的傳播特性,根據(jù)原理的不同,可以將超聲檢測分為2種,一是脈沖反應(yīng)系統(tǒng),二是穿透應(yīng)力波系統(tǒng)。目前的超聲檢測設(shè)備,主要是根據(jù)根據(jù)這兩種原理進行設(shè)計以及制造的。通過分析、研究超聲波作用于待測裝置上的折射波、透射波以及反射波,從而能夠?qū)Υ郎y裝置的幾何特性進行測量、對待測裝置的宏觀缺陷進行檢測、對待測裝置的組織結(jié)構(gòu)進行評價。對于超聲波探傷儀來說,其主要組成部分包括顯示屏以及電源、發(fā)射、掃描、同步以及接收放大等電路部分,可以設(shè)置諸多不同的單元,包括記錄單元、跟蹤單元、標(biāo)記單元、深度補償單元、報警單元以及延時單元等;對超聲波探傷儀而言,其性能指標(biāo)主要包括以下幾種:電噪聲電平、掃描范圍、動態(tài)范圍、分辨力、使用靈敏度最大值、水平或垂直線性誤差以及衰減器衰減量誤差,在進行校準(zhǔn)的時候,可以根據(jù)實際使用要求,在上述指標(biāo)中進行合理選擇。
1.2 射線無損檢測設(shè)備
射線檢測主要指的是X射線檢測,主要用于對航空、航天、機械等方面的焊接件、鑄件進行檢驗。X射線檢測的作用原理為,由于待測裝置厚度、密度、成分等方面的不同,因此,其會對射線出現(xiàn)不同的散射或吸收特性,利用不同的特性,便可以對待測裝置的性質(zhì)、尺寸、質(zhì)量進行有效判斷。X射線探傷機產(chǎn)生X射線的裝置為高速電子轟擊陽極靶,對待測裝置進行透照,并在成像裝置或膠片上進行顯影,就可以得到其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖像,通過觀看突顯,便可判斷待測裝置有無缺陷。對X射線探傷機而言,其檢定項目主要包括以下幾種:穿透力、輻射角、透照靈敏度、重復(fù)性、計時器誤差以及空氣比釋動能率。
1.3 磁粉無損檢測設(shè)備
磁粉檢測也是一種較為常用的無損檢測技術(shù),主要用于對鍋爐、石油運輸、鋼鐵生產(chǎn)等進行檢驗。磁粉探傷機的作用原理為,鐵磁性材料被磁化之后,如果其表面、近表面有缺陷的時候,該處的磁阻會相應(yīng)的有所變大,從而形成漏磁場,這樣的前提下,在次表面上施加鐵磁性粉末,其就會被漏磁場吸附過去,最終將缺陷的所在地、形狀顯示出來。對于磁粉探傷機而言,其校準(zhǔn)參數(shù)主要包括以下幾種:綜合靈敏度、磁化電流、絕緣強度、絕緣電阻以及剩余磁感應(yīng)強度。
對于無損檢測設(shè)備來說,其均具備一定的計量特性,例如,對于超聲探傷儀,計量特性便是衰減器誤差、水平線性誤差、垂直線性誤差,對于磁粉探傷機,計量特性便是電流表的指示誤差。在使用時間不斷增加的過程中,無損檢測設(shè)備的計量特性也會相應(yīng)的出現(xiàn)很大的變化,從而提高了檢測結(jié)果的不確定性。比較無損檢測設(shè)備校準(zhǔn)后的計量特性、無損檢測設(shè)備的技術(shù)指標(biāo),最終確認(rèn)無損檢測設(shè)備是否滿足實際使用的要求,以實現(xiàn)對無損檢測設(shè)備的有效控制。無損檢測設(shè)備檢測結(jié)果的驗證方法包括以下幾種:第一,重復(fù)性驗證。這種驗證方法的適用范圍為,對條件相同的試樣進行檢測,首先確定靈敏度、厚度、深度等具體物理量,每進行一次測量,便可以獲得一個數(shù)據(jù),進行5次以上的連續(xù)測量。用單次測量標(biāo)準(zhǔn)偏差表示為:s= 1/M-√εni-1[(Mi-M-)/(n-1)]。該公式之中,M-指的是第n次測量的平均值;Mi指的是第n次的測量值;S需≤該物理量允許測量誤差的50%,否則無法保證檢測結(jié)果的正確性。第二,復(fù)現(xiàn)性驗證。這種驗證方法的適用范圍為,對條件不同的同一試樣進行檢測,因為無損檢測往往會受到很多因素的影響,導(dǎo)致檢測人員不同的時候,也會得到不同的檢測結(jié)果。其計算公式與重復(fù)性驗證相同。若是不同人員的測量標(biāo)準(zhǔn)偏差S>該物理量允許測量誤差的50%,那就說明人員操作方法有很大的可能存在著重大失誤。第三,兩臺設(shè)備驗證。這種驗證方法的適用范圍為,用精度相同的設(shè)備對條件一樣的試樣進行檢測,第一臺設(shè)備用M1表示測量結(jié)果,第二臺設(shè)備用M2表示測量結(jié)果,準(zhǔn)確度用A表示,這樣的前提下,如果|M1-M2|<√2A,則代表該設(shè)備檢測結(jié)果不準(zhǔn)確。
綜上所述,對于無損檢測設(shè)備來說,為確保檢測結(jié)果的一致性以及可靠性,就必須保證其能夠確實滿足使用要求、且性能指標(biāo)穩(wěn)定。
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王明夫(1985-)男,湖北荊州,助理工程師,本科,主要從事無損檢測技術(shù)工作