無損檢測技術(shù)是在現(xiàn)代科學(xué)基礎(chǔ)上產(chǎn)生和發(fā)展起來的檢測技術(shù),它借助于先進(jìn)的儀器和設(shè)備,在不損壞、不改變被檢測對象的使用性能的前提下,對被檢測對象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和表面狀態(tài)等進(jìn)行檢查和檢測,借以評價(jià)被檢測對象的連續(xù)性、完整性、安全性等。無損檢測技術(shù)作為一種有效的檢測手段,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于我國工業(yè)建設(shè)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。
編者根據(jù)多年來無損檢測新技術(shù)課程的教學(xué)實(shí)踐體會(huì)和科研工作經(jīng)驗(yàn),參考了近年來無損檢測新技術(shù)方面的研究成果,以大連理工大學(xué)無損檢測專業(yè)方向本科生專業(yè)課 無損檢測新技術(shù)講義為基礎(chǔ),經(jīng)過較為全面的修改、補(bǔ)充,編寫了《無損檢測新技術(shù)原理與方法》。本書介紹的五種新技術(shù)是相對于五種常規(guī)無損檢測技術(shù)而言的,五種新技術(shù)分別為聲發(fā)射檢測技術(shù)、紅外檢測技術(shù)、微波檢測技術(shù)、激光全息檢測技術(shù)和聲振檢測技術(shù) 在生產(chǎn)實(shí)踐中,這五種新技術(shù)都隨時(shí)代的發(fā)展、科技的進(jìn)步得到了廣泛而深入的應(yīng)用。針對書中提及的各種檢測技術(shù),編者力圖應(yīng)用通俗易懂、言簡意賅的語言,深入淺出地闡述其檢測原理、檢測基礎(chǔ)、檢測方法與檢測系統(tǒng),使讀者對各種檢測新技術(shù)的知識內(nèi)涵、發(fā)展前景有較為全面的了解和深入的認(rèn)識。本書面向高等院校無損檢測專業(yè)本、專科學(xué)生,也可作為其他相關(guān)專業(yè)學(xué)生和廣大無損檢測工作者的參考用書。
本書在內(nèi)容選擇及編寫上具有以下特點(diǎn):
(1)突出新技術(shù)。本書著重介紹無損檢測領(lǐng)域發(fā)展和成熟的新技術(shù),對于傳統(tǒng)的五大類無損檢測技術(shù)(超聲、射線、滲透、磁粉、渦流)只做簡略介紹。
(2)立足于實(shí)用。本書圍繞各種檢測技術(shù)的特點(diǎn),深入淺出地介紹其工作原理、工藝方法和系統(tǒng)。
(3)簡單易懂,圖文并茂,具有一定的趣味性。通過一些科學(xué)故事的引用,突出理論基 礎(chǔ)的介紹,弱化理論分析。 本書得到了大連理工大學(xué)教材建設(shè)立項(xiàng)資助,感謝大連理工大學(xué)教材建設(shè)委員會(huì)、教務(wù)處以及材料科學(xué)與工程學(xué)院有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和專家的大力支持。
本書由大連理工大學(xué)李萍、遼寧石油化工大學(xué)宋天民主編。其中,第1~4章由李萍負(fù)責(zé)編寫,第5章由宋天民負(fù)責(zé)編寫。全書由宋天民統(tǒng)稿并后定稿。
由于這些新技術(shù)仍在不斷補(bǔ)充和發(fā)展,加之編者的水平所限,書中是會(huì)存在疏漏不當(dāng)之處,敬請專家和學(xué)者批評指正,以使教材日趨完善。
第1章 聲發(fā)射檢測技術(shù)原理與方法 /1
1.1 聲發(fā)射檢測技術(shù)概述 / 1
1.1.1 聲發(fā)射現(xiàn)象及其基本特征 / 1
1.1.2 聲發(fā)射與聲發(fā)射檢測技術(shù) / 1
1.1.3 聲發(fā)射檢測技術(shù)的特點(diǎn) / 3
1.1.4 聲發(fā)射檢測技術(shù)的原理 / 4
1.1.5 聲發(fā)射檢測技術(shù)的發(fā)展 歷程 / 5
1.1.6 聲發(fā)射檢測技術(shù)的作用 / 7
1.2 聲發(fā)射檢測技術(shù)基礎(chǔ) / 7
1.2.1 聲發(fā)射檢測信號的產(chǎn)生 / 7
1.2.2 聲發(fā)射檢測信號的傳播 / 8
1.2.3 聲發(fā)射檢測信號的衰減 / 9
1.2.4 聲發(fā)射檢測信號的特征 / 10
1.2.5 聲發(fā)射檢測信號的類型 / 10
1.3 聲發(fā)射檢測方法 / 11
1.3.1 描述聲發(fā)射檢測信號的基本參數(shù) / 11
1.3.2 聲發(fā)射檢測過程的表征 / 13
1.3.3 提高信噪比的措施 / 17
1.3.4 聲發(fā)射檢測頻率窗口的選擇 / 18
1.3.5 聲發(fā)射源定位 / 18
1.4 聲發(fā)射檢測系統(tǒng) / 23
1.4.1 聲發(fā)射檢測系統(tǒng)的特性 / 23
1.4.2 聲發(fā)射檢測系統(tǒng)的組成 / 24
1.4.3 典型的聲發(fā)射檢測系統(tǒng) / 28
1.5 缺陷有害度評價(jià) / 31
1.5.1 缺陷有害度評價(jià)方法 / 31
1.5.2 缺陷有害度綜合評價(jià)方法 / 32
1.5.3 聲發(fā)射檢測技術(shù)可靠性評價(jià) / 33
第2章 紅外檢測技術(shù)原理與方法 / 36
2.1 紅外檢測技術(shù)概述 / 36
2.1.1 紅外檢測技術(shù)的原理 / 36
2.1.2 紅外檢測技術(shù)的特點(diǎn) / 36
2.2 紅外檢測技術(shù)基礎(chǔ) / 38
2.2.1 紅外線的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識 / 38
2.2.2 紅外線的產(chǎn)生、傳播與能量衰減 / 39
2.2.3 紅外線的特點(diǎn) / 39
2.2.4 紅外輻射的基本概念 / 40
2.2.5 紅外輻射的基本定律 / 42
2.3 紅外檢測方法 / 45
2.3.1 紅外檢測方法概述 / 45
2.3.2 紅外檢測的激勵(lì)源和激勵(lì)方式 / 47
2.3.3 缺陷的定性、定位與定量 / 48
2.3.4 實(shí)施紅外檢測的基本要求 / 48
2.4 紅外檢測系統(tǒng) / 50
2.4.1 紅外檢測系統(tǒng)的基本組成 / 50
2.4.2 紅外探測器 / 52
2.4.3 典型的紅外檢測儀器 / 59
2.5 紅外診斷技術(shù) / 75
2.5.1 紅外診斷技術(shù)概述 / 75
2.5.2 紅外診斷技術(shù)類型 / 77
2.5.3 紅外診斷方法 / 79
2.5.4 影響紅外診斷的因素 / 80
第3章 微波檢測技術(shù)原理與方法 / 84
3.1 微波檢測技術(shù)概述 / 84
3.1.1 微波檢測技術(shù)原理 / 84
3.1.2 微波檢測技術(shù)特點(diǎn) / 84
3.2 微波檢測技術(shù)基礎(chǔ) / 85
3.2.1 微波基本性質(zhì)概述 / 85
3.2.2 微波技術(shù)的發(fā)展 / 86
3.2.3 微波的產(chǎn)生 / 87
3.2.4 微波的物理特性 / 87
3.2.5 微波在介質(zhì)中的傳播 / 89
3.2.6 表征微波性質(zhì)的兩個(gè)電磁參數(shù) / 93
3.3 微波檢測方法 / 94
3.3.1 穿透法 / 95
3.3.2 反射法 / 96
3.3.3 散射法 / 98
3.3.4 駐波法 / 98
3.3.5 常用的微波檢測方法 / 99
3.4 微波檢測系統(tǒng) / 102
3.4.1 微波測試計(jì) / 102
3.4.2 微波信號源(微波發(fā)生器) / 104
3.4.3 微波傳輸線 / 104
3.4.4 微波探頭(微波傳感器) / 105
3.4.5 典型的微波測試裝置 / 107
第4章 激光全息檢測技術(shù)原理與方法 / 117
4.1 激光全息檢測技術(shù)概述 / 117
4.1.1 全息照相 / 117
4.1.2 全息干涉計(jì)量技術(shù) / 119
4.1.3 激光全息無損檢測 / 119
4.1.4 激光全息無損檢測的 應(yīng)用 / 122
4.2 激光全息檢測技術(shù)基礎(chǔ) / 122
4.2.1 激光的形成 / 122
4.2.2 激光發(fā)生器 / 130
4.2.3 激光全息照相 / 140
4.2.4 激光使用的安全防護(hù) / 149
4.3 激光全息干涉計(jì)量技術(shù) / 151
4.3.1 激光全息干涉計(jì)量技術(shù)的類型 / 151
4.3.2 激光全息照相干涉計(jì)量技術(shù)的加載 / 154
4.4 激光全息檢測系統(tǒng) / 158
4.4.1 激光器(激光光源) / 158
4.4.2 減振工作平臺 / 158
4.4.3 激光全息照相光學(xué)元件 / 159
4.4.4 漫射照明設(shè)備 / 162
4.4.5 記錄與再現(xiàn)像讀出系統(tǒng) / 162
4.4.6 典型的激光全息照相系統(tǒng) / 166
第5章 聲振檢測技術(shù)原理與方法 / 170
5.1 聲振檢測概述 / 170
5.1.1 聲振檢測技術(shù)的由來 / 170
5.1.2 聲振檢測技術(shù)的分類 / 171
5.2 聲振檢測技術(shù)基礎(chǔ) / 174
5.2.1 機(jī)電類比概述 / 174
5.2.2 典型的機(jī)電類比 / 176
5.2.3 力阻抗 / 178
5.2.4 衡量膠接質(zhì)量的基本參數(shù) / 179
5.3 聲振檢測方法 / 180
5.3.1 聲阻法檢測 / 180
5.3.2 聲諧振法檢測 / 186
5.3.3 渦流聲檢測 / 193
5.3.4 定距發(fā)送/接收檢測 / 195
5.3.5 綜合聲學(xué)檢測技術(shù) / 197
5.4 聲振檢測系統(tǒng) / 198
5.4.1 聲阻法檢測系統(tǒng) / 198
5.4.2 諧振法檢測系統(tǒng) / 201
5.4.3 渦流聲檢測系統(tǒng) / 205
參考文獻(xiàn) / 207