超声相控阵检测技术及应用

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作者: ,
2021-09
版次: 1
ISBN: 9787111687689
定价: 98.00
装帧: 平装
开本: 32开
纸张: 胶版纸
页数: 228页
分类: 工程技术
  • 本书详细介绍了超声检测理论基础,超声相控阵理论基础,超声相控阵探头与仪器,超声相控阵设备综合性能测试;同时,为加强工程实践应用,本书重点介绍了超声相控阵检测基本工艺,特别以横波扇形扫查检测焊接接头为例详细说明了制订具体检测工艺时需要考虑的因素及细节,分别介绍了超声相控阵横波扇形扫查、纵波线性垂直扫查、纵波扇形扫查三种检测应用中需要考虑的工艺细节。 

    本书可供高等院校无损检测与仪器类相关专业学生及超声相控阵技术培训班学员使用,也可供从事无损检测的技术人员、与无损检测技术相关的科研人员及设计人员参考。 

    卢超,工学博士、二级教授,兼职博士生导师,国防特色学科带头人,江西省主要学术学科与技术带头人,江西省研究生导师,中国机械工程学会无损检测分会副主任委员,中国机械工业教育协会仪器科学与技术学科教学委员会委员。历任南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室常务副主任、测试与光电工程学院院长等职,现任赣南师范大学党委书记、校长。讲授声学检测技术、智能仪器、超声成像检测等课程。科研方向为无损检测技术、自动化检测与仪器,发表学术论文160余篇,获国家发明专利授权12项,参与起草国家和行业标准3项。曾获江西省教学成果(本科)一等奖、江西省教学成果(研究生)二等奖、江西省科学技术进步一等奖、中国产学研合作创新成果一等奖。 

    钟德煌,无损检测专业硕士研究生,贝克休斯便携式超声检测技术总监,中国机械工程学会无损检测分会超声专业委员会委员,中国特种设备检验协会检测技术应用与评价工委会委员,全国无损检测标准化技术委员会超声技术专家,NB/T 4701315相控阵超声检测技术标准编委会委员。曾参与1项超声相控阵国际标准的修订,参与多项国内超声检测相关标准的修订。自2007年从南昌航空大学毕业参加工作以来,一直从事超声检测理论及应用方面的研究,特别对超声相控阵检测技术有深入研究,具有丰富的工程检测经验。 

    序 

    前言 

    第1章 超声检测理论基础1 

    11 超声波及其频率特性1 

    111 超声波的产生1 

    112 超声波频率及带宽1 

    12 超声波的传播3 

    121 超声波的传播类型3 

    122 超声波的叠加5 

    123 超声波的波型6 

    124 超声波的传播速度与波长7 

    125 超声波的物理特性8 

    13 超声波在界面的反射和透射10 

    131 超声波垂直入射的反射和透射10 

    132 超声波斜入射的反射特性12 

    133 超声波斜入射的声压分布15 

    134 超声波边缘衍射特性21 

    135 特殊界面超声波反射特性23 

    14 超声波声场26 

    141 圆形晶片超声波声场26 

    142 方形晶片超声波声场31 

    143 有延迟块声场33 

    144 聚焦声场35 

    145 平面反射声压36 

    146 曲面反射声压38 

    15 超声波当量定量39 

    151 计算法定量39 

    152 距离波幅曲线定量42 

    153 距离增益当量曲线定量43 

    154 超声波衰减45 

    155 超声波衰减系数测量48 

    第2章 超声相控阵理论基础51 

    21 超声相控阵技术基本原理51 

    22 超声相控阵超声信号53 

    221 超声相控阵探头声场53 

    222 超声相控阵信号合成54 

    223 超声相控阵信号显示54 

    23 超声相控阵信号显示模式56 

    231 相控阵扇形扫查56 

    232 线性电子扫查57 

    233 C扫描显示62 

    24 超声相控阵灵敏度修正65 

    241 扇形扫查灵敏度修正65 

    242 线性扫查灵敏度修正68 

    25 超声相控阵技术关键性能69 

    第3章 超声相控阵探头75 

    31 超声探头基本结构75 

    32 超声探头主要技术参数77 

    33 超声探头类型84 

    34 超声相控阵探头相关参数86 

    341 超声相控阵探头类型86 

    342 超声相控阵探头常见工作模式87 

    35 超声相控阵探头特有技术参数88 

    36 超声相控阵探头特有性能90 

    第4章 超声相控阵仪器92 

    41 超声检测仪技术性能92 

    42 超声相控阵仪器主要性能96 

    421 超声相控阵仪器功能模块96 

    422 延时聚焦法则数97 

    423 超声相控阵仪器扫查模式99 

    424 延时控制器101 

    425 超声相控阵发射与接收模块101 

    43 超声相控阵关键技术参数102 

    第5章 超声相控阵设备综合性能测试108 

    51 超声相控阵设备灵敏度综合性能测试108 

    511 各通道灵敏度一致性测试108 

    512 灵敏度余量测试109 

    513 相控阵ACG/TCG补偿误差测试110 

    514 相控阵垂直线性测试112 

    515 TCG/ACG补偿增益溢出测试113 

    52 超声相控阵信号显示综合性能测试114 

    521 定位误差测量114 

    522 显示分辨力测试114 

    53 超声相控阵聚焦法则基本测试117 

    531 超声相控阵角度偏转能力及精度测试117 

    532 超声相控阵聚焦能力测试118 

    54 超声波声场测试120 

    55 超声相控阵综合性能测试时机122 

    第6章 超声相控阵检测基本工艺124 

    61 制订检测工艺基本流程124 

    62 根据被检测工件信息确定检测方式124 

    63 超声相控阵探头选择126 

    631 探头类型的选择126 

    632 探头扫查方式的选择127 

    633 相控阵探头参数的选择129 

    64 超声相控阵仪器选择130 

    65 设计加工标准试块及对比试块135 

    66 超声相控阵仪器设置137 

    661 探头设置137 

    662 被检测工件设置138 

    663 超声相控阵扫查模式设置139 

    664 发射与接收设置141 

    67 定位校准142 

    68 TCG/ACG 深度校准和角度校准145 

    69 扫查检测工艺147 

    610 缺陷图像分析及测量152 

    6101 扇形扫查图像分析152 

    6102 线性电子扫查图像分析155 

    6103 C扫描图像分析161 

    611 缺陷评判163 

    612 检测报告166 

    第7章 横波扇形扫查检测焊接接头基本工艺168 

    71 焊接概述168 

    72 焊缝中常见的内部缺陷169 

    73 焊接接头形式173 

    731 对接接头173 

    732 T形接头174 

    733 角接接头175 

    74 焊接接头质量检测及评判方法176 

    75 横波扇形扫查探头选择及仪器设置178 

    751 焊接接头超声相控阵检测探头选择178 

    752 焊接接头超声相控阵检测仪器基本设置179 

    76 焊接接头各缺陷检测方法182 

    761 裂纹检测方法182 

    762 未熔合检测方法186 

    763 未焊透检测方法188 

    764 内部体积状缺陷检测方法189 

    77 焊缝检测超声相控阵基本校准190 

    78 焊缝检测扫查方式191 

    79 其他工艺项目194 

    710 评判验收195 

    7101 基于缺陷长度及自身高度评判195 

    7102 基于缺陷长度与幅值评判验收标准199 

    711 检测报告201 

    712 横波扇形扫查其他检测应用202 

    第8章 纵波线性垂直扫查检测基本工艺203 

    81 纵波线性垂直扫查检测缺陷类型203 

    82 纵波线性垂直扫查探头选择205 

    83 纵波线性垂直扫查对相控阵仪器的要求206 

    84 纵波线性垂直扫查仪器基本设置207 

    85 纵波线性垂直扫查基本校准208 

    86 扫查检测模式209 

    87 线性垂直扫查关键性能211 

    88 检测结果分析214 

    89 检测报告215 

    第9章 纵波扇形扫查检测基本工艺216 

    91 纵波扇形扫查检测应用216 

    92 纵波扇形扫查探头选择218 

    93 纵波扇形扫查相控阵仪器要求219 

    94 纵波扇形扫查相控阵仪器基本设置219 

    95 纵波扇形扫查基本校准220 

    96 纵波
  • 内容简介:
    本书详细介绍了超声检测理论基础,超声相控阵理论基础,超声相控阵探头与仪器,超声相控阵设备综合性能测试;同时,为加强工程实践应用,本书重点介绍了超声相控阵检测基本工艺,特别以横波扇形扫查检测焊接接头为例详细说明了制订具体检测工艺时需要考虑的因素及细节,分别介绍了超声相控阵横波扇形扫查、纵波线性垂直扫查、纵波扇形扫查三种检测应用中需要考虑的工艺细节。 

    本书可供高等院校无损检测与仪器类相关专业学生及超声相控阵技术培训班学员使用,也可供从事无损检测的技术人员、与无损检测技术相关的科研人员及设计人员参考。 

  • 作者简介:
    卢超,工学博士、二级教授,兼职博士生导师,国防特色学科带头人,江西省主要学术学科与技术带头人,江西省研究生导师,中国机械工程学会无损检测分会副主任委员,中国机械工业教育协会仪器科学与技术学科教学委员会委员。历任南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室常务副主任、测试与光电工程学院院长等职,现任赣南师范大学党委书记、校长。讲授声学检测技术、智能仪器、超声成像检测等课程。科研方向为无损检测技术、自动化检测与仪器,发表学术论文160余篇,获国家发明专利授权12项,参与起草国家和行业标准3项。曾获江西省教学成果(本科)一等奖、江西省教学成果(研究生)二等奖、江西省科学技术进步一等奖、中国产学研合作创新成果一等奖。 

    钟德煌,无损检测专业硕士研究生,贝克休斯便携式超声检测技术总监,中国机械工程学会无损检测分会超声专业委员会委员,中国特种设备检验协会检测技术应用与评价工委会委员,全国无损检测标准化技术委员会超声技术专家,NB/T 4701315相控阵超声检测技术标准编委会委员。曾参与1项超声相控阵国际标准的修订,参与多项国内超声检测相关标准的修订。自2007年从南昌航空大学毕业参加工作以来,一直从事超声检测理论及应用方面的研究,特别对超声相控阵检测技术有深入研究,具有丰富的工程检测经验。 

  • 目录:
    序 

    前言 

    第1章 超声检测理论基础1 

    11 超声波及其频率特性1 

    111 超声波的产生1 

    112 超声波频率及带宽1 

    12 超声波的传播3 

    121 超声波的传播类型3 

    122 超声波的叠加5 

    123 超声波的波型6 

    124 超声波的传播速度与波长7 

    125 超声波的物理特性8 

    13 超声波在界面的反射和透射10 

    131 超声波垂直入射的反射和透射10 

    132 超声波斜入射的反射特性12 

    133 超声波斜入射的声压分布15 

    134 超声波边缘衍射特性21 

    135 特殊界面超声波反射特性23 

    14 超声波声场26 

    141 圆形晶片超声波声场26 

    142 方形晶片超声波声场31 

    143 有延迟块声场33 

    144 聚焦声场35 

    145 平面反射声压36 

    146 曲面反射声压38 

    15 超声波当量定量39 

    151 计算法定量39 

    152 距离波幅曲线定量42 

    153 距离增益当量曲线定量43 

    154 超声波衰减45 

    155 超声波衰减系数测量48 

    第2章 超声相控阵理论基础51 

    21 超声相控阵技术基本原理51 

    22 超声相控阵超声信号53 

    221 超声相控阵探头声场53 

    222 超声相控阵信号合成54 

    223 超声相控阵信号显示54 

    23 超声相控阵信号显示模式56 

    231 相控阵扇形扫查56 

    232 线性电子扫查57 

    233 C扫描显示62 

    24 超声相控阵灵敏度修正65 

    241 扇形扫查灵敏度修正65 

    242 线性扫查灵敏度修正68 

    25 超声相控阵技术关键性能69 

    第3章 超声相控阵探头75 

    31 超声探头基本结构75 

    32 超声探头主要技术参数77 

    33 超声探头类型84 

    34 超声相控阵探头相关参数86 

    341 超声相控阵探头类型86 

    342 超声相控阵探头常见工作模式87 

    35 超声相控阵探头特有技术参数88 

    36 超声相控阵探头特有性能90 

    第4章 超声相控阵仪器92 

    41 超声检测仪技术性能92 

    42 超声相控阵仪器主要性能96 

    421 超声相控阵仪器功能模块96 

    422 延时聚焦法则数97 

    423 超声相控阵仪器扫查模式99 

    424 延时控制器101 

    425 超声相控阵发射与接收模块101 

    43 超声相控阵关键技术参数102 

    第5章 超声相控阵设备综合性能测试108 

    51 超声相控阵设备灵敏度综合性能测试108 

    511 各通道灵敏度一致性测试108 

    512 灵敏度余量测试109 

    513 相控阵ACG/TCG补偿误差测试110 

    514 相控阵垂直线性测试112 

    515 TCG/ACG补偿增益溢出测试113 

    52 超声相控阵信号显示综合性能测试114 

    521 定位误差测量114 

    522 显示分辨力测试114 

    53 超声相控阵聚焦法则基本测试117 

    531 超声相控阵角度偏转能力及精度测试117 

    532 超声相控阵聚焦能力测试118 

    54 超声波声场测试120 

    55 超声相控阵综合性能测试时机122 

    第6章 超声相控阵检测基本工艺124 

    61 制订检测工艺基本流程124 

    62 根据被检测工件信息确定检测方式124 

    63 超声相控阵探头选择126 

    631 探头类型的选择126 

    632 探头扫查方式的选择127 

    633 相控阵探头参数的选择129 

    64 超声相控阵仪器选择130 

    65 设计加工标准试块及对比试块135 

    66 超声相控阵仪器设置137 

    661 探头设置137 

    662 被检测工件设置138 

    663 超声相控阵扫查模式设置139 

    664 发射与接收设置141 

    67 定位校准142 

    68 TCG/ACG 深度校准和角度校准145 

    69 扫查检测工艺147 

    610 缺陷图像分析及测量152 

    6101 扇形扫查图像分析152 

    6102 线性电子扫查图像分析155 

    6103 C扫描图像分析161 

    611 缺陷评判163 

    612 检测报告166 

    第7章 横波扇形扫查检测焊接接头基本工艺168 

    71 焊接概述168 

    72 焊缝中常见的内部缺陷169 

    73 焊接接头形式173 

    731 对接接头173 

    732 T形接头174 

    733 角接接头175 

    74 焊接接头质量检测及评判方法176 

    75 横波扇形扫查探头选择及仪器设置178 

    751 焊接接头超声相控阵检测探头选择178 

    752 焊接接头超声相控阵检测仪器基本设置179 

    76 焊接接头各缺陷检测方法182 

    761 裂纹检测方法182 

    762 未熔合检测方法186 

    763 未焊透检测方法188 

    764 内部体积状缺陷检测方法189 

    77 焊缝检测超声相控阵基本校准190 

    78 焊缝检测扫查方式191 

    79 其他工艺项目194 

    710 评判验收195 

    7101 基于缺陷长度及自身高度评判195 

    7102 基于缺陷长度与幅值评判验收标准199 

    711 检测报告201 

    712 横波扇形扫查其他检测应用202 

    第8章 纵波线性垂直扫查检测基本工艺203 

    81 纵波线性垂直扫查检测缺陷类型203 

    82 纵波线性垂直扫查探头选择205 

    83 纵波线性垂直扫查对相控阵仪器的要求206 

    84 纵波线性垂直扫查仪器基本设置207 

    85 纵波线性垂直扫查基本校准208 

    86 扫查检测模式209 

    87 线性垂直扫查关键性能211 

    88 检测结果分析214 

    89 检测报告215 

    第9章 纵波扇形扫查检测基本工艺216 

    91 纵波扇形扫查检测应用216 

    92 纵波扇形扫查探头选择218 

    93 纵波扇形扫查相控阵仪器要求219 

    94 纵波扇形扫查相控阵仪器基本设置219 

    95 纵波扇形扫查基本校准220 

    96 纵波
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