【正文】 最后向本論文的評(píng)閱人和參加答辯工作的各位老師致以誠(chéng)摯的謝意。致 謝 本論文是在導(dǎo)師☆☆教授的指導(dǎo)下完成的。虛擬儀器使用方便、靈活，用戶可以根據(jù)自己不斷變化的需求，方便靈活地重組測(cè)量系統(tǒng)，系統(tǒng)擴(kuò)展、升級(jí)可隨時(shí)進(jìn)行，并且周期短，見效快，能充分滿足用戶不同場(chǎng)合的需求。特別是數(shù)字傳感器的出現(xiàn)(傳輸信號(hào)為脈沖、頻率信號(hào)或數(shù)碼)，可省去A/D轉(zhuǎn)換的接口卡，更無(wú)需模擬量放大等處理，并可遠(yuǎn)距離傳輸。每種儀器都有各自的專用功能，相互不能通用。（一）內(nèi)部缺陷的檢測(cè)適合于檢測(cè)內(nèi)部缺陷的方法主要有射線照相法檢測(cè)和超聲波檢測(cè)兩種，表1所示是這兩種方法的簡(jiǎn)單對(duì)比。所以材料在滑動(dòng)、孿晶、位錯(cuò)、相變、開裂、斷裂等過程中都有聲發(fā)射現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)物體受到外力或內(nèi)應(yīng)力作用時(shí)，物體缺陷處或結(jié)構(gòu)異常部位因應(yīng)力集中而產(chǎn)生塑性變形，其儲(chǔ)存能量一部分以彈性應(yīng)力波的形式釋放出來，這種現(xiàn)象稱為聲發(fā)射。本方法不能用于著色滲透檢測(cè)法。因此，痕跡不會(huì)隨著時(shí)間的推移而發(fā)生擴(kuò)散，從而能顯示出鮮明的圖像，因此可用于要求獲得與缺陷大小相接近的痕跡的檢測(cè)。本方法的操作極為簡(jiǎn)單，在溶劑去除型熒光或著色滲透檢測(cè)法中用福較多。 滲透檢測(cè)法的顯像法有濕式顯像、快于式顯像、干式顯像和無(wú)顯像劑式顯像四種。而著色滲透檢測(cè)法是采用含紅色染料的滲透液進(jìn)行檢測(cè)的，它在自然決或在白光下可以觀察出紅色的缺陷痕跡。 （三）滲透檢測(cè)方法 根據(jù)不同的滲透液和不同的清洗方式，滲透檢測(cè)法可以分為幾種類型。5．顯像 將顯像劑涂敷在試件表面上，殘留在缺陷中的顯像劑吸出就會(huì)被顯像劑吸出，到表面上形成放大的帶色顯示痕跡。2．滲透 將試件浸漬于滲透液中或者用噴霧器或刷子等工具把滲透液涂在試件表面，讓滲透劑有足夠的時(shí)間充分地滲入到缺陷中。六、滲透檢測(cè)（一）滲透檢測(cè)的基本原理滲透檢測(cè)是一種最簡(jiǎn)單的無(wú)損檢測(cè)方法，用于檢測(cè)表面開口缺陷，幾乎適用于所有材質(zhì)的試件和各種形狀的表面。退磁有直流法和交流法兩種。 應(yīng)該注意，在材質(zhì)改變的界面處和截面大小突然變化的部位，即使沒有缺陷，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)磁粉痕跡，此即假痕跡。連續(xù)法是在試件加有磁場(chǎng)的狀態(tài)下施加磁粉的，且磁場(chǎng)一直持續(xù)到施加完成為止。磁粉還分為干式和濕式兩種。組裝的部件要一件件拆開后再進(jìn)行檢測(cè)。隨著深度的變化，探測(cè)缺陷的能力迅速下降。這樣，當(dāng)把磁粉散落在試件上時(shí)，在裂紋處就會(huì)吸附磁粉，磁粉檢測(cè)就是利用磁化后的試件材料在缺陷處會(huì)吸附磁粉，以此來顯示缺陷存在的一種檢測(cè)方法。使傳感器與被測(cè)體距離不變，如果裂紋出現(xiàn)，將引起金屬的電阻率、磁導(dǎo)率、位移值等的變化，這些綜合參數(shù)（x,σ,μ）的變化將引起傳感器參數(shù)變化，從而通過測(cè)量傳感器參數(shù)的變化即可達(dá)到探傷的目的。在汽輪機(jī)、空氣壓縮機(jī)中常用電渦流式傳感器來監(jiān)控主軸的徑向振動(dòng)。1．位移測(cè)量 它可以用來測(cè)量各種形狀試件的位移值。 由以上渦流檢測(cè)的原理及其特性可知，渦流檢測(cè)適用于由鋼鐵、有色金屬以及石墨等導(dǎo)電材料所制成的試件，而不適用于玻璃、石頭和合成樹脂等非導(dǎo)電材料的檢測(cè)。顯然，線圈阻抗的變化既與電渦流效應(yīng)有關(guān)，又與靜磁學(xué)效應(yīng)有關(guān)，也就是說，與金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、幾何形狀、線圈的幾何參數(shù)、激勵(lì)電流頻率以及線圈到金屬導(dǎo)體的距離等參數(shù)有關(guān)。此電渦流又反過來作用于原線圈而使其電磁特性（等效阻抗、等效電感和品質(zhì)因素）發(fā)生改變，其變化情況與導(dǎo)體的種類（電導(dǎo)率σ、磁導(dǎo)率μ）、形狀以及材質(zhì)均勻度等因素有關(guān)，同時(shí)還與線圈與導(dǎo)體之間的相對(duì)距離和線圈本身的特性有關(guān)。此外，還應(yīng)特別注意，射線不只是筆直地向前輻射，它還可通過被檢物、周圍的墻壁、地板以及天花板等障礙物進(jìn)行反射與透射傳播。 觀察一張透射底片能夠直觀地知道缺陷的兩維形狀大小及分布，并能估計(jì)缺陷的種類，但無(wú)法知道缺陷厚度以及離表面的位置等信息。 對(duì)于氣孔、夾渣和鑄造孔洞等缺陷，在X射線透射方向有較明顯的厚度差別，即使很小的缺陷也較容易檢查出來。（四）射線檢測(cè)（照相法）的特點(diǎn)和適用范圍 射線檢測(cè)是一種常用于檢測(cè)物體內(nèi)部缺陷的無(wú)損檢測(cè)方法，它幾乎適用于所有的材料，檢測(cè)結(jié)果（照相底片）可永久保存。其中，對(duì)微小缺陷的檢測(cè)以X射線和γ射線的直接照相法最為理想。γ射線檢測(cè)裝置使用靈活方便，不易發(fā)生故障，并且能按照需要的情況發(fā)射一定寬度的錐形射線束或進(jìn)行圓周爆光探測(cè)管形工件的缺陷。移動(dòng)式X射線機(jī)通常體積和重量都較大，適合于實(shí)驗(yàn)室或車間使用，它們采用的電壓、電流也較大，可以透照較厚的物體和工件。其衰變的速度不受外界環(huán)境如溫度、濕度、壓力等物理、化學(xué)條件的影響，而是由原子核本身的性質(zhì)所決定的、這也是放射性同位素的一個(gè)特性。γ射線是由放射性同位素的原子核在衰變過程中產(chǎn)生的放射性同位素，分為天然和人工放射性同位素兩種，它們?cè)赼衰減或b衰變的同時(shí)放射出γ射線。通常是熱陽(yáng)極式，陰極由鎢絲繞成。它們具有波動(dòng)性，粒子性，都可產(chǎn)生反射、折射、干涉、光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和電子效應(yīng)等。采用計(jì)算機(jī)輔助斷層掃描法還可以了解斷面的情況，可以進(jìn)行自動(dòng)化分析。其基本工作原理為：射線在穿過物質(zhì)的過程中，由于受到物質(zhì)的散射和吸收作用而使其強(qiáng)度衰減，強(qiáng)度衰減的程度取決于物體材料的性質(zhì)、射線種類及其穿透距離。塑料零件的檢測(cè)多采用縱波法，～1MHz，使用脈沖反射法。2．車軸的超聲波檢測(cè) 車軸是機(jī)車、車輛運(yùn)行時(shí)受力的關(guān)鍵部件之一，它在水氣的浸蝕中承受載荷，容易產(chǎn)生裂紋，多數(shù)是危險(xiǎn)性較大的橫向裂紋。下面簡(jiǎn)述超聲波檢測(cè)的幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例。 3．共振法 一定波長(zhǎng)的超聲波，在物體的相對(duì)表面上反射，所發(fā)生的同相位疊加的物理現(xiàn)象叫做共振。將兩個(gè)探頭分別置于被檢測(cè)工件的兩個(gè)相對(duì)表面，一個(gè)探頭發(fā)射超聲波，透過工件被另一面的探頭所接收。斜角檢測(cè)時(shí)，用不同角度的斜探頭在工件中分別產(chǎn)生橫波、表面波或板波。若試件內(nèi)存在有缺陷，則在檢測(cè)圖形中的底面回波前有表示缺陷的回波。下面簡(jiǎn)單討論超聲波檢測(cè)按原理的分類情況。3．耦合劑 在超聲波檢測(cè)中，耦合劑的作用主要是排除探頭與工件表面之間的空氣，使超聲波能有效地傳入工件。盲區(qū) 由探頭到能夠檢測(cè)出缺陷位置的最小距離。垂直線性影響對(duì)缺陷的定量分析。此外，實(shí)用中的超聲波檢測(cè)儀還有延遲、標(biāo)距、閘門和深度補(bǔ)償?shù)容o助電路。探頭接收信號(hào)幅度以光點(diǎn)輝度表示，因而當(dāng)探頭在工件表面移動(dòng)時(shí)，示波屏上便顯示出工件內(nèi)部缺陷的平面圖像，但不能顯示缺陷的深度。 1）A型顯示檢測(cè)儀 A型顯示是一種波形顯示，檢測(cè)儀示波屏的橫坐標(biāo)代表聲波的傳播時(shí)間域距離），縱坐標(biāo)代表反射波的幅度。超聲波檢測(cè)儀的作用是產(chǎn)生電振蕩并加于探頭，使之發(fā)射超聲波，同時(shí)，還將探頭接收的電信號(hào)進(jìn)行濾波、檢波和放大等，并以一定的方式將檢測(cè)結(jié)果顯示出來，人們以此獲得被檢工件內(nèi)部有無(wú)缺陷以及缺陷的位置、大小和性質(zhì)等方面的信息。壓電晶片產(chǎn)生的縱波，在斜楔和工作界面發(fā)生波型轉(zhuǎn)換。（2）探頭的結(jié)構(gòu) 超聲波檢測(cè)中常用的探頭主要有直探頭、斜探頭、表面波探頭、雙晶片探頭、水浸探頭和聚焦探頭等。按晶片數(shù)目分可分為單晶片探頭、雙晶片探頭和多晶片探頭等幾種。（1）探頭的類型 超聲波檢測(cè)中，由于被檢測(cè)工件的形狀和材質(zhì)、檢測(cè)的目的和條件不同而使用不同形式的探頭。 1．超聲波探頭 超聲波檢測(cè)中，超聲波的產(chǎn)生和接收過程是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換過程。板波亦稱蘭姆波。表面波的能量隨距表面深度的增加而迅速減弱。橫波只能在固體介質(zhì)中傳播?？v波可在任何彈性介質(zhì)（固體、液體和氣體）中傳播。 2．超聲波的分類 與其他機(jī)械波一樣，超聲波也可有多種方法來對(duì)其進(jìn)行分類描述。產(chǎn)生機(jī)械波有兩個(gè)主要條件：一是作機(jī)械振動(dòng)的波源，二是能傳播機(jī)械振動(dòng)的彈性介質(zhì)。超聲波檢測(cè)具有靈敏度高、穿透力強(qiáng)、檢驗(yàn)速度快、成本低、設(shè)備簡(jiǎn)便和對(duì)人體無(wú)害等一系列優(yōu)點(diǎn)，既適合在制造廠生產(chǎn)線上成批檢查，也可以用于野外作業(yè)。表 無(wú)損檢測(cè)的分類類別主要方法射線檢測(cè)X射線，γ射線，高能X射線，中子射線，質(zhì)子和電子用線聲和超聲檢測(cè)聲振動(dòng)，聲撞擊，超聲脈沖反射，超聲透射，超聲共振，超聲成像，超聲頻譜，聲發(fā)射，電磁超聲電學(xué)和電磁檢測(cè)電阻法，電位法，渦流，錄磁與漏磁，磁粉法，核磁共振，微波法，巴克豪森效應(yīng)和外激電子發(fā)射力學(xué)與光學(xué)檢測(cè)目視法和內(nèi)窺法，熒光法，著色法、脆性涂層，光彈性覆膜法，激光全息攝影干涉法，泄漏檢定，應(yīng)力測(cè)試熱力學(xué)方法熱電動(dòng)勢(shì)，液晶法，紅外線熱圖化學(xué)分析方法電解檢測(cè)法，激光檢測(cè)法，離子散射，俄歇電子分析和穆斯鮑爾譜其中，在工程技術(shù)中得到比較廣泛的應(yīng)用，并較成熟的檢測(cè)方法有：x射線，超聲，渦流、磁粉、滲透等常規(guī)的幾種測(cè)試方法。它被廣泛應(yīng)用于制造廠家的產(chǎn)品質(zhì)量管理、用戶訂貨的驗(yàn)收檢查以及設(shè)備使用與維護(hù)過程中的安全檢查等方面，例如鍋爐、壓力容器、管道、飛機(jī)、宇航器、船舶、鐵軌和車軸、發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車、電站設(shè)備等等方面，特別是在高溫、高壓、高速、高負(fù)載條件下運(yùn)行的設(shè)備。它由無(wú)損檢測(cè)和無(wú)損評(píng)價(jià)兩個(gè)不可分割的部分組成。除國(guó)家規(guī)定的必需執(zhí)行強(qiáng)制檢定的項(xiàng)目以外，企業(yè)應(yīng)有權(quán)根據(jù)保證企業(yè)質(zhì)量體系情況下，按市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)法則自主向其選擇的授權(quán)實(shí)驗(yàn)室送檢或經(jīng)認(rèn)可自行檢定。特別應(yīng)杜絕質(zhì)量認(rèn)證體系的評(píng)審機(jī)構(gòu)及其評(píng)審人員中的違規(guī)及違紀(jì)現(xiàn)象。產(chǎn)