金屬管常見缺陷的紅外無損檢測研究.pdf_第1頁
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1、學校代碼:10406分類號:TN215學號:090080402049南昌航空大學南昌航空大學碩士學位論文(學位研究生)金屬管常見缺陷的紅外無損檢測研究金屬管常見缺陷的紅外無損檢測研究碩士研究生:鄧昌海導師:萬雄教授申請學位級別:碩士學科、專業(yè):測試計量技術及儀器所在單位:測試與光電工程學院答辯日期:2012年6月授予學位單位:南昌航空大學I摘要紅外無損檢測(IRT)是結合發(fā)射光譜測量及光電轉換技術形成的非常規(guī)檢測手段,該技術具有檢測速度

2、快、安全、適用范圍廣、結果直觀易懂等優(yōu)點。目前已經(jīng)廣泛應用于電子工業(yè)、航空航天、電氣、機械、屋頂濕度、凝氣閥與管線等領域的檢測工作中。目前無損檢測正向無損評價方向發(fā)展,生產(chǎn)安全使得對材料的缺陷不再僅限于定性分析,而是要求進行定量分析。管道運輸由于其運量大、連續(xù)、高效、經(jīng)濟費用低等特性,已經(jīng)成為了主要運輸方式之一,但管材在成型的鑄造和軋制過程中容易形成層狀夾雜缺陷,使用過程中內壁腐蝕介質的沖刷和外壁的應力腐蝕環(huán)境容易使得管材產(chǎn)生內壁減薄和

3、表面裂紋,而且管道線路都很長。因此定期對管道進行高效的無損評價顯得十分重要,本文從仿真和實驗兩方面對管道中常見缺陷進行了紅外無損檢測分析研究。仿真方面,利用有限元軟件ANSYS建立了含分層、腐蝕孔的管道模型。對于分層缺陷,分析了分層深度、厚度、長度、熱導率、脈沖激勵參數(shù)與峰值溫差及其對應時間的函數(shù)關系,并利用半最大寬度法對分層的長度進行了定量分析,在上述基礎上還分析了深度、長度對半最大寬度法測得結果的作用規(guī)律;對于腐蝕孔,本文提出了一種

4、反射和一種透射算法用于對直徑和深度不同的腐蝕孔進行深度定量分析。研究結果表明深度越小、厚度越大、一定范圍內長度越長、熱導率越高則峰值溫差越大;深度越小、厚度越小、長度越小、熱導率越大則峰值溫差對應時間越??;透射法相對于反射法更適用于復雜構建,加熱不均帶來的影響小,定量誤差小。實驗方面,利用熱蒸汽激勵的方法分別對含通孔和表面裂紋的管材進行了實驗分析。通過對比各時間段的熱像圖給出了通孔的最佳檢測時機;對于裂紋,采用了在對管道熱激勵前先進行滲

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