微波无损检测技术全解
⑤断层成像法
微波检测借助计算机技术可形成断层扫描技术, 用以检查非金属材料的内部质量,以断层剖面的 图形显示。
微波无损检测的应用
微波无损检测是一种用途广泛的方法,对非金属材料,它具有其 它无损检测方法难以取代的作用。公开报道的微波无损检测的项目有: 增强塑料、非金属的复合胶接结构与蜂窝结构件中的分层、脱层;固体 推进剂的老化;橡胶轮胎内部的气孔、裂缝;陶瓷及复合物中的气孔;非 金属材料的振动、速度、加速度、同心度、湿度、密度、化学组分;金 属加工表面光洁度、裂纹、划痕及其深度;金属材料的厚度、位移、线 径或长度、同心度、振动、速度、加速度、表面裂纹等。目前,将无 损检测技术应用于检测塑料与复合材料层压板中的脱粘,火箭发动机 玻璃钢壳体检测,火箭固体药柱与包复层间的脱粘,复合烧蚀喷管中 的脱粘,环氧树脂的固化度,雷达罩的厚度和电性能已取得了很好的 效果。在金属表面裂纹深度及金属表面粗糙度微波检测方面,利用微 波天线作为微波传感器对不同材料不同工件实测,平均误差不大于土 2%,检测速度决,使用方便。国产的微波测厚仪线性范围宽,测厚 范围为1一10mm,分辨力为0.01mm,精度±0.03mm,适合各种材质, 反应速度快,有利于实现自动化检测。
②反射法
反射法是利用被检试件表面和内部所反射的微波对试 件进行检测的方法,当微波入射到试件表面时,会产生反 射和折射,其反射波与试件的材料性质有关,透入试件的 折射波如遇到反射界面(如缺陷,试件底面)也会产生反射。 通过测取反射波幅值、相位等的变化,可以推断试件有无 材料的不连续〔缺陷)和有关参数的变化。反射法主要包 括连续波反射法、扫频波反射法、脉冲调制波反射法。下 图为连续波反射计的框图
微波无损检测技术及应用
11级控 郑健
学号:201100160250
通过前三周对过程装备无损检测技术的学习,
我们学到了四种无损检测技术,老师也提到了一 些其他的技术,这些技术使我感觉到很神奇,因 为它们大多数都是通过很简单的方式就检验出设 备存在的缺陷,这也促使我课下搜集资料去了解 更较多普的 遍无 的损技检术测---微技波术无,损接检下测来技我术介。绍一种应用比
微波无损检测的特点
(1)微波的波长短,频带宽,方向性好,贯穿介电材 料的能力强。
(2)微波无损检测属非接触检测,能快速、连续、实 时的监测,不需耦合剂,避免了耦合剂对材料的污染。
(3)微波无损检测可以进行最有效的无损扫描,提供精 确的数据,使缺陷区域的大小和范围得以准确测定。
(4)微波无损检测设备简单,费用低廉,易于操作,便 于携带。
结束语
微波无损检测技术的应用对于保证产品的质量、减少不必 要的经济损失方面起着很大的作用,对于保证产品可靠性方面 已产生良好效益。随着更多的无损检测工程师及技术人员对微 波检测能力和局限性的精通,微波检测的使用必将不断增加, 微波检测技术有着广阔的发展前景。作为过程装备与控制工程 专业的学生更应该对先进的这类无损检测技术有一定程度的了 解,并运用到将来在实际工作中,从而达到学以致用的目的。
无损检测技术是以物理现象为基础的,回顾
一下世界无损检测技术的起源,都是一种物理 现象被发现后,随之进行深入研究并投入应用, 一般的规律往往首先是在医学领域、军工领域 应用,然后推广到工业领域应用。其中的微波 无损检测技术 在近些年来发展迅速,应用范 围也越来越广。
什么是微波?
微波是一种电磁波,它的频率范围约为3001VIHz一 300GHz,相应的波长为1m — 1mm。在此频率范围内,可 划分为X、K,Q,U,V, E、W等波段。按其波长 范围可分为分米波,厘米波和毫米波。微波无损检测是微波 技术的工业应用之一,它是以微波为传递信息的媒质,对被 检材料。构件或产品进行非破坏性检测,判断其内部是否存 在缺陷或测定其它物理参数。在微波无损检测中,常用X 波段(8.2~12.5GHz)和K波段(26.5一40GHz),已发展 到W波段(56一100GHz)。
微波无损检测的基本方法
微波无损检测方法主要有穿透法、反射法,干 涉法、全息法以及 CT法等,下面逐一加以简单介 绍。
①穿透法
穿透法检测系统框图如下图所示。将发射和接收天线分 别放在试件的两边,通过检测接收的微波波束相位或幅值的 变化,可得到被检测量的情况。按入射波类型不同,穿透法 可分为三种形式,即固定频率连续波、可变频率连续波和脉 冲调制波。穿透法可用于透射材料的厚度、密度、湿度、化 学成分、混合物含量、固化度等的测量,可用于夹杂、气 孔、分层等内部缺陷的检测。
③干涉法
利用微波的干涉现象,可以使入射微波 和反射微波形成驻波。被检试件材料的物 理、化学性质的变化将会改变驻波的幅值、 相位,测定驻波幅值、相位的变化可以判 断试件材料性质的变化。
④微波全息技术
微波干涉法与光导全息照相技术结合可以形 成微波全息技术。利用微波能穿透不透光介质的 特性,摄取被检材料的微波全息图像,完整地记 录物体全部信息,并可在适当的光学系统下再现 图像。
(5)由于微波不能穿透金属和导电性能较好的复合材 料,因而不能检测此类复合结构内部的缺陷,只能检测金属 表面裂纹缺陷及粗糙度。
微波无损检测的原理
在微波检测中,微波与被检材料 (介质)相互作 用,介质的电磁特性和对微波场的影响 ,决定了微 波的分布状况和微波幅值、相位、频率等基本参 数的变化。通过测量微波基本参数的变化,即可 判断被测材料或物体内部是否存在缺陷以及测定 其它物理参数。