适用于小光斑覆盖光学检测的球体表面全展开方法研究

目的精密轴承性能与轴承球体表面质量密切相关,表面的精密快速检测对于保证轴承球体质量非常重要,因而提出一种适用于在线光学检测的新球体全展开方法。方法分析目前已提出的几种球体全展开方法,并指出它们在实际应用中的不足,对新的展开机构的展开原理进行分析,并进行了理论分析推导。建立了新的展开机构模型,通过Adams软件虚拟仿真,并通过设定不同的仿真参数,探究不同参数对球体全表面展开检测轨迹的影响。将子午线检测和螺旋线检测时光斑的覆盖率做了对比。结果新机构可实现球体均匀全覆盖展开,适于激光散射和干涉这种光斑面积较小的检测方法,全覆盖时间受进动和转动速度的影响。进动速度一定时,主轴转动速度越大,螺旋线间距越大,不影响全覆盖时间;主轴转动速度一定时,进动速度越大,螺旋线间距越小,全覆盖时间越短。在仿真时间为15 s、主轴转动速度为400(°)/s的情况下,得到最优进动速度为12(°)/s。结论对于新的球体展开机构,通过对转动和进动速度以及聚焦位置的调整,可实现对不同直径球体表面的均匀全覆盖检测。

全覆盖TEM管壁厚度检测现场实验

在几种不同的环境与条件下，采用“连续式”TEM数据采集与处理技术进行了全覆盖TEM管壁厚度检测实验，实验效果良好，值得推广使用。

核电汽轮机枞树型叶根相控阵自动化检测系统研究

在役核电汽轮机叶片长期保持高速旋转,导致叶片叶根部位的应力集中严重,存在较大安全隐患,是无损检测重点关注部位。目前,基本采用手动超声或手动相控阵超声技术检测叶根的端部缺陷,无法对叶根的所有截面进行检测,存在缺陷漏检风险,安全隐患较大。本文自主研制的汽轮机枞树型叶根相控阵自动化检测系统采用自动化扫查装置,从多个探头位置对叶根的所有截面进行全覆盖检测。与传统检测方法相比,该系统的检测面更广、检测效率更高,能够实现在不拆卸汽缸的狭窄空间内开展叶根自动化检测。经过在多个核电机组汽轮机叶根检测项目中应用和优化、改进,该系统的实用性和可靠性得到较充分的验证。

在役枞树型叶根原位相控阵超声检测技术

在役原位检测时,叶根结构复杂,检测空间受限,目前的检测方法无法保证对叶根的全覆盖检测,故提出了基于相控阵超声技术的叶根检测方法。借助非接触光学三维扫描及处理软件对叶根结构尺寸进行快速建模,再利用Civa软件对叶根内弧、外弧以及平台等相控阵探头可放置区域的检测角度进行声学仿真计算,开发了3D枞树型叶根相控阵超声组合检测工艺,并对叶根不同区域的检测覆盖和检测灵敏度进行验证研究。研究结果表明:借助光学三维扫描和Civa声学仿真计算可有效解决枞树型叶根无损检测工艺开发难题;采用相控阵超声S扫描图,结合叶根剖面图可有效判别叶根第1齿根处的缺陷;按照该相控阵组合检测工艺检测出的缺陷信号信噪比高,定位精准,能有效实现在役叶根原位检测。该文研究成果对于复杂结构部件的检测工艺开发具有重要的借鉴意义,对相控阵超声技术在汽轮机叶根在役检测工程应用具有较大的参考价值。

瞬变电磁技术在检测管体缺陷上的应用研究

文中研究目的是拓展瞬变电磁技术在管道检测中的应用范围,使其由"点测"向"全覆盖"检测方向发展。文中研究了管体缺陷与TEM信号特征之间的关系,并与磁记忆方法进行了对比实验,得出全覆盖TEM检测方法和磁记忆方法在管体缺陷异常的检出和分级上结论相当,只要在连续采集数据时尽可能控制移动过程中的随机误差因素,保证检测灵敏度和重现性,即可达到良好的检测效果。

基于自动爬行扫查器的机车车轮相控阵检测

针对HXD1型电力机车车轮轮辋的超声波探伤,提出了一种基于自动爬行扫查器的相控阵成像检测方案。依据HXD1型电力机车车轮轮辋结构设计了能够沿着轮辋踏面周向自动爬行的相控阵探头扫查器,其中阵列探头设计结构与轮辋踏面保持一致,检测过程中采用自动喷水耦合。模拟轮辋踏面真实结构尺寸,设计并制作了轮辋检测专用校准试块用以校准声速、探头延时以及TCG。检测实验表明本方案能够快速有效地对HXD1型电力机车车轮轮辋实现全覆盖检测。