3[1][1].3 超声及声发射诊断

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浅谈声发射检测诊断技术

浅谈声发射检测诊断技术
量、 幅度 、 活性 等 ) 方面 都进 行 了较深入 的 研究 , 并且
已经制定了相应的判别标准 ( G / 11 2 声 如 B T 8 8 等)
发 射 ( osi E sin 简称 AE) 材 料或结 构 的 Acut mi o , c s 是 某 个局 部 区域或 整体 受外 力或 内应 力作 用发 生塑性 变 形 或破 坏 之 际 , 其 内部 所 储蓄 的 应 变能 以瞬 态 将
者 构 件 在 受力 状 态 使用 时 , 以弹 性波 形 式 释放 出应
监 测 , 以知 道 缺 陷 的产 生 、 动及 发 展 状 态 , 可 运 并根 据 缺 陷的严 重程 度进 行实 时报警 。而 不是 象超 声 或 射 线 探 伤方法 一 样 由无损 检 测 仪器 提 供 , 只能 检 测

要: 声发 射 ( o si E sin AE) 无损检 测方 法 。本文 介 绍 了声发 射 的概念 、 Ac u t mi o , c s 是 声发射 检 测
原 理及 特 点 , 并总 结分析 了声发射发 状及 应 用范 围 , 有利 于声发 射在 实时检 测上 推 广与应 用 。 更
苏联 , 国等相应地开展 了研究工作 。中国从 17 英 93
年开 始声 发 射应 用 的研 究 , 生产 出声 发射 仪 。 主要 研 究利 用声 发 射 进行 断裂 力 学难 点裂 纹 的开 裂点预 报 和测 量 研 究 。二十 世 纪 8 代初 , 内开始 尝试 将 0年 国 声 发射 技 术 用 于 压 力 容器 检 验 等 工 程 , 是 由于 当 但
变能的现象称为声发射 。 实验表明, 各种材料声发射 的频 率范 围很 宽 , 从次 声频 、 声频 到超 声频 , 以 , 所 声

医疗设备的超声诊断与治疗技术

医疗设备的超声诊断与治疗技术

医疗设备的超声诊断与治疗技术超声诊断与治疗技术是现代医疗设备中一项重要而广泛应用的技术,它的出现和发展极大地促进了医疗领域的进步。

本文将对超声诊断和超声治疗技术进行介绍,探讨其在临床应用中的重要性和优势。

一、超声诊断技术超声诊断技术是通过超声波对人体内部进行映像和检测的一种无创检测手段。

相比与传统的X射线等影像技术,超声诊断技术具有辐射低、安全性高的优点,在医疗领域得到了广泛应用。

1. 原理与设备超声波是通过电磁振动而产生的一种机械波。

超声波通过皮肤传导到人体内部,与组织内部结构相互作用后产生回声信号,再通过接收器接收和处理,最终形成图像。

超声诊断设备通常包括超声发射器、超声探头、信号接收器和处理器等。

2. 临床应用超声诊断技术在临床应用中具有广泛的领域,包括但不限于以下几个方面:(1)妇产科:超声诊断技术可以用于妊娠检查、胎儿发育情况的评估以及胎儿畸形的筛查。

(2)内科:超声诊断可以用于肝脏、胆囊、肾脏等脏器的检查和病变的评估。

(3)外科:超声诊断常用于血管的观察、囊袋病变的检查以及导管的放置等。

(4)心血管科:超声诊断技术可以用于心脏的观察、心脏瓣膜的评估和心脏功能的检测。

(5)骨科:超声诊断在骨科应用中可以用于关节和肌肉的检查、骨折的评估等。

二、超声治疗技术超声治疗技术是利用超声波对人体组织进行治疗的一种方法。

它具有穿透性好、热效应强等特点,在一些疾病的治疗中发挥着重要的作用。

1. 治疗原理超声波通过超声腔中介、超声能产生热能等作用,能够促进组织的代谢和血液循环,加速炎症的吸收和组织修复,达到治疗效果。

2. 临床应用超声治疗技术在临床上应用广泛,主要包括:(1)物理治疗:超声波可以用于肌肉损伤、骨折、软组织炎症等疾病的物理治疗。

(2)肿瘤治疗:超声治疗技术可以用于肿瘤的局灶治疗和消融。

(3)神经系统疾病:超声治疗在神经系统疾病的辅助治疗中有着良好的应用前景。

三、超声诊断与治疗技术的优势超声诊断和治疗技术相较于传统的医疗手段具有许多优势,这也是为什么它在医疗领域中如此重要的原因:1. 无创性超声诊断技术是一种无创检测手段,相比于其他影像技术,避免了X射线辐射对人体的损害,对患者较为安全。

声发射培训教材

声发射培训教材

声发射技术简介及有关标准国家质检总局锅检中心第一章概论1.1 声发射技术概念声发射技术(AET—Acoustic Emission Technique),是一种新兴的动态无损检测技术,其涉及声发射源、波的传播、声电转换、信号处理、数据显示与记录、解释与评定等基本概念,基本原理如图1-1所示。

图1-1 声发射技术基本原理声发射(AE—Acoustic Emission,),是指材料局部因能量的快速释放而发出瞬态弹性波的现象,这种现象叫声发射。

在应力作用下,材料变形与裂纹扩展,是结构失效的重要机制。

这种直接与变形和断裂机制有关的源,通常称为传统意义上或典型的声发射源。

另外,流体泄漏、摩擦、撞击、燃烧等与变形和断裂机制无直接关系的另一类弹性波源,称为其它或二次声发射源。

声发射波的频率范围很宽,从次声频、声频直到超声频,可包括数Hz到数MHz;其幅度从微观的位错运动到大规模宏观断裂在很大的范围内变化;按传感器的输出可包括数μV到数百mV。

不过,大多数为只是使用高灵敏的传感器(Sensor)或称探头,才能探测到的微弱振动。

目前,用最灵敏的传感器,可探测到约为10-11mm表面振动。

声发射源发出的弹性波,经介质传播到达被检物体的表面,引起表面的机械振动。

经耦合在被测物体表面的声发射传感器将表面的瞬态位移转换成电信号,声发射信号再经放大、处理后,形成其特性参数,并被记录与显示。

最后,经数据的解释,评定出声发射源的特性。

声发射检测的主要目标是:①确定声发射源的部位;②分析声发射源的性质;③确定声发射发生的时间或载荷;④评定声发射源的严重性。

一般而言,对超标声发射源,要用其它无损检测方法进行局部复检,以准确确定缺陷的性质与大小。

1.2 声发射技术的特点与其它无损检测方法相比,声发射技术具有两个根本的差别:①检测动态缺陷,而不是检测静态缺陷,如缺陷扩展;②缺陷本身发出缺陷信息,而不是用外部输入对缺陷进行扫查。

这种差别使得该技术具有以下优点和局限性。

超声诊断ppt课件

超声诊断ppt课件

超声造影诊断
总结词
超声造影诊断是一种增强像技术,通过注射造影剂来增强超声信号,提高病变的检出率。
详细描述
超声造影诊断在常规超声诊断的基础上,通过注射造影剂来增强超声信号。这种技术可以显著提高病变的检出率 ,对于肿瘤、血管病变等疾病的诊断具有重要意义。同时,超声造影诊断具有无创、无痛、无辐射等优点,是医 学影像学中的一种重要技术。
子宫肌瘤
超声可观察子宫内有无异常回声,判断是否 为子宫肌瘤。
子宫内膜异位症
超声可观察子宫、卵巢及盆腔的情况,判断 是否存在子宫内膜异位症。
卵巢囊肿
超声可发现卵巢内有无异常回声,判断是否 为卵巢囊肿。
盆腔炎
超声可观察盆腔内有无积液、炎症等情况, 判断是否存在盆腔炎。
心血管疾病的超声诊断
先天性心脏病
超声可观察心脏的结构、血流情况等 ,判断是否存在先天性心脏病。
与CT检查相比
CT检查的分辨率更高,能够观察 到更细微的结构,但超声检查无 辐射、价格低廉且实时成像。
与MRI检查相比
MRI检查对软组织的观察效果非 常好,但价格昂贵且检查时间长 ,而超声检查则具有实时、便携 等优势。
05
CHAPTER
超声诊断的未来发展
高频超声技术
总结词
高频超声技术能够提供高分辨率的图像,有助于更准确地诊断疾病。
超声诊断利用超声波的反射、折射、衍射等物理性质,将声波信号转化为图像,以 观察人体内部结构。
超声诊断的原理
超声诊断的原理是利用超声波 与人体组织间的相互作用,将 声波信号转化为图像信号。
当超声波遇到人体组织时, 会产生反射、折射、散射等 物理现象,这些声波信号被 接收并处理后,形成图像。
图像的亮度或灰度等级反映了 人体组织对超声波的反射程度 ,从而显示出人体内部结构的

超声诊断基础必学知识点

超声诊断基础必学知识点

超声诊断基础必学知识点
超声诊断是一种以超声波为媒介进行诊断的医学技术。

以下是超声诊断的基础必学知识点:
1. 超声波产生和传播原理:超声波是指频率超过人耳能听到的20kHz 的声音波。

超声波通过超声发射器产生,并经过介质传播,最后通过超声接收器接收。

2. 超声图像的形成原理:超声波在体内遇到不同组织的界面时,会发生反射、散射和传播,形成声波回波。

通过接收和处理回波信号,可以生成超声图像。

3. 超声图像解剖学:了解人体常见的超声图像解剖结构,包括器官、血管、淋巴结等。

4. 超声诊断设备:了解超声诊断设备的基本组成,包括超声发射器、超声接收器、显示器等。

5. 超声检查技术:掌握超声检查的基本操作技术,如探头的选择、扫描方式、探头的移动和操作等。

6. 超声图像评估:学习如何评估超声图像的特征,包括组织的形态、内部结构、血流情况等。

7. 超声诊断常见病变:了解超声图像上常见的病变表现,如肿块、囊肿、结石等。

8. 超声引导下穿刺和介入治疗:了解超声引导下进行穿刺和介入治疗
的技术和步骤。

9. 超声检查的安全性和注意事项:了解超声检查的安全性和注意事项,如探头选择、扫描时间和强度等。

以上是超声诊断的基础必学知识点,通过学习和实践,医生可以进行
基本的超声检查和超声诊断。

超声诊断指南(专业)

超声诊断指南(专业)

超声诊断指南(专业)1. 引言超声诊断是一种非侵入性的医学影像检查技术,通过使用超声波来观察人体内部器官的结构和功能。

它已经成为临床诊断的重要手段之一,并在不同领域广泛应用。

本指南旨在为专业医务人员提供超声诊断的指导和建议。

2. 超声诊断的基本原理超声波是高频声波的一种,它在人体组织中传播时,与组织的不同结构会引起声波的反射、散射和穿透。

通过对反射和散射的分析,超声仪器可以生成人体器官的图像。

3. 超声诊断的应用领域超声诊断广泛用于多个医学领域,包括但不限于以下应用:3.1 心脏超声诊断心脏超声诊断可用于评估心脏结构和功能,检测心脏病变,如心肌梗死、心脏瓣膜异常等。

3.2 肝脏超声诊断肝脏超声诊断可用于评估肝脏的大小、血流情况和病变,如肝癌、脂肪肝等。

3.3 妇科超声诊断妇科超声诊断可用于评估妇女的生殖器官,如子宫、卵巢等,检测妇科疾病,如子宫肌瘤、卵巢囊肿等。

3.4 乳腺超声诊断乳腺超声诊断可用于评估乳腺的结构和病变,如乳腺肿块、乳腺炎等。

4. 超声诊断的优势和限制4.1 优势- 非侵入性:超声诊断不需要手术或注射造影剂,对患者无创伤。

- 实时性:超声图像能够即时获取,对于临床诊断非常方便。

- 可重复性:超声诊断可以重复执行,不会对身体造成损伤。

4.2 限制- 受体质影响:超声诊断结果受到患者的体型、体重等因素的影响。

- 非全面性:超声诊断只能观察到有限的解剖结构,不能提供完整的解剖信息。

- 有技术要求:超声诊断需要操作者具备一定的专业知识和技术技能。

5. 结论超声诊断作为一种无创伤、实时性强的诊断手段,在医学领域扮演着重要的角色。

通过本指南的了解,医务人员可以更好地理解超声诊断的原理和应用领域,提高诊断准确性,为患者的诊疗提供更好的支持。

超声诊断的基础知识

超声诊断的基础知识

超声诊断的基础知识导言超声诊断是一种常见且重要的医学检查技术,通过使用超声波来获取人体内部的图像信息,并进一步用于诊断和监测疾病。

超声诊断是一种无创的检查方法,不需要使用放射性物质,具有安全、快速和可重复性的优势。

本文将介绍超声诊断的基础知识,包括超声波的原理、超声图像的特点以及应用领域。

超声波的原理超声波是一种频率超过人类听觉范围的机械波,其频率通常在1MHz至10MHz之间。

经由超声波发射器产生的机械波经过人体组织时,会发生折射、反射和散射等现象。

超声波在不同组织间的传播速度不同,这导致超声波在传播过程中发生折射和反射,从而形成超声图像。

超声图像的特点超声图像是一种基于声波的实时图像,具有以下特点:1.高分辨率:超声诊断具有高分辨率,能够显示细小的结构。

这使得医生能够更加准确地检测和诊断病变。

2.实时性:超声波传播速度快,图像在屏幕上以实时的方式呈现。

因此,超声诊断可以用于监测器官和组织的动态变化。

3.无创性:超声诊断是一种无创的检查方法,不需要使用放射性物质。

这可以减少患者的辐射暴露,并且对于孕妇和婴儿也是安全的。

4.易操作性:超声诊断设备使用方便,医生可以通过改变探头的位置和角度来获得不同的图像。

这使得医生能够更好地了解病情,并做出相应的诊断。

超声诊断的应用领域超声诊断广泛应用于医学领域的各个方面,包括但不限于:1.妇产科:超声诊断在妇产科中被广泛使用,用于检测妊娠、排除子宫肌瘤、卵巢肿瘤等。

2.心脏病:超声心动图是检测心脏病最常用的方法之一。

它可以评估心脏结构和功能,检测心脏瓣膜病变等。

3.肝脏疾病:超声诊断可以用于检测肝脏肿瘤、肝囊肿、脂肪肝等。

4.乳腺疾病:超声诊断在乳腺疾病的诊断中起着重要作用。

它可以评估乳腺肿块的性质,帮助区分良恶性肿瘤。

5.泌尿系统:超声诊断可用于检测泌尿系统疾病,如肾结石、膀胱肿瘤等。

总结超声诊断作为一种常见的医学检查技术,具有安全、无创、高分辨率和实时性的特点。

诊断超声声强的标准

诊断超声声强的标准

诊断超声声强的标准超声声强是指超声波在物体中传播时所具有的能量强弱程度。

在医学领域中,超声声强的测量对于诊断疾病和评估病情非常重要。

下面将介绍一些常用的标准来评估超声声强。

首先,超声声强的单位是分贝(dB)。

分贝是一种用于衡量声音强度的标准单位,它是以对数形式表示的。

一般来说,超声声强的测量范围在0到120dB之间。

其次,超声声强的测量需要使用超声仪器来进行。

超声仪器通过发送超声波并接收反射回来的波来测量声强。

这些仪器通常具有显示屏,可以直观地显示超声声强的数值。

在医学诊断中,超声声强的标准可以根据不同的应用来确定。

下面将介绍几个常见的标准。

1. 心脏超声:心脏超声是一种常用的检查方法,用于评估心脏结构和功能。

在心脏超声中,常用的声强标准是根据心脏壁运动的幅度来确定的。

正常情况下,心脏壁运动幅度较大,声强较高;而在心脏病变或心肌损伤时,心脏壁运动幅度减小,声强也相应降低。

2. 肝脏超声:肝脏超声是评估肝脏病变和肝功能的重要方法。

在肝脏超声中,常用的声强标准是根据肝脏回声的强度来确定的。

正常情况下,肝脏回声较强,声强较高;而在肝脏病变或肝功能异常时,肝脏回声减弱,声强也相应降低。

3. 乳腺超声:乳腺超声是乳腺疾病诊断的重要手段。

在乳腺超声中,常用的声强标准是根据乳腺组织回声的特点来确定的。

正常乳腺组织回声均匀,声强较高;而在乳腺肿块或乳腺炎等病变时,乳腺组织回声不均匀,声强也相应降低。

除了以上几个常见的应用领域外,超声声强的标准还可以根据具体疾病或器官来确定。

不同疾病或器官对应的超声声强标准可能有所不同,需要根据临床经验和科学研究来确定。

总之,超声声强的标准是根据不同应用领域和具体疾病或器官来确定的。

通过测量和评估超声声强,医生可以更准确地诊断疾病和评估病情,为患者提供更好的治疗方案。

设备监测与故障诊断-其它物理诊断方法

设备监测与故障诊断-其它物理诊断方法

第一节 声学监测方法
利用声响判断物品的质量是人们常用的简易方 法。例如维修人员用听棒检查轴承的运行状态,铁 路工人用手锤检验车架以判断其故障等,这些都是 敲击声检测法。在检测蜂窝结构与复合材料缺陷时, 也常采用这种办法。这些简单的方法延用至今,但 它只能是一种定性的故障检测手段,依赖于人的经 验和技巧。现代的声学监测技术已有了很大的发展, 目前主要有声学和噪声监测技术,超声波检测技术 和声发射技术。
3.声强法
声强探头具有明显的指向特性。声强法测量对声学环境没有特殊要 求,并可在近场测量,测量既方便又迅速。
4.相关函数法
三、声发射诊断技术
当加载物体发生塑性变形、内部晶格位错运动、晶界滑移时,或者在裂纹 成核、扩展和物体断裂时以及其它缺陷增长时,都会以弹性波的形式释放出猝 发能量,这种现象称为声发射(Acoustic Emission)。
设备状态监测与故障 诊断技术
第八章 其它物理诊断方法
学习目标:除了振动监测外,声学监测方法、温度监测 方法和其它一些无损检测技术在设备状态监测与故障 诊断技术中也占有重要的地位。本章将介绍其它物理 诊断方法,重点讲解超声和声发射诊断技术、红外测 温技术、无损探伤法等内容,要求了解声学监测方法, 掌握温度监测方法,了解无损检测技术。
一障诊断中,听碰到的声音一般为噪 声,噪声有两类,一类是指一些不规则的、间歇的或随机 的声波;另一类是指不希望有的扰动或干扰声音,有时也 包括那些在有用频带内任何不需要的干扰。在人们所处的 某一环境中所有噪声的总和称为环境噪声。当观测研究某 声源时,凡与该声源信号存在与否无关的一切干扰,统称 为背景噪声(如测量噪声、散粒噪声、热噪声等)。
需要指出的是,声发射探伤的技术关键之一是排除背景噪声的干扰。

超声诊断ppt课件完整版

超声诊断ppt课件完整版

14
腹部脏器超声诊断
肝脏疾病诊断
超声可以检测肝脏大小、形态、 回声等异常表现,辅助诊断肝炎
、肝硬化、肝肿瘤等疾病。
胆道系统疾病诊断
超声对于胆囊结石、胆囊炎、胆 管结石等胆道系统疾病的诊断具
有较高准确性。
胰腺疾病诊断
超声可以观察胰腺形态、大小及 回声情况,对于胰腺炎、胰腺肿
瘤等疾病的诊断提供帮助。
2024/1/26
• 鉴别诊断
需与子宫腺肌症、子宫 内膜癌等疾病相鉴别。
27
06
超声诊断新技术与新进 展
2024/1/26
28
三维超声成像技术
三维超声成像原理
利用计算机对连续扫查的二维图像进行三维重建,获 得被扫查组织的立体形态。
三维超声成像优点
提供更丰富的空间信息,有助于病变的定位和定性诊 断。
临床应用
在产科、心脏、血管等领域有广泛应用,如胎儿面部 成像、心脏瓣膜病诊断等。
超声波是频率高于20000 赫兹的声波,属于机械振 动波的一种。
2024/1/26
传播特性
超声波在介质中传播时, 遵循波的反射、折射、衍 射等物理规律。
能量转换
超声波在传播过程中,伴 随着能量的转换和传递。
4
超声诊断原理
回声原理
组织特性
利用超声波在人体组织中的反射和散 射现象,获取组织结构和病变信息。
早期妊娠诊断
通过超声检查可以准确判断胚胎 着床位置、胚胎数目以及胎心搏
动情况。
2024/1/26
异常妊娠监测
对于流产、异位妊娠等异常妊娠情 况,超声可以实时监测病情变化, 为临床治疗提供依据。
胎儿生长发育评估
通过测量胎儿各径线,可以评估胎 儿生长发育情况,预测胎儿体重和 成熟度。

超声声发射信号处理技术在材料损伤诊断中的应用研究

超声声发射信号处理技术在材料损伤诊断中的应用研究

超声声发射信号处理技术在材料损伤诊断中的应用研究超声声发射技术是一种无损检测技术,可以通过检测声波在物体中传播时产生的声发射信号,来判断物体是否发生了损伤或者破坏。

目前,超声声发射技术已经广泛应用于航空、汽车、船舶等领域中的材料损伤诊断。

本文将探讨超声声发射信号处理技术在材料损伤诊断中的应用研究。

一、超声声发射信号处理技术的原理在物体内部有存在缺陷或者应力应变超过了其材料的极限导致破坏的时候,就会产生高频的声波,并向外发射。

超声声发射技术就是通过捕捉这些声发射信号,从而获得物体内部的状况和损伤信息。

超声声发射信号处理技术主要分为两个部分,分别是数据采集和信号分析。

在数据采集方面,需要选择合适的超声传感器,并采集声发射信号。

在信号分析方面,可以利用频谱分析、时间域分析、波形分析等方式对声发射信号进行处理。

通过对信号的处理和分析,我们可以获得相关的参数如声发射计数、峰值频率、能量比、斜率等,从而判断材料是否发生了损伤。

二、超声声发射信号处理技术在材料损伤诊断中的应用(一)铝合金材料的损伤检测经过实验,对于铝合金材料的损伤检测,可以采用能量比法进行分析处理。

能量比是指声发射信号在不同频率区间内能量之比,通过分析能量比,可以获得材料缺陷的大小、类型以及位置等信息。

这种方法大大提高了铝合金材料损伤的检测精度和准确率。

(二)管道的损伤检测钢管道在使用过程中容易受到腐蚀、磨损和撞击等因素的影响,从而导致管道损伤。

目前,针对管道的损伤检测问题,可以采用波形识别技术进行分析,该技术可以通过分析声发射信号的波形特征,如幅值、相位、频率等因素,来判断管道是否发生了损伤。

该方法可以有效地减少误报率和漏报率。

(三)飞行器螺旋桨的损伤检测基于超声声发射技术的声发射传感器可以安装于螺旋桨上并对螺旋桨进行监测。

通过对声发射信号进行处理和分析,可以获取螺旋桨的损伤信息,比如疲劳裂纹、缺陷等,从而预测螺旋桨的寿命以及制定相应的维修方案。

声波在医学中的诊断应用

声波在医学中的诊断应用

声波在医学中的诊断应用声波在医学中的诊断应用是一种非常重要且常见的医疗技术。

声波是一种机械波,它在医学领域中被广泛应用于诊断和治疗。

声波诊断技术通过声波在人体组织中的传播和反射来获取影像信息,帮助医生准确诊断疾病。

本文将介绍声波在医学中的诊断应用,包括超声波、声波造影和声学辐射力学等方面。

一、超声波在医学中的应用超声波是一种高频声波,其频率超过人类听觉范围,通常被用于医学影像学中。

超声波在医学中的应用非常广泛,主要包括超声心动图、超声造影、超声引导下的穿刺和超声治疗等方面。

1. 超声心动图超声心动图是利用超声波技术对心脏进行检查和诊断的一种无创检查方法。

通过超声波的传播和反射,可以清晰地观察心脏的结构、功能和血流情况,帮助医生判断心脏病变的类型和程度。

超声心动图在心脏病的诊断和治疗中起着至关重要的作用。

2. 超声造影超声造影是在超声波检查中注入造影剂,通过造影剂对超声波的反射来增强影像对比度,从而更清晰地显示器官和组织的结构。

超声造影可以帮助医生更准确地诊断肿瘤、囊肿、血管病变等疾病,提高诊断的准确性和可靠性。

3. 超声引导下的穿刺超声引导下的穿刺是利用超声波技术对肿块、囊肿等病变进行定位,并引导医生进行穿刺取样或治疗。

超声引导下的穿刺具有定位准确、创伤小、并发症少等优点,广泛应用于肿瘤、囊肿、脓肿等病变的诊断和治疗。

4. 超声治疗超声波还可以用于治疗一些疾病,如肿瘤、结石、疼痛等。

超声治疗通过超声波的热效应或机械效应对病变组织进行破坏或治疗,具有微创、无痛、恢复快等优点,是一种安全有效的治疗方法。

二、声波造影在医学中的应用声波造影是一种利用声波对体内器官和组织进行成像的技术。

声波造影通过向体内注入含有气体或微小气泡的造影剂,利用声波对气体或气泡的反射来增强影像对比度,从而更清晰地显示器官和组织的结构。

声波造影在医学中的应用主要包括超声造影和声波造影造影两种形式。

1. 超声造影超声造影是在超声检查中向患者静脉内注射含有气体或微小气泡的造影剂,通过超声波对气泡的反射来增强影像对比度,从而更清晰地显示器官和组织的结构。

超声声学技术在诊断与治疗中的应用

超声声学技术在诊断与治疗中的应用

超声声学技术在诊断与治疗中的应用超声声学技术在现代医学中是一项非常重要的技术,它可以通过声波的传播和回响来获取有关身体内部组织和器官的信息。

这些信息可以帮助医生诊断疾病并为患者提供治疗方案。

本文将介绍超声声学技术在医学领域中的应用和优势。

超声声学技术的原理超声声学技术是一种利用声波进行扫描的技术。

声波是一种机械波,它需要介质来传播。

在医学中,超声波通过人体组织传播,它与不同组织和器官的密度、厚度、声阻抗等物理特征互相作用,从而产生不同的回声信号。

超声声学分为一维、二维和三维,其中三维超声声学成像技术应用最为广泛。

这项技术可以通过3D成像来呈现器官、组织等的清晰立体结构。

超声声学技术在诊断中的应用超声成像技术最初是用于妇科检查和妊娠监测。

现在,它已经成为胃肠道、心血管、泌尿系统、中枢神经系统、肺部等系统检查的首选方式。

胃肠道检查中,超声技术能够检测出胃肠道壁有没有变厚、组织有没有瘤块等情况;而在心血管检查中,超声技术能够检测心脏的大小、心脏瓣膜有没有畸形等。

在妇科检查中,超声技术对子宫内膜异位症、卵巢囊肿、宫颈癌等疾病的诊断尤其重要。

这些检查通过声波成像来观察卵巢、子宫、输卵管等器官、组织的形态和结构,以便帮助发现异常情况。

同时超声检查不涉及辐射,也不需要注射碘质造影剂,非常安全。

超声声学技术在治疗中的应用除了在诊断中,超声声学技术还被广泛应用于治疗领域,能够对某些疾病进行非侵入性治疗。

比如,在肿瘤治疗中,超声技术能够通过声波热疗的方式,将高能量的超声波聚焦在肿瘤部位,使肿瘤组织产生温度上升,进而使癌细胞死亡。

这种方法避免了传统手术的手术切除和射线治疗对正常组织造成的损伤。

此外,超声技术还可以用于糖尿病、早期性贫血等疾病的治疗。

比如,通过调节超声波的强度和频率,可以临床上实现治疗糖尿病等代谢性疾病的效果。

总结超声声学技术已经成为医学领域中不可或缺的技术,它在诊断和治疗上都有着非常重要的应用。

作为一种非侵入性检查手段,超声技术的优势在于检查过程无辐射、无痛苦和无副作用。

超声诊断概述课件

超声诊断概述课件

Vr
0
c
多普勒血流计的工作原理
接收的超声频率f与源声源频率
f0之间的改变,即频率位移,称 为多普勒频移。
fD
2f0vcos
C
C是超声传播速度。当f0,θ和C一定时,多普勒频移与血流速度成正比。正负号还表示 血流的不同方向,正表示血流向着探头运动,负表示血流离开探头运动。
这种技术主要用于了解体内器官的功能状况及血液动力学方面的生理病理状况,如用于 测定血液流速、心脏运动状况及血管是否存在栓塞等。
肝脏是人体最大的化工厂,承担着消化、解毒、代谢等重要功能,一日三餐吃进去的营 养物质都必须依靠肝脏进行加工,才能提供人体生命活动的需要。除了物质代谢外,肝 脏还是人体内最大的解毒器官,体内产生的毒物、废物,吃进去的毒物、药物等等也必 须依靠肝脏解毒。没有肝脏,就没有生命,肝脏受损,健康受损。
B超影像图
接触式和非接触抽吸式超声手术刀的比较
接触式超声手术刀的切割速度快。与一般手术刀 相比,其刀头温升会促进凝血反应机制,因而有明显 的止血作用;
抽吸功能的超声手术刀,其切割速度较慢,但它 在破坏和吸除高含水量的组织细胞同时,却可使弹性 较强的高胶原含量组织完好无损,从而可使手术在安 全、少血或无血条件下进行。
人们利用超声波定向性好,在水中传播 距离远特点制成声纳,可以发现潜艇和 鱼群,还可以测绘海底形状。
超声波清洗器
清洗液中导入超声波,产生空化、 声流、辐射压,这些效应使污物 被机械剥离,并促进污物与清洗 液的化学反应
金属零件、玻璃和陶瓷制品的除垢是件麻烦事.如果在放有这些物品的清洗液 中通入超声波,清洗液的剧烈振动冲击物品上的污垢,能够很快清洗干净。
超声影像技术的发展
40年代末,超声医学作为一门学科已初具雏形, A型超声。 50年代,M型仪器取代了A型超声仪器,超声心动图仪。 在此基础上,又出现了二维断层成像仪即B型超声仪器。 60~70年代是B型超声仪极大发展的时期,出现了机械直线扫 描、机械扇形扫描、电子直线扫描及电子扇形扫描等仪器。 80年代,超声诊断仪与微机结合,智能化,简化了临床操作, 实现信号处理、变换、计算和判断等过程的自动化。 进入90年代,彩色B超诞生,它可以在显示动态心脏黑白图像 的同时,显示动态血流的彩色图像分布,在图像的分辨率和 清晰度上,及可靠性上,都达到了相当高的水平。

设备诊断技术的主要手段

设备诊断技术的主要手段

详细描述
声发射诊断技术是一种利用声音和振动信息 进行设备故障诊断的方法。它通过安装在设 备上的传感器采集设备运行过程中产生的声 音和振动信号,并分析这些信号的特征,如 频率、振幅、相位等,以判断设备的运行状 态和故障情况。该技术广泛应用于旋转机械 、往复机械、高压容器等设备的故障诊断。
THANKS
重要性
设备诊断技术对于保障设备安全、提 高设备运行效率、降低设备维护成本 、延长设备使用寿命等方面具有重要 意义。
设备诊断技术的发展历程
01
02
03
起步阶段
20世纪60年代,设备诊断 技术开始起步,主要依赖 于简单的振动和温度检测 技术。
发展阶段
20世纪70年代至80年代 ,设备诊断技术得到快速 发展,各种先进的检测和 诊断方法不断涌现。
详细描述
渗透检测技术利用渗透剂能够渗透到物体表面的微小裂纹和缺陷中并显示出来的原理,通过在物体表面涂上渗透 剂并清洗多余的渗透剂,可以清晰地显示出物体表面的裂纹和缺陷,特别适用于非多孔性材料的表面检测,如玻 璃、陶瓷等。
06
其他诊断技术手段
电参数测量诊断技术
总结词
通过测量设备的电参数,如电压、电流、电阻、电容、电感等,可以判断设备的运行状态和故障情况 。
公共设施领域
如铁路、航空、船舶等,设备诊断技术用 于监测和预测机车、飞机、船舶等关键设 备的运行状态。
如水处理、污水处理、城市供暖等,设备 诊断技术用于监测和预测各种设施的运行 状态。
02
振动分析诊断技术
振动信号采集
采集方法
采用传感器和采集器对设备运行 过程中的振动信号进行采集,传 感器应选择高灵敏度、低噪声的 型号,采集频率应满足设备振动

设备故障诊学习心得

设备故障诊学习心得

学习设备故障诊断的心得在未接触到这门科目之前,我也只能从名字来大概判断这门所涉及到的内容,我想应该就是拿着一些仪器去看看那些设备是否完好,看一下在哪里出了什么问题,也认为只是简单的一些操作,不会涉及的很复杂的知识,但经过上这么多天的课,通过老师的讲解,还有从网上去查一些文献,资料,虽然只是浅浅的去了解了一下他的内容,但这就使我知道这门课并不像是我用它的名字来理解的那样,它还包括好多方面的知识,比如诊断的方法、原理、还有分析的方法等等;那接下来就谈谈通过这些天的学习我对这门课程的认识:1.什么是故障诊断设备故障诊断是一种给设备“看病”的技术,是了解和掌握设备在使用过程中的状态,确定其整体或局部是正常或异常,早期发现故障及其原因并能预报故障发展趋势的技术;随着科学技术与生产的发展,设备工作强度不断增大,生产效率、自动化程度越来越高,同时设备更加复杂、各部分的关联愈中密切,从而往往某处微小故障就爆发链锁反应,导致整个设备乃至与设备有关的环境遭受灾难性的毁坏,这不仅会造成巨大的经济损失,而且会危及人身安全,后果极为严重;因此,设备诊断技术日益发挥重要作用,它可使设备无故障、工作可靠,发挥最大效益;保证设备在将有故障或已有故障时,能及时诊断出来,正确地加以维修,以减少维修时间,提高维修质量,节约维修费用;设备故障诊断一般监、测监控系统的区别主要在于系统的软件方面,它不仅能监测设备运行的参数而且能根据监测进行评价,分析设备的故障类型与原因;它是将监测、控制、评价融为一体的系统;2.设备故障诊断分为简易诊断和精密诊断两个层次:简易诊断:即设备的“健康检查”;具体实施时,往往是监测设备的某一个特征量值和它的劣化趋势,根据量值的范围判断设备是正常还是异常以及故障的严重程度,并对设备进行定期或连续监测,可以得到一些有规律的东西,借此进行预测、预报;其作用是监测和保护,目的是对设备的状态做出迅速而有效的定性的概括和评价;简易诊断一般由设备的操作者或点检员来实施,所用的仪器简单、便携、操作简易,其判断标准也很简单、故障诊断迅速、有效、因而诊断费用也低;它是由点检和监视两种方式来完成的;精密诊断:是在简易诊断基础上更深层次的诊断,通常需要更多的信息;目的是定量的判断故障的性质、原因、部位、程度以及故障的发展趋势等,并提供设备检修或治理的决策;精密诊断由专业诊断技术人员来实施,所用的仪器、操作、判断过程都比较复杂和比较精密;因而诊断费用较高;近几年以来,由于科技的高速发展,各种高精度多功能的便携式数据采集器广泛的应用于现场的简易振动诊断;在现场也可以同时进行频谱分析、有的还能作细化谱、相位测量、波形观察等,已不仅仅是满足于对设备的状态做出正常与否的概括和评价了;3.诊断方法1利用振动进行设备诊断设备的零部件、整机都有不同程度的振动;机械设备的振动往往会影响其工作精度,加剧设备的磨损,加速疲劳破坏;而随着磨损的增加和疲劳损伤的瘇,机械设备的振动将更加剧烈,如此恶性循环,直至设备发生故障、破坏;设备发生故障时,常表现为振动频率的变化,通过检测振动的频率、转数、振动的速度、加速度、位移量、相位等参数,并进行分析,从中可以找出产生振动变化的原因;2超声波诊断法超声波通过裂纹时反射超声波将发生异常,从而可确定裂纹情况超声波监测技术是利用材料本身或内部缺陷对超声波传播的影响,来探测材料内部及其表面缺陷的大小、形式及分布情况;其主要优点是,检测速度快,灵敏度高,仪器轻巧,操作方便,对人体无损害,因此比较广泛地应用于机器部件内部缺陷的检测诊断;3声发射诊断法物体内部发生变形、裂纹时,将有部分能量以声、光、热的形式释放出来,通过分析辐射出的声能便可知道裂纹的情况,是一种无损检测方法;物体在状态改变时自动发出声音的现象为声发射,其实质地物体受到外力或内力3作用产生变形或断裂时,以弹性波形式释放能量的一种现象;由于声发射提供了材料状态变化的有关信息,所以可用于设备的状态监测和故障诊断;根据材料的微观变形和开裂以及裂纹的发生和发展过程所产生声发射的特点及强度来推知声发射源目前的状态存在、位置、严重程度,而且可知道它形成的历史,并预报其发展趋势;声发射监测不受材料诊断具体有以下特点:1声发射监测可以获得有关缺陷的动态信息;结构或部件在受力情况下,利用声发射进行监测,可以知道缺陷的产生、运动及发展状态,并根据缺陷的严重程度进行实时报告;而超声波探伤,只能检测过去的状态,属静态情况下的探伤;2声发射监测不受材料位置的限制;材料的任何部位只要有声发射,就可以进行检测并确定声源的位置;3声发射监测只接收由材料本身所发射的超声波,而超声波监测须把超声波发射到材料中,并接收从缺陷反射回来的超声波;4灵敏度高;结构缺陷在萌生之初就有声发射现象,而超声波、X 射线等方法必须在展到一定程度之后才能检测到;5不受材料限制,因为声发射现象普遍存在于金属、塑料、陶瓷、木材、混泥土及复合材料等等物体中,因此得到广泛应用;由于声发射方法能连续监视结构内部损伤的全过程,因此得到了广泛应用;声发射技术首先在航空工业部门应用获得成功,随后推广到其他工业部门,许多飞机失事主要是由于结构损伤引起的;结构在最终破裂之前,往往有明显的初始损伤或裂纹,因此,在飞机上安装声发射监视系统,飞行员可以尽早地察觉到初始损伤的存在,或观察到初始损伤或裂纹扩展的情况,推断危险情况的到来,从而采取必要的措施,避免空中飞行事故的发生;石油化工反应罐、锅炉、蓄热器以及高压容器与管道,容器壁厚的增加以及高强度材料的采用,造成突然爆破事故不断发生;其原因除了工作压力高,高强度材料断裂韧性值的降低等因素外,结构中潜在的缺陷或裂纹是事故诱发的因素;因此寻找结构中的潜在缺陷,并评定缺陷的有害程度,是声发射技术应用于压力容器结构的主要内容;声发射技术还可预测结构的寿命,以便在突然爆炸事故到来之前,作出决断,停止使用,避免事故的发生;在钢铁工业中,可应用声发射技术来合理制定高炉修复计划,正确、及时地确定修复部位,以便充分利用设备,缩短修复时间或者合理地设计、布置高炉内部的结构,提高主炉的使用寿命指标等;在煤炭、地质部门,可应用声发射技术来判断微地震的性质及发生的部位,矿井安全性的预测等;土木工程中,应用于结构应力松弛现象的诊断,隧道塌方的预测,大型桥梁疲劳损伤程度的评估等;在机械行业中,利用声发射提供的信息,可找出设备部件初始损伤的存在以及监视损伤的发展,确定损伤程度,制订出维修或更换的时间;在焊接工艺中,用声发射技术来监测焊接过程的裂纹产生及扩展,以及焊接结构完整的评估等;4红外线诊断法通过测定设备辐射出的红外线,确定温度分布如加热管的温度分布,以确定设备是否有异常;红外线探测器可分为热探测器和光子探测器两类,前者根据入射红外线的热效应引起探测器才料某一性质变化而实现探测目的;后者则根据入射光子流引起物质电学性质的变化达到探测目的;红外线测温技术已广泛应用于设备运行过程各阶段的状态监测与诊断,主要包括:1在新设备刚刚安装完毕,并开始难收时,用以发现制造和安装的问题;2在设备运行过程中和维修之前,用以判断和识别有故障或需特别注意的地方,以便有针对性地安排计划和备件,材料供应计划;3在设备检修后,开始运行时,用以评价检修质量,并做好原始记录,以便在以后的设备运行中,为掌握设备的劣化趋势提供依据;5计算机监测诊断随着计算机的发展,研制计算机设备监测系统日益受到重视,建立智能监测与诊断系统一个发展趋势;当有大量设备需要监测和诊断时,或者关键设备需要连续不断地监视时,频繁地进行数据采集、分析和比较是十分繁重的工作;这时用计算机进行自动监测和诊断可节省大量的人力和物力,并能保证诊断结果的客观性和准确性;计算机监测诊断系统有多种类型,根据监测的范围可分为:整个工厂;关键设备;关键设备的重要部件等不同水平的系统;计算机监测与诊断系统按其所采用的技术可分为:简易自动诊断;精密自动诊断;诊断的专家系统;简易自动诊断通常采用某些简单的特征参数,如信号的均方根值、峰值或峭度系数等,与标准参考状态的值进行比较,能判断故障的有无,但不能判断是何种故障;因所用监测技术和设备简单,操作容易掌握,价格便宜,因而得到广泛应用;精密自动诊断要综合采用各种诊断技术,对简易诊断初诊认为有异常的设备作进一步的诊断,以确定故障的类型和部位,并预测故障的发展,要求有专门技术人员操作,在给出诊断结果、解释、处理对策等方面,通常需要仍需要有丰富经验的人员参与;诊断的专家系统与一般的精密自动诊断不同,它是一种基于人工智能的计算机诊断系统;它能模拟故障诊断专家的思维方式,运用已有的故障诊断系统;它能模拟故障诊断专家的思维方式,运用已有的故障诊断技术知识和专家经验,对收集到的设备信息进行推理作出判断,并能不断修改、补充知识以完善专家系统的性能,这对于复杂系统的诊断是十分有效的,是设备故障诊断的发展方向;按工作方式不同,计算机监测系统和定期监测诊断系统;在实际应用中究竟采用何种监测诊断系统,取决于对工厂设备拥有状况的关键性的分析以及经济分析;6故障诊断专家系统专家系统是由数据和一系列分析软件构成的软件系统;在组成图中,综合数据库用于存放系统运行过程中所需要和产生的所有信息,包括问题的描述、中间结果、解题过程的记录信息,如用于存放监测系统状态的测量数据,用于实时监测系统正常与否;知识库存放专家的知识与经验,它通常有两方面的知识内容:一是针对具体的系统而言,包括系统的结构,系统经常出现有故障现象,每个故障现象的原因,各原因旨起故障现象的可能性大小,判断故障是否发生的充分与必要条件等;二是针对系统中一般的设备仪器故障诊断的专家经验;基于这两方面内容,知识库还包含有系统规则,这些规则大多是关于具体系统或通用设备有关因果关系的逻辑法规;所以知识库是专家系统的核心内容;解释程序负责回答用户提出的各种问题,包括与系统运行有关的问题的与运行无关的有关系统自身的一些问题,是实现系统透明性的主要部件,可以解释各种诊断结果的推理实现过程,并能解释透明性的主要部件,可以解释各种诊断结果的推理实现过程,并能解释索取各种信息的必要性等;知识获取程序负责管理知识库中的知识,包括根据需要修改、删除或添加知识及由此引起的一切必要的改动,维持知识库的一致性和完整性;知识获取是实现系统灵活性的主要部件,它使领域专家可以修改知识库而不必了解知识库中知识表示方法的组织结构等问题,这可大大提高系统的可扩充性;推理机实际是负责推理分析的程序段,它依据一定的原理从已有的事实推出结论;它在数据库和知识库的基础上,综合运用各种规则,进行一系列推理来尽快寻找故障源;4.设备故障诊断存在的问题和未来展望虽然设备故障诊断技术得到很大发展,但是至今为止未形成一套完整的理论体系和有效的诊断技术;绝大多数技术都是针对特定的故障、特定的设备来研究,目前设备故障诊断的研究都是根据故障的种类、特定的设备、特定的层次建立自己的设备故障诊断技术;这些理论和方法在实际中广泛应用的较少,即使在实际得到应用也没有一个完善的评价体系对其效果做出合理的评价;目前, 设备故障诊断技术是一个开放性课题,有必要建立一套完整的理论方法体系来指导设备故障诊断技术的研究;目前存在的具体问题有1模糊理论、神经网络、小波分析、智能方法等研究热点主要停留在理论研究上, 实际应用较少;2搭建的故障诊断操作平台繁琐且可操作性差;应用在实际生产中既不便操作, 也不便管理;3许多设备故障诊断技术主要注重故障的诊断而没有考虑设备故障的修复, 为后面的修复工作带来不便;4企业对设备故障诊断的重视不够, 追求短期效益, 成熟的诊断技术应用于生产实际的较少;随着传感器技术、数据处理技术、人工智能技术、无线通信技术等相关技术的发展,设备故障诊断技术的发展趋势是传感器的精密化、多维化, 诊断理论、诊断模型的多元化,诊断技术的智能化;成熟的技术将大量运用到国民经济建设和国防建设中,促进国家和军队的现代化建设;从目前的研究资料来看,今后设备故障诊断技术的发展方向可归纳如下1故障树分析法具有图文兼备、表达清晰、简明直观、可读性好等特点, 在实际运用中效果明显;将模糊理论和灰色系统黑匣子引人故障树分析法,进一步分析故障发生的根本原因及概率,增强故障树分析法的指导性,使故障树分析法更加具有发展潜力;2基于复合知识库的专家系统故障诊断方法把传统的专家经验与现代计算机数据管理巧妙结合,在许多领域有着广泛的应用;如何进一步提高专家系统的稳定性与可靠性、诊断精度与速度、专家知识的丰富程度和专家知识水平, 把人工神经网络与专家系统相结合、将神经网络的自学习机制引人专家系统, 提高专家系统的判断准确性, 是今后研究的重点;3将模糊理论、神经网络、小波分析方法等有机结合起来, 把最新传感技术、最新信号处理方法、多元传感器信息等与设备故障诊断与检测相融合, 运用现代线形和非线性理论和智能方法, 引人医学等相关学科的诊断思想, 必将提高设备故障识别的准确性, 是一个重要的发展方向;4复杂设备的设计、制造、安装、使用以及维护等各个环节密不可分;进行设备故障诊断, 必须考虑设备的结构特点、制造材料、故障检测的信号传输和处理等因素, 把设备故障的检测、传输、诊断与修复融为一体, 为快速修复故障设备奠定基础;5致力于建立简单快捷的故障诊断操作平台、建立更加富有人性化的人机工作环境以提高故障诊断的效率, 提高人们的设备故障管理意识, 促进技术的应用和发展;通过这段时间的学习,我知道了虽然我所学的是过程装备与控制工程,可能更多的是去学习我们怎样去设计出一套设备去投入生产实践,但我现在知道了,想要去设计它,我们所要做的首先是更加的去了解它,而且也要知道,当它出现什么故障的时候,我们要学会怎么去给它“看病”,怎么去“照顾”它,我也相信通过这些天的学习,我也对我们所学的专业更加了解,在未来的学习中,我会更加的得心应手;。

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3.3.3 超声探伤技术及其应用
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(2)活塞裂纹诊断 国外曾经用超声方法成功地检查了一批1200kW 柴油机活塞在运行过程中内部的裂纹情况,在只揭 盖不折卸的前提下查出了带裂纹的活塞。
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3.3.3 超声探伤技术及其应用
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3.声发射技术的特点
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声发射与多数无损检查方法的区别有: (1)多数无损检查方法是射线穿透检查,被检零件处于静止、 被动状态,而声发射是动态检查,只有被检零件受到一定载荷、 有开放性裂纹发生和发展的前提下才会有声发射可以接收; (2)多数无损检查方法是射线按一定途径穿透试件,而声发 射是试件本身发射的弹性波。
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3.4 声发射技术
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2.声发射信号的传输 图3-21(a)是理想的 模型,内部的点状声发射 源以球面波等速向各个方 向发射弹性波。图3-21(b) 是近乎实际的传输模型。 由于声发射不是点声源, 有不同的形状,传递介质 又是各向异性体。因此, 在各向异性体中传播的弹 性波,其波的方向不断产 生变化,并且伴有衍射、 散射、干涉和折射等复杂 图3-21声发射信号的传输模型 的物理现象。
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3.3.3 超声探伤技术及其应用
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另外 ,因缺陷回波高度hF 是随缺陷的增大而增 高的,所以可由hF来估计缺陷的大小。当缺陷很大 时,可移动探头,按显示缺陷的范围求出缺陷的延 伸尺寸。
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3.3.3 超声探伤技术及其应用
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3.3.1 超声波故障诊断的基本原理
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4.小物体上的超声波反射 当超声波碰到缺陷(即异物)或者空洞时,就会 在那里反射和散射。 可是,当这些缺陷的尺寸小于波长的一半时,由 于衍射的作用,波的传播就与缺陷的是否存在没什 么关系了。因此,在超声波探伤中缺陷尺寸的检出 极限为超声波波长的一半。

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3.3.3 超声探伤技术及其应用
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4.应用实例 (1)管壁腐蚀监测 管道的管壁腐蚀 情况是化工、炼油 和动力厂设备运行 状态监测的重要项 目,常用的方法是 用回波脉冲法。 这种方法只适 用 于 外 径 大 于 20mm的管道。

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3.3.3 超声探伤技术及其应用
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设探伤面到缺陷的距离为x, 材料厚度为t,于是在示波管上 可以显示出发射脉冲T到缺陷回 波F处的长度LF,从T到底面回 波B处长度LB。因为声速在被 检查物中传播是一个定值,因 此可得下式:

x LF t LB
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3.3.1 超声波故障诊断的基本原理
1.超声波的发生与接收
超声波是在压电材料, 如石英、钛酸钡等晶片上 施加高频电压后产生的。 晶片把电的振荡转换为机 械振动,并在介质中进行 传播 。 反之,将高频振动 (超声波)传到晶片上时, 使晶片发生振动,这时在 晶片的两极间就会产生频 率与超声波一样,但强度与 超声波强度成正比的高频 电压。
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超声诊断目前被广泛地应用在锻、铸件的缺陷诊 断、焊缝的缺陷诊断以及关键件的在线监测上。
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3.4 声发射技术
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声发射技术产生于金属在被拉伸或进行相变过程中会发出声响的 物理现象。在机械设备的故障诊断中,声发射技术已成为对材料进行 断裂监测的有效手段而被应用。 1.声发射机理 声发射就是材料在外载荷或内力作用下以弹性波的形式释放应变 能的现象。 例如,锡鸣就是金属锡在人耳能够听到的声频范围内的声发射现 象。其实,应力波发射的频率范围远比声频广得多。从次声到超声, 多数金属特别是钢、铁材料,应力波发射大部分处于超声范围,检测 频率大都在100~300器与设备
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1.超声波探头 超声波探头实际上是一种机械能和电能互相转换 的换能器,大多数是利用压电效应制作的,其功能 在于发生和接收超声波。 根据超声波波型的不同,探头可分为纵波探头 (又称直探头或平探头)、横波探头(斜探头)和 表面波探头等。
3.3 超声波诊断法
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3.3.1 超声波故障诊断的基本原理 在声学中,人耳可听到的声波范围大致在20Hz到20kHz, 低于20Hz的称为次声波,高于20kHz的就叫做超声波。用于探 伤的超声波频率主要为1~5MHz。 超声波在探伤中得到广泛应用的主要原因在于:超声波的 波长以毫米计,有很好的指向性,而且频率越高,指向性越好; 超声波可在物体界面上或内部缺陷处发生反射、折射和绕射, 据此可对物体内部进行测量,并且波长越短,识别缺陷的尺寸 越小。
4.声发射技术测量的参数描述
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(1)事件计数法
事件计数法通过声发射事件的计 数来描述。而计数常采用两种计 数方法,即声发射事件的计数率 和声发射次数的总和。 由图可见,当材料应力达到屈服 极限时,材料发射大量的声发射 脉冲,计数率有一峰值,而累计 脉冲则直线增加。

2-声发射计数率-微应变 曲线 3-累计脉冲计数率 -微应变曲线 设备故障诊断及维修


2.共振法 应用共振现象诊断工件缺陷的方法称为共振法。探头把超声波 辐射到工件上后,通过连续调整发射频率,改变波长。当工件的厚 度为超声波半波长的整数倍时,入射波和反射波相互迭加便产生共 振。在测得共振频率f和共振次数n后,可用下式计算工件厚度δ:
n

2

nc 2f
式中,δ是试件厚度(mm);c是超声波在工件中的传播速度 (km/s);f是共振频率(MHZ);λ是波长(mm);n是共 振次数。

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4.声发射技术测量的参数描述
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在金属材料的断裂过程中,裂纹每向前扩展一步, 就释放一次能量,产生一个声发射信号,于是传感 器就接收到一个声发射波,我们称它为一个声发射 事件。描述这种事件基本上用三种方法:事件计数 法、信号幅度分布和频谱。
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4.声发射技术测量的参数描述
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(3)频谱 对声发射信号进行功率谱分析时,需要考虑由于传感器与被检工件间 的声耦合问题。传感器在声发射频带内的频响特性、信号源和传感器 之间的传递通道及其相应的传递函数使原始信号引起畸变。为此,人 们采用27.6kPa压力的氦喷嘴作为标准声发射源(图3-25)。首先测定 接收传感器对氦喷嘴的宽带响应谱,然后测定传感器对样件中声发射 的宽带响应谱,再将两个谱图相减,即可去除上述三个因素的影响,从 而获得所测信号的功率谱。
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3.3.3 超声探伤技术及其应用 1.脉冲反射法 脉冲反射法是用一定持续时间、 一定频率发射的超声脉冲进 行缺陷诊断的方法,其结果 用示波管显示。 诊断原理:是超声脉冲经耦合 剂进入工件,传播到工件底 面,如果工件底面光滑,则 脉冲反射回探头,声脉冲又 变换回电脉冲。仪器显示屏 上的时基线与激励脉冲是同 步触发的,在时基线的始端 出 现“ 始 波”T, 当探头接 收到底面反射波时,时基线 上 出 现“底波” B。 如果工 件中有缺陷,探头接收到的 缺陷反射“伤波”F将显示在 时基线上,故可利用T、F、 B之间的距离关系 , 判断出 缺陷的部位及其大小 。
4.声发射技术测量的参数描述
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(2)幅度分布 由力学知识可知,振荡的能量与振幅的平方成正比。故声发射信号的 幅度可作为声发射源释放能量的量度。其值可采用峰值或有效值。 一般情况下,对于材料受载断裂的声发射监测,声发射幅度的描述是 用幅度分布来说明的。 幅度分布就是按信号幅度的大小对声发射信号进行事件计数,又分为 事件分级幅度分布法和事件累计幅度分布法。把仪器的动态范围分为 若干等级,每个等级有一定的电平范围。若把声发射事件按幅度的等 级分别计数,就称为事件分级幅度分布,如图3-23所示。若把声发射 事件按超过各等级幅度的事件数进行累计计数,则称为事件累计幅度 分布,如图3-24所示。
例如,在钢中,传播频率为1MHz的超声波,如果是纵波,则 其波长应为5.9mm,频率为2MHz的波长应2.95mm;如果是横 波,则其波长分别为3.2mm和1.6mm。
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3.3.1 超声波故障诊断的基本原理
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3.超声波的反射与穿透 (1)垂直入射时的反射和穿透 当超声波垂直传到界面上时,一部分被反射,而剩余的部分就穿 透过去。 如果探头与被检物之间有空气存在时,对超声波实际不作传递, 只有两者之间涂满了油或甘油等液体(耦合剂),才能使超声波较好 地传播过去。 (2)斜射时的反射和穿透 当超声波斜射到界面上时,在界面上会产生反射和折射。 通常,斜探头采用的折射角为35°~80°,这时穿透率最好。
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2.超声波的种类 作为一种弹性波, 超声波是靠弹性介质中 的质点不断运动进行传 播的。 纵波可以在固体、 气体和液体介质中传播。 横波只能在固体中传播。
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