水下超声波探伤技术初探
超声波探测技术在水下障碍物识别与规避中的应用研究
超声波探测技术在水下障碍物识别与规避中的应用研究随着科技的进步和社会的发展，水下探测技术在航海、水下工程和水下勘探等领域中起着举足轻重的作用。
其中，超声波探测技术作为一种高效、准确的非接触性测距手段，被广泛应用于水下障碍物识别与规避。
本文将重点研究超声波探测技术在水下障碍物识别与规避中的应用，并探讨其优点和挑战。
首先，超声波探测技术在水下障碍物识别中具有较高的精度和可靠性。
超声波在水中传播的速度为约1500米/秒，远远高于空气中的声速，使其能够快速传输并反射回来，从而实现对水下障碍物的探测和识别。
通过超声波的发射和接收，能够获得水下障碍物的距离、形状、大小等信息，为后续的规避提供重要数据支持。
其次，超声波探测技术具有较强的穿透力和抗干扰能力。
相比其他探测技术，如声纳或光学探测，超声波具有更好的穿透水下介质和较强的抗干扰能力。
即使在复杂的水下环境中，例如深海或浑浊的河床，超声波探测技术也能够准确地获取目标信息，避免因介质的变化而引起的误差。
此外，超声波探测技术的应用范围广泛且灵活。
无论是在水下工程、水下勘探还是水下航行等领域中，超声波探测技术都能够发挥重要作用。
例如，在水下管道维护中，超声波探测技术可以检测管道内的裂缝、破损或积垢等问题，实现对管道健康状况的检测和评估。
在水下勘探中，超声波探测技术可以用于探测沉船、古墓等文物，发现潜在的宝藏或历史遗迹。
另外，超声波探测技术在潜艇航行中也起到了关键性的作用，能够快速检测并规避海底的障碍物，确保潜艇的安全航行。
然而，超声波探测技术在水下障碍物识别与规避中也面临一些挑战。
首先，由于水下环境的复杂性，水下目标的形状、材料和尺寸各异，超声波探测技术在实际应用中可能会受到一定的限制。
其次，超声波信号在传播过程中会受到散射、吸收和衰减等因素的影响，可能导致信号质量下降。
还有，在运动的水下环境中，如船只、潜艇或水下机器人等的自身运动对定位和探测结果都会产生一定的影响。
水下声波探测的技术创新与挑战
水下声波探测的技术创新与挑战水下声波探测，这可是个相当神奇又充满挑战的领域！想象一下，在深邃神秘的水下世界，声波就像是我们的眼睛和耳朵，帮助我们探索那些未知的角落。
但是，要让这双“水下的眼睛和耳朵”变得更加敏锐、更加可靠，可不是一件容易的事儿，这需要不断的技术创新，也得面对一堆让人头疼的挑战。
先来说说技术创新这方面。
以前，水下声波探测的设备可能就像个“老古董”，又大又笨重，探测的精度和范围都有限。
但现在可不一样啦！科学家们就像一群神奇的魔法师，不断地给这些设备“升级改造”。
比如说，新的材料被运用到探测器的制造中，让它们变得更轻便、更耐用。
就像我有一次去参观一个科研实验室，看到他们正在测试一种新型的陶瓷材料，据说用这种材料做出来的探测器部件，既能抵抗水下的高压，又能提高声波的传输效率。
还有啊，算法的优化也是一大创新点。
以前处理声波信号就像是在一堆乱麻中找线头，费时又费力。
现在呢，厉害的算法就像一把神奇的剪刀，能迅速把有用的信号从繁杂的背景噪音中“剪”出来。
我记得有个研究团队给我演示过，他们处理一组复杂的水下声波数据，新算法几秒钟就给出了清晰准确的结果，当时我都惊呆了！不过，创新的路上可不会一帆风顺，挑战那是一个接一个。
比如说，水下环境那叫一个复杂多变。
温度、盐度、水流等等因素，都会影响声波的传播。
有一回，我跟着一支探测队去海里作业，本来计划好好的探测路线，因为突然出现的一股冷水流，声波全乱了套，数据变得乱七八糟，大家忙活了好半天才重新调整好。
再就是干扰问题。
水下可不安静，各种生物发出的声音，还有人类活动产生的噪音，都可能让声波探测受到干扰。
我听说有一次，一个探测项目因为附近一艘大船经过，发出的噪音完全掩盖了目标的声波信号，导致那次探测不得不重新来过。
另外，设备的维护也是个大难题。
长期在水下工作，设备容易受到腐蚀、损坏。
有时候一个小零件出了问题，就得把整个设备捞上来修，这可费了老劲了。
尽管面临这么多挑战，但人类探索水下世界的脚步可不会停下。
超声波探测技术在水下通信与定位中的应用研究
超声波探测技术在水下通信与定位中的应用研究随着科学技术的不断发展，人类对于水下通信与定位技术的需求越来越迫切。
在水下环境中，由于电磁波在水中传播受限以及传统声波通信的距离限制，超声波探测技术应运而生。
超声波是指频率超过20KHz的声波，具有较短的波长和高频率特点。
尽管超声波的传播距离相对较短，但它在水下通信与定位中具有独特的优势。
首先，超声波在水中的传输速度远高于空气中的声波，可以实现相对较快的数据传输速率。
其次，超声波的波长较短，可以更好地实现在水下环境中的精确定位和图像传输。
因此，超声波探测技术成为了水下通信与定位领域的重要研究方向。
在水下通信方面，超声波技术可以实现双向的数据传输。
传统的超声波通信系统由超声波发射器和接收器组成，可以通过频率调制、振幅调制等方式来传输信息。
在水下环境中，超声波的传输损耗较低，能够有效地突破电磁波在水中传播受限的问题，从而实现远距离的水下通信。
此外，超声波的频率范围广泛，可以适应不同水下通信需求的应用场景，例如海底矿产勘探、海洋科学研究等。
超声波定位技术是基于超声波的传播特性来获取目标位置信息的方法。
在水下环境中，传统的定位方式如GPS等无法直接应用，因此超声波定位技术成为一种有效的替代方案。
超声波定位系统通常由发射器、接收器和定位算法组成。
发射器向周围环境发射超声波信号，接收器接收回波，并通过测量回波的时延、幅度等信息来计算目标的位置。
这种基于超声波传播的定位方式具有较高的精度和稳定性，在水下航行、目标搜索等场景中发挥着重要作用。
除了水下通信和定位，超声波探测技术还在水下成像和目标识别领域有广泛应用。
超声波成像技术利用超声波的传播特性，通过对回波信号的处理和分析，实现对水下目标的图像获取。
这种非侵入性的成像方式能够在水下环境中实现高分辨率的目标检测和识别。
尤其在海洋生物学研究、水下考古学等领域，超声波成像技术发挥着重要的作用。
然而，超声波探测技术在水下通信与定位中还存在一些挑战。
基于超声波探测的水下目标定位与跟踪技术研究
基于超声波探测的水下目标定位与跟踪技术研究水下目标定位与跟踪是水下工程领域中的重要问题，对于海洋资源的开发利用、水下物体定位等具有重要意义。
超声波技术作为一种可实现水下目标探测和定位的方法，已经被广泛应用于海洋石油勘探、海底地质调查和水下通信等领域。
本文将围绕基于超声波探测的水下目标定位与跟踪技术展开研究，探讨其原理、方法和应用。
首先，我们来了解一下超声波技术的基本原理。
超声波是机械波的一种，它的频率高于人类听觉范围的声波，一般在20kHz到1GHz的范围内。
超声波在水中传播的速度较快，并且穿透能力强，这使得它成为水下目标探测的理想工具。
超声波探测水下目标的原理是利用声波在水中传播时的散射、反射和折射等现象来判断目标的位置和特征。
在水下目标定位与跟踪技术中，超声波探测可分为主动探测和被动探测两种方式。
主动探测是指通过发射超声波信号并接收它们的回波来判断目标的位置和特征。
这种方法需要探测设备主动发射超声波信号，并利用接收器接收回波信号，然后通过分析回波信号的特性来判断目标的位置和特征。
被动探测则是指利用水下目标主动发出的声音信号来进行定位和跟踪。
这种方法不需要使用超声波发射器，只需通过接收器接收目标发出的声音信号，并通过信号处理技术来定位和跟踪目标。
在超声波探测水下目标的过程中，需要考虑一些因素对探测效果的影响。
首先是水下环境的影响，包括水的温度、盐度和悬浮物的浓度等因素。
这些因素都会改变超声波在水中传播的速度和衰减程度，从而影响到探测结果的准确性和可靠性。
其次是目标本身的特征影响，包括目标的形状、尺寸和反射能力等。
不同形状和大小的目标会对超声波的传播和反射产生不同的影响，需要根据目标的特征来选择合适的探测方法和参数。
除了基本的超声波探测技术，还可以应用一些改进和优化方法来提高定位和跟踪的效果。
例如，可以利用多个超声波发射器和接收器构成的阵列来实现多点探测和定位，这样可以提高目标定位的精度和可靠性。
水下声波探测技术的关键问题分析
水下声波探测技术的关键问题分析关键信息项：1、水下声波探测技术的原理及特点2、常见的水下声波探测设备3、影响声波传播的水下环境因素4、声波探测技术的精度和分辨率5、数据采集与处理方法6、探测系统的可靠性和稳定性7、探测技术的应用领域及局限性8、未来发展趋势及研究方向1、水下声波探测技术的原理及特点11 声波在水下传播的物理机制水下声波探测技术基于声波在水中的传播特性。
声波是一种机械波，在水下能够有效地传播较长距离。
其传播速度受到水温、盐度、压力等因素的影响。
12 声波探测的优势相比其他探测手段，声波在水下具有良好的穿透能力，能够探测到较深的区域，并且对目标物体的识别和定位较为准确。
13 声波探测的局限性然而，声波探测也存在一定的局限性，如易受到噪声干扰、多径传播等问题的影响，导致信号失真和分辨率降低。
2、常见的水下声波探测设备21 声纳系统声纳是最常见的水下声波探测设备之一，包括主动声纳和被动声纳。
主动声纳通过发射声波并接收回波来探测目标，被动声纳则依靠接收目标自身发出的声波来进行监测。
22 测深仪用于测量水下深度，通过测量声波从发射到接收的时间来计算水深。
23 侧扫声纳能够对海底地貌进行大面积扫描，生成海底地形图像。
3、影响声波传播的水下环境因素31 水温的影响不同水温会导致声波传播速度的变化，从而影响探测的精度和准确性。
32 盐度的差异盐度的改变会影响水的声学特性，对声波的传播产生作用。
33 海底地形和地质结构复杂的海底地形和地质结构会引起声波的反射、折射和散射，干扰正常的探测信号。
34 海洋生物海洋生物的存在可能产生额外的声波，增加噪声背景，影响探测效果。
4、声波探测技术的精度和分辨率41 精度的影响因素包括设备性能、信号处理算法、环境干扰等。
提高精度需要优化硬件设备和改进信号处理方法。
42 分辨率的提升途径通过采用更高频率的声波、改进波束形成技术、增加传感器数量等方式来提高分辨率，以更清晰地识别目标细节。
超声波探测技术在水下目标识别与定位中的应用研究
超声波探测技术在水下目标识别与定位中的应用研究引言：随着现代科技的飞速发展，水下任务已经成为人类探索更深层海洋的必然趋势。
水下目标的识别与定位对于海洋资源开发、海洋环境监测、军事侦察等领域具有重要意义。
超声波探测技术作为一种非侵入性、具有高分辨率、适应性强的探测技术，在水下目标识别与定位领域发挥着重要作用。
本文将探讨超声波探测技术在水下目标识别与定位中的应用研究，并介绍其原理、方法和现有的研究成果。
一、超声波探测技术的原理和方法超声波探测技术是指利用超声波在介质中传播的特性进行目标探测和成像的技术。
其原理是利用超声波在不同介质中传播时的声速差异来获得目标的物理特性，例如形状、密度、纹理等。
常用的超声波探测方法包括回波探测、多普勒效应、相控阵成像等。
1.回波探测：回波探测是最基本、最常用的探测方法。
通过发射超声波脉冲，当波束遇到目标时，超声波会被目标上的界面反射回传感器接收器。
通过测量信号的时差和幅度，可以得到目标的距离、形状和物理特性。
2.多普勒效应：多普勒效应利用目标的运动引起的频率偏移来推断目标的速度和方向。
当超声波遇到移动的目标时，频率会发生变化，通过测量频率变化的大小和方向，可以得到目标的运动信息。
3.相控阵成像：相控阵成像是一种高分辨率、三维成像方法。
通过将多个超声波发射器和接收器排列成阵列，通过控制每个发射器的发射时刻和接收器的接收时间，可以获得不同方向上的超声波接收信号。
通过对这些信号进行处理，可以得到目标的三维图像。
二、超声波探测技术在水下目标识别中的应用在水下目标识别与定位中，超声波探测技术具有以下应用：1.海洋资源开发：超声波探测技术可以用于海洋底质测量、水下地质勘探等领域。
通过测量返回的声波信号，可以获得海底地形的图像，判断海洋底质类型，为海洋资源开发提供重要的参考数据。
2.海洋环境监测：超声波探测技术可以用于海洋生态环境监测、海洋污染监测等领域。
通过分析返回的声波信号，可以检测海洋生物的分布、海洋水质的变化等信息，为保护海洋环境提供科学依据。
水下声波探测技术的创新与应用
水下声波探测技术的创新与应用嘿，说起水下声波探测技术，这可真是个超级有趣又厉害的玩意儿！先给您讲讲我曾经的一次特别经历。
有一回，我跟着一个科研团队去海边考察，那时候正赶上退潮，海滩上一片热闹。
我们的任务就是研究这片海域的水下情况，用到的就是水下声波探测技术。
当时，我站在岸边，看着科研人员们熟练地操作着那些复杂的设备，心里充满了好奇和期待。
只见他们把一个像大喇叭一样的东西慢慢地放入水中，然后连上电脑，屏幕上就开始出现各种奇奇怪怪的线条和图像。
那时候，我就在想，这小小的“大喇叭”怎么就能知道水下的秘密呢？水下声波探测技术啊，这些年可是有了不少创新。
比如说，以前的声波探测器可能个头大、笨重，携带和操作都不方便。
但现在呢，经过科学家们的努力，它们变得越来越小巧轻便啦，就像我们的手机一样，越来越智能化和便携化。
而且啊，探测的精度和范围也有了大大的提升。
以前可能只能探测到比较浅的水域或者比较大的物体，现在可不得了，哪怕是小小的礁石、隐藏在泥沙里的宝贝，都能被它发现。
这种技术的应用那可真是广泛得很。
在海洋地质勘探方面，它就像是海洋的“透视眼”。
通过声波的反射和传播，能够清晰地了解海底的地形地貌，哪里有海沟，哪里有山脉，一目了然。
这对于寻找矿产资源、规划海底工程那可是至关重要。
在渔业领域也大有用处呢！渔民们可以用它来探测鱼群的位置和规模，这样就能更高效地捕捞，还能避免过度捕捞，保护海洋生态。
还有在水下考古方面，想象一下，那些沉睡在海底多年的古老沉船和文物，靠它就能被找到，揭开一段段神秘的历史。
再比如说，在海洋军事领域，水下声波探测技术更是如同“千里眼顺风耳”。
它可以帮助监测敌方的潜艇和水下武器，保障国家安全。
在海洋环境保护中，它也能发挥作用。
能够监测到海洋中的污染物分布，为治理海洋污染提供重要的数据支持。
您看，这水下声波探测技术虽然听起来挺高深莫测的，但其实和我们的生活、和整个社会的发展都息息相关。
就像那次在海边的经历，让我深刻地感受到了科技的力量。
水下超声波检测技术说明
水下超声波检测技术说明水下超声波检测技术是一种用超声波技术检测水下设施、物体和生物的技术。
这种技术在海洋勘探、水下物体探测、海洋环境监测等领域得到广泛应用。
本文将详细介绍水下超声波检测技术的原理、应用和发展趋势。
一、水下超声波检测技术的原理超声波是指频率高于20kHz的声波。
超声波在水中传播时，会遇到折射、反射、散射等现象，这些现象都可以用来检测水下物体。
水下超声波检测技术通过超声波探头产生超声波，在水中传播，接收回波，然后分析回波的信号，判断受测对象的性质和特征。
水下超声波检测技术的探头大多是由压电晶体、射线器和接收器组成。
压电晶体是产生超声波的关键部件，它在施加电场时会发生形变，使其表面振动并产生超声波。
射线器将超声波发射到水中，接收器接收回波的信号，将信号转换成电信号，然后由处理器进行数字信号处理。
二、水下超声波检测技术的应用1. 海洋勘探水下超声波检测技术在海洋勘探中应用广泛。
超声波可以穿透水下沉积物，探测海底构造和地质构造。
同时，也可以探测海底沉积物的物理和化学特性，为油气勘探提供数据。
2. 水下物体探测水下超声波检测技术在航行、制图等领域也得到广泛应用。
通过超声波，可以探测水下障碍物，比如岩石、沉船等，避免航行撞击。
同时，也可以探测水下管道、缆线等设施，帮助制图和维修。
3. 海洋环境监测水下超声波检测技术可以监测水下生物和水环境的变化情况。
通过研究回波信号特性，可以分析水下生物的数量、种类、分布等信息。
同时，也可以监测水下环境变化的情况，比如水温、盐度、流速等，为海洋生态保护提供依据。
三、水下超声波检测技术发展趋势随着科技的发展和应用的扩大，水下超声波检测技术也在不断进步和发展。
未来，这种技术可能有以下几个发展趋势：1. 多波束技术多波束技术可以更准确地探测水下物体，并能够提高信噪比，降低误差。
这一技术在水下勘探和碰撞避免中应用广泛。
2. 三维成像技术三维成像技术可以将水下物体的图像呈现出来，更直观地展示物体的形状和大小。
超声波探测技术在水下物探中的应用研究
超声波探测技术在水下物探中的应用研究水下物探是一项重要的技术，它可以用于寻找沉船、水下遗址以及石油、天然气等资源。
超声波探测技术是一种在水下物探中被广泛使用的方法。
本文将就超声波探测技术在水下物探中的应用进行探讨。
一、超声波探测技术简介超声波探测技术是通过向被检测物体发出超声波，利用声波在物体内部的反射和传播规律来获得物体的内部结构信息的一种无损检测技术。
超声波探测技术在金属、钢结构、混凝土等材料中的应用已经非常成熟，而在水下物探领域中也开始被广泛使用。
二、超声波探测技术在水下物探中的应用超声波探测技术在水下物探中的应用有很多，下面将就其中几个方面进行探讨。
1. 水下遗址探测对于水下遗址探测，超声波探测技术可以通过探测水下地形、水下障碍物等信息来确定遗址的位置。
一般来说，通过在水下放置与声源成对的接收器、在地面上或船上将接收器采集到的数据进行处理，就可以得到水下物体的图像信息。
2. 水下管道探测对于水下管道探测，超声波探测技术可以通过探测管道内部情况、管道周围土壤的结构、管道引起的潜在风险等信息来评估管道状况。
利用声波探测技术可以快速捕获管道的位置、尺寸信息和开裂情况等，在水下管道工程中起到了非常重要的作用。
3. 水下地质探测对于水下地质探测，超声波探测技术可以通过探测水下地质情况、探测矿物质、地下水等信息来评估石油等水下资源的分布。
可以将声波探测结果与其他探测技术数据相结合进行解释分析，能够更准确地描述地下情况，帮助石油勘探工作。
三、超声波探测技术存在的问题超声波探测技术在应用中还存在着一些问题，如以下：1. 精度不足超声波探测技术的精度受到多种因素的影响，如声波的传播、接收器的灵敏度等因素，因此探测结果存在一定的偏差。
2. 依赖环境超声波探测技术的应用需要考虑到水下环境的复杂性，所以需要在环境因素不大的情况下进行应用。
3. 适用范围有限超声波探测技术不能很好地适用于所有种类的水下探测任务，如大流速的水下环境、水下环境混浊等情况下，甚至是应用效果非常差。
水下声波探测技术的实验与验证
水下声波探测技术的实验与验证嘿，咱今天来聊聊水下声波探测技术。
这玩意儿听起来是不是特高大上？其实啊，它离咱们的生活也没那么遥远。
我先给您讲讲我之前的一次经历。
有一回我去海边度假，在一艘小渔船上，船老大跟我说，他们有时候出海捕鱼，就靠一些简单的声波设备来判断鱼群的位置。
我当时就很好奇，这小小的声波咋就能有这么大的作用呢？咱先来说说水下声波探测技术的原理。
简单来讲，就是通过发出声波，然后根据声波反射回来的情况来了解水下的情况。
这就好比咱们在一个大黑屋子里，扔出一个弹力球，根据球弹回来的声音和时间，来判断屋子的大小和有没有障碍物。
在实验过程中，可没那么简单。
比如说，选择合适的声波频率就是个头疼的事儿。
频率太高了，传播距离短；频率太低了，分辨率又不行。
就像咱们挑鞋子，尺码大了走路不利索，尺码小了挤脚。
有一次实验，我们选的频率不太对，结果啥都没探测到，那感觉就像满心期待打开一个礼物盒，结果里面空空如也，别提多失落了。
还有啊，水下环境复杂得很。
水温、盐度、水流都会影响声波的传播。
有一回，我们在一个海湾做实验，那天水流特别急，声波被冲得七零八落，得到的数据乱七八糟，简直就是一团乱麻。
但经过不断地尝试和改进，也有成功的时候。
有一次，我们准确地探测到了水下一块礁石的形状和位置，那感觉就像在黑暗中终于找到了明灯，别提多兴奋了！在验证水下声波探测技术的时候，数据的处理和分析也很关键。
得从一堆看似杂乱无章的数据中找出有用的信息，就像在一堆沙子里淘金子。
有时候眼睛都看花了，还得耐着性子一点点分析。
这水下声波探测技术啊，在很多领域都大有用处。
比如海洋地质勘探，能帮咱们找到海底的矿产资源；在水下考古中，能让那些沉睡在海底的宝贝重见天日；在军事上，更是能让潜艇更好地了解周围环境，保障安全。
总的来说，水下声波探测技术虽然有挑战，但也充满了乐趣和惊喜。
就像我们在探索一个未知的神秘世界，每一次的尝试都是一次冒险，每一次的成功都是一次巨大的收获。
水下声波探测的技术挑战与解决方案
水下声波探测的技术挑战与解决方案嘿，咱们今天来聊聊水下声波探测这回事儿！你想啊，水底下黑咕隆咚的，咱们要想搞清楚那里头的情况，声波探测就成了个很重要的手段。
但这事儿可没那么简单，挑战那是一个接一个。
先说这声波在水下传播吧，那可不是像在空气中那么顺畅。
水的阻力可比空气大多啦，声波在水里传播的时候能量衰减得特别快。
我就记得有一次，我们在实验室里模拟水下声波传播，本以为按照计算设置好参数就能得到理想的结果，结果那声波传着传着就变得微弱得不像话，就像一个累坏了的人，跑着跑着就没劲儿了。
还有啊，水下的环境复杂得很。
水温的变化、盐度的不同，都会影响声波的传播速度和方向。
有一回我们在实地探测的时候，那片水域的水温上下分层特别明显，声波在经过不同温度的水层时，就跟个迷路的孩子似的，完全不按我们预想的路线走，把我们给愁坏了。
另外，水里的各种杂质和微小颗粒也会对声波造成散射和吸收。
就好比你在大雾天走路，视线被挡住，走得磕磕绊绊的。
不过，办法总比困难多嘛！针对声波能量衰减快的问题，科学家们研发出了更强大的声波发射装置，提高声波的初始能量。
就像给运动员吃了大力丸，让他们一开始就有满满的劲儿。
对于水下环境复杂的情况呢，我们通过更精确的测量和建模，提前了解水域的各种特性，给声波规划出一条相对清晰的“道路”。
这就像是给迷路的孩子画好了地图，指引他们回家。
为了减少杂质和微小颗粒的影响，我们改进了声波的频率和波形，让声波能够更好地穿透这些障碍。
就像给声波穿上了一件特制的防护服，不怕那些捣乱的家伙。
还有一个很重要的点，就是数据处理和分析。
从水下接收到的声波信号往往夹杂着各种噪音和干扰，要从这些乱糟糟的信息里提取出有用的部分，可真是个技术活。
我们得像侦探一样，从一堆杂乱的线索中找出关键的那几条。
总之啊，水下声波探测虽然面临着诸多挑战，但通过不断地创新和努力，我们总能找到解决的办法，一步步揭开水下世界的神秘面纱。
就像在黑暗中摸索的人，终于找到了那一丝光亮，让我们能看得更清楚、更远。
水下声波探测的实验研究与应用
水下声波探测的实验研究与应用嘿，朋友们！今天咱们来聊聊一个特别酷的话题——水下声波探测。
不知道你们有没有这样的经历，去海边游泳的时候，潜入水中，能听到一些奇怪的声音，好像是水下有什么神秘的东西在交流。
其实呀，这就和水下声波探测有点关系呢！咱们先来说说水下声波探测的实验研究。
科学家们为了搞清楚水下声波的传播规律，那可是费了不少心思。
他们在实验室里搭建各种模拟水下环境的装置，就像给声波们建了一个小小的“游乐场”。
这里面有各种仪器，测量声波的速度、频率、强度等等。
我记得有一次，我去参观一个科研实验室。
看到研究人员正在进行一项关于水下声波在不同温度水域传播的实验。
他们把一个巨大的水箱分成不同的区域，每个区域的水温都不一样。
然后，他们在水箱的一端发出声波，用超级灵敏的仪器在另一端接收。
我就站在旁边，眼睛紧紧盯着那些仪器上跳动的数字和曲线，心里充满了好奇和期待。
在这个实验中，我发现研究人员们特别细心。
他们为了保证水温的稳定，不断地调整设备，额头上都冒出了汗珠。
还有啊，他们在记录数据的时候，那认真的模样，仿佛这些数据就是世界上最珍贵的宝贝。
接下来说说水下声波探测的应用。
这可就太广泛啦！比如在海洋地质勘探中，通过声波探测可以了解海底的地形地貌，找到石油、天然气等宝贵的资源。
想象一下，声波就像一双神奇的眼睛，能够穿透深深的海水，看到海底的秘密。
在渔业方面也大有用处呢！渔民们可以利用声波探测来寻找鱼群的位置。
就好像声波是一个超级导航，指引着渔民们找到那些藏在大海深处的“宝藏”。
军事领域更是离不开水下声波探测。
潜艇在水下航行的时候，依靠声波来探测敌方的舰艇，避免被发现或者发起攻击。
这就像是一场水下的“捉迷藏”游戏，只不过这可不是闹着玩的，关系到国家安全。
水下声波探测还能帮助我们监测海洋环境的变化。
比如海洋中的噪音污染，通过声波的监测，我们可以及时发现问题，采取措施保护海洋生物的生存环境。
总之，水下声波探测就像是一把打开水下世界神秘大门的钥匙。
超声波探测技术在水下目标搜索精度研究
超声波探测技术在水下目标搜索精度研究引言:水下目标搜索一直是海洋勘探、海洋工程和军事领域的重要课题。
超声波探测技术作为一种常用的水下探测手段，在海洋石油开发、水下考古、水下搜救以及军事侦察等方面具有重要的应用价值。
然而，由于水下环境的复杂性，以及目标特性的多变性，超声波探测技术在水下目标搜索的精度仍然存在着挑战。
本文将重点研究超声波探测技术在水下目标搜索精度方面的相关问题，并探讨一些改进方法。
一、水下目标搜索精度相关因素分析1.1 声波传播影响超声波在水中传播过程中会受到多种因素的影响，包括水温、盐度、水质等。
波速和传播路径的变化会直接影响到搜索目标的精度，因此，准确估计水中声速分布是提高搜索精度的关键。
1.2 目标特性影响水下目标的大小、形状、材料和反射特性等对搜索精度具有重要影响。
例如，大型舰船和小型生物目标对于超声波信号的反射响应是不同的，因此需要针对不同的目标特性进行相应的算法优化和超声波源设计。
1.3 噪声干扰因素水下环境中存在各种各样的噪声干扰，包括散射噪声、流动噪声和生物噪声等。
这些噪声源会降低搜索目标的信噪比，从而对搜索精度产生不利影响。
因此，减少噪声干扰是提高搜索精度的关键问题。
二、超声波探测技术在水下目标搜索精度的研究进展2.1 传统的超声波探测方法传统的超声波探测方法主要包括声呐和声纳技术。
声呐通过发射脉冲声波并接收回波信号来探测目标位置。
声纳技术则使用声学信号来分析目标的特性和位置。
这些方法具有可靠性较高的优点，但在搜索精度方面还有改进的空间。
2.2 分析与算法优化通过分析超声波信号的特性以及目标特性对声波的反射响应规律，可以推导出一些相关的数学模型和算法。
例如，利用信号处理和模式识别技术，对接收到的超声波信号进行滤波、频谱分析和目标识别等处理，进而提高搜索精度。
2.3 多传感器融合技术为了提高搜索精度，可以引入多种传感器对水下目标进行联合探测。
例如，在超声波探测中加入磁力传感器和光学传感器等，可以获得更全面的目标信息，进一步提高搜索精度。
03 水下超声波探伤仪操作规程
中海石油技术检测有限公司
作业文件版本号 B
修改号0
编号TIC-CG-Q-03
水下超声波探伤仪操作规程第1页，共2页
1 使用前的检查
1.1 检查超声波探伤仪电源状态是否正常。
1.2 检查探头、探头线、主机是否能正常。
1.3 按仪器的技术说明定期测试其：垂直线性，水平线性，动态范围。
1.4 检查仪器与探头的组合性能，标准试块测试斜探头的前沿k值，直探头的始脉冲宽度仪器与探头的组合灵敏度余量，分辨力等技术指标。
1.5 根据被检工件的要求准确绘制距离波幅曲线。
2 操作步骤
2.1 启动
2.1.1 水下被测焊缝及两侧清理至金属出白，清理宽度根据探头的K值及被探板厚而定。
对一些影响扫测的障碍物要进行修整。
2.1.2 水上、水下机器的连接。
2.1.3 将水下超声波探伤仪送达作业位置。
2.2 运行
2.2.1 对被检焊缝进行粗扫描，以发现缺陷的大致位置。
2.2.2 对在粗扫描中发现的缺陷进行细扫描。
2.2.3 对缺陷进行定位、定性并测量其长度。
2.3 停止
2.3.1 将探头整理好并绑扎在水下超声波探伤仪上。
2.3.2 将水下超声波探伤仪护送至水面。
2.3.3 对缺陷进行当量并根据有关规范进行评定。
3 维护保养
3.1 水下超声波探伤仪、探头及电缆应用淡水冲洗，晒干后装箱。
3.2 应填写设备运转记录。
4 安全注意事项
作业文件水下超声波探伤仪操作规程第 2 页共 2 页4.1 操作和保养设备时应有持证人员进行。
4.2 使用和保养时要严格遵守设备说明书和操作规程。
水下超声波探伤技术研究
水下超声波探伤技术研究
水下超声波探伤技术研究
发布时间:2017-12-28
为什么要研究水下超声波探伤
随着现代工业和科学技术的发展，无损检测技术在设备和装备运行、产品质量的保证、提高生产率、降低成本等领域发挥着越来越大的作用，无损检测也已经发展成为一门独立的综合性学科，而超声波探伤技术在无损检测领域内占有极其重要的地位，在很多领域均获得非常广泛的应用。
而现代石油工业逐渐向海洋发展，对于水下超声波探伤技术的需求越来越大，因此水下超声波探伤技术倍受各个海洋石油公司的青睐。
水下超声波探伤(简称UWUT)是水下无损检测方法之一。
海洋工程结构的水下安装或修理时需要进行大量的水下焊接，焊缝的质量往往较陆上要差得多。
必须借助UWUT手段以检测焊缝内部的质量。
在平台、海底管线等结构件的运行过程中，为了掌握内部缺陷的扩展情况，也要进行UWUT。
超声波探伤技术有如下优点：1、适用于金属、非金属和复合材料等多种制件的无损检测；2、穿透能力强，可对较大厚度范围内的试件内部缺陷进行检测。
如对金材料，可检测厚度为1~2mm的薄壁管材和板材，也可检测几米长的钢锻件；3、缺陷定位较准确；4、对面积型缺陷的检出率较高；5、灵敏度高，可检测试件内部尺寸很小的缺陷；
6、检测成本低、速度快、设备轻便，对人体及环境无害，现场使用较方便。
随着中国石油行业逐步向海洋进军，水下技术的重要性日渐凸显，水下管道，水下作业机械装备等都需要定期检测，而这些检测极其依赖水下超声波探伤技术，水下超声波探伤技术的发展直接影响到未来海洋工业的发展。
所以研究水下超声波探伤技术是非常必要的。
超声波探测技术在水下探测与搜索中的关键技术研究
超声波探测技术在水下探测与搜索中的关键技术研究引言水下探测与搜索是一项重要的技术任务，涉及到海洋科研、海底资源开发、水下遗址探测等领域。
在水下探测中，基于超声波技术的探测方法被广泛应用，并且取得了显著成果。
本文将重点探讨超声波探测技术在水下探测中的关键技术研究。
一、超声波原理与特点超声波是指频率大于20kHz的音波，相比于可听频率范围内的声波，超声波在传播过程中具有更强的穿透力和较低的衰减。
这使得超声波具备了在水下环境中进行探测与搜索的优势。
1. 超声波传播特点超声波在水下传播具有较远的穿透深度和较高的传播速度。
由于水环境的声特性，超声波传播的速度约为1500m/s，这使得超声波能够迅速传播并返回关键信息。
此外，超声波在传播过程中也会受到散射、衍射、多次反射等现象的影响，需要合理处理以提高探测的准确性。
2. 超声波成像原理超声波在水下环境中可以通过发射器产生的声波信号和回波信号进行成像。
利用超声波成像原理，可以实时获取水下环境中目标物体的形态、位置和材料等特征信息。
这使得超声波成像成为水下探测与搜索的关键技术之一。
二、水下探测中的超声波技术应用1. 声纳定位与跟踪声纳定位技术是利用超声波来测量目标物体与声源之间的距离和方位。
这项技术在水下探测与搜索中扮演着重要的角色。
通过声纳定位技术，可以实现对目标物体的准确定位和跟踪，为水下探测任务提供定向指引。
2. 声纳回波成像利用超声波回波与原始声波的差异，可以通过声纳回波成像技术生成水下目标物体的图像。
这项技术可以帮助我们实时观察水下环境，准确定位和识别目标物体。
声纳回波成像在水下探测中具有广泛应用，包括海底地质调查、水下遗址探测和船只搜救等领域。
三、水下超声波探测技术的关键问题与挑战虽然超声波探测技术在水下探测与搜索中有着广泛应用，但仍然存在一些关键问题和挑战，需要进一步研究解决。
1. 聚焦技术超声波在水下环境中会受到声波传播的散射和衍射的影响，导致探测信号的失真和模糊。
超声波探测技术在水下环境监测中的应用研究
超声波探测技术在水下环境监测中的应用研究水下环境监测是保护水资源、维护水生态环境的重要手段，对于实现可持续发展至关重要。
超声波探测技术作为一种常用的监测手段，已经在水下环境监测中得到广泛应用。
本文将围绕超声波探测技术在水下环境监测中的应用展开研究。
首先，超声波探测技术在水下目标检测与定位中发挥着重要作用。
传统的水下监测手段如摄像机、声纳等都有一定的局限性，而超声波探测技术具有穿透能力强、不受光线影响等优势，使其成为理想的水下目标检测手段。
通过超声波探测技术，可以有效地实现对水下障碍物、鱼类等目标的实时检测与定位，为水下环境监测提供了重要的数据支持。
其次，超声波探测技术在水体参数监测中的应用也备受关注。
水体参数的监测对于了解水质变化、水生态环境状况具有重要意义。
超声波探测技术可以通过测量声速、声阻抗等参数来反映水体的物理特性，进而推断水质情况。
此外，超声波探测技术还可以测量水体中溶解氧、悬浮颗粒物、水温等水质指标，为水下环境监测提供了重要依据。
超声波探测技术在水下生物监测中也有广泛应用。
水下生物监测是评估水生态系统健康状况的重要手段，而传统的生物监测方法往往需要捕捞、捕获样品，破坏了水生态环境的平衡。
超声波探测技术可以通过对水下生物的声纹进行分析和识别，实现对多种鱼类、海洋哺乳动物等水下生物的非侵入式监测。
同时，超声波探测技术还可以通过对生物声学行为的研究，深入了解水生物的迁徙、繁殖等行为，为水下环境保护和管理提供科学依据。
此外，超声波探测技术在水下地形测量与地质勘探中的应用也得到广泛研究。
水下地形测量可以提供水下地貌、地理特征等相关信息，对于水下环境的评估和规划具有重要意义。
超声波探测技术结合地图匹配算法和数据处理方法，可以实现对水下地形的高精度测量与三维建模。
此外，超声波探测技术还可以应用于水下地质勘探，探测地下岩层、沉积物等地质特征，为水下资源勘探与开发提供技术支持。
总之，超声波探测技术在水下环境监测中具有广泛应用前景。
超声波搜索设备在水下目标搜索能力研究
超声波搜索设备在水下目标搜索能力研究引言：随着人类对海洋资源的需求日益增长，水下目标的搜索与定位成为了海洋科学研究和工程技术中的重要任务。
而超声波搜索设备作为一种高频声波技术，因其在水下环境中的传播特性和目标探测能力，成为了水下目标搜索的研究热点之一。
本文将深入探讨超声波搜索设备在水下目标搜索能力的研究进展。
一、超声波搜索设备简介超声波搜索设备是一种利用超声波技术进行水下目标搜索和探测的设备。
其主要原理是利用声波在水下环境中传播产生的声纳回声来获取目标的位置信息。
超声波搜索设备一般包括发射器、接收器、信号处理系统和显示器等组成部分。
发射器产生超声波信号，并将其发送到水下；接收器接收回传的声波信号，并将其转化为电信号；信号处理系统对接收到的信号进行处理和分析，提取目标的特征参数；最后，通过显示器等输出设备将搜索结果可视化。
二、超声波搜索设备的工作原理超声波搜索设备的工作原理主要包括传播特性和目标探测能力两个方面。
1. 传播特性：超声波在水下环境中的传播受到水的密度、声速和水下环境的散射衰减等因素的影响。
声纳回声是通过声纳信号与水下目标之间的相互作用产生的，其强度与目标的大小、形状和介电常数等有关。
传播特性的研究有助于优化超声波搜索设备的工作频率、波束角和功率等参数，提高搜索的效果和目标的探测距离。
2. 目标探测能力：超声波搜索设备通过接收目标返回的声纳回声来判断目标的存在和位置。
目标探测的能力受到设备的发射功率、接收灵敏度和信号处理算法等因素的影响。
目标探测能力的研究主要包括目标探测距离、探测概率和虚警概率等性能指标的研究。
三、超声波搜索设备在水下目标搜索能力研究的进展超声波搜索设备在水下目标搜索能力的研究主要涉及到设备的优化设计、传播模型的建立和目标探测算法的改进等方面。
1. 设备的优化设计为了提高搜索的效果和目标的探测距离，研究人员通过优化设备的发射功率、接收灵敏度和波束角等参数，来改善设备的性能。
水下超声波探伤技术初探
水下超声波探伤技术初探菇i4誊第心捆I伸2卑12月是扭拉新NDTV o1.14No.12Dec.1992jo一州,水下超声波探伤技术初探上海救精局许研所整窒垄TC1l11『.z摘要夼拓了水丁超声波撂伤方法,特点域厦存在的问题主题词整点堕.坐工堡笪,塑熊拍lTlALUDoNUDERWATERI】rRASoNICISPECTIo,,lingAnzhiCR~search&DevelopmentDcpt-,ChinttOceoaEr*i~ritmServicesLTD. .Shangl~1)AbstractUnderwaterultrasonici~pcctionisdescribedinctudittgitscha瑚ct 盯isticsandpx-oblen~e耐st甜.水下无损检测技术是随着近海石油工业的崛起而爱屣起来的新技术.近年来,由于近海设施,诸如海瘴管道,生产平台等的急剧增加,如何保证近海设施的安全运行显得十分重要.目前,广泛采用的水下无损i睦飒f方法主要有:目视检验法,磁粉探伤法,超声披测厚和超声波探伤等.l水下无担捡潮的特点水下无损检罚j必须由谢练有索的潜水员柬完成.实践证明,大多数常规水上无损检测方法在经过探伤设备改造和探伤工艺改进后,都能在水下应用.水下无损检测具有以下特点:1.1探伤作业条件恶劣,工艺复杂水下探伤作业的条件为四级风,三级浪,浪高小于lm,流速小于0.3m/s,水下能见度不小于3”~5m. 1.2水下无掼捡j嘲设备的特殊兽求用于水下无损检测的{殳各,除必须具备常规的探伤功能外,还必须密封耐水,耐压,耐腐蚀,具有一定的强度;同时,又必须便于潜水员操作.1.3探潮表面加工困难由于在各种海洋结构中腐蚀情况比较严重,且常附着大量坚硬的海生物囡J}匕,挥测面加工比较困难通常利用高压喷水抢,水下液压砂轮等工具进行探测面加工.j水下趋声波探伤的初步研究水下超声波探伤是检测水下钢结构内却缺陷的有数手段之一.承下超声波探伤与常规趣声波撵伤原理弱同,与其它水下无损捡强I方法相比,是较为复杂的一种探伤方法.水下超声波探伤主要存在以下4个问探伤仪和探头的耐压承寝同题:耨面蛆工达不“n,到预定效果时,如何保证探伤质量问题;由于探伤环境发生变化,而Bf起探砌结果变化问题;缺陷定位,定量问题.2.1探侥仪和探头的承密耐压水下超声波探伤仪是由通甩的探伤仪,经密封处理后,直接用于水下的.对水下超声波探伤仪除要求仪器壳体耐压,仪器面板静密封和接插件水密外,更为关键的是解丧好水下探伤仪各调节旋钮的动密封问题,既要保证密封可靠,又要调节手感良好,操作轻便.我们设计了不同的动密封结构形式.选用了不同的密封材料.另外,对采用”0彤圈密封的结构,考虑到”卡夫—焦耳效应”,设计加工了一系列不同轴径尺寸的旋转轴,以便选择最佳时”o”形圈外径压缩率.还专门设计了一台试验装置,试验表明,”o”形圈双重密封是最理想的动密封形式(见图1),o”形圈内径尺寸比轴径六2.0～3.7,外径压缩率W=4~8.图1动密封示意图水下超声波探头的关键是接插件(探头电境与探伤仪联接部件)的水密,探头的耐压以及压力对探头电器性能的影响.为此,我们对进口的水密接插件进行了x射线拍片解剖和仿制.试验表明,仿制产品水密效果麈好,选到了国外同类产品的水平.另外,为了保证探头的耐压防水.设计了探头曲谳压壳体.在探头昆部1寸表1水下超声波探头加压试验数据折射角(‘)蟠60TB探头国产德制国产德制国产德制压力(kg/cm’常压3常压3常压3常压3常压3常压3探头前甜(mm)l62161T1T15151413.6lT1T12.T13宴测折射角(‘)43643343.T43.T585845g58.TTO.3T0.gT0.4TO2灵lIIW试块RlOOmm(dB)60645BBOBO56605660645656曲面()808095T86260646080808084分辨率(dB)34383032201816162624l6lB试验耐,耦合剂为水,声轴偏向角d(.).由于条昝限制,只完成了模拟30m水深的压力试验和空腔内部灌注了环氧树脂,并用掾皮护套保护,以防海水进入探头空腔内部,影响电器性能(见图2).加压试验表明(载人,3kg/cm,枢当于30m水深;无人.6.8kg/cm,相当于68m水深),这一方法是成功的.大家知道,水下深度每增加lore,压力将增加1虹/cm..因此,在常压和一定压力下,探头各项性能指标是否一致是至关重要的.我们在加压仓内.模拟30m水深(3kg/em压力),对探头进行常压和啦g/cm怔力下的比较涮试.结果表膊,在3kg/cm.压力下,探头的折射角灵敏度和分辨率等各项指标与常压是一致的(见表1).圈2水下超声渡探头结构示意图2.2探测表面的加工为了保证良好的声耦台,通常,工件探测表面须打磨惨整,要求粗糙度达到丑aI2.5蛐水下探测表面的加工是比较圃难的,不易保证表面粗糙度的要求. 为此,我们选用了矗块不同表面粗糙度的样板进行补偿测定,然后根据现场探刊表面的情况,选用不同的补偿置,以保证探伤的准确性.2.3作业环境变化弓I起探伤结果的变化水上超声波探伤太多用性I作耦台剂,水下别用水怍耦台剂;水上钢板背面是空气,而水下钢板背面是诛.从表23的探测结果可以看出,同一仪器,同一探头检测珂一反射波,水下和水上所得反射波高度是不同的.这是因为,水上被检件底面接触的是空气, 面水下被检件底面接触的是水.因此,当超声波传至工件底面时.如果底面接触空气.呈全反射,如果底面接触水,则部分声波透过界面进入水中,因而造成水上水下反射波高度的变化.因此,在进行水下超声波探伤时,对缺陷的定量应引起足够的重视.表2型号型垒:油(水上)6060水(止下)534g油(水上)6060出(水下)4T46W?K?UA60’4唧W?K?UA45.蛐z表3堑誊耦台剂波高(嘶)2.4缺陷的定位和定量通常,水上焊缝缺陷的定位通过三角运算或专用映陷定位尺来完成.在水下,这些工作无疑给潜水员带来极大的困难.另外,由于水下探伤仪托装了水面罩,使在面板上制作距离波幅曲线不太方便,对欣陷定量也带来了困难.为了解决这些问题,减轻潜水员的工作负担,同时,也是为了保证探伤质量,国外已广泛采用上下同步的超声波探仿系统(见圈3)..通(下转第343页).?.’l?2在投检壹的特点在挺检查是在核电站整个运行寿期内反复进行的无损检查监督过程,以证明运行中的设备尚属完整? 还具有可操作性.事实上在役检查”允许”设备中含有缺陷,甚至”容忍”这些缺陷能有某种程度的扩展.只要求在役检查准确可靠地发现这些映陷,能掌握这些缺瞎的扩展动态,以便核电站控制在安全条件下运行. 因此在役检查要求同一个电站在几十年的运行中所用的检验方法,设备和检验程序相一致,使结果具有可比性.在役检查除在高辐射区执行时需要采用远距离控制的自动化检验装置外,大置的检验仍以手工探伤为主,这与制造过程中的无损检测是基本相同的.由于商用核电站检修时间的限制和检验费用的高昂,园此不可能在提检查所有的设备或区域,而只重点检查具有代表蛀的区域——设备或部件的薄弱环节,印通常认为设备的不连续区域,这包括结构,尺寸和材科不连续,如焊缝区,设备与接管连接处,弯头,过渡端等.在役检查重视那些会扩展并能引起设备破裂的缺陷,而且特别重视哪些与主应力方向垂直的缺陷尺寸, 位置和分布状态.在捷检查中,对映陷的评定不只依赖于经验,而主要依据断裂力学计算和试验证明.对缺陷的处理也是依据缺陷是否在运行中会扩展,如果铙陷不扩展或扩展速度不快,足以保证电站安全运行到下一个检验周期,这掸的设备仍然是可以运行的,这种缺陷也就是可以允许的.遗憾的是目前还没有一种无损检测方法能准确测定出缺陷的大小,取向和状态,为断裂力学分析提供可靠的数据.因此在役检查要求检验过程严格和检验人员具有高度的责任心和丰富的经验也要求检验设备具有较高的灵敏度和良好的重复性.3在役检壹标准据目前文献来看,世界上核电站在役检查基本上都采用与美国ASME弟Ⅲ卷t桉动力装置设备在役橙查规则,相似的标准.如法国的RSEM~压水堆核岛机械部件的在役检查规则,,德国的KTA第4部分t轻才c 堆一回路部件重复检验运行监涮,以及日本的.IEAC 4205~轻水堆核电站在役捡查标准,等.我国目前尚无核电站在役检查的国家标准,正在准备编制核电站在役检查的行业标准.但是为了满足秦山核电厂役前检查的需要,上海核工业研究设讨院与本无损检测中心在对在役检查标准进行了科学论证之后,制订了”秦山核电厂在役检查无损检验标准”.该标准已在索山核电厂30万kW核电站的役前检查申试行了,并已证明该标准有效.合理和易于执行.该(下转第348页)(上接第341页)靠,水面操作人员是由超声波探伤I级资格以上的人员担任,通过水面探伤仪,可直接了解水下探伤作业情况,能迅速正确地进行定位定量计算,并且还可借助潜水电话,指导潜水员进行水下探伤作业目前,我们正在研制上下同步的超声波探伤系统,采用KS 1010塑数字式智能化超声泣探伤仪作为水面探伤仪, 井通过匹配适台电缆以及水下探伤仪组成了上下同步的探仿系统.由于KS1010型超声波探伤仪具有自动判伤,自动报警,自动确定缺陷的当置值,自动定位和储存等功能,避免了探伤人员的来回换算,使探伤作业更为便捷.人员的同时,还必须不断研究开发新的水下无损检澍3水下无掼挂潮的发晨趋势和前景困3上下同步超声波探仿系统技术.例如,自动化撂伤设备,声发射技术以及利用无人遥控潜水器(ROvj来完成水下无损检讽j等.根据近几年来水下无损检验和R0v作业的经验,我认为,发展R0v进行水下无损检涮的技术具有十分广阔的前景国外也正在大规模地开展这方面婀研究工作.水下无损检洳的工作将是十分繁重的.现有的水下无4参考文献损检测人员,以厦检测方法和设备,远不能满足近梅1夏廷栋等.实用密封技求手册.黑龙江辩技出朊社.石油工业日益发展的要求.因此,必须在完善现有的.1985:21.水下无损检硼方j击和设备t大力培训合格的潜水检验2云庆华等.’无损探仿.势动出版批l舶2:’--鞋3?。
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水下超声波探伤技术初探菇i4誊第心捆I伸2卑12月是扭拉新NDTVo1.14No.12Dec.1992jo 一州，水下超声波探伤技术初探上海救精局许研所整窒垄TC1I11『.z摘要夼拓了水丁超声波撂伤方法，特点域厦存在的问题主题词整点堕.坐工堡笪,塑熊拍ITIALUDoNUDERWATERI ] rRASoNICISPECTIo5 5lingAn zhiCR~search&Developme ntDcpt-,Chi nttOceoaEr*i~ritmServicesLTD. .Sha ngl~1)AbstractUnderwaterultrasonici~pcctionisdescribedinctudittgitscha 瑚ct 盯isticsandpx-oblen~e耐st甜.水下无损检测技术是随着近海石油工业的崛起而爱屣起来的新技术•近年来,由于近海设施，诸如海瘴管道，生产平台等的急剧增加，如何保证近海设施的安全运行显得十分重要.目前，广泛采用的水下无损i睦飒f 方法主要有：目视检验法，磁粉探伤法，超声披测厚和超声波探伤等.I水下无担捡潮的特点水下无损检罚j必须由谢练有索的潜水员柬完成. 实践证明，大多数常规水上无损检测方法在经过探伤设备改造和探伤工艺改进后，都能在水下应用•水下无损检测具有以下特点：1.1探伤作业条件恶劣，工艺复杂水下探伤作业的条件为四级风，三级浪,浪高小于Im,流速小于0.3m/s水下能见度不小于3” ~5m.1.2水下无掼捡j嘲设备的特殊兽求用于水下无损检测的｛殳各,除必须具备常规的探伤功能外，还必须密封耐水，耐压，耐腐蚀,具有一定的强度；同时，又必须便于潜水员操作.1.3探潮表面加工困难由于在各种海洋结构中腐蚀情况比较严重，且常附着大量坚硬的海生物囡J｝匕,挥测面加工比较困难通常利用高压喷水抢，水下液压砂轮等工具进行探测面加工.j水下趋声波探伤的初步研究水下超声波探伤是检测水下钢结构内却缺陷的有数手段之一.承下超声波探伤与常规趣声波撵伤原理弱同,与其它水下无损捡强I方法相比,是较为复杂的种探伤方法•水下超声波探伤主要存在以下4个问探伤仪和探头的耐压承寝同题：耨面蛆工达不“n,到预定效果时，如何保证探伤质量问题；由于探伤环境发生变化，而Bf 起探砌结果变化问题；缺陷定位，定量问题.2.1探侥仪和探头的承密耐压水下超声波探伤仪是由通甩的探伤仪，经密封处理后，直接用于水下的•对水下超声波探伤仪除要求仪器壳体耐压，仪器面板静密封和接插件水密外，更为关键的是解丧好水下探伤仪各调节旋钮的动密封问题，既要保证密封可靠，又要调节手感良好，操作轻便•我们设计了不同的动密封结构形式•选用了不同的密封材料•另外，对采用”0彤圈密封的结构，考虑到”卡夫一焦耳效应”设计加工了一系列不同轴径尺寸的旋转轴，以便选择最佳时” o形圈外径压缩率.还专门设计了一台试验装置，试验表明，”形圈双重密封是最理想的动密封形式（见图1）,0形圈内径尺寸比轴径六2.0〜3.7,外径压缩率W=4~8.图1动密圭寸示意图水下超声波探头的关键是接插件（探头电境与探伤仪联接部件）的水密，探头的耐压以及压力对探头电器性能的影响.为此，我们对进口的水密接插件进行了x射线拍片解剖和仿制.试验表明，仿制产品水密效果塵好，选到了国外同类产品的水平.另外，为了保证探头的耐压防水.设计了探头曲谳压壳体.在探头昆部1寸表1水下超声波探头加压试验数据折射角（蟠60TB探头国产德制国产德制国产德制压力（kg/cm常压3常压3常压3常压3常压3常压3探头前甜（mm）l6216仃仃15151413.6lT1T12.T13宴测折射角（‘）43643343.T43.T585845g58.TTO.3T0.gT0.4TO2灵IIIW 试块RQOmm（dB）60645BBOBO56605660645656曲面（）808095T86260646080808084分辨率（dB）34383032201816162624l6IB试验耐，耦合剂为水，声轴偏向角d（.）.由于条昝限制，只完成了模拟30m水深的压力试验和空腔内部灌注了环氧树脂，并用掾皮护套保护，以防海水进入探头空腔内部，影响电器性能（见图2）. 加压试验表明（载人,3kg/cm枢当于30m水深;无人. 6.8kg/cm相当于68m水深），这一方法是成功的.大家知道，水下深度每增加lore，压力将增加1虹/cm..因此,在常压和一定压力下，探头各项性能指标是否一致是至关重要的.我们在加压仓内.模拟30m水深（3kg/em压力），对探头进行常压和啦g/cm 怔力下的比较涮试.结果表膊，在3kg/cm.压力下，探头的折射角灵敏度和分辨率等各项指标与常压是一致的（见表1）.圈2水下超声渡探头结构示意图2.2探测表面的加工为了保证良好的声耦台，通常，工件探测表面须打磨惨整，要求粗糙度达到丑al2.5蛐水下探测表面的加工是比较圃难的，不易保证表面粗糙度的要求. 为此，我们选用了矗块不同表面粗糙度的样板进行补偿测定，然后根据现场探刊表面的情况，选用不同的补偿置，以保证探伤的准确性.2.3作业环境变化弓I起探伤结果的变化水上超声波探伤太多用性I作耦台剂，水下别用水怍耦台剂；水上钢板背面是空气，而水下钢板背面是诛•从表23的探测结果可以看出，同一仪器，同探头检测珂一反射波，水下和水上所得反射波高度是不同的.这是因为，水上被检件底面接触的是空气面水下被检件底面接触的是水•因此，当超声波传至工件底面时.如果底面接触空气.呈全反射，如果底面接触水，则部分声波透过界面进入水中，因而造成水上水下反射波高度的变化•因此，在进行水下超声波探伤时，对缺陷的定量应引起足够的重视.表2型号型垒：油（水上）6060水（止下）534g油（水上）6060出（水下）4T46W?K?UA60 4 唧W?K?UA45.蛐z表3堑誊耦台剂波高（嘶）2.4缺陷的定位和定量通常,水上焊缝缺陷的定位通过三角运算或专用映陷定位尺来完成•在水下，这些工作无疑给潜水员带来极大的困难•另外，由于水下探伤仪托装了水面罩，使在面板上制作距离波幅曲线不太方便，对欣陷定量也带来了困难•为了解决这些问题，减轻潜水员的工作负担，同时，也是为了保证探伤质量，国外已广泛采用上下同步的超声波探仿系统（见圈3）••通（下转第343页）.2在投检壹的特点在挺检查是在核电站整个运行寿期内反复进行的无损检查监督过程，以证明运行中的设备尚属完整？还具有可操作性•事实上在役检查”允许”设备中含有缺陷，甚至”容忍”这些缺陷能有某种程度的扩展•只要求在役检查准确可靠地发现这些映陷，能掌握这些缺瞎的扩展动态，以便核电站控制在安全条件下运行因此在役检查要求同一个电站在几十年的运行中所用的检验方法，设备和检验程序相一致，使结果具有可比性. 在役检查除在高辐射区执行时需要采用远距离控制的自动化检验装置外，大置的检验仍以手工探伤为主,这与制造过程中的无损检测是基本相同的. 由于商用核电站检修时间的限制和检验费用的高昂，园此不可能在提检查所有的设备或区域，而只重点检查具有代表蛀的区域设备或部件的薄弱环节，印通常认为设备的不连续区域，这包括结构,尺寸和材科不连续，如焊缝区，设备与接管连接处，弯头，过渡端等.在役检查重视那些会扩展并能引起设备破裂的缺陷,而且特别重视哪些与主应力方向垂直的缺陷尺寸位置和分布状态.在捷检查中，对映陷的评定不只依赖于经验，而主要依据断裂力学计算和试验证明•对缺陷的处理也是依据缺陷是否在运行中会扩展，如果饶陷不扩展或扩展速度不快，足以保证电站安全运行到下一个检验周期，这掸的设备仍然是可以运行的，这种缺陷也就是可以允许的.遗憾的是目前还没有一种无损检测方法能准确测定出缺陷的大小，取向和状态，为断裂力学分析提供可靠的数据•因此在役检查要求检验过程严格和检验人员具有高度的责任心和丰富的经验也要求检验设备具有较高的灵敏度和良好的重复性.3在役检壹标准据目前文献来看，世界上核电站在役检查基本上都采用与美国ASME弟皿卷t桉动力装置设备在役橙查规则，相似的标准•如法国的RSEM~压水堆核岛机械部件的在役检查规则，,德国的KTA第4部分t轻才c 堆一回路部件重复检验运行监涮，以及日本的」EAC 4205~轻水堆核电站在役捡查标准，等.我国目前尚无核电站在役检查的国家标准，正在准备编制核电站在役检查的行业标准•但是为了满足秦山核电厂役前检查的需要，上海核工业研究设讨院与本无损检测中心在对在役检查标准进行了科学论证之后，制订了”秦山核电厂在役检查无损检验标准”. 该标准已在索山核电厂30万kW核电站的役前检查申试行了，并已证明该标准有效•合理和易于执行•该（下转第348页）（上接第341页）靠，水面操作人员是由超声波探伤I级资格以上的人员担任，通过水面探伤仪，可直接了解水下探伤作业情况，能迅速正确地进行定位定量计算，并且还可借助潜水电话，指导潜水员进行水下探伤作业目前，我们正在研制上下同步的超声波探伤系统，采用KS 1010塑数字式智能化超声泣探伤仪作为水面探伤仪，井通过匹配适台电缆以及水下探伤仪组成了上下同步的探仿系统•由于KS1010型超声波探伤仪具有自动判伤，自动报警，自动确定缺陷的当置值，自动定位和储存等功能，避免了探伤人员的来回换算，使探伤作业更为便捷.人员的同时，还必须不断研究开发新的水下无损检澍3水下无掼挂潮的发晨趋势和前景困3上下同步超声波探仿系统技术•例如，自动化撂伤设备，声发射技术以及利用无人遥控潜水器（ROvj来完成水下无损检讽j等•根据近几年来水下无损检验和R0v作业的经验,我认为，发展R0v进行水下无损检涮的技术具有十分广阔的前景国外也正在大规模地开展这方面婀研究工作.水下无损检洳的工作将是十分繁重的•现有的水下无4参考文献损检测人员，以厦检测方法和设备，远不能满足近梅1夏廷栋等.实用密封技求手册.黑龙江辩技出朊社石油工业日益发展的要求•因此，必须在完善现有的.1985:21.水下无损检硼方j击和设备t大力培训合格的潜水检验2云庆华等.'无损探仿•势动出版批I舶2:--鞋3?。