同济大学 无损检测 渗透检测
渗透检测答疑题
9.溶剂作用？
答：溶剂有两个主要作用a溶解染料、b渗透作用。因此要求溶剂渗透能力强、对染料溶解性好、挥发性小、毒性小、对金属无腐蚀性，且经济易得。多数情况下溶剂都是组合使用，使各个成分达到平衡。分为基本溶剂和稀释作用的溶剂两大类。基本溶剂要能充分溶解染料，使渗透液色泽鲜明。稀释溶剂应能适当的调节粘度、流动性还能降低材料费用。
H.L.B值越高，亲水性越好。表面活性剂H.L.B值高低对应的用途：H.L.B值1.5—3起消泡作用、H.L.B值3.5—6起乳化作用（油包水型）、H.L.B值7—9起润湿作用、H.L.B值8—18乳化作用（水包油型）、H.L.B值13—15起洗涤作用、H.L.B值13—16加速溶解作用。
8.静态渗透参量？
溶剂悬浮式显像剂在被检面清洗并干燥后，将显像剂喷洒或刷涂在被检面上，自然干燥或暖风30℃—50℃吹干。悬浮式显像剂使用前充分拌匀，施加应当薄而均匀。喷涂显像剂时喷嘴离被检面距离为300mm—400mm。喷涂方向与被检面夹角为30°—40°。
显像时间取决于显像剂的种类、需要检测的缺陷的大小以及被检工件的温度。一般不应少于7分钟。
答：渗透检测可以检查金属和非金属零件和材料的表面开口缺陷，例如：裂纹、疏松、气孔、夹渣、冷隔、折叠和氧化斑疤等。渗透检测不受受检零件化学成分的限制。渗透检测不受受检制件的结构限制。渗透检测不受缺陷形状、尺寸和方向的限制。渗透检测不适用于检查表面是吸收性的零件和材料，也不适用于检查因外来因素造成开口被堵赛的缺陷。
AUTOCLAM法快速无损检测混凝土抗渗性应用技术研究
AUTOCLAM法快速无损检测混凝土抗渗性应用技术研究发布时间：2021-06-30T15:00:00.897Z 来源：《城镇建设》2021年第4卷6期作者：杜雨晨[导读] 研究快速的检测方法，用以在施工现场检测出混凝土的渗透性能，在很大程度上，能够提升混凝土的耐久进而提升混凝土建筑使用寿命。
杜雨晨沈阳建筑大学材料科学与工程学院，辽宁沈阳，110168摘要：研究快速的检测方法，用以在施工现场检测出混凝土的渗透性能，在很大程度上，能够提升混凝土的耐久进而提升混凝土建筑使用寿命。
本文通过混凝土强度对渗透性影响进行试验，探索AUTOCLAM法应用于混凝土现场快速检测的可行性。
通过使用AUTOCLAM 法与抗渗标号法对C30、C40、C50不同掺量配比混凝土抗渗性的对比检测，得出数据，进行相关性分析，结果表明利用AUTOCLAM法能够有效的对桥梁混凝土抗渗性进行现场初步评估。
关键词：混凝土；抗渗性；Autoclam法；无损检测；抗压强度1.概述研究快速的检测方法，用以在施工现场检测出混凝土的渗透性能，在很大程度上，能够提升混凝土的耐久进而提升混凝土建筑使用寿命。
本文通过混凝土强度对渗透性影响进行试验，探索AUTOCLAM法应用于混凝土现场快速检测的可行性。
通过对在C30、C40、C50基准以及单掺、复掺粉煤灰、矿粉和膨胀剂的混凝土抗渗性的测试，采用AUTOCLAM法、抗渗标号法是作为测试混凝土的抗渗性能和进行对比分析的重要方法。
结果证明：AUTOCLAM法测试得到的数据结果与抗渗标号法测得的数据结果变化趋势一致，AUTOCLAM法(表面吸水法)在测试不同强度等级混凝土抗渗性上具有可行性。
通过使用AUTOCLAM法与抗渗标号法对C30、C40、C50不同掺量配比混凝土抗渗性的测试，并进行相关性分析，建立数学模型。
结果表明利用AUTOCLAM法能够有效的对桥梁混凝土抗渗性进行现场初步评估。
2.实验方案2.1原材料水泥：本研究采用大连小野田水泥有限公司生产P.O42.5R水泥。
中国国标无损检测术语——渗透检测.doc
中国国标无损检测术语——渗透检测中华人民共和国国家标准无损检测术语渗透检测GB/T 12604.3-90Terminology for nondestructive testingPenetrant testing1 主题内容与适用范围本标准规定了在渗透检测的一般概念、渗透检测设备、器件和材料、渗透检测方法中使用的术语。
本标准适用于渗透检测。
供制订标准和指导性技术文件及编写和翻译教材、图书、刊物等出版物时使用。
2 渗透检测的一般概念2.1 渗透探伤penetrant flaw detection通过施加渗透剂，用洗净剂除去多余部分，如有必要，施加显像剂以得到零件上开口于表面的某些缺陷的指示。
2.2 可见光visible light波长在400~700 nm范围内的电磁辐射。
2.3 紫外辐射ultraviolet radiation单色分量的波长小于可见光而大于约1 nm的辐射。
国际照明学委员会，将紫外辐射的频谱范围分类如下：UV-A：315~400 nmUV-B：280~315 nmUV-C：100~280 nm2.4 A类紫外辐射UV-A波长在315~400 nm范围内的电磁辐射。
同义词：（黑光black light）2.5 荧光fluorescence一种物质在吸收A类紫外辐射期间方可发射出的可见光。
2.6 英尺烛光footcandle表面上的照度，在一平方英尺面积上均匀分布一流明的光通量。
1 lm/ft2=10.8 lm/m2。
2.7 埃（Å）angstrom unit一种可用于表示电磁辐射波长的长度单位。
1 ?=0.1 nm。
2.8 荧光的猝灭quenching of fluorescence不是由于激发辐射的移开，而是由于强氧化剂或酸、或此两者的作用，或者由于温度或浓度的变化而导致的荧光熄灭。
2.9 污染物contaminant存在于试件表面上或是在检查材料中对液体渗透材料的性能起有害影响的任何外来物。
钢结构磁粉、渗透检测焊缝表面缺陷、超声检测焊缝内部缺陷
B.2.4 去除多余渗透剂时，可先用无绒洁净布进行擦拭。在擦除检测面上大部分多余的渗
透剂后，再用蘸有清洗剂的纸巾或布在检测面上朝一个方向擦洗，直至将检测面上残留渗透
剂全部擦净。
B.2.5 清洗处理后的检测面，经自然干燥或用布、纸擦干或用压缩空气吹干。干燥时间宜
控制在 5min～10min 之间。
B.2.6 宜使用喷罐型的快干湿式显像剂进行显像。使用前应充分摇动，喷嘴宜控制在距检
44
3 应对磁痕进行分析判断，区分缺陷磁痕和非缺陷磁痕；
4 可采用照相、绘图等方法记录缺陷的磁痕。
A.2.6 检测完成后，应按下列要求进行后处理：
1 被测试件因剩磁而影响使用时，应及时进行退磁；
2 对被测部位表面应清除磁粉，并清洗干净，必要时应进行防锈处理。
A.2.7 检测后应填写磁粉检测记录表 A.2.7。
分割线 人工槽
5555555555 50
图5.2.18 C型灵敏度试片 图 A.1.12 C 型灵敏度试片的尺寸(mm)
1—人工槽；2—分割线 43
A.1.13 在连续磁化法中使用的灵敏度试片，应将刻有人工槽的一侧与被检试件表面紧贴。 可在灵敏度试片边缘用胶带粘贴，但胶带不得覆盖试片上的人工槽。
A.2 检测步骤
溶液。
A.1.7 在配制磁悬液时，应先将磁粉或磁膏用少量载液调成均匀状，再在连续搅拌中缓慢 加入所需载液，应使磁粉均匀弥散在载液中，直至磁粉和载液达到规定比例。磁悬液的检验
42
10 6
10
应按现行国家标准《无损检测 磁粉检测 第 2 部分：检测介质》GB/T 15822.2 规定的方法 进行。 A.1.8 对用非荧光磁粉配置的磁悬液，磁粉配制浓度宜为 10g/L～25g/L；对用荧光磁粉配 置的磁悬液，磁粉配制浓度宜为 1g/L～2g/L。 A.1.9 用荧光磁悬液检测时，应采用黑光灯照射装置。当照射距离试件表面为 380mm 时， 测定紫外线辐射强度不应小于 10W/㎡。 A.1.10 检查磁粉探伤装置、磁悬液的综合性能及检定被检区域内磁场的分布规律等可用灵 敏度试片进行测试。 A.1.11 A 型灵敏度试片应采用 100μm 厚的软磁材料制成；高灵敏度、中灵敏度和低灵敏 度试片的人工槽深度应分别为 15μm、30μm 和 60μm，A 型灵敏度试片的几何尺寸应符 合图 A.1.11 的规定。
高等结构试验课程钢结构现场无损检测试验教学改革探讨
高等结构试验课程钢结构现场无损检测试验教学改革探讨沈之容（同济大学，上海200092）一、引言高等结构试验是土木工程专业的一门重要选修课程，课程的任务是通过课堂理论和试验实践教学，使得学生掌握建筑结构试验的基本知识和技能，并能根据设计、施工和科研任务的需要，完成一般建筑结构的试验设计和分析工作[１]。
结构试验根据试验场合分为试验室试验和现场试验，学生教学试验多在实验室进行。
近年来上海等特大型城市许多现存建筑结构逐步增多，有的已到了老龄期，甚至进入了危险期，随着产业的转型和升级，大量老旧房屋也需要更新和改造，势必要进行结构的可靠性鉴定，进行大量现场无损检测来采集数据评估房屋的现有技术状况，预估建筑物的剩余寿命。
目前在高等结构试验课程大纲中已安排理论学时讲解了有关结构无损检测的原理及方法，但主要侧重于混凝土结构和砌体结构的无损检测，钢结构无损检测内容较为欠缺，这与近三十年来我国钢结构的蓬勃发展和实际工程中许多无损检测新技术的运用不相适应。
工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保证制度，也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础，通过专业认证，标志着专业的质量实现国际实质等效。
我校土木工程专业也将申请工程教育专业认证，作为工程教育，必须整合、设计和创新教学方式方法，以培养解决问题能力、团队建设能力、创意设计能力、创新能力人才为导向，注重团队合作的项目设计、案例分析、综合练习、实验设计，促进学生主动学习[２]。
为了与时俱进和课程教学的发展，本课程在今后教学中势必要补充现场钢结构无损检测试验的理论教学内容和纳入实践教学环节。
在不影响总学时的情况下，逐步调整教学大纲并推进钢结构现场无损检测试验的教学和实践，系统梳理和构建建筑结构现场检测试验教学设备、试验平台等教学内容，促进教学的发展，提高学生实践能力。
二、教学大纲调整思路本课程通常安排在大四第一学期，前修课程包括混凝土结构基本原理、钢结构基本原理、混凝土结构和砌体结构设计、建筑钢结构设计等专业课程之后，教学分为两部分：课堂理论和试验实践教学。
同济大学 无损检测 渗透检测共146页
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
无损检测Ⅰ、Ⅱ级人员《渗透检测》复习题PT
无损检测Ⅰ、Ⅱ级人员《渗透检测》复习题2006年5月一、是非题（对者画“O”，错者画“⨯”）1.渗透探伤可以检查金属和非金属的表面开口缺陷。
（○）2.渗透探伤按渗透液去除方法可分为水洗型、后乳化型和溶剂去除型三大类。
（○）3.检验铁磁性材料的表面裂纹时，渗透检验法的灵敏度一般要低于磁粉检验法。
（○）4.表面活性剂的H、L、B值越高，则亲水情况越好。
（○）5.渗透液渗透性能可用渗透液在毛细管中的上升高度来衡量。
（○）6.渗透液接触角表征渗透液对受检零件及缺陷的润湿能力。
（○）7.某种液体表面张力系统数很大，据此可以判断，该液体在毛细管中上升高度一定很大。
（×）8.按照JB/T4730.5-2005的规定，在10℃～50℃的温度条件下，渗透剂持续时间一般不应少于10min。
（○）9.由动态渗透参量公式可以看出，渗透液的渗透速率不仅与粘度有关，而且与表面张力有关。
（×）10.静态渗透参量SPP的值越大，就说明该渗透液渗入缺陷能力越强。
（）11.所谓“着色强度”是指一定数量的渗透液所表现的显示色泽的能力。
（○）12.着色探伤是利用人眼在强白光下对颜色敏感的特点。
（○）13.着色渗透探伤的灵敏度等级只有很低级、低级、中级三个级别。
（○）14.荧光渗透探伤的灵敏度等级分为很低级、低级、中级、高级、超高级共五个级别。
（○）15.水基着色液是一种水洗型着色液。
（○）16.为了强化渗透液的渗透能力，应努力提高渗透液的表面张力和降低接触角。
（×）17.表面张力和润湿能力是确定渗透剂是否具有高的渗透能力的两个最主要因素。
（○）18.荧光渗透液在紫外线灯照射时，应发黄绿色或绿色荧光。
（○）19.渗透液灵敏度黑点试验又叫新月试验。
（○）20.液体闪点越低越安全，所以要求渗透液有足够低的闪点。
（×）21.乳化剂分为亲水型和亲油型两大类。
（○）22.各类湿式显像剂都是悬浮液。
（×）23.干粉显象剂最适合于粗糙表面零件的着色探伤。
同济大学 无损检测 超声波检测
对粗晶材料和衰减较大材料的检测选用较
低频率，如粗晶材料常选用1MHz以下的工作频
率；
对细晶材料和高灵敏度检测选用较高频率，
如金属陶瓷等超细晶材料的检测，其频率可达
10~200MHz 。
超声波检测
§2 超声波检测的物理基础
2.1 压电效应及材料
一、压电效应： 某些物质在受到外力作用时，不仅几何尺寸会发生变 化，而且内部会被极化，表面产生电荷；当外力去掉时， 又重新回到原来的状态，这种现象称为正压电效应。
超声波检测
2.4 超声场的特征量
一、声压 超声场中某一点在某一瞬间所具有的压强 p1 ，与没有超声场存在时同一点的静态压强p0之差 叫做该点的声压p，即：p = p1- p0 单位为 Pa，声压是个交变量。
x p cA sin (t ) cv c 介质密度； －角频率； c 波速； v 介质质点振动速度。
1 ct 2
超声波检测
5、测量液位和物位
在液罐上方安装空气传导型超声发射器和接 收器，根据超声波的往返时间，就可测得液体 的液面。
超声波
超声波检测
6、超声波流量计
时间差法测量流量原理：
在被测管道上下游的一定距离上，分别安装两对超声波
发射和接收探头（F1，T1）、（F2，T2），其中F1，T1的 超声波是顺流传播的，而F2，T2的超声波是逆流传播的。
压电加速度传感器超声波检测石英晶体单晶体水晶人造天然sio2112311012压电系数稳定固有频率稳定承受压力7001000kgcm压电陶瓷人造多晶体钛酸钡锆钛酸钡铌酸盐系压电系数高d331901011材料压电半导体压电特性半导体特性集成压电传感器有机高分子压电材料质轻柔软抗拉强度高机电耦合系数高具有实用价值的压电材料基本上可分为三大类
材料裂纹缺陷的光热辐射检测
材料裂纹缺陷的光热辐射检测李爱珠【期刊名称】《《物理实验》》【年(卷),期】2019(039)010【总页数】5页(P16-20)【关键词】光热辐射; 裂纹缺陷; 相位信号【作者】李爱珠【作者单位】同济大学物理科学与工程学院上海20092【正文语种】中文【中图分类】TN219; TG115.28每年因结构疲劳，许多工程结构材料在其预期寿命期内报废，由此导致的恶性事故也常发生. 因此对机械结构的疲劳裂纹检测至关重要[1]. 目前常用于检测裂纹的无损检测方法有超声法、渗透法、漏磁法和射线法等,这些检测方法各有不足. 光热辐射(Photothermal radiometry， PTR)作为新型检测技术，对被测物体尺寸没有要求，同时还具有测量速度快、安全、灵敏度高等优点，已经逐渐成为对材料各种热学参量和近表面缺陷进行无损检测的有力手段之一. 本文采用光热辐射检测技术检测材料的裂纹缺陷.1 光热辐射技术光热辐射技术是在光声光谱技术基础上发展起来的新型无损检测技术，属于非接触的遥感检测. 1979年光热辐射技术由P.E.Nordal和S.O.Kanstadz提出[2]，R. Santos和L. C. M. Miranda定量分析了脉冲光激励下固体样品表面的光热辐射信号，并绘出相应的响应曲线[3]. 随着激光光源和红外探测器技术的进步，光热辐射技术应用的领域越来越广泛，已在表面科学、光热光谱分析、非接触检测等方面得到了重要应用. R. Fuente等利用光热辐射技术获得幅值和相位信号，通过反演得到均匀材料的热扩散率和光吸收系数[4]. K. Horne等使用光热辐射技术，测量了ion-irradiated ZrC试样表面的热学特性[5]. 吴恩启等为了获得涂层材料特性，使用光热辐射技术进行无损检测，并提出基于一维3层光热辐射理论模型的标定方法，完成了对Al基体Co涂层的热学参量、厚度及分布的检测[6-7]. 吴宗明将光热辐射技术运用到蜂窝镜玻璃胶接的缺陷检测中，采用红外探测器对胶层部分进行温升时域图像变化的测量，实现对胶接缺陷不均匀性和间隙的检测[8]. 可见光热辐射检测技术在材料热学参量的测量和缺陷的检测方面有着广泛的应用.2 光热辐射检测系统及其工作原理2.1 光热辐射检测系统如图1所示，光热辐射检测系统由激光器(FC-808-20W-MM)、聚焦镜组、离轴抛物面反射镜、锗窗片、红外探测器(J10D-M204-R100U-60)、前置放大器(PA-6)、锁相放大器(SR830)、电动平移台等组成.在光热辐射检测系统中，锁相放大器是核心仪器. 它以与被检测有效信号有相同频率和固定相位关系的参考信号为基准，对被检测有效信号进行相敏检测，再通过低通滤波器滤除噪声，最终在强噪声环境中检测出微弱的有效信号. 性能良好的锁相放大器可以检测到被数千倍噪声掩盖的nV级交流信号.图1 光热辐射检测系统简图2.2 检测系统工作原理将锁相放大器产生的TTL方波信号输入到激光器电源中，对激光强度进行调制. 激光束通过光学透镜组聚焦到被测样品表面上. 样品吸收光能后转化为内能，样品表面温度振荡升高，直至达到稳定的波动状态. 样品表面稳态波动的温度场所辐射的热波信号由1对离轴抛物面反射镜聚焦到红外探测器的光敏元件上. 为了降低杂散激光束对红外探测器的干扰，在探测器窗口前加装锗窗片. 探测器将检测到的信号经前置放大器放大后输入到锁相放大器. 锁相放大器从噪声背景中检出有效热波信号，在仪器面板上显示出热波信号的幅值和相位.2.3 检测系统的构建和调节检测系统所有器件安装在光学平台上. 为便于整体移动激光束，将半导体激光器的光纤输出头、聚焦镜组通过光学镜架以合适的间隔固定在同一根导轨上，并使光轴与抛物面反射镜中心圆孔的轴线重合. 先固定带孔的抛物面反射镜，再把电动平移台安置在其正前方. 将待测样品固定在平移台上，反复调节，使平移台的上下和水平移动方向与激光束光轴垂直，且保证样品表面也与激光束光轴垂直,样品表面与抛物面反射镜的焦平面重合(样品表面到抛物面反射镜根部所在平面距离为140 mm). 沿光轴方向调节导轨，使激光束在样品表面上聚焦. 安装另一抛物面反射镜，保证两反射镜的圆柱体轴线相互平行且两反射镜正对. 在第2块反射镜的正前方安装带三维平移调节底座的红外探测器. 在红外探测器窗口前安装锗窗片. 在构建光路时，要准备深色纸板，用以遮挡空间杂散光，消除其对光热辐射信号的影响.连接好红外探测器、前置放大器、锁相放大器和激光器相互间的电路后，开启各仪器的电源进行预热. 调节激光器电源到较低的输出功率，在锁相放大器面板上观察来自红外探测器的检测信号. 待检测信号稳定后，对红外探测器的底座交替进行三维调节，使锁相放大器显示的幅值信号最大. 此时，第2块抛物面反射镜的焦点正好落在红外探测器的光敏元件上. 这种情形就是光热辐射的同源检测，即以泵浦光中心照射的样品表面点为光热辐射信号的检测点. 下面的实验都进行同源检测.3 光热辐射检测实验3.1 V型槽钢板的正面检测图2为1块带有不同深度V型槽的钢板，各V型槽的宽度均为0.3 mm，深度分别为0.2，0.4，0.6 mm.图2 带V型槽钢板的正面照片移动样品，使激光束聚焦点落在各V型槽边且距离槽边沿约0.3 mm的点上进行激光调制频率扫描,频率从1 Hz逐渐变化到200 Hz,设定激光功率为3 W(2.5 A)，光斑直径约为0.5 mm. 光热辐射扫频信号如图3所示.(a)幅值信号(b)相位信号图3 不同深度V型槽的光热辐射扫频信号在图3中，幅值信号和相位信号都对V型槽深度的变化有响应. 图3给出的光热辐射扫频信号受到了电路系统的信号传递特性的影响. 该影响主要来源于激光器输出的调制光相对于锁相放大器的TTL控制信号的电-光相位延迟，以及从红外探测器经过前置放大器到锁相放大器的信号传递频率特性. 但是对于固定激光调制频率的横向扫描检测而言，电路系统的信号传递特性的影响可以不必修正，只需要尽量减少样品表面对泵浦光的吸收以及散射的不均匀性对检测信号的干扰.为解决这一问题，下面只分析对样品表面状态不如光热辐射幅值信号敏感的相位信号. 分析图3中3条V型槽的相位扫频曲线，可知三者相位差异最大处约在7 Hz. 选择激光调制频率为7 Hz，激光功率和光斑半径保持不变，对样品的3条V型槽进行局部横向扫描，检测到的相位信号结果如图4所示. 由于激光束照射槽缝时光热辐射信号的幅值非常大，超出仪器测量范围，所以检测结果不包括槽缝区域. 图4 不同深度V型槽钢板的横向扫描光热辐射的相位信号图4表明，同源检测点越靠近槽边沿，光热辐射的相位信号相对无槽处的信号改变量越大. 其次，槽深对光热辐射相位信号有明显影响，槽越深，相位相对无槽区域改变量越大；当槽深在1倍样品材料的热扩散长度(7 Hz激光调制频率下钢的热扩散长度为0.75 mm)内变化时，槽越深，相位信号随槽深的改变率越小.3.2 矩形槽钢板的正面检测图5所示为1块带有不同深度矩形槽的钢板. 各槽的宽度均为0.3 mm，深度分别为0.2,0.4,0.6,0.8 mm.图5 带矩形槽钢板的正面照片选择激光调制频率为7 Hz，激光功率和光斑半径与3.1相同，对样品的4条矩形槽从浅到深进行局部横向扫描，相位信号如图6所示.图6 不同深度矩形槽钢板横向扫描光热辐射的相位信号分析图6可知，矩形槽深度对光热辐射相位信号的影响与V型槽类似，槽越深，越靠近槽边沿，光热辐射相位信号相对无槽处的信号改变量越大；槽深在1倍样品材料的热扩散长度内，槽越深，相位信号随槽深的改变率越小. 比较图6中槽深为0.6 mm和0.8 mm的2条矩形槽的横向扫描相位信号可知，当槽深约大于1个热扩散长度时，相位信号几乎不再随槽深变化而改变. 在图6中还发现，无槽区域的光热辐射相位信号并不平直. 产生这种现象的原因可能是：样品表面粗糙度和磨削加工过程对表面产生热处理作用,导致表面层内的热学参量发生不均匀改变. 为便于比较，将激光束参量相同、槽宽和槽深相同的V型槽和矩形槽的光热辐射相位信号检测结果呈现在图7中. 由图7可知，2种槽型对光热辐射相位信号的影响规律相似.图7 V型槽和矩形槽的光热辐射相位信号比较为了探讨槽宽对光热辐射信号的影响，使用另一块矩形槽钢板，该矩形槽钢板除了槽宽为0.5 mm外，其余几何结构参量同上组实验使用的矩形槽样品. 实验中的激光束参量也与上组实验相同. 对该样品的4条矩形槽从浅到深进行局部横向扫描，检测光热辐射的相位信号. 槽宽分别为0.3 mm和0.5 mm的样品的光热辐射检测结果如图8所示.图8 不同宽度矩形槽的光热辐射相位信号比较从图8可看出，槽宽的改变对光热辐射的相位信号并无明显影响. 实验结果说明同源检测对槽宽的检测不灵敏.3.3 斜底矩形槽钢板的背面检测斜底矩形槽样品正面照片如图9所示，其厚度为4 mm，长宽均为40 mm. 3条矩形槽的底面与样品表面倾斜，槽深由0连续变化到4 mm，槽宽分别为0.3，0.5，0.8 mm.选择激光调制频率为7 Hz，激光功率和光斑半径也与3.1实验相同. 对样品的背面(无槽平面)进行横向扫描，检测光热辐射的相位信号，结果如图10和图11所示. 图9 斜底矩形槽钢板的正面照片图10 斜底矩形槽钢板背面同一截面的光热辐射相位分布(a)H=0.7 mm (b)H=0.4 mm (c)H=0.2 mm 图11 斜底矩形槽钢板背面不同截面的光热辐射相位分布图10为距离样品下边沿约3 mm的水平截面上的横向扫描信号. 扫描方向由窄槽向宽槽. 在此截面上，各槽的深度相同，因此槽底到背面的厚度相同(约0.3 mm). 图11是在宽度0.8 mm的槽背面选取3个不同的水平截面进行横向扫描检测的结果. 此3个水平截面距离样品下边沿分别约为2，4，7 mm，可以得知槽底到背面厚度分别约为0.2，0.4，0.7 mm.分析图10和图11的光热辐射相位分布可知，对于薄型样品，矩形槽的深度和宽度对样品背面的光热辐射相位信号都有明显影响. 在槽深一定时，槽越宽处的光热辐射相位信号相对无槽处的信号改变量越大. 在槽宽一定时，槽越深，槽底厚度越薄，光热辐射相位信号相对无槽处的信号改变量也越大.4 结论利用光热辐射检测技术对带有V型槽和矩形槽的人工裂纹模型样品进行了检测，实验结果表明：1)不论V型槽还是矩形槽的人工裂纹，槽深对光热辐射的相位信号都有明显的影响. 槽越深，越靠近槽边沿光热辐射的相位信号相对无槽处的信号改变量越大；槽深超过1倍热扩散长度时，光热辐射相位信号基本不随槽深的变化而改变. 所以，热扩散长度界定了光热辐射检测裂纹深度的范围.2)当泵浦光照射在槽外时，同源检测得到的光热辐射的相位信号基本不随槽宽的改变而变化，同源检测对槽宽的检测不灵敏.3)薄样品斜底矩形槽背面的光热辐射相位信号对槽深以及槽宽的改变都有明显反应. 槽深一定时，槽越宽处的光热辐射的相位信号相对无槽处的信号改变量越大；槽越深、槽底厚度越薄时，光热辐射的相位信号相对无槽处的信号改变量也越大.【相关文献】[1] 范钦珊. 材料力学[M]. 北京：高等教育出版社，2000:336-358.[2] Nordal P E, Kanstad S O. Photothermal radiometry [J]. Physica Scripta, 1979,20(6):65-69.[3] Santos R, Miranda L C M. Theory of the photothermal radiometry with solids [J]. Journal of Applied Physics, 1981,52(6):4194-4198.[4] Fuente R, Apinaniz E, Mendioroz A, et al. Simultaneous measurement of thermal diffusivity and optical absorption coefficient using photothermal radiometry. I. Homogeneous solids [J]. Journal of Applied Physics, 2011,110(3):033515-033515-9.[5] Horne K, Ban H, Mandelis A, et al. Photothermal radiometry measurement of thermophysical property change of an ion-irradiated sample [J]. Materials Science and Engineering： B, 2012,177(2)：164-167.[6] 吴恩启,徐紫红,GUO Xin-xin. 光热辐射技术测量钴涂层热学参数及厚度[J]. 光电子·激光,2015，26(8):1543-1548.[7] 吴恩启,徐紫红,郭新欣,等. 孔隙率对碳纤维增强复合材料光热辐射信号的影响[J]. 中国激光,2015,42(7):177-181.[8] 吴宗明. 基于光热辐射成像的玻璃胶接缺陷检测技术研究[D]. 成都：中国科学院光电技术研究所,2012.。
渗透探伤检测作业指导书
渗透探伤检测作业指导书渗透探伤检测作业指导书（ISO9001-2015）1.0目的为保证渗透探伤工作质量、获得符合标准要求的检测结果,特制定本作业指导书。
2.0适用范围本作业指导书适用于非多孔性金属材料或非金属材料制承压设备在制造、安装及使用中产生的表面开口缺陷的检测。
3.0人员资格要求3.1?探伤人员应按《特种设备无损检测人员考核与监督管理规则》进行技术考核合格。
缺陷最终评定、探伤报告签发与审核必须是渗透探伤Ⅱ级或Ⅱ级以上资格人员。
3.2探伤人员须了解被探工件的材质、焊接工艺及方法、焊接规范、坡口形式、加工方法等方面情况以及可能产生的缺陷类型等。
3.3渗透检测人员的未经矫正或经矫正的近（距）视力和远（距）视力应不低于5.0（小数记录值为1.0），且不得有色盲。
4.0引用文件渗透探伤和质量评定应按受检产品的技术标准执行,当技术标准规定不明确时,?应由无损检测负责人提出处理意见经所技术负责人同意,受委托性检测任务,其执行标准与委托方协商确定。
4.1JB/T4730.1－2005承压设备无损检测第1部分：通用要求4.2JB/T4730.5－2005承压设备无损检测第5部分：渗透检测4.3特种设备无损检测人员考核与监督管理规则5.0探伤器材5.1灵敏度采用有自然或人工缺陷的对比试块进行测定，一般选用镀铬试块（B 型试块）。
5.2使用溶剂去除型、喷罐包装的着色探伤剂。
5.3探伤剂应存放在远离热源和火源的房间内。
6.0探伤条件6.1除非另有规定，焊接接头的渗透检测应在焊接完工后或焊接工序完成后进行；对有延迟裂纹倾向的材料，至少应在焊接完成24小时后进行焊接接头的渗透检测。
6.2紧固件和锻件的渗透检测一般应安排在最终热处理之后进行。
7.0表面状态要求7.1受检表面及周围25mm范围内应进行清理，不得有污垢、锈蚀、焊渣、氧化皮、飞溅物、铁屑、毛刺、棉纤维以及各种防护层等。
7.2?被检工件表面的粗糙度是影响探伤灵敏度的重要因素。
水利工程中常用无损检测方法分析
水利工程中常用无损检测方法分析发布时间：2022-11-04T10:27:15.756Z 来源：《工程建设标准化》2022年第12期第6月作者：刘欢[导读] 水利工程关系到国计民生，尤其是保障了国家的水安全，因而有着不可替代的功能和作用，其质量也就显得尤为重要。
刘欢上海同济检测技术有限公司上海市200441摘要：水利工程关系到国计民生，尤其是保障了国家的水安全，因而有着不可替代的功能和作用，其质量也就显得尤为重要。
在水利工程建设方面，无损检测技术有着良好的运用空间，利用此项技术进一步检测水利工程的质量情况，可实现对质量的有效管控，确保水利工程运行功能得以实现。
运用无损检测技术需根据检验项目的具体情况，选取适当的技术手段，并贯彻落实技术操作流程，提高检验结果的可靠性、有效性。
基于此，本文主要分析了无损检测方法在水利工程中的应用。
关键词：水利工程；无损检测；检测方法引言水利工程项目建设与维护离不开无损检测技术运用，通过有效的质量控制，能够使水利工程项目建设有序展开，实现水利工程综合化监管职能。
在采取不同的无损检测技术开展隐蔽工程结构的检测时，需要严格依照不同的检测技术原理进行开展，且需要根据工程实际情况综合分析，确保无损检测技术得到最有效的发挥，为提高水利工程建设质量提供技术支撑。
1无损检测技术概述无损检测又被称为无损探伤，是在不损伤结构件内部组织结构且不影响结构件使用性能的前提下探究其结构分布情况的一种技术方法。
众所周知，结构件内部出现裂纹或者其他缺陷时，会对结构件的物理性质（比如稳定性、结构件承载力、拉压应力传递能力等）产生影响，从而限制这种结构件的使用；这些裂纹或其它缺陷在人为不破坏结构件表面的前提下很难发现，但是通过特殊的检测技术却可以观察到。
这些检测技术包括但不限于超声波、红外、电磁、射线等各类检测手段。
当这些超声波、红外、电磁、射线等发射到结构件表面时，由于其分子振动频率极高，因此能够轻易穿透结构件表面分子膜，当遇到结构件内部结构发生变化时，就会改变其传播路线，或者被结构变化部分吸收，最终会在仪器上呈现波形变化或在结构件另一侧显影设备上出现重影或者黑度变化现象，从而帮助使用者作出判断[1]。
上海同济检测技术有限公司2022年无损检测进展
上海同济检测技术有限公司2022年无损检测进展
张小琼
【期刊名称】《无损检测》
【年(卷),期】2023(45)1
【摘要】1单位简介上海同济检测技术有限公司(简称“同济检测”,原上海同济建设工程质量检测站)成立于1999年12月,是一家同济大学控股的专业从事建设工程质量检测、检查、技术咨询的技术型、智能型检测单位,是上海市住房和城乡建设委员会、交通运输部工程质量监督局、上海市市场监督管理局、中国合格评定国家认可委员会(CNAS)。
【总页数】4页(P81-84)
【作者】张小琼
【作者单位】上海同济检测技术有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】F42
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一种基于低场核磁共振技术的非饱和土渗透系数的测量方法[发明专利]
![一种基于低场核磁共振技术的非饱和土渗透系数的测量方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/edb4e2b103d276a20029bd64783e0912a2167ce6.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710012453.X(22)申请日 2017.01.09(71)申请人 同济大学地址 200092 上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人 陈宝 张康 黄依艺 (74)专利代理机构 上海科律专利代理事务所(特殊普通合伙) 31290代理人 叶凤(51)Int.Cl.G01N 15/08(2006.01)G01N 24/08(2006.01)(54)发明名称一种基于低场核磁共振技术的非饱和土渗透系数的测量方法(57)摘要本发明提供一种基于低场核磁共振技术的非饱和土渗透系数的测量方法。
该方法是以低场核磁共振技术为基础，结合瞬时截面法，进行非饱和渗透系数评价的方法。
本发明以核磁信号量的大小为依据，监测试样非饱和渗流状态下多个截面的核磁信号量的变化，依据核磁信号量的大小对试样的质量含水率分布进行推算，结合瞬时截面法，通过Darcy定律计算得到非饱和渗透系数。
权利要求书2页 说明书4页 附图4页CN 106769771 A 2017.05.31C N 106769771A1.一种基于低场核磁共振技术的非饱和土渗透系数的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：1)基于核磁共振信号量分布曲线建立质量含水率分布曲线；2)基于持水特征曲线和质量含水率分布曲线建立吸力分布曲线；3)以质量含水率分布曲线和吸力分布曲线为基础，通过Darcy定律计算非饱和渗透系数。
2.根据权利要求1所述的基于低场核磁共振技术的非饱和土渗透系数的测量方法，其特征在于：所述步骤1)中，建立质量含水率分布曲线的具体方法如下：取试样第一个被测截面即进水截面在试验过程中的核磁信号量的均值S′作为标准核磁信号量，可以表示为：式中，S0,i为试样进水截面、在第i次检测时的核磁信号量，根据试样的饱和质量含水率，将S′标定为试样饱和质量含水率所对应的核磁信号量；试样饱和质量含水率与其对应的核磁信号量的比例关系可以表示为：式中，ω为试样的饱和质量含水率；试样其他截面的在t时刻的质量含水率可以表示为：ωj,t＝S j,t·X (3)式中，ωj,t为试样j截面在t时刻的质量含水率，S j,t为试样j截面在t时刻的核磁信号量。
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荧光法
渗透检测
二、分类：
荧光渗透探伤和着色渗透探伤
三、适用范围： 用于除表面多孔性材料以外的各种金 属、非金属、磁性、非磁性及零件表面开口 缺陷的检查。如表面裂纹、气孔、缩孔等。
渗透检测
四、特点： 1、优点： 应用广泛，原理简明易懂，检查经济， 设备简单，显示缺陷直观 ，并可以同时显 示各个不同方向的各类缺陷。 渗透探伤对大型工件和不规则零件的 检查以及现场机件的检修检查，更能显示 其特殊的优点。
渗透检测
五、光激发光 1、荧光：
光随外光源存在而存在，当外光源停止照
射后，经过极短的时间，物质的发光就消失了。
具有这种特征的发光就叫荧光。这种发光属于
光激发光。 例如：当紫外线照射纳蒸气时，钠原子吸收 能量从基态跃迁到激发态。而从激发态返回到 基态时，将发射出荧光。
渗透检测
2、荧光渗透液发荧光
荧光渗透液，在紫外线的照射下发出荧光。
3、 清洗： 去除多余渗透液，对于自乳化型渗透液，可
用布擦后用清洗液清洗，对后乳化型渗透液，还
要增加乳化剂的乳化工序，而后水洗干净。
这一过程越快越好，一般不能超过 5min，以
防干燥或过洗。
渗透检测
4、显像： 施加显像剂，要求薄而均匀的涂层。
渗透检测
5、观察： 对着色法，可用眼直接看，对细小缺陷可借 助放大镜观察。 对荧光法，则要借助紫外光源的照射，以使 荧光物质发出荧光来观察。
渗透检测
2. 产生的原因：
液体表面层上的分子 ，一方面上部受气体分子
的吸引力 ；
另一方面下部受液体分子的吸引力，称为内聚力。
渗透检测
由于内聚力比气体的吸引力大，所以合力不为零,
合力方向指向液体内部, 这个合力就是表面张力( f ) 。
表面张力使液体表面层上的分子产生向液体内部
运动趋势。
渗透检测
剂的乳化剂。
如：在油水两层的液体中，加入钠肥皂作乳
化剂进行振荡，油层变成细小的液滴(直径为
0.1μm- 50μm)分散在水中，形成水包油型乳浊液，
用油/水(O/W)表示。
渗透检测
同样是油和水的混合液体，如果，加入 钙肥皂作乳化剂，可得到油包水型乳浊液，
用水/油(W/O)表示。
此时水是分散相，油是连续相。
(1)荧光渗透液—湿式显像 前处理→渗透→排液→乳化→洗净 →显像→干燥→观察
渗透检测
(2)荧光渗透液—干式显像或速干式显像 前处理→渗透→排液→乳化→洗净→干 燥→显像→观察 (3)着色渗透液—湿式显像 前处理→渗透→排液→乳化→洗净→显 像→干燥→观察
渗透检测
3、溶剂除去型渗透检测工艺流程
(1) 荧光渗透液—速干式显像 前处理→渗透→排液→洗净→显像→观察
渗透检测
渗透检测
渗透检测
渗透检测
§1 概述
§2 渗透检测的物理化学基础
§3 渗透检测的基本原理 §4 渗透检测技术 §5 渗透检测剂及设备 §6 渗透检测探伤灵敏度因素 §7 渗透检测显示图像分析 §8 渗透检测应用及安全
渗透检测
着色法
§1 概述
一、渗透检测：
是利用带有荧光染料（荧光法）或红
色染料（着色法）的渗透剂的毛细作用，显
(2) 着色渗透液—速干式显像
前处理→渗透→洗净→显像→检查
渗透检测
溶剂除去型着色渗透液(速干式显像)工艺流程：
前处理→渗透→洗净→显像→检查
前处理
渗透
渗透检测 前处理→渗透→洗净→显像→检查
洗净1
洗净2
渗透检测
前处理→渗透→洗净→显像→检查
显像
检查
渗透检测
二、各检测程序中的操作方法介绍
1、 前处理： 为得到良好检测效果，首要条件是使渗透液 充分浸入缺陷内，预先消除可能阻碍渗透、影响 缺陷显示的各种原因的操作称为前处理。
渗透检测
注：F-荧光法;V-着色法;S-速干式; D-干式; W-湿式; N-不用显像剂 A-水洗型；B-后乳化型；C-溶剂去除型
渗透检测
4.5 渗透检测工艺
一、检测工艺流程 1、水洗型渗透检测工艺流程
渗透检测
(1) 荧光渗透液 — 湿式显像 : 前处理→渗透→排液→洗净→显像→干燥→观察 (2) 荧光渗透液 — 干式显像或速干式显像 :
渗透检测
4.2 渗透检测种类
渗透检测
4.3 显像法种类
名称
干式显像法
使用的显像剂
干式显像剂 湿式显像剂
分类号
D W
湿式显像法
速干式显像剂
自显像法 不用显像剂
S
N
渗透检测
4.4 渗透检测方法的选择
渗透检测可检查非松孔性材料的表面缺陷。 它不受构件的形状、大小、组织结构、化学 成分以及缺陷方位的影响，广泛应用于黑色金属 锻件、铸件、焊接件、机加工零件以及陶瓷、玻 璃、塑料等构件表面开口性缺陷的检测。
前处理→渗透→排液→洗净→干燥→显像→观察
(3) 荧光渗透液 — 无显像 :
前处理→渗透→排液→洗净→干燥→观察
渗透检测
(4) 着色渗透液 — 湿式显像 前处理→渗透→排液→洗净→显像→干燥→观察
(5) 着色渗透液 — 速干式显像 前处理→渗透→排液→洗净→干燥→显像→观察
渗透检测
2、后乳化型渗透检测工艺流程
渗透检测
2、缺点：
渗透探伤只能检查开口暴露于表面
的缺陷，对埋藏于表皮层以下的缺陷是
无能为力的。
另外还有操作工序繁杂等缺点。
渗透检测
§2 渗透检测的物理化学基础
一、液体的表面张力 1. 表面张力: 在液体表面上的分 子受到向液体内部的合 力，该力使液体表面向
内收缩，这个合力就是
表面张力( f )。
1）乳浊液：
在两种互不相溶的液体在一起振荡，形 成一种液体分散在另一种液体中的体系，这 种体系叫乳浊液。
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乳浊液是很不稳定，被分散的液滴会重新 聚集分层。
如:油和水的乳浊液，放置一定时间后会分
层。上层是油，下层是水，在分界线处有明显
的接触膜。
渗透检测
2）乳化剂
要得到稳定的乳浊液必须加入类属表面活性
当作乳化剂的表面活性剂被吸附在两种 液体的界面时，亲水基朝向水层，疏水基朝
向油层，这种定向排列的结果，使液滴表面
(分散相)形成表面活性剂单分子保护膜。
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这种保护膜具有一 定的机械强度，能够阻止 液滴互相碰撞时聚集、增大和分层，这是乳化剂
增大乳浊液稳定性的主要原因。
其次，是因为表面活性剂能降低液体的界面
复杂构件一次可查出几个方向的缺陷，但不
能用于多孔性材料。
渗透检测
实际选用时，应综合考虑： 1、零构件的大小、形状、数量、材质、表 面光洁度； 2、预计缺陷的类型、要求的灵敏度； 3、检测场地的大小、经费，水、电、气的
供应情况。一系列渗透材料：渗透剂、清洗
剂和显像剂 ，称为一个族组。
张力，不会因形成乳浊液时界面增大(和液体分
层时相比)而增加体系的能量，使体系始终保持 能量较低的稳定状态。
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3）乳化作用 使两相互不相溶的液体形成一种分散体系的
乳浊液的作用叫乳化作用。
由上可知：原来乳化剂能吸附在油-水界面上，
起一种搭桥作用，使两相转变不致突然。这样乳
化剂分子不仅防止了两相互相排斥，而且把两相 连接起来。
方法。这就是使用显像剂进行显像。
渗透检测
显像过程也是利用渗透作用原理。
显像剂是一种细微粉末，当零件表面清洗完
多余渗透剂后，在表面上敷散一层显像剂，根据
毛细作用，缺陷中的渗透剂被吸出，形成一个放
大的缺陷显示。
施加显像剂
毛细作用
渗透检测
四、观察
1、着色法，可用眼直接看，对细小缺陷可借
助放大镜观察。
2、荧光法，则要借助紫外光源的照射，以使
陷看作是毛细管或毛细缝隙。由于采用的渗透液
都是能润湿零件的，因此渗透液在毛细作用下能 渗入到缺陷中去。
施加渗透液
毛细作用
渗透检测
二、清洗 完成渗透后，用水或清洗溶剂将零件表面 多余渗透剂清洗干净。清洗时间不能太长。
清洗渗透剂
渗透检测
三、显像
由于微小缺陷缝隙中渗出的渗透剂数 量很少，不便肉眼观察，通常采用增强的
渗透检测
3. 表面活性剂分类
表面活性剂的分类有很多种方法，但最常用
和最方便的方法是按离子类型分类。
1）离子型：
是指表面活性剂溶于水时，凡能生成离子的
叫离子型表面活性剂；
离子型的还要按生成的离子种类再分成：
阳离子、阴离子和两性表面活性剂三类。
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2）非离子型： 凡不能电离生成离子的叫非离子型表面活 性剂。 从实际应用的情况看，作为洗涤、乳化使 用的大多是阴离子和非离子型的。 如乳化剂平平加，乳化剂TX- 10，三乙醇 胺油酸皂等。
应选用同一制造厂生产的同一族组材料，这
样才能达到满意的效果。 特别注意不要将不同族组的同类材料混合在 一起使用，这样会出现化学反应或使灵敏度下降。
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总之，渗透检测方法的 选择，须根据： 被检对象的特点、灵敏 度要求；以及费用等多方面 因素进行综合考虑。
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渗透检测方法的选择指南
注：F-荧光法;V-着色法;S-速干式; D-干式; W-湿式; N-不用显像剂 A-水洗型；B-后乳化型；C-溶剂去除型
这一现象的本质是：
外光源照射物质时，将其本身所具有的能量
传递给物质的分子，而使物质分子处于受激态，
分子从受激态返回正常 态时将放出能量，即发
射出光来。
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§3 渗透检测的基本原理