超声TOFD技术在压力容器检测中的应用毕业设计Word文档下载推荐.docx

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课题来源性质

教师收集的结合生产实际的课题

实验

校内（外）指导教师

职称

工作单位及部门

联系方式

何林发

工程师

材料工程系

2867483

一、题目说明（目的和意义）：

毕业设计是本专业教学过程的最后一个重要环节，也是培养学生分析问题和解决问题能力的主要方法，通过毕业设计，要求学生全面综合运用所学基本理论，基本技能和生产实践知识；

学习系统地综合运用所学的知识和技能解决实际工程问题的本领，巩固和加深对所学知识的理解，并且通过毕业设计的实践扩大和补充知识，使认识提高到一个新的水平。

通过毕业设计的实践，培养调查研究的习惯和工作能力，练习查阅资料和有关标准，查阅工具书或参考书，合理选择实验方法、实验设备，正确操作、分析，并能以实验分析过程和毕业论文表达设计的思想和结果。

通过毕业设计，不但要提高解决具体问题的独立工作能力，而且应建立正确的设计和科研思想，加强思想性，牢固树立实事求是和严肃认真的工作态度。

二、设计（论文）要求（工作量、内容）：

1、总要求：

要求每个学生根据给定的毕业设计题目独立完成针对选定焊接材料、检测对象，明确无损检测方法，并对此相关的课题进行研究。

明确该无损检测方法的所研究课题国内外现状或该无损检测方法的特点；

明确该实验研究的思路、原理、方法、设备、器材等；

分析分析、阐述或记录、汇总研究数据；

得出研究结论或分析研究结果。

根据文献及相关的理论知识对实验结果进行分析总结，并得出结论,根据结论可进行相应的补充实验，完成毕业设计论文一份，毕业设计完成后进行答辩。

2、给定的条件和要求：

实验设备类型、种类齐全；

实验药品齐全；

查阅文献，明确毕业设计的意义及目的；

严格按照标准及操作规程进行实验。

3、确定总体方案：

分析国内外金属材料焊接的发展和趋势，了解毕业设计任务书给定的条件和用途，可到工厂进行调研、了解焊接结构制造的经验，进行毕业设计可行性分析和论证，最后确定总体方案。

4、具体要求

（1）查阅资料，确定所研究的无损检测方法，明确所研究的对象或问题。

（2）分析所研究课题的国内外现状或该无损检测方法的特点。

（3）设计实验研究的思路、原理、方法、设备、器材。

（4）观点分析、阐述或记录、汇总研究数据。

（5）得出研究结论或分析研究结果。

（6）列举参考文献。

（7）毕业论文一份，幅面大小为A4，全部由计算机打印。

5、撰写毕业设计论文

包括内容：

封面、任务书、摘要、目录、论文正文、总结论、致谢、参考文献等。

应阐述整个毕业设计内容，要突出重点和特色，图文并茂，文字通畅。

毕业论文的页数不少于20页（幅面大小为A4，全部由计算机打印）。

6、试样的要求：

实验试样要符合相应国家标准。

7、论文撰写格式、装订顺序及要求依毕业设计（论文）规范。

三、进度表

日期

内容

1周

3.5周

1.5周

毕业设计共6周，安排如下：

1、文献查阅及方案论证1周

（1）调查研究、搜集和查阅资料（0.5周）

（2）总体设计方案的拟定和论证（0.5周）

2、实验过程3.5周

（1）实验前期准备（0.5周）

（2）试样制备（0.5周）

（3）实验操作、实验记录（2周）

（6）结果分析并得出结论（0.5周）

3、撰写毕业设计论文1.5周

完成日期

2014.1.10

答辩日期

2014.2.24～2013.3.8

四、主要参考文献、资料、设备和实习地点及翻译工作量：

[1]王宗杰.熔焊方法及设备.北京：

机械工业出版社，2007.11.

[2]英若采.熔焊原理及金属材料焊接.北京：

机械工业出版社，2009.12.

[3]邓洪军.焊接结构生产.北京：

机械工业出版社，2012年1月.

[4]英若采.熔焊原理及金属材料焊接.北京：

[5]刘世荣.金属学与热处理.北京：

机械工业出版社，1997.6.

[6]丁德全.金属工艺学.北京：

机械工业出版社，2008.4.

[7]上海市特种设备监督检验技术研究院.北京：

特种设备焊接技术.机械工业出版社,2010.

[8]胡义祥.金相检验实用技术.北京：

机械工业出版社，2012.6.

[9]机械工业理化检测人员技术培训和资格鉴定委员会.金相检验.北京：

中国计量出版社，2011.3.

[10]魏延宏.焊接检验.高等教育出版社,2010.

[11]张博.金相检验.北京：

机械工业出版社，2009.

[12]李以善.焊接结构检测技术.北京：

化学工业出版社2009.

[13]徐卫东.焊接检验与质量管理.北京：

机械工业出版2011.

[14]强天鹏.射线检测（第2版）.北京：

中国劳动社会保障出版社.2007.

[15]王乐生.射线检测.北京：

机械工业出版社.2009.8.

[16]郑世才.射线检测.北京：

机械工业出版社.2011.1.

[17]史亦韦.超声检测.北京：

机械工业出版社.2012.1.

[18]郑晖，林树青.超声检测.北京：

中国劳动社会保障出版社.2008.5.

[19]郭伟.超声检测.北京：

机械工业出版社.2009.9.

[20]邓洪军.无损检测实训.北京：

机械工业出版社.2010.2.

[21]丁守宝.无损检测新技术及应用.北京：

高等教育出版社，2012.9.

[22]张俊哲.无损检测技术及其应用（第二版）.北京：

科学出版社，2010.10.

[23]宋天民．无损检测新技术.北京：

中国石化出版社，2012.1.

[24]夏纪真．无损检测导论.广州：

中山大学出版社，2010.1

[25]李孟源.声发射检测及信号处理.北京：

指导教师签字

教研室主任签字

主管系领导签字

年月日

注：

本任务书要求一式两份，一份系部留存，一份报教务处实践教学科。

摘要

介绍了TOFD超声成像检测技术的基本工作原理,详细阐述了其在压力容器检测中的各项要求,对TOFD超声成像检测仪器的调校方法,以及软、硬件中主要检测参数的设置进行了研究,分析了检测数据的处理方法,并举例说明了TOFD超声成像检测技术在压力容器检验中的应用,最后对TOFD超声成像检测技术的优点进行了论述。

关键词:

TOFD;

超声成像;

压力容器检验

ApplicationsofTOFDofUltrasonicImagingDetectionTechnology

inPressureVesselsInspection

Abstract:

ThispaperintroducestheTOFDultrasoundimagingdetectiontechnology′sbasicworkingprin2

ciple,andelaboratestherequirementsoftheTOFDultrasoundimagingdetectiontechnologyinpressure

vesselinspection.TheTOFDultrasoundimagingdetectionequipmentmodification,aswellasmainpa2

rameterssettingwasstudied.ThedataprocessingmethodswasanalyzedtheapplicationofTOFDultra2

soundimagingdetectiontechnologyinpressurevesselsinspectionwasdescribed,andthemeritsofUltra2

soundimagingTOFDdetectiontechnology.

Keywords:

ultrasoundimaging;

pressurevesselinspection

绪论

超声波检测技术是应用最广泛的无损检测方法之一。

超声检测方法利用进入被检测材料的超声波对材料表面与内部缺陷进行检测。

利用超声波进行材料厚度的测量也是常规超声检测的一个重要方面。

其中TOFD技术，是比较先进的一种。

它的数据采集系统是一个更先进的复杂上网数字化系统，在接受放大系统频带宽度、数字化采样频率、信号处理速度、信息存储等许多方面都达到了比较高的水平。

超声波TOFD技术广泛应用于核工业、电力设施、锅炉、容器、管道以及铁路、桥梁等工程中的金属盒飞技术检测。

随着TOFD技术的发展和应用范围的不断扩大，对于保障产品质量和公共安全、改善工作环境、提高劳动效率等方面具有重要意义。

随着科学技术的进步以及特种设备安全运行的需要,大批新型技术被应用到特种设备检验中,TOFD超声成像检测技术（TimeofFlightDiffractionTechnigue）便是其中之一。

它依靠超声波与缺陷端部的相互作用发出的衍射波来检出缺陷并对其进行定量,尤其适合厚壁压力容器的检验。

压力容器是具有爆炸危险的设备,它承受着高温、低温、易燃、易爆、剧毒或腐蚀介质以及较高的工作压力,一旦发生爆炸或泄漏往往会引起火灾、中毒、环境污染等灾难性事故,使社会生产和国民经济遭受严重破坏,人民生命财产蒙受巨大损失,并直接影响社会生活的安定。

因此提高在役压力容器缺陷的检出率及提高缺陷定量精度,对压力容器的安全运行具有重要的意义。

本文通过TOFD检测技术与常规超声技术比对,说明TOFD技术在压力容器检验中的可取之处。

TOFD检测缺陷性质判定方法和准确性用TOFD法进行检测时可根据D扫描图像上显示的缺陷位置区分出表面和内部缺陷,但是要确定缺陷种类和性质,仍然需要掌握一定的方法。

一般要借助TOFD检测技术的A型显示时的射频信号,即RF波形提供的相位信息和TOFD图像的显示特征,来推断缺陷种类和性质。

第一章　TOFD超声成像检测技术的原理

TOFD超声成像检测技术是20世纪7O年代由英国哈威尔无损检测中心首先提出的。

超声波入射到线形缺陷时,在缺陷的两端除普通的反射波外还会产生衍射波,衍射能量可以在很大角度范围内传播,基于这个原理,TOFD技术主要采用一发一收两个探头,发射探头发射横向纵波,沿表面传播的一束声波和工件背面的镜面反射被接收探头接收,形成固有参考信号:

焊缝中的横向纵波遇到缺陷后在缺陷尖端产生衍射波,如果缺陷有足够的自身高度,缺陷两端点的信号在时间上将是可分辨的,根据所记录的衍射信号传播时差就可以判定缺陷高度的量值[1,2]。

1.1TOFD定义

　TimeOfFlightDiffraction（TOFD）超声波衍射时差法，是一种依靠从待检试件内部结构（主要是指缺陷）的“端角”和“端点”处得到的衍射能量来检测缺陷的方法，用于缺陷的检测、定量和定位。

1.2TOFD技术的来源

TOFD技术的英文全称是TimeofFlightDiffractionTechnique，中文译名为衍