锅炉压力容器安全技术实验指导书DOCWord格式文档下载.docx

1、5. 对压力容器进行加压。根据有关规范确定最高实验压力和加压程序。升压速度一般不应大于0.5MPa/min。保压时间一般应不小于10 min。6. 数据的采集与记录。五、实验报告要求1记录容器名称、类别、公称壁厚、主题材质；2记录所有校准数据和仪器测定的声发射信号参数，记录内容至少应包括：a传感器的技术条件（型号、灵敏度、频率范围、固定方法、耦合剂）；b传感器布置阵列和位置草图；c声发射仪器型号和特性；d每次校准的时间、步骤和结果；3对实验数据分析和处理；六、实验思考题阵列的形状对金属压力容器缺陷检测精度有无影响？ 圆柱形容器和球形容器传感器阵列布置示意图 实验二 混凝土板内部的缺陷声发射检测

2、一、 实验目的1.熟悉声发射检测仪的使用方法2.了解混凝土结构缺陷检测相关标准3.掌握混凝土结构缺陷检测流程4.通过实验确定混凝土板内部缺陷位置4. 声发射信号传输线5. 钢刷、卷尺、粉笔、多相插座 6. 耦合剂及传感器固定用具 混凝土缺陷，系指破坏混凝土结构的连续性和完整性，并在一定程度上降低混凝土的强度和耐久性的不密实区、孔洞、裂缝或夹杂泥沙、杂物等。当混凝土板受到压力时这些缺陷会扩展成裂缝甚至断裂。在此过程中会产生大量的声发射信号，在混凝土板表面布置声发射传感器，接收来自缺陷部位的声波并转换成电信号，经过声发射仪系统的鉴别、处理、显示、记录和分析声发射源的位置及声发射特性参数并根据相关标

3、准评价混凝土结构健康状况。铅芯伸出长度约为2.5mm，与混凝土板表面夹角为304. 声发射信号在混凝土板中传播速度的测定。5. 根据混凝土板的形状布置传感器阵列。6. 对混凝土板进行加压。利用加载设备依据相关规范对混凝土结构进行加载。7. 数据的采集与记录。1. 记录混凝土板的长宽、厚度及各混合物质的比例；2. 记录所有校准数据和仪器测定的声发射信号参数，记录内容至少应包括：a. 传感器的技术条件（型号、灵敏度、频率范围、固定方法、耦合剂）；b. 传感器布置阵列和位置草图；3. 对混凝土板中声发射信号的时频特性进行分析并给出时频图。4. 对实验数据分析和处理；1.耦合剂的作用是什么？2.混凝土

4、结构缺陷定位的精度受哪些因素的影响？混凝土板传感器阵列布置示意图（等腰三角形）实验三 涡流法测金属裂纹1实验目的 1、熟悉EEC-30S智能金属管道涡流探伤仪的操作方法； 2、掌握对金属裂纹的探伤方法。2预习要求 1、复习教材相关内容，明晰电涡流探伤的基本原理； 2、明确实验内容和目的，了解实验方法。3实验内容 1、观察各种探头形状，了解探头结构和使用特点； 2、熟悉涡流探伤仪的操作界面，设置合理的检测参数； 3、检测试块裂纹，并设置自动报警。4注意事项1、在接入电源之前，请查看仪器外观是否扭曲变形，以免电路短路；2、仪器在极低温度下使用时，会影响其正常操作，这是正常的，并不意 味着故障或错误

5、，请勿将仪器放置在高温条件下；3、请勿将仪器放置在潮湿、易爆环境中操作，以免发生短路爆炸；4、不要打开仪器外表面，以免金属物等导电物体不慎落入仪器内部；5、不要剧烈振动或撞击仪器；6、请保持仪器表面清洁和干燥；7、请避免外界强磁场对仪器检测的干扰。5实验条件1、EEC-30S智能金属管道涡流探伤仪及其各种探头；2、被测带裂纹试块一个。6实验方法1、仔细观察各种探头，弄清绝对式和相对式探头结构及其特点；2、仔细观察各种探头，弄清每种探头的外形特点，及其使用特点，并注 意每种探头的频率范围；3、操作仪器各种菜单，熟悉操作界面，学会使用方法。 屏幕显示窗口如图1所示：图1 操作显示窗窗口说明如下表：

6、时基显示窗以时基扫描形式显示缺陷信号阻抗显示窗以阻抗形式显示缺陷信号TOTAL以检测工件总数SUB有缺陷工件数POSI总检测长度（在检测状态上，按0可清零N报警数：1检测工件的序号EEC-30S仪器型号菜单主要包括选程序、检测、选显示、设参数、设报警、打印和文件七个主菜单栏。当红色光标移到“选程序”项时，按回车键表确认，在屏幕右下角出现“选程序子菜单”，如下图2所示：时基扫描阻抗平面显示单时基扫描显示双时基扫描显示单A-扫描显示双A扫描显示时基扫描双阻抗平面显示双A+双阻抗平面显示图2 选程序子菜单1）时基扫描阻抗平面显示 可同时显示两个时基扫描图和单踪阻抗平面图。阻抗平面图是显示阻抗值大小的

7、一种信号。在检测过程中，通过被检工件电导率等的变化引起阻抗值的变化，然后通过涡流信号反馈给仪器来显示某种缺陷信号。而时基扫描显示则是将阻抗值在直角坐标中的X分量和Y分量的值用两条时基线的形式表现出来。在该形式下，只可以显示一个通道的检测信号。在阻抗平面中可设定有幅相、半幅相和方框报警。报警只对DISP-3有效，设报警时可同时设定声音、报警显示和硬件输出。2）单时基扫描显示 只可显示阻抗平面的一个分量。它可进行单踪横向时基扫描显示，在该程序下，可设定上、下限报警域，报警可设定声音和硬件输出。3）双时基扫描 可显示阻抗平面的两个分量。4）单A-扫描显示 A扫描用于离线状态下检测。它也是阻抗分量。5

8、）双A扫描显示 可同时显示双踪A-扫描显示。6）时基扫描双阻抗平面显示 可同时显示两个时基扫描图和两个单踪阻抗平面图，即外部可以连接两个检测探头来同时测量两个不同的工件，或同一工件的不同部位来加快检测速度。这两个阻抗平面的各个参数完全独立，可以分开来设置。在该程序下，可设定有幅相、半幅相及方框报警等。报警对DISP-3、DISP-4有效，设报警时可同时设定声音、屏幕显示和硬件输出。7）双A+双阻抗平面显示 在阻抗平面图的上方，分别有操作过程中最经常使用到的参数，他们可以在检测过程中设置更改，方便检测需求。 在主菜单的“检测”下，有图3所示子菜单：图3 检测子菜单可按光标上下移动键选择相应功能。

9、按【ESC】键返回主菜单。当进入检测子菜单，系统处于检测状态，此时屏幕上的两个时基扫描线开始走动，使用光标移动键可以选择阻抗图上方需要更改的参数，并调节大小，在调整参数的过程中，阻抗平面图上的涡流信号随着参数的变化而变化。仔细查看阻抗图下方的操作说明，可以调整阻抗图的显示方式。在“调试”子菜单下可以进行探头校准和平衡位置设置。移动蓝色光标，选择探头校准，按确认键进入探头校准框，如图4所示。图4 探头驱动、探头增益设置框其中，频率、前置、驱动和纠偏四个选项可改动，改动方法请查看该图下方的说明。前置放大一般为1015dB，不可太大，否则易引入干扰，其他参数的调整，以正弦波形完整，且位于屏幕中心为宜

10、，此时意味着探头工作正常。注意：调整参数时，注意所接探头的频率工作范围。在“设参数”菜单中，设置内容如图5所示：图5 参数列表其中，端头延时、端尾延时、打标延时、打标时间、内外时钟选择、时基速度因子、测长每米计数值、测长显示等只用于工业现场，本实验无需调节这些参数。进入“设报警”状态，可以选择阻抗平面3和阻抗平面4的报警设置，选择需要设置的报警选项。报警模式包括图6所示情况。图6 报警模式菜单 当报警显示处于“开”状态时，在检测中涡流矢量点落入哪个区域，对应的报警显示闪烁报警框字母。一般我们把差动信号的显示窗设为幅相报警，如图7所示，然后可以把相应的某些干扰信号（如晃动信号等）相位设置为水平方

11、向，不然它进入报警框，而由于缺陷信号会和干扰信号成一定的角度，所以能进入报警框；另外，可将绝对信号的显示窗设置为方框报警，如图8所示。可调节缺陷信号的相位大小，将其调整到垂直状态，当缺陷信号足够大时就进入报警框。 图7 幅相报警框 图8 方框报警框4、根据前述操作方法的介绍，对给定带裂纹的对比试块进行缺陷探测，仔细调整各参数，选定相应阻抗平面图，实现对裂纹缺陷的自动报警。7实验报告要求1、明确实验目的、实验设备、实验步骤；2、实验的现象记录；3、作涡流探伤特点分析；4、思考题解答。8思考题1、涡流探伤的基本原理是什么？2、如何进行探头驱动、前置增益和增益的合理设置？3、若要用涡流法进行裂纹的大

12、小测定，可以采取什么办法？实验四 磁粉探伤实验1.了解磁粉检测是一种广泛使用的表面检测方法；2.了解磁粉检测的基本原理；3.掌握磁粉检测的一般方法和检测步骤；4.熟悉磁粉检测的特点。二、实验原理1.磁粉检测的试用范围：该方法局限于能显著磁化的磁性材料及由其制作的工件表面与近表面缺陷。2.漏磁场：被磁化物体内部的磁力线在缺陷或磁路截面发生突变的部位离开或进入物体表面所形成的磁场，漏磁场的成因在于磁导率的突变。设想一被磁化的工件上存在缺陷，由于缺陷内含的物质一般有远低于铁磁性材料的磁导率，因而造成缺陷附近磁力线的弯曲和压缩。如果该缺陷位于工件的表面或近表面，则部分磁力线就会在缺陷处溢出工件表面进入

13、空气，绕过缺陷后再折回工件，由此形成缺陷的漏磁场。3.漏磁场与磁粉的相互作用磁粉检测的基础是缺陷的漏磁场与外加磁粉的磁相互作用,及通过磁粉的聚集来显示被检工件表面上出现的漏磁场，再根据磁粉聚集形成的磁痕的形状和位置分析漏磁场的成因和评价缺陷。设在被检工件表面上有漏磁场存在。如果在漏磁场处撒上磁导率很高的磁粉，因为磁力线穿过磁粉比穿过空气更容易，所以磁粉会被该漏磁场吸附，被磁化的磁粉沿缺陷漏磁场的磁力线排列。在漏磁场力的作用下，磁粉向磁力线最密集处移动，最终被吸附在缺陷上。由于缺陷的漏磁场有被实际缺陷本身大数十倍的宽度，姑而磁粉被吸附后形成的磁痕能够放大缺陷。通过分析磁痕评价缺陷，即是磁粉检测的

14、基本原理。三、实验设备及仪器1CDX-多用磁粉探伤仪主机2A型探头3O型探头4磁 膏5喷水壶6实验用工件7沙纸或打磨机8放大镜9手电筒及备用电池10铁磁粉11煤 油12变压器油 13擦 布四、实验方法及步骤1. 确定探伤方法，同时采用交流或直流及干粉或湿粉。2工件表面预处理，采用打磨机或砂纸清除掉工件表面的防锈漆，使待检工件表面平整光滑，以使探头能和工件表面良好接触；3. 估算探伤电流，将电源电缆的插头插入仪器电源插座，将电缆的单相头插入电网配电板；4 .磁膏充分溶化于适量水中，并搅拌均匀，形成磁性溶液，装入喷撒壶待用；5. 使探头和被检工件表面接触好，用喷水壶向两磁头间喷撒少许磁性溶液，按下

15、充磁按纽，充磁指示灯亮，表示工件正在磁化。6. 注意掌握通电时间，仔细观察记录下缺陷位置、形状。沿工件表面拖动探头，重复上述方法，行进一段距离后，用放大镜在已检工件表面仔细检查，寻找是否有磁痕堆积，从而评判缺陷是否存在。7.填写磁粉探伤实验报告，初步估计缺陷性质尺寸分析实验结果。五、实验分析沿工件表面拖动探头，重复上述方法，行进一段距离后，用放大镜及手电筒的帮助下在已检工件表面仔细检查，寻找是否有磁痕堆积，从而评判缺陷是否存在。当怀疑有缺陷的地方，应该对表面清洁后，重新检测多次。六、注意事项1. 工件表面必须清除干净，务必保证工件无毛刺，无锈斑，光滑平整。2. 磁膏溶解充分。3. 磁痕检查必须

16、仔细，防止错判、漏判或误判。4. 爱护实验设备，保持室内卫生。七、思考题1磁粉检测的原理。2影响磁粉检测灵敏度高低的主要因素有那些？3磁粉检测的磁化方法及其应用。4磁化规范的确定要考虑那些因素？5磁粉的种类、性能及其应用。6退磁的原理及方法。7磁粉检测时磁痕的评定要求有那些？8磁粉检测的缺陷评定要求和评定等级怎样？实验五 渗透探伤实验1.了解渗透探伤是一种广泛使用的表面检测方法；2.了解渗透探伤的基本原理；3.掌握渗透探伤的一般方法和检测步骤；4.熟悉渗透探伤的特点。 渗透探伤是在工件表面施加着色或荧光渗透液，当工件表面存在开口缺陷时，由于液体的湿润和毛细管的作用使渗透液渗入缺陷，然后除去工件

17、表面多余的渗透液，并施加显像剂，这时候缺陷内残留的渗透液由于湿润和毛细管作用而被吸附出来，在白光下或紫外光下显示缺陷。 当渗透剂和显像剂配以不同颜色的染料来显示缺陷时，通常称为着色渗透检测（着色检测，着色探伤）。当渗透剂中配以荧光材料时，在黑光灯下可以观察到荧光渗透剂对缺陷的显示，通常称为荧光渗透检测（荧光检测，荧光探伤）。因此，渗透检测是着色检测和荧光检测的通称。其基本检测原理是相同的。渗透探伤最基本的流程是渗透，清洗，显像，观察检查。渗透检测的特点：（1）适用材料广泛。可以检测黑色金属、有色金属，锻件、铸件、焊接件等，还可以检测非金属材料，如橡胶、石墨、塑料、陶瓷、玻璃等制品。（2）是检测

18、各种工件裸露出表面开口缺陷的有效无损检测方法，灵敏度高，但未裸露的内部深处缺陷不能检测。（3）设备简单，操作方便，尤其对大面积的表面缺陷检测效率高，周期短。（4）所使用的渗透检测剂（渗透剂、显像剂、清洗剂）有刺激性气味，应注意通风。（5）若被检测表面受到严重污染，缺陷开口被阻塞且无法彻底清除时，渗透检测灵敏度将显著下降。1渗透剂、显像剂、清洗剂2实验用工件3吹风机4喷水壶5沙纸或打磨机6手电筒及备用电池7擦 布1预处理2渗透 3乳化4清洗5干燥6显像7观察检查8后处理9记录报告五、注意事项2. 注意通风。3. 注意渗透剂、显像剂、清洗剂的保持时间。六、思考题1渗透检测的原理和特点。2渗透检测方

19、法的分类与选用。3渗透检测缺陷显示痕迹的分类和等级评定标准。实验六 超声波测厚实验1了解超声波测厚的原理；2熟悉超声波测厚仪的基本使用方法；3能够利用DM2000型超声波测厚仪测量材料的厚度。从探头发射的超声波脉冲通过耦合剂进入被测物体。超声波脉冲在物体的前表面被反射回一部分，其余的部分在物体中传播达到后表面被反射出来。这样在探头上接受到一个来自后表面的回波B。用零点脉冲表示前表面反射回来的脉冲，便可以计算其与回波B的时间间隔，然后以数字形式显示出来。三、实验设备和仪器DM2000型超声波测厚仪PT5探头（标准型）GT5探头（高温型）民用煤气罐 一个甘油（耦合剂） 若干砂纸、擦布 若干四、实验

20、方法和步骤 A测量准备：1安电池：打开仪器底部电池盒，按照（）（）极性标志装上电池。2连接探头：将探头连接电缆上的插头插入仪器上部的插座中。3开机：按住位于仪器顶部的启动（START）按钮，直到显示屏上显示（000.0）为止。4待测材料的表面处理：探头的接触情况对测量精度的影响很大，因此待测材料的表面需要用除锈剂、钢丝刷或砂纸处理后，平整度达到0.1mm左右为止。5涂敷耦合剂：对于具有平滑表面的材料的测量，用机油作耦合剂就可获得满意的结果。但是，对于粗糙或垂直的表面，则需要用高粘度的甘油、水玻璃、黄油作耦合剂。 B零点校正方法（ZERO ADJ）： 1校对仪器的零点，使用过程中每隔一小时应重新

21、进行一次。如果复校的误差大于0.3mm时，应重新进行仪器的零点调整。 2把涂有耦合剂的探头压在仪器的调零试块上，旋转调零旋钮直至仪器显示出试块厚度的正确数值为止。 C调整声速的方法： 1被测材料的声速是已知时。将仪器顶部声速预制开关上的盖子打开，用改锥旋转开关上的箭头，使其指向对应的数值即可。 2被测材料的声速未知，并且测量范围较窄时。用被测材料做一试块，并使其厚度与被测物的厚度尽量近，然后把探头压在试块上，调整声速预制开关，直到仪器显示值与试块的厚度值一致时为止。此时声速预制开关指示的数值即为该材料的声速。 3被测材料的声速未知，并且测量范围较宽时。 a制作三、四块用被测材料制作的试块，并且

22、与被测物体厚度测量范围相当。例如被测材料厚度在3100mm，则应准备四块厚度分别为3，10，50，100mm的试块。 b将探头压在最厚的试块上，调整声速预制开关直到仪器显示值与试块的厚度值一致时为止。 c用探头对其余试块测量，如测量值在公差范围之外，则用最薄的试块重新调整仪器零点。 d重复b、c两个步骤，直到仪器读数保持在公差范围以内。 D测量方法： 1一般测量方式 a单点测量方式 测量一点的厚度。 b双点测量方式 在一点处用探头进行两次厚度测量，探头在同一点上分别以0和90进行测量。然后取较小的厚度值。 c30多点测量方式 在直径为30mm的圆内进行多点测量，取最小读数为材料厚度值。 2精确

23、测量方式 在规定的测量点周围增加测量点数目，厚度值的变化用等厚线来表示。 3连续测量方式 用单点测量方式以5mm或更小的间距沿指定的路线连续测量。以上测量方式中，使用哪一种方式，需要依指定的规范要求，或是根据用户的具体要求来决定。如果没有指定用哪一种方式，通常采用双重测量或与其他方式结合来进行测量。E.实际实验步骤 1除掉被测设备工件表面的污垢、锈等污物，使之露出金属光泽（非金属材料也要除去表面异物），同时要使表面光滑，无凸凹不平。2核对测厚仪的数字显示（使用标准试块）。3在被测设备表面涂上耦合剂（甘油）。4测厚时，探头要始终平稳地放在被测件表面上。如被测件表面是曲面时（如封头等），则探头接触

24、面要与曲面相正切，并注意耦合剂的作用。5作好记录，画出不同位置的壁厚情况。1一般注意事项a避免仪器和探头受到剧烈的震动。b避免仪器受潮或把仪器置于潮湿的环境中。c长时间不使用仪器时，应把电池取出。d插拔探头时，应捏住电缆的活动外套沿轴线用力，绝不可旋转插头，否则极易损坏插头。2测量中的注意事项a在自动关机后，如果马上按启动按钮，有时液晶屏可能没有显示，但这不是故障。b没有接触标志显示，则不能进行测量。c测量结束后应迅速将探头从被测面上离开。d如果探头接触面有一边磨损，则显示值有可能不稳定。为避免这种情况，可用砂纸平整探头表面。六、超声波测厚实验报告内容测厚日期设备制造日期材料壁厚编 号测厚仪型

25、号电 源厚不分同布位情置况壁测记厚录分析结果 检查人：实验七 超声波探伤实验1. 了解超声波的检测原理；2. 掌握简单仪器的基本使用方法；3. 学会在标准试块上定位已知缺陷。超声波是超声振动在介质中的传播，超声波是弹性介质中传播的机械波，它的频率高于20KHz,超声波在无限大介质中传播时，将一直向前传播，并不改变方向。但遇到异质界面（即声阻抗差异较大的异质界面）时，会产生反射和透射现象。即有一部分超声波在界面上被反射回第一介质，另一部分透过介质交界面进入第二介质。超声波探伤方法按原理分有脉冲反射法、穿透法和共振法。1、 脉冲反射法超声波以极短的时间发射脉冲到被检试件内，根据反射波的情况来检测试件缺陷的方法，称为脉冲反射法按照判断缺陷情况的回波性质，脉冲法还可分为（1） 缺陷回波法根据仪器试波屏上显示的缺陷探伤图形进行判断的探伤称为缺陷回波法。该方法是反射法的基本方法。如图1-1是缺陷回波探伤法的基本原理。当试件完好时，超声波可顺利传播到达底面，在底面光滑且与探测面平行的条件下，探伤图形中只有表示发射脉冲T及底面回波B两个信号，如图1-1（b）所示若试件中存在缺陷，在探伤图形中，底面回波前有表示缺陷的回波F如图1-1（d）所示图 1-1缺陷回波法（2） 底面回波高度法当试件的材质和厚度不