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无损检测结果的可追溯性研究
发布时间:2017-07-28  点击次数:人次  分享:


无损检测技术,即非破坏性检测技术,根据不同的原理又可以细分为许多不同的检测方法,如最常用的超声、射线、磁粉、渗透检测等。在利用其中任一种方法进行检测后,通常没有办法确定某个特定的材料是否已经进行过检测,这时检测文档就是唯一的记录证明,正如无损检测领域中的一句俗语:


“如果没有记录,它就从未发生过”。


因此,妥善维系并保存好被检工件、相应的记录文档以及采用的测试方法之间的联系是非常重要的。这种联系就叫做可追溯性(traceability)。


你可以经常对某一产品进行复检,但却没有办法恢复遗失的无损检测结果可追溯性。无损检测结果的可追溯性对于检测人员以及最终产品的使用用户而言都是至关重要的。本文将以上述四种常用的无损检测技术为例,分别讲述在不同的检测过程中该如何保存好这种可追溯性。


液体渗透检测



液体渗透检测技术,通常简称为LP,LPI或者PT,是对视觉检测的一种补强,能够有效的检测出无孔金属材料表面上的开口缺陷,例如裂缝和孔隙等。关于这种技术的一个早期说法是该技术在1800年就结合重油、煤油和白粉笔等被用于检测机车部件上的裂纹。在20世纪40年代,荧光染料开始被加入到液体渗透检测技术中,在紫外光的照射下能够大大提高金属制件表面缺陷的能见度。 


液体渗透检测技术要求待检测样品表面清洗干净,以保证含染料的渗透剂能够顺利进入到缺陷当中。清洗干净后,在样品表面上施加渗透剂,施加完毕后将多余的渗透剂清除干净并涂覆显像剂。随后,在合适的灯光照射下进行观察。在检测结束后,再次清洗样品以去除渗透剂和显像剂。


当检测人员收到待检测样品后,必须先对相关的测试材料、附录文件及检测要求进行仔细核对,包括检测样品的类型及数量等;例如,文件上描述的是40个六角螺栓进行渗透检测,但送来样品却是40个六角螺帽,这就意味着可能哪个环节出问题了。在这些都确认无误后,检测人员才可以开始检测。


第一步即是进行预清洗工作;样品表面的污染物,包括油漆、涂层等一切有可能会阻止渗透剂渗透到表面缺陷内的杂物一律需要清洗干净。清洗干净后即可施加渗透剂进行检测工作。


非常重要的一点是,在进行渗透检测时必须维系及保存好检测的可追溯性;也即是说,任何有可能会和其他样品混淆的测试样品必须单独分开放置及标记,每个样品都必须能够清晰地被分辨开。


渗透剂一般会在测试样品表面上放置一段时间,使渗透剂具有足够的时间渗入到缺陷当中;在这段时间过后,利用水或者特定溶剂去除表面残留的渗透剂;在样品完全干燥后,在测试表面上撒上或喷涂一层薄薄的显影粉,显影粉能够有效的在缺陷处形成一种可视化迹象,指示缺陷的存在及位置。


在检测结束后,对于合格样品及不合格样品需要分开放置,并做好相应的标记,例如在不合格样品上贴上红色标签等,这种做法能够进一步提高检测结果的可追溯性。


磁粉检测


磁粉检测技术,通常简称为MP,MPI或者MT,在很早之前就被视为一种非常可靠的无损检测技术,尤其是用于检测材料表面及近表面上的缺陷时,这种技术更是具有自己独特的优势。例如:检测设备易于携带且能够实行自动化;迹象显示(磁痕)能够直接体现在检测材料表面上;对于材料表面及近表面上的不连续性检测结果非常可靠,灵敏度高;相比于渗透检测,不需要过多的表面处理工作;与其他无损检测技术相比,所使用的设备器材相对便宜等。 


谈到磁粉检测技术的原理,简单来说就是:利用合适的磁化力对待检测制件进行磁化,然后在制件表面待检测区域施加铁磁粉(干粉或者悬浮液形式)。磁化后这些材料上不连续处的磁场将发生崎变,形成部分磁通泄漏,在工件表面产生了漏磁场,从而吸引磁粉形成一种迹象指示——磁粉堆积(磁痕),在适当的光照条件下,显现出缺陷位置和形状,然后根据材料验收标准对这些缺陷的尺寸、形状及其分布等因素进行分析对比。


与渗透检测操作过程一样,在进行检测之前,操作人员必须对相关的测试材料、附录文件及检测要求进行仔细核对,包括检测样品的类型及数量等。下一步同样为预清洗工作。检测过程中,每一批测试零件必须要分开放置并能够清晰分辨开。通常情况下,测试样品的磁化及检测需要单独分开操作;在某些情况下,也可以对多个测试样品进行同时磁化,但检测过程仍然要求逐个单独操作。 


为了对测试样品进行磁化,通常有两种方法,一是将电流通过测试件在测试件内部形成一个磁场;二是将测试件放置于一个外部磁场当中。施加电流的安培数取决于检测标准以及样品的几何外形等因素。样品表面的缺陷会扭曲磁场,施加的磁粉颗粒会被吸引到畸变的磁场处形成磁痕,从而指示缺陷的相关信息。


检测完毕后,与渗透检测一样,对于合格样品及不合格样品需要分开放置,并做好相应的标记。有时候还需要对合格样品进行后清洗处理,并涂上一层防锈剂;如果有必要,之前去除的标记也需要重新施加上去,然后对测试样品进行重新包装。


超声检测



超声波检测技术,通常简称为UT,是一类非常古老,同时应用也最为广泛的无损检测技术;这种技术从20世纪中期开始就被人们所采用。超声检测技术利用高频声波脉冲以检测出材料中隐藏的裂缝、孔洞等内部不连续处;可检测材料包括金属、塑料、陶瓷以及复合材料等。 


超声检测仪一般体积较小,属于以微处理器为基础的仪器,携带方便,能够用于较多领域内。一套完整的超声波检测体系包括一个脉冲发生器/接收器、一个换能器和一个显示器。脉冲发生器产生高压电脉冲,并被换能器转换成高频率超声能量。材料中的缺陷或者不连续处反射出来的信号通过换能器转换为电信号,经过放大和处理,传送到显示器上。最终接收到的信号信息能够用于计算缺陷的位置、尺寸和取向等。


另外,超声波检测技术还能用于厚度测量,也能用于材料的力学性能和晶体结构的测定等。


超声波检测技术基本不需要试件准备工作,仅仅只需要利用超声耦合剂或者水将其润湿即可。此外,该技术并不存在特别的安全隐患及一些使用过程中特殊的监管许可要求。总体来说,其主要优势有:


  1. 检测灵敏度高,能够用于检测微小缺陷;

  2. 能够精确检测出缺陷的位置和尺寸;

  3. 允许快速检测和自动化检测;

  4. 只需要检测测试样品的一个表面;

  5. 能够检测出次表面缺陷等。

与前两种检测技术一样,在进行检测之前,操作人员必须对相关的测试材料、附录文件及检测要求进行仔细核对,包括检测样品的类型及数量等;检测流程大致为:操作人员参照一定的国家标准或行业标准严格按照步骤操作,能够快速得到特定的回波模式,并且需要将这些得到的回波模式与完整材料中的回波模式进行比较,通过这些比较,操作人员能够准确检测出该试样的缺陷情况。在制造业领域中,金属焊接、塑料焊接以及大多数类型的胶黏剂都能利用这种技术进行检测。检测完毕后,与渗透检测一样,对于合格样品及不合格样品需要分开放置,做好相应的标记,并将检测结果妥善记录保存,以保证检测结果具有较好的可追溯性。


射线检测


 
利用射线检测技术对小型铸件进行无损检测;图片来源:Laboratory Testing Inc.


射线检测技术,通常简称为RT,与人们所熟悉的医疗方面的X光检测非常类似。作为五大无损检测技术之一,射线检测最常用于检测材料次表面上的缺陷。


射线检测技术的主要原理是将X射线穿过待检测样品,然后在图像探测器上形成一个放大的X光图,图像的质量主要由分辨率及对比度决定;在图像上,缺陷通常会显示在颜色较深或者较浅的位置。


与其它检测技术一样,在进行射线检测之前,操作人员必须对相关的测试材料、附录文件及检测要求进行仔细核对,包括检测样品的类型及数量等信息。但该技术对于样品的清洗处理并没有太高的要求。


在检测过程中,要注意识别图像上的字符特征,这些可能都是直接联系图像与测试样品之间的信息,这有利于提高检测结果的可追溯性。


检测完毕后,可以从图像板上下载图像进行后期数字处理等操作。与上述几种技术一样,检测完毕后对于合格样品及不合格样品需要分开放置,做好相应的标记,并将检测图像作为测试记录妥善保存,以保证检测结果具有较好的可追溯性。


要点总结


无论采取哪种检测技术,在检测结束后都需要将检测结果整理并按照相应的要求汇编在一起;随后将包含检测信息以及结果的检测证明发送给用户。检测证明以及该证明里的检测信息是检测得出的唯一“产物”,因此,对正确的材料进行正确的检测并获取正确的测试结果是至关重要的。


检测实验室需要将检测结果以及由用户提供的检测要求等文件妥善保存好以供将来备查。


简单总结一下关于维系及保存无损检测结果可追溯性的一些步骤:


  1. 进行检测之前,操作人员必须对相关的待检材料、附录文件及检测要求进行仔细核对,包括检测样品的类型及数量等。

  2. 工作条理分明,被检工件在进行预清洗、检测以及后处理等过程中始终保持分开放置,避免混淆。

  3. 在X射线检测过程中,要注意识别图像上的字符特征。

  4. 检测结束后,对于合格样品及不合格样品需要分开放置,做好相应的标记,并将检测结果作为测试记录妥善保存,以保证检测结果具有较好的可追溯性。

  5. 测试证明要能够清晰的提供被检材料及检测结果之间的联系。

妥善维系及保存好无损检测结果的可追溯性,意味着最终用户能够轻易的确定该材料是否进行了检测,以及所采用的检测方法和检测结果等重要信息。


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