滚动轴承检测论文

滚动轴承检测论文

滚动轴承故障振动检测实验台的机械结构设计论文编号:JX473 有设计图，论文字数:24694,页数:65 摘 要
本文利用传感器检测滚动轴承的振动信号进行故障检测与诊断，可以研究不同的滚动轴承的不同的故障所表现的出来的不同的振动信号。本文主要以外圈直径是50㎜、60㎜的深沟球轴承为例设计了滚动轴承故障振动检测实验台的机械结构部分，该实验台由动力源、减速装置、传动装置、装卡装置几部分组成。其工作原理是通过传感器采集轴承运转时被检测点的振动信号，对每个监测点画出频谱图,与开始建立的参考频谱图数据库比较,分析在哪些频率点振动级值增加,从而判断其故障所在。该实验台可以让学生通过实验对故障诊断这门新兴学科建立更深刻的认识，特别是对滚动轴承故障的振动诊断技术有深刻的认识和了解，进一步认识到故障诊断技术的重要性。
关键词 滚动轴承 故障检测与诊断 振动诊断技术 传感器

Abstract
This paper use sensor to diagnose antifriction bearings’ vibration signal for failure examination and diagnosis. It can study different kinds of vibration signals of different bearings which expressed out. This text mainly take the diameter of antifriction bearings are 50mm and 60mm for example to design the experiment pedestal. It contains motive source, gearbox, transfer device and charge equipments. Its’ work principle is to gather vibration signals of the examined points by sensor when antifriction bearing is wheeling, and then draw a frequency chart, then compare with the already built database. Analyze where the vibration value is increased, then judge the failure places and kinds. The pedestal can show more about the discipline of failure diagnosis, especially about the subject of antifriction bearings’ failure diagnosis. And acquaintance the importance of failure diagnosis subject.

Key words antifriction bearings failure examination and diagnosis vibrate diagnosis technique sensor
目 录
摘要 Ⅰ
Abstract Ⅱ第1章 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.1.1 课题来源及研究的目的和意义 1
1.1.2 故障诊断技术的发展现状 1
1.1.3 滚动轴承故障诊断技术 2
1.2 本文研究的内容 3
1.3 本章小结 3
第2章 滚动轴承故障检测实验台总体设计 4
2.1 实验台的功能需求分析 4
2.2 振动检测实验台方案提出及评价 4
2.1.1 基本参数的确定 4
2.1.2 设计方案的确定与评价 4
2.3 本章小结 5
第3章 检测实验台传动部件设计 6
3.1 电动机的选择 6
3.1.1 选择电动机的类型和结构型式 6
3.1.2 确定电动机的容量 6
3.2 减速器的设计 8
3.2.1 齿轮的设计 8
3.2.2 减速器的润滑、密封以及附件的选择 16
3.3 联轴器的选择与法兰盘的设计 17
3.3.1 联轴器类型的选择 17
3.3.2 联轴器尺寸型号的选择 17
3.3.3 法兰盘的设计 17
3.4 本章小结 18
第4章 检测实验台的装卡机构结构设计 19
4.1 轴承箱的结构设计 19
4.1.1 支承部分的刚性和同心度 19
4.1.2 被检测滚动轴承的轴向紧固 19
4.1.3 被检测轴承游隙的调整 20
4.1.4 被检测滚动轴承的预紧. 20
4.1.5 被检测滚动轴承的润滑 20
4.1.6 被检测滚动轴承的密封装置 21
4.1.7 被检测滚动轴承安装轴的加载装置设计 22
4.1.8 被检测滚动轴承安装轴的设计与校核 22
4.1.9 导轨的设计 24
4.2 卡盘的设计 25
4.3 本章小结 26
第5章 传感器的选用与安装 27
5.1 传感器的选用 27
5.2 传感器安装 29
5.3 本章小结 34
第6章 检测实验台的经济技术性分析 35
6.1 系统结构设计的合理性 35
6.2 系统设计的经济性 35
6.2.1 选材方面 35
6.2.2 动力源方面 35
6.2.3 使用、保养、与维护方面 36
6.3 本章小结 36
结论 37
致谢 38
参考文献 49
附录1 40
附录2 49以上回答来自:

滚动轴承振动数据分析及其在故障诊断和运行状态监测中的应用。这个论文应该从哪里下手？谢谢大家。

滚动轴承故障诊断的目的是保证轴承在一定的工作环境中承受一定荷载以一定的转速运转、在一定的工作期间内可靠有效地运行，以保证整个机器的工作精度。与此目的相对应，轴承故障诊断就要通过对能够反映轴承工作状态的信号进行观测、分析和处理来识别轴承的状态。所以，在一定程度上说，轴承故障诊断就是轴承的状态识别。
完整的轴承故障诊断过程包括以下五个方面的内容：
（1）信号测取。根据轴承的工作环境和性质，选择并测量能够反映轴承工况或状态的信号。
（2）特征提取。以一定的信号分析与处理方法从测量的信号中抽取出能够反映轴承状态的有用信息。
（3）状态识别。以一定的状态识别方法识别轴承的状态，即简单判断轴承工作是否有故障。
（4）状态分析。根据征兆，进一步分析有关状态的情况以及发展趋势。当有故障时，详细分析故障类型、性质、部位、产生原因与趋势等。
（5）决策干预。根据轴承状态及其发展趋势，做出决策，如调整、控制，或继续监视等。
轴承故障诊断的目的是从故障定位到确定故障性质，进而确定故障发生的程度。由于神经网络具有处理复杂多模式的能力，以及进行联想、推测和记忆的功能，因而适于应用在滚珠轴承的故障诊断上。
利用神经网络对滚动轴承进行故障诊断，能够在早期故障时发出预警信号，提前对将要发生故障的轴承进行维修或更换，缩短停工停产时间和减小维修费用，从而使损失减少到最低，保证生产顺利安全进行。
……
预知详尽解答，请发邮件给信箱。

汽车发动机的检测与维修技术论文

对于汽车来讲，发动机是核心部件，关系到汽车的整体性能，在汽车组成上非常关键。下面是我为大家精心推荐的汽车发动机的检测与维修技术论文，希望能够对您有所帮助。

汽车发动机的检测与维修

【摘　要】　对于汽车来讲，发动机是核心部件，关系到汽车的整体性能，在汽车组成上非常关键。为了保证汽车的正常行驶，我们要对汽车发动进行正常的维护和保养，在出现故障的时候要及时进行检测和维修。通过研究发现，在目前汽车发动机的检测与维修中，大部分故障主要表现为七个部分，分别为：曲柄连杆机构故障、配气机构故障、化油器式燃料供给系故障、电控燃油喷射系统故障、柴油机燃料供给系故障、润滑系故障、冷却系故障。这七个部分的故障属于发动机在运行过程中常见的故障，我们在汽车发动机的检测与维修中，要重视对这些故障的分析和判断，并制定详细的维修方案，保证汽车发动机故障得到妥善处理。

【关键词】　汽车 发动机 检测 维修

1　汽车发动机的整体结构分析

对于汽车发动机来讲，整体结构分为两个主要机构和五个子系统。其中两个机构主要是指曲柄连杆机构和配气机构，五个子系统主要是指燃料供给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统、启动系统。

曲柄连杆机构不但是实现热能转换的核心，也是发动机的装配基础。曲柄连杆机构在做功行程时，将燃料燃烧以后产生的气体压力，经过活塞、连杆转变为曲轴旋转的转矩，然后，利用飞轮的惯性完成进气、压缩、排气3个辅助行程。曲柄连杆机构由气缸曲轴箱组、活塞连杆组和曲轴飞轮组3部分组成。

配气机构作用是根据发动机的工作顺序和各缸工作循环的要求，及时地开启和关闭进、排气门，使可燃混合气(汽油发动机)或新鲜空气(柴油发动机)进入气缸，并将废气排入大气。

汽油机燃料供给系统的作用在于根据发动机不同工作情况的需要，将纯净的空气和汽油配制成适当比例的可燃混合气，送入各个气缸进行燃烧后将所产生的废气排入大气中。柴油机燃料供给系的作用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。

点火系统主要指在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内，能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备。

冷却系统的功能在于将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。

润滑系统的功能是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦、减小摩擦阻力、减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。

曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系统。

2　对汽车发动机进行定期检测的必要性

由于汽车发动机在运行的时候处于高温高压状态，运行工况比较恶劣，在这种状态下长期运行之后，发动机的各个机构和系统，难免会有所损伤。因此出于保护发动机配件，延长发动机寿命的原因，我们必须对汽车发动机进行定期的检测，其必要性主要表现在以下几个方面：

2.1　汽车发动机的整体结构决定了必须进行定期检测

由于汽车发动机的整体结构比较复杂，主要分为两大机构和五个子系统，在运行的过程中，这些机构是相互连接共同作用，任何一个机构或系统如果出现故障，都会引起发动机的瘫痪，造成发动机无法正常使用。因此，为了保证汽车发动机能够保持正常运行状态，就需要定期对发动机进行检测，用来检测其主要机构和系统是否存在故障和安全隐患。

2.2　汽车发动机的运行条件决定了必须进行定期检测

在汽车发动机中，两大机构和五个子系统在运行的过程中，处于高温高压的状态之下，运行条件十分恶劣，对机构和配件的磨损也是比较大的。在这种状态之下，如果不对汽车发动机进行定期检修，则无法及时发现机构和配件的薄弱之处，将会诱发发动机运行故障，进而损伤发动机的整体寿命。所以，我们要采取定期检测的方式，对发动机进行检测和维修。

2.3　汽车发动机的寿命需要决定了必须进行定期检测

汽车发动机在运行过程当中，为了保证正常运行并适当延长其寿命，需要我们按照保养要求和使用需要，对其进行定期的检测。在汽车发动机的使用过程中，有时候忽略了定期的检测和维修，导致了汽车发动机机构和配件损坏，影响了发动机的整体使用寿命，对发动机造成了永久的伤害。因此，为延长发动机寿命的实际需要，我们要对发动机进行定期的检测。

3　汽车发动机常见故障分类

通过对汽车发动机的实际检测和维修发现，其常见故障主要分为以下几种：

3.1　发动机敲缸以及内部出现异响

发动机敲缸是比较常见的故障，主要原因是其中曲柄机构发生了故障引起的，主要是曲柄机构中的配件在运行的过程中变形或者移位，导致了敲缸和内部异响的出现。

3.2　气门有漏气现象，气门出现异响

气门出现漏气或者异响，证明气门封闭不严，或者气门系统的配件发生了故障，对于这种故障我们可以通过定期检测排查出来，做到提前发现提前解决。

3.3　怠速运转不良

发动机在启动之后处于怠速状态，我们通过对怠速状态的观察，可以很好的了解发动机的运行状态。通常怠速运转不良都是发动机整体故障的前兆。

3.4　发动机不能启动，加速不良

正常状态下发动机应该能够正常启动，并且保持持续的线性加速。但是由于内部启动机构的损坏，会导致不能正常启动，这时我们就要对启动系统进行仔细检查。

3.5　机油压力异常，消耗异常

发动机在正常状态下，所消耗的机油和燃油维持在固定的水平，如果出现烧机油和燃料消耗异常的情况，则表明发动机润滑效果不好，内部机构出现了严重的磨损。

3.6　发动机过热或过冷，有漏水现象

发动机要想保持平稳运行，其缸体温度是比较固定的。如果发动机出现过热或者过冷的情况，并伴有漏水的现象，我们就必须及时对发动机进行开缸检修了。 　　3.7　发动机启动困难，发动机动力不足，怠速不稳

发动机如果出现启动困难，并且伴有怠速不稳，进而整体动力不足的情况，则表明发动机的启动系统和运行系统出现了问题，我们要针对启动系统进行重点检修。

3.8　排气管出现噪声，有漏气现象

发动机正常运行的时候，排气管是没有噪音的，所排出的尾气也达到排放标准。如果排气管出现噪声并伴有漏气现象，证明排气系统出现故障，我们要对排气系统进行检修。

4　汽车发动机典型故障维修方案分析

(1)发动机敲缸故障现象：主要的故障表现是发动机在怠速状态下出现强烈的敲击声音。在发动机冷启动的时候敲击声音比较明显，在发动机热车以后，响声逐渐消失，在发动机熄火之后敲击声彻底消失。故障原因分析：之所以会出现敲击声，主要原因在于缸体内的活塞与气缸存在一定的间隙，或者是由于活塞销子与连杆衬套过紧导致的，最终引起连杆变形而引起缸体敲击声的出现。

故障排除办法：利用气缸专用听诊器听取敲击声音，并调整活塞与气缸缸体的间隙，或者调整活塞销子与连杆衬套的松紧度。

(2)活塞销出现异响的故障现象：活塞销异响主要是指在发动机怠速和中速运行的过程中，随着转速的增加出现嗒、嗒的杂音，发动机温度升高之后响声随之消失。对其原因进行分析后发现，主要原因在于活塞销与连杆衬套太过松散，没有实现与活塞销座孔的紧密配合。

故障排除办法：利用听诊器判断声音位置，并适当调整活塞销与其他部件的孔距。

(3)连杆轴承部位出现异响的故障现象：发动机在平稳运行的时候一切正常，只有在突然加速的过程中，会出现连续的敲击声，如果发动机熄火，则敲击声随之消失。对其原因进行分析后可知：造成此种异响的原因主要是连杆轴承盖的位置螺栓出现了松动，造成了连杆轴承与轴颈出现磨损，进而影响轴承的润滑，最终导致轴承合金脱落。

故障诊断与排除：利用听诊器判断声音位置，进而对所在位置的连杆及配套件进行维修。

(4)主轴承异响故障现象的发生：主要是指发动机在急加速的时候轴承部位出现敲击声，整个发动机发生较大震动，异响随着转速的加大而变大。其根本原因在于轴颈与轴承过度磨损导致了间隙较大，造成了主轴承盖螺栓松动。

故障诊断与排除：利用听诊器直接听气缸的下半部，找出异响位置，更换配件。

5　结语

通过本文的分析可知，对于汽车发动机而言，要想保证其正常使用，并有效延长寿命，就要定期的对其进行检测与维修，同时积极采取维修措施，对发生的故障进行检测和维修，保证发动机能够正常使用。通过本文故障排除方法的介绍，让我们对汽车发动机的检测与维修有了更深的认识。

参考文献：

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机械专业毕业设计论文

立式钻削中心主轴系统结构设计 论文编号:JX472 有设计图，论文字数:19933,页数:64 有开题报告，任务书 摘要 随着数控技术的发展，传统的立式钻床、铣床等设备并不能满足高加工精度，高加工效率，高速加工的加工要求。为此，在传统的立式钻床、铣床与新型数控机床技术的基础上，开发了以钻削为主，并兼有攻丝、铣削等功能，且备有刀库并能够自动更换刀具来对工件进行多工序加工的数控机床—钻削中心。 本文主要针对钻削中心的主轴系统进行设计。在本设计中，主轴调速取消了齿轮变速机构，而是由交流电动机来调速；主轴与电机轴之间采用多楔带传动；主轴内部刀具的自动夹紧，则采用了碟形弹簧与气压传动技术；主轴的垂直进给采用了半闭环伺服进给系统；主轴的支承采用了适应高刚度要求的轴承配置。 总之，通过对主轴系统的设计，使系统满足了钻削中心高效、高加工精度的要求。 关键词 数控技术 钻削中心 主轴系统 Abstract With the development of NC technology, the traditional vertical drilling, milling machine and other equipment and can not meet the high precision machining, Processing high-efficiency, high-speed machining requirements. Therefore, in the traditional vertical drilling machine, CNC milling machine and new technology on the basis of developing a drilling mainly, and both tapping, milling, and other functions, With cutting tool can automatically replace the multi-process workpiece machining CNC machine tools – Drilling Center. This paper is concerned with the drilling spindle system design. In this design, the spindle speed of the complete elimination of the variable speed gear, and a fully by the AC motor is to be achieved. Wedge Belt Drive is used between spindle and motor shaft. Internal spindle automatic tool clamping, the use of a disc spring with pressure transmission technology;The vertical axis feed using a semi-closed-loop servo control system; The supporting of spindle uses high stiffness requirements of the bearing arrangement. In short, through the spindle system design, allowing the system to meet the drilling center efficient, high-precision processing of the request. Keywords NC technology Drilling Center spindle system 目录 摘要I Abstract II 第1章 绪论 1 1.1数控技术发展状况及发展趋势 1 1.1.1概述 1 1.1.2数控技术国内外发展现状 2 1.1.3数控系统的发展趋势 2 1.2 课题研究的目的与意义 5 1.3设计方案的确定 6 第2章 钻削中心主轴部件结构设计 7 2.1 主轴的结构设计 7 2.1.1主轴的基本尺寸参数的确定 7 2.1.2主轴端部结构 8 2.1.3主轴刀具自动夹紧机构 9 2.1.4主轴的验算 11 2.1.5主轴材料和热处理的选择 15 2.2主轴传动的设计 16 2.2.1传动方式的选择 16 2.2.2多楔带带轮的设计计算 17 2.2.3多楔带的选择及带轮尺寸参数的确定 19 2.2.4传动件在主轴上的位置 20 2.2.5主轴电动机的选择 21 2.3主轴轴承 22 2.3.1主轴轴承的选用 22 2.3.2主轴轴承的配置 24 2.3.3滚动轴承调整和预紧方法 24 2.3.4主轴轴承的润滑 25 2.4碟形弹簧的计算 27 2.4.1钻削力分析 27 2.4.2碟形弹簧设计计算 29 2.4.3碟形弹簧的校核 31 2.5气缸的设计计算 33 2.5.1气缸的结构设计 33 2.5.2气动回路的选择 37 第3章 主轴进给系统的设计 39 3.1 概述 39 3.1.1伺服进给系统的组成 39 3.1.2伺服进给系统的类型 39 3.2 进给系统设计计算 41 3.2.1主要参数的设定 41 3.2.2切削力的估算 41 3.2.3滚珠丝杠副设计计算 42 3.2.4丝杠的校核 45 3.2.5选伺服系统和检测装置 47 3.2.6伺服电机计算 47 结论49 致谢50 参考文献 51 附录1 52 附录2 57 以上回答来自:

超声波检测技术论文

超声波检测技术是现代科学技术发展的产物，其检测的过程会很好的保护试件的质量和性能，这是我为大家整理的超声波检测技术论文，仅供参考!

关于超声波无损检测技术的应用研究

摘要：超声波无损检测技术是现代科学技术发展的产物，其检测的过程会很好的保护试件的质量和性能，从而获取物品的性质和特征对其进行检测。超声波无损检测技术通过结合高科技的技术来完成检测的过程，检测的结果真实可靠，可以体现出超声波无损检测技术的应用性，同时超声波无损检测技术在检测时，也存在一些缺点。

关键词：超声波无损检测;脉冲反射式技术;检测技术

中图分类号：P631 文献标识码：A 文章编号：1009-2374(2014)05-0029-02

超声波无损检测技术在检测的过程中，会使用到很多的技术，这些技术既满足了检测的需要，又能有效的解决检测中出现的问题。经过技术人员的不断探索，通过人工神经网络的技术来减少检测的缺陷，并实现了降低噪音的效果，满足了超声波无损检测的更高要求。在检测的过程中，要合理科学的利用技术手法，来提高检测结果的准确性。

1 超声波无损检测技术的发展趋势和主要功能

1.1 超声波无损检测技术的发展趋势

在超声波无损检测技术应用的过程中，需要很多理论知识的支持，检测时也对检测的方法和工艺流程有严格的要求，这些规范的检测方式使超声波无损检测的结果可以更准确。发现检测缺陷时，技术人员应用非接触方式的检测技术，运用激光超声来提高检测的效果，所以未来超声波无损检测技术一定会向着自动化操作的水平去发展。自动化的检测方法可以简化检测工作，实现专业检测的目标，扩大超声波无损检测技术应用的范围，同时随着超声技术的应用，在检测的过程中，也会实现数字化检测的目标，利用超声信号来处理技术的应用，使检测技术可以实现统一使用的要求，同时数字化操作的检测过程也会提高检测的准确性，有利于检测技术的发展。所以超声波无损检测技术将会实现全面的现代化操作要求，利用现代化科学技术的发展，来规范超声波无损检测的检测行为，也具备了处理缺陷的功能，提高了检测的效率。

1.2 超声波无损检测技术系统的主要功能

目前，我国超声波无损检测主要应用的技术是脉冲反射式的检测方法，这种技术的应用可以准确的定位缺陷出现的位置和形式，具有非常高的灵敏度，简化了技术人员检查缺陷的工作，完善了技术标准。脉冲反射式的检测技术还具有非常高的灵活性和适用性，可以适应超声波无损检测的要求，并实现一台仪器检测多种波形的检测工作。根据脉冲反射式的检测技术要求，可以实现缺陷检查的功能、操作界面切换显示的功能、显示日历时钟的功能，在实际的检测过程中功能键的使用也非常方便，简化了技术人员的操作过程，并且脉冲反射式技术具有灵敏度高的功能，使其可以及时的发现检测过程中出现的缺陷，有利于技术人员进行检修的工作，提高了检测工作的工作效率。

1.3 系统主要功能的技术指标

脉冲反射式技术在使用的过程中有很多的要求，其中要满足功能使用的技术指标，从而实现规范化的操作标准。反射电压的电量要控制在400伏，实现半波或者射频的检波方式，检测的范围要在4000-5000毫米之间，只有满足了这些技术标准才能合理的设置出技术应用的框架。同时在超声波无损检测技术应用的过程中有严格要求的电路设计，如果不能满足技术的指标要求，那么在实际检测的过程中，会存在很大的风险，会对技术人员造成严重的生命安全威胁。所以在检测工作实施之前，必须要按照相关的技术指标来合理的构建检测的环境，提高检测工作的安全性，保障检测工作可以顺利的进行。

2 超声波无损检测技术检测的方法和缺陷的显示

2.1 超声波无损检测技术检测的主要应用方法

超声波无损检测技术的检测方法按照具体的分类可以分为很多种，从检测的原理进行分析，超声波无损检测技术应用的主要方法是穿透法、脉冲反射法、共振法，按照检测探头来分类，检测的主要方法有单探头法、双探头法、多探头法，按照检测试件的耦合类型来分类，检测的主要方法有液浸法、直接接触法。这些具体的方法可以满足很多情况下的检测工作，并且提高了检测结果的准确性，完善了超声波无损检测技术的检测要求，所以技术人员要根据具体的检测环境和试件的类型来选择正确的检测方法，通过方法的应用要提高检测工作的效率，降低缺陷出现的可能。随着我国现代化科学技术的不断发展，人们对检测技术的应用也提出了更高的要求，检测工作的检测范围也越来越广，同时要求在对试件检测的过程中，不可以损坏试件的质量和性能，同时还要保准检测结果的准确性，所以技术人员要严格的按照检测标准，完成检测的工作，要对检测的方法进行改善，使其可以满足时代发展的要求。

2.2 缺陷的显示

在超声波无损检测技术检测的过程中，会出现不同类型的缺陷，主要分为A、B、C三种类型的显示，在工业检测的过程中，A类显示是应用最广泛的一种类型，在显示器上以脉冲的形式显示出来，对显示器上的长度和宽度进行标记，从而当超声波返回缺陷信号时，可以在屏幕上明确的显示出缺陷出现的位置。B类显示是通过回波信号来完成显示的过程，回波信号发出时会点亮提示灯，通过显示器的显示可以观察到缺陷出现的水平位置，这种类型的显示比较直观，有利于技术人员的观察和分析。C类显示是通过反射的回波信号来调制显示的内容，通过亮灯和暗灯来显示接收的结果，检测到缺陷时会出现亮灯，因此技术人员只需要观察灯的变化，就可以判断缺陷出现的情况。所以在实际检测的过程中，技术人员一定要认真观察缺陷出现的位置和内容，从而制定出科学合理的改善方案，来降低缺陷出现的可能，提高超声波无损检测技术检测的效果。

2.3 缺陷的定位

对于脉冲反射式超声检测技术来说，显示器的水平数值变化就是缺陷出现的位置，这时技术人员要对缺陷出现的位置进行定位，从而可以分析在检测过程中出现缺陷的环节。根据反映出的缺陷声波，经过计算，得出准确的缺陷产生的位置。

3 结语

科学技术的发展会带动我国的生产力水平的提高，同时也会促进技术的研发，超声波无损检测技术就是因为科学技术的不断发展，才实现了检测的目标，在检测的过程中，可以结合现代化的技术来提高检测的效率和结果的准确性。超声波无损检测技术实现了无损试件的检测要求，提高了检测的质量和水平，应该得到社会各界的关注，扩大检测的范围。

参考文献

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作者简介：李新明(1992―)，男，湖北人，大连理工大学学生。

长输管道超声波内检测技术现状

【摘要】超声波内检测技术是长输管道的主要检测技术。本文介绍了长输管道超声波内检测的技术优势、国内外的发展现状，以供参考。

【关键词】长输管道 超声波 内检测 优势 现状

一、前言

长输管道是石油、天然气重要的运输手段，要保证管道的稳定运行，就要加强日常的检测和维护，及时发现问题，防止重大事故发生。

二、管道内检测主要技术及优势

管道内检测是涵盖检测方案决策、管道检测、检测数据解释分析和管道安全评价等过程的系统工程。利用智能检测器进行管线内检测是目前较为普遍的方式，该方法是通过运行在管道内的智能检测器收集、处理、存储管道检测数据，包括管道壁厚、管道腐蚀区域位置、管道腐蚀程度、管道裂纹和焊接缺陷，再将处理数据与显示技术结合描绘管道真实状况的三维图像，为管道维护方案的制定提供决策依据。超声波内检测技术和漏磁检测技术是现在最常用的海管内检测技术。

超声波内检测技术是在检测器中心安放一个水平放置的超声波传感器，传感器沿着平行于管壁的方向发射声波，声波沿着平行于管壁的方向行进直至被一个旋转镜面反射后，垂直穿透管道壁，声波触碰管道外壁后按照原路径反射回传感器，计算机计算声波发射及反射回传感器的时间，该时间就被转换为距离及管道壁厚的测量值。声波反射镜面每秒旋转2周，检测器每米可以采集3万个左右的测量值。超声波内检测技术可以原理简单，数据准确可靠，该方法可以精确测量管道的壁厚，不仅可以测量金属管线，对于非金属管线，如高密度聚乙烯管也能够有效测量，并且可测管道管径的尺寸范围较大，甚至能够测量壁厚等级80以上的大壁厚管道，对于变径管道同样适用。

管道漏磁检测技术利用磁铁在管壁上产生的纵向回路磁场来探测管道内外壁的金属损失以及裂纹等缺陷，确定上述缺陷的准确位置，检测器所带磁铁将检测器经过的管壁饱磁化，使管壁周圈形成磁回路。若管道的内壁或外壁有缺陷，围绕着管道缺陷，管道壁的磁力线将会重新进行分布，部分磁力线会在这个过程中泄露从而进入到周围的介质中去，这就是所谓的漏磁场。磁极之间紧贴管壁的探头检测到泄漏的磁场，检测到的信号经过滤波、放大、转换等处理过程后会被记录到存储器中，通过数据分析系统的处理对信号进行判断和识别。管道的漏磁检测技术具有准确性高的优点，通过在气管线中低阻力和低磨损的设计取得较高质量的数据，可以在没有收球和发球装置的情况下完成检测，对于路径超过200公里的长输管道能够以每分钟200米左右的速度进行检测。

三、长输管道建设工艺技术发展现状

1、管道焊接

管道焊接是管道建设的最重要的一个方面，现场焊接的效率高，安全性和可靠性在每个管道的建设是重要的角色。从国内长途管道工程在1950年的第一条运输管道建设以来，管道现场焊接施工在我国发展的半个世纪里主要经历了有四个发展过程，分别是：手工电弧焊上向焊、手工电弧焊下向焊、半自动焊和自动焊。

(1)手工电弧焊上向焊和手工电弧焊下向焊。90年代初手工电弧焊下向焊和手工电弧焊下向焊作为当时国内传输管道的一种焊接方法，得到了广泛的应用，突出的优点是高电流、焊接速度高，根焊接速度可达20到50厘米/分钟，焊接效率高。目前在进行焊接位置相对困难的位置和焊接设备难进入的位置时采用手工电弧焊焊接。

(2)半自动焊。电焊工通过半自动焊枪进行焊接，由连续送丝装置送丝焊接的一种方式叫做半自动焊。半自动焊是长输管道焊接的主要方式，因为在焊接送丝比较连续，就省了换焊条和其他辅助工作时间，同时熔敷率高、减少焊接接头，减少焊接电弧，电弧焊接缺陷、焊接合格率提高，

(3)自动焊。自动焊方法使整个焊接过程自动化，人工主要从事监控操作。国内开始从西到东的天然气管道项目，就是大面积的自动焊接的应用程序。自动焊接技术在新疆，戈壁等地区比较适合。

2、非开挖穿越施工技术

遇到埋管道的建设，跨越河流，道路，铁路等障碍时，有许多问题如果使用传统开挖方法则会比较难实施，而“非开挖”铺设地下管道是当前国际管道项目进行了先进的施工方法，已广泛应用于这个国家。我国近年来建设大量的长输管道采用了盾穿越技术，有许多大河流使用了盾构穿越。顶管穿越通过短距离管道穿越技术在1970年代后期开始得到使用。传统意义上的顶管施工是以人工开采为主。后来当使用螺旋钻开采和输送管顶土，后来又派生出了土压力平衡方法，泥水平衡方法，通过顶管技术，可以达到超过1千米以上的距离。通过液压以控制管切割前方的覆土，以保证顶管的方向正确，和顶采用继电器，激光测距，头部方位校正方法顶推的施工工作，长距离顶管的问题和方向问题得到了解决。

3、定向穿越技术

我国从美国引进的定向钻是在1985年首次应用于黄河的长输管道建设。在过去的20年里，非开挖定向穿越管道技术在我国得到了迅速的发展。定向钻井在非开挖管道穿越技术已广泛应用于管道业。定向钻用于铺设管道取得了巨大的成就。我国在2002年2月以2308米和273米直径的长度穿越了钱塘江，是世界上最长的穿越长度，被载入吉尼斯世界纪录。定向穿越管道施工技术是一个多学科，多技术，根据于一体的系统工程，任何部分在施工过程中存在的问题的设备集成，并可能导致整个项目的失败，造成了巨大的损失。而被广泛使用，由于定向钻井，通过建设，使技术已经取得了长足的进步和发展的方向。硬石国际各种施工方法，如泥浆马达，震荡的顶部，双管钻进的建设。广泛采用PLC控制，电液比例控制技术，负荷传感系统，具有特殊的结构设计软件的使用。

四、管道超声内检测技术现状

1、相控阵超声波检测器

美国GE公司研制的超声波相控阵管道内检测器于2005年开始应用于油气管道内检测，目前已检测管道长度4700km，该检测器包括两种不同的检测模式：超声波壁厚测量模式和超声腐蚀检测模式，适用于管径610～660mm的成品油管道。该检测器有别于传统检测器的单探头入射管道表面检测的方法，采用探头组的形式来布置探头环，几个相邻并非常靠近(间距0.4mm左右)的探头组成一个探头组，一个探头组内的探头按照一定的时间顺序来激发并产生超声波脉冲，而该激发顺序决定了产生的超声波脉冲的方向和角度，因此控制一个探头组内不同探头的激发顺序就可以产生聚焦的超声波脉冲。检测器包括3个探头环、44个探头组，每个探头环提供一种检测模式，可根据不同的管道检测需求来确定探头环。

该检测器与其他内检测器相同，包括清管器、电源、相控阵传感器、数据处理和储存模块4部分。清管器位于整个检测器的头部并装有聚氨酯皮碗，一方面负责清管以确保检测精度，另一方面起密封作用，使得检测器可以在前后压力差的作用下驱动前进。探头仓由3个独立的探头环组成，每个探头环的探头布置都能实现超声波信号周向全覆盖。检测器能够实现长25mm、深1mm的裂纹检测，检测准确率超过90%;最小检测腐蚀面积10×10mm ，检测精度大于90%。

2、弹性波管道检测器

安桥管道公司管理着世界上最长和最复杂的石油管道网络。其研发的内检测器已经在超过15000km的管道中开展检测。其中基于声波原理的检测器主要有弹性波检测器和超声波管道腐蚀检测器。弹性波检测器的弹性波信号可以在气体管道中传播，主要用于检测管道的焊缝特征，尤其是对长焊缝和应力腐蚀裂纹有较好的检测效果。最新的MKIII弹性波检测器最多可以装备96个超声波传感器，用于在液体祸合条件下发射接收超声波信号，进行管道检测。MKIII弹性波检测器的最大运行距离为150km，相对于二代产品的45km有了很大程度的提高。

五、结束语

综上所述，随着科技水平的快速发展和进步，超声波内检测技术也将更加完善，对于长输管道的检测也将更加准确，为管道的正常使用和安全运行发挥更大的作用。

参考文献

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