Page 57 - 建筑工程结构检测方法及质量控制

第二章 钢结构工程检测

应用于检验非多孔性的金属与非金属材料。它几乎不受被检验部件的形状、大
小、组织结构等因素的限制，主要用于设备表面缺陷的检测，如表面裂纹、熔合
不良、气孔等。渗透的检测方法可分为以下几类。①着色检测法：因其渗透液为

着色渗透液而得名。着色渗透液的主要成分是红色染料、溶剂和渗透剂。这种方
法要求渗透液具有渗透力强、渗透速度快、色深而醒目、洗涤性好、化学稳定性
好、对受检材料无腐蚀性、无毒等特性。②荧光检测法：所用渗透液中含有至少
两种荧光物质，缺陷的观察采用紫外线光源，使渗入缺陷内的荧光物质激发出荧

光以发现缺陷，因而对荧光渗透液的要求是荧光亮度高、渗透性好、检测灵敏度
高、易于清洗、无毒无味、不腐蚀材料等。荧光液主要由荧光材料、溶剂、渗透
剂以及适量的表面活性剂、助溶剂、增光剂和乳化剂等组成。③其他渗透检测方
法：除了常用的荧光法和着色法外，还有着色荧光法、冷光法、化学反应法、液

晶渗透法、静电喷涂法、真空渗透法、超声振荡法等新方法。
（三）两种重要的无损检测技术的原理和应用
1.超声检测技术
（1）超声检测技术的基本原理

众所周知，20~20000 Hz 为声波的频率范围，频率高于 20000 的机械波为超
声波。超声波的穿透本领很大，在液体、固体中衰减很小，能传播几十米，不同
的介质声阻抗不同，遇到杂质或媒质分界面有显著的反射。超声波在介质中的传
播特性，如波速、衰减、吸收等都与介质的各种宏观的非声学的物理量有着密切

的关系，如声速与介质的弹性模量、密度、温度等有关；声强的衰减与材料的
空隙率、黏滞性等有关。通过各种对超声传播特性中特征信息量的提取，可实现
非声量检测，如浓度、密度、强度、硬度、湿度、流量、物位、厚度、弹性的测
量，还能对物体的缺陷进行检测和探伤，对材料进行物性评价。超声波频率越

高，波长越短，扩散角越小，声束越窄，能量越集中，分辨率越高，对缺陷的定
位越准确。高频超声波传播特性是方向性好，能定向传播。频率在 0.5~20 MHz
以上，主要用于金属材料工件的超声检测。混凝土等非金属材料的超声检测应选
用较低频率的超声波，常用频率为 20~500 KHz，因为混凝土为非均匀材料，散

射作用使材料对声波的衰减较大，方向性差，频率越高，传播距离越小，绕过颗
粒的能力越差。超声检测系统重要部件—探头（换能器）是压电晶片，是一种具
有逆压电效应的压电元件，其在交流电作用下产生机械振动。材料包括石英晶

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