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無損檢測 (NDT)是確保資產完整性的基石實踐。早期劣化檢測可降低維護成本、防止代價高昂的停機，并讓您遵守法規(guī)。
然而，無損檢測的有效性和價值取決于兩個因素：人員的專業(yè)知識和所使用的無損檢測設備。了解資產檢查團隊可用的經典和新工具。
所以你正在執(zhí)行一項無損檢測設備采購任務。你想獲得完成任務的最 佳工具，理想情況下，保持成本低廉。
以下是我們的建議清單，涵蓋：
視覺測試有助于通過直接觀察在早期階段識別表面損傷擴散。表面不規(guī)則、褪色或分層可能是更嚴重損傷的跡象——腐蝕、滑動磨損、開裂和剝落——會影響資產壽命和操作安全。
無損檢測人員可以使用各種手持和遠程操作的視覺測試工具：
l鏡子和放大鏡
l管道鏡和攝像內窺鏡
l數(shù)碼相機（RGB、熱像、多光譜等）
l便攜式顯微鏡
l光學比較儀
當您需要直接觀察狹窄、密閉空間（管道、通風井或組裝設備內部）時，視頻內窺鏡就派上用場了。內窺鏡的流明輸出從緊湊型號（6 毫米至 8 毫米）的 20 流明到工業(yè) 10 毫米型號的 50 至 100 流明不等。高端型號還提供更好的視頻分辨率和多個鏡頭，以獲得更清晰的輸出。Everest
Mentor Visual iQ (MViQ)視頻內窺鏡配備 1/6 英寸彩色超級 HAD CCD 相機圖像傳感器，可處理高達 1200k 像素。除了提供高精度光學元件外，MViQ 還擁有一套強大的專有圖像轉換功能，可從更遠的距離進行測量并捕獲用于 3D 資產建模的點云數(shù)據。市場上也有大量的
數(shù)字檢測攝像機- 包括索尼、博世和 RIDGID 等制造商的 RGB、熱、蛇形和射線照相型號。
博世近期發(fā)布了兩款新型蛇形攝像機型號——GIC 12V-4-23 C Professional 配備 4.3 英寸顯示屏，分辨率為 800 x 480 像素，而 GIC 12V-5-27 C Professional 配備 5 英寸屏幕，分辨率為 1280 x 720 像素。兩款攝像機均具有 IP54 防塵防水等級。GIC 12V-5-27 C 還包括“AutoUp”功能，可自動向上調整圖像方向。
索尼擁有多種用于工業(yè)攝影測量和目視檢查任務的專業(yè)相機。索尼 α7R IV 35mm無反光鏡相機配備 Exmor R CMOS 傳感器和 BIONZ X 圖像處理引擎，具有出色的圖像深度和尺寸。背照式結構和有效的降噪技術可實現(xiàn)高靈敏度和逼真的紋理再現(xiàn)。LX-LR1 型號是一款 61 MPX 無人機檢查攝像機。與 α7R IV 類似，索尼 LX-LR1 配備 Exmor R CMOS 傳感器和 BIONZ X 圖像處理引擎，可呈現(xiàn)清晰逼真的圖像質量。100-32000 的寬 ISO 范圍還可確保在日光下也能在檢查過程中獲得出色的細節(jié)。
可安裝無人機的 LX-LR1 索尼相機。來源：索尼
一般來說，越來越多的團隊采用檢查無人機，這些無人機具有嵌入式成像系統(tǒng)或可安裝的攝像機有效載荷。Skydio X10、DJI Matrice 和 ANAFi Ai 等頂 級企業(yè)型號包括強大的視覺檢查攝像頭。Skydio將 1/2 英寸 48MP CMOS 廣角、窄角和電話攝像頭組合成一個輕量級的包裝。DJI Zenmuse H20 系列相機具有 23 倍混合變焦和用于工業(yè)攝影測量的集成激光測距儀。ANAFI Ai相機覆蓋 14-EV 動態(tài)范圍。
從我們之前的帖子中了解有關無人機有效載荷的更多信息。
超聲波檢測可以幫助檢查人員找到地下缺陷（裂紋、斷裂、腐蝕和脫粘），并測量壁厚以識別由于損壞、疲勞或環(huán)境影響而導致的結構變薄。
超聲波檢測的一大優(yōu)勢是，只要您擁有合適的工具，它就可以普遍適用于幾乎所有材料——鋼、混凝土、金屬合金。
超聲波傳感器和探頭有各種尺寸、形狀和價格：
l雙晶傳感器可用于在腐蝕檢測應用中測量壁厚。
l接觸式傳感器具有耐磨表面，經過優(yōu)化，可與金屬接觸，進行直接接觸檢查。
l角波束傳感器產生折射剪切波或縱波來檢查焊接。
l延遲線傳感器在超聲波脈沖的時間上引入時間延遲，以便更準確地檢測薄材料中的缺陷。
l水浸傳感器在水中操作，利用水柱或水浴將聲能耦合到材料中進行評估。
l電磁聲換能器 (EMAT)利用磁致伸縮效應來發(fā)送和接收超聲波，與其他選項不同，無需耦合劑即可使用。
l相控陣探頭使用壓電復合技術將波引導至正確的方向，從而實現(xiàn)更高效的材料檢測。
奧林巴斯因其先進的超聲波檢測工具而廣受認可，其中包括0.5 MHz至18 MHz范圍內的相控陣探頭、用于焊接檢查的角束換能器、單元件和雙元接觸換能器、EMAT和高頻換能器（頻率從20 MHz到225 MHz）。
奧林巴斯 DC 系列 (DC1–DC5) 雙晶傳感器。來源：奧林巴斯
貝克休斯還擁有超過 600 種超聲波探頭和傳感器產品目錄：接觸式、浸沒式、相控陣和特殊應用型號。后者包括手持式滾輪傳感器、低頻傳感器、高溫傳感器和橫波直束傳感器等。該公司還可以根據您的規(guī)格和要求生產定制型號。
此外，您還可以獲得專門用于以下用途的超聲波測厚儀：
l腐蝕檢測——專門設計的雙元傳感器，用于檢測管道和容器的內部腐蝕。
l精密測量——單元件傳感器，經過校準，可對非金屬材料進行高精度厚度測量。
DeFelsko 公司的PosiTector UTG是鋼、塑料和其他復合材料超聲波壁厚測量的熱門選擇。
最后，但并非最不重要的是，您有可安裝在無人機上的超聲波傳感器。手持設備的明顯限制是您需要直接接觸表面。當您需要檢查高層建筑（煙囪、裝船機、煙囪、輸電塔）或覆蓋大面積表面和復雜幾何形狀（高架管道、大型化學儲罐、筒倉結構）時，這可能會有問題。
Voliro開發(fā)了一款專為高空接觸式作業(yè)而設計的檢查無人機。Voliro T 擁有六度運動自由度，可以從任何方向接近結構并直接對表面施加力。機載導航傳感器和 AI 自主性可確保穩(wěn)定吸塵和有效避障。
我們提供兩種UT 有效載荷。兩者都是雙元件、4 MHz 壁厚測量有效載荷，具有兩種溫度特性（常規(guī) 0-60 °C 和高溫 0-260 °C）。
借助 Voliro 技術，您可以在高空進行超聲波檢測，從而大幅節(jié)省檢查成本和設備停機時間。借助 Voliro，一家煉油廠在一次火炬煙囪檢查中節(jié)省了超過 15 萬美元的起重機租賃和人工成本。另一家公司在五次儲罐檢查中收集了超過 700 個讀數(shù)，僅用了 1.5 天的時間，而且團隊規(guī)模有所減少。
渦流檢測是識別導電材料（包括不銹鋼、鐵、鎳、鋁、鋅、碳纖維復合材料和不同類型的陽極氧化涂層）的腐蝕和厚度損失的首 選方法。
通過在物體表面發(fā)送渦流并測量其時間和強度，檢查人員可以高精度地識別缺陷的類型、嚴重程度和位置。由于其多功能性和高靈敏度，ECT 被廣泛用于化學、發(fā)電、石油和天然氣行業(yè)的資產完整性檢查。
專業(yè)渦流檢測儀器包括：
l鉛筆和表面運動探頭
l缺陷檢測系統(tǒng)
l電導率儀
l陣列探針
市場上的許多 EDC 工具都是針對特定用途而專門配置的。例如，Zetec InSite是一款渦流裂紋和瑕疵檢測儀，旨在輕松集成到汽車和醫(yī)療器械部件的生產線中。Ether WeldCheck 系列為焊縫檢測帶來了 10Hz-20MHz 的頻率范圍。
如果您正在尋找更便攜的選擇，Eddyfi Reddy 系統(tǒng)堅固耐用，適合重型現(xiàn)場使用。Reddy 專為碳鋼開裂而開發(fā)，將半柔性 ECA 探頭與嵌入式數(shù)據分析軟件相結合，以實現(xiàn)更有效的管道檢查。
Voliro 則將于今年晚些時候推出首款無人機脈沖渦流 (PEC) 有效載荷。我們的 PEC 有效載荷專為檢測鋁制護套和低碳鋼資產的絕緣層下腐蝕 (CUI) 而設計，厚度范圍為 3-18 毫米。事實上，在 Tupras 煉油廠的概念驗證測試中，我們的工具成功檢測到了絕緣層厚度高達 100 毫米的早期 CUI。
聲發(fā)射測試可用于檢測由壓力、負載或溫度變化等外部刺激引起的結構疲勞和退化。
通過分析聲發(fā)射模式，檢測人員可以估計結構故障的可能性，分析損壞機制，并對發(fā)展中的缺陷和停滯的缺陷進行分類。然而，與超聲波檢測不同，聲發(fā)射僅提供有關損壞的定性數(shù)據，可能無法指出缺陷的確切位置。
常用的AE設備包括：
l可安裝的聲發(fā)射傳感器
l手持式 AE 探測器
l前置放大器和信號處理器
Mistras Pocket AE是一款流行的緊湊型工具，具有雙通道功能、寬帶寬、高速和精 確的采樣率，與更大的固定系統(tǒng)兼容。Vallen Systeme 的AMSY-6是現(xiàn)場安裝的常見選擇。它結合了 AE 傳感器、前置放大器、ASIP-2 的一個通道和用于數(shù)據分析的用戶軟件。監(jiān)測功能包括首次越過閾值的時間（到達時間）、上升時間、持續(xù)時間、峰值幅度、能量和計數(shù)。
對于定制設置，您可以選擇市場上多種壓電、諧振和寬帶 AE 傳感器來持續(xù)監(jiān)測來自不同無損檢測設備供應商的橋梁、管道和壓力容器。
熱測試有助于識別溫度異常，表明存在絕緣缺陷、電氣熱點或液體泄漏。熱信號異常可能表示電氣系統(tǒng)組件過熱（從太陽能電池板和風力渦輪機到變壓器和制造設備），表明工業(yè)爐的熱效率存在問題，或查明管道、儲罐或 HVAC 系統(tǒng)中的泄漏。
熱成像測試的最 佳工具是高分辨率電光（EO）/紅外（IR）攝像機。
FLIR 提供多種熱像儀供您選擇。手槍式FLIR E96 相機具有 640 × 480 熱分辨率，可輕松檢測電氣故障。FLIR T865是一款出色的手持式型號，具有 180° 旋轉光學模塊和低至 -40°C 的先進溫度測量功能。高精度、增強對比度和激光輔助自動對焦是該產品的一大亮點。它還可以與 6° FOV 紅外鏡頭配對，用于遠距離檢查小目標。
Fluke 紅外熱成像攝像機在工業(yè)檢測中也表現(xiàn)出色。Fluke TiX580 紅外攝像機可在超高分辨率模式下生成高達 1280 x 960 的圖像分辨率（標準為 640×480 像素），熱靈敏度 (NETD) 在 30 °C 時為 ≤ 0.05 °C。溫度測量范圍高達 -20 °C 至 1000 °C（-4 °F 至 1832 °F）。
TiX580 紅外工業(yè)相機 圖片來源：福祿克公司
對于現(xiàn)場檢查，可以考慮在無人機上安裝熱像儀?？罩袩嵋晥D有利于檢查電力線是否存在電氣故障或檢查工業(yè)儲罐是否存在泄漏。
DJI Zenmuse H20T有效載荷結合了廣角變焦 RGB 相機、激光測距儀和 640×512 像素輻射熱像儀。Trillium提供一系列萬向節(jié)EO/IR 相機，具有先進的光學變焦、晝夜光學系統(tǒng)和機載電子穩(wěn)定功能。用于電力線檢查的最 佳無人機還配備了具有出色特性的嵌入式熱像儀。
一般來說，購買工業(yè) EO/IR 相機時，應考慮探測器像素總數(shù)和視場 (FOV) 規(guī)格。像素提供更高級別的細節(jié)，而空間分辨率決定可檢測的最小物體尺寸。
不同型號的對焦機制也各不相同，有固定、手動、自動對焦、激光輔助和多焦距等選項。固定焦距提供簡便性，而激光輔助和多焦距提供更好的拍攝精度。相機支持的溫度范圍應與檢測環(huán)境中的最 高和最 低溫度一致。有些型號提供自動范圍選擇。其他型號也有手動控制。
選擇這些功能的正確組合可確保檢查期間獲得最 佳性能和準確的結果。
干膜厚度 (DFT) 測量有助于驗證保護涂層是否正確應用，并調查其狀態(tài)是否有退化跡象。涂層可保護底層材料免受水分、化學物質和污染物的影響，這對于資產壽命至關重要。
因此，輸電塔、發(fā)電設備、熱交換器和儲罐必須定期重新涂層，以防止腐蝕和環(huán)境破壞。
干膜厚度（DFT）工具包括：
l用于測量鐵磁基材上非磁性涂層厚度的磁感應計
l用于測量鐵磁基材上非磁性涂層厚度的渦流計
l超聲波測厚儀用于測量非金屬基材（如塑料、木材、混凝土）上的涂層厚度
l微米螺旋計用于比較應用前后涂層的總厚度，通常用于實驗室環(huán)境。
最 好的工業(yè) DFT 測量儀具有雙磁渦流模式。這些包括手持工具，如Elcometer 456、PosiTest DFT 測量儀和Fischer DUALSCOPE? FMP100/150H。流行的超聲波 DFT 設備包括Olympus 39DL PLUS? 測量儀、Dakota CMX和PosiTector 200。
在 Voliro，我們還提供可安裝在無人機上的DFT 測量儀。它具有磁感應和渦流測量模式，測量范圍分別為 0 至 1.5 毫米和 0.7 毫米。它安全地吊裝到 Voliro 檢查無人機上，使檢查人員能夠在高處進行精 確的厚度測量，無需使用起重設備和攀爬繩索。此外，它還能提高人員安全性并縮短檢查時間。
EnerTrans檢查人員使用配備 DFT 探頭的 Voliro 無人機評估輸電塔上的新涂層應用。這項任務以前需要關閉資產并動用大量人員，現(xiàn)在只需一人操作，無需停機。團隊每天可以在噴漆后立即檢查 10 多座塔。
泄漏測試有助于檢測密封或加壓系統(tǒng)（如化學儲罐、熱交換器和工業(yè)管道）中的漏洞，以防止環(huán)境污染、危險的工業(yè)事故以及隨后的監(jiān)管處罰。
主動進行泄漏測試可降低計劃外停機成本和損壞修復的復雜性，從而降低學習者的運營成本。
常用的泄漏測試設備包括：
l氦氣泄漏檢測儀
l質譜儀
l壓力衰減測試儀
l靜水試驗泵
l氣動測試設備
l超聲波泄漏檢測儀
l染料滲透檢測套件
l氣泡測試解決方案
l壓力衰減系統(tǒng)
換句話說，工具種類繁多，每種工具都最適合不同的應用場景。例如，氦氣泄漏檢測器使用小分子尺寸和高靈敏度特性來檢測微小泄漏。INFICON擁有一系列氦氣泄漏檢測器，包括便攜式氦氣噴槍、移動真空吸塵器和固定系統(tǒng)——均具有出色的性能特征。
染料滲透測試套件可有效檢測無孔材料的表面泄漏，因為它們可通過染料滲漏快速發(fā)現(xiàn)泄漏點。例如，Magnaflux Spotcheck SK-816滲透檢測套件包括易于使用的氣溶膠形式的 SKL-SP2 溶劑可移除滲透劑、顯影劑和去除劑。這是測試焊縫、鍛件和壓力容器的一種經濟有效的方法。
超聲波泄漏檢測器通過分析測試系統(tǒng)中的聲波傳播來幫助查明泄漏的確切來源。Superior AccuTrak?超聲波泄漏檢測器有多種配置。VPE-1000 是一種低成本的數(shù)字選項，其機載傳感器靈敏度為 -80db/V-μbar，機載頻率響應為 34kHz-42kH。它是泄漏檢測的常見選擇。VPX-WR 是一種用于氣體泄漏檢測的高端型號，采用檢測和鑒別 (DND) 技術，可增強對各種氣體類型的區(qū)分。它是市場上最強大的超聲波氣體泄漏檢測器之一，密封傳感器靈敏度為 -75db/V-μbar。
壓力衰減測試儀可以快速判斷系統(tǒng)是否將壓力保持在可接受的限度內。它們不能提供泄漏的確切位置，但可以指示復雜系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的損壞。Marposs T3LP 測試儀在真空中的滿量程高達 30 bar，并提供高達 0.1 Pa 分辨率的測量。
磁粉檢測利用磁場特性來檢測鐵磁材料的表面缺陷。將專用磁粉撒在測試材料表面，然后讓磁通量穿過材料，使檢測人員能夠目視檢測缺陷。
在大多數(shù)情況下，檢查員使用磁軛（輪廓探頭）在測試對象上產生磁場。最 好的輪廓 MPT 工具，如 Parker Research B-300 探頭和 Magnaflux Y-2 磁軛，具有交流電和直流電兩種操作模式，可實現(xiàn)更高的缺陷檢測精度。兩者均采用人體工程學設計，并具有完全可調節(jié)的支腿。Magnaflux 還銷售一體式 MPT 套件，其中包括磁粉、油漆標記和清潔材料。
您還可以選擇固定式工作臺裝置來完成質量保證任務。Magnaflux 擁有一系列濕式工作臺，設備強度和多功能性各不相同。
每種類型的無損檢測都采用不同的工具包——在每種情況下，您也有多種設備選擇。為確保您獲得正確類型的裝備，您應該考慮以下因素：
材料特性。測試材料類型顯著影響無損檢測設備的選擇。渦流工具僅適用于導電材料。超聲波探頭更通用，但厚度穿透深度不同。首先確定您的用例，然后評估選項。
用例。盡管有一些通用選項，但大多數(shù) NDT 工具都是針對特定用例設計的：絕緣層下腐蝕檢測、金屬結構上的干膜厚度測量或焊接檢查。同一制造商可能會針對不同缺陷類型提供同一型號的略有不同的配置。
測試環(huán)境。您打算進行現(xiàn)場測試嗎？那么您肯定需要堅固耐用、便攜且電池壽命長的設備。您會對正在使用的資產進行工作嗎？那么您可能需要尋找能夠耐受與熱表面接觸的工具。反過來，檢查無人機非常適合在高空或密閉空間內工作。
便攜性。您的團隊是否能輕松地將選定的設備拖運到工作現(xiàn)場，然后將其提升到測試表面？您最不希望看到的是，由于重量、尺寸或易碎性，無損檢測工具難以運輸。
技術規(guī)格。所有無損檢測設備制造商都提供詳盡的規(guī)格表，涵蓋 精度、分辨率、頻率范圍等參數(shù)。性能更高的工具顯然成本更高，但如果它滿足您所有的內部要求，您通?？梢赃x擇低端型號。
數(shù)據分析。在數(shù)字工具中，請注意數(shù)據格式和集成。它是否采用方便的格式以便于導出？您能否輕松地將其集成到報告或分析軟件中？
標準。該工具是否符合適用的無損檢測標準？它是否針對特定用例進行了認證？符合標準意味著可以放心地將獲得的檢查數(shù)據用于合規(guī)性報告。
面向未來。該工具是否可以用于多種用途？是否有定制或升級的機會？您最不希望看到的是，被困在昂貴的過時系統(tǒng)中。
最后，要做出明智的選擇，首先要確定 NDT 技術。列出您最常使用的材料和所需的工具特性。尋找符合您所有要求并符合行業(yè)標準的 NDT 設備。
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