無損檢查就是指在檢測機械材料內(nèi)部不損害或不影響被測量對象使用性能,不傷害被測量對象內(nèi)部組織的前提下，借助材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)異常或缺陷存在造成的熱、聲、光、電、磁等反應(yīng)的變化，以化學(xué)或物理方式為手段，利用現(xiàn)代化的技術(shù)和設(shè)備器材，對試件內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)及缺陷的類型、數(shù)量、形狀、性質(zhì)、位置、尺寸、分布及其變化進行檢測和測試的方式。
無損檢查是工業(yè)發(fā)展必不可少的有效工具，在一定程度上反映了一個國家的工業(yè)發(fā)展水平，無損測量的重要性已得到公認。
五大常規(guī)無損測量技術(shù)：
“
下邊將逐一介紹五種測量技術(shù)：
射線檢查（RT）的原理和特征
射線檢查（），業(yè)內(nèi)人士簡稱RT，是工業(yè)無損檢查（）的一個重要專業(yè)門類。
射線檢查主要的應(yīng)用是偵測型腔內(nèi)部的宏觀幾何缺陷。根據(jù)不同特點，可將射線檢查分為多種不同的方式，比如：X射線層析拍照（X-CT）、計算機射線拍照技術(shù)（CR）、射線拍照法，等等。
右圖：
第一行左起一：固定式磁粉探傷機；第一行左起二：射線檢查室的防護屏蔽門。
第二行左起一：便攜式X射線管；第二行左起二：A型顯示的模擬式超聲波探傷儀。
射線拍照法，借助X射線管形成的X射線或放射性核素形成的γ射線穿透型腔，以膠卷作為記錄信息的器材的無損檢查方式。該方式是最基本、應(yīng)用最廣泛的的一種射線檢查方式，也是射線測量專業(yè)培訓(xùn)的主要內(nèi)容。
射線拍照法的原理1：
射線檢查，本質(zhì)上是借助電磁波或則電磁幅射（X射線和γ射線）的能量。
射線在穿透物體過程中會與物質(zhì)發(fā)生互相作用，因吸收和散射使其硬度減慢。硬度衰減程度取決于物質(zhì)的衰減系數(shù)和射線在物質(zhì)中穿透的長度。
射線拍照法的原理2：：
倘若被透照物體（制件）的局部存在缺陷，且構(gòu)成缺陷的物質(zhì)的衰減系數(shù)又不同于試件（比如在熔池中，氣孔缺陷上面的空氣衰減系數(shù)遠遠高于鋼的衰減系數(shù)），該局部區(qū)域的透過射線硬度都會與周圍形成差別。把膠卷放到適當(dāng)位置使其在透過射線的作用下感光，經(jīng)過暗室處理后得到底片。
射線穿透型腔后，因為缺陷部位和完好部位的透射射線硬度不同，底片上相應(yīng)部位等會出現(xiàn)黑度差別。射線檢查員通過對底片的觀察，依照其黒度的差別，便能辨識缺陷的位置和性質(zhì)。
以上描述的基本原理和診所拍X中信同小異。
射線拍照
射線拍照法的特征
1、適用范圍
適用于各類融化點焊方式（電弧焊、氣體保護焊、電渣焊、氣焊等）的對接接頭，也能檢測鑄件件，在特殊情況下也可用于測量角熔池或其他一些特殊結(jié)構(gòu)制件。
2、射線拍照法的優(yōu)點
a）缺陷顯示直觀：射線拍照法用底片作為記錄介質(zhì)，通過觀察底片才能比較確切地判定出缺陷的性質(zhì)、數(shù)量、尺寸和位置。
b）容易檢出這些產(chǎn)生局部長度差的缺陷：對氣孔和縮孔之類缺陷有很高的檢出率。
c）射線拍照能檢出的寬度和長度規(guī)格分別為毫米數(shù)目級和亞毫米數(shù)目級，甚至更少，且?guī)缀醪淮嬖跍y量長度下限。
d）幾乎適用于所有材料，在鋼、鈦、銅、鋁等金屬材料上使用均能得到良好的療效，該方式對試件的形狀、表面粗糙度沒有嚴(yán)格要求，材料碳化物度對其不形成影響。
3、射線拍照法的局限
a）對裂縫類缺陷的檢出率則受透照角度的影響，且不能檢出垂直照射方向的薄層缺陷，比如厚板的分層。
b）測量長度上限受射線穿透能力的限制，比如420kv的X射線機能穿透的最大鋼長度約80mm，鈷60放射性核素（Co60）γ射線穿透的最大鋼長度約150mm，更大長度的螺孔則須要使用特殊的設(shè)備——加速器，其最大穿透長度可達400mm以上。
c）通常不適合厚板、鋼管、鍛件的檢查，也較少用于焊接、摩擦焊等點焊方式的接頭的監(jiān)測。
d）射線拍照法測量成本較高，測量速率較慢。
e）射線對人體有傷害，須要采取防護舉措。
超聲檢查（UT）的原理和特征
超聲檢查（），業(yè)內(nèi)人士簡稱UT，是工業(yè)無損檢查（）中應(yīng)用最廣泛、使用頻度最高且發(fā)展較快的一種無損測量技術(shù)光折射的原理和應(yīng)用，可以用于產(chǎn)品制造中質(zhì)量控制、原材料檢驗、改進工藝等多個方面，同時也是設(shè)備維護中不可或缺的手段之一。
超聲檢查主要的應(yīng)用——檢測型腔內(nèi)部宏觀缺陷和材料長度檢測。
根據(jù)不同特點，可將超聲檢查分為多種不同的方式：
（1）按原理分類：超聲波脈沖反射法、衍射時差法（Time，簡稱TOFD）等。
（2）按顯示方法分類：A型顯示、超聲成像顯示（B、C、D、P掃描成像、雙控陣成像等）。
超聲檢查原理
超聲檢查，本質(zhì)上是借助超聲波與物質(zhì)的互相作用：反射、折射和衍射。
（1）哪些是超聲波？
我們把能導(dǎo)致觸覺的機械波稱為聲波，頻度在20-之間，而頻度低于的機械波稱為超聲波，人類是聽不到超聲波的。對于鋼等金屬材料的測量，我們常用頻度為0.5~10MHz的超聲波。（1MHz=10的六次方Hz）
（2）怎樣發(fā)出和接收超聲波？
超聲檢查用探頭的核心器件是壓電晶圓，其具有壓電效應(yīng)：在交變拉壓撓度的作用下，晶體可以形成交變電場。
當(dāng)高頻電脈沖激勵壓電晶圓時，發(fā)生逆壓電效應(yīng)，將電能轉(zhuǎn)換成聲能（機械能），探頭以脈沖的形式間歇發(fā)射超聲波，即脈沖波。當(dāng)探頭接受超聲波時，發(fā)生正壓電效應(yīng)，將聲能轉(zhuǎn)換成電能。
超聲檢查所用的常規(guī)探頭，通常由壓電晶圓、阻尼塊、接頭、電纜線、保護膜和殼體組成，通常分為直探頭和斜探頭兩個類別，前者的話一般還有一個使晶圓與入射面成一定角度的斜鍥塊。
右圖為典型的斜探頭結(jié)布光
右圖為斜探頭的實物圖：
該探頭機型:2.5P8*12K2.5，其參數(shù)為：
a）2.5代表頻度f：2.5MHz；
b）P代表晶圓材料為：鋯錳酸鉛陶瓷，具有體溫穩(wěn)定性好、電性能優(yōu)異、容易制造并且價錢低廉等優(yōu)點；
c）8*12代表圓形晶圓規(guī)格為：8mm*12mm；
d）K2.5代表：斜探頭折射角的余弦值為2.5，即tan(68.2°)=2.5，其折射角為68.2°。
A型顯示的超聲波脈沖反射法工作原理：
聲源形成的脈沖波步入到制件中，超聲波在型腔中以一定方向和速率往前傳播。當(dāng)遇見兩邊聲阻抗有差別的界面時（聲阻抗存在差別常常是由于材料中某種不連續(xù)性導(dǎo)致，如裂痕、氣孔、夾渣等）部份聲波被反射，檢查設(shè)備接受和顯示：剖析聲波幅度和位置等信息，評估缺陷是否存在或存在缺陷的大小位置等。
A型顯示的超聲波脈沖反射法的特征
1、適用范圍
適用于金屬、非金屬和復(fù)合材料等多種殼體。
a）原材料、零部件檢查：厚板、鋼鑄件、鋁及鋁合金薄板、鈦及鈦合金薄板、復(fù)合板、無縫鐵管等。
b）對接釬焊接頭檢查：鋼制對接接頭（包括管座角熔池、T形釬焊接頭，支撐架和結(jié)構(gòu)件），鋁及鋁合金對接接頭
右圖為鋼制對接接頭：T形釬焊接頭。
2、A型顯示的超聲波脈沖反射法的優(yōu)點
a）穿透能力強，可對較大長度范圍內(nèi)的螺孔內(nèi)部缺陷進行檢查。如對于金屬材料，可測量長度為1~2mm的薄壁型材和刨花板，也可測量幾米長的鋼鑄件。
b）缺陷定位較確切。
c）對面積型缺陷的檢出率較高。
d）靈敏度高，可測量型腔內(nèi)部規(guī)格很小的缺陷。超聲檢查理論靈敏度約為超聲波波長的一半，當(dāng)測量對象為鋼鑄錠，采用2.5MHz頻度的超聲斜探頭，其靈敏度約為0.65mm。
e）測量成本低、速度快，設(shè)備輕便，對人體及環(huán)境無害，現(xiàn)場使用較便捷。
3、A型顯示的超聲波脈沖反射法的局限
a）對型腔中的缺陷進行精確的定性、定量仍需作深入研究。
b）對具有復(fù)雜形狀或不規(guī)則外型的螺孔進行超聲檢查有困難。
c）缺陷的位置、取向和形狀對檢查結(jié)果有一定影響。
d）型腔材質(zhì)、晶粒度等對檢查有較大影響。
e）測量結(jié)果顯示不直觀，檢查結(jié)果無直接見證記錄。
滲透檢查（PT）的原理和特征
滲透檢查（），業(yè)內(nèi)人士簡稱PT，是工業(yè)無損檢查（）應(yīng)用最早的無損檢查方式，因為滲透檢查簡單易操作，其在現(xiàn)代工業(yè)的各個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。
滲透檢查主要的應(yīng)用——檢查金屬（鋼、鋁合金、鎂合金、銅合金、耐熱合金等）和非金屬（塑膠、陶瓷等）型腔的表面開口缺陷，比如表面裂痕等。
工業(yè)產(chǎn)品在制造和運行過程中,可能在表面形成長度零點幾微米的表面裂痕，破裂熱學(xué)研究表明，在惡劣的工作條件下，這種微細裂縫就會是造成設(shè)備破壞的裂痕源。
根據(jù)不同特點，可將滲透檢查分為多種不同的方式：
按顯示材料，分為螢光法（）和非螢光法（Non-）。
后者稱為“熒光滲透檢查”，前者稱為“著色滲透檢查”。
典型的螢光滲透檢查缺陷示意圖。（圖片來始于網(wǎng)路）
肉眼難以察覺的微裂縫，經(jīng)螢光滲透檢，在紫外線燈的照射下，黃紅色螢光分外顯眼，如右圖所示：
滲透測量原理
滲透檢查，本質(zhì)上是借助液體的表面能。
當(dāng)液體和固體界面接觸時會出現(xiàn)以下三種現(xiàn)象，θ稱為接觸角。如右圖所示：
（a）θ=0°，全部潤濕；（b）θ＜90°，部份潤濕；（c）θ＞90°，不潤濕。
對某一液體而言，表面張力越小，當(dāng)液體在界面映照時克服這個力做功越少，則潤濕療效越好。
——表面張力，是液體表面層因為分子引力不均衡而形成的沿表面作用于任一界線上的張力。
毛細現(xiàn)象：當(dāng)液體潤濕毛細管或富含細微空隙的物體，液體沿毛細空隙流動的現(xiàn)象。
假如液體能潤濕毛細管，則液體在細管上升，管子的外徑越小，它上面上升的湖面也越高。諸如水在玻璃毛細管內(nèi)，液面是上升的，相當(dāng)于水溶入毛細管內(nèi)。
假如液體不能潤濕毛細管，則液體在細管減少。諸如水銀（Hg）在玻璃毛細管內(nèi)，液面是增長的。
滲透測量基本原理：
因為毛細現(xiàn)象的作用，當(dāng)人們將溶有螢光顏料或著色顏料的滲透劑施加于試件表面時，滲透劑都會溶入到各種開口于表面的細小缺陷中（細小的開口缺陷相當(dāng)于毛細管，滲透劑溶入細小開口缺陷相當(dāng)于潤濕現(xiàn)象），之后去除屈從在試件表面上多余的滲透劑，經(jīng)干燥后再施加顯像劑，缺陷中的滲透劑在毛細現(xiàn)象的作用下重新吸附到試件的表面上，產(chǎn)生放大的缺陷顯示。用目視檢查即可觀察出缺陷的形狀、大小及分布情況。
滲透檢查特性
1、適用范圍
滲透檢查可以應(yīng)用于各類金屬、非金屬、磁性及非磁性材料型腔的表面開口缺陷的測量。不僅微孔性的材料難以或無法檢查外，幾乎所有材料的表面開口缺陷都可以使用此方式，獲得令人滿意的檢查結(jié)果。
2、滲透檢查優(yōu)點
（a）不受被檢型腔磁性、形狀、大小、組織結(jié)構(gòu)、化學(xué)成份及缺陷方位的限制，一次操作能檢測出各個方向的缺陷。
（b）操作簡便，設(shè)備簡單。
（c）缺陷顯示直觀，靈敏度高。
3、滲透檢查局限
（a）只能測量出材料的表面開口缺陷，對于潛藏在材料內(nèi)部的缺陷，滲透檢查就無能為力了。必須強調(diào)，因為微孔性材料的缺陷圖象顯示無法判定，所以滲透檢查并不適宜微孔性材料表面缺陷。
（b）滲透劑成份對被檢型腔具有一定腐蝕性，必須嚴(yán)格控制硫、鈉等微量元素的存在。
（c）滲透劑所用的有機溶劑具有揮發(fā)性，工業(yè)顏料對人體有毒性，必須注意吸入防護。
渦流檢查（ET）的原理和特征
渦流檢查（Eddy），業(yè)內(nèi)人士簡稱ET，在工業(yè)無損檢查（）領(lǐng)域中具有重要的地位，在民航航天、冶金、機械、電力、化工、核能等領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。
渦流檢查主要的應(yīng)用——檢測導(dǎo)電金屬材料表面及近表面的宏觀幾何缺陷和鍍層測厚。
根據(jù)不同特點，可將渦流檢查分為多種不同的方式：
（1）按檢查線圈的方式分類：
a）外穿式：將被檢試樣置于線圈內(nèi)進行檢查，適用于管、棒、線材的外壁缺陷。
b）內(nèi)穿式：置于管子內(nèi)部進行檢查，專門拿來檢測厚壁管子內(nèi)壁或鉆孔內(nèi)壁的缺陷。
c）探頭式：放置在試樣表面進行檢查，除了適用于形狀簡單的薄板、棒材及大半徑型材的表面掃查檢查，也適用于形狀西安的機械零件的測量。
（2）按檢查線圈的結(jié)構(gòu)分類：
a）絕對形式：線圈由一只線圈組成。
b）差動方法：由兩只反相聯(lián)接的線圈組成。
c）自比較方法：多個線圈繞在一個骨架上。
d）標(biāo)準(zhǔn)比較方法：繞在兩個骨架上，其中一個線圈中倒入早已樣品光折射的原理和應(yīng)用，另一個拿來進行實際測量。
（3）按測量線圈的電氣聯(lián)接分類：
a）自感形式：測量線圈使用一個定子，既起激勵作用又起測量作用。
b）互感形式：激勵定子和測量定子分開。
c）參數(shù)型式：線圈本身是電路的一個組成部份。
渦流測量原理：渦流檢查，本質(zhì)上是借助電磁感應(yīng)原理。
無論哪些緣由，只要穿過閉合回路所包圍曲面的磁路量發(fā)生變化，回路中都會有電壓形成，這些因為回路磁路量變化而迸發(fā)電壓的現(xiàn)象稱作電磁感應(yīng)現(xiàn)象，回路中所形成的電壓稱作感應(yīng)電壓。
電路中富含兩個互相耦合的線圈，若在原邊線圈通以交流電，在電磁感應(yīng)的作用下，在副邊線圈中形成感應(yīng)電壓；反過來，感應(yīng)電壓又會影響原邊線圈中的電壓和電流的關(guān)系。如右圖所示：
渦流測量的基本工作原理：
當(dāng)載有交變電壓的試驗線圈緊靠導(dǎo)體型腔時，因為線圈形成的交變磁場會使導(dǎo)體感生出電壓（即渦流）。渦流的大小、相位及流動方式深受型腔性質(zhì)（濁度率、磁導(dǎo)率、形狀、尺寸）及有無缺陷的影響形成變化，反作用于磁場使線圈的電流和阻抗發(fā)生變化。
因而通過儀器測出試驗線圈電流或阻抗的變化，就可以判定被檢型腔的性質(zhì)、狀態(tài)及有無缺陷。
渦流檢查特性：
1、適用范圍
a）工藝檢測和最終產(chǎn)品檢查：在制造工藝過程中進行質(zhì)量控制，或在成品剔除不合格品。
b）在役檢查：為機械零部件及熱交換管等設(shè)施進行定期檢驗。
c）其他應(yīng)用：金屬板材及鍍層的測厚、材質(zhì)分選、電導(dǎo)率檢測等。
2、渦流檢查的優(yōu)點
a）測量時既不須要接觸型腔也不須要耦合劑，可在低溫下進行檢查。同時探頭可延展至遠處檢查，可有效對型腔的窄小區(qū)域及深孔壁等進行測量。
b）對表面和近表面缺陷的測量靈敏度很高。
c）對管、棒、線材的測量便于實現(xiàn)高速、高效率的手動化測量，可對測量結(jié)果進行數(shù)字化處理，之后存放、再現(xiàn)及數(shù)據(jù)處理。
3、渦流測量的局限
a）只適用于導(dǎo)電金屬材料或能感生渦流的非金屬材料的測量。
b）只適用于測量型腔表面及近表面缺陷，不能測量型腔深層的內(nèi)部缺陷。
c）渦流效應(yīng)的影響誘因多，目前對缺陷的定性和定量還比較困難。
磁粉檢查（MT）的原理和特征
磁粉檢查（），業(yè)內(nèi)人士簡稱MT，是工業(yè)無損檢查（）的一種成熟的無損檢查方式，在民航航天、兵器、船舶、火車、汽車、石油、化工、鍋爐壓力容器、壓力管線等各個領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用。
磁粉檢查主要的應(yīng)用——探測鐵磁性型腔表面和近表面的宏觀幾何缺陷，比如表面氣孔、裂紋等。
根據(jù)不同特點，可將磁粉檢查分為多種不同的方式：
（1）按施加磁粉的時間分為：連續(xù)法和剩磁法。
a）連續(xù)法：磁化型腔的同時，施加磁粉。
b）剩磁法：先磁化型腔，停止磁化后借助型腔的剩磁，之后再施加磁粉。
（2）按顯示材料，分為螢光法（）和非螢光法（Non-）。
a）螢光法：采用螢光磁粉，在黑光燈下觀察磁痕。
b）非螢光法：采用普通紅色磁粉或則黑色磁粉，在正常光照條件下觀察磁痕。
（3）按磁粉的載體，分為干法和濕法。
a）干法：磁粉的載體為液體（油或水）。
b）濕法：直接以干粉的方式涂裝在型腔上，只有特殊情況下才能采用這些技巧。
舉個反例，通常壓力容器熔池的磁粉檢查會采用：干法+非螢光法+連續(xù)法，這意味著我們將在正常的光照條件下，把紅色或則黑色的磁粉分散在以水或則油的載體（即磁懸液），之后磁化熔池的同時施加磁懸液，一邊磁化一邊觀察是否有磁痕產(chǎn)生。
下邊就是典型的干法+非螢光法+連續(xù)法的磁粉檢查，工藝為：交叉磁軛機磁化，配合紅色磁粉。
磁粉檢查裂痕缺陷示意圖，儲罐的環(huán)型對接熔池，磁痕粗大顯著。
右圖為一條對接熔池管，圖片來始于網(wǎng)路，
磁痕沒有上圖這么顯著，你們能夠找到磁痕嗎？
磁粉測量原理
磁粉檢查，本質(zhì)上是借助材料磁性變化。
當(dāng)鐵磁性型腔被磁化時，若型腔材質(zhì)是連續(xù)、均勻的，則型腔中的磁感應(yīng)線將基本被約束在型腔內(nèi)，幾乎沒有磁感應(yīng)線從被檢表面穿出或步入型腔，被檢表面不會產(chǎn)生顯著的泄露磁場。如右圖所示：
當(dāng)型腔的表面存在著切割磁力線的不連續(xù)性時，因為不連續(xù)性部位的磁導(dǎo)率低，磁阻很大，磁感應(yīng)線將會改變途徑。
大部份改變途徑的磁路將優(yōu)先從磁阻較低的不連續(xù)性頂部的型腔內(nèi)通過，當(dāng)型腔磁感應(yīng)硬度比較大，螺孔不連續(xù)性處頂部無法接受更多的鐵損，或不連續(xù)性部位的規(guī)格較大時，部份磁路都會從不連續(xù)性部位逸出鍵槽，跨過不連續(xù)性上方之后再步入型腔，這些磁路的泄露同時會使不連續(xù)性兩側(cè)部位形成了磁極化，產(chǎn)生所謂的漏磁場。如右圖所示：
磁粉測量基本原理：當(dāng)型腔被磁化后，若型腔表面及近表面存在不連續(xù)性（如裂痕），都會在不連續(xù)性部位的表面產(chǎn)生泄露磁場（即漏磁場），通過漏磁場吸附、聚集檢查過程施加的磁粉，最終產(chǎn)生磁痕，便可提供缺陷的位置、形狀、大小的顯示。
磁粉檢查特性
1、適用范圍
磁粉檢查可用于薄板、型材、管材、鍛造毛坯等原材料和半成品的檢測，也可用于鍛鋼件、焊接件、鑄鋼件加工制造過程工序間檢測和最終加工檢測，還可用于重要設(shè)備機械、壓力容器、石油氣柜等工業(yè)設(shè)施在役檢測等。
2、磁粉檢查的優(yōu)點
a）能直觀顯示缺陷的形狀、位置、大小和嚴(yán)重程度，并可大致確定缺陷的性質(zhì)。
b）具有高靈敏度，磁粉在缺陷上集聚產(chǎn)生的磁痕有放大作用，可檢出缺陷的最小長度約0.1μm，能發(fā)覺深度約10μm的微裂痕。
c）適應(yīng)性好，幾乎不受試件大小和形狀的限制，綜合采用多種磁化方式，可測量型腔上的各個方向的缺陷。
d）測量速率快，工藝簡單，操作便捷，效率高，成本低。
3、磁粉檢查的局限
a）只能用于測量鐵磁性材料，如不銹鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼等，不能用于測量非鐵磁性材料，如鎂、鋁、銅、鈦及奧氏體碳鋼等。
b）只能拿來測量表面和近表面缺陷，不能測量潛藏較深的缺陷，可測量的皮下缺陷的潛藏深度通常不超過1~2mm。
c）難于定量確定缺陷潛藏的深度和缺陷自身的高度。
d）一般采用目視法檢測缺陷，磁痕的判定和解釋須要有技術(shù)經(jīng)驗和素養(yǎng)。