常見的非破壞檢測（NDT）方法

非破壞檢測（NDT）是一系列評估材料、焊縫、設備與結構的方法，檢查時不會損壞受測物。常見方法包括目視檢測（VT）、液滲檢測（PT）、磁粉檢測（MT）、超音波檢測（UT）、放射線檢測（RT）及渦電流檢測（ET）。不同方法適用的材料、缺陷位置與檢查需求各不相同。本文將介紹各方法的原理、應用、優點與限制。

什麼是 NDT？

NDT 是 Non-Destructive Testing（非破壞檢測）的縮寫，指一系列檢查方法，可在不改變或損壞受測物的情況下評估材料、系統或零組件並蒐集資料。

NDT 通常是統稱，可指非破壞檢測方法、檢測工具，甚至整個非破壞檢測領域。

NDT 的目的

在實際應用中，NDT 的目標是妥善維護重要工程、基礎設施與產品，以預防事故並確保品質。

非破壞檢測可找出材料中的缺陷（不連續），例如裂縫、氣孔、夾渣、分層、未熔合及焊縫未焊透；也可檢查金屬腐蝕與複合材料分層，測量材料硬度、混凝土含水量、材料厚度、漆膜厚度及鍍層厚度，並確認混凝土中鋼筋的位置與尺寸。

檢查的目的，是依照規定的技術標準評估材料、零組件、結構或系統的特性差異、缺陷與不連續，同時確保檢查結束後受測部件仍未受損。

這項評估對製造流程及材料、設備在使用期間的完整性都非常重要，可在嚴重損壞發生前掌握其狀態。

常見的非破壞檢測（NDT）方法

目視檢測（VT）

目視檢測（Visual Testing - VT）也稱為目視檢查，是最常見的檢測技術之一，由檢查人員直接觀察試件。也可使用放大鏡、顯微鏡或自動光學量測系統等工具輔助。

此方法可找出腐蝕、錯位、損壞、裂縫及尺寸偏差等問題。多數其他 NDT 方法也包含目視檢查，因為檢查人員通常會先尋找並評估異常，再進行後續檢查。

X 光螢光分析（XRF）

X 光螢光分析（X-Ray Fluorescence - XRF）是目前廣泛使用的非破壞檢測方法之一。對試樣照射 X 光後，XRF 會測量其發出的螢光訊號與強度，進而分析試樣中的元素組成（ppm）。

XRF 對金屬元素非常敏感，尤其適用於從鋁（Al）到鈾（U）的元素。除了元素分析，也可測量材料鍍層厚度。此技術特別適合測量金屬鍍層（包括貴金屬），可分析一層至四層的鍍層，也能處理合金鍍層。

超音波檢測（UT）

超音波檢測（Ultrasonic Testing - UT）是一系列使用高頻短波超音波找出材料內部缺陷的非破壞檢測技術。檢測時將聲波送入材料，再量測回波，以判斷材料特性並找出內部缺陷。

UT 設備包括脈衝／接收器、探頭及顯示器，操作人員需具備一定經驗。搭配適當探頭，基本超音波技術可用於測量材料厚度、檢出缺陷及檢查焊縫。

其他進階超音波檢測技術包括：

• 相位陣列超音波檢測（Phased Array Ultrasonic Testing – PAUT）是一種使用多個小型超音波探頭元素所組成陣列的技術。PAUT 系統中的各個元素都能獨立發射脈衝。透過電腦計算各元素的發射時序（相位），可將聲束導引並聚焦於不同角度與焦距。
• 長距離超音波檢測（Long Range Ultrasonic Testing – LRUT）是一種進階技術，可從單一檢測點檢查大範圍材料。方法是在管線周圍固定均勻排列的探頭環，並產生低頻導波。導波沿管軸傳播，可涵蓋整個管壁。此技術用於檢出及分析因金屬損失（如腐蝕與沖蝕）而產生的超音波訊號。

渦電流檢測（ET）

渦電流檢測（Eddy Current Testing - ET）可用於檢出鐵磁性材料中的缺陷或腐蝕，也能測量此類材料的厚度。

此技術會對渦電流探頭施加電壓。線圈以交流電產生變化的磁場，當磁場與試樣交互作用時，就會在試樣中形成渦電流。

渦電流的相位與強度變化可透過第二個線圈監測，或藉由量測激磁線圈電流的變化來確認。若存在缺陷，渦電流場會改變，量測訊號的相位與振幅也會隨之變化。

此方法也可用於絕緣材料。

液滲檢測（PT）

液滲檢測（Liquid Penetrant Testing - PT）使用螢光染料，找出零組件和設備上肉眼不易察覺的表面缺陷。此技術運用「毛細作用」原理，讓液體不受重力影響而流入狹窄間隙（µm）。

PT 是最容易執行且成本最低的 NDT 技術之一，因此廣泛用於各種產業，包括石油與天然氣產業。

此方法簡單且準確，但也有缺點：只能檢出表面開口缺陷。若要檢查表面下方的缺陷，磁粉檢測（MT）等技術可能更合適。

磁粉檢測（MT）

磁粉檢測（Magnetic Particle Testing - MT）用於檢出鐵、鎳、鈷及其部分合金等大多數鐵磁性材料表面與近表面的缺陷。相較於其他非破壞檢測方法，MT 不需進行特定表面處理，因此操作相對快速且簡單，也成為常見的 NDT 技術之一。

內視鏡與遠端目視檢測（RVI）

遠端目視檢測（Remote Visual Inspection - RVI）自 1970 年代起便已使用，是一種非破壞檢測技術。它使用攝影機、內視鏡、遙控攝影機、爬行器及其他專用工具，遠端檢查零組件是否有腐蝕或損壞。RVI 可讓操作人員檢查危險或難以直接進入的區域，例如狹窄深處的管線與噴射引擎。

放射線檢測（RT）

放射線檢測（Radiographic Testing - RT）使用 X 光或伽馬射線檢查製造零組件的內部結構，以找出缺陷。

進行放射線檢測時，會將受測物放在輻射源與底片（或偵測器）之間。零組件的材料密度與厚度差異，會透過散射及吸收等作用使穿透輻射衰減。吸收差異會記錄在底片或數位系統中。

工業放射線成像有多種技術可呈現最終影像，例如底片放射線攝影（2D）、即時放射線攝影（RTR）、電腦斷層掃描（CT）、數位放射線攝影（DR）與電腦放射線攝影（CR）。

漏磁檢測（MFL）

漏磁檢測（Magnetic Flux Leakage - MFL）使用強力磁鐵使管線、鋼索、輸送帶及儲槽等鋼製結構達到磁飽和，再以感測器偵測磁通密度變化，判斷是否因點蝕、沖蝕或腐蝕而造成材料損失。

MFL 檢測速度快，對多種缺陷都有良好靈敏度，也能檢查難以接近的位置，有時不必停止生產。

聲發射檢測（AE）

聲發射檢測（Acoustic Emission Testing - AE）是指材料應力突然變化時所產生的彈性波。結構受到壓力、負載或溫度變化等外部刺激時，局部來源會釋放能量，形成應力波並傳至表面，由感測器記錄。使用適當設備與設定，可辨識皮米（10 -12 m）等級的位移。

偵測與分析 AE 訊號，可提供材料不連續部來源及重要性的資訊。聲發射檢測（AET）用途廣泛，可應用於結構完整性評估、缺陷檢測、洩漏檢查與焊接品質監測等工業領域，也常用於研究。

透地雷達（GPR）

透地雷達（Ground-penetrating radar - GPR）是一種地球物理探勘方法，會向土壤與岩層發射電磁脈衝。當波遇到介電常數不同的介質邊界時，部分波會反射。接收指定觀測點的訊號並進行分析處理，即可判定邊界位置。

掃描式雷達是接收反射波，接收穿透波則稱為透射法。此方法可用於礦產與地下水探勘、環境地質與自然災害調查、天坑（Sinkhole）、喀斯特地形、河岸土石流風險區域、不明爆炸物（UXO）搜尋、考古，以及非破壞性建築檢查，可找出白蟻巢或道路基層缺陷等空洞。

在越南，此探勘方法依據TCVN 9426:2012

非破壞檢測方法比較