Kajian badan fizikal melalui gelombang ultrasonik mula diperkenalkan pada awal abad yang lalu. Alat pengukur itu dipanggil "pengesan kecacatan ultrasonik". Sejurus selepas penemuannya, kaedah ini mendapat populariti yang meluas dalam kalangan jurutera dan orang yang terlibat dalam penyelidikan.
Maklumat am tentang peranti
Bunyi ultrabunyi menembusi lapisan bahan pepejal dan boleh membaiki walaupun retakan terkecil yang terletak di bahagian dalam objek. Peranti ini membolehkan anda menentukan kecacatan pada kedalaman 7-50 mm dengan ketepatan ±1 mm.
Pengesan kecacatan ultrasonik mempunyai tahap sensitiviti yang berbeza. Penunjuk ini ditentukan oleh saiz kecil kecacatan. Skop unit sangat luas. Contohnya, pengeluaran logam.
Antara muka peranti yang jelas memastikan penggunaan peranti yang cekap dan bersatu. Peranti adalah tepat, berkat yang memungkinkan untuk mendapatkan hasil tahap tinggi dan mengesan mereka yang hadir.kecacatan.
Bidang penggunaan peranti
Pengesanan kecacatan ultrasonik boleh digunakan pada hampir semua bahan binaan untuk mengesan kehadiran rekahan tersembunyi, liang roma, sanga dan kecacatan lain.
Kawasan yang paling biasa termasuk:
- Kelim kimpalan. Ini ialah aplikasi utama mesin.
- Logam utama dalam rasuk jambatan, rasuk, rod, kosong paip.
- Infrastruktur. Sambungan bolt, rel kereta api, struktur logam.
- Industri petrokimia. Memeriksa saluran paip tangki, struktur menanggung beban.
- Memantau operasi roda dan aci kereta kereta api, gear pendaratan pesawat, pemasangan enjin, boom kren, aci pemacu, tangki dan bejana tekanan.
- Kawasan pengeluaran. Kelim kimpalan terbalik, jahitan pateri, tuangan, ujian ketahanan bahan komposit.
- Menyemak bahan bahagian pesawat, turbin angin, enjin.
Penggunaan pengesan kecacatan di luar negara
Dalam industri, pengesan kecacatan ultrasonik mula digunakan pada 50-an abad kedua puluh. Kemudian siri pertama peranti lampu dicipta. Sepanjang masa lalu, pengalaman yang luas telah terkumpul dalam penggunaan kaedah kawalan ultrasonik.
Di negara Eropah, pengesanan kecacatan telah mengambil kedudukan yang kukuh. Ia menyumbang satu pertiga daripada jumlah volum pemeriksaan produk. Dimaklumkan juga bahawa, di sebalik automasi buruh, kaedah ini diberi perhatian paling tinggi.
Ini disebabkan oleh fakta bahawa sejumlah besar kerja dijalankanobjek seperti loji kuasa nuklear, saluran paip dengan pelbagai tujuan, struktur logam, alat pengangkutan, dsb. Ciri tersendiri bagi semua struktur di atas ialah kepelbagaiannya, yang menjadikannya sukar untuk menggunakan automasi.
Aplikasi instrumen dalam industri domestik
Dalam industri domestik, kawalan ultrasonik menduduki kedudukan utama. Ini dibuktikan dengan bilangan pakar yang terlibat dalam kerja tersebut. Sebagai contoh, dari 1994 hingga 2000, menurut Pusat Pensijilan Ural, 1475 pengesan kecacatan telah diuji. Daripada jumlah ini, 38% menjadi pakar profesional dalam kaedah ultrasound. Adalah jelas bahawa sebahagian besar pekerja adalah berdasarkan kawalan jahitan kimpalan.
Cara mesin berfungsi
Kendalian pengesan kecacatan ultrasonik adalah berdasarkan sinaran berdenyut. Gelombang ultrasonik yang dipantulkan ditetapkan dan memungkinkan untuk mencari kecacatan. Gelombang radio pendek diubah melalui piezoplates B1-I3. Ia merambat melalui lapisan gandingan melalui bahan dalam bentuk rasuk dengan arah melintang.
Getaran pantulan ultrasound mempunyai kesan pada plat piezoelektrik B1 B3. Pengaktifan EMF berlaku, yang menjadi lebih kuat, berubah dan memasuki peranti isyarat pengesan kecacatan.
Kaedah kawalan utama
Terdapat kaedah kawalan yang berbeza. Yang paling biasa, sangat berkesan, termasuk:
- echo-way;
- kaedahberdasarkan bayangan cermin;
- penerimaan bayangan.
Terdiri daripada apakah pengesan kecacatan?
Apa yang terdiri daripada pengesan kecacatan ultrasonik? Skim dibentangkan:
- penjana nadi;
- penunjuk kecacatan;
- peranti penguat jalur lebar;
- alat penyamaan amplitud masa;
- penstabil voltan;
- menukar peranti.
Rajah Unit
Litar elektrik peranti seperti pengesan kecacatan ultrasonik agak rumit.
Prinsip pengendalian peranti boleh difahami dengan lebih mudah jika anda membaca strukturnya dengan teliti. Cara bekerja dengan peranti seperti pengesan kecacatan ultrasonik, arahan akan memberitahu anda.
Unit utama peranti moden beroperasi mengikut prinsip berikut:
- Penjana nadi probe menjana getaran elektrik yang merangsang gelombang ultrasonik dalam transduser.
- Isyarat ultrasonik yang dipantulkan daripada kecacatan diterima oleh transduser (litar gabungan atau litar berasingan lain) yang sama. Isyarat ditukar kepada impuls elektrik yang dimasukkan ke dalam input penguat.
- Kawalan perolehan masa dikawal oleh sistem Kawalan Kepekaan Masa (TCG).
- Ditingkatkan kepada nilai yang dikehendaki, isyarat adalah inputpenunjuk rasuk elektrik dan pengesan kecacatan automatik (TAMBAH).
- Peranti penyegerakan menyediakan urutan masa yang diperlukan untuk berfungsi semua kawasan nod peranti serentak dengan permulaan penjana nadi (atau dengan beberapa kelewatan tertentu). Ia menyumbang kepada permulaan penjana sapu penunjuk pancaran elektrik.
- Sapuan membolehkan untuk membezakan isyarat objek pantulan mengikut masa ketibaan, yang terletak pada jarak yang berbeza dari transduser. Penyegerak juga bertanggungjawab untuk mengawal unit TCG dan ASD.
- Peranti diisi dengan peranti yang mengukur amplitud dan masa ketibaan nadi yang dipantulkan. Skim kemasukan mereka dihasilkan dalam variasi yang berbeza. Peranti pengukur memproses isyarat yang diterima daripada penguat, dengan mengambil kira masa transit isyarat daripada peranti penyegerakan, dan memberikan penunjuk digital pada penunjuk rasuk elektro atau pada paparan berasingan.
Persediaan peranti
Menyediakan pengesan kecacatan ultrasonik bermula dengan pemasangan penjanaan stabil dalam penukar voltan. Dalam kes ini, pemilihan perintang R39 dijalankan. Kemudian kadar ulangan yang dikehendaki diperolehi (120-150 imp / s), perintang R2 dipilih.
Penunjuk amplitud 70-80 imp/s dicapai dengan memilih dinistor V1. Kemudian kapasitor C22 dan C26 dipilih, yang menetapkan had perubahan dengan enjin berputar perintang R30 dan R35 dan tempoh denyutan penggetar tunggal kelewatan (10-25 μs)dan zon terkawal (7-45 µs).
Semak peranti
Pengesahan pengesan kecacatan ultrasonik dilakukan dalam pelbagai cara:
- Yang pertama ialah memasukkan dalam litar elektrik peranti simulasi khas yang mengeluarkan isyarat ujian. Kelemahan peranti ini ialah gangguan dalam litar peranti dan kemustahilan untuk memeriksa unit akustik.
- Kaedah ini juga diketahui, yang dijalankan dengan mensimulasikan isyarat gema, pelepasannya ke dalam corak penalaan. Kemudian, selepas menerima, keseluruhan laluan elektro-akustik pengesan kecacatan diperiksa. Ia termasuk bahagian pemancar dan penerimaan unit elektrik peranti, yang sepadan dengan PET dan kabel elektrik yang menyambungkan PET ke unit. Kelemahan semakan sedemikian adalah penggunaan kaedah hanya untuk pengesan kecacatan dengan sinaran berterusan getaran ultrasonik, dan pemprosesan isyarat berdasarkan kesan Doppler. Penyelesaian ini tidak boleh diterima untuk mengawal kebanyakan model peranti moden yang diedarkan di seluruh dunia.
- Pengesahan pengesan kecacatan ultrasonik dijalankan dengan cara lain. Ia berdasarkan fakta bahawa unit akustik dipasang pada sampel penalaan dengan menggunakan cecair sentuhan pada permukaan sampel. Oleh itu, sambungan akustik disediakan antara sampel dan unit akustik. Unit akustik memancarkan gelombang ultrasonik ke dalam sampel. Gema yang dipantulkan daripada pemantul dalaman diterima dalam sampel dan dikuatkan. Terdapat pilihan sementara, yang diberikan kepadapenunjuk peranti. Kualiti unit dinilai oleh tahap operasi penunjuk. Untuk melaksanakan kaedah ini, peranti yang diperbuat daripada logam atau kaca organik dengan pemantul terletak di dalam digunakan. Peranti serupa digunakan oleh semua pengeluar pengesan kecacatan terkemuka di seluruh dunia.
Model pengesan kecacatan popular
Pengesan kecacatan ultrasonik daripada pengeluar seperti OmniScan, Epoch, Sonic, Phasor boleh diperhatikan daripada senarai luas peranti berkualiti tinggi. Dan antara peranti domestik, anda harus memberi perhatian kepada jenama UD-2, UD-3, "Peleng", peranti siri A1212. Mereka boleh dipercayai.
Peranti domestik siri UD boleh diklasifikasikan sebagai universal, kerana ia bukan sahaja mempunyai pelbagai ukuran dan keupayaan teknikal, tetapi juga boleh beroperasi dalam pelbagai mod, bergantung pada keadaan dan tujuan tertentu. Kehadiran lampu skrin lebar dan penunjuk bunyi menjadikannya lebih mudah untuk berfungsi dengan peranti.
Pengeluar asing pengesan kecacatan ultrasonik menghasilkan peranti dengan tetapan fleksibel. Mereka mempunyai badan yang ringan, tahan lama, saiz kecil. Ini bukan sahaja pengesan kecacatan, tetapi peranti universal untuk pekerja biasa.
Sebagai contoh, OmniScan yang berkuasa adalah berdasarkan tatasusunan berperingkat. Ini memungkinkan untuk mengembangkan keupayaan pengukuran dan mendapatkan hasil yang tepat.
Segmen luas lekapan tidakpatut mengelirukan pembeli. Lagipun, ciri teknikal pengesan kecacatan ultrasonik adalah berbeza, dan setiap peranti mempunyai kelebihan tersendiri dan berkesan apabila digunakan dalam keadaan tertentu.
Pengesan kecacatan ultrasonik sejagat, peranti dengan dimensi kecil, peranti yang beroperasi pada frekuensi rendah, peranti yang dilengkapi dengan sarung pelindung - julat yang kaya memungkinkan untuk mencari peranti yang sesuai yang direka bentuk untuk memeriksa elemen daripada pelbagai jenis bahan.
Apa yang perlu dicari semasa membeli?
Apabila membeli peranti, beri perhatian kepada penunjuk berikut:
- Kemudahalihan peranti. Penunjuk terbaik ialah berat ringan peranti. Jika peranti ini padat, maka ini adalah dua kali ganda bagus.
- Kemudahan penggunaan. Lebih sedikit tetapan tambahan, lebih mudah untuk berfungsi dengan peranti.
- Antara muka yang boleh difahami. Ini sangat penting, kerana selalunya, tanpa latihan khas, seorang pemula tidak dapat memahaminya. Antara muka hendaklah benar-benar jelas supaya tiada masalah apabila mendayakan satu atau pilihan lain.
- Ketersediaan kad waranti dan perkhidmatan. Berhati-hati dengan pembekal dan penjual peralatan.
- Peranti mestilah sesuai untuk transduser piezoelektrik yang dikeluarkan di luar negara. Perkara yang sama berlaku apabila membeli peranti domestik.
- Mempunyai manual pengendalian yang jelas dan ditulis dengan baik.
