Štúdium fyzických tiel pomocou ultrazvukových vĺn sa začalo zavádzať začiatkom minulého storočia. Meracie zariadenie sa nazývalo "ultrazvukový defektoskop". Ihneď po svojom objave si metóda získala veľkú popularitu medzi inžiniermi a ľuďmi zapojenými do výskumu.
Všeobecné informácie o zariadení
Ultrazvuk preniká cez vrstvy pevného materiálu a dokáže opraviť aj tú najmenšiu prasklinu nachádzajúcu sa vo vnútri predmetu. Prístroj umožňuje určiť defekt v hĺbke 7-50 mm s presnosťou ±1 mm.
Ultrazvukové defektoskopy majú rôzne úrovne citlivosti. Tento indikátor je určený malou veľkosťou defektov. Rozsah jednotiek je veľmi široký. Napríklad kovovýroba.
Prehľadné rozhranie zariadenia zaisťuje efektívne a jednotné používanie zariadenia. Prístroj je presný, vďaka čomu je možné získať výsledok na vysokej úrovni a odhaliť prítomných.nedostatky.
Oblasti použitia zariadenia
Ultrazvukovú detekciu chýb je možné použiť na takmer akýkoľvek stavebný materiál na zistenie prítomnosti skrytých trhlín, pórov, trosiek a iných chýb.
Najčastejšie oblasti zahŕňajú:
- Zváracie švy. Toto je hlavná aplikácia stroja.
- Primárne kovy v mostných nosníkoch, nosníkoch, tyčiach, polotovaroch rúr.
- Infraštruktúra. Skrutkové spoje, koľajnice, kovové konštrukcie.
- Petrochemický priemysel. Kontrola potrubí nádrží, nosných konštrukcií.
- Monitorovanie činnosti kolies a hriadeľov vlakových vozňov, podvozkov lietadiel, motorových ložísk, žeriavových ramien, hnacích hriadeľov, nádrží a tlakových nádob.
- Výrobná oblasť. Sústružené zvarové švy, spájkované švy, odliatky, testovanie odolnosti kompozitných materiálov.
- Kontrola materiálov častí lietadiel, veterných turbín, motorov.
Používanie detektorov chýb v zahraničí
V priemysle sa ultrazvukové defektoskopy začali používať v 50. rokoch dvadsiateho storočia. Potom vznikla prvá séria svietidiel. Za posledný čas sa nazbierali rozsiahle skúsenosti s aplikáciou metódy ultrazvukového ovládania.
V európskych krajinách má detekcia chýb silné postavenie. Tvorí jednu tretinu celkového objemu inšpekcií výrobkov. Bolo tiež poznamenané, že napriek automatizácii práce sa tejto metóde venuje najväčšia pozornosť.
Je to spôsobené tým, že sa vykonáva veľké množstvo práceobjekty ako jadrové elektrárne, potrubia s rôznym účelom, kovové konštrukcie, dopravné prostriedky a pod. Charakteristickým znakom všetkých vyššie uvedených stavieb je ich rôznorodosť, ktorá sťažuje použitie automatizácie.
Aplikácia nástrojov v domácom priemysle
V domácom priemysle zaujíma ultrazvukové ovládanie popredné miesto. Svedčí o tom množstvo odborníkov, ktorí sa takejto práci venujú. Napríklad od roku 1994 do roku 2000 bolo podľa Uralského certifikačného centra testovaných 1475 detektorov defektov. Z nich sa 38 % stalo profesionálnymi špecialistami na ultrazvukovú metódu. Je príznačné, že prevažná väčšina zamestnancov je založená na kontrole zvarov.
Ako stroj funguje
Prevádzka ultrazvukového defektoskopu je založená na pulznom žiarení. Odrazené ultrazvukové vlny sú fixované a umožňujú nájsť defekty. Krátke rádiové vlny sa menia pomocou piezoplatní B1-I3. Šíria sa väzbovou vrstvou cez materiál vo forme lúča s priečnym smerom.
Odrazené vibrácie ultrazvuku majú vplyv na piezoelektrické platne B1 B3. Dochádza k aktivácii EMF, ktorá sa stáva silnejšou, mení sa a vstupuje do signalizačného zariadenia detektora chýb.
Hlavné spôsoby ovládania
Existujú rôzne spôsoby kontroly. Medzi najbežnejšie, vysoko účinné patria:
- echo-way;
- metódana báze zrkadlového tieňa;
- tieňový príjem.
Z čoho pozostáva defektoskop?
Z čoho pozostáva ultrazvukový defektoskop? Schéma je prezentovaná:
- generátor impulzov;
- indikátor defektu;
- širokopásmové zosilňovacie zariadenie;
- nástroj na vyrovnávanie amplitúdy času;
- stabilizátor napätia;
- prevádzacie zariadenie.
Unit Diagram
Elektrické obvody zariadení, ako sú ultrazvukové defektoskopy, sú pomerne zložité.
Princíp fungovania zariadenia možno ľahšie pochopiť, ak si pozorne prečítate jeho štruktúru. Ako pracovať so zariadením, akým je napríklad ultrazvukový defektoskop, vám prezradí návod.
Hlavné jednotky moderného zariadenia fungujú podľa nasledujúceho princípu:
- Generátor impulzov sondy generuje elektrické vibrácie, ktoré vybudia ultrazvukové vlny v prevodníku.
- Ultrazvukové signály odrazené od defektu sú prijímané rovnakým (kombinovaným obvodom alebo iným samostatným obvodom) prevodníkom. Signály sa menia na elektrické impulzy, ktoré sa privádzajú na vstup zosilňovača.
- Ovládanie zosilnenia časovania je riadené systémom Time Sensitivity Control (TCG).
- Zvýšený na požadovanú hodnotu, vstupný signálindikátor elektrického lúča a automatický detektor defektov (ADD).
- Synchronizačné zariadenie poskytuje potrebnú časovú sekvenciu pre fungovanie všetkých uzlových oblastí zariadenia súčasne so spustením generátora impulzov (alebo s určitým oneskorením). Prispieva k spusteniu generátora rozmietania indikátora elektrolúča.
- Sweep umožňuje rozlíšiť podľa času príchodu signály odrazených objektov, ktoré sa nachádzajú v rôznych vzdialenostiach od prevodníka. Synchronizátor je tiež zodpovedný za ovládanie jednotiek TCG a ASD.
- Zariadenia sú vybavené zariadeniami, ktoré merajú amplitúdu a čas príchodu odrazeného impulzu. Schéma ich zaradenia sa vyrába v rôznych variáciách. Meracie zariadenie spracováva signály prijaté zo zosilňovača, pričom berie do úvahy čas prechodu signálu zo synchronizačného zariadenia a poskytuje digitálne indikátory na indikátore elektrolúča alebo na samostatnom displeji.
Nastavenie zariadenia
Nastavenie ultrazvukového defektoskopu začína inštaláciou stabilnej generácie do meniča napätia. V tomto prípade sa vykoná výber odporu R39. Potom sa dosiahne požadovaná opakovacia frekvencia (120-150 imp / s), zvolí sa odpor R2.
Indikátor amplitúdy 70-80 imp/s sa dosiahne výberom dinistora V1. Potom sa vyberú kondenzátory C22 a C26, ktoré nastavujú limity zmeny s rotujúcimi motormi rezistorov R30 a R35 a trvanie impulzov oneskorených jednoduchých vibrátorov (10-25 μs).a kontrolovaná zóna (7-45 µs).
Skontrolovať zariadenie
Overenie ultrazvukového defektoskopu sa vykonáva rôznymi spôsobmi:
- Prvým je zahrnúť do elektrického obvodu špeciálne simulačné zariadenie, ktoré vydáva testovací signál. Nevýhodou tohto zariadenia je rušenie v obvode zariadenia a nemožnosť kontroly akustickej jednotky.
- Známa je aj metóda, ktorá sa vykonáva simuláciou signálov ozveny, ich vysielania do ladiaceho vzoru. Potom sa po prijatí skontroluje celá elektroakustická dráha defektoskopu. Zahŕňa vysielacie a prijímacie časti elektrickej jednotky zariadenia, ktoré zodpovedajú PET, a elektrické káble spájajúce PET s jednotkou. Nevýhodou takejto kontroly je použitie metódy len pre defektoskopy s kontinuálnym vyžarovaním ultrazvukových vibrácií a spracovaním signálu na základe Dopplerovho javu. Toto riešenie je neprijateľné pre ovládanie väčšiny moderných modelov zariadení distribuovaných po celom svete.
- Overenie ultrazvukového defektoskopu sa vykonáva iným spôsobom. Je založený na skutočnosti, že akustická jednotka sa inštaluje na ladiacu vzorku nanesením kontaktnej kvapaliny na povrch vzorky. Takto je zabezpečené akustické spojenie medzi vzorkou a akustickou jednotkou. Akustická jednotka vysiela do vzorky ultrazvukové vlny. Ozveny odrazené od vnútorného reflektora sú prijímané vo vzorke a zosilnené. Existuje dočasný výber, ktorý sa napájaindikátory zariadenia. Kvalita jednotky sa posudzuje podľa úrovne prevádzky indikátorov. Na implementáciu tejto metódy sa používajú zariadenia vyrobené z kovu alebo organického skla s reflektormi umiestnenými vo vnútri. Podobné zariadenia používajú všetci poprední výrobcovia defektoskopov na celom svete.
Populárne modely detektorov chýb
Ultrazvukové defektoskopy od výrobcov ako OmniScan, Epoch, Sonic, Phasor možno zaznamenať zo širokého zoznamu zariadení vysokej kvality. A medzi domácimi zariadeniami by ste mali venovať pozornosť značkám UD-2, UD-3, "Peleng", zariadeniam série A1212. Sú spoľahlivé.
Domáce zariadenia série UD možno klasifikovať ako univerzálne, pretože majú nielen široké spektrum meraní a technických možností, ale môžu tiež pracovať v rôznych režimoch v závislosti od podmienok a konkrétnych účelov. Prítomnosť širokouhlého svetelného a zvukového indikátora uľahčuje prácu so zariadením.
Zahraniční výrobcovia ultrazvukových defektoskopov vyrábajú zariadenia s flexibilným nastavením. Majú ľahké, odolné telo, malé rozmery. Nie sú to len defektoskopy, ale univerzálne zariadenia pre bežného pracovníka.
Napríklad výkonný OmniScan je založený na fázovaných poliach. To umožňuje rozšíriť možnosti merania a získať presný výsledok.
Široký segment zariadení nie jeby mal zmiasť kupujúceho. Koniec koncov, technické vlastnosti ultrazvukových defektoskopov sú odlišné a každé zariadenie má svoje výhody a je účinné pri použití za určitých podmienok.
Univerzálny ultrazvukový defektoskop, zariadenie s malými rozmermi, zariadenie pracujúce na nízkych frekvenciách, zariadenie vybavené ochranným puzdrom - taký bohatý sortiment umožňuje nájsť vhodné zariadenie určené na kontrolu prvkov z široká škála materiálov.
Na čo sa zamerať pri nákupe?
Pri kúpe zariadenia venujte pozornosť nasledujúcim ukazovateľom:
- Prenosnosť zariadenia. Najlepším indikátorom je nízka hmotnosť zariadenia. Ak je zariadenie kompaktné, je to dvojnásobne dobré.
- Jednoduché použitie. Čím menej ďalších nastavení, tým jednoduchšia je práca so zariadením.
- Zrozumiteľné rozhranie. To je veľmi dôležité, pretože bez špeciálneho tréningu na to začiatočník jednoducho nemôže prísť. Rozhranie by malo byť skutočne jasné, aby pri povolení jednej alebo druhej možnosti nenastali žiadne problémy.
- Dostupnosť záručného listu a servisu. Buďte opatrní s dodávateľmi a predajcami zariadení.
- Zariadenie musí byť vhodné pre piezoelektrické meniče vyrábané v zahraničí. To isté platí pri kúpe domáceho zariadenia.
- Mať jasný, dobre napísaný návod na obsluhu.
