Principiul de funcționare a detectorului defectelor ultrasonice

1. Principiul testelor cu ultrasunete

Metoda ultrasonică de control se referă la metode nedistructive. Această metodă este utilizată pe scară largă pentru a controla îmbinările sudate din oțeluri cu conținut scăzut de aluminiu și carbon cu conținut scăzut de carbon, aluminiu, cupru și aliajele lor.

Deformările mecanice care se propagă în corpul elastic sunt numite valuri acustice sau elastice. Acestea sunt împărțite în infrasunete (frecvența vibrațiilor până la 30 Hz), audio (2-20 • Aprilie 10 Hz), ultrasunete (între 2 • 10 cu 4 până la 10 9 Hz) și hipersonic (peste 10 9Hz). Când particulele acustice de propagare a undei medii pe care acestea sunt testate, oscilează în jurul punctului de echilibru. Dacă particulele oscilează de-a lungul, atunci astfel de valuri se numesc longitudinale, dacă sunt perpendiculare - transversale. Într-un solid, pot apărea atât valuri longitudinale, cât și transversale. Există și valuri de suprafață care se propagă numai de-a lungul suprafeței corpului. Pentru a controla îmbinările sudate în detectarea defectelor ultrasonice, se folosesc în principal undele ultrasonice transversale și longitudinale. Viteza undelor ultrasonice depinde de proprietățile materialului sau mediului în care se propagă.

val cu ultrasunete poartă în direcția de mișcare a unui anumit energie care se caracterizează prin intensitatea ultrasunetelor (cantitatea de energie care este transferată pe val 1c prin 1 cm2 de suprafață perpendicular pe direcția de propagare). Odată cu propagarea valului ultrasonic, intensitatea acestuia scade. Lungimea căii de undă poate fi determinată de magnitudinea coeficientului de amortizare. În solide, este compus din coeficientul de absorbție și dispersie.

Pentru a excita efectul piezoelectric de vibrație cu ultrasunete este utilizat, a cărei esență constă în faptul că la tracțiune și compresiune a unor cristale într-o anumită direcție pe suprafața lor o sarcină electrică. Oscilațiile electrice de la un oscilator de înaltă frecvență sunt transformate în oscilații mecanice cu frecvență de până la 500 și 1000 MHz prin intermediul cristalelor piezoelectrice.

În cazul în care suprafața piesei de prelucrat pentru a atașa plăci piezoceramice, care este conectat la un generator de înaltă frecvență, metalul se va propaga undele ultrasonice care, venind în contact cu celelalte plăci piezoceramice pentru a determina costuri piezoelectrice în acesta. Aceste încărcări pot fi alimentate către amplificator și reproduse de un indicator.

Pentru introducerea și primirea undelor ultrasonice reflectate de defecte, precum plăci piezoceramice de protecție împotriva deteriorării mecanice și la uzură a ultimei plasate într-un dispozitiv special numit piezoelectrice traductoare de ultrasunete (PETS), sonde, crawleri.

PPE sunt împărțite în mai multe tipuri: un emițător combinat și un receptor de unde ultrasonice într-un singur corp PEP; separate - radiația și recepția unui val ultrasonic sunt efectuate de două PES separate; separat combinate - radiația și recepția unui val ultrasonic sunt realizate de două cristale separate, care sunt situate în același corp PEP. Valurile se pot propaga continuu sau sub formă de impulsuri. Depinde de modul de funcționare a generatorului.

Detectoarele speciale cu defect ultrasonic sunt utilizate pentru testarea cu ultrasunete. care oferă radiații de vibrații ultrasonice, recepția și înregistrarea semnalelor reflectate și determinarea coordonatelor de detectare a defectelor. Detectorul defectelor ultrasonice constă dintr-o unitate electronică (de fapt un detector de defecțiuni), un set de PET, cabluri de conectare și diverse dispozitive auxiliare.

2. Algoritmul de funcționare a detectorului defectelor ultrasonice

Un scurt semnal ultrasonic este transmis obiectului monitorizat prin intermediul unui PET, primind un semnal reflectat la receptor, măsurând timpul de trecere a semnalului audio de la PET la suprafața de reflexie și în spate.

Acest lucru este posibil numai atunci când există un timp de pornire clar definit și un timp finit. Dacă viteza sunetului în obiectul de monitorizare este cunoscută, atunci, folosind calcule simple, este posibil să se determine distanța față de suprafața de reflexie și astfel poziția exactă de discontinuitate în obiectul de monitorizare, Fig. 2.

Fig. 2 Principiul măsurării timpului și traseului impulsului

Măsurarea timpului începe cu alimentarea unui impuls electric al impulsului de transmisie-excitație. Aceasta este o descărcare electrică foarte scurtă care provoacă un impuls sonor în piezoelementul traductorului. Pulsul sonor trece prin material și, atunci când este reflectat din discontinuitatea sau suprafața opusă a materialului, se întoarce înapoi la traductor. Oscilațiile rezultate sunt transformate într-un impuls electric care oprește măsurarea timpului. Distanța de la suprafața de reflexie poate fi calculată după următoarea formulă:

s - calea, pulsul sonor [mm]; c este viteza de zgomot în material [km / s]; t este timpul de tranzit al impulsului [c].

Dacă acum timpul de tranzit și amplitudinea pulsului sunt afișate grafic, se va obține un model simplificat al detectorului universală de defecțiune ultrasonică (Fig. 2.1).

Fig. 2.1. Afișarea grafică a semnalelor ultrasonice recepționate într-o formă modulară

3. Instalarea detectorului defectelor ultrasonice

Înainte de efectuarea testelor cu ultrasunete direct pe obiectul real de monitorizare, detectorul defectuos trebuie ajustat. Detectorul defect este configurat în două etape:

- ajustarea parametrilor PER

- ajustarea citirilor detectorului de defect conform eșantionului cu parametrii de control cunoscuți.

Pentru a configura parametrii PET este:

• ajustarea frecvenței de funcționare a PET,
• ajustarea bratului PEP,
• ajustarea unghiului de intrare al PET,
• stabilirea întârzierii în prisma PET.

Ajustarea parametrilor PET se efectuează pe eșantioane standard pentru detectarea defectelor ultrasonice ale CO-1, СО-2, СО-3.

Pentru a regla citirile detectorului de defect conform eșantionului cu parametrii de control cunoscuți

• ajustarea vitezei de propagare a oscilațiilor ultrasonice în obiectul de control.
• ajustarea nivelului de sensibilitate și respingere

Cele mai recente setări se efectuează pe eșantioane cu reflectoare prefabricate (defecte), astfel de eșantioane sunt denumite eșantioane standard SOP pentru întreprinderi. SOP-urile sunt fabricate din același material ca și obiectul inspecției, iar defectele artificiale au dimensiunile minime admise care sunt prevăzute pentru un anumit obiect.

Metoda de inspecție cu ultrasunete se efectuează în conformitate cu cerințele GOST 14782-76, GOST 20415-2 și ținând seama de standardele actuale ale industriei pentru testarea cu ultrasunete.

Eficacitatea testelor cu ultrasunete depinde de o serie de factori.

Frecvența undelor ultrasonice joacă un rol important în acest sens. Cu o frecvență crescătoare, lungimea lor scade și, în consecință, crește sensibilitatea metodei, adică Gama de detectare a defectelor mai mici se lărgește. Cu toate acestea, pe măsură ce crește frecvența, influența structurii metalului controlat începe să se reflecte într-o mai mare măsură pe propagarea vibrațiilor cu ultrasunete.

Avantajul defectoscopia cu ultrasunete este abilitatea de a controla, atunci când un acces unilateral la produs, simplitatea și de înaltă performanță a metodei, o capacitate mare de penetrare, care vă permite să detecteze defectele interne de produse de mari dimensiuni, capacitatea de a automatiza procesul de monitorizare, siguranța totală pentru operator și lucrătorii din jur, sensibilitate ridicată, oferind detectarea defectelor mici .

Articole similare

• Principiul funcționării lămpilor cu LED, surse alternative de energie

• Principiul funcționării unui transformator de tensiune și tensiune

• Mikatermicheskiy încălzire principiul de funcționare și dispozitiv

Trimiteți-le prietenilor: