Fizikinių kūnų tyrimas ultragarso bangomis buvo pradėtas diegti praėjusio amžiaus pradžioje. Matavimo prietaisas buvo vadinamas "ultragarsiniu defektų detektoriumi". Iš karto po atradimo metodas sulaukė didelio populiarumo tarp inžinierių ir žmonių, dalyvaujančių moksliniuose tyrimuose.
Bendra informacija apie įrenginį
Ultragarsas prasiskverbia per kietos medžiagos sluoksnius ir gali pašalinti net mažiausią įtrūkimą, esantį objekto viduje. Prietaisas leidžia nustatyti defektą 7-50 mm gylyje ±1 mm tikslumu.
Ultragarsiniai defektų detektoriai turi skirtingą jautrumo lygį. Šį rodiklį lemia mažas defektų dydis. Vienetų taikymo sritis yra labai plati. Pavyzdžiui, metalo gamyba.
Aiški įrenginio sąsaja užtikrina efektyvų ir vieningą įrenginio naudojimą. Prietaisas yra tikslus, todėl galima gauti aukšto lygio rezultatą ir aptikti esančius.trūkumų.
Įrenginio taikymo sritys
Ultragarsinis defektų aptikimas gali būti taikomas beveik bet kuriai statybinei medžiagai, siekiant aptikti paslėptus įtrūkimus, poras, šlakus ir kitus trūkumus.
Dažniausios sritys:
- Suvirinimo siūlės. Tai yra pagrindinė mašinos taikymas.
- Pirminiai metalai tiltų sijose, sijose, strypuose, vamzdžių ruošiniuose.
- Infrastruktūra. Varžtinės jungtys, traukinio bėgiai, metalinės konstrukcijos.
- Naftos chemijos pramonė. Cisternų vamzdynų, laikančiųjų konstrukcijų tikrinimas.
- Traukinių vagonų ratų ir velenų, orlaivių važiuoklės, variklių laikiklių, krano strėlių, pavaros velenų, cisternų ir slėginių indų veikimo stebėjimas.
- Gamybos sritis. Tekintos suvirinimo siūlės, lituotos siūlės, liejiniai, kompozitinių medžiagų patvarumo bandymai.
- Orlaivių dalių, vėjo turbinų, variklių medžiagų tikrinimas.
Defektų detektorių naudojimas užsienyje
Pramonėje ultragarsiniai defektų detektoriai pradėti naudoti XX amžiaus šeštajame dešimtmetyje. Tada buvo sukurta pirmoji lempų įrenginių serija. Per pastarąjį laiką buvo sukaupta didelė ultragarsinio valdymo metodo taikymo patirtis.
Europos šalyse trūkumų aptikimas užėmė tvirtą poziciją. Tai sudaro trečdalį visos gaminių tikrinimo apimties. Taip pat buvo pažymėta, kad nepaisant darbo automatizavimo, šiam metodui skiriamas didžiausias dėmesys.
Taip yra dėl to, kad atliekami dideli darbų kiekiaiobjektai, tokie kaip atominės elektrinės, įvairios paskirties vamzdynai, metalinės konstrukcijos, transporto priemonės ir t.
Prietaisų taikymas vidaus pramonėje
Vietinėje pramonėje ultragarsinis valdymas užima pirmaujančią vietą. Tai liudija specialistų, užsiimančių tokiu darbu, skaičius. Pavyzdžiui, 1994–2000 m., Uralo sertifikavimo centro duomenimis, buvo išbandyti 1475 defektų detektoriai. Iš jų 38% tapo profesionaliais ultragarso metodo specialistais. Išskirtina tai, kad didžioji dauguma darbuotojų dirba suvirinimo siūlių kontrole.
Kaip veikia mašina
Ultragarso defektų detektoriaus veikimas pagrįstas impulsine spinduliuote. Atsispindinčios ultragarso bangos yra fiksuotos ir leidžia rasti defektus. Trumpos radijo bangos keičiamos pjezoplokštėmis B1-I3. Jie skersine kryptimi sklinda per sujungimo sluoksnį per medžiagą pluošto pavidalu.
Ultragarso atspindėtos vibracijos veikia pjezoelektrines plokštes B1 B3. Įvyksta EML aktyvavimas, kuris tampa stipresnis, pasikeičia ir patenka į defektų detektoriaus signalinį įrenginį.
Pagrindiniai valdymo metodai
Yra įvairių valdymo būdų. Dažniausiai pasitaikantys, labai veiksmingi, yra:
- echo-way;
- metodasveidrodinio šešėlio pagrindu;
- šešėlių priėmimas.
Iš ko susideda defektų detektorius?
Iš ko susideda ultragarsinis defektų detektorius? Schema pateikiama:
- impulsų generatorius;
- defektų indikatorius;
- plačiajuosčio ryšio stiprinimo įrenginys;
- laiko amplitudės išlyginimo įrankis;
- įtampos stabilizatorius;
- konvertuoja įrenginį.
Įrenginio diagrama
Įrenginių, pvz., ultragarsinių defektų detektorių, elektros grandinės yra gana sudėtingos.
Įrenginio veikimo principą bus lengviau suprasti, jei atidžiai perskaitysite jo struktūrą. Kaip dirbti su prietaisu, pvz., ultragarso defektų detektoriumi, bus nurodyta instrukcijoje.
Pagrindiniai šiuolaikinio įrenginio įrenginiai veikia tokiu principu:
- Zondo impulsų generatorius generuoja elektrines vibracijas, kurios sužadina ultragarso bangas keitiklyje.
- Ultragarso signalus, atsispindinčius nuo defekto, priima tas pats (kombinuotos grandinės arba kitos atskiros grandinės) keitiklis. Signalai pakeičiami į elektrinius impulsus, kurie tiekiami į stiprintuvo įvestį.
- Laiko stiprinimo valdymas yra valdomas laiko jautrumo valdymo (TCG) sistema.
- Padidinta iki norimos reikšmės, įvedamas signalaselektrinio spindulio indikatorius ir automatinis defektų detektorius (PRIDĖTI).
- Sinchronizuojantis įrenginys suteikia reikiamą laiko seką, kad visos įrenginio mazgų zonos veiktų vienu metu su impulsų generatoriaus paleidimu (arba su tam tikru uždelsimu). Tai prisideda prie elektros pluošto indikatoriaus valymo generatoriaus paleidimo.
- Sweep leidžia pagal atvykimo laiką atskirti atspindžių objektų, esančių skirtingais atstumais nuo keitiklio, signalus. Sinchronizatorius taip pat atsakingas už TCG ir ASD įrenginių valdymą.
- Įrenginiai užpildyti prietaisais, kurie matuoja atspindėto impulso amplitudę ir atvykimo laiką. Jų įtraukimo schema gaminama įvairiais variantais. Matavimo prietaisas apdoroja signalus, gautus iš stiprintuvo, atsižvelgdamas į signalo perdavimo iš sinchronizavimo įrenginio laiką, ir pateikia skaitmeninius indikatorius ant elektros pluošto indikatoriaus arba atskirame ekrane.
Įrenginio sąranka
Ultragarsinio defektų detektoriaus nustatymas prasideda nuo stabilios generacijos įrengimo įtampos keitiklyje. Tokiu atveju pasirenkamas rezistorius R39. Tada gaunamas norimas pasikartojimo dažnis (120-150 imp/s), pasirenkamas rezistorius R2.
70–80 imp/s amplitudės indikatorius pasiekiamas pasirinkus V1 dinistorių. Tada parenkami kondensatoriai C22 ir C26, kurie nustato kitimo ribas su besisukančiais rezistorių R30 ir R35 varikliais bei vėluojančių pavienių vibratorių impulsų trukmę (10-25 μs).ir kontroliuojama zona (7–45 µs).
Patikrinti įrenginį
Ultragarsinio defektų detektoriaus patikra atliekama įvairiais būdais:
- Pirmasis – į elektros grandinę įtraukti specialų imituojantį įtaisą, skleidžiantį bandomąjį signalą. Šio įrenginio trūkumas yra trikdžiai įrenginio grandinėje ir neįmanoma patikrinti akustinio bloko.
- Taip pat žinomas metodas, kuris atliekamas imituojant aido signalus, jų emisiją į derinimo modelį. Tada, gavus, patikrinamas visas defektų detektoriaus elektroakustinis kelias. Jį sudaro įrenginio elektros mazgo skleidžiančios ir priimančios dalys, atitinkančios PET, ir elektros kabeliai, jungiantys PET su įrenginiu. Tokio patikrinimo trūkumas yra tai, kad metodas naudojamas tik defektų detektoriams su nuolatine ultragarso virpesių spinduliuote ir signalo apdorojimu remiantis Doplerio efektu. Šis sprendimas nepriimtinas valdant daugumą šiuolaikinių įrenginių modelių, platinamų visame pasaulyje.
- Ultragarso defektų detektoriaus patikra atliekama kitu būdu. Jis pagrįstas tuo, kad akustinis blokas montuojamas ant derinimo pavyzdžio, užtepus kontaktinį skystį ant mėginio paviršiaus. Taigi tarp pavyzdžio ir akustinio bloko sukuriamas akustinis ryšys. Akustinis įrenginys į mėginį skleidžia ultragarso bangas. Aidai, atsispindėję nuo vidinio reflektoriaus, gaunami mėginyje ir sustiprinami. Yra laikina atranka, kuri tiekiamaprietaiso indikatoriai. Įrenginio kokybė vertinama pagal rodiklių veikimo lygį. Šiam metodui įgyvendinti naudojami įtaisai iš metalo arba organinio stiklo su viduje esančiais atšvaitais. Panašius įrenginius naudoja visi pirmaujantys defektų detektorių gamintojai visame pasaulyje.
Populiarūs defektų aptikimo modeliai
Iš plataus aukštos kokybės įrenginių sąrašo galima pastebėti tokių gamintojų kaip OmniScan, Epoch, Sonic, Phasor ultragarsinius defektų detektorius. O tarp buitinių prietaisų turėtumėte atkreipti dėmesį į prekių ženklus UD-2, UD-3, „Peleng“, A1212 serijos įrenginius. Jie yra patikimi.
Ud serijos buitinius prietaisus galima priskirti prie universalių, nes jie turi ne tik platų matavimų ir techninių galimybių spektrą, bet ir gali veikti įvairiais režimais, priklausomai nuo sąlygų ir konkrečių tikslų. Plačiaekranis šviesos ir garso indikatorius palengvina darbą su įrenginiu.
Užsienio ultragarsinių defektų detektorių gamintojai gamina prietaisus su lanksčiais nustatymais. Jie turi lengvą, patvarų korpusą, mažą dydį. Tai ne tik defektų detektoriai, bet ir universalūs įrenginiai, skirti paprastam darbuotojui.
Pavyzdžiui, galingas OmniScan yra pagrįstas fazinėmis matricomis. Tai leidžia išplėsti matavimo galimybes ir gauti tikslų rezultatą.
Platus šviestuvų segmentas nėraturėtų suklaidinti pirkėją. Juk ultragarsinių defektų detektorių techninės charakteristikos yra skirtingos, o kiekvienas įrenginys turi savų privalumų ir yra efektyvus, kai naudojamas tam tikromis sąlygomis.
Universalus ultragarsinis defektų detektorius, mažų matmenų prietaisas, žemais dažniais veikiantis prietaisas, prietaisas su apsauginiu dėklu – toks gausus diapazonas leidžia rasti tinkamą prietaisą, skirtą elementams apžiūrėti iš platus medžiagų pasirinkimas.
Į ką atkreipti dėmesį perkant?
Pirkdami įrenginį atkreipkite dėmesį į šiuos rodiklius:
- Įrenginio perkeliamumas. Geriausias rodiklis yra lengvas prietaiso svoris. Jei įrenginys kompaktiškas, tai dvigubai gerai.
- Paprastas naudojimas. Kuo mažiau papildomų nustatymų, tuo lengviau dirbti su įrenginiu.
- Suprantama sąsaja. Tai labai svarbu, nes dažnai be specialaus mokymo pradedantysis tiesiog negali to išsiaiškinti. Sąsaja tikrai turi būti aiški, kad įjungus vieną ar kitą parinktį nekiltų problemų.
- Garantijos kortelės ir aptarnavimo prieinamumas. Būkite atsargūs su įrangos tiekėjais ir pardavėjais.
- Įrenginys turi būti tinkamas užsienyje pagamintiems pjezoelektriniams keitikliams. Tas pats pasakytina ir perkant buitinį įrenginį.
- Turėti aiškų, gerai parašytą naudojimo vadovą.
