Studiul corpurilor fizice prin intermediul undelor ultrasonice a început să fie introdus la începutul secolului trecut. Dispozitivul de măsurare a fost numit „detector de defecte cu ultrasunete”. Imediat după descoperirea sa, metoda a câștigat o mare popularitate în rândul inginerilor și al oamenilor implicați în cercetare.
Informații generale despre dispozitiv
Ultrasunetele pătrund prin straturi de material solid și pot repara chiar și cea mai mică crăpătură situată în interiorul unui obiect. Aparatul vă permite să determinați defectul la o adâncime de 7-50 mm cu o precizie de ±1 mm.
Detectoarele de defecte cu ultrasunete au niveluri diferite de sensibilitate. Acest indicator este determinat de dimensiunea mică a defectelor. Domeniul de aplicare al unităților este foarte larg. De exemplu, producția de metal.
Interfața clară a dispozitivului asigură utilizarea eficientă și unificată a dispozitivului. Aparatul este precis, datorită căruia este posibil să obțineți un rezultat de nivel în alt și să îi detectați pe cei prezenți.defecte.
Domenii de aplicare ale dispozitivului
Detecția cu ultrasunete a defectelor poate fi aplicată aproape oricărui material de construcție pentru a detecta prezența fisurilor, porilor, zgurii și a altor defecte ascunse.
Cele mai comune zone includ:
- Cusături de sudură. Aceasta este principala aplicație a aparatului.
- Metale primare în grinzi de poduri, grinzi, tije, semifabricate de țevi.
- Infrastructură. Conexiuni cu șuruburi, șine de tren, structuri metalice.
- Industria petrochimică. Verificarea conductelor rezervoarelor, structurilor portante.
- Monitorizarea funcționării roților și arborilor vagoanelor, trenurilor de aterizare a aeronavelor, suporturilor de motor, brațelor macaralei, arborilor de transmisie, rezervoarelor și recipientelor sub presiune.
- Zona de producție. Cusături de sudură turnate, cusături lipite, piese turnate, testarea rezistenței materialelor compozite.
- Verificarea materialelor pieselor de aeronave, turbinelor eoliene, motoare.
Utilizarea detectorilor de defecte în străinătate
În industrie, detectoarele de defecte cu ultrasunete au început să fie folosite în anii 50 ai secolului XX. Apoi a fost creată prima serie de dispozitive cu lămpi. De-a lungul timpului, s-a acumulat o vastă experiență în aplicarea metodei de control cu ultrasunete.
În țările europene, detectarea defectelor a luat o poziție puternică. Reprezintă o treime din volumul total de inspecții ale produselor. S-a remarcat, de asemenea, că, în ciuda automatizării muncii, acestei metode i se acordă cea mai mare atenție.
Acest lucru se datorează faptului că se desfășoară cantități mari de muncăobiecte precum centrale nucleare, conducte cu diverse scopuri, structuri metalice, mijloace de transport etc. O trăsătură distinctivă a tuturor structurilor de mai sus este diversitatea lor, ceea ce face dificilă utilizarea automatizării.
Aplicarea instrumentelor în industria autohtonă
În industria autohtonă, controlul cu ultrasunete ocupă o poziție de lider. Acest lucru este dovedit de numărul de specialiști care sunt angajați într-o astfel de muncă. De exemplu, din 1994 până în 2000, conform Centrului de Certificare Ural, au fost testați 1475 de detectori de defecte. Dintre aceștia, 38% au devenit specialiști profesioniști în metoda cu ultrasunete. Este distinctiv faptul că marea majoritate a angajaților se bazează pe controlul cusăturilor de sudură.
Cum funcționează aparatul
Funcționarea unui detector de defecte cu ultrasunete se bazează pe radiații pulsate. Undele ultrasonice reflectate sunt fixate și fac posibilă găsirea defectelor. Undele radio scurte sunt modificate cu ajutorul piezoplatelor B1-I3. Ele se propagă prin stratul de cuplare prin material sub formă de fascicul cu direcție transversală.
Vibrațiile reflectate ale ultrasunetelor au un efect asupra plăcilor piezoelectrice B1 B3. Are loc activarea EMF, care devine mai puternică, se modifică și intră în dispozitivul de semnalizare a detectorului de defecte.
Metode principale de control
Există diferite metode de control. Cele mai comune, foarte eficiente, includ:
- echo-way;
- metodape bază de umbră în oglindă;
- recepție în umbră.
În ce constă un detector de defecte?
În ce constă un detector de defecte cu ultrasunete? Schema este prezentată:
- generator de impulsuri;
- indicator de defect;
- dispozitiv de amplificare în bandă largă;
- instrument de egalizare a amplitudinii timpului;
- stabilizator de tensiune;
- dispozitiv de conversie.
Diagrama unităților
Circuitele electrice ale dispozitivelor, cum ar fi detectoarele de defecte cu ultrasunete, sunt destul de complexe.
Principiul de funcționare al dispozitivului poate fi înțeles mai ușor dacă citiți cu atenție structura acestuia. Cum să lucrați cu un dispozitiv, cum ar fi un detector de defecte cu ultrasunete, instrucțiunile vă vor spune.
Unitățile principale ale unui dispozitiv modern funcționează după următorul principiu:
- Generatorul de impulsuri cu sondă generează vibrații electrice care excită unde ultrasonice în traductor.
- Semnalele ultrasonice reflectate de defect sunt recepționate de același traductor (circuit combinat sau alt circuit separat). Semnalele sunt transformate în impulsuri electrice care sunt introduse în intrarea amplificatorului.
- Controlul câștigului de sincronizare este controlat de un sistem de control al sensibilității în timp (TCG).
- Mărit la valoarea dorită, semnalul este introdusindicator de fascicul electric și detector automat de defecte (ADD).
- Dispozitivul de sincronizare oferă secvența de timp necesară pentru funcționarea tuturor zonelor de noduri ale dispozitivului simultan cu pornirea generatorului de impulsuri (sau cu o anumită întârziere). Contribuie la pornirea generatorului de baleiaj al indicatorului de fascicul electric.
- Sweep face posibilă distingerea după ora de sosire a semnalelor obiectelor de reflexie, care sunt situate la distanțe diferite de traductor. Sincronizatorul este, de asemenea, responsabil pentru controlul unităților TCG și ASD.
- Dispozitivele sunt pline cu dispozitive care măsoară amplitudinea și timpul de sosire a pulsului reflectat. Schema includerii lor este produsă în diferite variante. Aparatul de măsurare prelucrează semnalele primite de la amplificator, ținând cont de timpul de tranzit al semnalului de la dispozitivul de sincronizare și oferă indicatoare digitale pe indicatorul cu fascicul electric sau pe un afișaj separat.
Configurare dispozitiv
Configurarea unui detector de defecte cu ultrasunete începe cu instalarea unei generații stabile în convertorul de tensiune. În acest caz, se efectuează selecția rezistenței R39. Apoi se obține rata de repetiție dorită (120-150 imp / s), se selectează rezistența R2.
Un indicator de amplitudine de 70-80 imp/s este obținut prin selectarea unui dinistor V1. Apoi sunt selectați condensatorii C22 și C26, care stabilesc limitele de schimbare cu motoarele rotative ale rezistențelor R30 și R35 și durata impulsurilor vibratoarelor unice cu întârziere (10-25 μs)și zonă controlată (7-45 µs).
Verificați dispozitivul
Verificarea unui detector de defecte cu ultrasunete se realizează în diferite moduri:
- Primul este de a include în circuitul electric un dispozitiv special de simulare care emite un semnal de test. Dezavantajul acestui dispozitiv este interferența în circuitul dispozitivului și imposibilitatea verificării unității acustice.
- Este, de asemenea, cunoscută metoda, care se realizează prin simularea semnalelor de eco, emiterea lor în modelul de acordare. Apoi, după recepție, se verifică întregul traseu electro-acustic al detectorului de defecte. Include părțile emițătoare și receptoare ale unității electrice a dispozitivului, care corespund PET-ului și cablurilor electrice care leagă PET-ul la unitate. Dezavantajul unei astfel de verificări este utilizarea metodei numai pentru detectoarele de defecte cu radiație continuă de vibrații ultrasonice și procesarea semnalului bazată pe efectul Doppler. Această soluție este inacceptabilă pentru controlul celor mai moderne modele de dispozitive distribuite în întreaga lume.
- Verificarea detectorului de defecte cu ultrasunete se realizează într-un alt mod. Se bazează pe faptul că unitatea acustică este instalată pe proba de reglare prin aplicarea unui lichid de contact pe suprafața probei. Astfel, se asigură o conexiune acustică între probă și unitatea acustică. Unitatea acustică emite unde ultrasonice în probă. Ecourile reflectate de reflectorul intern sunt recepționate în probă și amplificate. Există o selecție temporară, care este alimentatăindicatoare ale dispozitivului. Calitatea unității este judecată după nivelul de funcționare al indicatorilor. Pentru implementarea acestei metode se folosesc dispozitive din metal sau sticlă organică cu reflectoare amplasate în interior. Dispozitive similare sunt folosite de toți producătorii de top de detectoare de defecte din întreaga lume.
Modele populare de detectoare de defecte
Detectoarele de defecte cu ultrasunete de la producători precum OmniScan, Epoch, Sonic, Phasor pot fi remarcate dintr-o listă largă de dispozitive de în altă calitate. Și printre dispozitivele casnice, ar trebui să acordați atenție mărcilor UD-2, UD-3, „Peleng”, dispozitive din seria A1212. Sunt de încredere.
Aparatele de uz casnic din seria UD pot fi clasificate drept universale, deoarece nu numai că au o gamă largă de măsurători și capacități tehnice, dar pot funcționa și într-o varietate de moduri, în funcție de condiții și scopuri specifice. Prezența unui indicator de lumină și sunet pe ecran lat facilitează lucrul cu dispozitivul.
Producătorii străini de detectoare de defecte cu ultrasunete produc dispozitive cu setări flexibile. Au un corp ușor, durabil, de dimensiuni mici. Acestea nu sunt doar detectoare de defecte, ci dispozitive universale pentru un muncitor obișnuit.
De exemplu, puternicul OmniScan se bazează pe rețele în faze. Acest lucru face posibilă extinderea capacităților de măsurare și obținerea unui rezultat precis.
Un segment larg de instalații nu estear trebui să deruteze cumpărătorul. La urma urmei, caracteristicile tehnice ale detectorilor cu ultrasunete de defecte sunt diferite, iar fiecare dispozitiv are propriile sale avantaje și este eficient atunci când este utilizat în anumite condiții.
Un detector de defecte cu ultrasunete universal, un dispozitiv cu dimensiuni reduse, un dispozitiv care funcționează la frecvențe joase, un dispozitiv echipat cu o carcasă de protecție - o gamă atât de bogată face posibilă găsirea unui dispozitiv adecvat conceput pentru a inspecta elementele dintr-un mare varietate de materiale.
Ce să cauți atunci când cumperi?
Când cumpărați un dispozitiv, acordați atenție următorilor indicatori:
- Portabilitatea dispozitivului. Cel mai bun indicator este greutatea redusă a dispozitivului. Dacă dispozitivul este compact, atunci acesta este de două ori bun.
- Ușurință în utilizare. Cu cât sunt mai puține setări suplimentare, cu atât este mai ușor să lucrezi cu dispozitivul.
- Interfață inteligibilă. Acest lucru este foarte important, deoarece de multe ori, fără o pregătire specială, un începător pur și simplu nu își poate da seama. Interfața ar trebui să fie cu adevărat clară, astfel încât să nu existe probleme atunci când activați una sau alta opțiune.
- Disponibilitatea cardului de garanție și a service-ului. Aveți grijă cu furnizorii și vânzătorii de echipamente.
- Dispozitivul trebuie să fie potrivit pentru traductoare piezoelectrice fabricate în străinătate. Același lucru este valabil și atunci când cumpărați un dispozitiv casnic.
- Aveți un manual de operare clar, bine scris.
