Fizisko ķermeņu izpēte ar ultraskaņas viļņu palīdzību tika ieviesta pagājušā gadsimta sākumā. Mērīšanas ierīci sauca par "ultraskaņas defektu detektoru". Tūlīt pēc atklāšanas metode ieguva plašu popularitāti inženieru un pētniecībā iesaistīto cilvēku vidū.
Vispārīga informācija par ierīci
Ultraskaņa iekļūst caur cieta materiāla slāņiem un var novērst pat mazākās plaisas, kas atrodas objekta iekšpusē. Ierīce ļauj noteikt defektu 7-50 mm dziļumā ar precizitāti ±1 mm.
Ultraskaņas defektu detektoriem ir dažādi jutības līmeņi. Šo rādītāju nosaka defektu mazais izmērs. Vienību darbības joma ir ļoti plaša. Piemēram, metāla ražošana.
Ierīces skaidrais interfeiss nodrošina efektīvu un vienotu ierīces lietošanu. Ierīce ir precīza, pateicoties kurai ir iespējams iegūt augsta līmeņa rezultātu un noteikt klātesošos.trūkumi.
Ierīces pielietošanas jomas
Ultraskaņas defektu noteikšanu var izmantot gandrīz jebkuram būvmateriālam, lai noteiktu slēptās plaisas, poras, izdedžus un citus defektus.
Visizplatītākās jomas ir:
- Metināšanas šuves. Šī ir mašīnas galvenā lietojumprogramma.
- Primārie metāli tiltu sijās, sijās, stieņos, cauruļu sagatavēs.
- Infrastruktūra. Skrūvju savienojumi, vilcienu sliedes, metāla konstrukcijas.
- Petroķīmiskā rūpniecība. Pārbauda cisternu cauruļvadus, nesošās konstrukcijas.
- Vilcienu vagonu riteņu un vārpstu, lidmašīnu šasijas, dzinēja balstu, celtņa stieņu, piedziņas vārpstu, cisternu un spiedtvertņu darbības uzraudzība.
- Ražošanas apgabals. Virpotas metināšanas šuves, lodētas šuves, lējumi, kompozītmateriālu izturības pārbaude.
- Pārbauda lidaparātu detaļu, vēja turbīnu, dzinēju materiālus.
Defektu detektoru izmantošana ārzemēs
Rūpniecībā ultraskaņas defektu detektorus sāka izmantot divdesmitā gadsimta 50. gados. Tad tika izveidota pirmā lampu ierīču sērija. Pēdējā laikā ir uzkrāta liela pieredze ultraskaņas kontroles metodes pielietošanā.
Eiropas valstīs defektu noteikšana ir ieņēmusi spēcīgu pozīciju. Tas veido vienu trešdaļu no kopējā produktu pārbaudes apjoma. Tika arī atzīmēts, ka, neskatoties uz darba automatizāciju, šai metodei tiek pievērsta vislielākā uzmanība.
Tas ir saistīts ar faktu, ka tiek veikts liels darba apjomsobjekti, piemēram, atomelektrostacijas, cauruļvadi ar dažādiem mērķiem, metāla konstrukcijas, transporta līdzekļi utt. Visu iepriekš minēto konstrukciju atšķirīga iezīme ir to daudzveidība, kas apgrūtina automatizācijas izmantošanu.
Instrumentu pielietojums vietējā rūpniecībā
Iekšzemes rūpniecībā ultraskaņas vadība ieņem vadošo pozīciju. Par to liecina speciālistu skaits, kuri nodarbojas ar šādu darbu. Piemēram, no 1994. līdz 2000. gadam saskaņā ar Urālu sertifikācijas centra datiem tika pārbaudīti 1475 defektu detektori. No tiem 38% kļuva par profesionāliem ultraskaņas metodes speciālistiem. Atšķirīgi ir tas, ka lielākā daļa darbinieku ir balstīti uz metināšanas šuvju kontroli.
Kā iekārta darbojas
Ultraskaņas defektu detektora darbības pamatā ir impulsa starojums. Atspoguļotie ultraskaņas viļņi ir fiksēti un ļauj atrast defektus. Īsos radioviļņus maina ar pjezoplatēm B1-I3. Tie izplatās caur savienojuma slāni caur materiālu stara veidā ar šķērsvirzienu.
Ultraskaņas atstarotās vibrācijas ietekmē pjezoelektriskās plāksnes B1 B3. Notiek EML aktivizācija, kas kļūst spēcīgāka, mainās un nonāk defektu detektora signalizācijas ierīcē.
Galvenās kontroles metodes
Ir dažādas kontroles metodes. Visizplatītākie, ļoti efektīvie, ietver:
- echo-way;
- metodeuz spoguļa ēnas principa;
- ēnu uzņemšana.
No kā sastāv defektu detektors?
No kā sastāv ultraskaņas defektu detektors? Shēma ir parādīta:
- impulsu ģenerators;
- defektu indikators;
- platjoslas pastiprināšanas ierīce;
- laika amplitūdas izlīdzināšanas rīks;
- sprieguma stabilizators;
- pārveido ierīci.
Vienības diagramma
Ierīču, piemēram, ultraskaņas defektu detektoru, elektriskās ķēdes ir diezgan sarežģītas.
Ierīces darbības principu var saprast vieglāk, ja rūpīgi izlasiet tās struktūru. Kā strādāt ar ierīci, piemēram, ultraskaņas defektu detektoru, instrukcija jums pateiks.
Mūsdienu ierīces galvenās vienības darbojas pēc šāda principa:
- Zondes impulsu ģenerators ģenerē elektriskās vibrācijas, kas ierosina ultraskaņas viļņus devējā.
- Ultraskaņas signālus, kas atspoguļoti no defekta, uztver tas pats (kombinētā ķēde vai cita atsevišķa ķēde) devējs. Signāli tiek pārveidoti elektriskos impulsos, kas tiek ievadīti pastiprinātāja ieejā.
- Laika pastiprinājuma kontroli kontrolē laika jutības kontroles (TCG) sistēma.
- Palielināts līdz vajadzīgajai vērtībai, tiek ievadīts signālselektriskā stara indikators un automātiskais defektu detektors (PIEVIENOT).
- Sinhronizācijas ierīce nodrošina nepieciešamo laika secību visu ierīces mezglu apgabalu darbībai vienlaikus ar impulsu ģeneratora palaišanu (vai ar noteiktu aizkavi). Tas veicina elektrostaru indikatora slaucīšanas ģeneratora iedarbināšanu.
- Sweep ļauj pēc ierašanās laika atšķirt atstarošanas objektu signālus, kas atrodas dažādos attālumos no devēja. Sinhronizators ir atbildīgs arī par TCG un ASD vienību vadību.
- Ierīces ir pildītas ar ierīcēm, kas mēra atstarotā impulsa amplitūdu un ierašanās laiku. To iekļaušanas shēma tiek ražota dažādās variācijās. Mērierīce apstrādā signālus, kas saņemti no pastiprinātāja, ņemot vērā signāla pārraides laiku no sinhronizācijas ierīces, un dod ciparu indikatorus uz elektrostaru indikatora vai atsevišķā displejā.
Ierīces iestatīšana
Ultraskaņas defektu detektora iestatīšana sākas ar stabilas paaudzes uzstādīšanu sprieguma pārveidotājā. Šajā gadījumā tiek veikta rezistora R39 izvēle. Pēc tam tiek iegūts vēlamais atkārtošanās ātrums (120-150 imp / s), tiek atlasīts rezistors R2.
Amplitūdas indikators 70-80 imp/s tiek sasniegts, izvēloties V1 dinistoru. Pēc tam tiek izvēlēti kondensatori C22 un C26, kas nosaka izmaiņu robežas ar rezistoru R30 un R35 rotējošajiem dzinējiem un aiztures atsevišķu vibratoru impulsu ilgumu (10-25 μs)un kontrolētā zona (7–45 µs).
Pārbaudīt ierīci
Ultraskaņas defektu detektora pārbaude tiek veikta dažādos veidos:
- Pirmais ir iekļaut elektriskajā ķēdē īpašu imitējošu ierīci, kas izstaro testa signālu. Šīs ierīces trūkums ir traucējumi ierīces ķēdē un neiespējamība pārbaudīt akustisko vienību.
- Ir zināma arī metode, kas tiek veikta, imitējot atbalss signālus, to emisiju skaņošanas shēmā. Pēc tam pēc saņemšanas tiek pārbaudīts viss defektu detektora elektroakustiskais ceļš. Tajā ietilpst ierīces elektriskā bloka izstarojošās un uztverošās daļas, kas atbilst PET, un elektriskie kabeļi, kas savieno PET ar iekārtu. Šādas pārbaudes trūkums ir metodes izmantošana tikai defektu detektoriem ar nepārtrauktu ultraskaņas vibrāciju starojumu un signālu apstrādei, pamatojoties uz Doplera efektu. Šis risinājums nav pieņemams, lai kontrolētu lielāko daļu moderno ierīču modeļu, kas izplatīti visā pasaulē.
- Ultraskaņas defektu detektora pārbaude tiek veikta citā veidā. Tas ir balstīts uz faktu, ka akustiskais bloks ir uzstādīts uz noregulējuma parauga, uzklājot uz parauga virsmas kontakta šķidrumu. Tādējādi starp paraugu un akustisko vienību tiek nodrošināts akustiskais savienojums. Akustiskā iekārta paraugā izstaro ultraskaņas viļņus. Atbalsis, kas atspoguļojas no iekšējā reflektora, tiek uztvertas paraugā un tiek pastiprinātas. Ir pagaidu atlase, uz kuru tiek padotsierīces indikatori. Par vienības kvalitāti spriež pēc rādītāju darbības līmeņa. Lai īstenotu šo metodi, tiek izmantotas ierīces, kas izgatavotas no metāla vai organiskā stikla ar atstarotājiem, kas atrodas iekšpusē. Līdzīgas ierīces izmanto visi vadošie defektu detektoru ražotāji visā pasaulē.
Populāri defektu detektoru modeļi
Ultraskaņas defektu detektori no tādiem ražotājiem kā OmniScan, Epoch, Sonic, Phasor var atzīmēt no plašā augstas kvalitātes ierīču saraksta. Un starp sadzīves ierīcēm jums jāpievērš uzmanība zīmoliem UD-2, UD-3, "Peleng", A1212 sērijas ierīcēm. Tie ir uzticami.
UD sērijas sadzīves ierīces var klasificēt kā universālas, jo tām ir ne tikai plašs mērījumu un tehnisko iespēju klāsts, bet arī tās var darboties dažādos režīmos atkarībā no apstākļiem un konkrētiem mērķiem. Platekrāna gaismas un skaņas indikatora klātbūtne atvieglo darbu ar ierīci.
Ārzemju ultraskaņas defektu detektoru ražotāji ražo ierīces ar elastīgiem iestatījumiem. Viņiem ir viegls, izturīgs korpuss, mazs izmērs. Tie nav tikai defektu detektori, bet gan universālas ierīces parastam darbiniekam.
Piemēram, jaudīgais OmniScan ir balstīts uz fāzētiem masīviem. Tas ļauj paplašināt mērīšanas iespējas un iegūt precīzu rezultātu.
Plašs armatūras segments navvajadzētu sajaukt pircēju. Galu galā ultraskaņas defektu detektoru tehniskie parametri ir atšķirīgi, un katrai ierīcei ir savas priekšrocības, un tā ir efektīva, ja to lieto noteiktos apstākļos.
Universāls ultraskaņas defektu detektors, ierīce ar maziem izmēriem, ierīce, kas darbojas zemās frekvencēs, ierīce, kas aprīkota ar aizsargapvalku - tik bagātīgs diapazons ļauj atrast piemērotu ierīci, kas paredzēta elementu pārbaudei no plašs materiālu klāsts.
Kas jāņem vērā, pērkot?
Pērkot ierīci, pievērsiet uzmanību šādiem rādītājiem:
- Ierīces pārnesamība. Labākais rādītājs ir ierīces nelielais svars. Ja ierīce ir kompakta, tas ir divtik labi.
- Vienkārša lietošana. Jo mazāk papildu iestatījumu, jo vieglāk ir strādāt ar ierīci.
- Saprotams interfeiss. Tas ir ļoti svarīgi, jo bieži vien bez īpašas apmācības iesācējs to vienkārši nevar izdomāt. Interfeisam tiešām jābūt skaidram, lai nerastos problēmas, iespējojot vienu vai otru opciju.
- Garantijas kartes un servisa pieejamība. Esiet piesardzīgs ar aprīkojuma piegādātājiem un pārdevējiem.
- Ierīcei jābūt piemērotai ārzemēs ražotiem pjezoelektriskajiem devējiem. Tas pats notiek, pērkot sadzīves ierīci.
- Ir skaidra, labi uzrakstīta lietošanas rokasgrāmata.
