Lo studio dei corpi fisici per mezzo delle onde ultrasoniche iniziò ad essere introdotto all'inizio del secolo scorso. Il dispositivo di misurazione è stato chiamato "rilevatore di difetti ad ultrasuoni". Immediatamente dopo la sua scoperta, il metodo ha guadagnato un'ampia popolarità tra gli ingegneri e le persone coinvolte nella ricerca.
Informazioni generali sul dispositivo
Gli ultrasuoni penetrano attraverso strati di materiale solido e possono riparare anche la più piccola fessura situata all'interno di un oggetto. Il dispositivo consente di determinare il difetto ad una profondità di 7-50 mm con una precisione di ±1 mm.
I rilevatori di difetti a ultrasuoni hanno diversi livelli di sensibilità. Questo indicatore è determinato dalle piccole dimensioni dei difetti. La portata delle unità è molto ampia. Ad esempio, la produzione di metallo.
L'interfaccia chiara del dispositivo garantisce un uso efficiente e unificato del dispositivo. Il dispositivo è preciso, grazie al quale è possibile ottenere un risultato di alto livello e rilevare i presenti.difetti.
Campi di applicazione del dispositivo
Il rilevamento dei difetti a ultrasuoni può essere applicato a quasi tutti i materiali da costruzione per rilevare la presenza di crepe nascoste, pori, scorie e altri difetti.
Le aree più comuni includono:
- Giunti di saldatura. Questa è l'applicazione principale della macchina.
- Metalli primari in travi di ponti, travi, barre, sbozzati di tubi.
- Infrastrutture. Collegamenti bullonati, rotaie ferroviarie, strutture metalliche.
- Industria petrolchimica. Controllo tubazioni di serbatoi, strutture portanti.
- Monitoraggio del funzionamento di ruote e alberi di vagoni ferroviari, carrello di atterraggio di aeromobili, supporti motore, bracci di gru, alberi di trasmissione, serbatoi e recipienti a pressione.
- Area di produzione. Saldature tornite, brasate, fusioni, prove di resistenza di materiali compositi.
- Controllo dei materiali di parti di aeromobili, turbine eoliche, motori.
Utilizzo di rilevatori di difetti all'estero
Nell'industria, i rilevatori di difetti a ultrasuoni iniziarono ad essere utilizzati negli anni '50 del ventesimo secolo. Quindi è stata creata la prima serie di dispositivi a lampada. Nel passato, è stata accumulata una vasta esperienza nell'applicazione del metodo di controllo a ultrasuoni.
Nei paesi europei, il rilevamento dei difetti ha preso una posizione di forza. Rappresenta un terzo del volume totale di ispezione del prodotto. È stato anche notato che, nonostante l'automazione del lavoro, questo metodo riceve la massima attenzione.
Ciò è dovuto al fatto che vengono eseguite grandi quantità di lavorooggetti come centrali nucleari, gasdotti con scopi diversi, strutture metalliche, mezzi di trasporto, ecc. Una caratteristica distintiva di tutte le strutture di cui sopra è la loro diversità, che rende difficile l'uso dell'automazione.
Applicazione di strumenti nell'industria nazionale
Nell'industria nazionale, il controllo a ultrasuoni occupa una posizione di primo piano. Ciò è dimostrato dal numero di specialisti impegnati in tale lavoro. Ad esempio, dal 1994 al 2000, secondo l'Ural Certification Center, sono stati testati 1475 rilevatori di difetti. Di questi, il 38% è diventato uno specialista professionista nel metodo degli ultrasuoni. È caratteristico che la stragrande maggioranza dei dipendenti si basa sul controllo dei cordoni di saldatura.
Come funziona la macchina
Il funzionamento di un rilevatore di difetti a ultrasuoni si basa sulla radiazione pulsata. Le onde ultrasoniche riflesse sono fisse e consentono di trovare difetti. Le onde radio corte vengono modificate per mezzo di piastre piezoelettriche B1-I3. Si propagano attraverso lo strato accoppiante attraverso il materiale sotto forma di una trave con direzione trasversale.
Le vibrazioni riflesse degli ultrasuoni hanno un effetto sulle piastre piezoelettriche B1 B3. Si verifica l'attivazione dell'EMF, che diventa più forte, cambia ed entra nel dispositivo di segnalazione del rilevatore di difetti.
Metodi di controllo principali
Ci sono diversi metodi di controllo. I più comuni, altamente efficaci, includono:
- eco-via;
- metodosu base speculare;
- ricezione ombra.
In cosa consiste un rilevatore di difetti?
In cosa consiste un rilevatore di difetti a ultrasuoni? Viene presentato lo schema:
- generatore di impulsi;
- indicatore di difetto;
- dispositivo di amplificazione a banda larga;
- strumento di equalizzazione dell'ampiezza del tempo;
- stabilizzatore di tensione;
- dispositivo di conversione.
Diagramma unità
I circuiti elettrici di dispositivi come i rilevatori di difetti a ultrasuoni sono piuttosto complessi.
Il principio di funzionamento del dispositivo può essere compreso più facilmente se ne leggi attentamente la struttura. Come lavorare con un dispositivo come un rilevatore di difetti a ultrasuoni, le istruzioni te lo diranno.
Le unità principali di un moderno dispositivo funzionano secondo il seguente principio:
- Il generatore di impulsi della sonda genera vibrazioni elettriche che eccitano le onde ultrasoniche nel trasduttore.
- I segnali ultrasonici riflessi dal difetto vengono ricevuti dallo stesso trasduttore (circuito combinato o altro circuito separato). I segnali vengono trasformati in impulsi elettrici che vengono immessi nell'ingresso dell'amplificatore.
- Il controllo del guadagno di temporizzazione è controllato da un sistema di controllo della sensibilità temporale (TCG).
- Aumentato al valore desiderato, il segnale viene immessoindicatore del raggio elettrico e rilevatore automatico di difetti (ADD).
- Il dispositivo di sincronizzazione fornisce la sequenza temporale necessaria per il funzionamento di tutte le aree di nodo del dispositivo contemporaneamente all'avvio del generatore di impulsi (o con un certo ritardo). Contribuisce all'avvio del generatore di sweep dell'indicatore electrobeam.
- Sweep permette di distinguere in base al tempo di arrivo i segnali di oggetti riflessi, che si trovano a distanze diverse dal trasduttore. Il sincronizzatore è anche responsabile del controllo delle unità TCG e ASD.
- I dispositivi sono pieni di dispositivi che misurano l'ampiezza e il tempo di arrivo dell'impulso riflesso. Lo schema della loro inclusione è prodotto in diverse varianti. Il misuratore elabora i segnali ricevuti dall'amplificatore, tenendo conto del tempo di transito del segnale dal dispositivo di sincronizzazione, e fornisce indicatori digitali sull'indicatore del raggio elettromagnetico o su un display separato.
Configurazione del dispositivo
La configurazione di un rilevatore di difetti a ultrasuoni inizia con l'installazione della generazione stabile nel convertitore di tensione. In questo caso viene effettuata la selezione del resistore R39. Quindi si ottiene la frequenza di ripetizione desiderata (120-150 imp / s), si seleziona il resistore R2.
Un indicatore di ampiezza di 70-80 imp/s si ottiene selezionando un dinistor V1. Quindi vengono selezionati i condensatori C22 e C26, che fissano i limiti di variazione con i motori rotanti dei resistori R30 e R35 e la durata degli impulsi dei vibratori singoli di ritardo (10-25 μs)e zona controllata (7-45 µs).
Controlla dispositivo
La verifica di un rilevatore di difetti a ultrasuoni viene eseguita in vari modi:
- La prima consiste nell'includere nel circuito elettrico uno speciale dispositivo di simulazione che emetta un segnale di prova. Lo svantaggio di questo dispositivo è l'interferenza nel circuito del dispositivo e l'impossibilità di controllare l'unità acustica.
- È noto anche il metodo, che viene eseguito simulando i segnali di eco, la loro emissione nel pattern di sintonia. Quindi, dopo la ricezione, viene controllato l'intero percorso elettroacustico del rilevatore di difetti. Comprende le parti emettitrici e riceventi dell'unità elettrica del dispositivo, che corrispondono al PET e i cavi elettrici che collegano il PET all'unità. Lo svantaggio di tale controllo è l'uso del metodo solo per rilevatori di difetti con radiazione continua di vibrazioni ultrasoniche e elaborazione del segnale basata sull'effetto Doppler. Questa soluzione è inaccettabile per controllare la maggior parte dei moderni modelli di dispositivi distribuiti in tutto il mondo.
- La verifica del rilevatore di difetti a ultrasuoni viene eseguita in un altro modo. Si basa sul fatto che l'unità acustica è installata sul campione di sintonia applicando un liquido di contatto sulla superficie del campione. Pertanto, viene fornita una connessione acustica tra il campione e l'unità acustica. L'unità acustica emette onde ultrasoniche nel campione. Gli echi riflessi dal riflettore interno vengono ricevuti nel campione e amplificati. C'è una selezione temporanea, che viene alimentataindicatori del dispositivo. La qualità dell'unità è giudicata dal livello di funzionamento degli indicatori. Per implementare questo metodo vengono utilizzati dispositivi in metallo o vetro organico con riflettori situati all'interno. Dispositivi simili sono utilizzati da tutti i principali produttori di rilevatori di difetti in tutto il mondo.
Modelli di rilevatori di difetti popolari
I rilevatori di difetti a ultrasuoni di produttori come OmniScan, Epoch, Sonic, Phasor possono essere annotati da un ampio elenco di dispositivi di alta qualità. E tra i dispositivi domestici, dovresti prestare attenzione ai marchi UD-2, UD-3, "Peleng", dispositivi della serie A1212. Sono affidabili.
I dispositivi domestici della serie UD possono essere classificati come universali, poiché non solo hanno un'ampia gamma di misurazioni e capacità tecniche, ma possono anche funzionare in una varietà di modalità, a seconda delle condizioni e degli scopi specifici. La presenza di un ampio schermo luminoso e di un indicatore sonoro facilitano il lavoro con il dispositivo.
I produttori stranieri di rilevatori di difetti a ultrasuoni producono dispositivi con impostazioni flessibili. Hanno un corpo leggero e resistente, di piccole dimensioni. Questi non sono solo rilevatori di difetti, ma dispositivi universali per un normale lavoratore.
Ad esempio, il potente OmniScan si basa su phased array. Ciò rende possibile espandere le capacità di misurazione e ottenere un risultato accurato.
Un ampio segmento di proiettori non lo èdovrebbe confondere l'acquirente. Dopotutto, le caratteristiche tecniche dei rilevatori di difetti a ultrasuoni sono diverse e ogni dispositivo ha i suoi vantaggi ed è efficace se utilizzato in determinate condizioni.
Un rilevatore di difetti a ultrasuoni universale, un dispositivo di piccole dimensioni, un dispositivo che opera a basse frequenze, un dispositivo dotato di custodia protettiva: una gamma così ricca consente di trovare un dispositivo adatto progettato per ispezionare elementi da un ampia varietà di materiali.
Cosa cercare al momento dell'acquisto?
Quando acquisti un dispositivo, presta attenzione ai seguenti indicatori:
- Portabilità del dispositivo. L'indicatore migliore è la leggerezza del dispositivo. Se il dispositivo è compatto, questo è doppiamente buono.
- Facilità d'uso. Minori sono le impostazioni aggiuntive, più facile sarà lavorare con il dispositivo.
- Interfaccia intelligibile. Questo è molto importante, perché spesso, senza un addestramento speciale, un principiante semplicemente non riesce a capirlo. L'interfaccia dovrebbe essere davvero chiara in modo che non ci siano problemi quando si abilita l'una o l' altra opzione.
- Disponibilità della scheda di garanzia e del servizio. Fai attenzione ai fornitori e ai venditori di apparecchiature.
- Il dispositivo deve essere idoneo per trasduttori piezoelettrici prodotti all'estero. Lo stesso vale per l'acquisto di un dispositivo domestico.
- Avere un manuale operativo chiaro e ben scritto.
