L'estudi dels cossos físics mitjançant ones ultrasòniques es va començar a introduir a principis del segle passat. El dispositiu de mesura s'anomenava "detector de fallades per ultrasons". Immediatament després del seu descobriment, el mètode va guanyar una gran popularitat entre els enginyers i les persones implicades en la investigació.
Informació general sobre el dispositiu
L'ultrasò penetra a través de capes de material sòlid i pot arreglar fins i tot l'esquerda més petita situada a l'interior d'un objecte. El dispositiu us permet determinar el defecte a una profunditat de 7-50 mm amb una precisió de ±1 mm.
Els detectors d'errors per ultrasons tenen diferents nivells de sensibilitat. Aquest indicador està determinat per la petita mida dels defectes. L'abast de les unitats és molt ampli. Per exemple, producció de metall.
La interfície clara del dispositiu garanteix un ús eficient i unificat del dispositiu. El dispositiu és precís, gràcies al qual és possible obtenir un resultat d' alt nivell i detectar els presents.defectes.
Àrees d'aplicació del dispositiu
La detecció de defectes per ultrasons es pot aplicar a gairebé qualsevol material de construcció per detectar la presència d'esquerdes, porus, escòries i altres defectes ocults.
Les àrees més comunes inclouen:
- Costures de soldadura. Aquesta és l'aplicació principal de la màquina.
- Metalls primaris en bigues de pont, bigues, varetes i tubs en brut.
- Infraestructura. Connexions cargolades, rails de tren, estructures metàl·liques.
- Indústria petroquímica. Comprovació de canonades de tancs, estructures de càrrega.
- Supervisió del funcionament de les rodes i els eixos de vagons de tren, trens d'aterratge d'avions, suports de motor, rampes de grua, eixos de transmissió, dipòsits i recipients a pressió.
- Àrea de producció. Costures de soldadura tornejades, costures soldades, peces de fosa, proves de resistència de materials compostos.
- Comprovació dels materials de peces d'avions, aerogeneradors i motors.
Ús de detectors d'errors a l'estranger
A la indústria, els detectors de defecte ultrasònics van començar a utilitzar-se als anys 50 del segle XX. Aleshores es va crear la primera sèrie de dispositius de llum. Durant el darrer temps, s'ha acumulat una àmplia experiència en l'aplicació del mètode de control d'ultrasons.
Als països europeus, la detecció de defectes ha pres una posició forta. Representa un terç del volum total d'inspecció del producte. També es va assenyalar que, malgrat l'automatització de la mà d'obra, aquest mètode és el que es presta més atenció.
Això es deu al fet que s'hi fan grans quantitats de treballobjectes com centrals nuclears, canonades amb finalitats diverses, estructures metàl·liques, mitjans de transport, etc. Una característica distintiva de totes les estructures anteriors és la seva diversitat, que dificulta l'ús de l'automatització.
Aplicació d'instruments a la indústria nacional
A la indústria nacional, el control d'ultrasons ocupa una posició de lideratge. Això s'evidencia pel nombre d'especialistes que es dediquen a aquest treball. Per exemple, de 1994 a 2000, segons el Centre de Certificació Ural, es van provar 1475 detectors de defectes. D'aquests, el 38% es van convertir en especialistes professionals en el mètode d'ecografia. És característic que la gran majoria dels empleats es basen en el control de les soldadures.
Com funciona la màquina
El funcionament d'un detector de defecte ultrasònic es basa en la radiació polsada. Les ones ultrasòniques reflectides es fixen i permeten trobar defectes. Les ones de ràdio curtes es canvien mitjançant piezoplaques B1-I3. Es propaguen per la capa d'acoblament a través del material en forma de feix amb una direcció transversal.
Les vibracions reflectides dels ultrasons tenen un efecte sobre les plaques piezoelèctriques B1 B3. Es produeix l'activació d'EMF, que es fa més forta, canvia i entra al dispositiu de senyalització del detector d'errors.
Mètodes de control principals
Hi ha diferents mètodes de control. Els més comuns i molt efectius inclouen:
- echo-way;
- mètodeen ombra de mirall;
- recepció a l'ombra.
En què consisteix un detector d'errors?
En què consisteix un detector d'errors per ultrasons? Es presenta l'esquema:
- generador de polsos;
- indicador de defecte;
- dispositiu amplificador de banda ampla;
- eina d'equalització d'amplitud de temps;
- estabilitzador de tensió;
- dispositiu de conversió.
Diagrama d'unitats
Els circuits elèctrics de dispositius com els detectors d'errors per ultrasons són força complexos.
El principi de funcionament del dispositiu es pot entendre més fàcilment si llegiu atentament la seva estructura. Com treballar amb un dispositiu com ara un detector d'errors per ultrasons, les instruccions us indicaran.
Les unitats principals d'un dispositiu modern funcionen segons el principi següent:
- El generador de polsos de la sonda genera vibracions elèctriques que exciten ones ultrasòniques al transductor.
- Els senyals ultrasònics reflectits pel defecte són rebuts pel mateix transductor (circuit combinat o un altre circuit separat). Els senyals es transformen en impulsos elèctrics que s'alimenten a l'entrada de l'amplificador.
- El control de guany de temps està controlat per un sistema de control de sensibilitat temporal (TCG).
- Augmentat fins al valor desitjat, s'introdueix el senyalindicador de feix elèctric i detector automàtic de defectes (ADD).
- El dispositiu de sincronització proporciona la seqüència de temps necessària per al funcionament de totes les àrees de nodes del dispositiu simultàniament amb l'inici del generador de polsos (o amb algun retard determinat). Contribueix a l'inici del generador d'escombrat de l'indicador d'electrobeam.
- Sweep permet distingir per l'hora d'arribada els senyals dels objectes reflexius, que es troben a diferents distàncies del transductor. El sincronitzador també s'encarrega de controlar les unitats TCG i ASD.
- Els dispositius estan farcits d'aparells que mesuren l'amplitud i el temps d'arribada del pols reflectit. L'esquema de la seva inclusió es produeix en diferents variacions. El dispositiu de mesura processa els senyals rebuts de l'amplificador, tenint en compte el temps de trànsit del senyal del dispositiu de sincronització, i proporciona indicadors digitals a l'indicador de raigs d'electro-feix o en una pantalla independent.
Configuració del dispositiu
La configuració d'un detector d'errors per ultrasons comença amb la instal·lació d'una generació estable al convertidor de tensió. En aquest cas, es fa la selecció de la resistència R39. Aleshores s'obté la velocitat de repetició desitjada (120-150 imp / s), es selecciona la resistència R2.
S'aconsegueix un indicador d'amplitud de 70-80 imp/s seleccionant un dinistor V1. A continuació, es seleccionen els condensadors C22 i C26, que estableixen els límits de canvi amb els motors giratoris de les resistències R30 i R35 i la durada dels polsos dels vibradors individuals de retard (10-25 μs)i zona controlada (7-45 µs).
Comprova el dispositiu
La verificació d'un detector d'errors per ultrasons es realitza de diverses maneres:
- El primer és incloure en el circuit elèctric un dispositiu especial de simulació que emet un senyal de prova. El desavantatge d'aquest dispositiu és la interferència en el circuit del dispositiu i la impossibilitat de comprovar la unitat acústica.
- També es coneix el mètode, que es realitza simulant senyals d'eco, la seva emissió en el patró d'afinació. Aleshores, després de rebre, es comprova tot el recorregut electroacústic del detector de defecte. Inclou les parts emissores i receptores de la unitat elèctrica del dispositiu, que corresponen al PET i els cables elèctrics que connecten el PET a la unitat. El desavantatge d'aquest control és l'ús del mètode només per a detectors de defectes amb radiació contínua de vibracions ultrasòniques i processament de senyal basat en l'efecte Doppler. Aquesta solució és inacceptable per controlar la majoria de models de dispositius moderns distribuïts arreu del món.
- La verificació del detector de defecte ultrasònic es realitza d'una altra manera. Es basa en el fet que la unitat acústica s'instal·la a la mostra d'afinació aplicant un líquid de contacte a la superfície de la mostra. Així, es proporciona una connexió acústica entre la mostra i la unitat acústica. La unitat acústica emet ones ultrasòniques a la mostra. Els ecos reflectits des del reflector intern es reben a la mostra i s'amplifiquen. Hi ha una selecció temporal, que s'alimenta aindicadors del dispositiu. La qualitat de la unitat es jutja pel nivell de funcionament dels indicadors. Per implementar aquest mètode s'utilitzen dispositius de metall o vidre orgànic amb reflectors situats a l'interior. Tots els fabricants líders de detectors d'errors d'arreu del món utilitzen dispositius similars.
Models de detectors de fallades populars
Detectors d'errors per ultrasons de fabricants com ara OmniScan, Epoch, Sonic, Phasor es poden observar d'una àmplia llista de dispositius d' alta qualitat. I entre els dispositius domèstics, hauríeu de prestar atenció a les marques UD-2, UD-3, "Peleng", dispositius de la sèrie A1212. Són fiables.
Els dispositius domèstics de la sèrie UD es poden classificar com a universals, ja que no només tenen una àmplia gamma de mesures i capacitats tècniques, sinó que també poden funcionar en una varietat de modes, depenent de les condicions i finalitats específiques. La presència d'un indicador de llum i so de pantalla ampla facilita el treball amb el dispositiu.
Els fabricants estrangers de detectors de defectes ultrasònics produeixen dispositius amb configuracions flexibles. Tenen un cos lleuger, durador, de mida petita. Aquests no són només detectors de fallades, sinó dispositius universals per a un treballador normal.
Per exemple, el potent OmniScan es basa en matrius en fases. Això fa possible ampliar les capacitats de mesura i obtenir un resultat precís.
Un ampli segment d'accessoris no ho éshauria de confondre el comprador. Al cap i a la fi, les característiques tècniques dels detectors de defecte ultrasònics són diferents i cada dispositiu té els seus propis avantatges i és efectiu quan s'utilitza en determinades condicions.
Un detector de defecte ultrasònic universal, un dispositiu de petites dimensions, un dispositiu que funciona a baixes freqüències, un dispositiu equipat amb una funda protectora: una gamma tan rica permet trobar un dispositiu adequat dissenyat per inspeccionar elements d'un gran varietat de materials.
Què cal buscar en comprar?
Quan compreu un dispositiu, presteu atenció als indicadors següents:
- Portabilitat del dispositiu. El millor indicador és el pes lleuger del dispositiu. Si el dispositiu és compacte, això és doblement bo.
- Fàcil d'utilitzar. Com menys configuracions addicionals, més fàcil serà treballar amb el dispositiu.
- Interfície intel·ligible. Això és molt important, perquè sovint, sense un entrenament especial, un principiant simplement no ho pot entendre. La interfície hauria de ser realment clara perquè no hi hagi problemes a l'hora d'activar una o una altra opció.
- Disponibilitat de la targeta de garantia i el servei. Aneu amb compte amb els proveïdors i venedors d'equips.
- El dispositiu ha de ser adequat per a transductors piezoelèctrics fabricats a l'estranger. El mateix passa quan es compra un dispositiu domèstic.
- Tenir un manual d'operacions clar i ben escrit.
