Промышленное диагностическое оборудование и инжиниринг — ПЕРГАМ

  • 0Ваш заказ
  • Избранное
  • Сравнение
info@pergam.ru с 9:00 до 18:00

Ультразвуковая дефектоскопия как инструмент качества

Принцип действия ультразвуковой дефектоскопии

Что такое ультразвуковая дефектоскопия и для чего она нужна. Эхо-импульсный, эхо-зеркальный и теневой методы. Достоинства и недостатки ультразвуковой дефектоскопии.

Содержание статьи

Что такое ультразвуковая дефектоскопия?

Ультразвуковая дефектоскопия представляет собой совокупность методов неразрушающего контроля, использующих для нахождения дефектов в изделиях ультразвуковые волны. Полученные данные затем анализируются, выясняется форма дефектов, размер, глубина залегания и другие характеристики.

Позволяет надёжно и эффективно проверять качество стального литья, сварных соединений, литых заготовок. Применяется при изготовлении и эксплуатации железнодорожных рельс, частей авиационных двигателей, трубопроводов в атомных реакторах и контроля иных ответственных изделий. Самый совершенный инструмент диагностики — дефектоскоп на фазированных решетках.

Дефектоскоп

Ультразвуковые преобразователи к содержанию

В промышленности металлы, как правило, проверяют ультразвуком с частотой в диапазоне от 0,5 МГц до 10 МГц. В определённых случаях сварные швы обследуют волнами, имеющими частоту до 20 МГц. Благодаря этому можно выявлять дефекты весьма небольшого размера. Объекты значительной толщины, в частности отливки, поковки, сварные соединения, сделанные электрошлаковой сваркой, а также металлы крупнозернистого строения, например, чугун и некоторые виды стали проверяют ультразвуком с низкими частотами.

Пьезоэлектрическими преобразователями называются приборы, которые возбуждают и принимают ультразвуковые волны.

Совмещённые преобразователи имеют в своём составе пьезоэлемент, который может в один момент времени испускать ультразвук, а в следующий принимать.
В раздельно-совмещенных аппаратах один пьезоэлемент является источником ультразвуковых волн, а другой их улавливает.
В раздельных пьезоэлемент служит либо генератором, либо приёмником ультразвука.

В контактных преобразователях ультразвуковые волны излучаются в исследуемый объект через тонкую прослойку жидкости.
В иммерсионном устройстве его поверхность и изделие разделены слоем жидкости, во много раз превышающим длину волны. Для этого образец помещают в иммерсионную ванну, применяют струю воды и т.д.

В контактно-иммерсионном преобразователе имеется специальная ванна с эластичной мембраной, контактирующей с проверяемым изделием.
В бесконтактных установках ультразвуковые колебания возбуждаются с помощью различных физических эффектов через воздушный промежуток. Их чувствительность уступает преобразователям других типов в десятки тысяч раз.

Способы контроля с помощью ультразвука к содержанию

Эхо-импульсный способ самый широко распространённый и простой. Преобразователь излучает зондирующие сигналы и сам же регистрирует отражённые дефектами эхо-сигналы.

По временному интервалу между посылаемыми сигналами и эхо можно узнать, где и на какой глубине находится дефект, а по амплитуде сигнала – каковы его размеры. К достоинствам данного способа следует отнести:

К достоинствам данного способа следует отнести:

  • Возможность провести проверку с использованием только одного преобразователя;
  • Хорошо находит внутренние дефекты;
  • Очень точно определяет местонахождение дефекта.

Основные его недостатки это:

  • К поверхностным отражателям помехоустойчивость оставляет желать лучшего;
  • Отражённый сигнал слишком сильно зависит от того, как ориентирован дефект;
  • Нельзя контролировать акустический контакт, когда преобразователь перемещается по проверяемому объекту, потому что эхо на участках без дефектов отсутствует.

Эхо-зеркальный метод нуждается в двух преобразователях. Их располагают по одну сторону проверяемого изделия так, чтобы один прибор мог улавливать сигнал излучаемый другим. В приёмник поступает ультразвук, отражённый от дефекта и от донной поверхности.

К недостаткам следует отнести необходимость менять через определённые промежутки времени расстояние между преобразователями.

Теневой метод требует доступа преобразователей к проверяемому изделию с двух сторон, причём устройства обязаны находиться на одной акустической оси. О присутствии в объекте дефекта судят по серьёзному снижению амплитуды принимаемого сигнала либо его полному исчезновению. Основные достоинства подобного метода это: хорошая помехоустойчивость и низкая зависимость амплитуды сигнала от ориентации дефекта.

Преимущества и недостатки ультразвуковой дефектоскопии к содержанию

Ультразвуковой контроль в промышленности используется с 50 годов прошлого века. В то время инструментами для диагностики сварных соединений и обнаружения других дефектов на трубопроводах служили ламповые дефектоскопы и УЗК преобразователи на основе пьезокерамических элементов.  За прошедшие более чем 60 лет накоплен богатый опыт применения ультразвукового контроля, появились новые цифровые дефектоскопы и новые методы неразрушающего контроля. 

Плюсы ультразвуковой дефектоскопии

  • Проверяемую деталь не требуется повреждать или разрушать.
  • Работа проводится очень быстро и недорого стоит.
  • В сравнении с некоторыми другими видами дефектоскопии, например, рентгеновской не представляет опасности для человека.
  • Возможность проводить контроль как металлических, так и неметаллических образцов.
  • Благодаря высокой мобильности ультразвуковые дефектоскопы для проверки необходимого объекта можно доставить практически в любое место.

Недостатки ультразвукового контроля

  • Требуется тщательная подготовка поверхности проверяемого изделия, чтобы между ней и прибором не было даже малейшего воздушного зазора.
  • Во многих случаях этот метод контроля не позволяет получить информацию об истинных размерах дефекта.
  • Большие трудности представляет контроль изделий сложной формы и малых размеров.
Все публикации

Другие публикации

  • Обеспечение безопасности выставок - промышленный дрон Flyability Elios на Asean Expo

    С увеличением международных обменов проводятся все больше и больше выставок по всему миру. В многолюдных и сложных местах проведения этих масштабных мероприятий, часто сопровождающихся неожиданными ситуациями и рисками, поддержание безопасности становится реальной проблемой для организаторов выставок. Как быстро и эффективно проверить переполненные и сложные места этих крупномасштабных событий, особенно в труднодоступном, высотном и тесном пространстве?

  • Опыт использования квадрокоптера для обследования здания после пожара

    Опыт применения противоударного БПЛА для безопасного обследования здания после пожара. Это ещё одна область, где могут применяться промышленные квадрокоптеры вместо людей. Обследование здания с помощью дрона позволяет в реальном времени получить информацию о наличии и характере дефектов, оценить объёмы ущерба от пожара, не подвергая людей опасности. Квадрокоптер Elios успешно справился с этой задачей.

  • Обследование аттракционов парка развлечений противоударным промышленным дроном

    Каждый действующий аттракцион должен раз в год проходить оценку соответствия и получать техническое освидетельствование. Для испытаний на соответствие требованиям ТР о безопасности аттракционов нанимают аккредитованную лабораторию. Это несколько специалистов с кучей оборудования. Дорогая услуга, но безопасность людей превыше всего. В канадском парке развлечений решили опробовать новый способ осмотра аттракционов – использовали промышленный квадрокоптер Flyability Elios.

Задать вопрос Обратный звонок
Наверх
Мой мир
Вконтакте
Одноклассники