Co je ultrazvukový defektoskop
Ultrazvukový defektoskop vyšle do součásti zvukový impuls a čte to, co se vrátí. Nespojitost uvnitř materiálu odrazí část impulsu dřív, než by ji vrátila zadní stěna, a doba letu spolu s amplitudou odrazu dá polohu a měřítko velikosti vady. Protože zvuk prochází materiálem, nikoli kolem něj, metoda najde i vady zcela vnitřní - a to je důvod, proč je u svařovaných a výkovkových dílů obvyklým doprovodem povrchové metody.
Jde o měření ze dvou částí: přístroj vysílá, měří čas a zobrazuje; sonda rozhoduje o tom, co lze najít. Kolmá sonda vysílá zvuk podél osy svazku a nachází laminace a vady rovnoběžné s povrchem. Úhlová sonda láme svazek do materiálu pod úhlem, a právě na ní se kontrola svarů staví, protože vady, které ve svaru zajímají, obvykle leží šikmo k povrchu a potřebují svazek, který jimi prochází.
Potíž je v tom, že přístroj zobrazuje ozvěny, nikoli vady. Rozhodnout, která ozvěna je vada, která je jen geometrickým odrazem od líce nebo kořene svaru a která je elektrický šum, je posudek obsluhy, na němž celá metoda závisí - a proto kalibrace s referenčním blokem a psaný postup stojí ve středu každého zkoušení, nikoli na jeho okraji.
Jak ultrazvukový defektoskop měří
Piezoelektrická sonda promění elektrický impuls ve zvuk a vracející se zvuk zpět v napětí. Přístroj změří čas mezi vyslaným impulsem a jednotlivými ozvěnami, přepočítá ho na vzdálenost pomocí rychlosti zvuku v materiálu - pro ocel je to u podélné vlny kolem 5920 m/s - a výsledek zobrazí jako průběh, ve kterém se ozvěny jeví jako svislé výchylky podél osy vzdálenosti. Rychlost se musí nastavit podle materiálu, protože stejné zpoždění se v hliníku nebo v austenitické nerezové oceli promění v jinou vzdálenost.
Určení velikosti stojí na vztahu mezi amplitudou ozvěny a velikostí odrazu, a ten vztah se ustaluje pomocí odrazovek známé velikosti v bloku ze stejného materiálu. Přístroj z nich sestrojí křivku závislosti amplitudy na vzdálenosti a následné ozvěny se s ní porovnávají, takže se vada vykazuje jako ekvivalentní průměr odrazu s plochým dnem nebo jako délka při uvedené prahové amplitudě. Protože křivka závisí na sondě, materiálu a geometrii, staví se pro každou zakázku, nikoli se přenáší z té předchozí.
Praktické meze vyplývají ze svazku. Zvuk se musí dostat dovnitř, tedy povrch musí být dostatečně hladký a kontaktní médium musí přemostit mezeru; drsný povrch nebo povrch s měřítkem většinu energie ztratí dřív, než vstoupí do dílu. Svazek má také šířku a blízké pole, proto vada menší než šířka svazku se určuje podle svazku, nikoli sama o sobě, a vada blízko povrchu leží v zóně, kde se svazek ještě nevytvořil. Úhlové sondy přidávají do výpočtu geometrii, proto úhel sondy a úprava svaru patří mezi to, co předepisuje zkoušekní postup.
Možnosti konfigurace
Většinu specifikace určují tato rozhodnutí, nikoli třída přesnosti. Každé omezuje to další, proto se projednávají v pořadí.
| Konfigurace | Co je možno upravit | Co skutečně rozhoduje |
| Typ sondy | Kolmá sonda, nebo úhlová sonda s uvedeným úhlem lomu | Co přístroj může najít. Kolmá sonda se přes vadu, která leží rovnoběžně s jejím vlastním svazkem, nedostane. |
| Kmitočet sondy a velikost krystalu | Jmenovitý kmitočet sondy a velikost jejího aktivního prvku | Vztah mezi hloubkou průniku a rozlišením. Vyšší kmitočet rozliší menší vady a proniká méně; větší krystal vysílá širší svazek s větší energií. |
| Šířka pásma přístroje a rozsah zesílení | Kmitočtový rozsah, který přijímač připouští, a největší dostupné zesílení | Zda lze sondu pobudit na kmitočtu, pro který je stavěna, a zda slabé ozvěny pozvednout dost, aby se daly číst. |
| Křivky vzdálenosti a amplitudy | DAC, AVG nebo TCG, a zda přístroj umí vytvořit a uložit více než jednu | Jak se vada velikostně určuje a zaznamenává. Bez referenční křivky sama amplituda ozvěny nevypovídá téměř nic. |
| Vzorkovací kmitočet a rozlišení zobrazení | Jak rychle se vracející signál digitalizuje a jaké je rozlišení displeje | Zda si blízké ozvěny zachují odstup a zda se tenké stěny vůbec dají přečíst. |
| Zobrazení a režim | Samotné zobrazení A-scan, nebo A-scan s B-scan či s uloženým referenčním průběhem | Zda operátor vidí geometrii vady, nikoli jen sadu ozvěn, a zda lze průběh uchovat jako důkaz. |
| Ukládání a vykazování | Vnitřní paměť, výměnné úložiště a formát protokolu, který přístroj dovede vytvořit | Zda lze vydat a archivovat záznam o zkoušení - právě to většina postupů požaduje po skončení práce. |
| Referenční bloky a kalibrace | Bloky a sondy udržované pro kalibraci a interval, v jakém se sestava ověřuje | Zda lze prokázat, že zkoušení bylo provedeno na kalibrovaném přístroji - to je to, co dělá ze záznamu uznatelný podklad. |
Jak vybrat: ultrazvukový defektoskop
| Hledisko | Proč o výsledku rozhoduje | Jak si to ujasnit před poptávkou |
|---|
| Materiál a jeho rychlost zvuku | Měřítko vzdálenosti se počítá z rychlosti a zrnitý nebo austenitický materiál svazek navíc rozptyluje a zvyšuje hladinu šumu | Uveďte materiál a jakost. U odlitku nebo austenitické oceli to napište, protože to mění sondu i kmitočet. |
| Hledaná vada a kde leží | Laminace uvnitř materiálu, trhlina v úžehu svaru a vada ve výkovku leží v různých hloubkách i orientacích a potřebují různé sondy | Popište, jak vada podle předpokladu vznikla, a kde v profilu má ležet. |
| Tloušťka profilu a geometrie | Tenké stěny vylučují nízké kmitočty a staví vady do blízkého pole a složitá geometrie vrací ozvěny i ze svého vlastního tvaru | Uveďte rozsah tloušťky a výkres spoje nebo profilu, včetně úpravy svaru. |
| Přijímací norma | Jmenuje referenční bloky, úhly sond, vzor prohledávání a meze pro vykázování a často zavazuje i třídu přístroje | Napište normu a přijímací úroveň, místo abyste požadavek popisovali obecně. |
| Stav povrchu | Zvuk musí do materiálu vstoupit, a drsný povrch, měřítko nebo nátěr svazek utlumí dřív, než je k užitku | Popište povrch tak, jak bude v době zkoušení, ne tak, jak je na výkrese. |
| Zda má záznam obstát | Plný protokol s uloženými průběhy a kalibračními údaji mění třídu přístroje i to, kolik času zkoušení zabere | Řekněte, zda se mají průběhy archivovat, zda se vydávají protokoly a kdo je bude číst. |
Pokud něco z toho ještě není určeno, pošlete to, co znáte, spolu s výkresem spoje. Nabídku lze vydat podle geometrie a normy a po doplnění zbývajících čísel ji upřesnit.
Nejbližší alternativy
ultrazvukový defektoskop: to jsou typy, o které u poptávky obvykle skutečně jde, a bod, kde se o výběru vážně rozhoduje.
| Nejbližší alternativa | Jak se liší od ultrazvukového defektoskopu |
| Zařízení pro magnetickočásticová zkoušení | V feromagnetickém materiálu najde povrchové a podpovrchové vady tak, že z dílu udělá magnet, a indikaci ukáže přímo na povrchu. Vadu, která leží hluboko v profilu, nevidí - a právě na to se ultrazvukový přístroj bere - a na nemagnetickém materiálu se mu vůbec nedaří. |
| Ultrazvukové tloušťkoměry | Týž princip impulzu a ozvěny, jen se čte doba letu k zadní stěně, takže výsledkem je, kolik materiálu zbylo - nikoli hledání nespojitosti. Je to přístroj na mapování koroze; defektoskop je přístroj na hledání vad, a ty dva se rozlišují podle toho, jak velkou část vracejícího signálu vykládají. |
| Tloušťkoměry nátěrů | Měří vrstvu na povrchu magnetickou nebo vířivou cestou a o tom, co je uvnitř materiálu, tento typ nic neříká. Na natřeném dílu se nátěr v ultrazvukovém odečtu často musí zohlednit, nikoli změřit týmž přístrojem. |
| Radiografické zkoušení | Pouští záření přes díl a zobrazuje vnitřní objem, takže o vadě vzniká trvalý dvourozměrný obraz. Potřebuje přístup z obou stran a radiační režim a na těsné deskové vady, které ve směru svazku nesnižují tloušťku stěny, je méně citlivé než ultrazvuk. |
| Zkoušení vířivými proudy | Na vodivém materiálu najde povrchové a podpovrchové vady bez kontaktního média a trubky prohledává rychle. Průnik je mělký, proto ultrazvuk u trubek a tyčí doplňuje, nikoli nahrazuje u silných profilů. |
| Zkoušení akustickou emisí | Naslouchá zvuku, který uvolňuje pod zatížením aktivně rostoucí vada, místo aby ji aktivně hledala. Pokryje najednou celou konstrukci a zdroj lokalizuje, ale potřebuje cyklus zatížení a o velikosti klidové vady řekne málo. |
Defektoskop hledá nespojitost kdekoli v profilu a čte ozvěny, které se z ní vracejí; tloušťkoměr čte jen zadní stěnu. Právě ta hranice - jak velká část signálu se vykládá - odděluje ty dva typy produktů.
Co by měla obsahovat vaše poptávka
První odpovědí může být nabídka místo souboru otázek, pokud poptávka tyto údaje obsahuje. Pokud hodnota není známa, pošlete popis úkolu a my potvrdíme, co z něj plyne.
- Materiál a jakost, a zda je hrnozrnný nebo austenitický
- Hledaná vada, jak podle předpokladu vznikla a kde v profilu leží
- Rozsah tloušťky profilu a výkres spoje nebo geometrie
- Přijímací norma a úroveň, podle které se má pracovat
- Stav povrchu v době zkoušení
- Očekávané typy sond, včetně úhlů a kmitočtů, pokud je určuje norma
- Zda se požadují ukládané průběhy a písemný protokol
- Zda se přístroj používá v dílně, nebo na místě, a jaké napájení je k dispozici
- Referenční bloky nebo způsob kalibrace, které jsou místně k dispozici
- Množství, přístav určení a požadovaný termín dodání
