Wat een ultrasone defectdetector is
Een ultrasone defectdetector stuurt een geluidspuls in een onderdeel en leest wat er terugkomt. Een discontinuïteit in het materiaal weerkaatst een deel van de puls eerder dan de achterwand zou doen, en de tijd die het kost en de amplitude waarmee het terugkomt geven samen de positie en een maat voor de grootte van het defect. Omdat het geluid door het materiaal reist en niet eromheen, vindt de methode defecten die volledig inwendig zijn, en dat maakt haar de gebruikelijke metgezel van een oppervlaktemethode op gelast en gesmeed werk.
Het is een meting in twee delen. Het instrument genereert, meet de tijd en geeft weer; de sonde bepaalt wat kan worden gevonden. Een rechte sonde zendt geluid langs de bundelas en vindt laminaties en defecten evenwijdig aan het oppervlak. Een hoeksonde breekt de bundel onder een hoek in het materiaal en is waar lasinspectie omheen is gebouwd, omdat de defecten van belang in een las meestal onder een hoek met het oppervlak liggen en een bundel nodig hebben die ze kruist.
De moeilijkheid is dat het instrument echo's toont en geen defecten. Bepalen welke echo een fout is, welke een geometrische weerkaatsing van de lasrups of de wortel, en welke elektrische ruis, is het oordeel van de operator waarop de methode rust, en daarom staan kalibratie met een referentieblok en een geschreven procedure in het midden van elk onderzoek en niet aan de rand ervan.
Hoe een ultrasone defectdetector meet
Een piëzo-elektrische sonde zet een elektrische puls om in geluid en het terugkerende geluid weer in een spanning. Het instrument meet het interval tussen de uitgezonden puls en elke echo, rekent dat om naar een afstand met de geluidssnelheid van het materiaal - die voor staal ongeveer 5920 m/s bedraagt in longitudinale modus - en toont het resultaat als een spoor waarin echo's als verticale uitslagen langs een afstandas verschijnen. De geluidssnelheid moet op het materiaal worden ingesteld, want dezelfde looptijd wordt een andere afstand in aluminium of in austenitisch roestvast staal.
Het opmeten berust op een verband tussen echoamplitude en reflectorformaat, en dat verband wordt vastgesteld met referentiereflectoren van bekende grootte in een blok van hetzelfde materiaal. Het instrument trekt uit die referenties een amplitude-afstandcurve, en volgende echo's worden daarmee vergeleken, zodat een defect wordt gerapporteerd in termen van een equivalente diameter van een vlakbodemgat of een lengte bij een opgegeven amplitudedrempel. Omdat de curve afhangt van de sonde, het materiaal en de geometrie, wordt ze voor elke klus opgebouwd en niet van de vorige overgenomen.
De praktische grenzen komen van de bundel. Geluid moet naar binnen kunnen, dus het oppervlak moet glad genoeg zijn en een koppelmedium moet de opening overbruggen; een ruw of aangekoekt oppervlak verliest het grootste deel van de energie voordat die het onderdeel binnengaat. De bundel heeft ook een breedte en een nabije veld, dus een defect dat kleiner is dan de bundelbreedte wordt opgemeten door de bundel en niet door zichzelf, en een defect dicht bij het oppervlak zit in een zone waar de bundel zich nog niet heeft gevormd. Hoeksondes voegen geometrie aan de berekening toe, en daarom zijn de sondehoek en de lasvoorbereiding deel van wat de onderzoeksprocedure vermeldt.
Configuratiekeuzes
Het grootste deel van de specificatie wordt bepaald door deze beslissingen en niet door de nauwkeurigheidsklasse. Elke beslissing beperkt de volgende, en daarom worden ze op volgorde vastgesteld.
| Configuratie | Opties om te bepalen | Wat het werkelijk bepaalt |
| Sondetype | Een rechte sonde, of een hoeksonde onder een opgegeven brekingshoek | Wat het instrument kan vinden. Een rechte sonde kan een defect dat evenwijdig aan haar eigen bundel ligt niet kruisen. |
| Sondefrequentie en kristalgrootte | De nominale frequentie van de sonde en de grootte van het actieve element | De afweging tussen indringing en resolutie. Een hogere frequentie lost kleinere defecten op en dringt minder diep door; een groter kristal zendt een bredere bundel met meer energie. |
| Bandbreedte en versterkingsbereik van het instrument | Het frequentiebereik dat de ontvanger aanneemt, en de maximale beschikbare versterking | Of de sonde kan worden aangestuurd op de frequentie waarvoor ze is ontworpen, en of zwakke echo's ver genoeg kunnen worden opgetild om te worden afgelezen. |
| Afstands- en amplitudecurves | DAC, AVG of TCG, en of het instrument er meer dan een kan opbouwen en opslaan | Hoe een defect wordt opgemeten en vastgelegd. Zonder referentiecurve betekent de echoamplitude op zichzelf heel weinig. |
| Bemonsteringssnelheid en weergegeven resolutie | De snelheid waarmee het terugkerende signaal wordt gedigitaliseerd, en de resolutie van de weergave | Of dicht bij elkaar liggende echo's gescheiden blijven, en of dunne profielen eigenlijk kunnen worden afgelezen. |
| Weergave en modus | Alleen A-scan, of A-scan met B-scan of een opgeslagen referentiegolfvorm | Of de operator de geometrie van een defect kan zien in plaats van een enkele reeks echo's, en of een spoor als bewijs kan worden bewaard. |
| Opslag en rapportage | Intern geheugen, verwisselbare opslag, en het rapportformaat dat het instrument kan maken | Of een onderzoeksregistratie kan worden uitgebracht en gearchiveerd, wat de meeste procedures achteraf vereisen. |
| Referentieblokken en kalibratie | De blokken en sondes die voor kalibratie worden aangehouden, en het interval waarmee de set wordt gecontroleerd | Of kan worden aangetoond dat het onderzoek op een gekalibreerd instrument is uitgevoerd, wat de registratie toelaatbaar maakt. |
Hoe u een ultrasone defectdetector kiest
| Criterium | Waarom het de uitkomst bepaalt | Hoe u dit vóór de aanvraag bepaalt |
|---|
| Het materiaal en de geluidssnelheid ervan | De afstandsschaal wordt uit de geluidssnelheid berekend, en grofkorrelig of austenitisch materiaal verstrooit de bundel ook en verhoogt de ruisvloer | Geef het materiaal en de kwaliteit door. Zeg het bij giet- of austenitisch materiaal, want dat verandert de sonde en de frequentie. |
| Het defect dat wordt gezocht en waar het ligt | Een inwendige laminatie, een scheur in een lasteen en een smeeddefect liggen op verschillende dieptes en oriëntaties en vragen verschillende sondes | Beschrijf hoe het defect naar verwachting is ontstaan en waar in het profiel het naar verwachting ligt. |
| Profildikte en geometrie | Dunne profielen sluiten lage frequenties uit en plaatsen defecten in het nabije veld, en complexe geometrie stuurt echo's terug van de vorm zelf | Geef het diktebereik door en een tekening van de verbinding of het profiel, inclusief de lasvoorbereiding. |
| De acceptatienorm | Die noemt de referentieblokken, de sondehoeken, het scanpatroon en de rapportagedrempels, en legt vaak de instrumentklasse vast | Vermeld de norm en het acceptatieniveau, in plaats van de eis in algemene termen te beschrijven. |
| De oppervlaktegesteldheid | Geluid moet het materiaal binnengaan, en ruwe, aangekoekte of gecoate oppervlakken verliezen de bundel voordat die nuttig is | Beschrijf het oppervlak zoals het er op het moment van het onderzoek zal uitzien, niet zoals het is getekend. |
| Of de registratie stand moet houden | Een volledig rapport met opgeslagen sporen en kalibratiegegevens verandert de instrumentklasse en de tijd die het onderzoek kost | Geef aan of sporen moeten worden gearchiveerd, of er rapporten worden uitgebracht, en wie ze zal lezen. |
Als een van deze punten nog open is, stuur dan wat al bekend is samen met de tekening van de verbinding. Een offerte kan worden opgesteld op basis van de geometrie en de norm en bijgesteld zodra de resterende gegevens beschikbaar zijn.
De dichtstbijzijnde alternatieven
Dit zijn de typen die een aanvraag voor een ultrasone defectdetector meestal blijkt te zijn, en het punt waarop de keuze echt wordt beslist.
| Dichtstbijzijnde alternatief | Wat het onderscheidt van een ultrasone defectdetector |
| Magnetisch-deeltjestestapparatuur | Vindt oppervlakte- en nabij-oppervlaktedefecten in ferromagnetisch materiaal door het onderdeel tot magneet te maken, en toont de indicatie rechtstreeks op het oppervlak. Het kan een defect dat diep in een profiel ligt niet zien, en dat is precies waarvoor een ultrasoon instrument wordt gebruikt, en het werkt helemaal niet op niet-ferromagnetisch materiaal. |
| Ultrasone diktemeters | Gebruikt hetzelfde puls-echoprincipe maar leest alleen het interval tot de achterwand, dus rapporteert het resterend materiaal in plaats van te zoeken naar een discontinuïteit. Het is een instrument voor corrosiekartering; een defectdetector is een instrument voor het vinden van defecten, en de twee onderscheiden zich in hoeveel van het terugsignaal ze interpreteren. |
| Laagdiktemeters | Meten een laag op het oppervlak met magnetische of wervelstroommiddelen en zeggen niets omtrent wat er in het materiaal zit. Op een gecoat onderdeel moet de laag vaak in de ultrasone aflezing worden verrekend in plaats van met hetzelfde instrument te worden gemeten. |
| Radiografisch onderzoek | Zendt straling door het onderdeel en beeldt het inwendige volume af, wat een blijvend tweedimensionaal beeld van een defect geeft. Het vraagt toegang tot beide zijden en brengt een stralingsveiligheidsregime mee, en het is minder gevoelig dan ultrageluid voor nauwe vlakke defecten die de wanddikte in de bundelrichting niet verkleinen. |
| Wervelstroomonderzoek | Vindt oppervlakte- en nabij-oppervlaktedefecten in geleidend materiaal zonder koppelmedium en scant buis snel. De indringing is ondiep, dus het vult ultrasoon onderzoek aan op buis en staaf in plaats van het te vervangen op zware profielen. |
| Akoestische-emissietests | Luistert naar het geluid dat vrijkomt uit een defect dat actief groeit, onder belasting, in plaats van er actief naar te zoeken. Het onderzoekt een hele constructie in een keer en localiseert, maar het heeft een belastingscyclus nodig en zegt weinig omtrent de grootte van een slapend defect. |
Een defectdetector zoekt een discontinuïteit overal in het profiel en leest de echo's die daaruit terugkomen; een diktemeter leest alleen de achterwand. Die grens - hoeveel van het signaal wordt geïnterpreteerd - is wat de twee producttypen scheidt.
Wat u in de aanvraag opneemt
Het eerste antwoord kan een offerte zijn in plaats van een reeks vragen, als de aanvraag deze gegevens bevat. Is een waarde niet bekend, stuur dan de beschrijving van de meetopgave en wij bevestigen wat daaruit volgt.
- Het materiaal en de kwaliteit, en of het grofkorrelig of austenitisch is
- Het defect dat wordt gezocht, hoe het naar verwachting is ontstaan, en waar in het profiel het ligt
- Het diktebereik van het profiel en een tekening van de verbinding of de geometrie
- De acceptatienorm en het acceptatieniveau waaraan wordt gewerkt
- De oppervlaktegesteldheid op het moment van het onderzoek
- De sondetypes die naar verwachting worden gebruikt, inclusief hoeken en frequenties als de norm die vastlegt
- Of opgeslagen sporen en een geschreven rapport nodig zijn
- Of het instrument in een werkplaats of op locatie wordt gebruikt, en het beschikbare vermogen
- Referentieblokken of kalibratievoorzieningen die lokaal beschikbaar zijn
- Hoeveelheid, bestemmingshaven en gewenste leverdatum
