Ce este un detector de defecte cu ultrasunete
Un detector de defecte cu ultrasunete trimite un impuls de sunet într-o piesă și citește ce se întoarce. O discontinuitate din interiorul materialului reflectă o parte din impuls mai devreme decât ar face-o peretele opus, iar timpul necesar și amplitudinea cu care se întoarce dau împreună poziția și o măsură a dimensiunii defectului. Cum sunetul călătorește prin material, nu pe lângă el, metoda găsește defecte complet interne, ceea ce o face însoțitorul obișnuit al unei metode de suprafață pe lucrări sudate și forjate.
Este o măsurare în două părți. Instrumentul generează, cronometrează și afișează; sonda decide ce poate fi găsit. O sondă dreaptă trimite sunetul pe axa fasciculului și găsește delaminări și defecte paralele cu suprafața. O sondă de unghi refractă fasciculul în material sub un unghi și este cea în jurul căreia se construiește inspecția sudurilor, pentru că defectele de interes dintr-o sudură stau de obicei înclinate față de suprafață și au nevoie de un fascicul care să le traverseze.
Dificultatea este că instrumentul arată eco-uri, nu defecte. A decide care ecou este un defect, care este o reflexie geometrică din cordonul de sudură sau din rădăcină și care este zgomot electric este judecata operatorului de care depinde metoda, motiv pentru care calibrarea cu un bloc de referință și o procedură scrisă stau în centrul oricărei inspecții, nu la marginile ei.
Principiul de măsurare: un detector de defecte cu ultrasunete
O sondă piezoelectrică transformă un impuls electric în sunet și sunetul întors înapoi într-o tensiune. Instrumentul cronometrează intervalul dintre impulsul emis și fiecare ecou, îl converteste într-o distanță folosind viteza sunetului în material, care pentru oțel este de aproximativ 5920 m/s în mod longitudinal, și afișează rezultatul ca o urmă în care eco-urile apar ca deflexiuni verticale de-a lungul unei axe de distanță. Viteza trebuie setată pentru material, pentru că aceeași întârziere devine o altă distanță în aluminiu sau în oțel inoxidabil austenitic.
Dimensionarea se sprijină pe o relație între amplitudinea ecoului și dimensiunea reflectorului, iar relația se stabilește cu reflectori de referință de dimensiune cunoscută, într-un bloc din același material. Instrumentul trasează din aceste referințe o curbă amplitudine-distanță, iar eco-urile ulterioare se compară cu ea, așa că un defect este raportat ca diametru echivalent de gaură cu fund plat sau ca lungime la un prag de amplitudine declarat. Cum curba depinde de sondă, de material și de geometrie, ea se construiește pentru fiecare lucrare și nu se preia de la ultima.
Limitele practice vin din fascicul. Sunetul trebuie să intre, deci suprafața trebuie să fie destul de netedă și un cuplaj trebuie să umple spațiul; o suprafață rugoasă sau cu depuneri pierde cea mai mare parte a energiei înainte ca ea să intre în piesă. Fasciculul are și o lățime și o zonă apropiată, așa că un defect mai mic decât lățimea fasciculului este dimensionat de fascicul, nu de el însuși, iar un defect apropiat de suprafață stă într-o zonă în care fasciculul nu s-a format încă. Sondele de unghi adaugă geometrie la aritmetică, motiv pentru care unghiul sondei și pregătirea sudurii fac parte din ce declară procedura de inspecție.
Opțiuni de configurare
Cea mai mare parte a specificației este fixată de aceste decizii, nu de clasa de precizie. Fiecare o constrânge pe următoarea, de aceea se stabilesc în ordine.
| Configurație | Opțiuni de stabilit | Ce decide de fapt |
| Tip de sondă | Sondă cu fascicul drept sau sondă de unghi la un unghi de refracție declarat | Ce poate găsi instrumentul. O sondă dreaptă nu poate traversa un defect care stă paralel cu propriul fascicul. |
| Frecvența sondei și dimensiunea cristalului | Frecvența nominală a sondei și dimensiunea cristalului ei activ | Compromisul dintre penetrare și rezoluție. O frecvență mai mare rezolvă defecte mai mici și pătrunde mai puțin; un cristal mai mare trimite un fascicul mai lat, cu mai multă energie. |
| Banda instrumentului și domeniul de amplificare | Intervalul de frecvențe pe care îl acceptă receptorul și amplificarea maximă disponibilă | Dacă sonda poate fi excitată la frecvența pentru care este proiectată și dacă eco-urile slabe pot fi ridicate destul ca să fie citite. |
| Curbele de distanță și amplitudine | DAC, AVG sau TCG și dacă instrumentul poate construi și stoca mai mult de una | Cum este dimensionat și înregistrat un defect. Fără o curbă de referință, amplitudinea ecoului singură spune foarte puțin. |
| Rata de eșantionare și rezoluția afișajului | Rata la care este digitizat semnalul întors și rezoluția afișajului | Dacă eco-urile apropiate rămân separate și dacă secțiunile subțiri pot fi citite deloc. |
| Afișaj și mod | Doar A-scan sau A-scan cu B-scan ori cu o formă de undă de referință stocată | Dacă operatorul poate vedea geometria unui defect, nu doar un set de eco-uri, și dacă o urmă poate fi păstrată ca dovadă. |
| Stocare și raportare | Memorie internă, suport detașabil și formatul de raport pe care îl poate produce instrumentul | Dacă un registru de inspecție poate fi emis și arhivat, ceea ce cer cele mai multe proceduri după fapt. |
| Blocuri de referință și calibrare | Blocurile și sondele păstrate pentru calibrare și intervalul la care setul este verificat | Dacă se poate arăta că inspecția a fost făcută cu un instrument calibrat, ceea ce face registrul acceptabil. |
Cum se alege un detector de defecte cu ultrasunete
| Criteriu | De ce decide răspunsul | Cum îl stabiliți înainte de a cere ofertă |
|---|
| Materialul și viteza lui a sunetului | Scala de distanță se calculează din viteză, iar materialul grosier sau austenitic împrăștie fasciculul și ridică nivelul de zgomot | Precizați materialul și calitatea. Pentru material turnat sau austenitic, spuneți-o, pentru că schimbă sonda și frecvența. |
| Defectul căutat și locul unde se află | O delaminare internă, o fisură la piciorul cordonului și un defect de forjare stau la adâncimi și orientări diferite și cer sonde diferite | Descrieți cum se așteaptă să se fi format defectul și unde în secțiune se așteaptă să stea. |
| Grosimea secțiunii și geometria | Secțiunile subțiri elimină frecvențele joase și aduc defectele în zona apropiată, iar geometria complexă trimite eco-uri înapoi din forma însăși | Dați intervalul de grosime și un desen al îmbinării sau al secțiunii, inclusiv pregătirea sudurii. |
| Standardul de acceptare | El numește blocurile de referință, unghiurile sondelor, schema de scanare și pragurile de raportare și deseori fixează clasa instrumentului | Citați standardul și nivelul de acceptare, în loc să descrieți cerința în termeni generali. |
| Starea suprafeței | Sunetul trebuie să intre în material, iar suprafețele rugoase, cu depuneri sau acoperite pierd fasciculul înainte ca el să fie util | Descrieți suprafața așa cum va fi la momentul inspecției, nu așa cum este desenată. |
| Dacă registrul trebuie să reziste | Un raport complet cu urme stocate și date de calibrare schimbă clasa instrumentului și timpul pe care îl ia inspecția | Precizați dacă urmele trebuie arhivate, dacă se emit rapoarte și cine le va citi. |
Dacă vreuna dintre acestea rămâne deschisă, trimiteți ce se cunoaște împreună cu desenul îmbinării. O ofertă poate fi emisă pe baza geometriei și a standardului și rafinată după ce cifrele rămase sunt disponibile.
Cele mai apropiate alternative
Acestea sunt tipurile la care se ajunge de obicei cu o solicitare pentru un detector de defecte cu ultrasunete și punctul în care alegerea se decide cu adevărat.
| Cea mai apropiată alternativă | Ce îl deosebește de un detector de defecte cu ultrasunete |
| Echipamente de încercare cu particule magnetice | Găsesc defecte de suprafață și de lângă suprafață în materiale feromagnetice făcând din piesă un magnet și arată indicația direct pe suprafață. Nu pot vedea un defect care stă adânc într-o secțiune, exact cazul pentru care se folosește un instrument cu ultrasunete, și nu funcționează deloc pe material neferomagnetic. |
| Grosimetre cu ultrasunete | Folosesc același principiu puls-ecou, dar citesc doar intervalul până la peretele opus, așa că raportează materialul rămas, nu caută o discontinuitate. Unul este instrument de cartografiere a coroziunii; celălalt este instrument de găsire a defectelor, iar diferența dintre ele este cât din semnalul întors interpretează. |
| Grosimetre pentru straturi | Măsoară un strat de la suprafață prin mijloace magnetice sau cu curenți turbionari și nu spune nimic despre ce este în interiorul materialului. Pe o piesă acoperită, stratul trebuie de obicei luat în calcul la citirea cu ultrasunete, nu măsurat cu același instrument. |
| Inspecție radiografică | Trimite radiații prin piesă și imaginează volumul intern, ceea ce dă o imagine bidimensională permanentă a unui defect. Cere acces la ambele fețe și aduce un regim de securitate radiologică și este mai puțin sensibilă decât ultrasunetul la defecte plane strânse care nu reduc grosimea peretelui în direcția fasciculului. |
| Încercare cu curenți turbionari | Găsește defecte de suprafață și de lângă suprafață în material care conduce curentul, fără cuplaj, și scanează repede țevile. Penetrarea este mică, așa că completează încercarea cu ultrasunete pe țeavă și bară, în loc să o înlocuiască pe secțiunile masive. |
| Încercare prin emisie acustică | Ascultă sunetul eliberat de un defect care crește activ, sub sarcină, în loc să îl caute activ. Supraveghează o structură întreagă dintr-o dată și localizează, dar are nevoie de un ciclu de sarcină și spune puțin despre dimensiunea unui defect latent. |
Un detector de defecte caută o discontinuitate oriunde în secțiune și citește eco-urile care vin din ea; un grosimetru citește doar peretele opus. Această graniță, adică cât din semnal este interpretat, separă cele două tipuri de produs.
Ce să includeți în solicitare
Primul răspuns poate fi o ofertă, nu un set de întrebări, dacă solicitarea conține aceste elemente. Acolo unde o cifră nu este cunoscută, trimiteți descrierea destinației de măsurare și vom confirma ce presupune ea.
- Materialul și calitatea, plus dacă este cu granulație grosieră sau austenitic
- Defectul căutat, cum se așteaptă să se fi format și unde în secțiune se află
- Intervalul de grosime al secțiunii și un desen al îmbinării sau al geometriei
- Standardul de acceptare și nivelul de acceptare după care se lucrează
- Starea suprafeței la momentul inspecției
- Tipurile de sondă care se așteaptă a fi folosite, inclusiv unghiuri și frecvențe dacă standardul le fixează
- Dacă sunt cerute urme stocate și un raport scris
- Dacă instrumentul este folosit în atelier sau pe teren și ce alimentare există
- Blocuri de referință sau soluții de calibrare disponibile local
- Cantitate, port de destinație și termenul de livrare cerut
