Цифровой ультразвуковой дефектоскоп

Ультразвуковой дефектоскоп применяют там, где интересующий дефект лежит в толще материала, и никакой поверхностный метод до него не дойдёт. Звук посылают в деталь, возврат отсчитывают во времени, а несплошность, лежащая ближе задней стенки, объявляет себя более ранним эхо-сигналом с амплитудой, которая что-то говорит о её размере.

Прибор - только половина этого измерения. Какие эхо-сигналы появятся и что они значат, зависит от датчика, который послал звук, и от калибровки, которая придаёт возврату абсолютный смысл, - и то и другое согласуют под каждую работу, а не берут с полки.

Что это за прибор

Корпус с экраном, датчик и калибровка. Корпус формирует импульс, отсчитывает возврат, накладывает усиление и показывает сигнал; датчик превращает электричество в звук и обратно; калибровка - опорные отражатели известного размера либо собственные характеристики датчика - это то, что переводит амплитуду в величину, которую можно сравнить с уровнем приёмки.

Четыре модели этого ряда различаются по этим линиям, а не по сути. У всех четырёх общие 500 групп каналов контроля, цветные экраны с выбором языка и связь с компьютером по USB с программным обеспечением на U-диске. Разделяют их частота дискретизации, идущая от 150 MHz до 800 MHz, диапазон развёртки и то, хранятся ли развёртки в самом приборе или на съёмном диске.

Как читать эхо-сигналы

Прибор отсчитывает интервал между посланным импульсом и каждым вернувшимся эхо-сигналом и переводит его в расстояние по скорости звука в материале. Поэтому скорость надо задавать верно, и поэтому собственная несогласованность материала в диапазоне скоростей KUT350 имеет значение: для стали величина составляет около 5 920 m/s при продольной волне, а та же задержка превращается в другое расстояние в алюминии или в аустенитной нержавеющей стали.

Размер не измеряют, а выводят. Амплитуда эхо-сигнала зависит от размера отражателя, от его ориентировки и от того, как далеко он лежит, поэтому одна только амплитуда говорит очень немного. Прибор строит опорную кривую - в этом ряду DAC - по эхо-сигналам от известных отражателей на нескольких глубинах, и каждый последующий эхо-сигнал сравнивают с этой кривой. Отсюда в отчёт попадает эквивалентный размер на названном пороге, а именно в таких величинах и написан стандарт приёмки.

Датчики и почему их нет в паспорте

Материал специфицирует приборы подробно, а датчики - совсем никак. Упаковочный лист KUT350 называет один прямой датчик и один наклонный датчик, не давая ни частоты, ни размера пьезоэлемента, ни угла, и больше спецификация датчика нигде не встречается.

Это не маленькое упущение, потому что именно датчик решает, что вообще можно найти. Прямой датчик посылает звук вдоль своей оси и находит расслоения и дефекты, параллельные поверхности; наклонный датчик преломляет луч в материал, и именно на нём держится контроль сварного шва, поскольку интересующие в шве дефекты обычно лежат под углом к поверхности. Частота меняет проникающую способность на разрешение, а размер пьезоэлемента - ширину луча на энергию. Купить прибор, не согласовав датчики, значит оставить реальную способность комплекса неопределённой, поэтому датчики относятся к запросу вместе с прибором.

Модели и где они расходятся

KUT350 - начальная модель с сенсорным экраном, частотой дискретизации 150 MHz и диапазоном развёртки до 10 000 mm. У KY880S наикоротчайший диапазон развёртки, 6 000 mm, и он описан для наибольшей доли текущего производственного контроля. KY990S переходит на вертикальный формат с памятью на U-диске и с более широким рабочим диапазоном температур. KY9901PLUS добавляет наивысшую частоту дискретизации, самый длинный диапазон развёртки, самые жёсткие величины линейности и две функции, которых нет у остальных: поправку на поверхность и измерение высоты трещины, - и именно это делает его моделью для характеризации дефекта, а не только для его поиска.

Ограничения измерений и то, что влияет на выбор

KUT350 несёт четыре несогласованности, которые материал сам формулирует ясно, и все четыре перенесены сюда, а не разрешены. Скорость звука встречается в трёх разных диапазонах на карточке и в таблице подробных параметров одной и той же страницы. Линейность по вертикали дана как 2 % на карточке и как 3 % в таблице. Габариты различаются на миллиметр. А наименьшее показание 15 mm в стали лежит против заявленной возможности работы с тонкими стенками 3 mm, без согласования этих двух величин.

Материал несёт и собственные оговорки: таблица подробных параметров заявляет, что её технические данные приводятся только для справки, а упаковочный лист - что содержимое может быть изменено. Это прочитано как указание, и затронутые величины отправлены в перечень требующих данных, а не опубликованы как спецификация.

Пределы, которые относятся к самому методу, тоже стоит назвать. Звук должен войти в материал, поэтому поверхность обязана быть достаточно гладкой, а зазор должен заполнять контактная среда. У луча есть ширина и ближняя зона, поэтому дефект меньше луча оценивается по лучу, а не по себе, а дефект у самой поверхности попадает туда, где луч ещё не сформировался. Крупнозернистый и аустенитный материал рассеивает луч и поднимает уровень помех. Всё это задаёт то, что можно сказать о конкретной работе, и всё это согласуют в процедуре контроля, а не обнаруживают у прибора.

Заказ

Ответ определяют материал и марка; дефект, который ищут, и то, где в сечении он должен лежать; диапазон толщин сечения и чертёж соединения; стандарт приёмки и уровень приёмки; состояние поверхности на момент контроля; нужны ли сохранённые развёртки и письменный отчёт, что решает выбор между моделями со съёмной памятью и без неё; и датчики, которые в материале не специфицированы и согласуются отдельно, включая углы, которые требует стандарт. Если стандарт ещё не утверждён, пришлите чертёж соединения и условия работы - коммерческое предложение можно выдать по ним и поправить, когда критерии приёмки будут решены. Количество, порт назначения и требуемая дата поставки дополняют запрос.