Що таке ультразвуковий дефектоскоп
Ультразвуковий дефектоскоп посилає в деталь імпульс звуку й читає те, що повертається. Несуцільність усередині матеріалу відбиває частину імпульсу раніше, ніж це зробила б протилежна стінка, і час, за який вона повертається, разом з амплітудою дають положення й міру розміру дефекту. Оскільки звук іде крізь матеріал, а не обходить його, метод знаходить дефекти, що лежать цілком усередині, і саме це робить його звичним доповненням до поверхневого методу на зварних і кованих роботах.
Це вимірювання з двох частин. Прилад генерує, відраховує час і показує; зонд вирішує, що можна знайти. Прямий зонд посилає звук уздовж осі променя й знаходить розшарування та дефекти, паралельні поверхні. Похилий зонд заломлює промінь у матеріал під кутом, і саме навколо нього збудований контроль зварних швів, бо дефекти, які цікавлять у шві, зазвичай лежать під кутом до поверхні й потребують променя, що їх перетинає.
Трудність у тому, що прилад показує відлуння, а не дефекти. Вирішити, яке відлуння є дефектом, яке є геометричним відбиттям від підсилення шва чи від кореня, а яке електричним шумом, це те судження оператора, на якому метод тримається, і саме тому калібрування на зразковому блоці й письмова методика стоять у центрі будь-якого контролю, а не на його краях.
Як ультразвуковий дефектоскоп вимірює
П'єзоелектричний зонд перетворює електричний імпульс у звук, а звук, що повертається, назад у напругу. Прилад відраховує інтервал між випроміненим імпульсом і кожним відлунням, переводить його у відстань за швидкістю звуку в матеріалі (для сталі це приблизно 5920 м/с у поздовжньому режимі) і показує результат як розгортку, у якій відлуння постають вертикальними відхиленнями вздовж осі відстані. Швидкість треба виставити під матеріал, бо та сама затримка часу стає іншою відстанню в алюмінії чи в аустенітній нержавній сталі.
Оцінювання розміру спирається на зв'язок між амплітудою відлуння й розміром відбивача, а цей зв'язок встановлюють на зразкових відбивачах відомого розміру в блоці з того самого матеріалу. Прилад будує за цими зразками криву амплітуди від відстані, і наступні відлуння порівнюють із нею, тому дефект подають у термінах еквівалентного діаметра отвору з плоским дном або довжини за вказаного порога амплітуди. Оскільки крива залежить від зонда, матеріалу й геометрії, її будують для кожного завдання, а не переносять із попереднього.
Практичні межі походять від променя. Звук має ввійти, тому поверхня має бути досить гладкою, а контактне середовище має з'єднати зазор; шорстка або вкрита окалиною поверхня втрачає більшу частину енергії ще до входу в деталь. Промінь має ширину й ближню зону, тому дефект, менший за ширину променя, оцінюють за променем, а не за ним самим, а дефект близько до поверхні лежить у зоні, де промінь ще не сформувався. Похилі зонди додають геометрію в арифметику, і саме тому кут зонда й підготовка шва входять у те, що заявляє методика контролю.
Варіанти конфігурації
Більшу частину специфікації визначають саме ці рішення, а не клас похибки. Кожне обмежує наступне, тому їх узгоджують по порядку.
| Конфігурація | Варіанти на вибір | Що це насправді визначає |
| Тип зонда | Прямий зонд або похилий зонд із вказаним кутом вводу | Що прилад може знайти. Прямий зонд не перетне дефект, що лежить паралельно його власному променю. |
| Частота зонда й розмір кристала | Номінальна частота зонда й розмір його активного елемента | Компроміс між проникненням і роздільною здатністю. Вища частота розрізняє менші дефекти й проникає менше; більший кристал дає ширший промінь із більшою енергією. |
| Смуга приладу й діапазон підсилення | Діапазон частот, який приймач бере, і максимальне доступне підсилення | Чи можна вести зонд на частоті, під яку його зроблено, і чи можна слабкі відлуння підняти досить високо, щоб їх прочитати. |
| Криві відстані й амплітуди | DAC, AVG або TCG і те, чи може прилад побудувати й зберегти більше ніж одну | Як дефект оцінюють і записують. Без зразкової кривої сама амплітуда відлуння означає дуже мало. |
| Частота дискретизації й роздільна здатність дисплея | Швидкість, з якою оцифровують сигнал, що повертається, і роздільна здатність дисплея | Чи лишаються близько розташовані відлуння окремими і чи можна взагалі читати тонкі перерізи. |
| Дисплей і режим | Лише A-розгортка або A-розгортка з B-розгорткою чи збереженою зразковою формою сигналу | Чи бачить оператор геометрію дефекту, а не лише один набір відлунь, і чи можна зберегти розгортку як доказ. |
| Збереження й звітність | Внутрішня пам'ять, знімний носій і формат звіту, який прилад може видати | Чи можна видати й архівувати запис контролю, чого більшість методик вимагає після факту. |
| Зразкові блоки й калібрування | Блоки й зонди, що їх тримають для калібрування, та інтервал, з яким перевіряють набір | Чи можна показати, що контроль виконано на відкаліброваному приладі, а це і робить запис придатним. |
Як вибрати ультразвуковий дефектоскоп
| Чинник | Чому це визначає відповідь | Як з'ясувати це до запиту |
|---|
| Матеріал і швидкість звуку в ньому | Шкала відстані обчислюється зі швидкості, а грубий або аустенітний матеріал ще й розсіює промінь і піднімає рівень шуму | Назвіть матеріал і марку. Для литого або аустенітного матеріалу скажіть про це, бо це змінює зонд і частоту. |
| Дефект, який шукають, і де він лежить | Внутрішнє розшарування, тріщина біля підсилення шва й дефект поковки лежать на різних глибинах і в різних напрямках і потребують різних зондів | Опишіть, як дефект, за очікуванням, утворився і де в перерізі він має лежати. |
| Товщина перерізу й геометрія | Тонкі перерізи виключають низькі частоти й ставлять дефекти в ближню зону, а складна геометрія повертає відлуння від самої форми | Дайте діапазон товщини й креслення з'єднання або перерізу, зокрема підготовку шва. |
| Стандарт приймання | Він називає зразкові блоки, кути зондів, схему сканування й пороги для звіту, і часто фіксує клас приладу | Наведіть стандарт і рівень приймання, а не описуйте вимогу загальними словами. |
| Стан поверхні | Звук має ввійти в матеріал, а шорстка, вкрита окалиною або пофарбована поверхня втрачає промінь раніше, ніж він стане корисним | Опишіть поверхню такою, якою вона буде під час контролю, а не такою, як її накреслено. |
| Чи має запис витримати перевірку | Повний звіт зі збереженими розгортками й даними калібрування змінює клас приладу і час, який займає контроль | Укажіть, чи треба архівувати розгортки, чи видають звіти і хто їх читатиме. |
Якщо щось із цього ще не визначено, надішліть те, що відомо, разом із кресленням з'єднання. Пропозицію можна підготувати за геометрією й стандартом і уточнити, коли з'являться решта цифр.
Найближчі альтернативи
Це типи, якими зазвичай виявляється запит на ультразвуковий дефектоскоп, і точка, у якій вибір справді визначається.
| Найближча альтернатива | Що відрізняє її від ультразвукового дефектоскопа |
| Обладнання магнітопорошкового контролю | Знаходить поверхневі й підповерхневі дефекти у феромагнітному матеріалі, роблячи деталь магнітом, і показує індикацію просто на поверхні. Воно не бачить дефекту, що лежить глибоко в перерізі, а саме для цього й беруть ультразвуковий прилад, і воно зовсім не працює на неферомагнітному матеріалі. |
| Ультразвукові товщиноміри | Використовує той самий принцип відлуння, але читає лише інтервал до протилежної стінки, тому подає залишковий матеріал, а не шукає несуцільність. Це прилад для картування корозії; дефектоскоп це прилад для пошуку дефектів, і розрізняються вони тим, яку частину сигналу, що повертається, вони тлумачать. |
| Товщиноміри покриттів | Міряє шар на поверхні магнітним або вихрострумовим способом і нічого не каже про те, що всередині матеріалу. На вкритій деталі покриття часто треба врахувати в ультразвуковому відліку, а не міряти тим самим приладом. |
| Радіографічний контроль | Пропускає випромінювання крізь деталь і дає зображення внутрішнього об'єму, тобто постійну двовимірну картину дефекту. Він потребує доступу з обох боків і несе режим радіаційної безпеки, і він менш чутливий за ультразвук до щільних плоских дефектів, які не зменшують товщину стінки в напрямку променя. |
| Вихрострумовий контроль | Знаходить поверхневі й підповерхневі дефекти в провідному матеріалі без контактного середовища й швидко сканує труби. Проникнення неглибоке, тому він доповнює ультразвуковий контроль на трубі й прутку, а не замінює його на масивних перерізах. |
| Контроль методом акустичної емісії | Слухає звук, який виділяє дефект, що активно росте під навантаженням, а не шукає його активно. Він обстежує всю конструкцію одразу й локалізує, але потребує циклу навантаження й мало каже про розмір дефекту, що не росте. |
Дефектоскоп шукає несуцільність будь-де в перерізі й читає відлуння, що від неї повертаються; товщиномір читає лише протилежну стінку. Саме ця межа, тобто яку частину сигналу тлумачать, і розділяє ці два типи приладів.
Що додати до запиту
Перша відповідь може бути пропозицією, а не набором запитань, якщо запит містить ці дані. Якщо цифра невідома, надішліть опис задачі, і ми підтвердимо, що з нього випливає.
- Матеріал і марка та те, чи він грубозернистий або аустенітний
- Дефект, який шукають, як він, за очікуванням, утворився і де в перерізі лежить
- Діапазон товщини перерізу й креслення з'єднання або геометрії
- Стандарт приймання й рівень приймання, за яким працюватимуть
- Стан поверхні на момент контролю
- Типи зондів, які, за очікуванням, застосовуватимуть, зокрема кути й частоти, якщо стандарт їх фіксує
- Чи потрібні збережені розгортки й письмовий звіт
- Чи застосовують прилад у цеху, чи на місці, і яке там живлення
- Зразкові блоки або схеми калібрування, наявні на місці
- Кількість, порт призначення та потрібна дата постачання
