Việc nghiên cứu các cơ thể vật lý bằng sóng siêu âm bắt đầu được giới thiệu vào đầu thế kỷ trước. Thiết bị đo được gọi là "máy dò khuyết tật siêu âm". Ngay sau khi được phát hiện, phương pháp này đã trở nên phổ biến rộng rãi trong các kỹ sư và những người tham gia nghiên cứu.
Thông tin chung về thiết bị
Siêu âm xuyên qua các lớp vật liệu rắn và có thể khắc phục ngay cả vết nứt nhỏ nhất nằm ở bên trong của vật thể. Thiết bị cho phép bạn xác định khuyết tật ở độ sâu 7-50 mm với độ chính xác ± 1 mm.
Máy dò khuyết tật siêu âm có các mức độ nhạy khác nhau. Chỉ tiêu này được xác định bởi độ lớn nhỏ của các khuyết tật. Phạm vi của các đơn vị rất rộng. Ví dụ, sản xuất kim loại.
Giao diện rõ ràng của thiết bị đảm bảo việc sử dụng thiết bị hiệu quả và thống nhất. Thiết bị này có độ chính xác cao, nhờ đó có thể thu được kết quả ở mức cao và phát hiện những người có mặt.sai sót.
Lĩnh vực ứng dụng của thiết bị
Phát hiện khuyết tật bằng sóng siêu âm có thể được áp dụng cho hầu hết mọi vật liệu xây dựng để phát hiện sự hiện diện của các vết nứt ẩn, lỗ rỗng, vết sụt và các khuyết tật khác.
Các khu vực phổ biến nhất bao gồm:
- Đường hàn. Đây là ứng dụng chính của máy.
- Kim loại chính trong dầm cầu, dầm, thanh, phôi ống.
- Cơ sở hạ tầng. Kết nối bằng bu lông, đường ray xe lửa, kết cấu kim loại.
- Công nghiệp hóa dầu. Kiểm tra đường ống của bồn chứa, kết cấu chịu lực.
- Giám sát hoạt động của bánh xe và trục của toa tàu, thiết bị hạ cánh của máy bay, giá đỡ động cơ, cần trục, trục truyền động, bồn chứa và bình chịu áp lực.
- Khu vực sản xuất. Đường hàn tiện, đường hàn, đúc, kiểm tra độ bền của vật liệu composite.
- Kiểm tra vật liệu của các bộ phận máy bay, tuabin gió, động cơ.
Sử dụng máy dò khuyết tật ở nước ngoài
Trong công nghiệp, máy dò khuyết tật bằng sóng siêu âm bắt đầu được sử dụng từ những năm 50 của thế kỷ XX. Sau đó, loạt thiết bị đèn đầu tiên được tạo ra. Trong thời gian qua, kinh nghiệm dày dặn đã được tích lũy trong việc áp dụng phương pháp điều khiển bằng sóng siêu âm.
Ở các nước Châu Âu, tính năng phát hiện lỗ hổng đã có một vị trí vững chắc. Nó chiếm một phần ba tổng khối lượng kiểm tra sản phẩm. Cũng cần lưu ý rằng, mặc dù lao động tự động hóa, nhưng phương pháp này được chú ý nhiều nhất.
Điều này là do thực tế là một lượng lớn công việc được thực hiện trêncác đối tượng như nhà máy điện hạt nhân, đường ống dẫn với nhiều mục đích khác nhau, kết cấu kim loại, phương tiện giao thông, v.v. Đặc điểm khác biệt của tất cả các cấu trúc trên là tính đa dạng của chúng, điều này gây khó khăn cho việc sử dụng tự động hóa.
Ứng dụng của các dụng cụ trong ngành công nghiệp trong nước
Trong ngành công nghiệp trong nước, điều khiển bằng sóng siêu âm chiếm vị trí hàng đầu. Điều này được chứng minh bởi số lượng các chuyên gia đang tham gia vào công việc như vậy. Ví dụ, từ năm 1994 đến năm 2000, theo Trung tâm Chứng nhận Ural, 1475 thiết bị phát hiện lỗ hổng đã được thử nghiệm. Trong số này, 38% trở thành chuyên gia chuyên nghiệp về phương pháp siêu âm. Điều đặc biệt là phần lớn nhân viên dựa trên việc kiểm soát các đường hàn.
Cách máy hoạt động
Hoạt động của máy dò khuyết tật siêu âm dựa trên bức xạ xung. Sóng siêu âm phản xạ được cố định và có thể tìm thấy các khuyết tật. Các sóng vô tuyến ngắn được thay đổi nhờ piezoplate B1-I3. Chúng truyền qua lớp ghép xuyên qua vật liệu dưới dạng chùm tia có hướng cắt ngang.
Các dao động phản xạ của sóng siêu âm có tác động lên các tấm áp điện B1 B3. Quá trình kích hoạt EMF xảy ra, quá trình này trở nên mạnh hơn, thay đổi và xâm nhập vào thiết bị phát tín hiệu phát hiện lỗ hổng.
Phương pháp điều khiển chính
Có các phương pháp kiểm soát khác nhau. Phổ biến nhất, hiệu quả cao, bao gồm:
- echo-way;
- phương pháptrên cơ sở bóng gương;
- tiếp nhận bóng.
Máy dò khuyết tật bao gồm những gì?
Máy dò khuyết tật bằng sóng siêu âm bao gồm những gì? Đề án được trình bày:
- máy phát xung;
- chỉ báo khuyết tật;
- thiết bị khuếch đại băng thông rộng;
- công cụ cân bằng biên độ thời gian;
- ổn áp;
- thiết bị chuyển đổi.
Sơ đồ đơn vị
Mạch điện của các thiết bị như máy dò khuyết tật siêu âm khá phức tạp.
Nguyên lý hoạt động của thiết bị có thể hiểu dễ dàng hơn nếu bạn đọc kỹ cấu tạo của nó. Cách làm việc với một thiết bị như máy dò khuyết tật siêu âm, hướng dẫn sẽ cho bạn biết.
Các bộ phận chính của một thiết bị hiện đại hoạt động theo nguyên tắc sau:
- Máy phát xung đầu dò tạo ra dao động điện kích thích sóng siêu âm trong đầu dò.
- Các tín hiệu siêu âm phản xạ từ khuyết tật được nhận bởi cùng một đầu dò (mạch kết hợp hoặc một mạch riêng biệt khác). Các tín hiệu được biến đổi thành các xung điện được đưa vào đầu vào của bộ khuếch đại.
- Kiểm soát độ lợi thời gian được điều khiển bởi hệ thống Kiểm soát độ nhạy thời gian (TCG).
- Tăng đến giá trị mong muốn, tín hiệu là đầu vàochỉ báo tia điện và máy dò khuyết tật tự động (ADD).
- Thiết bị đồng bộ hóa cung cấp trình tự thời gian cần thiết cho hoạt động của tất cả các khu vực nút của thiết bị đồng thời với thời điểm bắt đầu phát xung (hoặc với một số độ trễ nhất định). Nó góp phần khởi động bộ tạo quét của chỉ báo tia điện.
- Sweep giúp bạn có thể phân biệt được tín hiệu của các đối tượng phản xạ tại các khoảng cách khác nhau từ đầu dò vào thời điểm đến. Bộ đồng bộ hóa cũng chịu trách nhiệm điều khiển các đơn vị TCG và ASD.
- Các thiết bị được nhồi các thiết bị đo biên độ và thời gian xuất hiện của xung phản xạ. Kế hoạch bao gồm của họ được tạo ra trong các biến thể khác nhau. Thiết bị đo sẽ xử lý các tín hiệu nhận được từ bộ khuếch đại, có tính đến thời gian truyền tín hiệu từ thiết bị đồng bộ hóa và đưa ra các chỉ số kỹ thuật số trên chỉ báo tia điện tử hoặc trên màn hình riêng biệt.
Thiết lập thiết bị
Thiết lập máy dò khuyết tật siêu âm bắt đầu bằng việc lắp đặt bộ tạo ổn định trong bộ chuyển đổi điện áp. Trong trường hợp này, việc lựa chọn điện trở R39 được thực hiện. Sau đó, tốc độ lặp lại mong muốn đạt được (120-150 lần hiển thị / s), điện trở R2 được chọn.
Chỉ báo biên độ 70-80 lần hiển thị / s đạt được bằng cách chọn một ống dẫn V1. Sau đó, các tụ điện C22 và C26 được chọn, thiết lập các giới hạn thay đổi đối với động cơ quay của điện trở R30 và R35 và khoảng thời gian xung của bộ rung đơn trễ (10-25 μs)và vùng được kiểm soát (7-45 µs).
Kiểm tra thiết bị
Việc xác minh máy dò khuyết tật siêu âm được thực hiện theo nhiều cách khác nhau:
- Đầu tiên là đưa vào mạch điện một thiết bị mô phỏng đặc biệt phát ra tín hiệu thử nghiệm. Nhược điểm của thiết bị này là gây nhiễu trong mạch thiết bị và không thể kiểm tra thiết bị âm thanh.
- Phương pháp này cũng được biết đến, được thực hiện bằng cách mô phỏng tín hiệu dội âm, sự phát xạ của chúng vào mẫu điều chỉnh. Sau đó, sau khi nhận, toàn bộ đường dẫn điện âm của máy dò lỗ hổng được kiểm tra. Nó bao gồm các bộ phận phát và nhận của bộ phận điện của thiết bị, tương ứng với PET và các dây cáp điện kết nối PET với thiết bị. Nhược điểm của việc kiểm tra như vậy là chỉ sử dụng phương pháp này cho các máy dò khuyết tật với bức xạ liên tục của dao động siêu âm và xử lý tín hiệu dựa trên hiệu ứng Doppler. Giải pháp này không được chấp nhận để kiểm soát hầu hết các mẫu thiết bị hiện đại được phân phối trên khắp thế giới.
- Việc xác minh máy dò khuyết tật bằng sóng siêu âm được thực hiện theo một cách khác. Nó dựa trên thực tế là bộ âm thanh được lắp đặt trên mẫu điều chỉnh bằng cách áp dụng chất lỏng tiếp xúc lên bề mặt mẫu. Do đó, một kết nối âm thanh được cung cấp giữa mẫu và thiết bị âm thanh. Bộ phận âm thanh phát ra sóng siêu âm vào mẫu. Các tiếng vọng phản xạ từ bộ phản xạ bên trong được nhận trong mẫu và được khuếch đại. Có một lựa chọn tạm thời, được cung cấp chocác chỉ số thiết bị. Chất lượng của đơn vị được đánh giá bằng mức độ hoạt động của các chỉ tiêu. Để thực hiện phương pháp này, các thiết bị làm bằng kim loại hoặc thủy tinh hữu cơ có gương phản xạ nằm bên trong được sử dụng. Các thiết bị tương tự được sử dụng bởi tất cả các nhà sản xuất thiết bị phát hiện lỗ hổng hàng đầu trên thế giới.
Các mẫu máy dò khuyết tật phổ biến
Máy dò khuyết tật siêu âm từ các nhà sản xuất như OmniScan, Epoch, Sonic, Phasor có thể được ghi nhận từ một danh sách nhiều thiết bị có chất lượng cao. Và trong số các thiết bị trong nước, bạn nên chú ý đến các thương hiệu UD-2, UD-3, "Peleng", các thiết bị thuộc dòng A1212. Họ đáng tin cậy.
Các thiết bị nội địa thuộc dòng UD có thể được xếp vào loại phổ thông, vì chúng không chỉ có khả năng đo lường và kỹ thuật đa dạng, mà còn có thể hoạt động ở nhiều chế độ khác nhau, tùy thuộc vào điều kiện và mục đích cụ thể. Sự hiện diện của đèn báo màn hình rộng và âm thanh giúp bạn làm việc với thiết bị dễ dàng hơn.
Các nhà sản xuất máy dò khuyết tật siêu âm nước ngoài sản xuất các thiết bị có cài đặt linh hoạt. Chúng có trọng lượng nhẹ, cơ thể bền, kích thước nhỏ. Đây không chỉ là thiết bị phát hiện khuyết tật mà còn là thiết bị phổ biến cho một công nhân bình thường.
Ví dụ: OmniScan mạnh mẽ dựa trên mảng theo từng giai đoạn. Điều này giúp bạn có thể mở rộng khả năng đo lường và thu được kết quả chính xác.
Một phân khúc rộng của đồ đạc khôngnên khiến người mua nhầm lẫn. Rốt cuộc, các đặc tính kỹ thuật của máy dò khuyết tật siêu âm là khác nhau, và mỗi thiết bị có những ưu điểm riêng và hiệu quả khi được sử dụng trong những điều kiện nhất định.
Máy dò khuyết tật siêu âm đa năng, thiết bị có kích thước nhỏ, thiết bị hoạt động ở tần số thấp, thiết bị được trang bị vỏ bảo vệ - phạm vi phong phú như vậy giúp bạn có thể tìm thấy thiết bị phù hợp được thiết kế để kiểm tra các yếu tố từ một nhiều loại vật liệu.
Cần tìm gì khi mua?
Khi mua máy, hãy chú ý các chỉ số sau:
- Tính di động của thiết bị. Chỉ số tốt nhất là trọng lượng nhẹ của thiết bị. Nếu thiết bị nhỏ gọn thì điều này còn tốt gấp đôi.
- Dễ sử dụng. Càng ít cài đặt bổ sung, càng dễ làm việc với thiết bị.
- Giao diện đủ điều kiện. Điều này rất quan trọng, bởi vì thông thường, nếu không được đào tạo đặc biệt, một người mới bắt đầu sẽ không thể hiểu được điều đó. Giao diện phải thực sự rõ ràng để không có vấn đề gì khi bật tùy chọn này hoặc tùy chọn khác.
- Sẵn có phiếu bảo hành và dịch vụ. Hãy cẩn thận với các nhà cung cấp và người bán thiết bị.
- Thiết bị phải phù hợp với đầu dò áp điện được sản xuất ở nước ngoài. Khi mua máy trong nước cũng vậy.
- Có sách hướng dẫn vận hành được viết rõ ràng.
