Calificación de los mejores detectores de fallas ultrasónicos para 2022

Un detector de fallas ultrasónico es el equipo que está diseñado para detectar defectos en un objeto sin dañar su integridad. Las deformaciones se detectan mediante el impacto de ondas ultrasónicas en el objeto. El equipo tiene una gran demanda, porque el método de su operación es el único que le permite proporcionar los resultados de diagnóstico más precisos sin desmontar el objeto de investigación.

Detector ultrasónico de fallas: información general

El ultrasonido atraviesa una capa de hierro macizo y es capaz de detectar la presencia de las grietas más pequeñas que pueda haber en el interior del objeto. El dispositivo podrá detectar un defecto a una profundidad de 5 a 50 milímetros con alta precisión. El equipo bajo consideración puede tener diferentes niveles de sensibilidad. Este indicador depende del tamaño y las dimensiones del defecto detectado. El alcance del dispositivo es muy amplio, pero la mayoría de las veces se utilizan para determinar la calidad de los metales en producción.Los dispositivos tienen una operación intuitiva, brindan un uso unificado y eficiente y se caracterizan por una mayor precisión, lo que le permite obtener resultados de alta calidad y detectar y corregir oportunamente varios defectos de producción.

Principio de control ultrasónico

El tipo de aparato bajo consideración se usa generalmente para controlar el nivel de resistencia en las soldaduras. En este caso, el dispositivo funciona de la siguiente manera durante el funcionamiento: se dirigen ondas acústicas específicas a las láminas de metal, lo que provoca vibraciones en la carcasa. Pueden ser de los siguientes tipos:

• Hipersónico;
• ultrasónico;
• Sonido estándar;
• infrasónico.

Durante el paso de los ultrasonidos, el espacio por el que se propaga forma oscilaciones uniformes con respecto a su punto de reposo. Para sólidos, pueden ocurrir vibraciones transversales/longitudinales, lo que le permite controlar la calidad de las soldaduras con la máxima precisión. La velocidad de propagación y suministro de las ondas descritas depende directamente de la fuerza / entorno interno del objeto en estudio. La intensidad de las olas se puede ajustar. A medida que la onda se propaga, su fuerza se desvanecerá gradualmente. Basándose en el control de la velocidad de esta extinción, será posible juzgar la fuerza de la costura. El dispositivo, por otro lado, mostrará el coeficiente de atenuación de ultrasonido, creándolo en función del grado de absorción y dispersión. La precisión final es muy alta, por lo que puede obtener ideas específicas sobre la calidad del metal, la resistencia de la costura y la ausencia/presencia de otros defectos.

Tipos populares de detección de fallas de producción moderna

Los instrumentos de detección de fallas no destructivos extremadamente populares incluyen: corriente de Foucault, acústica (ultrasonido) y magnética. Hay otros tipos, pero su uso no está tan extendido, porque el principio de su trabajo es algo complicado.

Ultrasonido (formato acústico)

Un detector de fallas acústicas se entiende comúnmente como un conjunto de dispositivos de prueba no destructivos similares en su funcionalidad. Su acción se basa en los principios de las ondas acústicas. De acuerdo con los principios físicos más simples, los indicadores básicos de una onda de sonido no pueden cambiar cuando se propaga en un microambiente homogéneo. Sin embargo, si un nuevo medio bloquea el camino de la onda, su longitud y frecuencia cambian. Cuanto mayor sea la frecuencia del sonido, más preciso será el resultado, por lo tanto, entre todo el rango disponible, se utiliza el ultrasonido. El dispositivo ultrasónico emite ondas que penetran el objeto de prueba. Si hay cavidades o inclusiones de otros materiales, así como otros defectos, la onda los detectará invariablemente, mostrándolo cambiando sus parámetros.

Los detectores de fallas que funcionan según el principio de ecolocalización se consideran los más accesibles y extendidos. La onda ingresa al objeto y, si no se encuentran defectos, no se refleja, respectivamente, el dispositivo no recibe retroalimentación y no se registran violaciones. Si la ola regresó, esto indica la presencia de fallas. En cualquier caso, el propio dispositivo es tanto un generador como un receptor de ultrasonidos, lo que facilita enormemente las operaciones de detección de defectos. El modo de acción del espejo es un poco como la ecolocalización, pero utiliza dispositivos separados: un generador y un receptor.La ventaja de este método es que ambos dispositivos están ubicados en el mismo lado del objeto de estudio, lo que simplifica cualitativamente el procedimiento de configuración, ajuste y toma de medidas. Por separado, vale la pena mencionar los métodos de análisis ultrasónico. Aquí se utiliza el concepto de "sombra de sonido". Si hay un defecto dentro del objeto, contribuirá a la amortiguación instantánea de las vibraciones, creando así una "sombra". Este principio se basa en el método de sombra de detección de fallas por medio de ultrasonido, en el que el receptor y el transmisor están en el mismo eje de sonido, pero en lados opuestos. Las desventajas de un dispositivo de este tipo son que, para su funcionamiento completo, se deben cumplir condiciones estrictas para las dimensiones, la configuración y el nivel de rugosidad del objeto que se mide, lo que indica una unificación deficiente del equipo.

Corrientes de Foucault y campos magnéticos (formato de corrientes de Foucault)

Los flujos de vórtice se crean en los conductores cuando se forman en las inmediaciones de un campo magnético de tipo alterno, basado en el hecho de que, en presencia de defectos, estos flujos reproducen su propio campo secundario y funcionan los dispositivos de detección de fallas por corrientes de Foucault. Como resultado, el aparato descrito de tal principio de operación forma un campo primario, y se crea un campo secundario, que brinda la oportunidad de detectar e identificar deficiencias en el tema de investigación, como resultado de la inducción electromagnética. El dispositivo, por su parte, recibe un campo secundario, registra sus indicadores y da un resultado sobre el tipo y la calidad del defecto.

Dichos dispositivos tienen un rendimiento muy alto y el proceso de verificación no lleva mucho tiempo.Sin embargo, los flujos de vórtice ocurren solo en aquellos medios que tienen una capacidad conductiva, lo que indica la estrecha especialización de este aparato.

formato de partículas magnéticas

Esta es otra de las formas más comunes. Se utiliza para evaluar soldaduras, comprobar la resistencia de las capas protectoras, la fiabilidad de las tuberías, etc. Este método es especialmente valioso para diagnosticar objetos con una forma geométrica compleja y lugares de difícil acceso para la verificación.

El principio de funcionamiento de este método se basa en los parámetros físicos de los metales magnetizados. Por medio de imanes permanentes (o sus análogos) capaces de formar un campo magnético circular/longitudinal, se aplica al objeto de prueba un reactivo especial, un polvo magnético (método húmedo/seco). Bajo la influencia del campo, el polvo se combinará en las llamadas cadenas, se estructurará y formará un patrón distintivo en forma de líneas onduladas en la superficie. La imagen resultante demostrará claramente el funcionamiento del campo y, conociendo los parámetros necesarios de las líneas curvas, podrá ver dónde hay discrepancias y determinar la ubicación del defecto. Por lo general, se acumula una cantidad particularmente grande de polvo en el lugar del defecto (cavidades, grietas). El resultado final se fija comparando la imagen resultante con un estándar de calidad.

Otros tipos de detección de fallas

Nuevas técnicas aparecen constantemente, casi todos los años. Al mismo tiempo, los antiguos pierden inmediatamente su antigua popularidad. Muchos dispositivos modernos son altamente especializados y se usan solo para industrias específicas.

Por ejemplo, los dispositivos fluxgate funcionan analizando los impulsos que se crean cuando se mueve a lo largo del objeto.Se utilizan en la producción de productos de metal laminado, en metalurgia general y en la inspección de soldaduras.

Los dispositivos de radiación en funcionamiento irradian objetos con rayos alfa, beta, gamma y X, y los bombardean con neutrones. El resultado es una imagen muy detallada del objeto con heterogeneidades y defectos visibles. El método se caracteriza por un alto costo, que se compensa con un mayor contenido de información.

Los modelos capilares están diseñados para detectar grietas y espacios externos cuando se exponen a un agente de revelado especial. El resultado se evalúa puramente visualmente. El método capilar se utiliza en la construcción naval, la aviación y la ingeniería mecánica.

En la industria energética, todas las imperfecciones en los productos (que están bajo alto voltaje) son detectadas por detectores de defectos ópticos electrónicos. Pueden capturar los cambios más pequeños en las descargas de corona y partículas superficiales, lo que hace posible analizar el funcionamiento de un objeto de forma remota, sin detener su funcionamiento.

Preparación para el diagnóstico

Antes del inicio de la prueba, es necesario limpiar la superficie de restos de corrosión, materiales de pintura y otros revestimientos. Sin embargo, no es necesario limpiar toda la superficie, basta con observar un espacio de 70 centímetros. De esta forma, el objeto estará preparado para el diagnóstico, pero aún sería preferible verificar adicionalmente la permeabilidad de la onda ultrasónica. Para hacer esto, puede usar aceite, grasa, glicerina y otras sustancias líquidas con contenido de grasa. A continuación, deberá ajustar y calibrar el dispositivo de escaneo para opciones específicas. Las tareas principales son:

• Comprobación de objetos con un grosor inferior a 20 milímetros (se permite utilizar la configuración predeterminada de fábrica);
• Examen de objetos con un grosor de más de 20 milímetros (los datos del diagrama ART se agregan a la configuración);
• Diagnóstico de la fiabilidad de las soldaduras (se requerirá calibración compleja con datos de diagrama ART y aclaración de otros impulsos complejos).

Solo después de completar la configuración, debe continuar con las operaciones de verificación.

Lograr el más alto nivel de precisión en la investigación

Para obtener la máxima precisión del resultado, la sonda del dispositivo debe moverse en zigzag sobre la superficie, mientras que es necesario girar la sonda alrededor del eje en aproximadamente un 10-15%. Si el dispositivo comienza a producir vibraciones atípicas, en el lugar detectado es necesario expandir la sonda tanto como sea posible para determinar con mayor precisión la ubicación de la conexión mal hecha. Se requiere que la búsqueda se lleve a cabo hasta que se conozca el punto en el que el pico de la ola será el más alto. Al mismo tiempo, se debe tener en cuenta que el equipo puede devolver el resultado con algún error, que es consecuencia de la reflexión de las ondas de las costuras. Luego se deben aplicar otros métodos de diagnóstico. Si varios métodos diferentes conducen a un solo resultado, puede corregir la falla escribiendo sus coordenadas. Los fabricantes de detectores de fallas confían en los requisitos de las normas estatales y recomiendan probar un objeto con al menos dos métodos diferentes. Todos los datos obtenidos deben registrarse en un diario o tabla especial. Por lo tanto, puede eliminar rápidamente el defecto en el objeto y acelerar el diagnóstico final, porque ya se conocen todos los puntos problemáticos identificados.

Defectos que son detectados por detectores de fallas ultrasónicos con la mayor probabilidad

El control de las costuras de soldadura, realizado mediante dispositivos del tipo en cuestión, le permite obtener una imagen clara de la situación.El procedimiento realizado correctamente puede garantizar casi el 100% de precisión del resultado. Sin embargo, existen inconvenientes que son bastante difíciles de detectar. Pero hay muchos defectos 100% detectados, e incluyen:

• astillas, grietas;
• poros;
• soldaduras poco cocidas;
• Laminación de aleaciones metálicas;
• fístulas;
• Costuras caídas al principio / final de toda la estructura;
• Rastros de corrosión;
• Exclusión mutua en una junta de dos metales diferentes;
• Desviación de los indicadores geométricos en el esquema de diseño.

La investigación llevada a cabo en tipos de metales como:

1. Acero,
2. Cobre,
3. Hierro fundido.

Además, los siguientes tipos de suturas están disponibles para el diagnóstico de ultrasonido:

• en forma de T;
• plano;
• transverso;
• Longitudinal;
• Anillo.

Ventajas de los detectores de fallas ultrasónicos

Pueden incluir:

• Mayor precisión y recopilación acelerada de información de evaluación;
• El bajo costo del procedimiento en sí;
• Portabilidad del equipo utilizado, que permite trabajar “en el campo”;
• La posibilidad de realizar investigaciones sin interrumpir el funcionamiento del objeto diagnosticado;
• Sin riesgo para soldaduras, cavidades de tuberías y otros sustratos sólidos.

Dificultades de elección

Se pueden llamar los principales parámetros que requieren mucha atención antes de la compra:

• Rango de medicion;
• Propósito y propósito;
• Rendimiento global;
• Complejidad de montaje/configuración;
• Límites de temperaturas de funcionamiento;
• Fiabilidad.

Los diferentes modelos tienen diferentes rangos de medición, lo que significa que algunos instrumentos pueden detectar defectos de hasta un micrómetro, mientras que otros están limitados a diez milímetros. Tal detalle juega un papel muy importante, por ejemplo, en la ingeniería mecánica, pero para fines de construcción, la alta precisión es innecesaria.Por lo tanto, para esta última industria, no tiene sentido adquirir un dispositivo preciso y costoso. Además, en los documentos adjuntos, el fabricante debe indicar para qué tipo de materiales está destinado un modelo en particular, así como qué deficiencias puede revelar. Por separado, se pueden imponer requisitos especiales sobre la naturaleza de la superficie, la presencia/ausencia de capas protectoras, la forma y las dimensiones del elemento de prueba.

El indicador de rendimiento determina la velocidad de escaneo y el objeto del procedimiento, que se puede "adjuntar" a una unidad de tiempo específica. Por lo tanto, los modelos de corriente de Foucault y Fluxgate pueden proporcionar una mayor velocidad, pero el proceso de magnetización y el trabajo con cada sección por separado puede llevar bastante tiempo. Por separado, cabe mencionar el proceso de instalación/montaje/configuración. Los dispositivos portátiles de mano que caben fácilmente en una bolsa serán la mejor solución para el servicio de inspección en servicio. Los dispositivos más precisos y complejos siempre requerirán tiempo adicional de instalación/ajuste. Dado que los ensayos no destructivos se pueden realizar tanto en interiores como en exteriores (incluida la estación fría), es necesario determinar los límites de las temperaturas de funcionamiento. Al mismo tiempo, debe tener en cuenta la posibilidad de trabajar en entornos agresivos.

Calificación de los mejores detectores de fallas ultrasónicos para 2022

Segmento de presupuesto

3er puesto: "Detector ultrasónico de fugas y descargas eléctricas TUD-1 Sonel"

El modelo puede determinar con precisión el lugar de despresurización (el lugar de fuga de gases/líquidos, el lugar de pérdida de vacío).Se utiliza para: control del suministro de oxígeno, sistemas automáticos de extinción de incendios, durante la instalación de aire acondicionado y ventilación, examen de aisladores en redes de contacto, diagnóstico de objetos de desarrollo, almacenamiento y procesamiento de productos derivados del petróleo/gas, búsqueda de puntos de daños en los sistemas de frenos de los automóviles, detección de descargas eléctricas en ASU de bajo voltaje a una distancia de hasta 10 metros y en alto voltaje, a una distancia de hasta 30 metros. Funciona según el principio de registrar la aparición de defectos en los materiales, que se acompaña de un cambio brusco en la radiación acústica, incluso en la región ultrasónica. El dispositivo convierte la radiación en señales en forma de sonido/gráficos, y el operador corrige los defectos y toma una decisión sobre la necesidad de reparación. El modelo funciona sin contacto, y no necesita desconectar el sujeto de la fuente de alimentación o detener el equipo. El dispositivo tiene un ajuste manual de la intensidad de la señal, lo que permite ajustar el dispositivo a las características individuales del operador. La aplicación también es posible a temperaturas negativas de hasta -20 °C. El costo recomendado para las cadenas minoristas es de 32,760 rublos.

• Versatilidad práctica;
• Temperaturas de funcionamiento suficientes;
• Precio adecuado.

• No detectado.

2do lugar: "Dureómetro Inatest combinado: ultrasónico y dinámico (Ultrasonido Inatest-U con sonda tipo "A" con verificación)"

Este modelo se considera universal, porque es posible pedirle una gran cantidad de equipos adicionales, ampliando su funcionalidad. Por ejemplo, puede trabajar con 7 tipos diferentes de sensores para hierro fundido, engranajes y ranuras de acero, productos metálicos delgados, etc.Es posible el trabajo en las condiciones específicas del control de la dureza. Se suministran de serie tres variantes de sensores para medir vibraciones galvánicas. El costo recomendado para las cadenas minoristas es de 71.880 rublos.

• Posibilidad de adición opcional de sensores;
• Versatilidad;
• Trabajo en condiciones especiales.

• La necesidad de comprar componentes adicionales para una tarea específica.

1er puesto: "Durómetro TVM-UD combinado: ultrasónico y dinámico (TVM-UD ultrasónico con verificación)"

Otro modelo prefabricado, cuya calidad está confirmada por su inclusión en el registro oficial de instrumentos de medición utilizados por la empresa estatal Russian Railways. La modificación se considera universal, pero de serie solo tiene un tipo de sensor (EE. UU.). Es posible conectar hasta otros 10 tipos de sensores, hasta dinámicos y galvánicos. El costo recomendado para las cadenas minoristas es de 85.511 rublos.

• Capacidad para trabajar con 10 sensores diferentes;
• Tiene reconocimiento a nivel estatal;
• Modo de funcionamiento combinado.

• Estándar débil.

Segmento de precio medio

3er lugar: "UKS-MG4S para controlar la resistencia de materiales de construcción y rocas (UKS-MG4 con verificación)"

Este modelo avanzado en su configuración básica utiliza únicamente el método de bombeo de ondas superficiales para determinar la resistencia del hormigón y productos de hormigón armado, ladrillos y piedras de silicato.Tiene un diseño monoblock, que es una unidad electrónica con convertidores en una sola carcasa. Caracterizado por un alto nivel de precisión. El costo recomendado para las cadenas minoristas es de 92,000 rublos.

• Especialización estrecha (construcción);
• Ejecución en forma de monobloque;
• Nivel suficiente de precisión.

• No detectado.

2do lugar: "PULSAR-2M TFT (verificado)"

El aparato excelente, que caracteriza por una alta exactitud del análisis pasado. Tiene un diseño en forma de monobloque y es perfecto para los departamentos de ensayos no destructivos de turno. Es conveniente llevarlo incluso en el bolsillo, ya que tiene unas dimensiones reducidas. La pantalla es a color y todos los controles son intuitivos. Hay un bloque de memoria para almacenar una gran cantidad de resultados. El costo recomendado para las cadenas minoristas es de 138,000 rublos.

• La alta funcionalidad corresponde al precio declarado;
• Máxima portabilidad;
• Pantalla a color.

• No detectado.

1er lugar: "PULSAR-2.1 (verificado)"

Muestra muy cara y multifuncional. Se puede utilizar en una variedad de aplicaciones, desde la construcción, donde se requieren resultados de precisión media, hasta la ingeniería de alta precisión, donde se necesitan análisis de hasta micrómetros. El kit viene con todos los tipos posibles de sensores. El costo recomendado para las cadenas minoristas es de 140,000 rublos.

• Proporción adecuada de equipo y etiqueta de precio;
• Amplio ámbito de uso;
• Precisión mejorada.

• No detectado.

Clase Premium

2do lugar: "Emisor sumergible SG-18 28kHz 900W con generador"

Este dispositivo está diseñado para diagnosticar tuberías de cualquier diámetro, es un equipo estacionario de alta precisión y se utiliza para controlar la calidad del metal laminado en talleres. Especialmente bien, sus sondas se adaptan a tuberías de geometría irregular y con diámetro decreciente / creciente a lo largo de toda la línea. El kit incluye: plataforma, generador, sonda de alta frecuencia, estuche de almacenamiento. El costo recomendado para las cadenas minoristas es de 170,000 rublos.

• Mayor precisión;
• Colocación estacionaria;
• Capacidad para trabajar con objetos no estándar;
• Garantía de un año.

• Alcance limitado (solo industrial).

1er lugar: "Dispositivo ultrasónico PULSAR-2.2 (con verificación)"

La última y más moderna modificación de la popular marca rusa de equipos. El software de versión final está instalado en él, ahora es posible mostrar gráficos de prueba en dinámica. El kit incluye todos los sensores más comunes, el equipo tiene pequeñas dimensiones. El costo recomendado para las cadenas minoristas es de 222,000 rublos.

• Última versión de software;
• Buen equipo;
• Tamaños pequeños.

• Algo caro.

Conclusión

Siempre vale la pena recordar que los equipos de alta precisión en cuestión en términos de peso, dimensiones, tipo de alimentación, métodos de detección de defectos, resistencia a las vibraciones deben cumplir con los requisitos de la Norma Estatal N° 23049 de 1984.Además, cualquier modelo debe tener un mínimo específico de bloques de trabajo con los que se pueden realizar las operaciones más estándar.