Az ultrahangos hibaérzékelő olyan berendezés, amelyet úgy terveztek, hogy észlelje a tárgy hibáit anélkül, hogy károsítaná annak integritását. A deformációkat az ultrahanghullámok tárgyra gyakorolt hatásán keresztül észlelik. A berendezésre nagy a kereslet, mert a működési módja az egyetlen, amely lehetővé teszi a legpontosabb diagnosztikai eredmények biztosítását a kutatás tárgyának szétszerelése nélkül.
Ultrahangos hibaérzékelő: általános információk
Az ultrahang áthalad egy tömör vasrétegen, és képes észlelni a legkisebb repedések jelenlétét, amelyek a tárgy belsejében lehetnek. A készülék 5-50 milliméter mélységben képes lesz nagy pontossággal észlelni a hibát. A szóban forgó berendezés eltérő érzékenységű lehet. Ez a mutató az észlelt hiba méretétől és méretétől függ. Az eszköz hatóköre nagyon széles, de leggyakrabban a gyártás során használt fémek minőségének meghatározására szolgálnak.A készülékek intuitív működésűek, egységes és hatékony használatot biztosítanak, valamint fokozott pontosság jellemzi őket, amely lehetővé teszi a kiváló minőségű eredmények elérését, valamint a különböző gyártási hibák időben történő észlelését és kijavítását.
Az ultrahangos szabályozás elve
A vizsgált berendezés típusát általában a hegesztési varratok szilárdságának szabályozására használják. Ebben az esetben a készülék a következőképpen működik működés közben: meghatározott akusztikus hullámok irányulnak a fémlemezekbe, amelyek rezgéseket okoznak a tokban. A következő típusok lehetnek:
- Hiperszonikus;
- ultrahangos;
- Normál hangzás;
- Infrahangos.
Az ultrahang áthaladása során a tér, amelyen keresztül terjed, egyenletes oszcillációkat képez a nyugalmi pontjához képest. Szilárd anyagok esetén keresztirányú/hosszirányú rezgések léphetnek fel, ami lehetővé teszi a hegesztési varratok minőségének maximális pontosságú szabályozását. A leírt hullámok terjedési sebessége és ellátása közvetlenül függ a vizsgált objektum erősségétől / belső környezetétől. A hullámok intenzitása állítható. Ahogy a hullám terjed, ereje fokozatosan elhalványul. A kihalás sebességének szabályozása alapján meg lehet ítélni a varrat szilárdságát. A készülék ezzel szemben az ultrahang csillapítási együtthatóját fogja megjeleníteni, az abszorpció és a szórás mértéke alapján létrehozva azt. A végső pontosság nagyon magas, így konkrét elképzeléseket kaphat a fém minőségéről, a varrat szilárdságáról és az egyéb hibák hiányáról / meglétéről.
A modern gyártási hibaészlelés népszerű típusai
A rendkívül népszerű roncsolásmentes hibakereső műszerek a következők: örvényáramú, akusztikus (ultrahangos) és mágneses. Vannak más típusok is, de használatuk nem annyira elterjedt, mert a munkájuk elve kissé bonyolult.
Ultrahang (akusztikus formátum)
Az akusztikus hibaérzékelőt általában roncsolásmentes vizsgálóeszközök összességeként értelmezik, amelyek működésükben hasonlóak. Működésük az akusztikus hullámok elvein alapul. A legegyszerűbb fizikai elvek szerint a hanghullám alapvető mutatói nem változtathatók meg homogén mikrokörnyezetben terjedve. Ha azonban egy új közeg blokkolja a hullám útját, akkor annak hossza és frekvenciája megváltozik. Minél magasabb a hangfrekvencia, annál pontosabb lesz az eredmény, ezért a teljes elérhető tartományban ultrahangot használnak. Az ultrahangos készülék hullámokat bocsát ki, amelyek áthatolnak a vizsgálandó tárgyon. Ha vannak más anyagok üregei vagy zárványai, valamint egyéb hibák, akkor a hullám mindig észleli ezeket, és ezt a paramétereinek megváltoztatásával mutatja.
Az echolokáció elvén működő hibaérzékelőket tartják a leginkább hozzáférhetőnek és legelterjedtebbnek. A hullám behatol az objektumba, és ha nem találnak hibát, akkor nem tükröződik vissza, illetve a készülék nem kap visszajelzést, és nem történik megsértés. Ha a hullám visszatért, akkor ez a hibák jelenlétét jelzi. Mindenesetre maga a készülék generátor és ultrahang vevő is egyben, ami nagyban megkönnyíti a hibaészlelési műveleteket. A tükör működési módja kicsit olyan, mint az echolocation, de külön eszközöket használ - ez egy generátor és egy vevő.A módszer előnye, hogy mindkét eszköz a vizsgált objektum ugyanazon az oldalán található, ami minőségileg leegyszerűsíti a beállítási, beállítási és mérési eljárást. Külön érdemes megemlíteni az ultrahangos elemzés módszereit. Itt a „hangárnyék” fogalmát használjuk. Ha hiba van az objektumon belül, akkor az hozzájárul a rezgések azonnali csillapításához, ezáltal „árnyékot” hozva létre. Ez az elv az ultrahangos hibadetektálás árnyékmódszerén alapul, amelyben a vevő és az adó ugyanazon a hangtengelyen van, de ellentétes oldalon. Egy ilyen eszköz hátránya, hogy teljes értékű működéséhez szigorú feltételeknek kell teljesülniük a mérendő tárgy méretére, konfigurációjára és érdességi szintjére vonatkozóan, ami a berendezés gyenge egyesítésére utal.
Örvényáramok és mágneses mezők (örvényáram formátum)
Vortex áramlások jönnek létre a vezetőkben, amikor egy váltakozó típusú mágneses tér közvetlen közelében képződnek, abból a tényből kiindulva, hogy hibák jelenlétében ezek az áramlások a saját másodlagos mezőjüket reprodukálják, és az örvényáramú hibaérzékelő készülékek működnek. Ennek eredményeként az ismertetett ilyen működési elvű berendezés primer mezőt alkot, és az elektromágneses indukció eredményeként egy másodlagos tér jön létre, amely lehetőséget biztosít a kutatás tárgyában a hiányosságok észlelésére és azonosítására. A készülék viszont kap egy másodlagos mezőt, regisztrálja a mutatóit, és eredményt ad a hiba típusáról és minőségéről.
Az ilyen eszközök nagyon nagy teljesítményűek, és az ellenőrzési folyamat nem sok időt vesz igénybe.Ennek ellenére az örvényáramok csak azokban a közegekben fordulnak elő, amelyek vezetőképességgel rendelkeznek, ami ennek a berendezésnek a szűk specializációját jelzi.
Mágneses részecske formátum
Ez a másik leggyakoribb módszer. A hegesztési varratok értékelésére, a védőrétegek szilárdságának, a csővezetékek megbízhatóságának ellenőrzésére stb. Ez a módszer különösen értékes bonyolult geometriai formájú objektumok és nehezen hozzáférhető helyek ellenőrzésére.
Ennek a módszernek a működési elve a mágnesezett fémek fizikai paraméterein alapul. Kör/hosszirányú mágneses tér kialakítására alkalmas állandó mágnesek (vagy analógjaik) segítségével speciális reagenst, mágnesport visznek fel a vizsgálandó tárgyra (nedves/száraz módszer). A mező hatására a por úgynevezett láncokká egyesül, strukturálódik, és hullámos vonalak formájában külön mintát alkot a felületen. Az így kapott képen jól látható a mező működése, és az íves vonalak szükséges paramétereinek ismeretében láthatja, hol vannak eltérések, és meghatározhatja a hiba helyét. Általában különösen nagy mennyiségű por halmozódik fel a hiba helyén (üregek, repedések). A végeredményt úgy rögzítjük, hogy a kapott képet összehasonlítjuk a minőségi szabványokkal.
Más típusú hibafelismerés
Folyamatosan, szinte minden évben új technikák jelennek meg. Ugyanakkor a régiek azonnal elveszítik korábbi népszerűségüket. Sok modern eszköz nagyon speciális, és csak meghatározott iparágakban használatos.
Például a fluxgate eszközök úgy működnek, hogy elemzik azokat az impulzusokat, amelyek akkor keletkeznek, amikor az objektum mentén mozog.Használják hengerelt fémtermékek gyártásánál, általános kohászatnál és hegesztési varratok ellenőrzésénél.
A működő sugárzó berendezések alfa-, béta-, gamma- és röntgensugárzással sugározzák be a tárgyakat, valamint bombázzák neutronokkal. Az eredmény egy nagyon részletes kép az objektumról, látható inhomogenitásokkal és hibákkal. A módszert magas költség jellemzi, amelyet a megnövekedett információtartalom kompenzál.
A kapilláris modelleket úgy tervezték, hogy észleljék a külső repedéseket és réseket, amikor egy adott előhívószernek vannak kitéve. Az eredményt tisztán vizuálisan értékelik. A kapilláris módszert a hajógyártásban, a repülésben és a gépgyártásban használják.
Az energiaiparban a termékek minden tökéletlenségét (amelyek nagyfeszültségűek) elektron-optikai hibaérzékelők észlelik. Képesek rögzíteni a felületi részecske- és koronakisülések legkisebb változásait is, ami lehetővé teszi egy objektum működésének távoli elemzését, működésének leállítása nélkül.
Felkészülés a diagnosztikára
A vizsgálat megkezdése előtt meg kell tisztítani a felületet a korrózió nyomaitól, a festékanyagoktól és egyéb bevonatoktól. Azonban nem szükséges a teljes felületet megtisztítani, elég megfigyelni egy 70 centiméteres rést. Ebben a formában az objektum fel lesz készítve a diagnosztikára, de továbbra is előnyös lenne az ultrahanghullám átjárhatóságát kiegészítőleg ellenőrizni. Ehhez használhat olajat, zsírt, glicerint és más zsírtartalmú folyékony anyagokat. Ezután be kell állítania és kalibrálnia kell a lapolvasó eszközt bizonyos beállításokhoz. A fő feladatok a következők:
- 20 milliméternél kisebb vastagságú tárgyak ellenőrzése (a gyári alapértelmezett beállítások használata megengedett);
- 20 milliméternél vastagabb objektumok vizsgálata (az ART diagram adatai hozzáadódnak a beállításokhoz);
- A hegesztési varratok megbízhatóságának diagnosztizálása (komplex kalibrálás ART-diagram adatokkal és egyéb összetett impulzusok tisztázása szükséges).
Csak a konfiguráció befejezése után folytassa az ellenőrzési műveleteket.
A legmagasabb szintű kutatási pontosság elérése
Az eredmény maximális pontossága érdekében a készülék szondáját cikk-cakk módon kell mozgatni a felületen, miközben a szondát a tengely körül körülbelül 10-15%-kal el kell forgatni. Ha a készülék atipikus rezgéseket kezd kifejteni, akkor az észlelt helyen a szondát a lehető legnagyobb mértékben ki kell terjeszteni, hogy pontosabban meghatározzuk a rosszul kialakított kapcsolat helyét. A keresést addig kell végezni, amíg a hullám csúcspontja a legmagasabb lesz. Ugyanakkor figyelembe kell venni, hogy a berendezés némi hibával vissza tudja adni az eredményt, ami a varratokról való hullámvisszaverődés következménye. Ezután más diagnosztikai módszereket kell alkalmazni. Ha több különböző módszer is egyetlen eredményhez vezet, akkor a hibát a koordinátáinak feljegyzésével javíthatja. A hibaérzékelők gyártói az állami szabványok követelményeire hagyatkoznak, és azt javasolják, hogy egy tárgyat legalább két különböző módszerrel teszteljenek. Minden kapott adatot külön naplóban vagy táblázatban kell rögzíteni. Így gyorsan kiküszöbölheti az objektum hibáját és felgyorsíthatja a végső diagnózist, mert minden azonosított problémapont már ismert.
Azok a hibák, amelyeket az ultrahangos hibadetektorok észlelnek a legnagyobb valószínűséggel
A hegesztési varratok ellenőrzése, amelyet a kérdéses típusú eszközökkel végeznek, lehetővé teszi, hogy tiszta képet kapjon a helyzetről.A megfelelően végrehajtott eljárás az eredmény közel 100%-os pontosságát garantálhatja. Vannak azonban olyan hátrányok, amelyeket meglehetősen nehéz felismerni. De sok észlelt 100%-os hiba van, és ezek a következők:
- Forgácsok, repedések;
- Pórusok;
- A hegesztési varratok alulsültek;
- Fémötvözetek laminálása;
- sipolyok;
- Megereszkedett varratok a teljes szerkezet elején / végén;
- Korrózió nyomai;
- Kölcsönös kizárás két különböző fém egy kötésében;
- Eltérés a geometriai mutatóktól a tervezési sémában.
Az ilyen típusú fémeken végzett kutatások:
- Acél,
- Réz,
- Öntöttvas.
Ezenkívül a következő típusú varratok állnak rendelkezésre az ultrahang diagnosztizálásához:
- T alakú;
- lakás;
- átlós;
- Hosszirányú;
- Gyűrű.
Az ultrahangos hibaérzékelők előnyei
Ezek a következők lehetnek:
- Megnövelt pontosság és felgyorsult az értékelési információk gyűjtése;
- Maga az eljárás alacsony költsége;
- A használt berendezés hordozhatósága, amely lehetővé teszi a „terepen” munkát;
- A kutatás lefolytatásának lehetősége a diagnosztizált objektum működésének megszakítása nélkül;
- Nem veszélyezteti a hegesztési varratokat, csőüregeket és egyéb szilárd aljzatokat.
A választás nehézségei
A fő paraméterek, amelyek a vásárlás előtt fokozott figyelmet igényelnek, nevezhetők:
- Mérési tartomány;
- Cél és cél;
- Összteljesítményét;
- Az összeszerelés/konfiguráció összetettsége;
- Az üzemi hőmérséklet határai;
- Megbízhatóság.
A különböző modellek különböző mérési tartományokkal rendelkeznek, ami azt jelenti, hogy egyes műszerek akár egy mikrométerig is képesek észlelni a hibákat, míg mások tíz milliméterre korlátozzák a hibákat. Az ilyen részletesség nagyon fontos szerepet játszik például a gépészetben, de az építőiparban nincs szükség nagy pontosságra.Így az utóbbi iparág számára nincs értelme pontos és drága készüléket beszerezni. Ezenkívül a kísérő dokumentumokban a gyártónak fel kell tüntetnie, hogy egy adott modell milyen típusú anyagokhoz készült, és milyen hiányosságokat tárhat fel. Külön külön követelmények támaszthatók a felület jellegére, a védőrétegek meglétére/hiányára, a vizsgálati tárgy alakjára és méreteire vonatkozóan.
A teljesítményjelző határozza meg a szkennelés sebességét és az eljárás tárgyát, amely egy adott időegységhez "köthető". Tehát a fluxusgate és az örvényáramú modellek megnövelt sebességet biztosítanak, de a mágnesezés folyamata és az egyes szakaszokkal külön-külön végzett munka meglehetősen hosszú ideig tarthat. Külön érdemes megemlíteni a telepítési / összeszerelési / konfigurációs folyamatot. A kézi hordozható eszközök, amelyek könnyen elférnek egy táskában, a legjobb megoldás az ügyeleti ellenőrzéshez. A precízebb és összetettebb eszközök mindig további telepítési/beállítási időt igényelnek. Tekintettel arra, hogy a roncsolásmentes vizsgálat bel- és kültéren egyaránt elvégezhető (ideértve a hideg évszakot is), szükséges az üzemi hőmérséklet határainak meghatározása. Ugyanakkor ügyelnie kell az agresszív környezetben való munkavégzés lehetőségére.
A legjobb ultrahangos hibaérzékelők értékelése 2022-re
Költségvetési szegmens
3. hely: "TUD-1 Sonel ultrahangos szivárgás- és elektromos kisülésérzékelő"
A modell pontosan meg tudja határozni a nyomáscsökkentés helyét (gázok/folyadékok szivárgásának, vákuumvesztési helyének).Alkalmazása: oxigénellátás szabályozása, automatikus tűzoltó rendszerek, légkondicionáló és szellőztetés telepítése során, szigetelők vizsgálata érintkezési hálózatokban, fejlesztési objektumok diagnosztikája, kőolajtermékek / gáztermékek tárolása és feldolgozása, pontok keresése az autók fékrendszereinek károsodása, az elektromos kisülések észlelése alacsony feszültségű ASU-kban legfeljebb 10 méter távolságban, és nagyfeszültségűeknél - legfeljebb 30 méter távolságból. Az anyaghibák előfordulásának regisztrálásának elvén működik, amelyet az akusztikus sugárzás éles változása kísér, beleértve az ultrahangos régiót is. A készülék a sugárzást hang/grafikus formában jelekké alakítja, a kezelő pedig kijavítja a hibákat és döntést hoz a javítás szükségességéről. A modell érintés nélkül működik, és nem kell leválasztania az alanyt az áramellátásról vagy leállítani a berendezést. A készülék a jelerősség kézi beállításával rendelkezik, amely lehetővé teszi a készülék beállítását a kezelő egyéni jellemzőihez. Alkalmazása -20 °C-ig negatív hőmérsékleten is lehetséges. A kiskereskedelmi láncok ajánlott költsége 32 760 rubel
hibaérzékelő TUD-1 Ultrahangos szivárgás és elektromos kisülés érzékelő Sonel
Előnyök:
- Gyakorlati sokoldalúság;
- Megfelelő üzemi hőmérséklet;
- Megfelelő ár.
Hibák:
2. hely: "Inatest keménységmérő kombinálva: ultrahangos és dinamikus (ultrahangos Inatest-U "A" típusú szondával, ellenőrzéssel)"
Ezt a modellt univerzálisnak tekintik, mert sok kiegészítő berendezés rendelhető hozzá, bővítve a funkcionalitását. Például 7 különböző típusú érzékelővel tud működni öntöttvas, acél fogaskerekek és hornyok, vékony fém termékek stb.Munkavégzés a keménység szabályozásának meghatározott körülményei között lehetséges. A galvanikus rezgések mérésére szolgáló érzékelők három változata az alapfelszereltség része. A kiskereskedelmi láncok ajánlott költsége 71 880 rubel.
Hibadetektor Inatest kombinált keménységmérő: ultrahangos és dinamikus (ultrahangos Inatest-U „A” típusú érzékelővel, ellenőrzéssel)
Előnyök:
- Opcionális érzékelők hozzáadásának lehetősége;
- Sokoldalúság;
- Munkavégzés különleges körülmények között.
Hibák:
- Egy adott feladathoz további alkatrészek beszerzésének szükségessége.
1. helyezett: "TVM-UD keménységmérő kombinált: ultrahangos és dinamikus (ultrahangos TVM-UD ellenőrzéssel)"
Egy másik előregyártott modell, amelynek minőségét megerősíti az Orosz Vasutak állami cég által használt mérőeszközök hivatalos nyilvántartásába való felvétele. A módosítás univerzálisnak tekinthető, de alapkivitelben csak egy típusú érzékelő (US) van benne. Legfeljebb 10 más típusú érzékelő csatlakoztatható, akár dinamikus és galvanikus is. A kiskereskedelmi láncok ajánlott költsége 85 511 rubel.
Hibadetektor TVM-UD kombinált keménységmérő: ultrahangos és dinamikus (ultrahangos TVM-UD ellenőrzéssel)
Előnyök:
- Képesség 10 különböző érzékelővel dolgozni;
- Állami szintű elismeréssel rendelkezik;
- Kombinált üzemmód.
Hibák:
Középső árszegmens
3. hely: "UKS-MG4S az építőanyagok és kőzetek szilárdságának ellenőrzésére (UKS-MG4 ellenőrzéssel)"
Ez a fejlett modell alapkonfigurációjában csak a felületi hullámszivattyúzási módszert használja a beton és vasbeton termékek, téglák és szilikát kövek szilárdságának meghatározására.Monoblokk kialakítású, ami egy elektronikus egység egyetlen házban található konverterekkel. Magas szintű pontosság jellemzi. A kiskereskedelmi láncok ajánlott költsége 92 000 rubel.
UKS-MG4S hibaérzékelő építőanyagok és kőzetek szilárdságának tesztelésére (UKS-MG4 ellenőrzéssel)
Előnyök:
- Szűk specializáció (építőipar);
- Végrehajtás monoblokk formájában;
- Megfelelő pontossági szint.
Hibák:
2. hely: "PULSAR-2M TFT (ellenőrzött)"
A kiváló készülék, amelyet az elvégzett elemzés nagy pontossága jellemez. Monoblokk formájú kialakítású, és tökéletes az ügyeletes roncsolásmentes vizsgálati osztályokhoz. Kis méretűnek köszönhetően akár zsebben is kényelmesen hordható. A kijelző színes, és minden kezelőszerv intuitív. Van egy memóriablokk nagy mennyiségű eredmény tárolására. A kiskereskedelmi láncok ajánlott költsége 138 000 rubel.
PULSAR-2M TFT hibaérzékelő (ellenőrzéssel)
Előnyök:
- A magas funkcionalitás megfelel a bejelentett árcédulának;
- Maximális hordozhatóság;
- Színes kijelző.
Hibák:
1. hely: "PULSAR-2.1 (ellenőrzött)"
Nagyon drága és többfunkciós minta. Különféle alkalmazásokban használható, az építőipartól, ahol közepes pontosságú eredményekre van szükség, a nagy pontosságú tervezésig, ahol a mikrométeres elemzésekig van szükség. A készlet minden lehetséges típusú érzékelőt tartalmaz. A kiskereskedelmi láncok ajánlott költsége 140 000 rubel.
PULSAR-2.1 hibaérzékelő (ellenőrzéssel)
Előnyök:
- A felszerelés és az árcímke megfelelő aránya;
- Széles körű felhasználási terület;
- Javított pontosság.
Hibák:
Prémium osztály
2. hely: "SG-18 28kHz 900W merülő emitter generátorral"
Ezt az eszközt bármilyen átmérőjű csővezetékek diagnosztizálására tervezték, nagy pontosságú helyhez kötött berendezés, és a hengerelt fém minőségének ellenőrzésére szolgál a műhelyekben. A szondák különösen jól megbirkóznak a szabálytalan geometriájú csövekkel és a vezeték teljes hosszában csökkenő / növekvő átmérővel. A készlet tartalma: platform, generátor, nagyfrekvenciás szonda, tárolótok. A kiskereskedelmi láncok ajánlott költsége 170 000 rubel.
Hibaérzékelő SG-18 Merülő sugárzó 28kHz 900W generátorral
Előnyök:
- Megnövelt pontosság;
- Helyhez kötött elhelyezés;
- Képesség nem szabványos tárgyakkal dolgozni;
- Egy év garancia.
Hibák:
- Korlátozott (csak ipari) hatókör.
1. helyezett: "PULSAR-2.2 ultrahangos készülék (ellenőrzéssel)"
A népszerű orosz márkájú berendezések legújabb és legmodernebb módosítása. A végleges kiadású szoftver telepítve van rá, most már dinamikusan lehet tesztgrafikonokat megjeleníteni. A készlet tartalmazza az összes leggyakoribb érzékelőt, a berendezés kis méretű. A kiskereskedelmi láncok ajánlott költsége 222 000 rubel.
hibaérzékelő Ultrahangos készülék PULSAR-2.2 (ellenőrzéssel)
Előnyök:
- A szoftver legújabb verziója;
- Jó felszerelés;
- Kis méretek.
Hibák:
Következtetés
Mindig érdemes emlékezni arra, hogy a szóban forgó nagypontosságú berendezések súlya, mérete, tápegység típusa, hibafeltárási módszerek, rezgésállóság tekintetében meg kell, hogy feleljen az 1984. évi 23049. számú állami szabvány követelményeinek.Ezen túlmenően, minden modellnek rendelkeznie kell egy meghatározott minimális munkablokkkal, amellyel a legtöbb szabványos műveletet elvégezheti.