Een ultrasone foutdetector is de apparatuur die is ontworpen om defecten in een object te detecteren zonder de integriteit ervan te beschadigen. Vervormingen worden gedetecteerd door de impact van ultrasone golven op het object. Er is veel vraag naar apparatuur, omdat de manier van werken de enige is waarmee u de meest nauwkeurige diagnostische resultaten kunt geven zonder het onderzoeksobject te demonteren.
Ultrasone foutdetector: algemene informatie
Echografie gaat door een laag massief ijzer en kan de aanwezigheid van de kleinste scheurtjes in het object detecteren. Het apparaat zal een defect op een diepte van 5 tot 50 millimeter met hoge nauwkeurigheid kunnen detecteren. De apparatuur in kwestie kan verschillende gevoeligheidsniveaus hebben. Deze indicator is afhankelijk van de grootte en afmetingen van het gedetecteerde defect. De reikwijdte van het apparaat is erg breed, maar meestal worden ze gebruikt om de kwaliteit van metalen in productie te bepalen.De apparaten hebben een intuïtieve bediening, bieden een uniform en efficiënt gebruik en worden gekenmerkt door een verhoogde nauwkeurigheid, waardoor u hoogwaardige resultaten kunt verkrijgen en verschillende productiefouten tijdig kunt detecteren en corrigeren.
Principe van ultrasone controle:
Het type apparaat dat wordt overwogen, wordt meestal gebruikt om het sterkteniveau bij lassen te regelen. In dit geval werkt het apparaat tijdens bedrijf als volgt: specifieke akoestische golven worden in de metalen platen gericht, waardoor trillingen in de behuizing ontstaan. Ze kunnen van de volgende typen zijn:
- hypersonisch;
- ultrasoon;
- Standaard geluid;
- Infrasoon.
Tijdens de passage van ultrageluid vormt de ruimte waardoor het zich voortplant uniforme oscillaties ten opzichte van zijn rustpunt. Voor vaste stoffen kunnen transversale/longitudinale trillingen optreden, waardoor u de kwaliteit van lassen met maximale nauwkeurigheid kunt controleren. De voortplantings- en aanvoersnelheid van de beschreven golven is direct afhankelijk van de sterkte/interne omgeving van het te bestuderen object. De intensiteit van de golven kan worden aangepast. Naarmate de golf zich voortplant, zal de kracht ervan geleidelijk afnemen. Op basis van de controle van de snelheid van dit uitsterven, zal het mogelijk zijn om de sterkte van de naad te beoordelen. Het apparaat daarentegen geeft de verzwakkingscoëfficiënt van ultrageluid weer, en maakt het op basis van de mate van absorptie en verstrooiing. De uiteindelijke nauwkeurigheid is erg hoog, waardoor je specifieke ideeën kunt krijgen over de kwaliteit van het metaal, de sterkte van de naad en de (aan)wezigheid van andere gebreken.
Populaire soorten moderne productiefoutdetectie
Extreem populaire niet-destructieve instrumenten voor het detecteren van fouten zijn: wervelstroom, akoestisch (echografie) en magnetisch. Er zijn andere soorten, maar hun gebruik is niet zo wijdverbreid, omdat het principe van hun werk enigszins gecompliceerd is.
Echografie (akoestisch formaat)
Een akoestische foutdetector wordt algemeen begrepen als een set niet-destructieve testapparatuur die qua functionaliteit vergelijkbaar is. Hun werking is gebaseerd op de principes van akoestische golven. Volgens de eenvoudigste natuurkundige principes kunnen de basisindicatoren van een geluidsgolf niet worden veranderd wanneer ze zich voortplanten in een homogene micro-omgeving. Als een nieuw medium echter het pad van de golf blokkeert, veranderen de lengte en frequentie ervan. Hoe hoger de geluidsfrequentie, hoe nauwkeuriger het resultaat zal zijn, daarom wordt binnen het gehele beschikbare bereik ultrageluid gebruikt. Het ultrasone apparaat zendt golven uit die het testobject binnendringen. Als er holtes of insluitsels van andere materialen zijn, evenals andere defecten, zal de golf deze altijd detecteren en dit laten zien door de parameters ervan te wijzigen.
Foutdetectoren die werken volgens het principe van echolocatie worden als de meest toegankelijke en wijdverbreide beschouwd. De golf komt het object binnen en wordt, als er geen defecten worden gevonden, niet gereflecteerd, respectievelijk, het apparaat ontvangt geen feedback en er worden geen overtredingen geregistreerd. Als de golf terugkeert, duidt dit op de aanwezigheid van gebreken. In ieder geval is het apparaat zelf zowel een generator als een ultrasone ontvanger, wat het opsporen van fouten aanzienlijk vergemakkelijkt. De werking van de spiegel lijkt een beetje op echolocatie, maar het maakt gebruik van afzonderlijke apparaten - dit is een generator en een ontvanger.Het voordeel van deze methode is dat beide apparaten zich aan dezelfde kant van het te onderzoeken object bevinden, wat de procedure voor het opzetten, afstellen en meten kwalitatief vereenvoudigt. Afzonderlijk is het de moeite waard om de methoden van ultrasone analyse te noemen. Het concept van "geluidsschaduw" wordt hier gebruikt. Als er een defect in het object is, zal dit bijdragen aan de onmiddellijke demping van trillingen, waardoor een "schaduw" ontstaat. Dit principe is gebaseerd op de schaduwmethode van foutdetectie door middel van ultrageluid, waarbij de ontvanger en zender zich op dezelfde geluidsas bevinden, maar aan weerszijden. De nadelen van een dergelijk apparaat zijn dat er voor een volwaardige werking aan strikte voorwaarden moet worden voldaan voor de afmetingen, configuratie en ruwheid van het te meten object, wat wijst op een slechte unificatie van de apparatuur.
Wervelstromen en magnetische velden (wervelstroomformaat)
Vortexstromen worden gecreëerd in geleiders wanneer ze zich vormen in de onmiddellijke nabijheid van een magnetisch veld van het wisselende type, gebaseerd op het feit dat in aanwezigheid van defecten deze stromen hun eigen secundaire veld reproduceren, en wervelstroomfoutdetectieapparaten werken. Dientengevolge vormt het beschreven apparaat met een dergelijk werkingsprincipe een primair veld en wordt een secundair veld gecreëerd dat de mogelijkheid biedt om tekortkomingen in het onderzoeksonderwerp te detecteren en te identificeren, als resultaat van elektromagnetische inductie. Het apparaat daarentegen ontvangt een secundair veld, registreert zijn indicatoren en geeft een resultaat over het type en de kwaliteit van het defect.
Dergelijke apparaten hebben zeer hoge prestaties en het verificatieproces kost niet veel tijd.Desalniettemin komen vortexstromen alleen voor in die media die een geleidend vermogen hebben, wat wijst op de beperkte specialisatie van dit apparaat.
Magnetisch deeltjesformaat
Dit is een van de meest voorkomende manieren. Het wordt gebruikt bij het evalueren van lassen, het controleren van de sterkte van beschermende lagen, de betrouwbaarheid van pijpleidingen, enz. Deze methode is vooral waardevol voor het diagnosticeren van objecten met een complexe geometrische vorm en moeilijk bereikbare plaatsen voor verificatie.
Het werkingsprincipe van deze methode is gebaseerd op de fysieke parameters van gemagnetiseerde metalen. Door middel van permanente magneten (of hun analogen) die een circulair/longitudinaal magnetisch veld kunnen vormen, wordt een speciaal reagens, een magnetisch poeder, op het testobject aangebracht (nat/droog methode). Onder invloed van het veld zal het poeder worden gecombineerd tot zogenaamde kettingen, gestructureerd en een duidelijk patroon vormen in de vorm van golvende lijnen op het oppervlak. De resulterende afbeelding zal duidelijk de werking van het veld demonstreren, en als u de noodzakelijke parameters van de gebogen lijnen kent, kunt u zien waar er verschillen zijn en de locatie van het defect bepalen. Meestal hoopt zich een bijzonder grote hoeveelheid poeder op op de plaats van het defect (holtes, scheuren). Het uiteindelijke resultaat wordt vastgesteld door het resulterende beeld te vergelijken met een kwaliteitsstandaard.
Andere soorten foutdetectie
Er verschijnen constant nieuwe technieken, bijna elk jaar. Tegelijkertijd verliezen de oude onmiddellijk hun vroegere populariteit. Veel moderne apparaten zijn zeer gespecialiseerd en worden alleen voor specifieke industrieën gebruikt.
Fluxgate-apparaten werken bijvoorbeeld door de impulsen te analyseren die worden gecreëerd wanneer het langs het object beweegt.Ze worden gebruikt bij de productie van gewalste metalen producten, in de algemene metallurgie en bij de inspectie van lassen.
Stralingsapparaten in werking bestralen objecten met alfa-, bèta-, gamma- en röntgenstralen, en beschieten ze ook met neutronen. Het resultaat is een zeer gedetailleerd beeld van het object met zichtbare inhomogeniteiten en defecten. De methode wordt gekenmerkt door hoge kosten, die worden gecompenseerd door een verhoogde informatie-inhoud.
Capillaire modellen zijn ontworpen om externe scheuren en gaten te detecteren wanneer ze worden blootgesteld aan een speciaal ontwikkelmiddel. Het resultaat wordt puur visueel beoordeeld. De capillaire methode wordt gebruikt in de scheepsbouw, luchtvaart en machinebouw.
In de energie-industrie worden alle onvolkomenheden in producten (die onder hoogspanning staan) gedetecteerd door elektron-optische foutdetectoren. Ze kunnen de kleinste veranderingen in oppervlaktedeeltjes- en corona-ontladingen vastleggen, wat het mogelijk maakt om de werking van een object op afstand te analyseren, zonder de werking ervan te onderbreken.
Diagnose voorbereiden
Voorafgaand aan de start van de test is het noodzakelijk om het oppervlak te reinigen van sporen van corrosie, verfmaterialen en andere coatings. Het is echter niet nodig om het hele oppervlak schoon te maken, het is voldoende om een opening van 70 centimeter in acht te nemen. In deze vorm wordt het object voorbereid voor diagnostiek, maar het verdient nog steeds de voorkeur om de doorgankelijkheid van de ultrasone golf extra te controleren. Hiervoor kunt u olie, vet, glycerine en andere vloeibare stoffen met een vetgehalte gebruiken. Vervolgens moet u het scanapparaat aanpassen en kalibreren voor specifieke opties. De belangrijkste taken zijn:
- Controleren van objecten met een dikte van minder dan 20 millimeter (het is toegestaan om de fabrieksinstellingen te gebruiken);
- Onderzoek van objecten met een dikte van meer dan 20 millimeter (de gegevens van het ART-diagram worden toegevoegd aan de instellingen);
- Diagnose van de betrouwbaarheid van lassen (complexe kalibratie met ART-diagramgegevens en verduidelijking van andere complexe impulsen is vereist).
Pas nadat de configuratie is voltooid, moet u doorgaan met de verificatiebewerkingen.
Het hoogste niveau van onderzoeksnauwkeurigheid bereiken
Om een maximale nauwkeurigheid van het resultaat te verkrijgen, moet de sonde van het apparaat zigzaggend over het oppervlak worden bewogen, terwijl het nodig is om de sonde met ongeveer 10-15% rond de as te draaien. Als het apparaat atypische trillingen begint te produceren, moet de sonde op de gedetecteerde plaats zo veel mogelijk worden uitgezet om de locatie van de slecht gemaakte verbinding nauwkeuriger te bepalen. Het zoeken moet worden uitgevoerd totdat het punt bekend is waarop de piek van de golf het hoogst zal zijn. Tegelijkertijd moet er rekening mee worden gehouden dat de apparatuur het resultaat met een fout kan retourneren, wat een gevolg is van golfreflectie van de naden. Dan moeten andere diagnostische methoden worden toegepast. Als verschillende methoden tot één resultaat leiden, kunt u de fout herstellen door de coördinaten op te schrijven. Fabrikanten van foutdetectoren vertrouwen op de vereisten van de staatsnormen en raden aan om één object met ten minste twee verschillende methoden te testen. Alle verkregen gegevens moeten worden vastgelegd in een speciaal journaal of tabel. Zo kunt u het defect in het object snel verhelpen en de definitieve diagnose versnellen, omdat alle geïdentificeerde probleempunten al bekend zijn.
Defecten die met de grootste kans worden gedetecteerd door ultrasone foutdetectoren
De controle van lasnaden, uitgevoerd door middel van apparaten van het type in kwestie, stelt u in staat een duidelijk beeld van de situatie te krijgen.Een goed uitgevoerde procedure kan bijna 100% nauwkeurigheid van het resultaat garanderen. Er zijn echter nadelen die vrij moeilijk te detecteren zijn. Maar er zijn veel gedetecteerde 100% defecten, en deze omvatten:
- Chips, scheuren;
- poriën;
- Lassen niet gaar;
- Lamineren van metaallegeringen;
- fistels;
- Verzakkende naden aan het begin / einde van de hele structuur;
- Sporen van corrosie;
- Wederzijdse uitsluiting in één verbinding van twee verschillende metalen;
- Afwijking van geometrische indicatoren in het ontwerpschema.
Het onderzoek uitgevoerd op dergelijke soorten metalen als:
- Staal,
- Koper,
- Gietijzer.
Ook zijn de volgende soorten hechtingen beschikbaar voor het diagnosticeren van echografie:
- T-vormig;
- vlak;
- dwars;
- Longitudinaal;
- Ring.
Voordelen van ultrasone foutdetectoren
Ze kunnen zijn:
- Verhoogde nauwkeurigheid en versnelde verzameling van evaluatie-informatie;
- De lage kosten van de procedure zelf;
- Draagbaarheid van de gebruikte apparatuur, waardoor werken "in het veld" mogelijk is;
- De mogelijkheid om onderzoek te doen zonder de werking van het gediagnosticeerde object te onderbreken;
- Geen risico voor lasnaden, buisholten en andere vaste ondergronden.
Moeilijkheden bij het kiezen
De belangrijkste parameters die veel aandacht vereisen voordat de aankoop kan worden genoemd:
- Meetbereik;
- Doel en doel;
- De performance over het geheel;
- Complexiteit van montage/configuratie;
- Grenzen van bedrijfstemperaturen;
- Betrouwbaarheid.
Verschillende modellen hebben verschillende meetbereiken, wat betekent dat sommige instrumenten defecten tot een micrometer kunnen detecteren, terwijl andere beperkt zijn tot tien millimeter. Dergelijke details spelen een zeer belangrijke rol, bijvoorbeeld in de machinebouw, maar voor constructieve doeleinden is een hoge nauwkeurigheid niet nodig.Voor de laatstgenoemde industrie heeft het dus geen zin om een nauwkeurig en duur apparaat aan te schaffen. Ook moet de fabrikant in de begeleidende documenten aangeven voor welk type materiaal een bepaald model is bedoeld en welke tekortkomingen het kan onthullen. Los daarvan kunnen bijzondere eisen worden gesteld aan de aard van de ondergrond, de aan-/afwezigheid van beschermlagen, de vorm en afmetingen van het proefstuk.
De prestatie-indicator bepaalt de scansnelheid en het object van de procedure, die kan worden "gekoppeld" aan een specifieke tijdseenheid. Dus fluxgate- en wervelstroommodellen kunnen een hogere snelheid bieden, maar het proces van magnetisatie en het werken met elke sectie afzonderlijk kan behoorlijk lang duren. Afzonderlijk is het de moeite waard om het installatie- / assemblage- / configuratieproces te vermelden. Draagbare draagbare apparaten die gemakkelijk in een tas passen, zijn de beste oplossing voor inspectiediensten. Voor preciezere en complexere apparaten is altijd extra installatie-/afsteltijd nodig. Aangezien niet-destructief onderzoek zowel binnen als buiten (ook in het koude seizoen) kan worden uitgevoerd, is het noodzakelijk de grenzen van de bedrijfstemperaturen vast te stellen. Tegelijkertijd moet u zorgen voor de mogelijkheid om in agressieve omgevingen te werken.
Beoordeling van de beste ultrasone foutdetectoren voor 2022
Budgetsegment
3e plaats: "TUD-1 Sonel ultrasone lek- en elektrische ontladingsdetector"
Het model kan nauwkeurig de plaats van drukverlaging bepalen (de plaats van lekkage van gassen/vloeistoffen, de plaats van vacuümverlies).Het wordt gebruikt voor: controle van zuurstoftoevoer, automatische brandblussystemen, tijdens installatie van airconditioning en ventilatie, onderzoek van isolatoren in contactnetwerken, diagnostiek van ontwikkelingsobjecten, opslag en verwerking van aardolieproducten / gasproducten, zoeken naar punten van schade aan remsystemen bij auto's, detectie van elektrische ontladingen in laagspannings-ASU's op een afstand tot 10 meter en in hoogspanning - op een afstand van maximaal 30 meter. Het werkt volgens het principe van het registreren van het optreden van defecten in materialen, wat gepaard gaat met een scherpe verandering in akoestische straling, ook in het ultrasone gebied. Het apparaat zet de straling om in signalen in geluid/grafische vorm, en de operator herstelt de defecten en neemt een beslissing over de noodzaak van reparatiewerkzaamheden. Het model werkt contactloos en het is niet nodig om het onderwerp los te koppelen van de voeding of de apparatuur te stoppen. Het apparaat heeft een handmatige aanpassing van de signaalsterkte, waardoor het apparaat kan worden aangepast aan de individuele kenmerken van de operator. Applicatie is ook mogelijk bij negatieve temperaturen tot -20 °C. De aanbevolen kosten voor winkelketens zijn 32.760 roebel
foutdetector TUD-1 Ultrasone lek- en elektrische ontladingsdetector Sonel
Voordelen:
- Praktische veelzijdigheid;
- Voldoende bedrijfstemperaturen;
- Voldoende prijs.
Gebreken:
2e plaats: "Inatest hardheidsmeter gecombineerd: ultrasoon en dynamisch (ultrasoon Inatest-U met sonde type "A" met verificatie)"
Dit model wordt als universeel beschouwd, omdat het mogelijk is om er veel extra apparatuur voor te bestellen, waardoor de functionaliteit wordt uitgebreid. Het kan bijvoorbeeld werken met 7 verschillende soorten sensoren voor gietijzer, stalen tandwielen en sleuven, dunne metalen producten, enz.Werken in specifieke omstandigheden van hardheidscontrole is mogelijk. Standaard worden drie varianten sensoren voor het meten van galvanische trillingen geleverd. De aanbevolen kosten voor winkelketens zijn 71.880 roebel.
foutdetector Inatest gecombineerde hardheidsmeter: ultrasoon en dynamisch (ultrasoon Inatest-U met sensor type “A” met verificatie)
Voordelen:
- Mogelijkheid tot optionele toevoeging van sensoren;
- Veelzijdigheid;
- Werken onder bijzondere voorwaarden.
Gebreken:
- De noodzaak om extra componenten aan te schaffen voor een specifieke taak.
1e plaats: "TVM-UD hardheidsmeter gecombineerd: ultrasoon en dynamisch (ultrasoon TVM-UD met verificatie)"
Een ander geprefabriceerd model, waarvan de kwaliteit wordt bevestigd door de opname in het officiële register van meetinstrumenten die worden gebruikt door het staatsbedrijf Russian Railways. De modificatie wordt als universeel beschouwd, maar heeft standaard slechts één type sensor (VS). Het is mogelijk om maximaal 10 andere typen sensoren aan te sluiten, tot dynamisch en galvanisch. De aanbevolen kosten voor winkelketens zijn 85.511 roebel.
foutdetector TVM-UD gecombineerde hardheidsmeter: ultrasoon en dynamisch (ultrasoon TVM-UD met verificatie)
Voordelen:
- Mogelijkheid om met 10 verschillende sensoren te werken;
- Heeft erkenning op staatsniveau;
- Gecombineerde werkwijze.
Gebreken:
Midden prijssegment
3e plaats: "UKS-MG4S om de sterkte van bouwmaterialen en stenen te controleren (UKS-MG4 met verificatie)"
Dit geavanceerde model in zijn basisconfiguratie gebruikt alleen de oppervlaktegolfpompmethode om de sterkte van beton en gewapende betonproducten, bakstenen en silicaatstenen te bepalen.Het heeft een monoblock-ontwerp, dat is een elektronische eenheid met converters in een enkele behuizing. Gekenmerkt door een hoge mate van nauwkeurigheid. De aanbevolen kosten voor winkelketens zijn 92.000 roebel.
foutdetector UKS-MG4S voor het testen van de sterkte van bouwmaterialen en stenen (UKS-MG4 met verificatie)
Voordelen:
- Smalle specialisatie (bouw);
- Uitvoering in de vorm van een monoblock;
- Voldoende nauwkeurigheid.
Gebreken:
2e plaats: "PULSAR-2M TFT (geverifieerd)"
Het uitstekende apparaat dat wordt gekenmerkt door een hoge nauwkeurigheid van de uitgevoerde analyse. Het heeft een ontwerp in de vorm van een monoblock en is perfect voor dienstdoende niet-destructieve testafdelingen. Het is handig om het zelfs in je zak te dragen, omdat het kleine afmetingen heeft. Het display is in kleur en alle bedieningselementen zijn intuïtief. Er is een geheugenblok voor het opslaan van een grote hoeveelheid resultaten. De aanbevolen kosten voor winkelketens zijn 138.000 roebel.
foutdetector PULSAR-2M TFT (met verificatie)
Voordelen:
- Hoge functionaliteit komt overeen met het aangegeven prijskaartje;
- Maximale draagbaarheid;
- Kleurenscherm.
Gebreken:
1e plaats: "PULSAR-2.1 (geverifieerd)"
Zeer duur en multifunctioneel monster. Het kan worden gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen, van constructie, waar resultaten met gemiddelde precisie vereist zijn, tot zeer nauwkeurige engineering, waar analyses tot op micrometers nodig zijn. De kit wordt geleverd met alle mogelijke soorten sensoren. De aanbevolen kosten voor winkelketens zijn 140.000 roebel.
foutdetector PULSAR-2.1 (met verificatie)
Voordelen:
- Adequate verhouding van apparatuur en prijskaartje;
- Breed toepassingsgebied;
- Verbeterde nauwkeurigheid.
Gebreken:
Premium klasse
2e plaats: "Submersible emitter SG-18 28kHz 900W met generator"
Dit apparaat is ontworpen om pijpleidingen met elke diameter te diagnosticeren, is een zeer nauwkeurige stationaire apparatuur en wordt gebruikt om de kwaliteit van gewalst metaal in werkplaatsen te controleren. De sondes zijn bijzonder goed bestand tegen pijpen met een onregelmatige geometrie en met een afnemende / toenemende diameter over de gehele lengte van de lijn. De kit bevat: platform, generator, hoogfrequente sonde, opbergkoffer. De aanbevolen kosten voor winkelketens zijn 170.000 roebel.
foutdetector Submersible emitter SG-18 28kHz 900W met generator
Voordelen:
- Verhoogde nauwkeurigheid;
- Stationaire plaatsing;
- Mogelijkheid om met niet-standaard objecten te werken;
- Een jaar garantie.
Gebreken:
- Beperkte (industriële) reikwijdte.
1e plaats: "Ultrasoon apparaat PULSAR-2.2 (met verificatie)"
De nieuwste en modernste aanpassing van het populaire Russische merk apparatuur. De definitieve versie software is erop geïnstalleerd, het is nu mogelijk om testgrafieken in dynamiek weer te geven. De kit bevat alle meest voorkomende sensoren, de apparatuur heeft kleine afmetingen. De aanbevolen kosten voor winkelketens zijn 222.000 roebel.
foutdetector Ultrasoon apparaat PULSAR-2.2 (met verificatie)
Voordelen:
- Laatste softwareversie;
- Goede uitrusting;
- Kleine maten.
Gebreken:
Conclusie
Het is altijd de moeite waard eraan te denken dat de betreffende zeer nauwkeurige apparatuur in termen van gewicht, afmetingen, type voeding, methoden voor het detecteren van defecten, weerstand tegen trillingen moet voldoen aan de vereisten van staatsnorm nr. 23049 van 1984.Daarnaast moet elk model een bepaald minimum aan werkblokken hebben waarmee je de meest standaard bewerkingen kunt uitvoeren.