การศึกษาร่างกายด้วยคลื่นอัลตราโซนิกเริ่มนำมาใช้เมื่อต้นศตวรรษที่ผ่านมา อุปกรณ์วัดเรียกว่า "เครื่องตรวจจับข้อบกพร่องล้ำ" ทันทีที่ค้นพบ วิธีการนี้ได้รับความนิยมอย่างกว้างขวางในหมู่วิศวกรและผู้ที่เกี่ยวข้องกับการวิจัย
ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับอุปกรณ์
อัลตราซาวนด์แทรกซึมผ่านชั้นของวัสดุที่เป็นของแข็งและสามารถแก้ไขได้แม้กระทั่งรอยแตกที่เล็กที่สุดที่อยู่ด้านในของวัตถุ อุปกรณ์ช่วยให้คุณตรวจสอบข้อบกพร่องที่ความลึก 7-50 มม. ด้วยความแม่นยำ ±1 มม.
เครื่องตรวจจับข้อบกพร่องอัลตราโซนิกมีระดับความไวต่างกัน ตัวบ่งชี้นี้พิจารณาจากข้อบกพร่องที่มีขนาดเล็ก ขอบเขตของหน่วยกว้างมาก ตัวอย่างเช่น การผลิตโลหะ
อินเทอร์เฟซที่ชัดเจนของอุปกรณ์ช่วยให้ใช้งานอุปกรณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพและเป็นหนึ่งเดียว อุปกรณ์มีความแม่นยำ ซึ่งทำให้สามารถรับผลลัพธ์ระดับสูงและตรวจจับสิ่งที่มีอยู่ได้ข้อบกพร่อง
พื้นที่ใช้งานเครื่อง
อัลตราโซนิกตรวจจับข้อบกพร่องใช้ได้กับวัสดุก่อสร้างเกือบทุกชนิดเพื่อตรวจจับรอยแตก รูพรุน ตะกรัน และตำหนิอื่นๆ
พื้นที่ที่พบมากที่สุด ได้แก่:
- รอยเชื่อม. นี่คือแอปพลิเคชั่นหลักของเครื่อง
- โลหะหลักในคานสะพาน คาน ท่อน ท่อนท่อ
- โครงสร้างพื้นฐาน. ข้อต่อแบบเกลียว รางรถไฟ โครงสร้างโลหะ
- อุตสาหกรรมปิโตรเคมี. ตรวจสอบท่อส่งถัง โครงสร้างรับน้ำหนัก
- การตรวจสอบการทำงานของล้อและเพลาของรถไฟ เกียร์ลงจอด แท่นเครื่องยนต์ บูมเครน เพลาขับ รถถัง และถังแรงดัน
- พื้นที่ผลิต. กลึงรอยเชื่อม รอยเชื่อม การหล่อ การทดสอบความทนทานของวัสดุคอมโพสิต
- ตรวจวัสดุชิ้นส่วนเครื่องบิน กังหันลม เครื่องยนต์
การใช้เครื่องตรวจจับข้อบกพร่องในต่างประเทศ
ในอุตสาหกรรม เครื่องตรวจจับข้อบกพร่องอัลตราโซนิกเริ่มใช้ในยุค 50 ของศตวรรษที่ยี่สิบ จากนั้นจึงสร้างอุปกรณ์หลอดไฟชุดแรกขึ้น ตลอดระยะเวลาที่ผ่านมา ประสบการณ์ที่สั่งสมมายาวนานในการประยุกต์ใช้วิธีการควบคุมด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง
ในประเทศแถบยุโรป การตรวจจับข้อบกพร่องมีสถานะที่แข็งแกร่ง คิดเป็นสัดส่วนหนึ่งในสามของปริมาณการตรวจสอบผลิตภัณฑ์ทั้งหมด นอกจากนี้ยังตั้งข้อสังเกตว่าแม้จะมีการใช้แรงงานอัตโนมัติ แต่วิธีนี้ได้รับความสนใจมากที่สุด
เนื่องจากงานจำนวนมากถูกดำเนินการในวัตถุต่างๆ เช่น โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ท่อสำหรับวัตถุประสงค์ต่างๆ โครงสร้างโลหะ วิธีการขนส่ง ฯลฯ ลักษณะเด่นของโครงสร้างทั้งหมดข้างต้นคือความหลากหลาย ซึ่งทำให้ยากต่อการใช้ระบบอัตโนมัติ
การนำเครื่องดนตรีไปใช้ในอุตสาหกรรมภายในประเทศ
ในอุตสาหกรรมในประเทศ การควบคุมอัลตราโซนิกครองตำแหน่งผู้นำ นี่คือหลักฐานจากจำนวนผู้เชี่ยวชาญที่ทำงานดังกล่าว ตัวอย่างเช่นตั้งแต่ปี 1994 ถึงปี 2000 ตามศูนย์รับรอง Ural มีการทดสอบเครื่องตรวจจับข้อบกพร่อง 1475 เครื่อง ในจำนวนนี้ 38% กลายเป็นผู้เชี่ยวชาญระดับมืออาชีพในวิธีการอัลตราซาวนด์ โดดเด่นตรงที่พนักงานส่วนใหญ่ควบคุมแนวเชื่อม
เครื่องทำงานอย่างไร
การทำงานของเครื่องตรวจจับข้อบกพร่องอัลตราโซนิกขึ้นอยู่กับการแผ่รังสีพัลส์ คลื่นอัลตราโซนิกสะท้อนได้รับการแก้ไขและทำให้สามารถค้นหาข้อบกพร่องได้ คลื่นวิทยุสั้นถูกเปลี่ยนโดยใช้เพียโซเพลท B1-I3 พวกมันแพร่กระจายผ่านชั้น couplant ผ่านวัสดุในรูปแบบของลำแสงที่มีทิศทางตามขวาง
การสั่นสะเทือนที่สะท้อนของอัลตราซาวนด์มีผลต่อแผ่นเพียโซอิเล็กทริก B1 B3 การเปิดใช้งาน EMF เกิดขึ้น ซึ่งจะแรงขึ้น การเปลี่ยนแปลงและเข้าสู่อุปกรณ์ส่งสัญญาณตัวตรวจจับข้อบกพร่อง
วิธีการควบคุมหลัก
มีวิธีควบคุมที่แตกต่างกัน ที่มีประสิทธิภาพสูง ได้แก่
- เอคโคเวย์;
- วิธีบนพื้นฐานเงาสะท้อน
- รับเงา
เครื่องตรวจจับข้อบกพร่องประกอบด้วยอะไร
เครื่องตรวจจับข้อบกพร่องอัลตราโซนิกประกอบด้วยอะไร? โครงการที่นำเสนอ:
- ตัวสร้างพัลส์;
- ตัวบ่งชี้ข้อบกพร่อง
- เครื่องขยายสัญญาณบรอดแบนด์
- เครื่องมือปรับแต่งแอมพลิจูดของเวลา
- กันโคลง;
- แปลงอุปกรณ์
แผนภาพหน่วย
วงจรไฟฟ้าของอุปกรณ์เช่นเครื่องตรวจจับข้อบกพร่องอัลตราโซนิกค่อนข้างซับซ้อน
หลักการทำงานของอุปกรณ์จะเข้าใจได้ง่ายขึ้นถ้าคุณอ่านโครงสร้างอย่างละเอียด วิธีทำงานกับอุปกรณ์เช่นเครื่องตรวจจับข้อบกพร่องล้ำเสียง คำแนะนำจะบอกคุณ
หน่วยหลักของอุปกรณ์ที่ทันสมัยทำงานตามหลักการดังต่อไปนี้:
- เครื่องกำเนิดสัญญาณพัลส์โพรบสร้างการสั่นสะเทือนทางไฟฟ้าที่กระตุ้นคลื่นอัลตราโซนิกในทรานสดิวเซอร์
- สัญญาณอัลตราโซนิกที่สะท้อนจากข้อบกพร่องจะได้รับโดยตัวแปลงสัญญาณเดียวกัน (วงจรรวมหรือวงจรแยกอื่น) สัญญาณจะถูกเปลี่ยนเป็นแรงกระตุ้นไฟฟ้าที่ป้อนเข้าสู่อินพุตของเครื่องขยายเสียง
- การควบคุมจังหวะขยายเวลาถูกควบคุมโดยระบบ Time Sensitivity Control (TCG)
- เพิ่มเป็นค่าที่ต้องการแล้วสัญญาณเข้าไฟแสดงลำแสงไฟฟ้าและเครื่องตรวจจับข้อบกพร่องอัตโนมัติ (ADD)
- อุปกรณ์ซิงโครไนซ์จะให้ลำดับเวลาที่จำเป็นสำหรับการทำงานของพื้นที่โหนดทั้งหมดของอุปกรณ์พร้อมกันกับการเริ่มต้นของเครื่องกำเนิดพัลส์ (หรือด้วยความล่าช้าที่กำหนด) มีส่วนช่วยในการเริ่มต้นเครื่องกำเนิดการกวาดของตัวบ่งชี้ลำแสงไฟฟ้า
- Sweep ทำให้สามารถแยกแยะสัญญาณของวัตถุสะท้อนแสงได้ในเวลาที่มาถึง ซึ่งอยู่ห่างจากทรานสดิวเซอร์ต่างกันไป ซิงโครไนซ์มีหน้าที่ควบคุมหน่วย TCG และ ASD ด้วย
- อุปกรณ์ดังกล่าวอัดแน่นไปด้วยอุปกรณ์ที่วัดแอมพลิจูดและเวลาที่มาถึงของชีพจรที่สะท้อน รูปแบบของการรวมนั้นผลิตขึ้นในรูปแบบต่างๆ อุปกรณ์วัดจะประมวลผลสัญญาณที่ได้รับจากแอมพลิฟายเออร์ โดยคำนึงถึงเวลาการส่งสัญญาณจากอุปกรณ์ซิงโครไนซ์ และให้ตัวบ่งชี้ดิจิตอลบนตัวบ่งชี้อิเล็กโทรบีมหรือบนจอแสดงผลแยกต่างหาก
การตั้งค่าอุปกรณ์
การติดตั้งเครื่องตรวจจับข้อบกพร่องอัลตราโซนิกเริ่มต้นด้วยการติดตั้งรุ่นที่มีเสถียรภาพในตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า ในกรณีนี้จะทำการเลือกตัวต้านทาน R39 จากนั้นจะได้อัตราการทำซ้ำที่ต้องการ (120-150 imp / s) เลือกตัวต้านทาน R2
ตัวบ่งชี้แอมพลิจูด 70-80 imp/s ทำได้โดยการเลือกไดนามิก V1 จากนั้นเลือกตัวเก็บประจุ C22 และ C26 ซึ่งกำหนดขีด จำกัด ของการเปลี่ยนแปลงด้วยเครื่องยนต์หมุนของตัวต้านทาน R30 และ R35 และระยะเวลาของพัลส์ของเครื่องสั่นเดี่ยวแบบหน่วงเวลา (10-25 μs)และโซนควบคุม (7-45 µs).
ตรวจเครื่อง
การตรวจสอบเครื่องตรวจจับข้อบกพร่องอัลตราโซนิกดำเนินการได้หลายวิธี:
- สิ่งแรกคือการรวมอุปกรณ์จำลองพิเศษที่ส่งสัญญาณทดสอบในวงจรไฟฟ้า ข้อเสียของอุปกรณ์นี้คือสัญญาณรบกวนในวงจรอุปกรณ์และความเป็นไปไม่ได้ในการตรวจสอบหน่วยเสียง
- วิธีการนี้ยังเป็นที่รู้จัก ซึ่งดำเนินการโดยการจำลองสัญญาณสะท้อน การปล่อยสัญญาณออกมาในรูปแบบการปรับ จากนั้น หลังจากได้รับแล้ว จะมีการตรวจสอบเส้นทางไฟฟ้าอะคูสติกทั้งหมดของเครื่องตรวจจับข้อบกพร่อง ประกอบด้วยส่วนการเปล่งและรับของหน่วยไฟฟ้าของอุปกรณ์ ซึ่งสอดคล้องกับ PET และสายไฟฟ้าที่เชื่อมต่อ PET กับหน่วย ข้อเสียของการตรวจสอบดังกล่าวคือการใช้วิธีการเฉพาะสำหรับเครื่องตรวจจับข้อบกพร่องที่มีการแผ่รังสีอย่างต่อเนื่องของการสั่นสะเทือนแบบอัลตราโซนิกและการประมวลผลสัญญาณตามเอฟเฟกต์ Doppler โซลูชันนี้ไม่สามารถใช้ได้กับการควบคุมรุ่นอุปกรณ์ที่ทันสมัยส่วนใหญ่ที่เผยแพร่ทั่วโลก
- การตรวจสอบเครื่องตรวจจับข้อบกพร่องด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงดำเนินการในอีกทางหนึ่ง โดยอิงจากข้อเท็จจริงที่ว่าชุดเสียงได้รับการติดตั้งบนตัวอย่างการปรับจูนโดยการใช้ของเหลวที่สัมผัสกับพื้นผิวของตัวอย่าง ดังนั้น จึงมีการเชื่อมต่อทางเสียงระหว่างตัวอย่างและหน่วยเสียง หน่วยเสียงจะปล่อยคลื่นอัลตราโซนิกไปยังตัวอย่าง เสียงสะท้อนที่สะท้อนจากตัวสะท้อนภายในจะได้รับในตัวอย่างและขยายออก มีการคัดเลือกชั่วคราวซึ่งป้อนให้ตัวบ่งชี้อุปกรณ์ คุณภาพของหน่วยพิจารณาจากระดับการทำงานของตัวชี้วัด ในการดำเนินการตามวิธีนี้จะใช้อุปกรณ์ที่ทำจากโลหะหรือแก้วอินทรีย์ที่มีตัวสะท้อนแสงอยู่ภายใน ผู้ผลิตเครื่องตรวจจับข้อบกพร่องชั้นนำทั่วโลกใช้อุปกรณ์ที่คล้ายกันนี้
เครื่องตรวจจับข้อบกพร่องยอดนิยม
เครื่องตรวจจับข้อบกพร่องอัลตราโซนิกจากผู้ผลิตเช่น OmniScan, Epoch, Sonic, Phasor ได้จากรายชื่ออุปกรณ์คุณภาพสูงมากมาย และในบรรดาอุปกรณ์ในประเทศคุณควรให้ความสนใจกับแบรนด์ UD-2, UD-3, "Peleng", อุปกรณ์ของซีรีย์ A1212 เชื่อถือได้
อุปกรณ์ในครัวเรือนของซีรีส์ UD สามารถจำแนกได้เป็นสากล เนื่องจากไม่เพียงแต่มีการวัดและความสามารถทางเทคนิคที่หลากหลายเท่านั้น แต่ยังสามารถทำงานในโหมดต่างๆ ได้หลากหลาย ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขและวัตถุประสงค์เฉพาะ การมีไฟแสดงหน้าจอกว้างและเสียงทำให้ใช้งานอุปกรณ์ได้ง่ายขึ้น
ผู้ผลิตเครื่องตรวจจับข้อบกพร่องอัลตราโซนิกจากต่างประเทศผลิตอุปกรณ์ที่มีการตั้งค่าที่ยืดหยุ่น ตัวเครื่องมีน้ำหนักเบา ทนทาน มีขนาดเล็ก สิ่งเหล่านี้ไม่ได้เป็นเพียงเครื่องตรวจจับข้อบกพร่อง แต่ยังเป็นอุปกรณ์สากลสำหรับคนทำงานทั่วไป
ตัวอย่างเช่น OmniScan อันทรงพลังนั้นใช้อาร์เรย์แบบแบ่งเฟส ทำให้สามารถขยายความสามารถในการวัดและได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ
ส่วนกว้างของการแข่งขันไม่ใช่จะทำให้ผู้ซื้อสับสน ท้ายที่สุดแล้ว ลักษณะทางเทคนิคของเครื่องตรวจจับข้อบกพร่องด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงนั้นแตกต่างกัน และอุปกรณ์แต่ละชิ้นก็มีข้อดีของตัวเองและมีประสิทธิภาพเมื่อใช้งานภายใต้เงื่อนไขบางประการ
เครื่องตรวจจับข้อบกพร่องอัลตราโซนิกสากล, อุปกรณ์ขนาดเล็ก, อุปกรณ์ทำงานที่ความถี่ต่ำ, อุปกรณ์ที่ติดตั้งเคสป้องกัน - ช่วงที่หลากหลายดังกล่าวทำให้สามารถค้นหาอุปกรณ์ที่เหมาะสมที่ออกแบบมาเพื่อตรวจสอบองค์ประกอบจาก หลากหลายวัสดุ
จะซื้ออะไรดี
เมื่อซื้ออุปกรณ์ ให้ความสนใจกับตัวบ่งชี้ต่อไปนี้:
- การพกพาของอุปกรณ์ ตัวบ่งชี้ที่ดีที่สุดคือน้ำหนักเบาของอุปกรณ์ ถ้าเครื่องเล็กกว่านี้ก็ดีเป็นทวีคูณ
- ใช้งานง่าย. ยิ่งตั้งค่าเพิ่มเติมน้อยลงเท่าไร ก็ยิ่งใช้งานอุปกรณ์ได้ง่ายขึ้นเท่านั้น
- ส่วนต่อประสานที่เข้าใจได้ นี่เป็นสิ่งสำคัญมากเพราะบ่อยครั้งหากไม่มีการฝึกอบรมพิเศษ ผู้เริ่มต้นก็ไม่สามารถเข้าใจได้ อินเทอร์เฟซควรมีความชัดเจนมาก เพื่อไม่ให้เกิดปัญหาเมื่อเปิดใช้งานตัวเลือกอย่างใดอย่างหนึ่ง
- มีใบรับประกันและบริการ ระวังซัพพลายเออร์และผู้ขายอุปกรณ์
- อุปกรณ์ต้องเหมาะสมกับทรานสดิวเซอร์แบบเพียโซอิเล็กทริกที่ผลิตในต่างประเทศ เช่นเดียวกับการซื้ออุปกรณ์ในประเทศ
- มีคู่มือการใช้งานที่ชัดเจน
