O estudo dos corpos físicos por meio de ondas ultrassônicas começou a ser introduzido no início do século passado. O dispositivo de medição foi chamado de "detector de falhas ultrassônico". Imediatamente após sua descoberta, o método ganhou grande popularidade entre engenheiros e pessoas envolvidas em pesquisas.
Informações gerais sobre o dispositivo
O ultra-som penetra através de camadas de material sólido e pode corrigir até mesmo a menor rachadura localizada no interior de um objeto. O dispositivo permite determinar o defeito a uma profundidade de 7-50 mm com uma precisão de ±1 mm.
Os detectores de defeitos ultrassônicos possuem diferentes níveis de sensibilidade. Este indicador é determinado pelo pequeno tamanho dos defeitos. O escopo das unidades é muito amplo. Por exemplo, produção de metal.
A interface clara do dispositivo garante um uso eficiente e unificado do dispositivo. O dispositivo é preciso, graças ao qual é possível obter um resultado de alto nível e detectar os presentes.falhas.
Áreas de aplicação do aparelho
A detecção ultrassônica de falhas pode ser aplicada a quase todos os materiais de construção para detectar a presença de rachaduras ocultas, poros, escórias e outras falhas.
As áreas mais comuns incluem:
- Costuras de soldadura. Esta é a principal aplicação da máquina.
- Metais primários em vigas de pontes, vigas, varetas, tubos em bruto.
- Infraestrutura. Conexões parafusadas, trilhos de trem, estruturas metálicas.
- Indústria Petroquímica. Verificação de tubulações de tanques, estruturas de suporte de carga.
- Monitoramento da operação de rodas e eixos de vagões de trem, trem de pouso de aeronaves, suportes de motores, lanças de guindastes, eixos de transmissão, tanques e vasos de pressão.
- Área de produção. Costuras de solda torneadas, costuras brasadas, peças fundidas, testes de resistência de materiais compósitos.
- Verificando os materiais de peças de aeronaves, turbinas eólicas, motores.
Uso de detectores de falhas no exterior
Na indústria, os detectores ultrassônicos de falhas começaram a ser usados na década de 50 do século XX. Então a primeira série de dispositivos de lâmpada foi criada. Ao longo do tempo, uma vasta experiência foi acumulada na aplicação do método de controle ultrassônico.
Nos países europeus, a detecção de falhas tomou uma posição forte. É responsável por um terço do volume total de inspeção de produtos. Notou-se também que, apesar da automatização da mão de obra, este método é o que recebe mais atenção.
Isso se deve ao fato de que grandes quantidades de trabalho são realizadas emobjetos como usinas nucleares, dutos com diversas finalidades, estruturas metálicas, meios de transporte, etc. Uma característica distintiva de todas as estruturas acima é sua diversidade, o que dificulta o uso da automação.
Aplicação de instrumentos na indústria nacional
Na indústria nacional, o controle ultrassônico ocupa uma posição de liderança. Isso é evidenciado pelo número de especialistas que estão envolvidos em tal trabalho. Por exemplo, de 1994 a 2000, de acordo com o Ural Certification Center, 1.475 detectores de falhas foram testados. Destes, 38% tornaram-se profissionais especialistas no método ultrassonográfico. É distintivo que a grande maioria dos funcionários se baseia no controle de costuras de soldagem.
Como a máquina funciona
O funcionamento de um detector ultrassônico de defeitos é baseado em radiação pulsada. As ondas ultrassônicas refletidas são fixas e permitem encontrar defeitos. As ondas de rádio curtas são alteradas por meio de piezoplacas B1-I3. Eles se propagam através da camada de acoplante através do material na forma de um feixe com direção transversal.
As vibrações refletidas do ultra-som têm um efeito nas placas piezoelétricas B1 B3. Ocorre a ativação do EMF, que se torna mais forte, muda e entra no dispositivo de sinalização do detector de falhas.
Métodos principais de controle
Existem diferentes métodos de controle. Os mais comuns, altamente eficazes, incluem:
- echo-way;
- métodocom base na sombra do espelho;
- recepção de sombra.
Em que consiste um detector de falhas?
Em que consiste um detector de defeitos ultrassônico? O esquema é apresentado:
- gerador de pulso;
- indicador de defeito;
- dispositivo amplificador de banda larga;
- ferramenta de equalização de amplitude de tempo;
- estabilizador de tensão;
- dispositivo de conversão.
Diagrama de Unidades
Circuitos elétricos de dispositivos como detectores ultrassônicos de falhas são bastante complexos.
O princípio de funcionamento do dispositivo pode ser entendido mais facilmente se você ler atentamente sua estrutura. Como trabalhar com um dispositivo como um detector de defeitos ultrassônico, a instrução lhe dirá.
As unidades principais de um dispositivo moderno funcionam de acordo com o seguinte princípio:
- O gerador de pulsos da sonda gera vibrações elétricas que excitam ondas ultrassônicas no transdutor.
- Os sinais ultrassônicos refletidos do defeito são recebidos pelo mesmo transdutor (circuito combinado ou outro circuito separado). Os sinais são transformados em impulsos elétricos que são alimentados na entrada do amplificador.
- O controle de ganho de tempo é controlado por um sistema de Controle de Sensibilidade de Tempo (TCG).
- Aumentado para o valor desejado, o sinal é inseridoindicador de feixe elétrico e detector automático de defeitos (ADD).
- O dispositivo de sincronização fornece a seqüência de tempo necessária para o funcionamento de todas as áreas de nós do dispositivo simultaneamente com a partida do gerador de pulsos (ou com algum atraso determinado). Contribui para o início do gerador de varredura do indicador de eletrofeixe.
- Sweep permite distinguir pelo tempo de chegada os sinais dos objetos de reflexão, que estão localizados a diferentes distâncias do transdutor. O sincronizador também é responsável por controlar as unidades TCG e ASD.
- Os dispositivos são recheados de dispositivos que medem a amplitude e o tempo de chegada do pulso refletido. O esquema de sua inclusão é produzido em diferentes variações. O dispositivo de medição processa os sinais recebidos do amplificador, levando em consideração o tempo de trânsito do sinal do dispositivo de sincronização, e fornece indicadores digitais no indicador de eletrofeixe ou em um display separado.
Configuração do dispositivo
A instalação de um detector ultrassônico de falhas começa com a instalação de geração estável no conversor de tensão. Neste caso, a seleção do resistor R39 é realizada. Em seguida, a taxa de repetição desejada é obtida (120-150 imp / s), o resistor R2 é selecionado.
Um indicador de amplitude de 70-80 imp/s é obtido selecionando um dinistor V1. Em seguida, os capacitores C22 e C26 são selecionados, que definem os limites de mudança com os motores rotativos dos resistores R30 e R35 e a duração dos pulsos dos vibradores únicos de atraso (10-25 μs)e zona controlada (7-45 µs).
Verificar dispositivo
A verificação de um detector de defeitos ultrassônico é realizada de várias maneiras:
- A primeira é incluir no circuito elétrico um dispositivo especial de simulação que emite um sinal de teste. A desvantagem deste dispositivo é a interferência no circuito do dispositivo e a impossibilidade de verificar a unidade acústica.
- Também é conhecido o método, que é realizado simulando sinais de eco, sua emissão no padrão de sintonia. Então, após o recebimento, todo o caminho eletroacústico do detector de falhas é verificado. Inclui as partes emissoras e receptoras da unidade elétrica do dispositivo, que correspondem ao PET e os cabos elétricos que conectam o PET à unidade. A desvantagem de tal verificação é o uso do método apenas para detectores de falhas com radiação contínua de vibrações ultrassônicas e processamento de sinal baseado no efeito Doppler. Esta solução é inaceitável para controlar os modelos de dispositivos mais modernos distribuídos em todo o mundo.
- A verificação do detector de defeitos ultrassônico é realizada de outra forma. Baseia-se no fato de que a unidade acústica é instalada na amostra de ajuste aplicando um líquido de contato na superfície da amostra. Assim, uma conexão acústica é fornecida entre a amostra e a unidade acústica. A unidade acústica emite ondas ultrassônicas na amostra. Os ecos refletidos do refletor interno são recebidos na amostra e amplificados. Há uma seleção temporária, que é alimentadaindicadores do dispositivo. A qualidade da unidade é julgada pelo nível de operação dos indicadores. Para implementar este método, são utilizados dispositivos feitos de metal ou vidro orgânico com refletores localizados no interior. Dispositivos semelhantes são usados por todos os principais fabricantes de detectores de falhas em todo o mundo.
Modelos populares de detector de falhas
Os detectores de falhas ultrassônicos de fabricantes como OmniScan, Epoch, Sonic, Phasor podem ser observados em uma ampla lista de dispositivos de alta qualidade. E entre os dispositivos domésticos, você deve prestar atenção às marcas UD-2, UD-3, "Peleng", dispositivos da série A1212. Eles são confiáveis.
Os dispositivos domésticos da série UD podem ser classificados como universais, pois não apenas possuem uma ampla gama de medidas e capacidades técnicas, mas também podem operar em diversos modos, dependendo das condições e finalidades específicas. A presença de uma luz de tela ampla e um indicador de som facilitam o trabalho com o dispositivo.
Fabricantes estrangeiros de detectores de defeitos ultrassônicos produzem dispositivos com configurações flexíveis. Eles têm um corpo leve e durável, tamanho pequeno. Estes não são apenas detectores de falhas, mas dispositivos universais para um trabalhador comum.
Por exemplo, o poderoso OmniScan é baseado em phased arrays. Isso possibilita expandir os recursos de medição e obter um resultado preciso.
Um amplo segmento de equipamentos não édeve confundir o comprador. Afinal, as características técnicas dos detectores de defeitos ultrassônicos são diferentes, e cada dispositivo tem suas próprias vantagens e é eficaz quando usado sob certas condições.
Um detector ultrassônico universal de defeitos, um dispositivo de pequenas dimensões, um dispositivo operando em baixas frequências, um dispositivo equipado com uma caixa protetora - uma faixa tão rica permite encontrar um dispositivo adequado projetado para inspecionar elementos de um grande variedade de materiais.
O que procurar ao comprar?
Ao comprar um aparelho, preste atenção nos seguintes indicadores:
- Portabilidade do dispositivo. O melhor indicador é o peso leve do dispositivo. Se o dispositivo for compacto, isso é duplamente bom.
- Facilidade de uso. Quanto menos configurações adicionais, mais fácil será trabalhar com o dispositivo.
- Interface inteligível. Isso é muito importante, porque muitas vezes, sem treinamento especial, um iniciante simplesmente não consegue descobrir. A interface deve ser realmente clara para que não haja problemas ao habilitar uma ou outra opção.
- Disponibilidade de cartão de garantia e serviço. Tenha cuidado com fornecedores e vendedores de equipamentos.
- O dispositivo deve ser adequado para transdutores piezoelétricos fabricados no exterior. O mesmo vale para a compra de um aparelho doméstico.
- Ter um manual de operação claro e bem escrito.
