Uutiset

Olet tässä: Kotiin / Uutiset / Pietsosähköisen keramiikan perusteet / Tuhoamaton testaustekniikka ja sen sovellus (1)

Rikkomaton testaustekniikka ja sen sovellus (1)

Katselukerrat: 0 Tekijä: Site Editor Julkaisuaika: 2019-09-20 Alkuperä: Sivusto

Tiedustella

Ääniaalto on eräänlainen pitkittäinen aalto, jonka ihmiskorva voi tuntea. Sen taajuusalue on 16Hz ~ 2KHz. Kun ääniaaltojen taajuus on alle 16 Hz, sitä kutsutaan infraääniaaloksi ja kun se on suurempi kuin 2 kHz, sitä kutsutaan ultraääniaaloksi. Yleensä ääniaaltojen taajuus on 2 kHz - 25 MHz, ja niitä kutsutaan ultraääniaalloiksi. Se on mekaaninen värähtelyaalto, joka viritetään mekaanisella värähtelylähteellä elastisessa väliaineessa. Sen ydin on värähtelyenergian välittäminen stressiaaltojen muodossa. Edellytyksenä on, että värähtelyn lähde ja elastinen väliaine, joka pystyy välittämään mekaanista tärinää (mukaan lukien Melkein kaikki kaasut, nesteet ja kiinteät aineet), tunkeutuu kohteen sisäpuolelle ja voi kulkea kohteen läpi. Käyttämällä erilaisia etenemisominaisuuksia Pietsosähköiset keraamiset muuntimet esineessä, kuten heijastus ja taittuminen, diffraktio ja sironta, vaimennus, resonanssi ja äänen nopeus, on mahdollista havaita monien esineiden koko, pinta- ja sisävauriot, kudosmuutokset jne., ja on siten sovellus. Laajimmassa ja tärkeimmässä ainetta rikkomattomassa testaustekniikassa on ultraäänitestaustekniikka. Esimerkiksi lääketieteelliseen ultraäänidiagnostiikkaan (kuten B-ultraääni), kaikuluotaimeen valtameritutkimuksessa, kalojen havaitsemiseen, merenpohjan topografiaan, valtamerten luotaukseen, geologisen rakenteen havaitsemiseen, teollisuusmateriaalien ja -tuotteiden vikojen havaitsemiseen, kovuuden mittaamiseen, paksuuden mittaamiseen, mikrorakenteen arviointiin, betonikomponenttien tarkastukseen, piesskeraamisen kosteusmittaukseen, kaasun mittausominaisuusanalyysiin jne.

, tiheydet1
. aallot voidaan levittää tehokkaasti väliaineissa, kuten kaasuissa, nesteissä, kiinteissä aineissa ja kiinteissä liuoksissa.
2) Ultraääniaallot voivat lähettää erittäin voimakasta energiaa.
3) Ultraääni tuottaa heijastuksia, interferenssiä, superpositiota ja resonanssia. 4) Kun ultraääniaalto etenee nestemäisessä väliaineessa, tietyn äänitehotason saavuttaminen voi aiheuttaa voimakkaan vaikutuksen nesteessä olevan kohteen rajapintaan (perustuu 'kavitaatioilmiöön') - mikä johtaa 'teho ultraäänisovellus' -tekniikkaan -- Esimerkiksi 'ultraäänipuhdistus', 'ultraääniporaus', 'ultraääni' (kutsutaan 'ultraradioksi') käsittely') ja vastaavat. Sitä voidaan käyttää myös materiaalien, kuten muovien, 'ultraäänihitsaukseen' voimakkaiden ultraääniaaltojen värähtelyn avulla.
~!phoenix_var121_6!~

Teolliseen ainetta rikkomattomaan testaustekniikkaan sovellettu Ultrasonic Testing (UT) on NDT-tekniikan nopeimmin kasvava ja laajimmin käytetty ainetta rikkomaton testaustekniikka, ja sillä on erittäin tärkeä rooli. Ultraäänitestaustekniikassa ultraääniaaltojen tuottamiseen ja vastaanottamiseen käytetty menetelmä, joka hyödyntää pääasiassa kiteiden pietsosähköistä vaikutusta, eli pitsosähköiset keraamiset levykiteet (kuten kvartsikide, bariumtitanaatti ja pietsosähköiset keraamit, kuten lyijysirkonaattititanaatti). Kun toiminnan aikana tapahtuu muodonmuutosta, syntyy sähköilmiö, eli sen varausjakauma muuttuu (positiivinen pietsosähköinen vaikutus). Päinvastoin, kun varaus kohdistetaan pietsosähköiseen kiteeseen, pietsosähköinen keraaminen kide jännittyy, eli elastisesti muotoutuu. (käänteinen pietsosähköinen vaikutus). Siksi pietsosähköistä kristallia käyttämällä valmistetaan ultraäänimuunnin (anturi), johon syötetään korkeataajuinen sähköpulssi, joka tuottaa samalla taajuudella ultraääniaaltoja lähetettäväksi tarkastettavaan kohteeseen, ja ultraääniaaltoa vastaanottaessaan anturi tuottaa saman taajuuden. Suurtaajuista sähköistä signaalia käytetään näytön havaitsemiseen. Pietsosähköisen vaikutuksen käytön lisäksi joissain tapauksissa magnetostriktiivinen vaikutus (ilmiö, että vahva magneettinen materiaali muuttaa muotoaan magnetoinnin aikana, jota voidaan käyttää värähtelyn lähteenä tai jännityksen mittaamiseen) sekä sähködynaamisten menetelmien käyttö (esim. sähkömagneettis-akustiset tai pyörreäänimenetelmät, joita kuvataan myöhemmin tässä luvussa.

Kun ultraääniaalto etenee elastisessa väliaineessa, riippuen väliaineen tukipisteen värähtelykuvion ja ultraääniaallon etenemissuunnan välisestä suhteesta, ultraääniaalto voidaan jakaa seuraaviin tyyppeihin

(1) Pitkittäinen aalto (L-aalto, jota kutsutaan myös kompressioaalto, harva aalto) - Pitkittäisaallon ominaisuus on, että äänimedian hiukkasen värähtelysuunta on sama kuin ultraääniaallon etenemissuunta (katso kuvaa oikealla)

(2) Leikkausaalto (tunnetaan myös nimellä S-aalto, tunnetaan myös nimellä poikittaisaalto, kutsutaan myös leikkausaaltoksi tai leikkausaaltoksi) - Poikittaisaallon ominaisuus on ääniväliaineen hiukkasen värähtelysuunta ja ultraääniaallon etenemissuunta. ja kuvapisteen värähtelytason ja ultraääniaallon etenemissuunnan välinen suhde jaetaan edelleen vertikaalisesti polarisoituun poikkiaaltoon (SV-aalto, joka on yleisimmin käytetty poikkiaalto teollisessa ultraäänitestauksessa) ja horisontaalisesti polarisoituun poikkiaaltoon (SH-aalto, joka tunnetaan myös nimellä Love Wave-le Libo, on itse asiassa seismisten aaltojen värähtelytila).

Pitkittäisaaltoanturin anturitangon toinen pää on kiinnitetty suurella jäykällä rungolla ja toinen pää on upotettu timantilla. Kun sisennys ei ole kosketuksessa testikappaleeseen (vasemmalla a), sisennys on vapaassa tilassa. Kun pituussuuntainen värähtely on muodostunut, anturin sauvan kiinteä pää on värähtelyn aaltosolmu ja pääpäästä tulee värähtelyn vastasolmu suurimman amplitudin vuoksi, joten sauvan pituus on yhtä suuri kuin 1/4 värähtelyn aallonpituudesta ja taajuus on, että anturi on resonanssitaajuudella vapaassa tilassa. Kun anturin pää on kokonaan puristettu testikappaleella ja suurimassaisella jäykällä rungolla, on ihanteellista, että anturin sauvan molemmista päistä tulee värähtelyaallon solmuja ja tangon pituus on yhtä suuri kuin värähtelyaallonpituus on 1/2 ja resonanssitaajuus tällä hetkellä on kaksinkertainen alkuperäiseen taajuuteen, kun sisennyspää on vapaassa tilassa.

Kun pietsosähkökeramiikka painetaan testikappaleeseen, se on yleensä yllä olevien välissä. Kiinteällä kuormituksella koekappaleella, jolla on sama kimmokerroin, jos koekappaleen kovuus on pienempi, Mitä suurempi on sisennyksen ja sen pinnan välinen kosketuspinta, sitä suurempi on anturin tangon sisennyspään puristusaste, jolloin pään värähtelyamplitudi on pienempi ja vastaava värähtelyn vastasolmupiste siirtyy kohti tangon kiinteää päätä. Siksi mitä pienempi värähtelyaallonpituus on, sitä korkeampi on sauvan resonanssitaajuus. Koekappaleen kovuus voidaan määrittää mittaamalla anturin sauvan resonanssitaajuuden muutos. Koekappaleen kimmomoduuli vaikuttaa myös kosketuspintaan eli anturitangon resonanssitaajuuden muutokseen. Siksi ultraäänikovuuskoemenetelmä on vertaileva mittausmenetelmä, ja vaikutus on eliminoitava käyttämällä koekappaletta, jolla on sama kimmokerroin, ja testikappaletta kalibrointikoekappaleena. Anturissa on magnetostriktiivisella vaikutuksella varustettu anturitanko, toinen pää hitsattu terässylinteriin, sylinteri on paljon suurempi kuin anturi, toisessa päässä on 136 timanttipyramidin sisennys, virityskela on anturin sauvan ympärillä, pietsosähköinen kidepala on kiinnitetty lähelle anturin sauvan ja sylinterin liitoskohtaa.