Rikkomaton testaustekniikka ja sen sovellus (2)

Anturisauva toimii mekaanisena resonaattorina ja se liitetään viritysvahvistimen takaisinkytkentäpiiriin. Herätyskelan vaikutuksesta anturin sauva tuottaa pitkittäistä ultraäänivärähtelyä. Signaali havaitaan pietsosähköisellä kiekolla ja se syötetään positiivisesti takaisin viritysvahvistimen tulopäähän. Se muodostaa itseherättyvän oskillaattorin, jonka värähtelytaajuus on anturin sauvan resonanssitaajuus, joka heijastaa koekappaleen kovuutta. Ohjainvahvistimesta lähetetään signaali ja se syötetään pulssipiiriin toistotaajuuden muodostamiseksi, joka on neliöaaltopulssi, joka on 1/2 edellä mainitusta värähtelytaajuudesta, jota vahvistetaan pulssitehovahvistimella erottimen aktivoimiseksi. Diskriminaattorissa eri kovuuden heijastava taajuuden muutos muunnetaan tasavirran muutokseksi ja ilmaistaan ​​sitten tasavirtamikroampeerimittarilla, joka on suoraan skaalattu kovuusyksiköllä. Kun kovuusasteikko on aiemmin kalibroitu vakiotestilohkolla, kovuusarvo pietsosähköiset renkaat Pietsosähköiset muuntimet voidaan lukea suoraan indikaattorista.

Ultraäänikovuustestaajana latauslaitetta käytetään myös akun lataamiseen suoraan 220 V vaihtovirralla, ja jännitesäädintä käytetään poistamaan akun jännitehäviön vaikutus indikaation vakauteen työprosessin aikana. Elektronisen tekniikan nykyisen kehityksen mukaan ultraäänikovuusmittarin tulisi olla digitaalinen, mikä parantaa edelleen mittauksen tarkkuutta, vakautta ja luotettavuutta. Ultraäänitestaustekniikkaa sovelletaan monin eri tavoin, ja se tutkii ja kehittää jatkuvasti uusia sovellusmenetelmiä ja uusia sovellusalueita, kuten nyt kehitettyä ultraäänispektrianalyysimenetelmää, joka perustuu ultraääniheijastuneiden kaikujen spektriominaisuuksiin. tutkia arviointimateriaalin mikrorakennetta, arvioida vian muotoa, tyyppiä ja luonnetta sekä arvioida liimasauman laatua. Lisäksi on olemassa ultraäänitomografiaskannaustekniikkaa, erityisesti on syytä huomauttaa, että tietokonetekniikan nopean kehityksen myötä ultraäänitunnistussignaalien digitaalinen käsittely, analysointi ja näyttö tarjoavat enemmän tilaa ultraäänitunnistustekniikan soveltamiselle ja laajentamiselle, ja niillä on suuri kehityspotentiaali.

(3) Pinta-aalto - Teollisessa ultraäänitestauksessa käytetyt pinta-aallot viittaavat pääasiassa rayleigh-aaltoihin (Ray waves), jotka välittyvät väliaineen pintaa pitkin, kun taas ääntä välittävän väliaineen hiukkaset värähtelevät elliptistä reittiä pitkin. Kuten vasemmalla näkyy, Rayleigh-aallon tehollinen tunkeutumissyvyys väliaineeseen on vain yksi aallonpituusalue. Siksi sitä voidaan käyttää vain väliaineen pinnan virheiden tarkistamiseen. Se ei voi tunkeutua väliaineen sisään kuten pitkittäisaalto ja poikittaisaalto, jotta se voidaan tarkastaa. Median sisällä vikoja. Lisäksi horisontaalisesti polarisoitu poikkiaalto (SH-aalto, joka tunnetaan myös nimellä Love Wave) on myös pintakerrosta pitkin etenevä pinta-aalto, joka on itse asiassa seismisen aallon värähtelymuoto, mutta sitä ei ole vielä käytännössä sovellettu teollisessa ultraäänitestauksessa.

(4) Lamb Wave - Tämä on ohjattu aalto, joka syntyy pitkittäisten ja poikittaisaaltojen superpositiolla ja joka on suljettu tiettyyn äärelliseen tilaan tietyllä taajuudella. Teollisessa ultraäänitestauksessa Lamb-aaltoa käytetään pääasiassa ohuen metallilevyn havaitsemiseen, jonka paksuus vastaa aallonpituutta, ja siksi sitä kutsutaan myös levyaaloksi (P-aalto). Kun Lamb-aalto välittyy ohuessa levyssä, ohuen levyn alempi pintakerros värähtelee elliptistä polkua pitkin ja ohuen levyn keskikerroksen hiukkanen värähtelee pitkittäisaaltokomponentin tai poikittaisaaltokomponentin muodossa muodostaen siten täyslevyvärähtelyn, mikä on Lamb-aallon havaitsemisen näkyvä piirre. Ohutlevyn keskikerroksen värähtelyn mukaan se on pitkittäisaaltokomponentti tai poikittaisaaltokomponentti, ja se voidaan jakaa kahteen moodiin: S-moodiin (symmetrinen tyyppi) ja A-moodiin (epäsymmetrinen tyyppi). Karitsan aallot voidaan virittää myös ohuissa sauvoissa ja ohutseinämäisissä putkissa, joita kutsutaan kierre-aaltoiksi, laajennetuiksi aalloksi ja vastaaviksi.

Edellä kuvattujen neljän pääsovellusaaltomuodon lisäksi on kehitetty pääaalto ja pitkittäisaalto (tunnetaan myös nimellä hiipivät pituussuuntaiset aallot), erityisesti jälkimmäisessä. Pintasiirto, sopii pinnanläheisten vikojen havaitsemiseen, jos pinnalla havaitaan erityisen karkeita pintoja tai ruostumattomasta teräksestä valmistettuja pintakerroksia. Etenemisnopeus pietsosähköinen keramiikkarengas väliaineessa (liittyy väliaineeseen, aaltotyyppiin jne.), värähtelytaajuudella f (täydellisten värähtelyjen määrä aikayksikköä kohden, yksi hertsi-Hz sekunnissa) ja ultraääniaaltojen aallonpituudella λ (ultraäänen loppuminen) .Yhden täyden värähtelyn välittämällä etäisyydellä on seuraava suhde: C = λ eri väliaineissa · f = λ. Ultraääniaalloilla on lyhyet aallonpituudet, ne kulkevat suoraa linjaa pitkin (monissa tapauksissa geometrisia ja akustisia suhteita voidaan soveltaa analysointiin), hyvä suuntaavuus, joka voi levitä kiinteissä aineissa ja voidaan aaltomuuntaa. Niiden etenemisominaisuuksia ovat heijastus ja taittuminen, diffraktio. Useilla muutoksilla, kuten sironta, vaimennus, resonanssi, äänen nopeus jne., Sitä käytetään laajalti, mukaan lukien metalli, ei-metalli, takeet, valut, hitsatut osat, profiilit, sidotut rakenteet ja komposiitit, kiinnikkeet ja niin edelleen. Ultraäänitestauksen etuja ovat vahva läpäisyteho, kevyet laitteet, alhaiset havaitsemiskustannukset, korkea tunnistustehokkuus, testitulosten välitön havaitseminen (reaaliaikainen tunnistus), automaattinen tunnistus ja pysyvä tallennus sekä suurempi vaara vikojen havaitsemisessa. Halkeamamaiset viat ovat erityisen herkkiä ja niin edelleen. Ultraäänitestauksen haittana on, että yleensä vaaditaan kytkentäväliaine päästämään äänienergia tunkeutumaan tarkastettavaan kohteeseen ja vaaditaan referenssiarviointistandardi, varsinkin tunnistustuloksen näyttäminen ei ole intuitiivinen, jolloin käyttäjän teknisen tason on oltava korkea, se on pieni, ohut tai monimutkainen muoto sekä työkappaleen tarkastus, joissakin materiaalit, jne. ovat vielä karkeita, jne. Ultraäänen leviämisominaisuuksien käyttö vihjeenä kuvataan alla.