Vijesti

Vi ste ovdje: Dom / Vijesti / Osnove piezoelektrične keramike / Tehnologija ispitivanja bez razaranja i njezina primjena (2)

Tehnologija ispitivanja bez razaranja i njezina primjena (2)

Pregleda: 3 Autor: Urednik stranice Vrijeme objave: 20.09.2019. Izvor: stranica

Raspitajte se

Senzorska šipka djeluje kao mehanički rezonator i umetnuta je u povratni krug pobudnog pojačala. Pod djelovanjem pobudne zavojnice, senzorska šipka stvara uzdužne ultrazvučne vibracije. Signal detektira piezoelektrična pločica i pozitivno se vraća na ulazni kraj pobudnog pojačala. Sastoji se od samopobuđenog oscilatora čija je frekvencija osciliranja rezonantna frekvencija senzorske šipke, koja odražava tvrdoću ispitnog komada. Signal izlazi iz pogonskog pojačala i dovodi se u impulsni krug kako bi se formirala frekvencija ponavljanja, koja je kvadratni valni puls od 1/2 gornje frekvencije oscilacije, koji se pojačava pulsnim pojačalom snage da aktivira diskriminator. U diskriminatoru, promjena frekvencije koja odražava različitu tvrdoću pretvara se u promjenu istosmjerne struje, a zatim pokazuje istosmjerni mikroampermetar izravno skaliran pomoću jedinice tvrdoće. Nakon što je ljestvica tvrdoće prethodno kalibrirana standardnim ispitnim blokom, vrijednost tvrdoće piezoelektrični prstenovi piezoelektrični pretvornici mogu se očitati izravno s indikatora.

Kao ultrazvučni mjerač tvrdoće, uređaj za punjenje također se koristi za direktno punjenje baterije izmjeničnom strujom od 220V, a regulator napona služi za eliminiranje utjecaja pada napona baterije na stabilnost indikacije tijekom radnog procesa. U skladu s trenutnim razvojem elektroničke tehnologije, ultrazvučni mjerač tvrdoće trebao bi biti digitalan, čime bi se dodatno poboljšala točnost, stabilnost i pouzdanost mjerenja. Tehnologija ultrazvučnog ispitivanja primjenjuje se na različite načine, te neprestano istražuje i razvija nove metode primjene i istražuje nova područja primjene, kao što je sada razvijena metoda ultrazvučne analize spektra, koja se temelji na spektralnim karakteristikama ultrazvučnih reflektiranih odjeka. ispitati mikrostrukturu materijala za procjenu, ocijeniti oblik, vrstu i prirodu greške, kao i kvalitetu lijepljenog spoja. Osim toga, tu je i tehnologija skeniranja ultrazvučnom tomografijom, pri čemu posebno treba istaknuti da s brzim razvojem računalne tehnologije digitalna obrada, analiza i prikaz signala ultrazvučne detekcije daje više prostora za primjenu i širenje tehnologije ultrazvučne detekcije, te ima veliki potencijal za razvoj.

(3) Površinski val - Površinski valovi koji se primjenjuju u industrijskom ultrazvučnom ispitivanju uglavnom se odnose na rayleighove valove (Ray valove), koji se prenose duž površine medija, dok čestice medija koji prenosi zvuk vibriraju duž eliptične putanje. Kao što je prikazano lijevo, efektivna dubina prodora rayleighovog vala u medij je samo jedan raspon valnih duljina. Stoga se može koristiti samo za provjeru nedostataka na površini medija. Ne može prodrijeti u unutrašnjost medija poput longitudinalnog i transverzalnog vala, tako da se može pregledati. Greške unutar medija. Osim toga, horizontalno polarizirani transverzalni val (SH val, također poznat kao Love Wave) također je površinski val koji se širi duž površinskog sloja, što je zapravo oblik vibracije seizmičkog vala, ali još nije praktički primijenjen u industrijskom ultrazvučnom ispitivanju.

(4) Lambov val - Ovo je vođeni val koji nastaje superpozicijom longitudinalnih i transverzalnih valova i zatvoren je u određenom konačnom prostoru na određenoj frekvenciji. U industrijskom ultrazvučnom ispitivanju, Lambov val se uglavnom koristi za otkrivanje tanke metalne ploče koja ima debljinu jednaku valnoj duljini, te se stoga naziva i pločasti val (P val). Kada se Lambov val prenosi u tankoj ploči, donji površinski sloj tanke ploče vibrira duž eliptične staze, a čestica u srednjem sloju tanke ploče će vibrirati u obliku longitudinalne valne komponente ili transverzalne valne komponente, stvarajući tako vibraciju pune ploče, što je istaknuta značajka detekcije Lambovog vala. Prema vibraciji srednjeg sloja tanke ploče, to je longitudinalna valna komponenta ili transverzalna valna komponenta, a može se podijeliti u dva načina: S mod (simetrični tip) i A mod (asimetrični tip). Lambovi valovi se također mogu pobuditi u tankim šipkama i cijevima tankih stijenki, koji se nazivaju upleteni valovi, prošireni valovi i slično.

Uz četiri glavna primjena valna oblika opisana gore, razvijeni su čeoni val i longitudinalni val (također poznati kao puzajući longitudinalni valovi), posebno u potonjem. Podpovršinski prijenos, prikladan za otkrivanje pripovršinskih defekata u slučaju otkrivanja posebno grubih površina ili površinskih slojeva od nehrđajućeg čelika na površini. Brzina širenja piezoelektrični keramički prsten u mediju (povezano s medijem, vrstom vala, itd.), frekvencijom vibracije f (broj potpunih vibracija po jedinici vremena, jedan Hertz-Hz u sekundi) i valnom duljinom λ ultrazvučnih valova (ultrazvučni završetak). Udaljenost koju prenosi jedna puna vibracija ima sljedeći odnos: C = λ · f treba obratiti pozornost na različite brzine širenja u različitim medijima i različitim ultrazvučni modovi. Ultrazvučni valovi imaju kratke valne duljine, putuju ravnom linijom (u mnogim slučajevima, geometrijski i akustički odnosi mogu se primijeniti za analizu), dobru usmjerenost, koja se može širiti u krutim tijelima i može se transformirati valovima. Njihove karakteristike širenja uključuju refleksiju i lom, difrakciju. S raznim promjenama kao što su raspršenje, prigušenje, rezonancija, brzina zvuka itd., široko se koristi, uključujući metal, nemetal, otkivke, odljevke, zavarene dijelove, profile, spojene strukture i kompozite, spojne elemente i tako dalje. Prednosti ultrazvučnog testiranja su jaka prodorna snaga, lagana oprema, niska cijena detekcije, visoka učinkovitost detekcije, trenutna detekcija rezultata testa (detekcija u stvarnom vremenu), automatska detekcija i trajno bilježenje, te veća opasnost kod detekcije kvara. Defekti nalik na pukotine su posebno osjetljivi i tako dalje. Nedostatak ultrazvučnog ispitivanja je taj što je obično potreban medij za spajanje kako bi omogućio prodiranje zvučne energije u predmet koji se pregledava, a potreban je referentni standard za procjenu, posebno, prikaz rezultata detekcije nije intuitivan, pa stoga tehnička razina operatera mora biti visoka, mali je, tanak ili složenih oblika, kao i inspekcija obradaka krupnozrnatih materijala itd., još uvijek ima nekih poteškoća. Primjena karakteristika širenja ultrazvuka kao traga opisana je u nastavku.

Kada ultrazvučni val koji se širi u elastičnom mediju naiđe na hetero sučelje, karakteristike ultrazvučne refleksije i refrakcije imaju refleksiju i refrakciju, te dolazi do pretvorbe valnog tipa. U ultrazvučnoj detekciji, karakteristike loma ultrazvučnog vala na sučelju se uglavnom koriste u svrhu pretvorbe valnog oblika. Na primjer, longitudinalni val od Piezoelektrični disk od materijala Pzt4 generiran općim piezoelektričnim kristalom pretvara se u poprečni val, Rayleighov val, Lambov val, kako bi se prilagodio različitim izratcima. U slučaju detekcije, uvjet pretvorbe povezan je s omjerom brzine zvuka (indeks loma) i upadnim i lomnim kutom (sinusoidalna funkcija) odvajanja na obje strane sučelja: sinα/C1=sinβ/C2 (vidi desnu sliku: α je upadni kut, C1 je brzina upadnog ultrazvučnog vala u prvom mediju; β je refleksija ili kut loma, a C2 je brzina refleksije u prvom mediju ili ultrazvučnog vala u drugom mediju. Isti valni uzorak ima istu brzinu vala u istom mediju, tako da je kut refleksije β L inverza isti kao upadni kut α od L, a brzina transverzalnog vala u istom mediju manja je od brzine longitudinalnog vala, tako da je kut refleksije β za transverzalni val refleksije S manji od upadnog kuta α od L; Slično tome, budući da je brzina transverzalnog vala u istom mediju manja od brzine uzdužnog vala, lomni kut lomni poprečni S-nabor je manji od lomnog kuta uzdužnog L-nabora. Gore spomenuta matematička formula se također naziva Sneek. Korištenje ultrazvučnih refleksijskih karakteristika u ultrazvučnom ispitivanju uglavnom se koristi za otkrivanje nedostataka u materijalima. Slijedi primjer detekcije ultrazvučnog pulsa najčešće korištenog prikaza tipa A (prikaz valnog oblika). ultrazvučna refleksija i refrakcija.