Niet-destructieve testtechnologie en de toepassing ervan (2)

De sensorstaaf fungeert als een mechanische resonator en wordt in het feedbackcircuit van de bekrachtigingsversterker geplaatst. Onder invloed van de excitatiespoel genereert de sensorstaaf longitudinale ultrasone trillingen. Het signaal wordt gedetecteerd door de piëzo-elektrische wafel en wordt positief teruggekoppeld naar het ingangseinde van de excitatieversterker. Het is een zelf-geëxciteerde oscillator waarvan de oscillatiefrequentie de resonantiefrequentie is van de sensorstaaf, die de hardheid van het proefstuk weerspiegelt. Een signaal wordt uitgevoerd vanuit de aandrijfversterker en naar het pulscircuit gevoerd om een ​​herhalingsfrequentie te vormen, wat een blokgolfpuls is van de helft van de bovengenoemde oscillatiefrequentie, die wordt versterkt door een pulsvermogensversterker om de discriminator te activeren. In de discriminator weerspiegelt de frequentieverandering de verschillende hardheid en wordt omgezet in een verandering in de gelijkstroom, en vervolgens aangegeven door een gelijkstroom-micro-ampèremeter die rechtstreeks wordt geschaald door de hardheidseenheid. Nadat de hardheidsschaal eerder is gekalibreerd met het standaard testblok, wordt de hardheidswaarde van de piëzo-elektrische ringen Piëzo-elektrische transducers kunnen direct vanaf de indicator worden afgelezen.

Als ultrasone hardheidstester wordt het oplaadapparaat ook gebruikt om het accupakket direct op te laden met 220V wisselstroom, en wordt de spanningsregelaar gebruikt om de invloed van de spanningsval van het accupakket op de stabiliteit van de indicatie tijdens het werkproces te elimineren. Volgens de huidige ontwikkeling van de elektronische technologie zou de ultrasone hardheidsmeter digitaal moeten zijn, waardoor de nauwkeurigheid, stabiliteit en betrouwbaarheid van de meting verder zou worden verbeterd. Ultrasone testtechnologie wordt op verschillende manieren toegepast en onderzoekt en ontwikkelt voortdurend nieuwe toepassingsmethoden en nieuwe toepassingsgebieden, zoals de inmiddels ontwikkelde ultrasone spectrumanalysemethode, die is gebaseerd op de spectrale kenmerken van ultrasone gereflecteerde echo's. om de microstructuur van het evaluatiemateriaal te onderzoeken, om de vorm, het type en de aard van het defect te beoordelen, evenals om de kwaliteit van de lijmverbinding te beoordelen. Daarnaast bestaat er ultrasone tomografie-scantechnologie. Er moet met name op worden gewezen dat met de snelle ontwikkeling van computertechnologie de digitale verwerking, analyse en weergave van ultrasone detectiesignalen meer ruimte bieden voor de toepassing en uitbreiding van ultrasone detectietechnologie, en een groot ontwikkelingspotentieel hebben.

(3) Oppervlaktegolf - Oppervlaktegolven die worden toegepast bij industriële ultrasone tests hebben voornamelijk betrekking op Rayleigh-golven (straalgolven), die langs het oppervlak van het medium worden overgedragen, terwijl de deeltjes van het geluidsoverbrengende medium langs een elliptisch pad trillen. Zoals links te zien is, bedraagt ​​de effectieve penetratiediepte van de Rayleigh-golf op het medium slechts één golflengtebereik. Daarom kan het alleen worden gebruikt om de defecten op het oppervlak van het medium te controleren. Het kan niet zoals de longitudinale golf en de transversale golf het binnenste van het medium binnendringen, zodat het kan worden geïnspecteerd. Defecten binnen de media. Bovendien is de horizontaal gepolariseerde transversale golf (SH-golf, ook bekend als Love Wave) ook een oppervlaktegolf die zich voortplant langs de oppervlaktelaag, wat feitelijk de trillingsmodus is van de seismische golf, maar deze is nog niet praktisch toegepast bij industriële ultrasone tests.

(4) Lamb Wave - Dit is een geleide golf die wordt gegenereerd door superpositie van longitudinale en transversale golven en is ingesloten in een specifieke eindige ruimte met een specifieke frequentie. Bij industriële ultrasone tests wordt de Lamb-golf voornamelijk gebruikt om een ​​dunne metalen plaat te detecteren met een dikte die equivalent is aan die van een golflengte, en wordt daarom ook wel een plaatgolf (P-golf) genoemd. Wanneer de Lamb-golf in de dunne plaat wordt uitgezonden, trilt de onderste oppervlaktelaag van de dunne plaat langs het elliptische pad, en zal het deeltje in de middelste laag van de dunne plaat trillen in de vorm van een longitudinale golfcomponent of een transversale golfcomponent, waardoor een trilling over de volledige plaat wordt gevormd, wat een opvallend kenmerk is van de Lamb-golfdetectie. Afhankelijk van de trilling van de middelste laag van de dunne plaat is het een longitudinale golfcomponent of een transversale golfcomponent en kan deze in twee modi worden verdeeld: S-modus (symmetrisch type) en A-modus (asymmetrisch type). Lamsgolven kunnen ook worden opgewekt in dunne staven en dunwandige buizen, die gedraaide golven, geëxpandeerde golven en dergelijke worden genoemd.

Naast de vier hierboven beschreven hoofdtoepassingsgolfvormen zijn kopgolf en longitudinale golf (ook bekend als kruipende longitudinale golven) ontwikkeld, vooral in de laatste. Ondergrondse overdracht, geschikt voor het detecteren van defecten aan het oppervlak bij het detecteren van bijzonder ruwe oppervlakken of roestvrijstalen oppervlaktelagen op het oppervlak. De voortplantingssnelheid van piëzo-elektrische keramische ringen in het medium (gerelateerd aan het medium, golftype, enz.), de trillingsfrequentie f (het aantal volledige trillingen per tijdseenheid, één Hertz-Hz per seconde) en de golflengte λ van de ultrasone golven (ultrasone voltooiing). De afstand die wordt overgedragen door één volledige trilling heeft de volgende relatie: C = λ · f moet aandacht besteden aan verschillende voortplantingssnelheden in verschillende media en verschillende ultrasone modi. Ultrasone golven hebben korte golflengten, reizen langs een rechte lijn (in veel gevallen kunnen geometrische en akoestische relaties worden toegepast voor analyse), goede richtingsgevoeligheid, die zich in vaste stoffen kan voortplanten en door golven kan worden getransformeerd. Hun voortplantingskenmerken omvatten reflectie en breking, diffractie. Met een verscheidenheid aan veranderingen zoals verstrooiing, demping, resonantie, geluidssnelheid, enz., wordt het veel gebruikt, waaronder metaal, niet-metaal, smeedstukken, gietstukken, gelaste onderdelen, profielen, gebonden structuren en composieten, bevestigingsmiddelen enzovoort. De voordelen van ultrasoon testen zijn een sterk doordringend vermogen, lichte apparatuur, lage detectiekosten, hoge detectie-efficiëntie, onmiddellijke detectie van testresultaten (real-time detectie), automatische detectie en permanente registratie, en een groter risico bij defectdetectie. De scheurachtige defecten zijn bijzonder gevoelig, enzovoort. Het nadeel van ultrasoon testen is dat het koppelingsmedium meestal nodig is om geluidsenergie in het te inspecteren object te laten doordringen, en dat er een referentie-evaluatiestandaard vereist is. Met name het weergegeven detectieresultaat is niet intuïtief, en dus moet het technische niveau van de operator hoog zijn. Kleine, dunne of complexe vormen, evenals werkstukinspectie van grofkorrelige materialen, enz., hebben nog steeds enkele problemen. De toepassing van de ultrasone voortplantingskarakteristieken als aanwijzing wordt hieronder beschreven.