Nyheter

Du er her: Hjem / Nyheter / Grunnleggende om piezoelektrisk keramikk / Ikke-destruktiv testteknologi og dens anvendelse (1)

Ikke-destruktiv testteknologi og dens anvendelse (1)

Visninger: 0 Forfatter: Nettstedredaktør Publiseringstid: 2019-09-20 Opprinnelse: nettsted

Spørre

Lydbølge er en slags langsgående bølge som kan føles av det menneskelige øret. Frekvensområdet er 16Hz~2KHz. Når frekvensen til lydbølger er lavere enn 16 Hz, kalles den infralydbølge, og når den er høyere enn 2 kHz, kalles den ultralydbølge. Generelt har lydbølger en frekvens i området 2 kHz til 25 MHz kalt ultralydbølger. Det er en mekanisk vibrasjonsbølge eksitert av en mekanisk vibrasjonskilde i et elastisk medium. Dens essens er å overføre vibrasjonsenergi i form av stressbølger. Den nødvendige betingelsen er å ha en vibrasjonskilde og et elastisk medium som er i stand til å overføre mekanisk vibrasjon (faktisk inkludert nesten alle gasser, væsker og faste stoffer) trenger inn i det indre av objektet og kan bevege seg gjennom objektet. Ved hjelp av ulike forplantningsegenskaper av piezoelektriske keramiske transdusere i et objekt, slik som refleksjon og brytning, diffraksjon og spredning, demping, resonans og lydhastighet, er det mulig å oppdage størrelsen, overflaten og indre defekter, vevsendringer, etc. mange objekter, og er dermed en applikasjon. Den mest omfattende og viktige ikke-destruktive testteknologien har ultralydtestingsteknologi. For eksempel, for medisinsk ultralyddiagnose (som B-ultralyd), ekkolodd i oseanografi, fiskedeteksjon, havbunnstopografi, havsondering, geologisk strukturdeteksjon, defektdeteksjon på industrielle materialer og produkter, hardhetsmåling, tykkelsesmåling, mikrostrukturevaluering, betongkomponentinspeksjon, fuktighetsmåling av pieezkeramikk,

har følgende egenskaper, ultralydsmåling, gassitetsmiddelegenskaper, etc.
1) Ultralydbølger kan effektivt forplantes i medier som gasser, væsker, faste stoffer og faste løsninger.
2) Ultralydbølger kan overføre veldig sterk energi.
3) Ultralyd produserer refleksjon, interferens, superposisjon og resonans. 4) Når ultralydbølgen forplanter seg i det flytende mediet, kan det å nå et visst nivå av lydstyrke gi en sterk innvirkning på grensesnittet til objektet i væsken (basert på 'kavitasjonsfenomen') - og dermed føre til 'kraft-ultralydapplikasjonen'-teknologien -- For eksempel 'ultrasonisk rengjøring', 'ultralydboring', 'ultrasonisk boring', 'ultrasonisk boring', 'ultrasonisk deboring', 'ultrasonic deburing' og lignende. Den kan også brukes til 'ultralydsveising' av materialer som plast ved vibrasjon av ultralydbølger med høy effekt.
~!phoenix_var121_6!~

Ultrasonic Testing (UT), som brukes i industriell ikke-destruktiv testteknologi, er den raskest voksende og mest brukte ikke-destruktive testteknologien innen NDT-teknologi, og den spiller en svært viktig rolle. Metoden som brukes til å generere og motta ultralydbølger i ultralydtestteknologien som hovedsakelig utnytter den piezoelektriske effekten av krystaller, det vil si pizoelektriske keramiske skivekrystaller (som kvartskrystall, bariumtitanat og piezoelektrisk keramikk som blyzirkonattitanat). Når deformasjon oppstår under handlingen, vil det være et elektrisk fenomen, det vil si at ladningsfordelingen vil endres (positiv piezoelektrisk effekt). Omvendt, når en ladning påføres den piezoelektriske krystallen, vil den piezoelektriske keramiske krystallen bli anstrengt, det vil si elastisk deformert. (omvendt piezoelektrisk effekt). Derfor produseres en ultralydtransduser (sonde) ved å bruke en piezoelektrisk krystall, og en høyfrekvent elektrisk puls blir tilført denne, og sonden genererer ultralydbølger med samme frekvens som sendes ut i objektet som skal inspiseres, og når den mottar ultralydbølgen, genererer sonden den samme frekvensen. Det høyfrekvente elektriske signalet brukes til å oppdage skjermen. I tillegg til bruken av den piezoelektriske effekten, i noen tilfeller, den magnetostriktive effekten (fenomenet at det sterke magnetiske materialet deformeres under magnetisering, som kan brukes som en vibrasjonskilde eller for belastningsmåling), og bruken av elektrodynamiske metoder (for eksempel elektromagnetisk-akustiske eller virvellydmetoder beskrevet senere i dette kapittelet.

Når ultralydbølgen forplanter seg i det elastiske mediet, avhengig av forholdet mellom vibrasjonsmønsteret til mediets støttepunkt og forplantningsretningen til ultralydbølgen, kan ultralydbølgen deles inn i følgende typer

(1) Langsgående bølge (L-bølge, også kalt kompresjonsbølge, sparsom bølge) - Det karakteristiske ved langsgående bølge er at vibrasjonsretningen til partikkelen til lydmediet er den samme som forplantningsretningen til ultralydbølgen (se figuren til høyre)

(2) Skjærbølge (referert til som S-bølge, også kjent som tverrbølge, referert til som T-bølge, også kjent som skjærbølge eller skjærbølge) - Det karakteristiske ved tverrbølge er vibrasjonsretningen til partikkelen til lydmediet og forplantningsretningen til ultralydbølgen. og forholdet mellom vibrasjonsplanet til bildepunktet og utbredelsesretningen til ultralydbølgen er videre delt inn i en vertikalt polarisert tverrbølge (SV-bølge, som er den mest brukte tverrbølgen i industriell ultralydtesting) og horisontal polarisert tverrbølge (SH-bølge, også kjent som Love Wave-le Libo er faktisk den seismiske vibrasjonsmodusen).

Den ene enden av sensorstangen i den langsgående bølgesonden er festet med et stivt legeme med stor masse, og den andre enden er innlagt med en diamant. Når innrykkeren ikke er i kontakt med prøvestykket (venstre a), er innrykkeren i fri tilstand. Etter at den langsgående vibrasjonen er dannet, er den faste enden av sensorstangen bølgenoden til vibrasjonen, og hodeenden blir vibrasjonens antinode på grunn av den største amplituden, slik at lengden på stangen er lik 1/4 av vibrasjonsbølgelengden, og frekvensen er at sensoren er på den frie tilstandsfrekvensen i resonansfrekvensen. Når enden av sensoren er helt fastklemt av teststykket og den stive kroppen med stor masse, er det ideelt at begge ender av sensorstangen blir vibrasjonsbølgenoder, og lengden på stangen er lik vibrasjonsbølgelengden er 1/2, og resonansfrekvensen på dette tidspunktet er lik to ganger startfrekvensen når den frie tilstanden er i den frie tilstanden.

Når piezo elektrisk keramikk presses på prøvestykket, det er vanligvis mellom de ovennevnte . Under den faste belastningen, for prøvestykket med samme elastisitetsmodul, hvis hardheten til prøvestykket er lavere, Jo større kontaktflate mellom innrykk og overflate, desto større er graden av fastklemming av innrykningsenden av sensorstangen, slik at vibrasjonsamplituden til enden er mindre, og det tilsvarende vibrasjonsantinodepunktet til stangen beveger seg mot den faste ende. Derfor, jo mindre vibrasjonsbølgelengden er, desto høyere er resonansfrekvensen til stangen. Hardheten til prøvestykket kan bestemmes ved å måle endringen i resonansfrekvensen til sensorstaven. Teststykkets elastisitetsmodul vil også påvirke kontaktområdet, det vil si endringen av resonansfrekvensen til sensorstangen. Derfor er ultralydhardhetstestmetoden en komparativ målemetode, og det er nødvendig å eliminere påvirkningen ved å bruke et teststykke med samme elastisitetsmodul og teststykket som et kalibreringsprøvestykke. I sonden er det en sensorstang med magnetostriktiv effekt, den ene enden sveiset til en stålsylinder, sylinderen er mye større enn sensoren, den andre enden er satt med 136 diamantpyramideinnrykk, eksitasjonsspolen er rundt på sensorstangen, et piezoelektrisk krystallstykke er festet nær krysset mellom sensorstangen og sylinderen.