Ikke-destruktiv testteknologi og dens anvendelse (3)

Den høyfrekvente pulskretsen til ultralydfeildetektoren genererer en høyfrekvent pulsoscillerende strøm som skal påføres den piezoelektriske keramiske krystallen i ultralydtransduseren (sonden), som eksiterer ultralydbølgen og overfører den til arbeidsstykket som skal inspiseres, og når den defekte ultralydbølgen skal inspiseres. (heterogen) påtreffes på den akustiske banen (utbredelsesbanen til ultralydbølgen), vil en refleksjon genereres ved grensesnittet, og det reflekterte ekkoet mottas av sonden i et høyfrekvent puls elektrisk signalinngang til mottaksforsterkeren til feildetektoren. Etter det, på skjermen til feildetektoren, vises en ekkobølgeform (grafikk) som er proporsjonal med ekkolydtrykket. Størrelsen på lineære piezorør kan estimeres i henhold til amplituden til det viste ekkoet, og den horisontale linjen på skjermen kan justeres for å være proporsjonal med forplantningstiden (avstanden) til ultralydbølgen i mediet (ofte kjent som 'kalibrering'), deretter kan posisjonen til defekten i arbeidsstykket bestemmes basert på skjermens horisontale posisjon. Plasseringen av bunnekkoet til arbeidsstykket på den horisontale skannelinjen kan også brukes til å bestemme tykkelsen på arbeidsstykket. Plassen okkupert av ultralydbølgene kalles ultralydfeltet. Det inkluderer nærfeltet (N er nærfeltslengden) og fjernfeltet. Lydtrykkfordelingen i nærfeltsområdet er ikke ensartet, og lydtrykket i fjernfeltsområdet endres monotont ettersom avstanden øker. Lengden på nærfeltområdet er relatert til diameteren til transduserplaten og bølgelengden til ultralydbølgen, og ultralydstrålen i nærfeltsområdet konvergeres, ved slutten av nærfeltområdet, det vil si ved overgangspunktet fra nærfeltområdet til fjernfeltområdet. Strålediameteren er den minste (så dette punktet kalles også det naturlige fokuset). Etter å ha kommet inn i det fjerne feltet, vil strålen divergere i en viss vinkel.

 Helningen til strålekanten uttrykkes av semidiffusjonsvinkelen, halvdiffusjonsvinkelen til strålen er den samme. Det er relatert til waferdiameteren til piezo keramisk skive krystall transduser og bølgelengden til ultralydbølgen. Derfor, i ultralyddeteksjonen, for å evaluere defektstørrelsen i henhold til amplituden til ekkoet, når størrelsen på arbeidsstykket som skal inspiseres er liten og faller innenfor området til nærfeltsområdet, er det vanligvis nødvendig å bruke referansesammenligningstestblokken for sammenlignende evaluering, materialet til referansetestblokken, den akustiske egenskapen skal ha samme spesifikke eller liknende kjennetegn. reflektorer av kjent størrelse (som flate bunnhull, tverrgående hull, søylehull, riller, etc.), og den detekterende ekko-ekkoamplituden og samme lyd. Amplituden til reflektorekkoene til prosessen (ultralydsforplantningsbanen) sammenlignes, og størrelsen på defektekvivalenten uttrykt ved størrelsen på den kunstige reflektoren oppnås.

 I fjernfeltdeteksjonen, på grunn av den store størrelsen på arbeidsstykket, er det vanskelig å forberede teststykket med tilsvarende størrelse på forhånd, og det er upraktisk å bære og bruke. I lys av det faktum at lydtrykket i det fjerne feltet endres monotont med økningen av avstanden, styres ekkolydtrykksendringene til ulike kunstige reflektorer regelmessig, slik at avstand-amplitudekurven kan beregnes ved beregning eller forhåndsmåling. (referert til som AVG-metoden eller DGS-metoden) for å bestemme deteksjonsfølsomheten og for å vurdere tilsvarende størrelse på defekten. Det må påpekes at størrelsen på defekten er ekvivalent evaluert i ultralydtesten betyr at ekkoamplituden til defekten er den samme som ekkoamplituden til den kunstige reflektoren av en viss størrelse, men den faktiske størrelsen på defekten er ikke den samme som størrelsen på standard kunstig reflektor. Fordi amplituden til ekkoet til defekten påvirkes av forskjellige faktorer som materialet til arbeidsstykket som skal inspiseres og arten, størrelsen, formen, orienteringen, overflatetilstanden til selve defekten, og også relatert til selvkarakteristikkene til ultralydbølgen, introduseres 'ekvivalenten'. Konseptet med en betydelig mengde brukes som et mål på størrelsen på defekter. For eksempel sier vi at ultralydinspeksjonen fant at det er en defekt på Φ2 mm diameter flatt bunnhull i en bestemt posisjon, noe som betyr at ekkoamplituden til defekten er Φ2 mm diameter flatt bunnhull i samme posisjon i arbeidsstykket (bunnoverflaten av det flate bunnhullet er ekkostråleaksen er vinkelrett, og koamplituden er vinkelrett på ekkoet, men koamplituden er samme størrelse. er ofte større enn bunnoverflaten til det flate bunnhullet med diameter på Φ2 mm I tillegg, i henhold til resultatene av ultralydtesting for å bestemme arten av defekten (kvalitativt) problemet, er for tiden hovedsakelig avhengig av testerens praktiske erfaring, tekniske nivå og materialegenskaper til arbeidsstykket som skal inspiseres, bearbeidingsegenskaper, betingelser, etc ultrasonisk pulsrefleksjonsmetode for å oppdage angrepet:

(1) Valg av ultralyddeteksjonsoverflate - Når ultralydstrålen er vinkelrett på retningen som defekten strekker seg i arbeidsstykket, eller vinkelrett på defektoverflaten, kan den beste refleksjonen oppnås, og defektdeteksjonshastigheten er høyest. Derfor, på arbeidsstykket som skal inspiseres, velges overflaten av arbeidsstykket som kan gjøre ultralydstrålen så vinkelrett som mulig på retningen som defekten kan eksistere i som deteksjonsoverflate. Den høyre figuren viser ultralydinspeksjonsflaten til det vanlige arbeidsstykket.

Metode for å oppdage overflatekrav

Kontaktmetode for langsgående bølgedeteksjon ≤3,2μm
Langsgående bølgedeteksjon ved vannnedsenkning ≤6,3μm
Kontaktmetode for tverrbølgedeteksjon ≤3,2μm
Kontaktfarleigh-bølge (overflatebølge) deteksjon ≤0,8μm
Kontaktflensbølge)1 (deteksjonsplate bølge)

Hvis overflaten på prøvestykket ikke oppfyller testkravene, bør det utføres spesiell overflateforberedelse, eller spesielle utbedringstiltak (som spesiell koblingsmetode eller sensitivitetskompensasjon) bør iverksettes.

Bestemmelse av koblingsmetoden - Når det er luft mellom ultralydsonden og arbeidsstykket som skal inspiseres, vil ultralydbølgene reflekteres og kan ikke komme inn i arbeidsstykket som skal inspiseres. Derfor er det nødvendig med et koblingsmedium mellom dem, og avhengig av koblingsmetoden kan den deles inn i kontaktmetode, ultralydsonden er i direkte kontakt med arbeidsstykkedeteksjonsoverflaten, der olje, transformatorolje, fett, glyserin, vannglass (natriumsilikat Na2SiO3) eller industrilim, kjemisk pasta, som brukes som koblingsmidler, eller kommersielt koblingsmiddel. spesialkoblingsmiddel for ultralydtesting. Vannnedsenkningsmetode - Det er en viss tykkelse på piezoelektrisk keramikkring mellom ultralydsonden og arbeidsstykkedeteksjonsoverflaten. Tykkelsen på vannlaget varierer avhengig av tykkelsen på arbeidsstykket, lydhastigheten til materialet og inspeksjonskravene, men vannkvaliteten må være ren, fra bobler og urenheter, de har en fuktighetsevne på arbeidsstykket. 

Temperaturen bør være den samme som arbeidsstykket som skal inspiseres, ellers vil det føre til større forstyrrelser på ultralydinspeksjonen. Kontaktmetode og vannnedsenkningsmetode er de to hovedkoblingsmetodene som brukes i ultralydtesting. I tillegg finnes det ulike spesielle koblingsmetoder som vannspaltemetode, vannstrålesøylemetode, overløpsmetode, teppemetode og rullemetode. (4) Forberedelse av testbetingelser, valg av passende ultralydfeildetektor, ultralydsonde, standard referansetestblokk (eller beregningsprogram ved bruk av beregningsmetode eller avstandsamplitudekurve, AVG- eller DGS-kurve, etc., og instrumentet før testkalibreringen (tidsgrunnlinjekorreksjon, innledende sensitivitetsinnstilling, etc.) inspisert, og sørg for at ultralydstrålen dekker alle områdene som skal inspiseres (6) Feilvurdering - lokaliser og merk defektene som er funnet (dybden og horisontalposisjonen til defekten i arbeidsstykket), den kvantitative (defektens størrelse, areal, lengde), og om nødvendig, bestemme arten eller typen av defekten, dvs er kvalifisert eller ikke i henhold til de tekniske betingelsene og akseptkriteriene, trekk testkonklusjonen og utsted testrapporten (8) Bearbeiding - Merk arbeidsstykkene som har funnet problemet, isoler dem for bearbeiding, og passer de kvalifiserte karakterene til neste produksjonsprosess eller omsetningsprogram. prosedyrer Ultralyd puls refleksjon deteksjon er den mest brukte metoden i ultralyd testing, ikke bare i industriell ultralyd tykkelse måler, men også i andre felt som tykkelse måling, fiske deteksjon, undervannssonar, hav peiling, strukturell deteksjon og geologi, medisinsk ultralyd diagnose benytter i stor grad refleksjonskarakteristiske bølger.