Ultraheli testimise põhimõte ja omadused (UT)
Ultraheli testimine, tööstusharu, millele viidatakse kui UT, on kõige laialdasemalt kasutatav tööstuslikus mittepurustavas testimises (mittepurustav testimine), mis on mittepurustava testimise tehnoloogia kõrgeim sagedus ja kiire areng. Saab kasutada toote valmistamise kvaliteedikontrollis, tooraine kontrollimisel, protsessi ja muude aspektide parandamisel, aga ka üks asendamatuid vahendeid seadmete hooldamisel.
Ultrahelikontrolli peamised rakendused on toorikute sees olevate makroskoopiliste defektide tuvastamine ja materjali paksuse mõõtmine.
Erinevate omaduste järgi võib ultrahelituvastuse jagada mitmeks erinevaks meetodiks:
(1) Klassifitseerimine vastavalt põhimõttele: ultraheli impulsi peegeldusmeetod, difraktsiooniaeg lennu difraktsiooni (TOFD) jne.
(2) Klassifitseeritud kuvarežiimi järgi: A-tüüpi ekraan, ultraheli kujutise ekraan (B, C, D, P skanniv kujutis, kahe massiivi kujutis jne).
Ultraheli tuvastamise põhimõte
Ultraheli tuvastamine on sisuliselt ultrahelilainete kasutamine ja aine vastastikmõju: peegeldus, murdumine ja difraktsioon.
(1) Mis on ultraheli?
Mehhaanilisi laineid, mis võivad põhjustada kuulmishelilaineid, sagedusega {{0}}Hz, ja mehaanilisi laineid, mille sagedus on suurem kui 20 000 Hz, nimetatakse ultrahelilaineteks, mis on inimestele kuulmatud. Metallmaterjalide, nagu teras, tuvastamiseks kasutame tavaliselt ultrahelilaineid sagedusega 0,5–10 MHz. (1MHz=10 kuni kuuenda astmeni Hz)
(2) Kuidas saata ja vastu võtta ultrahelilaineid?
Ultraheli sondi põhielement on piesoelektriline kristall, millel on piesoelektriline efekt: vahelduva pinge ja survepinge toimel võib kristall tekitada vahelduvat elektrivälja.
Kui kõrgsageduslik elektriimpulss ergastab piesoelektrilist kristalli, tekib pöördvõrdeline piesoelektriline efekt ja elektrienergia muundatakse helienergiaks (mehaaniliseks energiaks) ja sond kiirgab perioodiliselt ultrahelilaineid impulsside kujul, see tähendab impulsslaineid. Kui sond võtab vastu ultrahelilaineid, tekib positiivne piesoelektriline efekt, mis muudab helienergia elektrienergiaks.
Ultraheli tuvastamiseks kasutatav tavapärane sond koosneb tavaliselt piesoelektrilisest vahvlist, summutusplokist, liigendist, kaablist, kaitsekilest ja kestast, mis jagunevad tavaliselt kahte kategooriasse: sirge sond ja kaldsond ning viimasel on tavaliselt diagonaalplokk, mis muudab vahvel ja langev pind teatud nurga all.
Järgmine diagramm näitab tüüpilist kaldsondi struktuuri
Järgmine on kaldsondi füüsiline pilt:
Sondi mudel: 2.5P8* 12K2.5, selle parameetrid on:
a) 2,5 tähistab sagedust f: 2,5 MHz;
b) P tähistab, et kiibi materjal on: pliitsirkonaat-titanaatkeraamika, hea temperatuuristabiilsusega, suurepäraste elektriliste omadustega, kergesti valmistatav ja madala hinnaga;
c) 8*12 tähistab ristkülikukujulist kiibi suurust: 8mm*12mm;
d) K2,5 on: kaldsondi murdumisnurga puutuja väärtus on 2,5, see tähendab tan(68,2 kraadi)=2,5 ja selle murdumisnurk on 68,2 kraadi .
Ultraheli impulsi peegeldusmeetodi tööpõhimõtte A-tüüpi ekraan:
Heliallika tekitatud pulsilaine siseneb toorikusse ning ultrahelilaine levib tooriku teatud suunas ja kiirusega edasi. Kui puutute kokku erineva akustilise takistusega liidesega mõlemal küljel (akustilise impedantsi erinevuse põhjuseks on sageli materjali mõningane katkestus, nagu praod, poorid, räbu sissetungimine jne), peegeldub osa helilainest ja tuvastusseadmed aktsepteerivad ja kuvavad: analüüsib sellist teavet nagu helilaine amplituud ja asukoht ning hindab, kas defekt on olemas või defekti suurus ja asukoht.
Tüüp A näitab ultraheliimpulsi peegeldusmeetodi omadusi
1. Kohaldamisala
Sobib metallist, mittemetallist ja komposiitmaterjalidest ning muudest osadest.
a) Toormaterjalide ja osade testimine: terasplaat, terasest sepised, alumiiniumist ja alumiiniumisulamist plaadid, titaanist ja titaanisulamist plaadid, komposiitplaadid, õmblusteta terastorud jne.
b) Põkkkeevitusliidete kontroll: terasest põkkühendused (sealhulgas täitkeevisõmblused, T-keevisliited, tugiraamid ja konstruktsiooniosad), alumiiniumist ja alumiiniumisulamist põkkliited
Allpool on terasest põkkühendus: T-keevisliide.
2. A-tüübis näidatud ultraheliimpulsi peegeldusmeetodi eelised
a) Tugev läbitungimisvõime, suudab tuvastada tooriku sisemised defektid suures paksusvahemikus. Metallmaterjalide puhul saab tuvastada õhukese seinaga torusid ja plaate paksusega 1–2 mm, samuti saab tuvastada mitme meetri pikkuseid terasest sepiseid.
b) Defekti asukoht on täpsem.
c) Piirkonna defektide tuvastamise määr on suurem.
d) Kõrge tundlikkus, suudab tuvastada tooriku sisemise suuruse väga väikesed defektid. Ultraheli tuvastamise teoreetiline tundlikkus on umbes pool ultraheli lainepikkusest ja kui tuvastusobjekt on teras, kasutatakse ultraheli kaldsondi sagedusega 2,5 MHz ja tundlikkus on umbes 0,65 mm.
e) Avastamiskulud on madalad, kiirus on kiire, seadmed on kerged, inimkehale ja keskkonnale ohutud ning välikasutus on mugavam.
3. A-tüübis kuvatud ultraheliimpulsi peegeldusmeetodi piirangud
a) Töödeldava detaili defektide täpne kvalitatiivne ja kvantitatiivne analüüs vajab veel uurimist.
b) Keerulise kujuga või ebakorrapärase kujuga tooriku ultraheliuuringut on raske teostada.
c) Defekti asukoht, suund ja kuju mõjutavad tuvastamistulemust.
d) Tooriku materjal, tera suurus jne mõjutavad tuvastamist rohkem.
e) Testitulemuste kuvamine ei ole intuitiivne ja testitulemuste kohta pole otsest tunnistajat.
Paljud kaubamärgid Teras, et paremini tagada, et toote sees ei esineks defekte, pärast valtsimist ja sepistamist tuvastatakse ultraheliga defektid, eriti kasutatud roostevabast terasest konteiner, 304.316 ll 321304 310 s347. 410 s440c. Legeerterasest hammasratas, 4140. SCM440, SCM420, SCM4151.7225, 8620434. Vormiteras, D2, SKD11, 1,2379, 1,2344, H13, P20 ja 718, 1,2343, H11, H10, SKD61. Sichuan Liaofu Special Steel Trading Co., Ltd. võib pakkuda teile ülaltoodud kvaliteetseid materjale. Ettevõtte tooteid eksporditakse Euroopasse, Ameerikasse ja Kagu-Aasiasse, tere tulemast konsulteerima.