Ширетилген кошулмаларды ультраүн сыноо, сыноо ыкмалары жана технологиясы

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 10:34

Ширтүү иштери жүргүзүлбөгөн тармак дээрлик жок. Металл конструкциялардын басымдуу кепчулугу монтаждалган жана ширетуучу тигиштердин жардамы менен бири-бирине туташтырылган. Албетте, келечектеги иштин мындай түрүнүн сапаты курулуп жаткан имараттын, конструкциянын, машинанын же кандайдыр бир агрегаттын ишенимдүүлүгүнө гана эмес, ошондой эле бул курулуштар менен кандайдыр бир түрдө өз ара аракеттене турган адамдардын коопсуздугуна да көз каранды. Ошондуктан, мындай операцияларды аткаруунун талаптагыдай деңгээлин камсыз кылуу үчүн ширетүүнүн ультраүн сыноосу колдонулат, анын аркасында металл буюмдарынын кошулган жеринде ар кандай кемчиликтердин бар же жок экендигин аныктоого болот. Бул башкаруунун өркүндөтүлгөн ыкмасы биздин макалада талкууланат.

Болуу тарыхы

Ультразвуктук кемчиликтерди аныктоо 30-жылдары иштелип чыккан. Бирок, биринчи чындап иштеген аппарат 1945-жылы гана Sperry Products урматында төрөлгөн. Кийинки жыйырма жылдын ичинде башкаруунун эң акыркы технологиясы дүйнө жүзү боюнча таанылып, мындай жабдууларды өндүрүүчүлөрдүн саны кескин өстү.

УльтразвукБүгүнкү күндө баасы 100 000 -130 000 миң рублден башталат дефектоскоп, башында вакуумдук түтүктөр камтылган. Мындай аппараттар көлөмдүү жана оор болгон. Алар AC кубат булактарынан гана иштешкен. Бирок 60-жылдары жарым өткөргүчтүү схемалардын пайда болушу менен дефектоскоптордун көлөмү бир топ кичирейип, батареялар менен иштей алышкан, бул акыр аягында түзмөктөрдү талаа шарттарында да колдонууга мүмкүндүк берген.

Санариптик чындыкка кадам таштоо

Алгачкы этаптарда сүрөттөлгөн инструменттер аналогдук сигналды иштетүүнү колдонушкан, анын аркасында башка көптөгөн ушул сыяктуу түзүлүштөр сыяктуу эле, калибрлөө учурунда дрейфке дуушар болушкан. Бирок 1984-жылы Panametrics EPOCH 2002 деп аталган биринчи портативдик санарип дефект детекторун ишке киргизди. Ошол учурдан тартып санариптик бирдиктер керектүү калибрлөө жана өлчөө туруктуулугун идеалдуу түрдө камсыз кылуучу өтө ишенимдүү жабдууларга айланды. Баасы анын техникалык мүнөздөмөлөрүнө жана өндүрүүчүнүн брендине түздөн-түз көз каранды болгон УЗИ дефектоскоп да маалыматтарды каттоо функциясын жана окууларды жеке компьютерге өткөрүү мүмкүнчүлүгүн алды.

Бүгүнкү чөйрөдө көп элементтүү пьезоэлектрдик элементтерге негизделген татаал технологияны колдонгон фазалуу массив системаларына көбүрөөк кызыгуу бар, алар багыттуу нурларды жана медициналык УЗИге окшош кесилиштүү сүрөттөрдү жаратышат.

Сфераколдонмолор

Ультразвуктук башкаруу ыкмасы бардык тармакта колдонулат. Аны колдонуу курулушта ширетилген негизги металлдын калыңдыгы 4 миллиметрден ашкан ширетилген кошулмалардын дээрлик бардык түрлөрүн сыноо үчүн бирдей эффективдүү колдонулушу мүмкүн экенин көрсөттү. Мындан тышкары, бул ыкма газ жана мунай түтүктөрүнүн, ар кандай гидравликалык жана суу системаларынын бириктирилген жерлерин текшерүү үчүн активдүү колдонулат. Ал эми электрошлак менен ширетүүнүн натыйжасында алынган жоон тигиштерди текшерүү сыяктуу учурларда, ультра үндүк кемчиликтерди аныктоо текшерүүнүн бирден бир алгылыктуу ыкмасы болуп саналат.

Тетиктин же ширетүүнүн тейлөөгө ылайыктуулугу боюнча акыркы чечим үч негизги көрсөткүчтүн (критерийлердин) негизинде кабыл алынат - амплитуда, координаттар, шарттуу өлчөмдөр.

Жалпысынан УЗИ тестирлөө тигишти изилдөө процессинде сүрөткө тартуу жагынан эң жемиштүү ыкма болуп саналат (деталдуу).

Талаптын себептери

Сүрөттөлгөн УЗИ аркылуу текшерүү ыкмасы жакшы, анткени ал жаракалар түрүндөгү кемчиликтерди аныктоо процессинде көрсөткүчтөрдүн сезгичтиги жана ишенимдүүлүгү, арзан баага жана колдонуу процессинде жогорку коопсуздукка ээ. радиографиялык текшерүүнүн классикалык ыкмалары. Бүгүнкү күнгө чейин ширетилген муундарды ультра үндүк текшерүү текшерүү учурларынын 70-80% колдонулат.

Ультразвуктук өзгөрткүчтөр

ЖокБул аппараттарды кыйратуучу УЗИ сыноо үчүн колдонуу жөн эле акылга сыйбаган нерсе. Түзмөктөр дүүлүктүрүү, ошондой эле УЗИ дирилдөөлөрүн кабыл алуу үчүн колдонулат.

Бирдиктер ар түрдүү жана төмөнкүдөй классификацияланган:

• Сыноочу нерсе менен байланыш түзүү жолу.
• Пьезоэлектрдик элементтерди дефектологдун электр чынжырына туташтыруу ыкмасы жана пьезоэлектрдик элементке салыштырмалуу электроддун дислокациясы.
• Акустиканын бетке карата багыты.
• Пьезо элементтеринин саны (бир, кош, көп элемент).
• Иштөө жыштыктарынын өткөрүү жөндөмдүүлүгү (тар тилкелүү - бир октавадан азыраак өткөрмө, кең тилкелүү - бир октавадан ашык өткөрүү жөндөмдүүлүгү).

Кемчиликтердин ченелүүчү мүнөздөмөлөрү

ГОСТ технология жана өнөр жай дүйнөсүндө бардыгын башкарат. УЗИ тестирлөө (ГОСТ 14782-86) да бул маселеде өзгөчө эмес. Стандарт кемчиликтер төмөнкү параметрлер менен ченелерин белгилейт:

• Кемчиликтин эквиваленттүү аймагы.
• Эхосигнал амплитудасы, ал кемчиликке чейинки аралыкты эске алуу менен аныкталат.
• Ширетүү чекитиндеги кемчиликтердин координаттары.
• Кадимки өлчөмдөр.
• Кемчиликтердин ортосундагы шарттуу аралык.
• Тандалган ширетүүчү же бириктирилген узундуктагы кемчиликтердин саны.

Кемчилик детекторунун иштеши

Ультрадыбыстык болуп саналган кыйратуучу сыноонун өзүнүн колдонуу ыкмасы бар, анда негизги өлчөнгөн параметр алынган жаңырык сигналынын амплитудасы болуп саналат.түздөн-түз кемчиликтен. Эхосигналдарды амплитудасы боюнча айырмалоо үчүн четке кагуу сезгичтигинин деңгээли белгиленген. Бул өз кезегинде ишкананын стандарттык шаблону (SOP) менен конфигурацияланат.

Деффекттердин иштешинин башталышы аны тууралоо менен коштолот. Бул үчүн, четке сезгичтиги белгиленген. Андан кийин, уланып жаткан УЗИ изилдөө процессинде табылган кемчиликтен алынган жаңырык сигналы белгиленген четке кагуу деңгээли менен салыштырылат. Эгерде ченелген амплитудасы четке кагуу деңгээлинен ашып кетсе, эксперттер мындай кемчиликти кабыл алынгыс деп эсептешет. Андан кийин тигиш же продукт четке кагылып, кайра карап чыгууга жөнөтүлөт.

Ширилген беттердин эң кеңири тараган кемчиликтери: эритүүнүн жоктугу, толук эмес өтүү, крекинг, көзөнөктүүлүк, шлак кошулмалары. Дал ушул бузуулар УЗИ аркылуу кемчиликтерди аныктоо аркылуу натыйжалуу аныкталат.

Ультразвуктук параметрлер

Убакыттын өтүшү менен текшерүү процесси ширетүүчүлөрдү текшерүүнүн бир нече күчтүү ыкмаларын иштеп чыкты. Ультрадыбыстык тестирлөө каралып жаткан металл конструкцияларды акустикалык экспертизадан өткөрүүнүн кыйла көп варианттарын камсыз кылат, бирок эң популярдуулары:

• Эхо ыкмасы.
• Көлөкө.
• Күзгү-көлөкө ыкмасы.
• Эхо күзгү.
• Дельта ыкмасы.

Биринчи ыкма

Көбүнчө өнөр жай жана темир жол транспортунда эхо-импульстук ыкма колдонулат. Анын аркасы менен бардык кемчиликтердин 90% дан ашыгы диагноз коюлган, бул кемчиликтин бетинен чагылдырылган дээрлик бардык сигналдарды каттоо жана талдоо аркылуу мүмкүн болот.

Бул ыкманын өзү металл буюмдун ультра үн термелүү импульстары менен үн чыгарып, андан кийин аларды каттоого негизделген.

Усулдун артыкчылыктары:

- буюмга бир тараптуу кирүү мүмкүнчүлүгү;

- ички кемчиликтерге жогорку сезгичтик;

- табылган кемчиликтин координаталарын аныктоодогу эң жогорку тактык.

Бирок, кемчиликтери да бар, анын ичинде:

- беттик рефлекторлордун кийлигишүүсүнө аз туруштук берүү;

- сигналдын амплитудасынын кемтиктин жайгашкан жерине күчтүү көз карандылыгы.

Сүрөттөлгөн мүчүлүштүктөрдү аныктоо табуучу тарабынан буюмга ультра үн импульстарын жөнөтүүнү билдирет. Жооп сигналын ал же экинчи издөөчү кабыл алат. Бул учурда сигнал түз эле кемчиликтерден да, тетиктин, буюмдун (тигиштин) карама-каршы бетинен да чагылдырылышы мүмкүн.

Көлөкө ыкмасы

Ал өткөргүчтөн кабыл алгычка берилүүчү ультра үн термелүүлөрдүн амплитудасын деталдуу талдоого негизделген. Бул көрсөткүчтүн төмөндөшү болгон учурда, бул кемчиликтин бар экенин көрсөтүп турат. Мында кемтиктин өзүнүн өлчөмү канчалык чоң болсо, кабыл алуучу кабыл алган сигналдын амплитудасы ошончолук кичине болот. Ишенимдүү маалыматты алуу үчүн эмитент жана кабыл алгыч карама-каршы тарапка коаксиалдуу жайгаштырылышы керекизилденип жаткан объект. Бул технологиянын кемчиликтери эхо ыкмасы менен салыштырганда төмөн сезгичтигин жана нурлануу үлгүсүнүн борбордук нурларына карата ПЭТтерди (пьезоэлектрдик өзгөрткүчтөрдү) багыттоо кыйынчылыгын кароого болот. Бирок, ошондой эле артыкчылыктары бар, алар кийлигишүүгө жогорку туруктуулук, сигналдын амплитудасынын дефекттин жайгашкан жерине аз көз карандылыгы жана өлүк зонанын жоктугу.

Күзгү-көлөкө ыкмасы

Бул УЗИ сапатты көзөмөлдөө көбүнчө ширетилген арматураларды текшерүү үчүн колдонулат. Кемчиликтин аныкталгандыгынын негизги белгиси - карама-каршы тараптан (көбүнчө түбү деп аталат) чагылдырылган сигналдын амплитудасынын алсызданышы. Методдун негизги артыкчылыгы - ар кандай кемчиликтерди так аныктоо, алардын дислокациясы ширетүүчү тамыр болуп саналат. Ошондой эле, ыкма тигишке же бөлүккө бир тараптуу жетүү мүмкүнчүлүгү менен мүнөздөлөт.

Эхо күзгү ыкмасы

Тик кемчиликтерди аныктоонун эң эффективдүү жолу. Текшерүү эки зонддун жардамы менен жүргүзүлөт, алар анын бир тарабында тигишке жакын жер үстүндө жылдырылат. Ошол эле учурда алардын кыймылы башка зонддон чыккан сигналды бир зонд менен беките тургандай жана бар болгон кемчиликтен эки жолу чагылышкандай кылып ишке ашырылат.

Методдун негизги артыкчылыгы: аны өлчөмү 3 ммден ашкан жана вертикалдык тегиздикте 10 градустан ашык четтеген кемчиликтердин формасын баалоо үчүн колдонсо болот. Эң башкысы -бирдей сезгичтик менен зонддорду колдонуу. УЗИ экспертизасынын бул версиясы калың дубалдуу буюмдарды жана алардын ширетүүчү жерлерин текшерүү үчүн жигердүү колдонулат.

Дельта ыкмасы

Шириктирүүнүн көрсөтүлгөн ультраүн сыноосу кемчиликтен кайра нурлануучу ультраүн энергиясын колдонот. Дефектке түшкөн туурасынан кеткен толкун жарым-жартылай спекулярдуу чагылышып, жарым-жартылай узунунан келгенге айланат, ошондой эле дифракцияланган толкунду кайра нурлантат. Натыйжада, талап кылынган PET толкундары кармалат. Методдун кемчилиги катары тигиштин тазаланышын, калыңдыгы 15 миллиметрге чейинки ширетилген кошулмаларды контролдоодо кабыл алынган сигналдарды чечмелөөнүн кыйла татаалдыгын эсептесе болот.

УЗИнин артыкчылыктары жана аны колдонуунун кылдат жактары

Жогорку жыштыктагы үндү колдонуу менен ширетилген кошулмаларды текшерүү, чындыгында, кыйратуучу сыноо болуп саналат, анткени бул ыкма буюмдун изилденүүчү бөлүгүнө эч кандай зыян келтирүүгө жөндөмдүү эмес, бирок ошол эле учурда абдан так аныктайт. кемчиликтердин болушу. Ошондой эле, өзгөчө көңүл аткарылган иштердин төмөн наркына жана алардын аткарылышынын жогорку ылдамдыгына татыктуу. Бул ыкма адамдын ден соолугу үчүн таптакыр коопсуз экенин да маанилүү болуп саналат. УЗИге негизделген металлдарды жана ширетүүнү бардык изилдөөлөр 0,5 МГцден 10 МГцге чейинки диапазондо жүргүзүлөт. Кээ бир учурларда, 20 МГц жыштыгы менен ультра үн толкундарын колдонуу менен ишти жүргүзүүгө болот.

УЗИ аркылуу ширетилген муундун анализи сөзсүз түрдө бүтүндөй комплекс менен коштолушу керек.даярдоо чаралары, мисалы, изилденүүчү тигишти же бетти тазалоо, контролдонуучу аймакка конкреттүү контакттык суюктуктарды колдонуу (атайын гелдер, глицерин, машина майы). Мунун баары туура туруктуу акустикалык байланышты камсыз кылуу үчүн жасалат, ал акырында түзмөктө керектүү сүрөттү берет.

Колдонууга жараксыз жана кемчиликтер

Ультразвуктук тестирлөө орой бүртүкчөлүү (мисалы, чоюн же калыңдыгы 60 миллиметрден ашкан аустениттик ширетүү) металлдардын ширетүүчү кошулмаларын изилдөө үчүн таптакыр акылга сыйбаган нерсе. Мунун баары, анткени мындай учурларда УЗИ жетишерлик чоң дисперсия жана күчтүү алсыздануу бар.

Аныкталган кемчиликти (вольфрамды кошуу, шлактарды кошуу ж.б.) толук мүнөздөп берүү мүмкүн эмес.