Tecnologia de teste não destrutivo e sua aplicação (1)

Número Browse:0 Autor:editor do site Publicar Time: 2019-09-20 Origem:alimentado

Inquérito

A onda sonora é uma espécie de onda longitudinal que pode ser sentida pelo ouvido humano. Sua faixa de freqüência é de 16Hz ~ 2KHz. Quando a frequência de ondas sonoras é menor que 16 Hz, é chamada de onda de infra-som e, quando é superior a 2 kHz, é chamada de onda ultrassônica. Geralmente, as ondas sonoras estão tendo uma frequência na faixa de 2 kHz a 25 MHz chamadas ondas ultrassônicas. É uma onda de vibração mecânica animada por uma fonte de vibração mecânica em um meio elástico. Sua essência é transmitir energia de vibração na forma de ondas de estresse. A condição necessária é ter uma fonte de vibração e um meio elástico capaz de transmitir vibrações mecânicas (na verdade, incluindo quase todos os gases, líquidos e sólidos) penetram no interior do objeto e podem viajar pelo objeto. Usando várias características de propagação detransdutores cerâmicos piezoelétricos.Em um objeto, como reflexão e refração, difração e dispersão, atenuação, ressonância e velocidade de som, é possível detectar o tamanho, defeitos de superfície e interna, alterações teciduais, etc. Muitos objetos e, portanto, é um aplicativo. A mais extensa e importante tecnologia de testes não destrutiva possui tecnologia de teste ultra-sônico. Por exemplo, para o diagnóstico de ultrassonografia médico (como B-Ultrassom), Sonar em Oceanografia, Detecção de Peixes, Topografia do Curto do Mar, Som do Oceano, Detecção de Estrutura Geológica, Detecção de Defeito sobre Materiais Industriais e Produtos, Medição de Dureza, Medição de Espessura, Avaliação de Microestrutura, Concreto Inspeção de componentes, medição de umidade de piezceramic, análise de imóveis médios de gás, medição de densidade, etc.

O ultra-som tem as seguintes características:
1) Ondas ultra-sônicas podem ser efetivamente propagadas em mídia, como gases, líquidos, sólidos e soluções sólidas.
2) Ondas ultra-sônicas podem transmitir energia muito forte.
3) O ultra-som produz reflexão, interferência, superposição e ressonância.
4) Quando a onda ultra-sônica se propaga no meio líquido, atingindo um certo nível de poder de som pode produzir um forte impacto na interface do objeto no líquido (com base no \"fenômeno de cavitação \") - assim, levando ao \" Power Ultrasonic Application \"Tecnologia - Por exemplo, \" Limpeza ultra-sônica \", \" perfuração ultrassônica \", \" rebarring ultrassônico \"(coletivamente referida como \" processamento ultrassônico \") e similares. Também ser usado para \"soldadura ultrassônica \" de materiais, como plásticos pela vibração de ondas ultra-sônicas de alta potência.

O teste ultra-sônico (UT), que é aplicado na tecnologia de teste não destrutivo industrial, é a tecnologia de teste não-destrutiva mais rápida e mais amplamente utilizada na tecnologia NDT, e desempenha um papel muito importante. O método usado para gerar e receber ondas ultra-sônicas na tecnologia de teste ultra-sônico que utiliza principalmente o efeito piezoelétrico dos cristais, isto é,Cerâmica pizelétricaCristais (como cristal de quartzo, titanato de bário e cerâmica piezoelétrica, como chumbo zirconato de titanato). Quando a deformação ocorre sob a ação, haverá um fenômeno elétrico, isto é, sua distribuição de carga será alterada (efeito piezoelétrico positivo). Por outro lado, quando uma taxa é aplicada ao cristal piezoelétrico, o cristal cerâmico piezoelétrico será tenso, isto é, deformado elasticamente. (efeito piezoelétrico inverso). Portanto, um transdutor ultra-sônico (sonda) é fabricado usando um cristal piezoelétrico, e um pulso elétrico de alta frequência é inserido, e a sonda gera ondas ultra-sônicas na mesma frequência a serem emitida no objeto a ser inspecionado, e quando Recebendo a onda ultrassônica, a sonda gera a mesma frequência. O sinal elétrico de alta freqüência é usado para detectar a exibição. Além do uso do efeito piezoelétrico, em alguns casos, o efeito magnetostrictivo (o fenômeno que o material magnético forte é deformado durante a magnetização, que pode ser usado como uma fonte de vibração ou para a medição de tensão), e o uso de métodos eletrodinâmicos (Por exemplo, métodos eletromagnéticos-acústicos ou sonoros edis descritos posteriormente neste capítulo.

Quando a onda ultra-sônica se propaga no meio elástico, dependendo da relação entre o padrão de vibração do fulcro do meio e a direção da propagação da onda ultrassônica, a onda ultrassônica pode ser dividida nos seguintes tipos

(1) Onda longitudional (L Wave, também chamado de onda de compressão, onda esparsa) - a característica da onda longitudinal é que a direção de vibração da partícula do meio sonoro é a mesma que a direção da propagação da onda ultrassônica (veja o figura à direita)

(2) onda de cisalhamento (referida como onda s, também conhecida como onda transversal, referida como t onda, também conhecida como onda de cisalhamento ou onda de cisalhamento) - a característica da onda transversal é a direção de vibração da partícula do meio de som e a direção de propagação da onda ultrassônica. e a relação entre o plano de vibração do ponto de imagem e a direção da propagação da onda ultra-sônica é ainda dividida em uma onda transversal verticalmente polarizada (onda SV, que é a onda transversal mais comumente usada em testes ultrassônicos industriais) e transversal horizontalmente polarizado onda (onda sh, também conhecida como Love Wave-le libo é na verdade o modo de vibração de ondas sísmicas).

Uma extremidade da haste do sensor na sonda de ondas longitudinal é fixada com um grande corpo rígido em massa, e a outra extremidade é incrustada com um diamante. Quando o indentador não está em contato com a peça de teste (deixada a), o indentador está em um estado livre. Depois que a vibração longitudinal é formada, a extremidade fixa da haste do sensor é o nó de onda da vibração, e a extremidade da cabeça torna-se o antinódodo da vibração devido à maior amplitude, de modo que a duração da haste é igual a 1/4 do comprimento de onda de vibração, e a frequência é que o sensor está na freqüência ressonante no estado livre. Quando o final do sensor é completamente fixado pela peça de teste e pelo corpo rígido de grande massa, é ideal que ambas as extremidades da haste do sensor se tornarão nós de onda de vibração, e o comprimento da haste é igual ao comprimento de onda de vibração é 1/2, e a frequência de ressonância neste momento é igual a duas vezes a frequência inicial quando a extremidade do indenter está no estado livre.

Quando oCerâmica elétrica piezo.é pressionado na peça de teste, é geralmente entre o acima. Sob a carga fixa, para a peça de teste com o mesmo módulo elástico, se a dureza da peça de teste for menor, quanto maior a área de contato entre o indenter e sua superfície, maior o grau de fixação da extremidade de indenter do sensor Rod, de modo que a amplitude de vibração do fim é menor, e o ponto antinódodo vibracional correspondente se move para a extremidade fixa da haste. Portanto, quanto menor o comprimento de onda de vibração, maior é a frequência de ressonância da haste. A dureza da peça de teste pode ser determinada medindo a mudança na frequência ressonante da haste do sensor. O módulo elástico da peça de teste também afetará a área de contato, ou seja, a mudança da frequência ressonante da barra do sensor. Portanto, o método de teste de dureza ultra-sônica é um método de medição comparativa, e é necessário eliminar a influência usando uma peça de teste com o mesmo módulo elástico e a peça de teste como uma peça de teste de calibração. Na sonda há uma haste de sensor com efeito magnetostrictivo, uma extremidade soldada a um cilindro de aço, o cilindro é muito maior que o sensor, a outra extremidade é ajustada com 136 indenter de pirâmide de diamante, a bobina de excitação está em torno da haste sensor, Uma peça de cristal piezoelétrica é fixada perto da junção da haste do sensor e do cilindro.