Tecnologia de teste não destrutivo e sua aplicação (3)

O circuito de pulso de alta frequência do detector de falhas ultra-sônicas gera uma corrente de alta frequência de pulso a ser aplicada ao cristal cerâmico piezoelétrico no transdutor ultra-sônico (sonda), que excita a onda ultrassônica e a transmite à peça de trabalho a ser inspecionada, e quando a onda ultrassônica se propaga na peça de trabalho a ser inspecionada, quando um defeito (heterogêneo) é encontrado no caminho acústico (o caminho da propagação da onda ultrassônica), uma reflexão será gerada na interface, e o eco refletido é recebido Pela sonda em uma entrada de sinal elétrico de pulso de alta frequência para o amplificador de recebimento do detector de falhas. Depois disso, na tela de exibição do detector de falhas, uma forma de onda de eco (gráfico) é proporcional à pressão sonora do eco é exibida. O tamanho doTubos de piezo lineares.pode ser estimado de acordo com a amplitude do eco exibido, e a linha horizontal na tela de exibição pode ser ajustada para ser proporcional ao tempo de propagação (distância) da onda ultrassônica no meio (comumente conhecido como \"calibration \") , então a posição do defeito na peça de trabalho pode ser determinada com base na posição do eco na linha de varredura horizontal da tela de exibição. A posição do eco inferior da peça de trabalho na linha de digitalização horizontal também pode ser usada para determinar a espessura da peça de trabalho. O espaço ocupado pelas ondas ultra-sônicas é chamado de campo ultrassônico, inclui o campo próximo (n é o comprimento de campo próximo) e o campo distante. A distribuição de pressão sonora na região de campo perto não é uniforme, e a pressão sonora na região de campo distante muda de forma monótonamente à medida que a distância aumenta. O comprimento da região de campo perto está relacionado com o diâmetro da bolacha do transdutor e o comprimento de onda da onda ultrassônica, e o feixe ultra-sônico na região de campo perto é convergido, no final da região de perto, que é , no ponto de transição da região de campo perto da região de campo distante. O diâmetro do feixe é o menor (então este ponto também é chamado de foco natural). Depois de entrar no campo distante, o feixe divergirá em um determinado ângulo.

A inclinação da borda do feixe é expressa pelo ângulo de semi-difusão, o ângulo de semi-difusão do feixe é o mesmo. Está relacionado com o diâmetro da bolacha doCristal de disco cerâmico piezotransdutor e o comprimento de onda da onda ultrassônica. Portanto, na detecção ultra-sônica, a fim de avaliar o tamanho do defeito de acordo com a amplitude do eco, quando o tamanho da peça de trabalho a ser inspecionado é pequeno e cai dentro do intervalo da região de campo próximo, é geralmente necessário Use o bloco de teste de comparação de referência para avaliação comparativa, o material do bloco de teste de referência, as características acústicas devem ser iguais ou semelhantes ao objeto a ser testado e conter refletores artificiais específicos de tamanho conhecido (como orifícios inferiores, transversais buracos, furos de coluna, ranhuras, etc.), e a amplitude de eco de detecção de eco e o mesmo som. A amplitude dos ecos do refletor do processo (caminho de propagação ultra-sônica) é comparado, e o tamanho do equivalente de defeito expresso pelo tamanho do refletor artificial é obtido.

Na detecção de campo distante, devido ao tamanho grande da peça de trabalho, é difícil preparar a peça de teste do tamanho correspondente com antecedência, e é inconveniente para transportar e usar. Tendo em vista que a pressão sólida no campo distante muda monotonamente com o aumento da distância, as alterações de pressão sonora de eco de vários refletores artificiais são regularmente governadas, portanto, a curva de amplitude de distância pode ser calculada por cálculo ou pré-medição . (referido como método AVG ou método DGS) para determinar a sensibilidade da detecção e avaliar o tamanho equivalente do defeito. Deve-se ressaltar que o tamanho do defeito é equivalente avaliado no teste ultrassônico significa que a amplitude do eco do defeito é a mesma que a amplitude de eco do refletor artificial de um determinado tamanho, mas o tamanho real do defeito é não é o mesmo que o tamanho do refletor artificial padrão. Como a amplitude do eco do defeito é afetada por vários fatores, como o material da peça de trabalho a serem inspecionadas e a natureza, tamanho, forma, orientação, estado superficial do próprio defeito, e também relacionado às auto-características de A onda ultra-sônica, o \"equivalente \" é introduzido. O conceito de um valor considerável é usado como uma medição do tamanho dos defeitos. Por exemplo, dizemos que a inspeção ultra-sônica descobriu que existe um defeito do orifício de fundo de diâmetro de φ2mm em uma determinada posição, o que significa que a amplitude de eco do defeito é um orifício de fundo plano de diâmetro φ2mm na mesma posição da peça de trabalho (a A superfície inferior do orifício de fundo plano é o eixo de feixe de eco é perpendicular, e a amplitude de eco coaxial é a mesma, no entanto, o tamanho real da área do defeito é frequentemente maior que a área de superfície inferior do orifício inferior de 2 mm de diâmetro. Além disso, além de , de acordo com os resultados dos testes ultrassônicos para determinar a natureza do problema de defeito (qualitativa) não foi bem resolvido, atualmente depende principalmente da experiência prática do testador, nível técnico e propriedades de material da peça de trabalho a serem inspecionadas, características de processamento, condições , etc. Entenda para fazer um julgamento subjetivo abrangente. As etapas gerais do método de reflexão ultra-sônico de pulso para detectar o ataque:

(1) Seleção de superfície de detecção ultra-sônica - quando o feixe ultra-sônico é perpendicular à direção na qual o defeito se estende na peça de trabalho, ou perpendicular à superfície de defeito, a melhor reflexão pode ser obtida, e a taxa de detecção de defeito é a mais alta. Portanto, na peça de trabalho a ser inspecionada, a superfície da peça de trabalho que pode tornar o feixe ultrassônico tão perpendicular quanto possível à direção na qual o defeito pode existir é selecionado como a superfície de detecção. A figura certa mostra a superfície de inspeção ultra-sônica da peça comum.

Método para detectar requisitos de superfície

Método de contato da detecção longitudinal da onda ≤3.2μm
Detecção de onda longitudinal por imersão de água ≤6.3μm
Método de contato da detecção de onda transversal ≤3.2μm
Contatar Farleigh Onda (onda de superfície) Detecção ≤0.8μm
Entre em contato com a detecção da onda do flange (onda da placa) ≤1.6μm

Se a superfície da peça de teste não atender aos requisitos de teste, a preparação especial de superfície deve ser realizada, ou medidas corretivas especiais (como método de acoplamento especial ou compensação de sensibilidade) devem ser tomadas.

Determinação do método de acoplamento - quando há ar entre a sonda ultrassônica e a peça de trabalho a serem inspecionadas, as ondas ultrassônicas serão refletidas e não poderão entrar na peça de trabalho a serem inspecionadas. Portanto, um meio de acoplamento é necessário entre eles, e dependendo do método de acoplamento, ele pode ser dividido no método de contato, a sonda ultrassônica está em contato direto com a superfície de detecção da peça de trabalho, em que óleo, óleo transformador, graxa, glicerina, água Vidro (silicato de sódio na2sio3) ou cola industrial, pasta química, que são usadas como agentes de acoplamento ou comercializados. Agente de acoplamento especial para testes ultrassônicos. Método de imersão de água - há uma certa espessura deAnel de cerâmica piezoelétricoentre a sonda ultrassônica e a superfície da detecção da peça de trabalho. A espessura da camada de água varia depende da espessura da peça de trabalho, a velocidade do som do material e os requisitos de inspeção, mas a qualidade da água deve ser limpa, de bolhas e impurezas, eles têm uma habilidade molhada na peça de trabalho.

A temperatura deve ser a mesma que a peça de trabalho a ser inspecionada, caso contrário, causará maior interferência à inspeção ultra-sônica. Método de contato e método de imersão de água são os dois principais métodos de acoplamento usados ​​em testes ultrassônicos. Além disso, existem vários métodos de acoplamento especiais, como método de gap de água, método de coluna de jato de água, método de estouro, método de carpete e método de rolo. (4) Preparação de condições de teste, selecionando um detector de falhas ultra-sônico apropriado, probe ultra-sônico, bloco de teste padrão de referência (ou programa de cálculo usando o método de cálculo ou curva de amplitude de distância, curva AVG ou DGS, etc, e o instrumento antes da calibração do teste Correção de linha de base, configuração inicial de sensibilidade, etc.) (5) Digitalização de inspeção - Digitalizar a sonda ultra-sônica na superfície de inspeção da peça de trabalho a ser inspecionada e assegure-se de que o feixe ultra-sônico abranja todas as áreas a serem inspecionadas. (6) Avaliação de defeito - localizar e marcar os defeitos encontrados (a profundidade e posição horizontal do defeito na peça de trabalho), o quantitativo (tamanho de defeito, área, comprimento) e, se necessário, determinar a natureza ou o tipo de defeito., isto é, qualitativo avaliação. (7) Gravação e julgamento - Registre os resultados do teste, julgue se o teste é qualificado ou não de acordo com as condições técnicas e critérios de aceitação, desenhe a conclusão do teste e emitir o teste relatório. (8) Processamento - Marque as peças que encontraram o problema, isolá-las para processamento e passar as marcas qualificadas para o próximo processo de produção ou programa de rotatividade. O acima é o procedimento mais básico para detecção de reflexão de pulso ultrassônico. Na inspeção real do produto, a inspeção deve ser realizada de acordo com os requisitos de especificações específicas de inspeção ou procedimentos de teste. A detecção de reflexão ultra-sônica é o método mais utilizado em testes ultra-sônicos, não apenas no medidor industrial de espessura ultrassônica, mas também em outros campos, como medição de espessura, detecção de peixe, sonar subaquático, som do oceano, topografia do fundo do mar e geologia. Detecção estrutural, diagnóstico médico de ultra-som amplamente utiliza amplamente as características de reflexão das ondas ultra-sônicas.