Prinsippet og egenskapene til ultralydtesting (UT)
Ultralydtesting, industrien referert til som UT, er den mest brukte innen industriell ikke-destruktiv testing (ikke-destruktiv testing), den høyeste frekvensen og raske utviklingen av en ikke-destruktiv testteknologi. Kan brukes i produktproduksjon kvalitetskontroll, råvareinspeksjon, forbedre prosessen og andre aspekter, men også en av de uunnværlige midlene for vedlikehold av utstyr.
De viktigste bruksområdene for ultralydinspeksjon er påvisning av makroskopiske defekter inne i arbeidsstykker og måling av materialtykkelse.
I henhold til forskjellige egenskaper kan ultralyddeteksjon deles inn i en rekke forskjellige metoder:
(1) Klassifisering etter prinsipp: metode for ultralydpulsrefleksjon, Diffraction Time ofFlight Diffraction (TOFD), etc.
(2) Klassifisert etter visningsmodus: A-type skjerm, ultralydbildevisning (B, C, D, P skanningsbilde, dual array imaging, etc.).
Prinsippet for ultralyddeteksjon
Ultralyddeteksjon er i hovedsak bruken av ultralydbølger og samspillet mellom materie: refleksjon, refraksjon og diffraksjon.
(1) Hva er ultralyd?
Vi kaller de mekaniske bølgene som kan forårsake å høre lydbølger, med en frekvens mellom {{0}}Hz, og de mekaniske bølgene med en frekvens høyere enn 20000Hz kalles ultralydbølger, som er uhørbare for mennesker. For deteksjon av metallmaterialer som stål, bruker vi vanligvis ultralydbølger med en frekvens på 0,5 ~ 10MHz. (1MHz=10 til sjette potens Hz)
(2) Hvordan sende og motta ultralydbølger?
Kjerneelementet i ultralydsonden er piezoelektrisk krystall, som har piezoelektrisk effekt: under påvirkning av vekslende spenning og kompresjonsspenning, kan krystallen produsere vekslende elektrisk felt.
Når den høyfrekvente elektriske pulsen begeistrer den piezoelektriske krystallen, oppstår den inverse piezoelektriske effekten, og den elektriske energien omdannes til lydenergi (mekanisk energi), og sonden avgir intermitterende ultralydbølger i form av pulser, det vil si pulsbølger. Når sonden mottar ultralydbølger, oppstår en positiv piezoelektrisk effekt som konverterer lydenergi til elektrisk energi.
Den konvensjonelle sonden som brukes til ultralyddeteksjon er vanligvis sammensatt av piezoelektrisk skive, dempningsblokk, skjøt, kabel, beskyttelsesfilm og skall, som vanligvis er delt inn i to kategorier: rett sonde og skrånende sonde, og sistnevnte har vanligvis en diagonal blokk som gjør waferen og innfallsoverflaten i en viss vinkel.
Følgende diagram viser en typisk skrå probestruktur
Følgende er et fysisk bilde av den skråstilte sonden:
Probemodellen: 2.5P8* 12K2.5, dens parametere er:
a) 2,5 representerer frekvens f: 2,5MHz;
b) P representerer brikken materialet er: bly zirconate titanate keramikk, med god temperatur stabilitet, utmerkede elektriske egenskaper, lett å produsere og lav pris;
c) 8*12 representerer rektangulær brikkestørrelse: 8mm*12mm;
d) K2.5 representerer: tangentverdien til brytningsvinkelen til den skrånende sonden er 2.5, det vil si tan(68.2 grader )=2.5, og dens brytningsvinkel er 68.2 grader .
Type A-visning av ultralydpulsrefleksjonsmetodens arbeidsprinsipp:
Pulsbølgen generert av lydkilden kommer inn i arbeidsstykket, og ultralydbølgen forplanter seg fremover i en bestemt retning og hastighet i arbeidsstykket. Når man møter grensesnittet med forskjellig akustisk impedans på begge sider (forskjellen i akustisk impedans skyldes ofte en viss diskontinuitet i materialet, som sprekker, porer, slagginneslutning, etc.), reflekteres en del av lydbølgen, og deteksjonsutstyr aksepterer og viser: analyserer informasjonen som amplitude og posisjon til lydbølgen, og evaluerer om defekten eksisterer eller størrelsen og posisjonen til defekten.
Type A viser egenskapene til ultralydpulsrefleksjonsmetoden
1. Anvendelsesområde
Egnet for metall, ikke-metall og komposittmaterialer og andre deler.
a) Testing av råvarer og deler: stålplate, stålsmiing, aluminiums- og aluminiumslegeringsplater, titan- og titanlegeringsplater, komposittplater, sømløse stålrør, etc.
b) Inspeksjon av stussveisledd: Stålskjøter (inkludert kilsveiser, T-sveisede skjøter, støtterammer og konstruksjonsdeler), stussskjøter av aluminium og aluminiumslegering
Under er en stumskjøt av stål: T-sveiset skjøt.
2. fordelene med ultralydpulsrefleksjonsmetoden vist i type A
a) Sterk penetrasjonsevne, kan oppdage de indre defektene til arbeidsstykket innenfor et stort tykkelsesområde. For metallmaterialer kan tynnveggede rør og plater med en tykkelse på 1~2mm påvises, og flere meter lange stålsmiinger kan også påvises.
b) Feilplasseringen er mer nøyaktig.
c) Deteksjonsraten for områdedefekter er høyere.
d) Høy følsomhet, kan oppdage den indre størrelsen på arbeidsstykket svært små defekter. Den teoretiske følsomheten til ultralyddeteksjon er omtrent halvparten av ultralydbølgelengden, og når deteksjonsobjektet er stål, brukes den skråstilte ultralydsonden med en frekvens på 2,5 MHz, og følsomheten er omtrent 0.65 mm.
e) Deteksjonskostnadene er lave, hastigheten er rask, utstyret er lett, ufarlig for menneskekroppen og miljøet, og feltbruken er mer praktisk.
3. begrensningene for metoden for ultralydpulsrefleksjon vist i type A
a) Nøyaktig kvalitativ og kvantitativ analyse av defekter i arbeidsstykket må fortsatt studeres videre.
b) Det er vanskelig å utføre ultralydinspeksjon på arbeidsstykker med kompleks form eller uregelmessig form.
c) Defektens plassering, orientering og form har en viss innflytelse på deteksjonsresultatet.
d) Arbeidsstykkemateriale, kornstørrelse etc. har større innvirkning på deteksjonen.
e) Visningen av testresultater er ikke intuitiv, og det er ingen direkte vitneregistrering av testresultater.
Mange merker Stål for å bedre sikre at ingen defekter inne i produktet, etter rulling og smiing er ultralyd feildeteksjon, spesielt den rustfrie stålbeholderen som brukes, 304.316 ll 321304 310 s347. 410 s440c. Giraksel med legert stål, 4140. SCM440, SCM420, SCM4151.7225, 8620434. Formstål, D2, SKD11, 1.2379, 1.2344, H13, P20 og 718,1.2343, H11, H10, SKD61. Sichuan Liaofu Special Steel Trading Co., Ltd. kan gi deg de ovennevnte kvalitetsmaterialene. Selskapets produkter eksporteres til Europa, Amerika og Sørøst-Asia, velkommen til å konsultere.