Princippet og egenskaberne ved ultralydstestning (UT)
Ultralydstestning, industrien benævnt UT, er den mest udbredte inden for industriel ikke-destruktiv testning (ikke-destruktiv testning), den højeste frekvens og hurtige udvikling af en ikke-destruktiv testteknologi. Kan bruges i produktfremstilling kvalitetskontrol, råmateriale inspektion, forbedre processen og andre aspekter, men også en af de uundværlige midler til vedligeholdelse af udstyr.
De vigtigste anvendelser af ultralydsinspektion er påvisning af makroskopiske defekter inde i emner og måling af materialetykkelse.
I henhold til forskellige egenskaber kan ultralydsdetektion opdeles i en række forskellige metoder:
(1) Klassificering efter princippet: ultralydspulsreflektionsmetode, Diffraction Time ofFlight Diffraction (TOFD) osv.
(2) Klassificeret efter visningstilstand: A-type skærm, ultralydsbilleddannelsesvisning (B, C, D, P scanning, billeddannelse med dobbelt array osv.).
Princippet for ultralydsdetektion
Ultralydsdetektion er i bund og grund brugen af ultralydsbølger og vekselvirkningen af stof: refleksion, brydning og diffraktion.
(1) Hvad er ultralyd?
Vi kalder de mekaniske bølger, som kan forårsage hørelydbølger, med en frekvens mellem {{0}}Hz, og de mekaniske bølger med en frekvens højere end 20000Hz kaldes ultralydsbølger, som er uhørlige for mennesker. Til detektering af metalmaterialer som stål bruger vi almindeligvis ultralydsbølger med en frekvens på 0,5 ~ 10MHz. (1MHz=10 til sjette potens Hz)
(2) Hvordan sender og modtager man ultralydsbølger?
Kerneelementet i ultralydssonden er piezoelektrisk krystal, som har piezoelektrisk effekt: under påvirkning af vekslende spænding og kompressionsspænding kan krystallen producere vekslende elektrisk felt.
Når den højfrekvente elektriske puls exciterer den piezoelektriske krystal, opstår den omvendte piezoelektriske effekt, og den elektriske energi omdannes til lydenergi (mekanisk energi), og sonden udsender intermitterende ultralydsbølger i form af pulser, det vil sige pulsbølger. Når sonden modtager ultralydsbølger, opstår der en positiv piezoelektrisk effekt, som omdanner lydenergi til elektrisk energi.
Den konventionelle sonde, der bruges til ultralydsdetektion, er generelt sammensat af piezoelektrisk wafer, dæmpningsblok, led, kabel, beskyttelsesfilm og skal, som generelt er opdelt i to kategorier: lige sonde og skrå sonde, og sidstnævnte har normalt en diagonal blok, der gør waferen og den indfaldende overflade i en bestemt vinkel.
Det følgende diagram viser en typisk skrå probestruktur
Følgende er et fysisk billede af den skrå sonde:
Sondemodellen: 2.5P8* 12K2.5, dens parametre er:
a) 2,5 repræsenterer frekvens f: 2,5 MHz;
b) P repræsenterer chipmaterialet er: bly zirconate titanat keramik, med god temperatur stabilitet, fremragende elektriske egenskaber, let at fremstille og lav pris;
c) 8*12 repræsenterer rektangulær chipstørrelse: 8mm*12mm;
d) K2.5 repræsenterer: tangentværdien af brydningsvinklen for den skrå sonde er 2,5, det vil sige tan(68,2 grader )=2.5, og dens brydningsvinkel er 68,2 grader.
Type A-visning af ultralydspulsreflektionsmetodens arbejdsprincip:
Pulsbølgen genereret af lydkilden kommer ind i emnet, og ultralydsbølgen forplanter sig fremad i en bestemt retning og hastighed i emnet. Når man støder på grænsefladen med forskellig akustisk impedans på begge sider (forskellen i akustisk impedans skyldes ofte en vis diskontinuitet i materialet, såsom revner, porer, slagger, osv.), reflekteres en del af lydbølgen, og detektionsudstyr accepterer og viser: analyserer informationen såsom lydbølgens amplitude og position og vurderer, om defekten eksisterer eller størrelsen og positionen af defekten.
Type A viser karakteristikaene for ultralydspulsreflektionsmetoden
1. Anvendelsesområde
Velegnet til metal, ikke-metal og kompositmaterialer og andre dele.
a) Afprøvning af råmaterialer og dele: stålplade, stålsmedning, aluminiums- og aluminiumslegeringsplader, titanium- og titanlegeringsplader, kompositplader, sømløse stålrør osv.
b) Inspektion af stødsvejsning: Stumsamlinger af stål (inklusive filetsvejsninger, T-svejsede samlinger, støtterammer og konstruktionsdele), stødsamlinger af aluminium og aluminiumslegering
Nedenfor ses en stålstødsamling: T-svejset samling.
2. fordelene ved ultralydspulsreflektionsmetoden vist i type A
a) Stærk gennemtrængningsevne, kan detektere de indre defekter af emnet inden for et stort tykkelsesområde. For metalmaterialer kan tyndvæggede rør og plader med en tykkelse på 1~2 mm detekteres, og flere meter lange stålsmedninger kan også detekteres.
b) Fejlplacering er mere nøjagtig.
c) Detektionshastigheden af områdedefekter er højere.
d) Høj følsomhed, kan detektere den indre størrelse af emnet meget små defekter. Den teoretiske følsomhed af ultralydsdetektion er omkring halvdelen af ultralydsbølgelængden, og når detektionsobjektet er stål, anvendes den skrå ultralydssonde med en frekvens på 2,5 MHz, og følsomheden er omkring 0.65 mm.
e) Detektionsomkostningerne er lave, hastigheden er hurtig, udstyret er let, harmløst for menneskekroppen og miljøet, og brugen i marken er mere bekvem.
3. begrænsningerne af metoden med ultralydspulsreflektion vist i type A
a) Nøjagtig kvalitativ og kvantitativ analyse af defekter i emnet skal stadig studeres yderligere.
b) Det er vanskeligt at udføre ultralydsinspektion på emner med kompleks form eller uregelmæssig form.
c) Defektens placering, orientering og form har en vis indflydelse på detektionsresultatet.
d) Emnemateriale, kornstørrelse osv. har større indflydelse på detektionen.
e) Visningen af testresultater er ikke intuitiv, og der er ingen direkte vidneregistrering af testresultater.
Mange mærker Stål for bedre at sikre ingen defekter inde i produktet, efter rulning og smedning er ultralydsdetektering af fejl, især den anvendte rustfri stålbeholder, 304.316 ll 321304 310 s347. 410 s440c. Gearaksel med legeret 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 give dig ovennævnte kvalitetsmaterialer. Virksomhedens produkter eksporteres til Europa, Amerika og Sydøstasien, velkommen til at konsultere.