Het principe en kenmerken van ultrasoon onderzoek (UT)
Ultrasoon onderzoek, de industrie die UT wordt genoemd, wordt het meest gebruikt in industrieel niet-destructief onderzoek (niet-destructief onderzoek), de hoogste frequentie en snelle ontwikkeling van een niet-destructieve testtechnologie. Kan worden gebruikt bij de kwaliteitscontrole van de productproductie, de inspectie van grondstoffen, het verbeteren van het proces en andere aspecten, maar ook een van de onmisbare middelen voor onderhoud van apparatuur.
De belangrijkste toepassingen van ultrasone inspectie zijn de detectie van macroscopische defecten in werkstukken en het meten van materiaaldikte.
Volgens verschillende kenmerken kan ultrasone detectie worden onderverdeeld in verschillende methoden:
(1) Classificatie volgens principe: ultrasone pulsreflectiemethode, Diffraction Time ofFlight Diffraction (TOFD), enz.
(2) Geclassificeerd op weergavemodus: A-type display, ultrasone beeldweergave (B, C, D, P scanning imaging, dual array imaging, enz.).
Principe van ultrasone detectie
Ultrasone detectie is in wezen het gebruik van ultrasone golven en de interactie van materie: reflectie, breking en diffractie.
(1) Wat is echografie?
We noemen de mechanische golven die hoorbare geluidsgolven kunnen veroorzaken, met een frequentie tussen {{0}}Hz, en de mechanische golven met een frequentie hoger dan 20000 Hz worden ultrasone golven genoemd, die onhoorbaar zijn voor mensen. Voor de detectie van metalen materialen zoals staal gebruiken we gewoonlijk ultrasone golven met een frequentie van 0,5 ~ 10 MHz. (1MHz=10 tot de zesde macht Hz)
(2) Hoe ultrasone golven verzenden en ontvangen?
Het kernelement van de ultrasone sonde is piëzo-elektrisch kristal, dat een piëzo-elektrisch effect heeft: onder invloed van afwisselende spanning en compressiespanning kan het kristal een wisselend elektrisch veld produceren.
Wanneer de hoogfrequente elektrische puls het piëzo-elektrische kristal prikkelt, treedt het omgekeerde piëzo-elektrische effect op en wordt de elektrische energie omgezet in geluidsenergie (mechanische energie), en de sonde zendt met tussenpozen ultrasone golven uit in de vorm van pulsen, dat wil zeggen pulsgolven. Wanneer de sonde ultrasone golven ontvangt, treedt er een positief piëzo-elektrisch effect op, waarbij geluidsenergie wordt omgezet in elektrische energie.
De conventionele sonde die wordt gebruikt voor ultrasone detectie is over het algemeen samengesteld uit piëzo-elektrische wafer, dempingsblok, verbinding, kabel, beschermfolie en schaal, die over het algemeen is onderverdeeld in twee categorieën: rechte sonde en schuine sonde, en de laatste heeft meestal een diagonaal blok dat maakt de wafel en het invallende oppervlak onder een bepaalde hoek.
Het volgende diagram toont een typische schuine sondestructuur
Het volgende is een fysiek beeld van de hellende sonde:
Het sondemodel: 2.5P8 * 12K2.5, de parameters zijn:
a) 2,5 staat voor frequentie f: 2,5 MHz;
b) P vertegenwoordigt het chipmateriaal: loodzirkonaattitanaatkeramiek, met goede temperatuurstabiliteit, uitstekende elektrische eigenschappen, gemakkelijk te vervaardigen en lage prijs;
c) 8*12 staat voor rechthoekige chipgrootte: 8 mm * 12 mm;
d) K2.5 vertegenwoordigt: de tangenswaarde van de brekingshoek van de hellende sonde is 2,5, dat wil zeggen tan(68,2 graden)=2.5, en de brekingshoek is 68,2 graden.
Type A weergave van het werkingsprincipe van de ultrasone pulsreflectiemethode:
De pulsgolf die door de geluidsbron wordt gegenereerd, komt het werkstuk binnen en de ultrasone golf plant zich voort in een bepaalde richting en snelheid in het werkstuk. Wanneer u een interface tegenkomt met aan beide zijden een verschillende akoestische impedantie (het verschil in akoestische impedantie wordt vaak veroorzaakt door enige discontinuïteit in het materiaal, zoals scheuren, poriën, slakkeninsluiting, enz.), wordt een deel van de geluidsgolf gereflecteerd en de detectieapparatuur accepteert en toont: analyseert de informatie zoals de amplitude en positie van de geluidsgolf en evalueert of het defect bestaat of de grootte en positie van het defect.
Type A toont de kenmerken van de ultrasone pulsreflectiemethode
1. Toepassingsgebied
Geschikt voor metalen, niet-metalen en composietmaterialen en andere onderdelen.
a) Testen van grondstoffen en onderdelen: staalplaat, stalen smeedstukken, platen van aluminium en aluminiumlegeringen, platen van titanium en titaniumlegering, composietplaten, naadloze stalen buizen, enz.
b) Inspectie van stompe lasnaden: stalen stompe verbindingen (inclusief hoeklassen, T-gelaste verbindingen, draagframes en structurele onderdelen), stompe verbindingen van aluminium en aluminiumlegeringen
Hieronder is een stalen stootnaad: T-gelaste verbinding.
2. de voordelen van de ultrasone pulsreflectiemethode getoond in type A
a) Sterk penetratievermogen, kan de interne defecten van het werkstuk binnen een groot diktebereik detecteren. Voor metalen materialen kunnen dunwandige buizen en platen met een dikte van 1 ~ 2 mm worden gedetecteerd, en stalen smeedstukken van enkele meters lang kunnen ook worden gedetecteerd.
b) Defectlocatie is nauwkeuriger.
c) Het detectiepercentage van gebiedsdefecten is hoger.
d) Hoge gevoeligheid, kan de interne grootte van het werkstuk zeer kleine defecten detecteren. De theoretische gevoeligheid van ultrasone detectie is ongeveer de helft van de ultrasone golflengte, en wanneer het detectieobject van staal is, wordt de ultrasone hellende sonde met een frequentie van 2,5 MHz gebruikt en is de gevoeligheid ongeveer 0.65 mm.
e) De detectiekosten zijn laag, de snelheid is snel, de apparatuur is licht, onschadelijk voor het menselijk lichaam en het milieu, en het gebruik in het veld is handiger.
3. de beperkingen van de ultrasone pulsreflectiemethode weergegeven in type A
a) Nauwkeurige kwalitatieve en kwantitatieve analyse van defecten in het werkstuk moet nog verder worden bestudeerd.
b) Het is moeilijk om een ultrasone inspectie uit te voeren op een werkstuk met een complexe vorm of een onregelmatige vorm.
c) De locatie, oriëntatie en vorm van het defect hebben een zekere invloed op het detectieresultaat.
d) Werkstukmateriaal, korrelgrootte enz. hebben een grotere invloed op de detectie.
e) De weergave van testresultaten is niet intuïtief en er is geen direct getuigenis van testresultaten.
Veel merken staal om er zeker van te zijn dat er geen defecten in het product zijn, worden na walsen en smeden ultrasone foutdetectie uitgevoerd, met name de roestvrijstalen container die wordt gebruikt, 304.316 ll 321304 310 s347. 410 s440c. Tandwielas met gelegeerd staal, 4140. SCM440, SCM420, SCM4151.7225, 8620434. Vormstaal, D2, SKD11, 1.2379, 1.2344, H13, P20 en 718,1.2343, H11, H10, SKD61. Sichuan Liaofu Special Steel Trading Co., Ltd. kan u voorzien van bovengenoemde kwaliteitsmaterialen. De producten van het bedrijf worden geëxporteerd naar Europa, Amerika en Zuidoost-Azië, welkom om te raadplegen.