Содержание

• Метод неразрушающего акустического контроля
• Виды методов акустического контроля
• Особенности ультразвуковых волн
• Акустические дефектоскопы
• Генерация ультразвукового импульса
• Сфера применения акустических дефектоскопов
• Подробная схема прибора
• Обязательна ли настройка нового прибора?
• Плюсы и минусы акустического (ультразвукового) метода

Метод неразрушающего акустического контроля

Практически во всех сферах производства и отраслях промышленности применимы методы, как разрушающего, так и неразрушающего контроля, различающиеся между собой принципами проведения измерений. По мере возможности, используется методы неразрушающего контроля, так как его проведение исключает нарушение целостности исследуемого объекта. Акустический вид неразрушающего контроля относится к одному из самых распространённых методов, и осуществляется он при участии специальных приборов, которые можно без труда приобрести в интернет-магазине компании ООО «ПромГруппПрибор».

Виды методов акустического контроля

1. Ультразвуковой. В данном случае, задействуются волны ультразвукового диапазона, для возбуждения и приёма которых требуется наличие пьезопреобразователя. Для лучшей передачи волн и устранения воздушных зазоров, влияющих на точность показаний прибора, при проведении измерений необходимо использовать специальную жидкость, в роли которой зачастую выступает глицерин.


2. Частотный. Волны звукового диапазона возбуждаются не только посредством пьезокристаллов, но и особых ударных устройств, а для их приёма требуются микрофоны.

Помимо этого, все методы акустического контроля классифицируются по характеру взаимодействия с исследуемым объектом. Таким образом, различают пассивные методы (вибрационный и шумовибрационный), а также активные, перечень которых гораздо шире:

1. Эхолокация. Пьезопреобразователь посылает импульс, который отражается либо от внутренней стенки объекта, либо от дефекта. Данная методика особенно популярна в сферах, где требуется проведение исследований качества сварных швов и заготовок из различных металлов, включая всевозможные сосуды и трубы.


2. Спектральный. Метод подразумевает использование специального оборудования, благодаря которому можно проанализировать спектр частот собственных колебаний материала, возникающих после того, как по изделию был нанесён удар определённой силы.


3. Эмиссионный. Данный метод подразумевает использование упругих ультразвуковых волн, которые появляются по причине изменения структуры материала. Чтобы иметь возможность воспользоваться такой методикой, нужно задействовать сразу несколько приёмников и преобразователей ультразвуковой волны. Координаты дефекта определяются, исходя из времени поступления сигнала от источника к каждому приёмнику.


4. Резонансный. Толщина объекта определяется по резонансным частотам, а при наличии дефекта, показания прибора будут ниже номинального значения.


5. Теневой. Чтобы провести исследования с помощью такого метода, нужно обеспечить двусторонний доступ к объекту, ввиду того, что сигнал отправляется с одного пьезопреобразователя, а принимается другим. То есть, методика пригодна лишь для поверхностной (неточной) оценки качества изделия.


6. Импедансный. Благодаря использованию такого метода, можно без труда определить твёрдость и плотность материала, а также наличие или отсутствие дефектов внутри него. Если дефект есть, то амплитуда колебаний генератора ультразвуковых волн неизбежно увеличивается.


7. Зеркально-теневой. Этот способ имеет свои преимущества: ему безразлично качество поверхности и не требуется обеспечение двустороннего доступа. Но и недостатков он не лишён: с его помощью невозможно определить точные координаты дефекта, зато он явственно укажет на его наличие. Самостоятельно подобный метод исследований применяется крайне редко, а только в комплексе с другим, более точным.

Работа всех методов акустического контроля основывается на звуковых и ультразвуковых колебаниях, с фиксацией их параметров, и благодаря им, можно без лишних усилий выявить дефекты любых размеров на любых поверхностях, в том числе, и скрытых. Ведь ультразвуковые волны имеют свойство проходить сквозь материал и, пройдя требуемое расстояние, возвращаться. Как только одна волна возвращается, сразу же посылается другая, и такие действия могут совершаться до полумиллиона раз в секунду. Эту величину принято называть частотой волн.

Особенности ультразвуковых волн

Ультразвук имеет самую короткую длину волны, а это значит, что волны именно этого типа лучше всего проникают в материал, поэтому акустическая дефектоскопия с успехом использует подобные свойства. Разумеется, ультразвуковые волны нужно как-то генерировать, а потом и принимать. Именно эти функции и выполняет пьезокристалл или пьезопреобразователь, который и преобразует механические колебания в электрический сигнал, подлежащий анализу. Ультразвуковые волны создаются и регистрируются разными способами, которые и определяют методы акустического контроля, обозначенные выше.

Акустические дефектоскопы

Компания ООО «ПромГруппПрибор» предлагает приобрести приборы акустического контроля – дефектоскопы, отличающиеся многофункциональностью и высокой точностью. Главная отличительная черта предлагаемого оборудования – в одном устройстве применяется как минимум два метода контроля, что способствует получению более точных результатов. Принцип действия основывается на способности ультразвуковых волн проникать внутрь исследуемых объектов, имеющих твёрдую структуру, причём, скорость их проникновения зависит от упругости и плотности материала, а также от наличия, либо отсутствия внутри него дефектов (пустот, трещин, полостей и пр.).

Акустический дефектоскоп анализирует скорость, с которой ультразвуковые волны распространяются внутри материала, а потом осуществляет передачу полученной информации, касающейся внутренней структуры объекта. По этому принципу работают и другие приборы, в основе которых лежит импендансный, спектральный, эмиссионный или другой метод.

Весомым плюсом таких приборов является возможность проведения исследования объектов, выполненных из самых разнообразных материалов, и полное сохранение их целостности. Правда, стоит отметить, что некоторой подготовки поверхность исследуемого объекта всё же требует. Например, если нужно провести обследование узкой полоски изделия (сварного шва), то перпендикулярно ей наносится несколько неглубоких линий – зазубрин. А чтобы исключить появление воздушных зазоров и повысить точность измерений, на контактную поверхность требуется нанесение вязкой жидкости, например, масла или глицерина.

Генерация ультразвукового импульса

Для этих целей применим, теперь уже знакомый, пьезоэффект, хотя, это далеко не единственный, но самый доступный и надёжный способ генерации. Приборы акустического неразрушающего контроля, они же дефектоскопы, работают за счёт именно пьезопреобразователя, который получает сигнал от электрогенератора и принимает обратно отражённые ультразвуковые волны. Именно благодаря этому свойству, полученный сигнал регистрируется, но только уже в формате электрических импульсов.

Сфера применения акустических дефектоскопов

Данные приборы способны определять огромное количество дефектов внутри материала, включая химические изменения и механические деформации, произошедшие в силу определённых причин в его объёме. Дефектоскопы были и будут востребованы в различных областях, а компания ООО «ПромГруппПрибор» предлагает их приобрести в своём интернет-магазине, причём, по ценам производителя. Столь выгодное предложение просто не может не вызвать интереса у лиц, занятых в химической и нефтегазодобывающей промышленности, в машиностроении и энергетике, в приборостроении, различных производствах и строительстве.

Сотрудники исследовательских лабораторий разных уровней просто не могут обойтись без применения акустических дефектоскопов, ибо с их помощью можно без труда измерять все пустоты и уплотнения внутри объектов, а также следить за химическими процессами и даже держать под контролем крупное промышленное производство, ибо структуру изготавливаемых предприятием деталей можно определять и в том случае, если они просто движутся по конвейеру. Определение качества сварных швов и прочности клеевых соединений – это само собой разумеющееся. Правда, стоит учесть, что прибор обнаруживает дефекты не всех размеров. Если размер дефекта составляет менее 25% от длины волны, то он не может быть обнаружен.

Подробная схема прибора

В состав акустического дефектоскопа входит генератор электрических импульсов, которые и попадают на пьезопреобразователь. Сам же пьезокристалл, в ходе измерения, направляется на объект исследования и вызывает в нём УЗ-импульс. Ультразвуковая волна, идущая внутрь предмета, рано или поздно отразится: либо от его внутренней стенки (при отсутствии любых изъянов в структуре объекта), либо от имеющегося внутри него дефекта. УЗ-волна, отразившись, вновь попадает на пьезопреобразователь, сигнал усиливается и посредством электронно-лучевой трубки попадает на генератор развёртки, где и анализируются её параметры.

Обязательна ли настройка нового прибора?

Несомненно, это обязательная процедура, даже, несмотря на то, завод-изготовитель производит настройку и поверку каждого выпущенного им прибора. Следовательно, регулировке подлежит любой акустический дефектоскоп, в том числе, и приобретённый у надёжного и проверенного производителя и продавца специализированного оборудования - компании ООО «ПромГруппПрибор». Для настройки приспособления потребуется матричное устройство, регламентированное соответствующим ГОСТом.

Матричное устройство имеет на своей поверхности отражатели, которые, по существу, являются прекрасной имитацией дефектов различных форм и размеров. В ходе сканирования появляются соответствующие сигналы, которые подлежат анализу, а результаты измерений отображаются в таблице. На основании данных, занесённых в таблицу, составляется график, который должен коррелироваться с полем допуска, указанном в ГОСТе. Если полученные результаты не совпадают с полем допуска, то прибор требует перенастройки.

Плюсы и минусы акустического (ультразвукового) метода

Акустический метод неразрушающего контроля имеет как достоинства, так и недостатки. Главное преимущество чётко обозначено в слове «неразрушающий», ибо для диагностики предмета исследований не требуется ни его демонтаж, ни даже частичное разрушение, ни остановка поточных линий, что очень важно в условиях промышленного производства. Более того, современные приборы, применяемые для исследований, отличаются компактностью и мобильностью, а это значит, что диагностике подлежат любые изделия, в том числе, и те, что будут в дальнейшем эксплуатироваться.

Акустические дефектоскопы могут проверить объект целиком и полностью или частично. То есть, полное исследование не всегда уместно, а возможность «фрагментации» позволит держать под контролем особо уязвимые места объекта, а также участки, подверженные наибольшему износу. Более того, при необходимости можно организовать непрерывный контроль, который просто необходим на АЭС и иных стратегических и потенциально опасных объектах. Но и самое главное не в этом. Важно, что предмет исследования, в ходе манипуляций, с ним производимых, не теряет своих свойств, а это значит, что дорогостоящее оборудование или продукция полностью сохранит свои характеристики. К явным преимуществам метода можно также отнести:

1. Высокую скорость проведения исследований.


2. Незамедлительную выдачу результатов.


3. Возможность использования на самых разных материалах.


4. Возможность проведения исследования только с одной стороны объекта.

Недостатки:

1. Для корректной работы прибора необходимо обеспечить хороший контакт поверхности с пьезопреобразователем.
2. Если дефекты расположены параллельно ультразвуковым лучам, то есть риск их не обнаружить и вовсе.
3. Чтобы верно интерпретировать полученные данные, отображённые на дисплее, нужны соответствующие навыки.
4. Всякому прибору требуется регулярная настройка и поверка.