Ультразвукові дефектоскопи: інструкція, схема, характеристики, виробники, повірка

Дослідження фізичних тіл за допомогою ультразвукових хвиль стали впроваджувати ще на початку минулого століття. Вимірювальний пристрій

отримав назву «ультразвуковий дефектоскоп». Відразу ж після відкриття метод Придибало широку популярність серед інженерів і людей, що займаються дослідженнями.

Загальні відомості про апарат

Ультразвук проникає крізь пласти твердого матеріалу і може зафіксувати навіть наявність щонайменшої тріщини, розташованої у внутрішній частині предмета. Пристрій дозволяє визначити дефект на глибині 7-50 мм з точністю ± 1 мм.

Ультразвукові дефектоскопи мають різні рівні чутливості. Такий показник визначається малими розмірами дефектів. Сфера використання агрегатів досить широка. Наприклад, виробництво металів.

Зрозумілий інтерфейс пристрою забезпечує ефективне і уніфіковане користування апаратом. Пристрій відрізняє точність, завдяки чому можливо отримати результат високого рівня і виявити присутні недоробки.

Області застосування приладу

Послуги з дефектоскопії на основі ультразвуку може бути застосовна майже до будь-якого будівельного матеріалу для виявлення наявності прихованих тріщин, пор, шлаків та інших вад.

До найпоширеніших областям слід віднести:

• Зварювальні шви. Це головна область застосування агрегату.
• Первинні метали в мостових балках, брусах, прутках, заготовках труб.
• Інфраструктура. З`єднання на болтах, рейки для поїздів, конструкції з металу.
• Нафтохімічна галузь. Перевірка трубопроводів резервуарів, несучих конструкцій.
• Контроль експлуатації коліс і валів вагонів поїздів, шасі літаків, підвісок двигунів, кранових стріл, провідних валів, резервуарів і посудин, що знаходяться під тиском.
• Область виробництва. Точені шви зварювання, паяні шви, вироби з литва, контроль витривалості композитних матеріалів.
• Перевірка матеріалів деталей літаків, вітряних турбін, двигунів.

Застосування дефектоскопів за кордоном

У промисловості ультразвукові дефектоскопи стали використовуватися в 50-х роках ХХ століття. Тоді був створений перший ряд лампових пристроїв. За минулий час накопичений великий досвід застосування методу контролю ультразвуком.

В європейських країнах дефектоскопія зайняла міцне становище. На її частку припадає одна третина всього обсягу перевірки виробів. Також відзначено, що, незважаючи на автоматизацію праці, цим способом приділяється найбільша увага.

Це пов`язують з тим, що великі обсяги робіт проводяться на таких об`єктах, як атомні електростанції, трубопроводи з різним призначенням, металеві конструкції, транспортні засоби та ін. Відмінною рисою всіх перерахованих вище конструкцій є їх різноманітність, що ускладнює використання автоматики.

Застосування приладів у вітчизняній промисловості

У вітчизняній промисловості контроль ультразвуком займає провідне становище. Про це свідчить те, скільки фахівців, які зайняті подібною роботою. Наприклад, з 1994 по 2000 рік, за даними Уральського центру атестації, було перевірено одна тисяча чотиреста сімдесят п`ять дефектоскопистів. Їх них 38% стали професійними фахівцями з ультразвукового методу. Відмітною є те, що переважна кількість працівників базується на контролі зварювальних швів.

Принцип роботи апарату

Робота ультразвукового дефектоскопа побудована на імпульсному випромінюванні. Відображаються ультразвукові хвилі фіксуються і дають можливість знайти дефекти. Короткі радіохвилі змінюються за допомогою п`єзопластин В1-И3. Вони крізь шар контактної рідини поширюються по матеріалу у формі пучка з поперечним напрямком.

Відображені коливання ультразвуку надають дію на п`єзопластини В1 В3. Відбувається активація ЕРС, яка стає сильнішою, змінюється і надходить на сигналізатор дефектоскопа.

Основні методи контролю

Існують різні методи контролювання. До найбільш поширених, що володіють високою ефективністю, можна віднести:

• луна-метод;
• метод на дзеркально-тіньовий основі;
• тіньової прийом.

З чого складається дефектоскоп?

З чого складається ультразвуковий дефектоскоп? Схема представлена:

• імпульсним генератором;
• сигналізатором дефектів;
• широкосмуговим підсилює пристроєм;
• пристосуванням для тимчасового вирівнювання амплітуди;
• стабілізатором напруги живлення;
• перетворює пристроєм.

схема агрегату

Електричні схеми таких пристроїв, як ультразвукові дефектоскопи, володіють достатньою складністю.

Принцип функціонування пристрою можна зрозуміти легше, якщо уважно ознайомитися з його структурою. Як працювати з таким пристроєм, як ультразвуковий дефектоскоп, інструкція вам розповість.

Головні блоки пристрою сучасного зразка функціонують за наступним принципом:

• Генератор, що створює зондувальні імпульси, виробляє електричні коливання, що збуджують ультразвукові хвилі в перетворювальної пристрої.
• Відбиті від дефекту ультразвукові сигнали приймаються тим же (суміщеної схемою або ж інший роздільною схемою) перетворювачем. Сигнали змінюються в електричні імпульси, що надходять на вхід підсилювача.
• Регулювання коефіцієнта посилення в часі регулюється за допомогою системи тимчасової регуляції чутливості (ВРЧ).
• Підвищений до потрібної величини сигнал подається на вхід електричного променевого індикатора і автоматичного сигналізатора дефектів (АСД).
• Синхронізуючий пристрій забезпечує потрібну тимчасову послідовність функціонування всіх вузлових областей пристрою одночасно з запуском імпульсного генератора (або ж з якоюсь заданою затримкою). Воно сприяє початку роботи генератора розгортки електропроменеву індикатора.
• Розгортка дає можливість розрізняти за часом приходу сигнали об`єктів відображення, які розташовані на різних відстанях від перетворювача. Синхронізатор також відповідає за управління блоків ВРЧ і АСД.
• Пристрої начинені приладами, що вимірюють амплітуду і час приходу відбитого імпульсу. Схема їх включення виробляється в різних варіаціях. Вимірювальне пристосування виробляє обробку сигналів, що надійшли з підсилювача з урахуванням часу проходження сигналу від синхронизирующего пристрою, і видає цифрові показники на електропроменеву індикаторі або ж окремому табло.

Налаштування пристрою

Налаштування ультразвукового дефектоскопа починається з установки стійкої генерації в перетворювальної пристрої напруги. При цьому здійснюється добірка резистора R39. Потім виходить потрібна частота повторення (120-150 імп / с), здійснюється добірка резистора R2.

Показник амплітуди в 70-80 імп / с досягається підбіркою динистора V1. Потім підбираються конденсатори С22 і С26, які здійснюють установку меж зміни при обертових двигунах резисторів R30 і R35 і тривалості імпульсів одновібраторов затримки (10-25 мкс) і підконтрольної зони (7-45 мкс).

повірка пристрої

Повірка дефектоскопа ультразвукового проводиться різними способами:

• Перший полягає у включення в електросхему спеціального імітує пристрої, що випускає тестовий сигнал. Мінусом цього пристосування є втручання в схему приладу і неможливість перевірки блоку акустики.
• Відомий і метод, що проводиться за допомогою імітації ехосигналів, їх випромінювання в зразок настройки. Потім після прийому здійснюється перевірка всього електроакустичного тракту дефектоскопа. Туди включені випромінює і приймальня частини електричного блоку пристрою, які відповідають ПЕП і електричним кабелям, що з`єднує ПЕП з блоком. Мінусом подібної перевірки є вживання методу тільки для дефектоскопів, що володіють безперервним випромінюванням ультразвукових коливань, і обробки сигналів на базі ефекту Доплера. Таке рішення є неприйнятним для контролю більшості сучасних моделей пристроїв, поширених по всьому світу.
• Повірка дефектоскопа ультразвукового проводиться і в інший спосіб. Він заснований на тому, що блок акустики встановлюється на зразок настройки за допомогою нанесення контактної рідини на поверхню зразка. Таким чином забезпечується акустична зв`язок між зразком і блоком акустики. Акустичний блок випромінює ультразвукові хвилі в зразок. Відбиті від внутрішнього відбивача луна-сигнали приймаються в зразку і посилюються. Відбувається тимчасова селекція, яка подається на індикатори пристрою. Про якість роботи агрегату судять за рівнем спрацьовування індикаторів. Для здійснення цього способу застосовуються пристрої з металу або ж органічного скла з розташованими всередині відбивачами. Аналогічні пристосування використовують всі провідні виробники дефектоскопов по всьому світу.

Популярні моделі дефектоскопів

З широкого списку приладів, що відрізняються високою якістю, можна відзначити ультразвукові дефектоскопи таких виробників, як OmniScan, Epoch, Sonic, Phasor. А серед вітчизняних пристроїв, слід звернути увагу на марки УД-2, УД-3, «Пеленг», прилади серії А1212. Вони відрізняються надійністю.

Вітчизняні пристосування серії УД можна віднести до універсальних, оскільки вони не тільки мають широкий діапазон вимірювань і технічних можливостей, але і можуть функціонувати в самих різних режимах, в залежності від умов і конкретних цілей. Наявність широкого екрану світлового і звукового індикатора полегшує роботу з пристроєм.

Зарубіжні виробники ультразвукових дефектоскопів випускають прилади, що відрізняються гнучкими настройками. Вони володіють легким міцним корпусом, малими розмірами. Це не просто дефектоскопи, а універсальні пристосування для звичайного робітника.

Наприклад, основу пристрою OmniScan, що володіє багатим набором функцій, складають фазовані решітки. Це дає можливість розширити можливості вимірювання і отримати точний результат.

Широкий сегмент пристосувань не повинен призводити покупця в подив. Адже технічні характеристики ультразвукових дефектоскопів різні, і кожен пристрій має свої достоїнства і ефективно при вживанні в певних умовах.

Універсальний ультразвуковий дефектоскоп, пристрій з малими габаритами, апарат, що працює на низьких частотах, пристрій, оснащений захисним корпусом - настільки багатий ряд дає можливість знайти відповідний прилад, створений для контролю елементів з самих різних матеріалів.

На що звертати увагу при покупці?

При покупці апарату звертайте увагу на наступні показники:

• Портативність пристрою. Оптимальним показником буде легка вага приладу. Якщо ж пристрій компактно, то це подвійно добре.
• Простота вживання. Чим менше додаткових налаштувань, тим легше працювати з апаратом.
• Дохідливий інтерфейс. Це дуже важливо, тому що найчастіше без спеціальної підготовки новачкові в ньому просто не розібратися. Інтерфейс справді повинен бути зрозумілим, щоб не виникало проблем при включенні тієї чи іншої опції.
• Наявність гарантійного талона та сервісного обслуговування. Уважно ставтеся до постачальників і продавцям обладнання.
• Прилад повинен підходити до п`єзоелектричним перетворювачів, виробленим за кордоном. Те ж саме важливо і при покупці вітчизняного пристрою.
• Наявність зрозумілої, добре викладеної експлуатаційної інструкції.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!