Ultrasonic kuaj ntawm cov pob qij txha welded, txoj kev thiab thev naus laus zis ntawm kev sim

2024 Tus sau: Howard Calhoun | [email protected]. Kawg hloov kho: 2023-12-17 10:28

Yuav tsis muaj kev lag luam uas vuam tsis ua. Feem ntau ntawm cov qauv hlau yog mounted thiab interconnected los ntawm txoj kev vuam seams. Tau kawg, qhov zoo ntawm cov haujlwm no yav tom ntej tsis yog nyob ntawm kev ntseeg siab ntawm lub tsev, qauv, tshuab lossis ib chav tsev tsim, tab sis kuj yog kev nyab xeeb ntawm cov neeg uas yuav cuam tshuam nrog cov qauv no. Yog li ntawd, txhawm rau kom ntseeg tau tias qhov kev ua tau zoo ntawm kev ua haujlwm zoo li no, kev ntsuas ultrasonic ntawm welds yog siv, ua tsaug uas nws muaj peev xwm txheeb xyuas qhov muaj lossis tsis muaj ntau yam tsis xws luag ntawm kev sib tshuam ntawm cov khoom hlau. Txoj kev tswj hwm qib siab no yuav tau tham hauv peb tsab xov xwm.

History of tshwm sim

Ultrasonic flaw detection li xws li tau tsim nyob rau hauv lub 30s. Txawm li cas los xij, thawj cov cuab yeej ua haujlwm tiag tiag tau yug los tsuas yog xyoo 1945 ua tsaug rau Sperry Cov Khoom. Tshaj li ob xyoo caum tom ntej no, cov cuab yeej tswj xyuas qhov tseeb tau txais kev lees paub thoob ntiaj teb, thiab cov neeg tsim khoom ntawm cov cuab yeej zoo li no tau nce ntau.

UltrasonicQhov tsis txaus ntseeg, tus nqi uas niaj hnub no pib los ntawm 100,000 -130,000 txhiab rubles, pib muaj lub tshuab nqus tsev. Cov cuab yeej zoo li no tau loj thiab hnyav. Lawv ua haujlwm tshwj xeeb los ntawm AC lub zog hluav taws xob. Tab sis twb nyob rau hauv lub 60s, nrog rau lub advent ntawm semiconductor circuits, flaw detectors tau txo qis nyob rau hauv loj thiab muaj peev xwm ua hauj lwm ntawm cov roj teeb, uas nws thiaj li ua rau nws muaj peev xwm siv cov cuab yeej txawm nyob rau hauv tej yam kev mob.

Nkag mus rau qhov kev muaj tiag digital

Nyob rau theem pib, cov cuab yeej piav qhia tau siv cov teeb liab analog ua tiav, vim tias, zoo li ntau lwm yam khoom siv zoo sib xws, lawv raug drift thaum lub sijhawm ntsuas. Tab sis twb nyob rau hauv 1984, Panametrics launched thawj portable digital flaw detector hu ua EPOCH 2002. Txij thaum ntawd los, cov chav nyob digital tau dhau los ua cov cuab yeej siv tau zoo, qhov zoo tshaj plaws muab qhov tsim nyog calibration thiab ntsuas kev ruaj ntseg. Ultrasonic flaw detector, tus nqi ncaj qha nyob ntawm nws cov yam ntxwv kev thiab cov chaw tsim khoom lag luam, kuj tau txais cov ntaub ntawv kaw lus muaj nuj nqi thiab muaj peev xwm hloov kev nyeem ntawv mus rau lub computer tus kheej.

Nyob rau hauv ib puag ncig niaj hnub no, muaj ntau thiab ntau qhov kev txaus siab rau cov txheej txheem array, uas siv cov cuab yeej siv thev naus laus zis raws li cov ntsiab lus piezoelectric ntau yam los tsim cov kab teeb qhia kev taw qhia thiab tsim cov duab hla ntu zoo ib yam li kev kho mob ultrasound imaging.

Sphereapps

Ultrasonic tswj txoj kev yog siv nyob rau hauv ib qho kev lag luam. Nws siv tau pom tias nws tuaj yeem siv tau zoo sib npaug los ntsuas yuav luag txhua hom welded pob qij txha hauv kev tsim kho, uas muaj welded puag hlau thickness ntau tshaj 4 millimeters. Tsis tas li ntawd, cov txheej txheem yog nquag siv los xyuas cov pob qij txha ntawm cov roj thiab cov kav dej, ntau yam hydraulic thiab dej systems. Thiab nyob rau hauv cov ntaub ntawv xws li kev soj ntsuam ntawm tuab seams tau los ntawm electroslag welding, ultrasonic flaw detection yog tib txoj kev siv tau ntawm kev soj ntsuam.

Qhov kev txiav txim zaum kawg ntawm seb ib feem lossis qhov vuam haum rau kev pabcuam yog ua los ntawm peb lub hauv paus ntsuas (cov txheej txheem) - amplitude, coordinates, conditional dimensions.

Feem ntau, kev kuaj ultrasonic yog raws nraim txoj hauv kev uas yog cov txiaj ntsig zoo tshaj plaws ntawm cov duab hauv cov txheej txheem ntawm kev kawm cov seam (ntau yam).

Yog vim li cas thov

Cov txheej txheem piav qhia ntawm kev tshuaj xyuas siv ultrasound yog qhov zoo hauv qhov uas nws muaj ntau dua rhiab heev thiab kev ntseeg siab ntawm cov lus qhia hauv cov txheej txheem ntawm kev kuaj xyuas qhov tsis xws luag hauv daim ntawv ntawm cov kab nrib pleb, tus nqi qis thiab kev nyab xeeb siab hauv kev siv piv rau classical txoj kev ntawm radiographic soj ntsuam. Txog niaj hnub no, kev kuaj ultrasonic ntawm cov pob qij txha welded yog siv nyob rau hauv 70-80% ntawm kev soj ntsuam.

YUltrasonic transducers

Tsis muajKev siv cov khoom siv no rau kev kuaj tsis muaj kev puas tsuaj rau ultrasonic tsuas yog xav tsis thoob. Cov cuab yeej siv los ua kom muaj kev zoo siab, nrog rau tau txais kev vibrations ntawm ultrasound.

Units txawv thiab raug cais los ntawm:

• Txoj kev tsim kev sib cuag nrog cov khoom xeem.
• Txoj kev sib txuas piezoelectric cov ntsiab lus rau cov hluav taws xob hluav taws xob ntawm qhov ntsuas qhov tsis haum nws tus kheej thiab qhov cuam tshuam ntawm cov electrode txheeb ze rau lub piezoelectric element.
• Kev taw qhia ntawm acoustic txheeb ze rau saum npoo.
• Ntau ntawm piezo ntsiab (ib zaug, ob npaug, ntau lub ntsiab).
• Bandwidth ntawm kev khiav hauj lwm zaus (narrowband - tsawg tshaj li ib octave bandwidth, wideband - ntau tshaj ib octave bandwidth).

ntsuas tus yam ntxwv ntawm qhov tsis xws luag

GOST tswj txhua yam hauv ntiaj teb ntawm kev siv tshuab thiab kev lag luam. Kev kuaj ultrasonic (GOST 14782-86) tsis muaj qhov tshwj xeeb hauv qhov teeb meem no. Tus qauv qhia tias qhov tsis xws luag yog ntsuas los ntawm cov hauv qab no:

• Zoo thaj tsam ntawm qhov tsis xws luag.
• Echo teeb liab amplitude, uas yog txiav txim siab coj mus rau hauv tus account qhov kev ncua deb mus rau qhov tsis xws luag.
• Kev sib koom tes ntawm qhov tsis xws luag ntawm qhov chaw vuam.
• Qhov ntau thiab tsawg.
• Txoj kev ncua deb ntawm qhov tsis xws luag.
• Tus naj npawb ntawm qhov tsis xws luag hauv qhov ntev ntawm qhov vuam lossis kev sib koom ua ke.

Kev ntsuas qhov tsis haum

Kev kuaj tsis yog kev puas tsuaj, uas yog ultrasonic, muaj nws tus kheej txoj kev siv, uas hais tias lub ntsiab ntsuas ntsuas yog qhov amplitude ntawm lub ncha teeb liab tau txais.ncaj qha los ntawm qhov tsis xws luag. Txhawm rau sib txawv ncha teeb liab los ntawm amplitude, qhov hu ua qhov tsis lees paub qhov kev xav tau raug kho. Qhov no, nyob rau hauv lem, yog configured siv lub enterprise txheem template (SOP).

Qhov pib ntawm kev ua haujlwm ntawm lub ntsuas qhov tsis haum yog nrog los ntawm nws qhov kev hloov kho. Rau qhov no, kev tsis lees paub rhiab heev tau teeb tsa. Tom qab ntawd, nyob rau hauv tus txheej txheem ntawm kev tshawb fawb tsis tu ncua ultrasound, qhov tau txais ncha teeb liab los ntawm kev kuaj pom qhov tsis xws luag yog muab piv nrog rau qib tsis lees paub. Yog hais tias qhov ntsuas amplitude siab tshaj qhov tsis lees paub, cov kws tshaj lij txiav txim siab tias qhov tsis xws luag yog qhov tsis tsim nyog. Tom qab ntawd cov seam lossis cov khoom raug tsis lees paub thiab xa mus rau kev kho dua.

Qhov feem ntau qhov tsis xws ntawm qhov chaw welded yog: tsis muaj fusion, tsis tiav kev nkag mus, tawg, porosity, slag inclusions. Nws yog cov kev ua txhaum cai no uas tau pom zoo los ntawm kev kuaj pom qhov tsis zoo siv ultrasound.

Ultrasonic xaiv

Lub sijhawm dhau mus, cov txheej txheem tshuaj xyuas tau tsim ntau txoj hauv kev los tshuaj xyuas cov welds. Kev ntsuam xyuas ultrasonic muab rau ntau qhov kev xaiv rau kev tshuaj xyuas acoustic ntawm cov qauv hlau, txawm li cas los xij, qhov nrov tshaj plaws yog:

• Echo method.
• Ntxoov ntxoo.
• Daim iav-shadow method.
• Echo Mirror.
• Delta method.

Txoj kev thib ib

Feem ntau hauv kev lag luam thiab kev tsheb ciav hlau thauj mus los, siv txoj kev ncha-pulse. Nws yog ua tsaug rau nws tias ntau tshaj 90% ntawm tag nrho cov tsis xws luag yog kuaj, uas yuav ua tau los ntawm kev sau npe thiab tsom xam ntawm yuav luag tag nrho cov teeb liab tshwm sim los ntawm qhov chaw ntawm qhov tsis xws luag.

Txoj kev no nws tus kheej yog raws li lub suab ntawm cov khoom siv hlau nrog pulses ntawm ultrasonic vibrations, ua raws li lawv cov npe.

Qhov zoo ntawm txoj kev yog:

- muaj peev xwm nkag mus rau ib txoj hauv kev rau cov khoom;

- theej siab rau qhov tsis xws luag;

- qhov raug siab tshaj plaws hauv kev txiav txim siab ntawm qhov kev kuaj pom qhov tsis xws luag.

Txawm li cas los xij, tseem muaj qhov tsis zoo, suav nrog:

- tsis tshua muaj kev cuam tshuam los ntawm qhov chaw reflectors;

- muaj zog dependence ntawm lub teeb liab amplitude ntawm qhov chaw ntawm qhov tsis xws luag.

Qhov kev piav qhia qhov tsis txaus ntseeg txhais tau tias xa ultrasonic pulses rau cov khoom los ntawm tus finder. Lub teeb liab teb tau txais los ntawm nws lossis los ntawm tus neeg nrhiav thib ob. Hauv qhov no, lub teeb liab tuaj yeem cuam tshuam ncaj qha los ntawm qhov tsis xws luag thiab los ntawm qhov sib txawv ntawm qhov chaw, khoom (seam).

Duab ntxoov ntxoo txoj kev

Nws yog raws li kev soj ntsuam ntxaws ntawm qhov amplitude ntawm ultrasonic vibrations kis los ntawm lub transmitter mus rau lub receiver. Nyob rau hauv rooj plaub thaum muaj qhov txo qis hauv qhov ntsuas no, qhov no qhia tias muaj qhov tsis xws luag. Hauv qhov no, qhov loj dua qhov loj ntawm qhov tsis xws luag nws tus kheej, qhov me me ntawm lub teeb liab tau txais los ntawm lub receiver. Yuav kom tau txais cov ntaub ntawv txhim khu kev qha, lub emitter thiab receiver yuav tsum muab tso rau hauv coaxially ntawm sab nraudkhoom nyob rau hauv kev kawm. Qhov tsis zoo ntawm cov thev naus laus zis no tuaj yeem suav tias muaj qhov tsis txaus ntseeg hauv kev sib piv nrog cov qauv ncha thiab qhov nyuaj ntawm kev taw qhia PETs (piezoelectric transducers) txheeb ze rau cov kab nruab nrab ntawm cov qauv hluav taws xob. Txawm li cas los xij, kuj tseem muaj qhov zoo, uas muaj kev tiv thaiv siab rau kev cuam tshuam, tsis tshua muaj kev vam khom ntawm lub teeb liab amplitude ntawm qhov chaw ntawm qhov tsis xws luag, thiab tsis muaj qhov chaw tuag.

Daim iav-shadow method

Qhov kev tswj hwm ultrasonic no feem ntau yog siv los tshuaj xyuas cov welded rebar pob qij txha. Lub ntsiab cim qhia tias qhov tsis xws luag tau raug kuaj pom yog qhov tsis muaj zog ntawm lub teeb liab amplitude, uas yog tshwm sim los ntawm qhov sib txawv (feem ntau hu ua hauv qab). Lub ntsiab kom zoo dua ntawm txoj kev yog qhov pom tseeb ntawm ntau yam tsis xws luag, dislocation ntawm uas yog cov hauv paus hniav weld. Tsis tas li ntawd, txoj kev yog tus cwj pwm los ntawm qhov muaj peev xwm ntawm ib sab nkag mus rau lub seam lossis ib feem.

Echo mirror method

Txoj hauv kev zoo tshaj plaws txhawm rau txheeb xyuas qhov teeb meem ntsug. Kev kuaj xyuas yog nqa tawm siv ob qhov kev sojntsuam, uas tau txav mus raws qhov chaw ze ntawm lub seam ntawm ib sab ntawm nws. Nyob rau tib lub sijhawm, lawv qhov kev txav mus los yog ua raws li kev kho los ntawm ib qho kev sojntsuam lub teeb liab tawm ntawm lwm qhov kev sojntsuam thiab cuam tshuam ob zaug los ntawm qhov tsis xws luag.

Qhov txiaj ntsig tseem ceeb ntawm txoj kev: nws tuaj yeem siv los ntsuas cov duab ntawm qhov tsis xws luag, qhov loj ntawm qhov ntau dua 3 hli thiab qhov sib txawv ntawm lub dav hlau ntsug los ntawm ntau dua 10 degrees. Qhov tseem ceeb tshaj plaws -siv probes nrog tib rhiab heev. Qhov kev ntsuam xyuas ultrasonic no nquag siv los xyuas cov khoom tuab-walled thiab lawv cov welds.

Delta method

Qhov kev ntsuas ultrasonic ntsuas ntawm welds siv lub zog ultrasonic re-radiated los ntawm qhov tsis xws luag. Lub transverse nthwv dej tshwm sim ntawm qhov tsis xws luag yog ib feem cuam tshuam specularly, ib nrab hloov mus rau hauv ib qho longitudinal, thiab tseem rov ua dua cov nthwv dej diffracted. Yog li ntawd, yuav tsum tau PET nthwv dej raug ntes. Qhov tsis zoo ntawm txoj kev tuaj yeem suav hais tias yog kev ntxuav ntawm cov seam, qhov nyuaj ntawm kev txiav txim siab tau txais cov cim qhia thaum tswj cov pob qij txha welded nrog lub thickness txog li 15 millimeters.

Qhov zoo ntawm ultrasound thiab subtleties ntawm nws daim ntawv thov

Kev kuaj xyuas cov pob qij txha siv lub suab nrov yog, qhov tseeb, tsis muaj kev puas tsuaj, vim tias txoj kev no tsis muaj peev xwm ua rau muaj kev puas tsuaj rau cov khoom tshawb nrhiav, tab sis tib lub sijhawm txiav txim siab tau zoo. muaj qhov tsis xws luag. Tsis tas li ntawd, kev saib xyuas tshwj xeeb tsim nyog rau tus nqi qis ntawm kev ua haujlwm tau ua thiab lawv cov kev ua haujlwm siab ceev. Nws tseem yog ib qho tseem ceeb uas txoj kev muaj kev nyab xeeb kiag li rau tib neeg kev noj qab haus huv. Tag nrho cov kev tshawb fawb ntawm cov hlau thiab welds raws li ultrasound yog ua nyob rau hauv qhov ntau ntawm 0.5 MHz txog 10 MHz. Qee zaum, nws tuaj yeem ua haujlwm siv ultrasonic tsis muaj zaus ntawm 20 MHz.

Kev tshuaj xyuas ntawm kev sib koom ua ke los ntawm kev siv ultrasound yuav tsum tau ua nrog tag nrho txoj hauv kevkev npaj, xws li ntxuav lub seam los yog nto nyob rau hauv txoj kev kawm, siv cov kev sib cuag kua rau qhov chaw tswj (tshwj xeeb-lub hom phiaj gels, glycerin, tshuab roj). Tag nrho cov no yog ua tiav los xyuas kom meej ruaj khov acoustic kev sib cuag, uas thaum kawg muab cov duab tsim nyog ntawm lub cuab yeej.

Unusable and disadvantages

Ultrasonic kuaj yog qhov tsis txaus ntseeg kiag li siv rau kev tshuaj xyuas vuam cov pob qij txha ntawm cov hlau nrog cov qauv ntxhib (piv txwv li, cam khwb cia hlau lossis austenitic weld nrog thickness ntau dua 60 millimeters). Thiab tag nrho vim hais tias nyob rau hauv xws li mob muaj ib tug txaus loj dispersion thiab muaj zog attenuation ntawm ultrasound.

Nws tseem tsis tuaj yeem ua tsis tau qhov tsis txaus ntseeg tag nrho ntawm qhov kuaj pom qhov tsis xws luag (tungsten suav nrog, slag suav nrog, thiab lwm yam).