بدأت دراسة الأجسام الفيزيائية عن طريق الموجات فوق الصوتية في الظهور في بداية القرن الماضي. جهاز القياس كان يسمى "كاشف الخلل بالموجات فوق الصوتية". مباشرة بعد اكتشافها ، اكتسبت الطريقة شعبية واسعة بين المهندسين والأشخاص المشاركين في البحث.
معلومات عامة عن الجهاز
تخترق الموجات فوق الصوتية طبقات من المواد الصلبة ويمكنها إصلاح حتى أصغر صدع موجود في داخل الجسم. يسمح لك الجهاز بتحديد الخلل على عمق 7-50 مم بدقة ± 1 مم.
تمتلك أجهزة كشف الخلل بالموجات فوق الصوتية مستويات مختلفة من الحساسية. يتم تحديد هذا المؤشر من خلال صغر حجم العيوب. نطاق الوحدات واسع جدا. على سبيل المثال ، إنتاج المعادن.
الواجهة الواضحة للجهاز تضمن الاستخدام الفعال والموحد للجهاز. الجهاز دقيق ، وبفضله يمكن الحصول على نتيجة عالية المستوى واكتشاف الموجودين.عيوب
مجالات تطبيق الجهاز
يمكن تطبيق اكتشاف الخلل بالموجات فوق الصوتية على أي مادة بناء تقريبًا للكشف عن وجود شقوق مخفية ومسام وخبث وعيوب أخرى.
تشمل المجالات الأكثر شيوعًا:
- طبقات اللحام. هذا هو التطبيق الرئيسي للآلة.
- المعادن الأولية في عوارض الجسر ، والحزم ، والقضبان ، وفراغات الأنابيب.
- البنية التحتية. التوصيلات المسدودة ، قضبان القطار ، الهياكل المعدنية.
- صناعة البتروكيماويات. فحص أنابيب الخزانات والمنشآت الحاملة.
- مراقبة تشغيل عجلات وأعمدة عربات القطار ، ومعدات هبوط الطائرات ، وحوامل المحرك ، وأذرع الرافعات ، وأعمدة الإدارة ، والخزانات وأوعية الضغط.
- منطقة الإنتاج. درزات اللحام المخروطة ، اللحامات النحاسية ، المسبوكات ، اختبار التحمل للمواد المركبة.
- فحص مواد اجزاء الطائرات و توربينات الرياح و المحركات
استخدام أجهزة كشف الخلل في الخارج
في الصناعة ، بدأ استخدام أجهزة كشف الخلل بالموجات فوق الصوتية في الخمسينيات من القرن العشرين. ثم تم إنشاء السلسلة الأولى من أجهزة المصابيح. على مدار الوقت الماضي ، تراكمت خبرة واسعة في تطبيق طريقة التحكم بالموجات فوق الصوتية.
في الدول الأوروبية ، اتخذ كشف الخلل موقفًا قويًا. يمثل ثلث إجمالي حجم فحص المنتج. كما لوحظ أنه على الرغم من أتمتة العمل ، فإن هذه الطريقة تحظى بأكبر قدر من الاهتمام.
هذا يرجع إلى حقيقة أنه يتم تنفيذ كميات كبيرة من العملكائنات مثل محطات الطاقة النووية ، وخطوط الأنابيب ذات الأغراض المختلفة ، والهياكل المعدنية ، ووسائل النقل ، وما إلى ذلك ، ومن السمات المميزة لجميع الهياكل المذكورة أعلاه تنوعها ، مما يجعل من الصعب استخدام الأتمتة.
تطبيق الأدوات في الصناعة المحلية
في الصناعة المحلية ، يحتل التحكم بالموجات فوق الصوتية مكانة رائدة. يتضح هذا من خلال عدد المتخصصين الذين يشاركون في مثل هذا العمل. على سبيل المثال ، من 1994 إلى 2000 ، وفقًا لمركز شهادات الأورال ، تم اختبار 1475 كاشفًا للعيوب. ومن بين هؤلاء ، أصبح 38٪ متخصصين محترفين في طريقة الموجات فوق الصوتية. من المميز أن الغالبية العظمى من الموظفين يعتمدون على التحكم في اللحامات.
كيف تعمل الآلة
يعتمد تشغيل كاشف الخلل بالموجات فوق الصوتية على الإشعاع النبضي. يتم إصلاح الموجات فوق الصوتية المنعكسة وتجعل من الممكن اكتشاف العيوب. يتم تغيير موجات الراديو القصيرة عن طريق البيزوبلات B1-I3. تنتشر من خلال طبقة الاقتران من خلال المادة على شكل شعاع باتجاه عرضي.
الاهتزازات المنعكسة للموجات فوق الصوتية لها تأثير على الألواح الكهرضغطية B1 B3. يحدث تنشيط EMF ، الذي يصبح أقوى ، يتغير ويدخل جهاز إشارة كاشف الخلل.
طرق التحكم الرئيسية
هناك طرق مختلفة للسيطرة. الأكثر شيوعًا وفعالية للغاية تشمل:
- طريقة صدى ؛
- طريقةعلى أساس الظل المرآة ؛
- استقبال الظل.
مما يتكون كاشف الخلل؟
ماذا يتكون كاشف الخلل بالموجات فوق الصوتية؟ يتم تقديم المخطط:
- مولد النبض
- مؤشر عيب ؛
- جهاز تضخيم النطاق العريض ؛
- أداة موازنة السعة الزمنية ؛
- مثبت الجهد
- تحويل الجهاز.
مخطط الوحدة
الدوائر الكهربائية للأجهزة مثل أجهزة كشف الخلل بالموجات فوق الصوتية معقدة للغاية.
يمكن فهم مبدأ تشغيل الجهاز بسهولة أكبر إذا قرأت هيكله بعناية. كيف تعمل مع جهاز مثل كاشف الخلل بالموجات فوق الصوتية ، ستخبرك التعليمات.
الوحدات الرئيسية للجهاز الحديث تعمل وفق المبدأ التالي:
- مولد نبضات المسبار يولد اهتزازات كهربائية تثير الموجات فوق الصوتية في محول الطاقة.
- يتم استقبال الإشارات فوق الصوتية المنعكسة من العيب بواسطة نفس محول الطاقة (الدائرة المدمجة أو دائرة منفصلة أخرى). يتم تحويل الإشارات إلى نبضات كهربائية يتم تغذيتها في مدخلات مكبر الصوت.
- يتم التحكم في التحكم في كسب التوقيت بواسطة نظام التحكم في حساسية الوقت (TCG).
- عند الزيادة إلى القيمة المطلوبة ، يتم إدخال الإشارةمؤشر شعاع كهربائي وكاشف أوتوماتيكي للعيوب
- يوفر جهاز المزامنة التسلسل الزمني الضروري لعمل جميع مناطق العقد بالجهاز في وقت واحد مع بدء مولد النبض (أو مع بعض التأخير المحدد). يساهم في بدء مولد الاجتياح لمؤشر الشعاع الكهربائي.
- Sweep يجعل من الممكن التمييز بوقت وصول إشارات الأجسام الانعكاسية ، والتي تقع على مسافات مختلفة من محول الطاقة. المزامن مسؤول أيضًا عن التحكم في وحدات TCG و ASD.
- الأجهزة محشوة بأجهزة تقيس سعة ووقت وصول النبض المنعكس. يتم إنتاج مخطط إدراجها في أشكال مختلفة. يعالج جهاز القياس الإشارات الواردة من مكبر الصوت ، مع مراعاة وقت عبور الإشارة من جهاز المزامنة ، ويعطي مؤشرات رقمية على مؤشر التيار الكهربائي أو على شاشة منفصلة.
إعداد الجهاز
يبدأ إعداد كاشف الخلل بالموجات فوق الصوتية بتركيب جيل مستقر في محول الجهد. في هذه الحالة ، يتم اختيار المقاوم R39. ثم يتم الحصول على معدل التكرار المطلوب (120-150 عفريت / ثانية) ، يتم تحديد المقاوم R2.
يتم تحقيق مؤشر سعة من 70-80 عفريت / ثانية عن طريق اختيار دينيستور V1. ثم يتم تحديد المكثفات C22 و C26 ، والتي تحدد حدود التغيير مع المحركات الدوارة للمقاومات R30 و R35 ومدة نبضات الهزاز الفردي المتأخر (10-25 ميكرو ثانية)والمنطقة الخاضعة للرقابة (7-45 ميكروغرام).
فحص الجهاز
يتم التحقق من كاشف الخلل بالموجات فوق الصوتية بعدة طرق:
- الأول هو تضمين الدائرة الكهربائية جهاز محاكاة خاص يصدر إشارة اختبار. عيب هذا الجهاز هو التداخل في دارة الجهاز واستحالة فحص الوحدة الصوتية.
- الطريقة معروفة أيضًا ، والتي يتم تنفيذها عن طريق محاكاة إشارات الصدى ، وانبعاثها في نمط الضبط. ثم ، بعد الاستلام ، يتم فحص المسار الصوتي الكهربائي بالكامل لجهاز كشف الخلل. يتضمن أجزاء الإرسال والاستقبال للوحدة الكهربائية للجهاز ، والتي تتوافق مع PET والكابلات الكهربائية التي تربط جهاز PET بالوحدة. عيب هذا الفحص هو استخدام الطريقة فقط لكاشفات الخلل مع الإشعاع المستمر للاهتزازات فوق الصوتية ، ومعالجة الإشارات بناءً على تأثير دوبلر. هذا الحل غير مقبول للتحكم في معظم طرز الأجهزة الحديثة الموزعة حول العالم.
- يتم التحقق من كاشف الخلل بالموجات فوق الصوتية بطريقة أخرى. يعتمد على حقيقة أن الوحدة الصوتية مثبتة على عينة الضبط من خلال تطبيق سائل ملامس على سطح العينة. وبالتالي ، يتم توفير اتصال صوتي بين العينة والوحدة الصوتية. تصدر الوحدة الصوتية موجات فوق صوتية في العينة. يتم استقبال الصدى المنعكس من العاكس الداخلي في العينة وتضخيمه. هناك اختيار مؤقت ، والذي يتم تغذيتهمؤشرات الجهاز. يتم الحكم على جودة الوحدة من خلال مستوى تشغيل المؤشرات. لتنفيذ هذه الطريقة ، يتم استخدام أجهزة مصنوعة من المعدن أو الزجاج العضوي مع عواكس داخلها. يتم استخدام أجهزة مماثلة من قبل جميع الشركات المصنعة الرائدة لأجهزة كشف الخلل في جميع أنحاء العالم.
موديلات كاشفات الخلل الشائعة
يمكن ملاحظة أجهزة كشف الخلل بالموجات فوق الصوتية من الشركات المصنعة مثل OmniScan و Epoch و Sonic و Phasor من قائمة واسعة من الأجهزة عالية الجودة. ومن بين الأجهزة المحلية ، يجب الانتباه إلى العلامات التجارية UD-2 و UD-3 و "Peleng" ، وهي أجهزة من سلسلة A1212. إنها موثوقة.
يمكن تصنيف الأجهزة المحلية من سلسلة UD على أنها عالمية ، نظرًا لأنها لا تحتوي فقط على مجموعة واسعة من القياسات والقدرات التقنية ، ولكن يمكنها أيضًا العمل في مجموعة متنوعة من الأوضاع ، اعتمادًا على الظروف والأغراض المحددة. يسهّل وجود ضوء الشاشة العريض ومؤشر الصوت العمل مع الجهاز.
الشركات المصنعة الأجنبية لأجهزة كشف الخلل بالموجات فوق الصوتية تنتج أجهزة ذات إعدادات مرنة. لديهم جسم خفيف الوزن ومتين وصغير الحجم. هذه ليست مجرد كاشفات للعيوب ، لكنها أجهزة عالمية للعامل العادي.
على سبيل المثال ، يعتمد OmniScan القوي على المصفوفات المرحلية. هذا يجعل من الممكن توسيع قدرات القياس والحصول على نتيجة دقيقة.
شريحة واسعة من التركيبات ليست كذلكيجب أن يربك المشتري. بعد كل شيء ، تختلف الخصائص التقنية لأجهزة كشف الخلل بالموجات فوق الصوتية ، ولكل جهاز مميزاته الخاصة وهو فعال عند استخدامه في ظل ظروف معينة.
كاشف الخلل الشامل بالموجات فوق الصوتية ، جهاز ذو أبعاد صغيرة ، جهاز يعمل على ترددات منخفضة ، جهاز مزود بعلبة واقية - مثل هذا النطاق الغني يجعل من الممكن العثور على جهاز مناسب مصمم لفحص العناصر من مجموعة متنوعة من المواد.
ما الذي تبحث عنه عند الشراء؟
عند شراء جهاز انتبه للمؤشرات التالية:
- قابلية الجهاز. أفضل مؤشر هو وزن الجهاز الخفيف. إذا كان الجهاز مضغوطًا ، فهذا جيد بشكل مضاعف.
- سهولة في الاستخدام. كلما قل عدد الإعدادات الإضافية ، كان من الأسهل العمل مع الجهاز.
- واجهة ذكية. هذا مهم للغاية ، لأنه في كثير من الأحيان ، بدون تدريب خاص ، لا يمكن للمبتدئين ببساطة اكتشاف ذلك. يجب أن تكون الواجهة واضحة بالفعل بحيث لا توجد مشاكل عند تمكين خيار أو آخر.
- توفر بطاقة الضمان والخدمة. كن حذرا مع موردي المعدات والبائعين.
- يجب أن يكون الجهاز مناسبًا لمحولات الطاقة الكهرضغطية المصنعة في الخارج. وينطبق الشيء نفسه عند شراء جهاز منزلي
- وجود دليل تشغيل واضح ومكتوب بشكل جيد.
