Payvandlangan bo'g'inlarning ultratovushli sinovi, sinov usullari va texnologiyasi

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Payvandlash amalga oshirilmaydigan sanoat deyarli yo'q. Metall konstruktsiyalarning aksariyati payvandlash choklari yordamida o'rnatiladi va o'zaro bog'lanadi. Albatta, kelajakda bunday ishlarning sifati nafaqat qurilgan bino, inshoot, mashina yoki biron bir blokning ishonchliligiga, balki ushbu tuzilmalar bilan qandaydir tarzda o'zaro aloqada bo'ladigan odamlarning xavfsizligiga ham bog'liq. Shu sababli, bunday operatsiyalarni to'g'ri bajarish darajasini ta'minlash uchun payvand choklarining ultratovush tekshiruvi qo'llaniladi, buning natijasida metall buyumlarning birlashmasida turli nuqsonlarning mavjudligi yoki yo'qligini aniqlash mumkin. Ushbu ilg'or nazorat usuli bizning maqolamizda muhokama qilinadi.

Voygalanish tarixi

Ultrasonik nuqsonlarni aniqlash 30-yillarda ishlab chiqilgan. Biroq, birinchi haqiqatan ham ishlaydigan qurilma Sperry Products tufayli faqat 1945 yilda tug'ilgan. Keyingi yigirma yil ichida eng soʻnggi boshqaruv texnologiyasi butun dunyoda eʼtirofga sazovor boʻldi va bunday uskunani ishlab chiqaruvchilar soni keskin oshdi.

UltratovushBugungi kunda narxi 100 000 -130 000 ming rubldan boshlanadigan nuqsonlarni aniqlovchi qurilmada dastlab vakuum naychalari mavjud edi. Bunday qurilmalar katta hajmli va og'ir edi. Ular faqat AC quvvat manbalaridan ishlagan. Ammo 60-yillarda, yarimo'tkazgichli sxemalar paydo bo'lishi bilan, defekt detektorlar sezilarli darajada kichrayib, batareyalarda ishlay oldi, bu esa pirovardida qurilmalardan hatto dala sharoitida ham foydalanish imkonini berdi.

Raqamli haqiqatga qadam qoʻying

Ilk bosqichlarda tasvirlangan asboblar analog signalni qayta ishlashdan foydalangan, buning natijasida boshqa shunga o'xshash qurilmalar singari ular kalibrlash vaqtida driftga duchor bo'lgan. Ammo 1984 yilda Panametrics kompaniyasi EPOCH 2002 deb nomlangan birinchi portativ raqamli nuqsonlarni aniqlash qurilmasini ishga tushirdi. Shu paytdan boshlab raqamli birliklar kerakli kalibrlash va o'lchash barqarorligini ta'minlaydigan yuqori ishonchli uskunaga aylandi. Narxi bevosita uning texnik xususiyatlariga va ishlab chiqaruvchi brendiga bog'liq bo'lgan ultratovushli nuqson detektori, shuningdek, ma'lumotlarni qayd qilish funksiyasi va o'qishni shaxsiy kompyuterga o'tkazish imkoniyatini oldi.

Bugungi sharoitda koʻp elementli piezoelektrik elementlarga asoslangan murakkab texnologiyadan foydalanib, yoʻnalishli nurlar hosil qiluvchi va tibbiy ultratovushli tasvirga oʻxshash kesma tasvirlarni yaratuvchi bosqichli massiv tizimlariga qiziqish tobora ortib bormoqda.

Sferailovalar

Ultrasonik nazorat qilish usuli har qanday sanoatda qo'llaniladi. Uning ishlatilishi shuni ko'rsatdiki, u qurilishda payvandlangan asosiy metall qalinligi 4 millimetrdan ortiq bo'lgan deyarli barcha turdagi payvandlangan bo'g'inlarni sinash uchun teng darajada samarali ishlatilishi mumkin. Bundan tashqari, usul gaz va neft quvurlari, turli gidravlika va suv tizimlarining bo'g'inlarini tekshirish uchun faol qo'llaniladi. Elektroshlakli payvandlash natijasida olingan qalin tikuvlarni tekshirish kabi holatlarda ultratovushli nuqsonlarni aniqlash yagona qabul qilinadigan tekshirish usuli hisoblanadi.

Qism yoki chokning xizmat koʻrsatishga yaroqliligi toʻgʻrisidagi yakuniy qaror uchta asosiy koʻrsatkich (mezon) - amplituda, koordinatalar, shartli oʻlchamlar asosida qabul qilinadi.

Umuman olganda, ultratovush tekshiruvi tikuvni o'rganish jarayonida tasvirlash nuqtai nazaridan eng samarali usuldir (tafsilot).

Talab sabablari

Ultratovush yordamida ta'riflangan tekshirish usuli yaxshi, chunki u yoriqlar ko'rinishidagi nuqsonlarni aniqlash jarayonida ko'rsatkichlarning ancha yuqori sezuvchanligi va ishonchliligi, past narx va foydalanish jarayonida yuqori xavfsizlikka ega. radiografik tekshirishning klassik usullari. Bugungi kunga kelib, payvandlangan bo'g'inlarning ultratovush tekshiruvi tekshiruv holatlarining 70-80 foizida qo'llaniladi.

Ultrasonik transduserlar

BilmasdanUshbu qurilmalardan buzilmaydigan ultratovush tekshiruvi uchun foydalanishni tasavvur qilib bo'lmaydi. Qurilmalar ultratovush tebranishlari bilan bir qatorda qo‘zg‘alish hosil qilish uchun ham ishlatiladi.

Birliklar har xil va quyidagilar boʻyicha tasniflanadi:

• Test elementi bilan kontakt yaratish usuli.
• Pyezoelektrik elementlarni nuqsonlarni aniqlovchining elektr pallasiga ulash usuli va elektrodning piezoelektrik elementga nisbatan dislokatsiyasi.
• Akustikaning sirtga nisbatan orientatsiyasi.
• Piezo elementlar soni (bitta, qoʻsh, koʻp elementli).
• Ishlash chastotalarining tarmoqli kengligi (tor polosali - bir oktavadan kam tarmoqli kengligi, keng polosali - bir oktavadan ortiq tarmoqli kengligi).

Nuqsonlarning oʻlchanadigan xarakteristikalari

GOST texnologiya va sanoat olamidagi hamma narsani boshqaradi. Ultratovush tekshiruvi (GOST 14782-86) ham bu masalada istisno emas. Standart kamchiliklarni quyidagi parametrlar bilan o'lchashni belgilaydi:

• Ekvivalent nuqson maydoni.
• Echo signali amplitudasi, bu nuqsongacha boʻlgan masofani hisobga olgan holda aniqlanadi.
• Payvandlash nuqtasidagi nuqson koordinatalari.
• An'anaviy oʻlchamlar.
• Nosozliklar orasidagi shartli masofa.
• Tanlangan chok yoki chok uzunligidagi nuqsonlar soni.

Kamchilik detektori ishlashi

Ultratovushli buzilmaydigan sinov o'zining foydalanish usuliga ega, unda asosiy o'lchangan parametr olingan aks-sado signalining amplitudasi ekanligini bildiradi.to'g'ridan-to'g'ri nuqsondan. Echo signallarini amplitudasi bo'yicha farqlash uchun rad etish sezuvchanlik darajasi belgilanadi. Bu, o'z navbatida, korporativ standart shablon (SOP) yordamida sozlangan.

Defekt detektorining ishlay boshlashi uning sozlanishi bilan birga keladi. Buning uchun rad etish sezgirligi o'rnatiladi. Shundan so'ng, davom etayotgan ultratovush tekshiruvlari jarayonida aniqlangan nuqsondan olingan aks-sado signali belgilangan rad etish darajasi bilan taqqoslanadi. Agar o'lchangan amplituda rad etish darajasidan oshsa, mutaxassislar bunday nuqsonni qabul qilib bo'lmaydi, deb qaror qilishadi. Keyin tikuv yoki mahsulot rad etiladi va qayta ko'rib chiqish uchun yuboriladi.

Payvandlangan yuzalarning eng koʻp uchraydigan nuqsonlari: termoyadroviyning yoʻqligi, toʻliq oʻtkazilmasligi, yorilish, gʻovaklik, shlak qoʻshilishi. Aynan shu qoidabuzarliklar ultratovush yordamida nuqsonlarni aniqlash orqali samarali aniqlanadi.

Ultrasonik parametrlar

Vaqt o'tishi bilan tekshirish jarayoni choklarni tekshirishning bir qancha kuchli usullarini ishlab chiqdi. Ultratovush tekshiruvi ko'rib chiqilayotgan metall konstruktsiyalarni akustik tekshirish uchun juda ko'p variantlarni taqdim etadi, ammo eng mashhurlari:

• Echo usuli.
• Soya.
• Koʻzgu-soya usuli.
• Echo oynasi.
• Delta usuli.

Birinchi usul

Ko'pincha sanoat va temir yo'l transportida echo-puls usuli qo'llaniladi. Aynan u tufayli barcha nuqsonlarning 90% dan ortig'iga tashxis qo'yilgan, bu nuqson yuzasidan aks ettirilgan deyarli barcha signallarni ro'yxatga olish va tahlil qilish tufayli mumkin bo'ladi.

Ushbu usulning oʻzi metall mahsulotni ultratovushli tebranish impulslari bilan ovoz chiqarib, keyin ularni roʻyxatga olishga asoslangan.

Usulning afzalliklari:

- mahsulotga bir tomonlama kirish imkoniyati;

- ichki nuqsonlarga nisbatan yuqori sezuvchanlik;

- aniqlangan nuqson koordinatalarini aniqlashdagi eng yuqori aniqlik.

Biroq, kamchiliklar ham mavjud, jumladan:

- sirt reflektorlarining shovqinlariga nisbatan past qarshilik;

- signal amplitudasining nuqson joylashgan joyiga kuchli bogʻliqligi.

Ta'riflangan nuqsonlarni aniqlash topuvchi tomonidan mahsulotga ultratovush impulslarini yuborishni nazarda tutadi. Javob signali u yoki ikkinchi qidiruvchi tomonidan qabul qilinadi. Bunday holda, signal to'g'ridan-to'g'ri nuqsonlardan ham, qismning, mahsulotning (tikuv) qarama-qarshi yuzasidan ham aks ettirilishi mumkin.

Soya usuli

U transmitterdan qabul qiluvchiga uzatiladigan ultratovush tebranishlarining amplitudasini batafsil tahlil qilishga asoslangan. Agar ushbu ko'rsatkichning pasayishi kuzatilsa, bu nuqson mavjudligini ko'rsatadi. Bunday holda, nuqsonning o'zi qanchalik katta bo'lsa, qabul qiluvchi tomonidan qabul qilingan signalning amplitudasi shunchalik kichik bo'ladi. Ishonchli ma'lumotni olish uchun emitent va qabul qilgich qarama-qarshi tomonlarga koaksiyal joylashtirilishi kerako'rganilayotgan ob'ekt. Ushbu texnologiyaning kamchiliklari echo usuli bilan solishtirganda past sezuvchanlik va radiatsiya naqshining markaziy nurlariga nisbatan PETlarni (piezoelektrik o'zgartirgichlar) yo'n altirish qiyinligi deb hisoblanishi mumkin. Shu bilan birga, afzalliklari ham bor, ular shovqinga yuqori qarshilik, signal amplitudasining nuqson joylashgan joyga past bog'liqligi va o'lik zonaning yo'qligi.

Ko'zgu-soya usuli

Ushbu ultratovushli sifat nazorati koʻpincha payvandlangan armatura birikmalarini tekshirish uchun ishlatiladi. Qusur aniqlanganligining asosiy belgisi - qarama-qarshi yuzadan (ko'pincha pastki deb ataladigan) aks ettirilgan signal amplitudasining zaiflashishi. Usulning asosiy afzalligi - turli nuqsonlarni aniq aniqlash, ularning dislokatsiyasi payvand ildizidir. Shuningdek, usul tikuv yoki qismga bir tomonlama kirish imkoniyati bilan tavsiflanadi.

Echo oyna usuli

Vertikal nuqsonlarni aniqlashning eng samarali usuli. Tekshirish uning bir tomonida tikuv yaqinidagi sirt bo'ylab harakatlanadigan ikkita prob yordamida amalga oshiriladi. Shu bilan birga, ularning harakati bir zond tomonidan boshqa zonddan chiqarilgan va mavjud nuqsondan ikki marta aks ettirilgan signalni tuzatadigan tarzda amalga oshiriladi.

Usulning asosiy afzalligi: uning yordamida oʻlchami 3 mm dan oshadigan va vertikal tekislikda 10 darajadan koʻproq chetlangan nuqsonlar shaklini baholash mumkin. Eng asosiysi -bir xil sezgirlikdagi problardan foydalaning. Ultratovush tekshiruvining ushbu versiyasi qalin devorli mahsulotlar va ularning choklarini tekshirish uchun faol foydalaniladi.

Delta usuli

Payvand choklarining belgilangan ultratovush tekshiruvi nuqson tufayli qayta nurlanadigan ultratovush energiyasidan foydalanadi. Defektga tushgan ko'ndalang to'lqin qisman aynali aks ettiriladi, qisman bo'ylamaga aylanadi va shuningdek, difraksiyalangan to'lqinni qayta nurlantiradi. Natijada, kerakli PET to'lqinlari ushlanadi. Usulning kamchiliklari tikuvni tozalash, qalinligi 15 millimetrgacha bo'lgan payvandlangan bo'g'inlarni nazorat qilish paytida qabul qilingan signallarni dekodlashning ancha yuqori murakkabligi hisoblanadi.

Ultratovushning afzalliklari va uni qoʻllash nozikliklari

Yuqori chastotali tovush yordamida payvandlangan bo'g'inlarni tekshirish, aslida, buzilmaydigan sinovdir, chunki bu usul mahsulotning tekshirilayotgan qismiga hech qanday zarar etkazishga qodir emas, lekin ayni paytda juda aniq aniqlaydi. nuqsonlarning mavjudligi. Shuningdek, amalga oshirilgan ishlarning arzonligi va ularning bajarilishining yuqori tezligi alohida e'tiborga loyiqdir. Usul inson salomatligi uchun mutlaqo xavfsiz bo'lishi ham muhimdir. Ultratovushga asoslangan metallar va choklarning barcha tadqiqotlari 0,5 MGts dan 10 MGts gacha bo'lgan diapazonda amalga oshiriladi. Ba'zi hollarda 20 MGts chastotali ultratovush to'lqinlari yordamida ishlarni bajarish mumkin.

Ultratovush yordamida payvandlangan birikmani tahlil qilish, albatta, butun kompleks bilan birga bo'lishi kerak.tayyorgarlik choralari, masalan, tikuv yoki o'rganilayotgan sirtni tozalash, nazorat qilinadigan hududga maxsus aloqa suyuqliklarini qo'llash (maxsus maqsadli jellar, glitserin, mashina moyi). Bularning barchasi toʻgʻri barqaror akustik aloqani taʼminlash uchun amalga oshiriladi, natijada bu qurilmada kerakli tasvirni beradi.

Yaroqsiz va kamchiliklar

Ultrasonik sinovdan qo'pol taneli tuzilishga ega bo'lgan metallarning payvandlash bo'g'inlarini (masalan, quyma temir yoki qalinligi 60 millimetrdan ortiq bo'lgan ostenitik chok) tekshirish uchun foydalanish mutlaqo mantiqiy emas. Va barchasi, chunki bunday hollarda ultratovushning etarlicha katta dispersiyasi va kuchli zaiflashuvi mavjud.

Aniqlangan nuqsonni (volfram qo'shilishi, shlak qo'shilishi va boshqalar) bir ma'noda to'liq tavsiflash ham mumkin emas.