дефектоскопия сварной швов

ЗАО 'Панатест НК' - Применение О компании Каталог Применение Применение Обзор технологий НК УЗ толщинометрия Технология использования ультразвуковых фазированых решеток УЗ дефектоскопия УЗ анализ материалов Теория НК 930-008: Теория дефектоскопия сварной швов применение ультразвуковых толщиномеров 930-011: Методика выявления дефектоскопия сварной швов определения размеров дефектов, близких к внутреннему диаметру 930-012: Измерение модуля упругости Многорежимный контроль композитов Применение НК Специальные измерения Общие ультразвуковые исследования Резина Стекло Металлы Коррозионные металлы Литье Керамика Стекловолокно дефектоскопия сварной швов композиты Жидкости Пластик Обзор технологий НК / УЗ дефектоскопия 930-139: Введение в ультразвуковую дефектоскопию Том Неллиган Из всех областей промышленного применения ультразвука, старейшей дефектоскопия сварной швов наиболее распространенной является дефектоскопия. С 1940 года, физические законы распространения звуковых волн в твердых материалах используются для выявления внутренних трещин, пустот, пор дефектоскопия сварной швов других сосредоточений неоднородности в металлах, композитах, пластике дефектоскопия сварной швов керамике. Высокочастотные звуковые волны отражаются от дефектов в определенных направлениях, создавая различные эхосигналы, которые могут быть отображены дефектоскопия сварной швов записаны переносным измерительным прибором. Ультразвуковые исследования - абсолютно безопасный метод неразрушающего контроля, применяющийся во многих технологиях, отраслях производства дефектоскопия сварной швов техническом обслуживании, особенно в исследовании сварных швов дефектоскопия сварной швов конструкционных металлов. Далее Вы найдете краткий обзор теоретических основ дефектоскопия сварной швов практики ультразвуковой дефектоскопии. Данная статья дает только общие представления по теме. Ссылки на дополнительную литературу расположены в конце документа. 1. Теоретические Основы Звуковые волны - это простые механические колебания, проходящие через различные вещества: твердые, жидкие или газообразные. Данные волны передаются в веществе с определенной скоростью в заданном направлении, при встрече с границей другого материала они отражаются или передаются в соответствии с простыми правилами. Этот физический принцип лежит в основе ультразвуковой дефектоскопии. Частота: Колебание в ультразвуковой волне происходит с определенной частотой, иначе числом колебаний или циклов в секунду, в диапазоне схожем с диапазоном слышимого звука. Максимальная воспринимаемая человеческим ухом частота - около 20,000 колебаний в секунду (20 КГц), тогда как большинство ультразвуковых измерений проводится в диапазоне частот от 500,000 до 10,000,000 колебаний в секунду (от 500 KГц до 10 MГц). При частоте колебаний в мегагерцовом диапазоне, звуковая энергия практически не проходит через воздух дефектоскопия сварной швов другие газы, но свободно передается в большинстве жидкостей дефектоскопия сварной швов обычных конструкционных материалах. Скорость Звука: Скорость распространения звуковой волны зависит от материала, его плотности дефектоскопия сварной швов эластичности. Различные типы звуковых волн (См. Режимы Распространения) обладают различными скоростями. Длина Волны: Любому типу волны соответствует определенная длина, которая является интервалом между любыми двумя соответствующими точками в волновом цикле при прохождении через вещество. Длина волны относится к частоте дефектоскопия сварной швов скорости звука следующем образом: λ = c/f где λ = длина волныc = скорость звукаf = частота Длина волны является фактором, ограничивающим количество информации, которое можно извлечь из поведения волны. В ультразвуковой дефектоскопии общепринято, что нижний предел для выявления дефекта составляет половину длины волны. Дефект меньшего размера будет не распознан. Теоретический минимум в ультразвуковых толщиномерах составляет одну длину волны. Режимы Распространения: Для звуковых волн в твердых телах существует несколько режимов распространения, определяемых типом перемещения. В ультразвуковой дефектоскопии наиболее часто используются продольные дефектоскопия сварной швов поперечные волны. Иногда используются поверхностные дефектоскопия сварной швов плоские волны. Продольная волна или волна сжатия характеризуется перемещением частиц в одном направлении с распространением волны, как в поршне. Именно продольные волны воспринимаются человеческим ухом. Поперечная волна или волна сдвига характеризуется перемещением частиц перпендикулярно к направлению распространения волны. В поверхностной волне или волне Рэлея частицы перемещаются эллиптически. Данный тип волн распространяется вдоль поверхности материала, погружаясь на глубину равную одной длине волны. Плоская волна или волна Ламба: комплексный режим вибрации в тонких пластинах, где толщина материала менее одной длины волны дефектоскопия сварной швов волна полностью заполняет поперечное сечение материала. Звуковые волны могут преобразовываться из одной формы в другую. В большинстве случаев, поперечные волны генерируются в тестовом материале путем введения продольных волн под определенным углом. Этот процесс подробно описывается в разделе 4 главы Тестирование Наклонными Датчиками. Параметры, Ограничивающие Передачу Звуковых Волн: Расстояние, на которое распространится волна определенной частоты дефектоскопия сварной швов энергетического уровня, зависит от материала. Как правило, твердые дефектоскопия сварной швов однородные тела передают звуковые волны лучше, чем мягкие, неоднородные или зернистые. Дальность передачи волны в материале определяется тремя факторами: разбросом, затуханием дефектоскопия сварной швов рассеиванием волны. При передаче волны, ее фронт становится шире, дефектоскопия сварной швов таким образом звуковая энергия рассеивается на большой площади. Разброс волны - потеря энергии, связанная со свойством материала поглощать звуковую энергию при прохождении волны сквозь него. Рассеивание – беспорядочное отображение звуковой волны от границ с гранулами дефектоскопия сварной швов другими микроструктурами материала. При увеличении частоты, увеличивается разброс волны, но снижаются характеристики затухания дефектоскопия сварной швов рассеивания. При проведении исследований, следует учитывать данные характеристики при выборе частоты волны. Отражение от Границ Материалов: При прохождении волны через границу двух материалов, часть энергии отражается, дефектоскопия сварной швов часть передается дальше. Количество отраженной энергии, или коэффициент отражения, определяется соответствующим акустическим импедансом двух материалов. В свою очередь, акустический импеданс - свойство материала, определяемое как плотность, умноженная на скорость звука в данном материале. Коэффициент отражения для двух любых материалов как процент давления входящей волны может быть рассчитан по формуле Z2 - Z1R = ---------- Z2 + Z1 где R = коэффициент отражения (процент отраженной энергии)Z1 = акустический импеданс первого материалаZ2 = акустический импеданс второго материала В обычной для ультразвуковой дефектоскопии границе металл/воздух коэффициент отражения достигает 100%. Фактически, вся звуковая энергия отражается от трещин или других неоднородностей, встречающихся на пути волны. Это фундаментальный принцип дефектоскопия сварной швов делает возможным проведение ультразвуковых измерений. Угол Отражения дефектоскопия сварной швов Преломления: Волна ультразвуковых частот прямолинейна, дефектоскопия сварной швов поэтому используемые в дефектоскопии сигналы легко определяются. В ситуации, когда звуковая волна отражается от поверхности материала, угол отражения равен углу падения. Волна, подающая под прямым углом, прямолинейно отразится назад. При падении волны под углом, она отразится под тем же углом. Звуковая волна, передающаяся из одного материала в другой, искажается в соответствии с законом отражения Снеллиуса. Волна, проходящая прямо, продолжит свое прямолинейное движение, но волна, входящая в материал под углом, будет искривлена в соответствии с формулой: Sin θ1 V1---------- = -----Sin θ2 V2 где θ1 = Угол падения в первый материалθ2 = Угол отражения во втором материалеV1 = Скорость звука в первом материалеV2 = Скорость звука во втором материале Данное отношение оказывает большое влияние на проведение тестирования наклонным датчиком, описанного в разделе 4. 2. Ультразвуковые Датчики В широком смысле слова, датчик это устройство, преобразовывающее один вид энергии в другой. Ультразвуковые датчики преобразовывают энергию электрическую в высокочастотные звуковые волны дефектоскопия сварной швов наоборот. Поперечный разрезтипичного контактного датчика В типичных датчиках для ультразвуковой дефектоскопии используется активный элемент, выполненный из пьезоэлектрической керамики, композита или полимера. При передаче на элемент электрического импульса высокого напряжения, он начинает вибрировать в определенном диапазоне частот дефектоскопия сварной швов генерирует звуковую волну. При вибрации элемента, возникающей из-за принятой звуковой волны, генерируется электрический импульс. Передняя поверхность датчика обычно снабжена пластиной, защищающей его от повреждений. Тыльная поверхность окружена материалом, который механически гасит вибрацию после завершения процесса генерации звукового импульса. Волны ультразвуковой частоты плохо передаются в воздухе, поэтому между датчиком дефектоскопия сварной швов тестовой поверхностью обычно используется тонкий слой контактной жидкости или геля. В ультразвуковой дефектоскопии обычно используется пять типов ультразвуковых датчиков: Контактные Датчики – Как видно из названия, контактные датчики используются при прямом соприкосновении с тестовым материалом. Звуковая волна, передаваемая перпендикулярно поверхности материала, используется для выявления пустот, пористости дефектоскопия сварной швов трещин параллельных поверхности, дефектоскопия сварной швов так же для измерения толщин. Наклонные Датчики – Наклонные датчики используются вместе с пластиковыми или эпоксидными призмами для ввода поперечных или продольных волн в тестовый материал под заданным углом к поверхности. Данный тип датчиков обычно используется в исследовании сварных швов. Датчики с Линией Задержки – В датчиках с линией задержки предусмотрен короткий пластиковый волновод или линия задержки между активным элементом дефектоскопия сварной швов тестовым материалом. Они используются для увеличения околоповерхностного разрешения, дефектоскопия сварной швов так же в высокотемпературных измерениях, где линия задержки предохраняет датчик от перегрева. Иммерсионные Датчики – Иммерсионные датчики предназначены для передачи звуковой волны в материал через столб жидкости. Данный тип датчиков используется в автоматических исследованиях дефектоскопия сварной швов в ситуациях, когда для улучшения разрешающей способности требуется четко сфокусированный сигнал. Раздельно-Совмещенные Датчики – Раздельно-совмещенные датчики состоят из отдельного принимающего дефектоскопия сварной швов передающего элемента. Датчики рекомендуются к использованию на шероховатых поверхностях, в крупнозернистых материалах, для определения пористых дефектоскопия сварной швов коррозийных структур. Раздельно-совмещенные датчики так же обладают высокой стойкостью к высоким температурам. Преимущества различных типов датчиков, дефектоскопия сварной швов так же диапазоны их частот дефектоскопия сварной швов диаметров приведены в разделе нашего сайта выбор датчика. 3. Ультразвуковые Дефектоскопы Современные ультразвуковые дефектоскопы подобные серии Epoch Panametrics-NDT - небольшие, портативные, работающие на основе микропроцессора приборы, пригодные как для работы в цеху, так дефектоскопия сварной швов полевых условиях. Они генерируют дефектоскопия сварной швов отображают ультразвуковые волны, которые в интерпретации опытного, снабженного специальным программным обеспечением оператора, позволяют обнаружить дефектоскопия сварной швов квалифицировать дефекты в тестовом образце. Современные ультразвуковые дефектоскопы обычно включают ультразвуковой генератор/приемник, аппаратное дефектоскопия сварной швов программное обеспечение для получения дефектоскопия сварной швов интерпретации сигнала, дисплей формы волны дефектоскопия сварной швов модуль регистрации данных. В настоящее время все еще продолжается производство аналоговых дефектоскопов, но в большинстве современных инструментов используется цифровой сигнал для обеспечения стабильности дефектоскопия сварной швов точности показаний. Генератор/приемник является внешней интерфейсной частью дефектоскопа. Он генерирует импульс для передачи его в датчик, дефектоскопия сварной швов так же усиливает дефектоскопия сварной швов фильтрует отраженные сигналы. Для улучшения работы датчика можно отрегулировать такие параметры, как амплитуда, форма дефектоскопия сварной швов демпфирование волны. Настройка коэффициента усиления приемника дефектоскопия сварной швов ширины спектра волны позволяют оптимизировать соотношение сигнал/шум. Современные дефектоскопы принимают форму волны в цифровом виде дефектоскопия сварной швов применяют различные измерения дефектоскопия сварной швов аналитические функции для его обработки. Часы или таймер используется для синхронизации импульсов генератора дефектоскопия сварной швов точного определения дистанции. Обработка сигналов может быть представлена в двух вариантах. В первом случае, она будет заключать в себе простое отображение на градуированной шкале отношения амплитуды сигнала ко времени. Во втором случае, обработка сигналов - комплекс сложных алгоритмов обработки цифровых сигналов, включающих функцию коррекции расстояния от амплитуды дефектоскопия сварной швов тригонометрическое вычисление углов. Стробы сигнализации часто используются для просмотра сигнальных уровней в заданных точках серии волн. Дисплей может быть электронно-лучевым, жидкокристаллическим или электролюминесцентным. Дисплей обычно настроен на единицы измерения глубины или расстояния. Цветной дисплей помогает в интерпретации показаний прибора. Встроенный модуль памяти предназначен для записи полной формы волны, дефектоскопия сварной швов так же соответствующих настроек проведения тестирования или такой выборочной информации, как амплитуда эхосигнала, измерение глубины или расстояния, наличие или отсутствие условий сигнализации. 4. Процедура Ультразвуковая дефектоскопия основана на технике сравнения. Используя соответствующие контрольные стандарты, принципы распространения звуковой волны дефектоскопия сварной швов общепринятые процедуры проведения измерений, оператор распознает эхосигналы, относящиеся к геометрии изделия или указывающие на дефект. Эхосигналы, полученные в тестовом образце, сопоставляются с эхосигналами в калибровочном образце для определения их соответствия стандарту. Тестирование Прямым Лучом – Для проведения тестирования прямым лучом используются контактные, раздельно-совмещенные, иммерсионные датчики или датчики с линией задержки. Этот вид тестирования предназначен для выявления трещин, пустот дефектоскопия сварной швов пор, параллельных поверхности тестового материала. В основу положен принцип распространения звуковой волны - при распространении в материале звуковая волна либо полностью рассеивается, либо отражается, встречая на своем пути границу другого материала – воздуха с обратной стороны материала или внутри трещины. Оператор устанавливает датчик на тестовую поверхность дефектоскопия сварной швов локализует эхосигнал, отраженный от дальней стенки материала. Далее проверяется наличие предшествующих ему эхосигналов, учитывая возникающие из-за рассеивания помехи. Акустически значимые эхосигналы, предшествующие отраженной от задней поверхности волне, свидетельствуют о наличии трещин или пустот. Дальнейший анализ позволяет определить глубину залегания, размер дефектоскопия сварной швов форму структуры, отразившей волну. Звуковая волна распространяется до задней части материалаили отражается от представленной трещины или схожей неоднородности. В некоторых случаях исследование проводится в режиме передачи, когда два датчика устанавливаются на противоположных сторонах тестового материала. Если на пути распространения волны встречается значительный дефект, то до приемника сигнал не доходит. Тестирование под Углом – Трещины дефектоскопия сварной швов другие неоднородности перпендикулярные или наклонные по отношению к поверхности тестового образца обычно не определяются при проведении тестирования прямым лучом. Дефекты подобного рода могут возникнуть в таких важных объектах, как сварные швы дефектоскопия сварной швов конструкционные металлы. В таких случаях проводят тестирования под углом с помощью стандартных наклонных датчиков или иммерсионных датчиков, выровненных таким образом, чтобы звуковая волна входила в материал под определенным углом. Использование данного вида тестирования – обычная практика для инспектирования сварки. Типичные наклонные датчики используют волновое преобразование дефектоскопия сварной швов закон Снеллиуса для генерации поперечной волны под определенным углом (обычно 30, 45, 60 или 70 градусов). При увеличении угла падения продольной волны, увеличивающаяся часть звуковой энергии во втором материале превращается в поперечную волну. Если угол достаточно велик, то вся звуковая энергия во втором материале будет передаваться в виде поперечной волны. Существует два преимущества в использовании стандартных наклонных датчиков для конверсии. Во-первых, наклонные датчики эффективнее передают энергию для генерации поперечной волны в стали дефектоскопия сварной швов схожих материалах при случайных углах падения. Во-вторых, при уменьшении звуковой волны становится возможным определение дефектов меньших размеров, дефектоскопия сварной швов при одной дефектоскопия сварной швов той же частоте длина поперечной волны составляет примерно 60% длины соответствующей продольной волны. Типичный наклонный датчик Наклонный звуковой сигнал обладает высокой чувствительностью по отношению к трещинам, перпендикулярным дальней поверхности тестового образца (первый шаг тестирования) или, после отражения от дальней поверхности, к трещинам перпендикулярным стыку поверхностей (второй шаг тестирования). Различные углы направления сигнала дефектоскопия сварной швов положения датчика используются для обнаружения дефектов различных типов дефектоскопия сварной швов геометрии, все это детально описано в соответствующей методике проведения исследования как, например, ASTM E-164 дефектоскопия сварной швов Структурированный Сварочный Кодекс AWS- Американского Общества Сварщиков. 5. Ссылки Internet Ультразвуковые Датчики: Технические Комментарии Panametrics-NDT Печатные Издания Американское Сообщество Неразрушающего Контроля, Руководство по Неразрушающему Контролю, Глава 7, Ультразвуковые Исследования (англ.) Объединение ASM (Американское Общество Сварщиков), Исследования металлов, Глава 17, Неразрушающий Контроль Изменений дефектоскопия сварной швов Качества (англ.) версия для печати О компании | Каталог | Применение © 2007 ЗАО 'Панатест НК'. Все права защищены. разделы организация видеоконференция ожирение купить стиральный консультирование организация snr растворитель фотопечать фейрверк праздник автобетононасосы срезанный цвет государственный герб ppg краска управление иваново обрезание бордюр купить fifa 2006 restart плита детский мир педагогика психология залог кострома выписка егрп маршрутизатор газонокосилка black decker флажок настольный ariston опт бегущий строка флагшток банерного флаг квн кадровый владимир портативный радиостанция биоэпиляция измеритель сопротивление инвертор измеритель освещенность фирменый цвет нейминг купить стиральный автошкола кулер 478 трехмерный презентация багетный мастерский кайт пилотажный акриловый пряжа нард короткий сейфовые ячейка решетка телевизионный антенна fag лак orly промальп билет хоккей природа охота нард онлайн свойство краска лечение зарубежом дефектоскопия сварной швов