L'étude des corps physiques au moyen d'ondes ultrasonores a commencé à être introduite au début du siècle dernier. L'appareil de mesure s'appelait "détecteur de défauts à ultrasons". Immédiatement après sa découverte, la méthode a acquis une grande popularité parmi les ingénieurs et les personnes impliquées dans la recherche.
Informations générales sur l'appareil
Les ultrasons pénètrent à travers les couches de matériau solide et peuvent réparer même la plus petite fissure située à l'intérieur d'un objet. L'appareil vous permet de déterminer le défaut à une profondeur de 7 à 50 mm avec une précision de ±1 mm.
Les détecteurs de défauts à ultrasons ont différents niveaux de sensibilité. Cet indicateur est déterminé par la petite taille des défauts. La portée des unités est très large. Par exemple, la production de métaux.
L'interface claire de l'appareil garantit une utilisation efficace et unifiée de l'appareil. L'appareil est précis, grâce auquel il est possible d'obtenir un résultat de haut niveau et de détecter les personnes présentes.défauts.
Domaines d'application de l'appareil
La détection de défauts par ultrasons peut être appliquée à presque tous les matériaux de construction pour détecter la présence de fissures, pores, scories et autres défauts cachés.
Les zones les plus courantes incluent:
- Joints de soudure. C'est l'application principale de la machine.
- Métaux primaires dans les poutres de pont, les poutres, les tiges, les ébauches de tuyaux.
- Infrastructures. Assemblages boulonnés, rails de train, structures métalliques.
- Industrie pétrochimique. Vérification des canalisations des réservoirs, des structures porteuses.
- Surveillance du fonctionnement des roues et des arbres des wagons, des trains d'atterrissage des avions, des supports de moteur, des flèches de grue, des arbres de transmission, des réservoirs et des récipients sous pression.
- Zone de production. Cordons de soudure tournés, cordons brasés, moulages, essais d'endurance de matériaux composites.
- Vérification des matériaux des pièces d'avions, éoliennes, moteurs.
Utilisation de détecteurs de défauts à l'étranger
Dans l'industrie, les détecteurs de défauts à ultrasons ont commencé à être utilisés dans les années 50 du XXe siècle. Ensuite, la première série d'appareils à lampe a été créée. Au cours des dernières années, une vaste expérience a été accumulée dans l'application de la méthode de contrôle par ultrasons.
Dans les pays européens, la détection des défauts a pris une position forte. Il représente un tiers du volume total d'inspection de produits. Il a également été noté que, malgré l'automatisation du travail, c'est cette méthode qui reçoit le plus d'attention.
Cela est dû au fait que de grandes quantités de travail sont effectuées surdes objets tels que des centrales nucléaires, des pipelines à usages divers, des structures métalliques, des moyens de transport, etc. Une caractéristique distinctive de toutes les structures ci-dessus est leur diversité, ce qui rend difficile l'utilisation de l'automatisation.
Application des instruments dans l'industrie nationale
Dans l'industrie nationale, le contrôle par ultrasons occupe une position de leader. Ceci est démontré par le nombre de spécialistes qui sont engagés dans un tel travail. Par exemple, de 1994 à 2000, selon le Centre de certification de l'Oural, 1475 détecteurs de défauts ont été testés. Parmi ceux-ci, 38% sont devenus des spécialistes professionnels de la méthode des ultrasons. Il est distinctif que la grande majorité des employés se basent sur le contrôle des cordons de soudure.
Comment fonctionne la machine
Le fonctionnement d'un détecteur de défauts à ultrasons est basé sur un rayonnement pulsé. Les ondes ultrasonores réfléchies sont fixes et permettent de trouver des défauts. Les ondes radio courtes sont modifiées au moyen des plaques piézoélectriques B1-I3. Ils se propagent à travers la couche de couplant à travers le matériau sous la forme d'un faisceau de direction transversale.
Les vibrations réfléchies des ultrasons ont un effet sur les plaques piézoélectriques B1 B3. L'activation EMF se produit, qui devient plus forte, change et pénètre dans le dispositif de signalisation du détecteur de défauts.
Principales méthodes de contrôle
Il existe différentes méthodes de contrôle. Les plus courants, très efficaces, incluent:
- echo-way;
- méthodesur une base d'ombre miroir;
- réception fantôme.
En quoi consiste un détecteur de défauts ?
En quoi consiste un détecteur de défauts à ultrasons ? Le schéma est présenté:
- générateur d'impulsions;
- indicateur de défaut;
- appareil d'amplification à large bande;
- outil d'égalisation d'amplitude temporelle;
- stabilisateur de tension;
- appareil de conversion.
Diagramme d'unités
Les circuits électriques d'appareils tels que les détecteurs de défauts à ultrasons sont assez complexes.
Le principe de fonctionnement de l'appareil peut être compris plus facilement si vous lisez attentivement sa structure. Comment travailler avec un appareil tel qu'un détecteur de défauts à ultrasons, l'instruction vous le dira.
Les unités principales d'un appareil moderne fonctionnent selon le principe suivant:
- Le générateur d'impulsions de la sonde génère des vibrations électriques qui excitent les ondes ultrasonores dans le transducteur.
- Les signaux ultrasonores réfléchis par le défaut sont reçus par le même transducteur (circuit combiné ou autre circuit séparé). Les signaux sont transformés en impulsions électriques qui sont introduites dans l'entrée de l'amplificateur.
- Le contrôle du gain de synchronisation est contrôlé par un système de contrôle de la sensibilité temporelle (TCG).
- Augmenté à la valeur désirée, le signal est entréindicateur de faisceau électrique et détecteur automatique de défauts (ADD).
- Le dispositif de synchronisation fournit la séquence temporelle nécessaire au fonctionnement de toutes les zones de nœuds du dispositif simultanément avec le démarrage du générateur d'impulsions (ou avec un retard donné). Il contribue au démarrage du générateur de balayage de l'indicateur de faisceau électrique.
- Sweep permet de distinguer par le temps d'arrivée les signaux des objets de réflexion, qui sont situés à différentes distances du transducteur. Le synchroniseur est également responsable du contrôle des unités TCG et ASD.
- Les appareils sont truffés d'appareils qui mesurent l'amplitude et l'heure d'arrivée de l'impulsion réfléchie. Le schéma de leur inclusion est produit dans différentes variantes. L'appareil de mesure traite les signaux reçus de l'amplificateur, en tenant compte du temps de transit du signal du dispositif de synchronisation, et donne des indicateurs numériques sur l'indicateur de faisceau électrique ou sur un affichage séparé.
Configuration de l'appareil
La mise en place d'un détecteur de défauts à ultrasons commence par l'installation d'une génération stable dans le convertisseur de tension. Dans ce cas, la sélection de la résistance R39 est effectuée. Ensuite, le taux de répétition souhaité est obtenu (120-150 imp / s), la résistance R2 est sélectionnée.
Un indicateur d'amplitude de 70-80 imp/s est obtenu en sélectionnant un dinistor V1. Ensuite, les condensateurs C22 et C26 sont sélectionnés, ce qui fixe les limites de changement avec les moteurs rotatifs des résistances R30 et R35 et la durée des impulsions des vibrateurs simples à retard (10-25 μs)et zone contrôlée (7-45 µs).
Vérifier l'appareil
La vérification d'un détecteur de défauts à ultrasons s'effectue de différentes manières:
- La première consiste à inclure dans le circuit électrique un dispositif de simulation spécial qui émet un signal de test. L'inconvénient de cet appareil est l'interférence dans le circuit de l'appareil et l'impossibilité de vérifier l'unité acoustique.
- La méthode est également connue, qui est réalisée en simulant des signaux d'écho, leur émission dans le modèle d'accord. Puis, après réception, l'ensemble du trajet électro-acoustique du détecteur de défauts est contrôlé. Il comprend les parties émettrice et réceptrice de l'unité électrique de l'appareil, qui correspondent au PET et les câbles électriques reliant le PET à l'unité. L'inconvénient d'un tel contrôle est l'utilisation du procédé uniquement pour des détecteurs de défauts à rayonnement continu de vibrations ultrasonores, et un traitement du signal basé sur l'effet Doppler. Cette solution est inacceptable pour contrôler la plupart des modèles d'appareils modernes distribués dans le monde entier.
- La vérification du détecteur de défauts à ultrasons s'effectue d'une autre manière. Il est basé sur le fait que l'unité acoustique est installée sur l'échantillon d'accord en appliquant un liquide de contact sur la surface de l'échantillon. Ainsi, une connexion acoustique est prévue entre l'échantillon et l'unité acoustique. L'unité acoustique émet des ondes ultrasonores dans l'échantillon. Les échos réfléchis par le réflecteur interne sont reçus dans l'échantillon et amplifiés. Il y a une sélection temporaire, qui est alimentéevoyants de l'appareil. La qualité de l'unité est jugée par le niveau de fonctionnement des indicateurs. Pour mettre en œuvre cette méthode, des dispositifs en métal ou en verre organique avec des réflecteurs situés à l'intérieur sont utilisés. Des appareils similaires sont utilisés par tous les principaux fabricants de détecteurs de défauts dans le monde.
Modèles populaires de détecteurs de défauts
Les détecteurs de défauts à ultrasons de fabricants tels que OmniScan, Epoch, Sonic, Phasor peuvent être notés parmi une large liste d'appareils de haute qualité. Et parmi les appareils domestiques, vous devez faire attention aux marques UD-2, UD-3, "Peleng", appareils de la série A1212. Ils sont fiables.
Les appareils domestiques de la série UD peuvent être classés comme universels, car ils ont non seulement une large gamme de mesures et de capacités techniques, mais peuvent également fonctionner dans une variété de modes, en fonction des conditions et des objectifs spécifiques. La présence d'un large écran lumineux et sonore facilite le travail avec l'appareil.
Les fabricants étrangers de détecteurs de défauts à ultrasons produisent des appareils avec des paramètres flexibles. Ils ont un corps léger et durable, de petite taille. Ce ne sont pas seulement des détecteurs de défauts, mais des appareils universels pour un travailleur ordinaire.
Par exemple, le puissant OmniScan est basé sur des réseaux phasés. Cela permet d'étendre les capacités de mesure et d'obtenir un résultat précis.
Un large segment de luminaires n'est pasdevrait confondre l'acheteur. Après tout, les caractéristiques techniques des détecteurs de défauts à ultrasons sont différentes, et chaque appareil a ses propres avantages et est efficace lorsqu'il est utilisé dans certaines conditions.
Un détecteur de défauts universel à ultrasons, un appareil aux dimensions réduites, un appareil fonctionnant à basses fréquences, un appareil équipé d'un étui de protection, une gamme aussi riche permet de trouver un appareil adapté destiné à inspecter des éléments d'un grande variété de matériaux.
Que rechercher lors de l'achat ?
Lors de l'achat d'un appareil, faites attention aux indicateurs suivants:
- Portabilité de l'appareil. Le meilleur indicateur est le poids léger de l'appareil. Si l'appareil est compact, c'est doublement bon.
- Facilité d'utilisation. Moins il y a de paramètres supplémentaires, plus il est facile de travailler avec l'appareil.
- Interface intelligible. Ceci est très important, car souvent, sans formation spéciale, un débutant ne peut tout simplement pas le comprendre. L'interface doit vraiment être claire pour qu'il n'y ait aucun problème lors de l'activation de l'une ou l'autre option.
- Disponibilité de la carte de garantie et du service. Soyez prudent avec les fournisseurs et les vendeurs d'équipements.
- L'appareil doit être adapté aux transducteurs piézoélectriques fabriqués à l'étranger. Il en va de même lors de l'achat d'un appareil domestique.
- Avoir un manuel d'utilisation clair et bien rédigé.
