Il principio e le caratteristiche del test ad ultrasuoni (UT)
I test ad ultrasuoni, l'industria denominata UT, sono i più utilizzati nei test non distruttivi industriali (test non distruttivi), la frequenza più alta e il rapido sviluppo di una tecnologia di test non distruttivi. Può essere utilizzato nel controllo della qualità della produzione del prodotto, nell'ispezione delle materie prime, nel miglioramento del processo e in altri aspetti, ma anche uno dei mezzi indispensabili per la manutenzione delle attrezzature.
Le principali applicazioni dell'ispezione a ultrasuoni sono il rilevamento di difetti macroscopici all'interno dei pezzi e la misurazione dello spessore del materiale.
In base alle diverse caratteristiche, il rilevamento ultrasonico può essere suddiviso in una varietà di metodi diversi:
(1) Classificazione in base al principio: metodo di riflessione dell'impulso ultrasonico, Diffraction Time ofFlight Diffraction (TOFD), ecc.
(2) Classificato in base alla modalità di visualizzazione: display di tipo A, display di imaging a ultrasuoni (imaging di scansione B, C, D, P, imaging a doppio array, ecc.).
Principio del rilevamento ultrasonico
Il rilevamento ad ultrasuoni, in sostanza, è l'uso di onde ultrasoniche e l'interazione della materia: riflessione, rifrazione e diffrazione.
(1) Cos'è l'ecografia?
Chiamiamo le onde meccaniche che possono causare onde sonore uditive, con una frequenza compresa tra {{0}}Hz, e le onde meccaniche con una frequenza superiore a 20000Hz sono chiamate onde ultrasoniche, che non sono udibili dall'uomo. Per il rilevamento di materiali metallici come l'acciaio, utilizziamo comunemente onde ultrasoniche con una frequenza di 0,5 ~ 10 MHz. (1MHz=10 alla sesta potenza Hz)
(2) Come inviare e ricevere onde ultrasoniche?
L'elemento centrale della sonda ultrasonica è il cristallo piezoelettrico, che ha un effetto piezoelettrico: sotto l'azione della tensione alternata e dello stress di compressione, il cristallo può produrre un campo elettrico alternato.
Quando l'impulso elettrico ad alta frequenza eccita il cristallo piezoelettrico, si verifica l'effetto piezoelettrico inverso e l'energia elettrica viene convertita in energia sonora (energia meccanica) e la sonda emette in modo intermittente onde ultrasoniche sotto forma di impulsi, cioè onde di impulso. Quando la sonda riceve onde ultrasoniche, si verifica un effetto piezoelettrico positivo, che converte l'energia sonora in energia elettrica.
La sonda convenzionale utilizzata per il rilevamento ultrasonico è generalmente composta da wafer piezoelettrico, blocco di smorzamento, giunto, cavo, pellicola protettiva e guscio, che è generalmente suddiviso in due categorie: sonda diritta e sonda inclinata, e quest'ultima di solito ha un blocco diagonale che rende il wafer e la superficie incidente ad un certo angolo.
Il diagramma seguente mostra una tipica struttura della sonda inclinata
Quella che segue è un'immagine fisica della sonda inclinata:
Il modello della sonda: 2.5P8* 12K2.5, i suoi parametri sono:
a) 2.5 rappresenta la frequenza f: 2.5MHz;
b) P rappresenta il materiale del chip è: ceramica di titanato di zirconato di piombo, con buona stabilità alla temperatura, eccellenti proprietà elettriche, facile da produrre e basso prezzo;
c) 8*12 rappresenta la dimensione del chip rettangolare: 8mm*12mm;
d) K2.5 rappresenta: il valore tangente dell'Angolo di rifrazione della sonda inclinata è 2.5, cioè tan(68.2 gradi )=2.5, e il suo Angolo di rifrazione è 68.2 gradi .
Display di tipo A del principio di funzionamento del metodo di riflessione dell'impulso ultrasonico:
L'onda pulsata generata dalla sorgente sonora entra nel pezzo e l'onda ultrasonica si propaga in avanti in una certa direzione e velocità nel pezzo. Quando si incontra l'interfaccia con diversa impedenza acustica su entrambi i lati (la differenza di impedenza acustica è spesso causata da qualche discontinuità nel materiale, come crepe, pori, inclusione di scorie, ecc.), parte dell'onda sonora viene riflessa e il l'apparecchiatura di rilevamento accetta e visualizza: analizza le informazioni come l'ampiezza e la posizione dell'onda sonora e valuta se il difetto esiste o la dimensione e la posizione del difetto.
Il tipo A mostra le caratteristiche del metodo di riflessione dell'impulso ultrasonico
1. Ambito di applicazione
Adatto per materiali metallici, non metallici e compositi e altre parti.
a) Prove su materie prime e parti: lamiera d'acciaio, forgiati in acciaio, piastre in lega di alluminio e alluminio, piastre in lega di titanio e titanio, piastre composite, tubi in acciaio senza saldatura, ecc.
b) Ispezione dei giunti di saldatura di testa: giunti di testa in acciaio (incluse saldature d'angolo, giunti saldati a T, telai di supporto e parti strutturali), giunti di testa in alluminio e leghe di alluminio
Di seguito è riportato un giunto di testa in acciaio: giunto saldato a T.
2. i vantaggi del metodo di riflessione dell'impulso ultrasonico mostrato nel tipo A
a) Forte capacità di penetrazione, in grado di rilevare i difetti interni del pezzo in un ampio intervallo di spessori. Per i materiali metallici, è possibile rilevare tubi e lamiere a parete sottile con uno spessore di 1~2 mm e forgiati in acciaio lunghi diversi metri.
b) La localizzazione del difetto è più precisa.
c) Il tasso di rilevamento dei difetti dell'area è più elevato.
d) Alta sensibilità, in grado di rilevare la dimensione interna del pezzo molto piccoli difetti. La sensibilità teorica del rilevamento ultrasonico è circa la metà della lunghezza d'onda ultrasonica e, quando l'oggetto di rilevamento è in acciaio, viene utilizzata la sonda inclinata ultrasonica con una frequenza di 2,5 MHz e la sensibilità è di circa 0,65 mm.
e) Il costo di rilevamento è basso, la velocità è elevata, l'apparecchiatura è leggera, innocua per il corpo umano e l'ambiente e l'uso sul campo è più conveniente.
3. i limiti del metodo di riflessione dell'impulso ultrasonico visualizzati nel tipo A
a) Un'accurata analisi qualitativa e quantitativa dei difetti nel pezzo deve ancora essere ulteriormente studiata.
b) È difficile eseguire l'ispezione a ultrasuoni su pezzi di forma complessa o irregolare.
c) La posizione, l'orientamento e la forma del difetto hanno una certa influenza sul risultato del rilevamento.
d) Il materiale del pezzo, la granulometria, ecc. hanno un impatto maggiore sul rilevamento.
e) La visualizzazione dei risultati del test non è intuitiva e non vi è alcuna testimonianza diretta dei risultati del test.
Molte marche di acciaio al fine di garantire meglio l'assenza di difetti all'interno del prodotto, dopo la laminazione e la forgiatura vengono rilevate ad ultrasuoni, in particolare il contenitore in acciaio inossidabile utilizzato, 304.316 ll 321304 310 s347. 410s440c. Asse del cambio con acciaio legato, 4140. SCM440, SCM420, SCM4151.7225, 8620434. Acciaio per stampi, D2, SKD11, 1.2379, 1.2344, H13, P20 e 718,1.2343, H11, H10, SKD61. Sichuan Liaofu Special Steel Trading Co., Ltd. può fornirti i materiali di qualità di cui sopra. I prodotti dell'azienda vengono esportati in Europa, America e Sud-est asiatico, benvenuti a consultare.