Tìm hiểu về máy dò khuyết tật bằng sóng siêu âm

Máy dò khuyết tật bằng sóng siêu âm là kỹ thuật được sử dụng phổ biến nhất trong số tất cả các ứng dụng của kiểm tra siêu âm công nghiệp. Nói chung, sóng âm tần số cao được phản xạ từ các lỗ hổng và tạo ra các mẫu tiếng vọng rõ ràng.

Các thiết bị cầm tay ghi lại và hiển thị các mẫu tiếng vọng này. Kiểm tra siêu âm là một phương pháp kiểm tra an toàn được sử dụng rộng rãi trong các ngành dịch vụ và quy trình sản xuất khác nhau, đặc biệt là trong các ứng dụng sử dụng mối hàn và kim loại kết cấu. Bài báo trình bày tổng quan về lý thuyết, thực hành và ứng dụng của siêu âm phát hiện khuyết tật.

Loại vật liệu có thể được kiểm tra

Trong các ứng dụng công nghiệp, kiểm tra siêu âm được sử dụng rộng rãi trên kim loại, nhựa, vật liệu tổng hợp và gốm sứ. Các vật liệu kỹ thuật phổ biến duy nhất không thích hợp để kiểm tra siêu âm bằng thiết bị thông thường là gỗ và các sản phẩm giấy. Công nghệ siêu âm cũng được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực y sinh để chẩn đoán hình ảnh và nghiên cứu y học.

Máy dò khuyết tật siêu âm nâng cao

Dòng Panametrics-NDT Epoch là thiết bị phát hiện khuyết tật siêu âm là thiết bị nhỏ gọn và di động dựa trên bộ vi xử lý. Chúng lý tưởng cho các ứng dụng tại cửa hàng và hiện trường và hiển thị dạng sóng siêu âm dễ dàng hiểu được bởi người vận hành được đào tạo, người này sẽ phát hiện và phân loại các sai sót trong các mẫu thử. Dòng sản phẩm này bao gồm màn hình hiển thị dạng sóng, bộ thu / phát xung siêu âm, mô-đun ghi dữ liệu, phần mềm và phần cứng để thu và phân tích tín hiệu. Để tối ưu hóa hiệu suất của đầu dò, biên độ xung, giảm chấn và hình dạng có thể được điều khiển. Tương tự như vậy, để tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu, độ lợi của máy thu và băng thông có thể được sửa đổi.

Quy trình phát hiện khuyết tật bằng siêu âm

Người vận hành được đào tạo có thể xác định các mẫu tiếng vọng cụ thể liên quan đến phản hồi tiếng vang từ các sai sót đại diện và các bộ phận tốt. Điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các tiêu chuẩn tham chiếu chính xác và các quy trình thử nghiệm được chấp nhận cùng với kiến ​​thức tốt về sự truyền sóng âm. Hai tiêu chuẩn hiệu chuẩn như kiểm tra chùm thẳng và kiểm tra chùm góc được sử dụng trong phát hiện khuyết tật siêu âm. Kỹ thuật thứ hai thường được sử dụng trong kiểm tra mối hàn.

Ưu điểm của phát hiện khuyết tật bằng sóng siêu âm

Kiểm tra siêu âm là hoàn toàn không phá hủy. Mẫu thử không phải bị cắt, cắt hoặc tiếp xúc với hóa chất làm hỏng. Chỉ cần truy cập vào một mặt, không giống như phép đo bằng các công cụ đo độ dày cơ học như thước cặp và micromet. Không có nguy cơ sức khỏe tiềm ẩn nào liên quan đến xét nghiệm siêu âm, không giống như chụp X quang. Khi một bài kiểm tra đã được thiết lập đúng cách, kết quả có thể lặp lại và đáng tin cậy cao.

Những hạn chế tiềm ẩn của kiểm tra siêu âm là gì

Việc phát hiện khuyết tật bằng siêu âm yêu cầu người vận hành được đào tạo có thể thiết lập thử nghiệm với sự hỗ trợ của các tiêu chuẩn tham chiếu thích hợp và diễn giải đúng kết quả. Kiểm tra một số hình học phức tạp có thể là một thách thức. Máy đo độ dày siêu âm phải được hiệu chuẩn đối với vật liệu được đo và các ứng dụng yêu cầu nhiều phép đo độ dày hoặc đo các vật liệu đa dạng về âm thanh có thể yêu cầu nhiều thiết lập. Thiết bị đo độ dày siêu âm đắt hơn thiết bị đo cơ học.

Kiểm tra các mối hàn bằng sóng siêu âm

Một trong những đặc điểm hữu ích nhất của kiểm tra siêu âm là khả năng xác định chính xác vị trí của điểm gián đoạn trong mối hàn. Phương pháp thử nghiệm này đòi hỏi trình độ cao về đào tạo và năng lực của người vận hành và phụ thuộc vào việc thiết lập và áp dụng các quy trình thử nghiệm phù hợp. Phương pháp thử nghiệm này có thể được sử dụng trên các vật liệu đen và kim loại, thường thích hợp để thử nghiệm các phần dày hơn chỉ có thể tiếp cận được từ một phía và thường có thể phát hiện các đường mảnh hơn hoặc các khuyết tật phẳng hơn mà có thể không dễ dàng phát hiện được bằng thử nghiệm chụp ảnh phóng xạ.

Câu hỏi thường gặp về máy dò khuyết tật bằng siêu âm

1. Bộ chuyển đổi sóng siêu âm là gì

   Bộ chuyển đổi là bất kỳ thiết bị nào có thể chuyển đổi một dạng năng lượng này thành một dạng năng lượng khác. Đầu dò siêu âm chuyển đổi năng lượng điện thành dao động cơ học (sóng âm thanh) và sóng âm thanh thành năng lượng điện. Thông thường, chúng là các cụm nhỏ, cầm tay có nhiều tần số và kiểu dáng khác nhau để đáp ứng các nhu cầu thử nghiệm cụ thể.

2. Máy đo độ dày siêu âm là gì

   Máy đo độ dày siêu âm là một thiết bị tạo ra xung âm thanh trong mẫu thử và đo rất chính xác khoảng thời gian cho đến khi nhận được tiếng vang. Đã được lập trình với tốc độ âm thanh trong vật liệu thử nghiệm, máy đo sử dụng thông tin vận tốc âm thanh đó và khoảng thời gian đo được để tính độ dày thông qua quan hệ đơn giản [khoảng cách] bằng [vận tốc] nhân với [thời gian].

3. Đo độ dày bằng sóng siêu âm chính xác đến mức nào

   Trong điều kiện tối ưu, thiết bị đo độ dày siêu âm thương mại có thể đạt được độ chính xác cao tới +/- 0,001 mm, với độ chính xác +/- 0,025 mm hoặc tốt hơn có thể trong hầu hết các vật liệu kỹ thuật thông thường. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác bao gồm tính đồng nhất của vận tốc âm thanh của vật liệu thử nghiệm, mức độ tán xạ hoặc hấp thụ âm thanh, tình trạng bề mặt, độ chính xác và sự cẩn thận mà thiết bị đã được hiệu chuẩn cho ứng dụng hiện tại.

4. Ai sử dụng thiết bị đo siêu âm

   Một ứng dụng chính của thiết bị đo siêu âm là đo độ dày thành còn lại trong các đường ống và bể chứa bị ăn mòn. Phép đo có thể được thực hiện nhanh chóng và dễ dàng mà không cần tiếp cận bên trong hoặc yêu cầu làm rỗng đường ống hoặc bể chứa. Các ứng dụng quan trọng khác bao gồm đo độ dày của chai nhựa đúc và các vật chứa tương tự, cánh tuabin và các bộ phận được gia công hoặc đúc chính xác khác, ống y tế đường kính nhỏ, lốp cao su và băng tải, vỏ thuyền bằng sợi thủy tinh và thậm chí cả kính áp tròng.

5. Máy dò khuyết tật bằng sóng siêu âm là gì

   Sóng âm truyền qua vật liệu sẽ phản xạ theo những cách có thể dự đoán được từ các khuyết tật như vết nứt và khoảng trống. Máy dò khuyết tật siêu âm là một thiết bị tạo và xử lý tín hiệu siêu âm để tạo ra một màn hình hiển thị dạng sóng có thể được người vận hành được đào tạo sử dụng để xác định các lỗ hổng ẩn trong mẫu thử. Người vận hành xác định mẫu phản xạ đặc trưng từ một bộ phận tốt, và sau đó tìm kiếm những thay đổi trong mẫu phản xạ đó có thể chỉ ra sai sót.

6. Bạn có thể tìm thấy loại sai sót nào với một loại lỗ hổng

   Nhiều loại vết nứt, khoảng trống, chỗ khuyết, tạp chất và các vấn đề tương tự ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của cấu trúc đều có thể được định vị và đo bằng máy dò khuyết tật siêu âm. Kích thước lỗ hổng có thể phát hiện tối thiểu trong một ứng dụng nhất định sẽ phụ thuộc vào loại vật liệu đang được thử nghiệm và loại lỗ hổng được xem xét.

7. Ai sử dụng máy dò khuyết tật bằng sóng siêu âm

   Siêu âm được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng quan trọng liên quan đến chất lượng và an toàn liên quan đến mối hàn kết cấu, dầm thép, rèn, đường ống và bồn chứa, động cơ và khung máy bay, khung ô tô, đường ray, tua bin điện và máy móc hạng nặng khác, vỏ tàu, vật đúc, và nhiều ứng dụng quan trọng khác.

8. Có những loại dụng cụ nào khác

   Hệ thống hình ảnh siêu âm được sử dụng để tạo ra hình ảnh có độ chi tiết cao tương tự như tia X, lập bản đồ cấu trúc bên trong của một bộ phận bằng sóng âm thanh. Công nghệ mảng phased ban đầu được phát triển cho hình ảnh chẩn đoán y tế được sử dụng trong các tình huống công nghiệp để tạo ra hình ảnh mặt cắt ngang. Các hệ thống quét lớn được sử dụng bởi ngành công nghiệp hàng không vũ trụ và các nhà cung cấp gia công kim loại để kiểm tra các sai sót ẩn trong cả nguyên liệu thô và các bộ phận hoàn thiện. Máy thu / phát xung siêu âm và máy phân tích tín hiệu được sử dụng trong nhiều ứng dụng nghiên cứu vật liệu.