Главная страница ДонНТУ Портал магистров ДонНТУ

Автобиография Реферат Индивидуальный раздел Отчет о поиске Ссылки

Новый подход к ультразвуковому контролю

Foundry MANAGEMENT & TECHNOLOGY

Перевод с английского: Соломичев Р.И.

Источник: Foundry MANAGEMENT & TECHNOLOGY, January 2006.
http://www.allbusiness.com/technology/976302-1.html

     Ультразвуковой контроль широко используется для обнаружения подповерхностных дефектов в структуре металла, измерения толщины, а также определить некоторые свойства материала. Ультразвуковой контроль по обычному методу предполагает генерацию ультразвука с помощью пьезоэлектрического кристалла, который преобразует электрическую энергию в механическую. Затем, механическая энергия передается в объект контроля с помощью контактной жидкости.

     В связи с тем, что звук передается в ОК через иммерсионную среду (жидкость) от внешнего преобразователя, этот метод имеет ограниченное применение, когда ОК негрет выше определенной температуры, имеет загрязненную поверхность, или когда она грубая или окисленная. Кроме того, обычные ультразвуковые преобразователи не легко применить в экспресс-тестировании.

   Casting Inspection (CI) система, разработанная по технологии Innerspec Inc (www.innerspec.com) придерживается иного подхода к ультразвуковому контролю. В ней использованы электромагнитные акустические датчики (ЭМА), которые генерируют звук в проверяемой области, а не в самом датчике. При таком подходе не требуется контактной жидкости или погружения датчика в структуру ОК.

     Innerspec разработали CI как комплексное решение для ультразвукового контроля металла отливок. Система способна выполнить несколько проверок и измерений в одной интегрированной системе, и она может быть использована для проверки отливок из железа, алюминия, сплавов и других металлов.

     Одним из ведущих металлургических заводов США, который является крупным производителем металлических изделий из алюминия, был принят комплекс мониторинга продукции, который использует ЭМА - датчики. Преимуществом данной системы есть то, что в ней используются датчики гибкой конструкции. С помощью данного устройства возможно реализовать проверку алюминиевого листа большой площади.

     Так как большинство систем неразрушающего контроля используют контактную жидкость, то возникают сильные помехи при обработке информационного сигнала, но система tCI генерирует более надежные колебания в результате чего измерения являются более точными. Данную систему и легко интегрировать в технологию производства, она полностью автоматизирована. Она также может работать с поверхностями как с регулярной так и с нерегулярной геометрией, с грубой, грязной и даже ржавой поверхностью, с горячими материалами. Система может быть использована для проверки 100% производственного цикла литья. И может быть использована в експресс-осмотре, в ручном или в установленном автоматическом высокоскоростном режиме.

     Для дефектоскопии, система может включать один или несколько датчиков, работающих параллельно или в массиве, а также использовать сочетания методов отражения и ослабления ультразвуковых колебаний (УЗК), специально предназначенные для определенных типов дефектов. Innerspec в собственной технологии гибких конструкций датчиков позволяет устанавливать преобразователи дублирования для достижения полного охвата и максимальной чувствительности контроля за один проход осмотра. Эта отличительная особенность может существенно повысить скорость контроля.

    Система измеряет скорость, необходимую для импульсов ультразвука при генерации, отражении и распространени от одного датчика к другому и соотносит еее с известной скоростью звука в материале.

Рисунок 1 - Проверка CI сложных деталей с помощью одного или нескольких датчиков определенного типа

     Изменения в скорости распространения ультразвуковой волны, а также потери энергии от взаимодействия с микроструктурой, также можут быть использованы для получения информации о свойствах материалов. Типичное применение включает в себя измерение степени деградации изделий из чугуна, определение формы и равномерность распределения зерен металла.

     Электромагнитно-акустический преобразователь (ЭМАП) состоит из постоянного магнита и катушки, который находится вблизи поверхности металла при мониторинге. Используются взаимодействие силы Лоренца и магнитострикции (вместе или по отдельности), ЭМАП и металла объекта контроля и созданные акустические волны в материале, в результате которых проходит сканирование поверхности образца.

     Программное обеспечение включает в себя управление всеми компонентами системы с помощью простого в использовании интерфейса Windows. Результаты отображаются в режиме реального времени и хранятся в базе данных для учета и анализа. Система может генерировать стандартные и пользовательские отчеты контроля.

Литература

© ДонНТУ, Соломичев Роман Игоревич, 2010