หลักการทดสอบอัลตราโซนิกของเหล็ก

หลักการและลักษณะของการทดสอบอัลตราโซนิก (UT)

การทดสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงหรือที่เรียกว่า UT เป็นการทดสอบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการทดสอบแบบไม่ทำลาย (การทดสอบแบบไม่ทำลาย) ซึ่งเป็นความถี่สูงสุดและการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีการทดสอบแบบไม่ทำลาย สามารถใช้ในการควบคุมคุณภาพการผลิตผลิตภัณฑ์ การตรวจสอบวัตถุดิบ ปรับปรุงกระบวนการและด้านอื่น ๆ แต่ยังเป็นวิธีการบำรุงรักษาอุปกรณ์ที่ขาดไม่ได้อีกวิธีหนึ่ง

การใช้งานหลักของการตรวจสอบด้วยอัลตราโซนิกคือการตรวจจับข้อบกพร่องภายในชิ้นงานและการวัดความหนาของวัสดุ

ตามลักษณะที่แตกต่างกัน การตรวจจับอัลตราโซนิกสามารถแบ่งออกเป็นหลากหลายวิธี:

(1) การจำแนกประเภทตามหลักการ: วิธีการสะท้อนคลื่นอัลตราโซนิก, เวลาการเลี้ยวเบนของการเลี้ยวเบนของแสง (TOFD) ฯลฯ

(2) จำแนกตามโหมดการแสดงผล: จอแสดงผลประเภท A, การแสดงภาพอัลตราโซนิก (B, C, D, P การสแกนภาพ, การถ่ายภาพอาร์เรย์คู่, ฯลฯ )

หลักการตรวจจับอัลตราโซนิก

การตรวจจับด้วยอัลตราโซนิกโดยพื้นฐานแล้วคือการใช้คลื่นอัลตราโซนิกและการทำงานร่วมกันของสสาร: การสะท้อน การหักเห และการเลี้ยวเบน

(1) อัลตราซาวนด์คืออะไร?

เราเรียกคลื่นกลที่สามารถทำให้เกิดการได้ยินของคลื่นเสียงที่มีความถี่ระหว่าง {{0}}Hz และคลื่นกลที่มีความถี่สูงกว่า 20000Hz เรียกว่าคลื่นอัลตราโซนิก ซึ่งมนุษย์ไม่ได้ยิน สำหรับการตรวจจับวัสดุโลหะ เช่น เหล็ก เรามักใช้คลื่นอัลตราโซนิกที่มีความถี่ 0.5~10MHz (1MHz=10 ถึงกำลังหก Hz)

(2) วิธีการส่งและรับคลื่นอัลตราโซนิก?

องค์ประกอบหลักของโพรบอัลตราโซนิกคือคริสตัลเพียโซอิเล็กทริก ซึ่งมีผลเพียโซอิเล็กทริก: ภายใต้การกระทำของความตึงสลับและความเค้นอัด คริสตัลสามารถสร้างสนามไฟฟ้ากระแสสลับได้

เมื่อพัลส์ไฟฟ้าความถี่สูงกระตุ้นคริสตัลเพียโซอิเล็กทริก เอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกแบบผกผันจะเกิดขึ้น และพลังงานไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็นพลังงานเสียง (พลังงานกล) และโพรบจะปล่อยคลื่นอัลตราโซนิกออกมาเป็นระยะๆ ในรูปของพัลส์ ซึ่งก็คือคลื่นพัลส์ เมื่อโพรบได้รับคลื่นอัลตราโซนิก จะเกิดผลเพียโซอิเล็กทริกในเชิงบวก ซึ่งจะแปลงพลังงานเสียงเป็นพลังงานไฟฟ้า

หัววัดทั่วไปที่ใช้สำหรับการตรวจจับแบบอัลตราโซนิกโดยทั่วไปประกอบด้วยเวเฟอร์เพียโซอิเล็กทริก บล็อกหน่วง ข้อต่อ สายเคเบิล ฟิล์มป้องกัน และเปลือก ซึ่งโดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็นสองประเภท: หัววัดแบบตรงและหัววัดแบบเอียง และแบบหลังมักมีบล็อกแนวทแยงที่ทำให้ เวเฟอร์และพื้นผิวที่ตกกระทบในมุมที่กำหนด

แผนภาพต่อไปนี้แสดงโครงสร้างหัววัดแบบเอียงโดยทั่วไป

ต่อไปนี้เป็นภาพจริงของหัววัดแบบเอียง:

โพรบรุ่น:2.5P8* 12K2.5 พารามิเตอร์คือ:

ก) 2.5 หมายถึงความถี่ f: 2.5MHz;

b) P แสดงถึงวัสดุชิปคือ: เซรามิกเซอร์โคเนตไททาเนตตะกั่วที่มีความเสถียรต่ออุณหภูมิที่ดี คุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม ง่ายต่อการผลิตและราคาต่ำ

c) 8*12 หมายถึงขนาดชิปสี่เหลี่ยม: 8mm*12mm;

d) K2.5 หมายถึง: ค่าแทนเจนต์ของมุมการหักเหของโพรบที่เอียงคือ 2.5 นั่นคือ แทนเจนต์(68.2 องศา )=2.5 และมุมหักเหของมันคือ 68.2 องศา

Type A แสดงหลักการทำงานของวิธีการสะท้อนคลื่นอัลตราโซนิก:

คลื่นพัลส์ที่เกิดจากแหล่งกำเนิดเสียงจะเข้าสู่ชิ้นงาน และคลื่นอัลตราโซนิกจะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าในทิศทางและความเร็วที่แน่นอนในชิ้นงาน เมื่อพบกับอินเทอร์เฟซที่มีอิมพีแดนซ์อะคูสติกต่างกันทั้งสองด้าน (ความแตกต่างของอิมพีแดนซ์อะคูสติกมักเกิดจากความไม่ต่อเนื่องในวัสดุ เช่น รอยแตก รูพรุน การรวมของตะกรัน ฯลฯ) ส่วนหนึ่งของคลื่นเสียงจะสะท้อนออกมา และ อุปกรณ์ตรวจจับยอมรับและแสดงผล: วิเคราะห์ข้อมูล เช่น แอมพลิจูดและตำแหน่งของคลื่นเสียง และประเมินว่ามีข้อบกพร่องอยู่หรือมีขนาดและตำแหน่งของข้อบกพร่องหรือไม่

ประเภท A แสดงลักษณะของวิธีการสะท้อนของชีพจรอัลตราโซนิก

1. ขอบเขตการใช้งาน

เหมาะสำหรับโลหะ อโลหะ และวัสดุผสม และชิ้นส่วนอื่นๆ

ก) การทดสอบวัตถุดิบและชิ้นส่วน: แผ่นเหล็ก, เหล็กตีขึ้นรูป, แผ่นอลูมิเนียมและอลูมิเนียมอัลลอยด์, แผ่นไทเทเนียมและโลหะผสมไททาเนียม, แผ่นคอมโพสิต, ท่อเหล็กไร้ตะเข็บ ฯลฯ

b) การตรวจสอบรอยเชื่อมชน: รอยเชื่อมชนเหล็ก (รวมถึงรอยเชื่อมเนื้อ รอยเชื่อมรูปตัว T โครงรองรับ และชิ้นส่วนโครงสร้าง) อะลูมิเนียมและรอยต่อชนอะลูมิเนียมผสมอะลูมิเนียม

ด้านล่างเป็นข้อต่อก้นเหล็ก: รอยเชื่อมรูปตัว T

2. ข้อดีของวิธีการสะท้อนคลื่นอัลตราโซนิกที่แสดงในประเภท A

ก) ความสามารถในการเจาะที่แข็งแกร่งสามารถตรวจจับข้อบกพร่องภายในของชิ้นงานได้ในช่วงความหนาที่มาก สำหรับวัสดุโลหะ สามารถตรวจจับท่อและแผ่นผนังบางที่มีความหนา 1~2 มม. และสามารถตรวจจับเหล็กตีขึ้นรูปที่มีความยาวหลายเมตรได้เช่นกัน

b) ตำแหน่งข้อบกพร่องแม่นยำยิ่งขึ้น

ค) อัตราการตรวจพบข้อบกพร่องในพื้นที่จะสูงกว่า

d) ความไวสูงสามารถตรวจจับขนาดภายในของชิ้นงานที่มีข้อบกพร่องเล็กน้อย ความไวทางทฤษฎีของการตรวจจับอัลตราโซนิกคือประมาณครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่นอัลตราโซนิก และเมื่อวัตถุตรวจจับเป็นเหล็ก จะใช้โพรบเอียงอัลตราโซนิกที่มีความถี่ 2.5MHz และความไวประมาณ 0.65 มม.

e) ต้นทุนการตรวจจับต่ำ ความเร็วรวดเร็ว อุปกรณ์มีน้ำหนักเบา ไม่เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์และสิ่งแวดล้อม และการใช้งานภาคสนามสะดวกกว่า

3. ข้อจำกัดของวิธีการสะท้อนคลื่นอัลตราโซนิกที่แสดงในประเภท A

ก) การวิเคราะห์ข้อบกพร่องในชิ้นงานในเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณอย่างแม่นยำยังคงต้องมีการศึกษาเพิ่มเติม

b) ยากที่จะทำการตรวจสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงบนชิ้นงานที่มีรูปร่างซับซ้อนหรือมีรูปร่างผิดปกติ

ค) ตำแหน่ง การวางแนว และรูปร่างของข้อบกพร่องมีอิทธิพลต่อผลการตรวจจับ

ง) วัสดุชิ้นงาน ขนาดเกรน ฯลฯ มีผลต่อการตรวจจับมากกว่า

จ) การแสดงผลการทดสอบไม่เป็นไปตามสัญชาตญาณ และไม่มีบันทึกพยานโดยตรงเกี่ยวกับผลการทดสอบ

เหล็กหลายยี่ห้อเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีข้อบกพร่องภายในผลิตภัณฑ์ หลังจากการรีดและการตีขึ้นรูปจะมีการตรวจจับข้อบกพร่องล้ำเสียง โดยเฉพาะภาชนะสแตนเลสที่ใช้ 304.316 ll 321304 310 s347 410 s440c. เพลาเกียร์พร้อมเหล็กอัลลอยด์ 4140 SCM440, SCM420, SCM4151.7225, 8620434 เหล็กแม่พิมพ์ D2, SKD11, 1.2379, 1.2344, H13, P20 และ 718,1.2343, H11, H10, SKD61 Sichuan Liaofu Special Steel Trading Co., Ltd. สามารถจัดหาวัสดุคุณภาพข้างต้นให้คุณได้ สินค้าของบริษัทส่งออกไปยังยุโรป อเมริกา และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ยินดีให้คำปรึกษา