Nicht-zerstörerische Testtechnologie und ihre Anwendung (3)

Der Hochfrequenzimpulskreis des Ultraschallfehlerdetektors erzeugt einen hochfrequenten Impulsschwankungsstrom, der auf den piezoelektrischen Keramikkristall im Ultraschalltransducer (Sonde) angewendet werden soll, der die Ultraschallwelle erregt und sie in die inspizierte Arbeit überträgt. Und wenn sich die Ultraschallwelle im zu prüfenden Werkstück ausbreitet, wenn ein Defekt (heterogen) auf dem akustischen Pfad (dem Ausbreitungsweg der Ultraschallwelle) auftritt durch die Sonde in einen hochfrequenten Impulspuls-Signaleingang zum Empfangsverstärker des Fehlerdetektors. Danach ist auf dem Anzeigebildschirm des Fehlerdetektors eine Echo -Wellenform (Grafik) proportional zum Echo -Schalldruck angezeigt. Die grosse vonLineare Piezo -RöhrchenKann nach der Amplitude des angezeigten Echos geschätzt werden, und die horizontale Linie auf dem Anzeigebildschirm kann so eingestellt werden, dass sie proportional zur Ausbreitungszeit (Abstand) der Ultraschallwelle im Medium (allgemein als \"Kalibrierung\") angepasst werden. dann kann die Position des Defekts im Werkstück basierend auf der Position des Echos auf der horizontalen Scan -Linie des Anzeigebildschirms bestimmt werden. Die Position des unteren Echos des Werkstücks auf der horizontalen Abtastlinie kann auch verwendet werden, um die Dicke des Werkstücks zu bestimmen. Der von den Ultraschallwellen besetzte Raum wird als Ultraschallfeld bezeichnet. Er umfasst das Nahfeld (n ist die Nahfeldlänge) und das Fernfeld. Die Schalldruckverteilung im Nahfeldbereich ist nicht gleichmäßig und der Schalldruck im Fernfeldbereich ändert sich einton mit zunehmender Entfernung. Die Länge des Nahfeldbereichs hängt mit dem Durchmesser des Wandlerwafers und der Wellenlänge der Ultraschallwelle zusammen, und der Ultraschallstrahl im Nahfeldbereich wird am Ende der Nahfeldregion konvergiert, dh , am Übergangspunkt von der Nahfeldregion in die Fernfeldregion. Der Strahldurchmesser ist der kleinste (daher wird dieser Punkt auch als natürlicher Fokus bezeichnet). Nach dem Eintritt in das Fernfeld unterscheidet sich der Strahl in einem bestimmten Winkel.

Die Steigung der Strahlkante wird durch den Halbdiffusionswinkel ausgedrückt, der Halbdiffusionswinkel des Strahls ist der gleiche. Es hängt mit dem Waferdurchmesser der zusammenPiezo -KeramikscheibenkristallWandler und Wellenlänge der Ultraschallwelle. Bei der Ultraschallerkennung, um die Defektgröße gemäß der Amplitude des Echos zu bewerten, ist dies normalerweise erforderlich Verwenden Sie den Referenzvergleichstestblock für die vergleichende Bewertung, das Material des Referenztestblocks, die akustischen Eigenschaften, die gleich oder ähnlich dem zu testenden Objekt sind, und enthalten spezifische künstliche Reflektoren bekannter Größe (z. Löcher, Säulenlöcher, Rillen usw.) und das Erkennungs -Echo -Echo -Amplitude und den gleichen Klang. Die Amplitude des Reflektors des Prozesses (Ultraschallausbreitungsweg) wird verglichen, und die Größe des Defektsäquivalents, das durch die Größe ausgedrückt wird des künstlichen Reflektors wird erhalten.

Bei der Erkennung von Fernfeld ist es aufgrund der Größe des Werkstücks schwierig, das Teststück der entsprechenden Größe im Voraus vorzubereiten, und es ist unpraktisch zu tragen und zu verwenden. Angesichts der Tatsache, dass sich der Schalldruck im Fernfeld mit zunehmender Entfernung monoton ändert . (bezeichnet als AVG -Methode oder die DGS -Methode), um die Erkennungsempfindlichkeit zu bestimmen und die äquivalente Größe des Defekts zu bewerten. Es muss darauf hingewiesen werden, dass die Größe des Defekts im Ultraschalltest äquivalent bewertet wird Nicht die gleiche Größe des Standardkünstlungsreflektors. Weil die Amplitude des Echos des Defekts durch verschiedene Faktoren wie das Material des zu untersuchenden Werkstücks und die Art, Größe, Form, Orientierung, Oberflächenzustand des Defekts selbst und auch mit der Selbstcharakteristik von beeinflusst wird Die Ultraschallwelle, das \"äquivalente\" \"wird eingeführt. Das Konzept einer beträchtlichen Menge wird als Messung der Größe der Defekte verwendet. Zum Beispiel sagen wir, dass die Ultraschallinspektion ergab, dass an einer bestimmten Position einen Defekt mit einem flachen Bodenloch mit einem Durchmesser von φ2mmmm vorhanden ist, was bedeutet, dass die Echoamplitude des Defekts φ2mm -Durchmesser flacher Bodenloch an derselben Position in der Werkstück (die Die untere Oberfläche des flachen Bodenlochs ist die Echostrahlachse senkrecht und die koaxiale Echoamplitude ist gleich, die tatsächliche Flächengröße des Defekts ist jedoch häufig größer als die untere Oberfläche des Flachlochs des φ2 mm Durchmessers. Zusätzlich zusätzlich entsprechend den Ergebnissen von Ultraschalltests zur Bestimmung der Art des Fehlers (qualitatives) Problem usw. verstehen, um ein umfassendes subjektives Urteil zu fällen. Die allgemeinen Schritte der Ultraschallpulsreflexionsmethode, um den Angriff zu erkennen:

(1) Auswahl der Ultraschalldetektivoberfläche - Wenn der Ultraschallstrahl senkrecht zu der Richtung ist, in der sich der Defekt im Werkstück erstreckt, oder senkrecht zur Defektoberfläche, kann die beste Reflexion erhalten werden und die Defekt -Erkennungsrate ist die höchste. Daher ist die Oberfläche des Werkstücks, die den Ultraschallstrahl so senkrecht wie möglich wie möglich so senkrecht wie möglich, auf der zu prüfenden Arbeitsplatte in die Richtung, in der der Defekt vorliegt, als Erkennungsoberfläche ausgewählt wird. Die rechte Abbildung zeigt die Ultraschallinspektionsfläche des gemeinsamen Werkstücks.

Methode zum Erkennen von Oberflächenanforderungen

Kontaktmethode der Längswellenerkennung ≤ 3,2 μm
Längswellenerkennung durch Wassereintauchen ≤ 6,3 μm
Kontaktmethode der Querwellenerkennung ≤ 3,2 μm
Kontakt Farleigh Wave (Oberflächenwellen) ≤ 0,8 μm
Kontaktflanschwellenerkennung (Plattenwelle) ≤ 1,6 μm

Wenn die Oberfläche des Teststücks nicht den Testanforderungen entspricht, sollte eine spezielle Oberflächenvorbereitung durchgeführt werden, oder spezielle Abhilfemaßnahmen (z. B. eine spezielle Kopplungsmethode oder Sensitivitätskompensation).

Bestimmung der Kopplungsmethode - Wenn zwischen der Ultraschallsonde und dem zu untersuchenden Werkstück Luft vorhanden ist, werden die Ultraschallwellen reflektiert und können nicht in das zu prüfende Werkstück eintreten. Daher ist ein Kopplungsmedium zwischen ihnen erforderlich, und abhängig von der Kopplungsmethode kann es in Kontaktmethode unterteilt werden Glas (Natriumsilikat Na2sio3) oder Industriekleber, chemische Paste, die als Kupplungsmittel verwendet oder kommerzialisiert werden. Spezialkupplungsmittel für Ultraschalltests. Wassereintauchmethode - es gibt eine gewisse Dicke vonpiezoelektrischer Keramikringzwischen der Ultraschallsonde und der Werkstückerkennungsfläche. Die Dicke der Wasserschicht variiert von der Dicke des Werkstücks, der Geräuschgeschwindigkeit des Materials und der Inspektionsanforderungen, aber die Wasserqualität muss sauber sein, von Blasen und Verunreinigungen, sie haben eine Benetzungsfähigkeit auf dem Werkstück.

Die Temperatur sollte die gleiche wie das zu prüfende Werkstück sein, andernfalls wird es eine größere Störung der Ultraschallinspektion verursachen. Kontaktmethode und Wassereintauchmethode sind die beiden Hauptkupplungsmethoden, die bei Ultraschalltests verwendet werden. Darüber hinaus gibt es verschiedene spezielle Kopplungsmethoden wie die Wasserspaltmethode, die Wasserstrahlsäulenmethode, die Überlaufmethode, die Teppichmethode und die Rollenmethode. (4) Herstellung von Testbedingungen, Auswahl eines geeigneten Ultraschallfehlerdetektors, Ultraschallsonden, Referenzstandard -Testblock (oder Berechnungsprogramm unter Verwendung von Berechnungsmethoden oder Entfernungsamplitudenkurve, AVG- oder DGS -Kurve usw. und das Instrument vor der Testkalibrierung (Zeitzeit (Zeit Grundlinienkorrektur, anfängliche Empfindlichkeitseinstellung usw.) (5) Inspektionscan - Scannen Sie die Ultraschallsonde auf der Inspektionsfläche des zu überprüfenden Werkstücks und stellen Sie sicher, dass der Ultraschallstrahl alle zu prüfenden Bereiche abdeckt. (6) Defektbewertung - Legen und markieren Sie die gefundenen Defekte (die Tiefe und horizontale Position des Defekts im Werkstück), die quantitative (Defektgröße, Fläche, Länge) und bestimmen Sie die Art oder den Typ des Defekts. Bewertung. (7) Aufzeichnung und Beurteilung - Erfassen Sie die Testergebnisse, beurteilen Sie, ob der Test qualifiziert ist oder nicht, anhand der technischen Bedingungen und Akzeptanzkriterien, zeichnen Sie die Testerschließung und geben Sie den Test aus Bericht. . Das obige ist das grundlegendste Verfahren für die Erkennung von Ultraschallimpulsreflexionsreflexionen. Bei der tatsächlichen Produktinspektion sollte die Inspektion gemäß den Anforderungen spezifischer Inspektionsspezifikationen oder Testverfahren durchgeführt werden. Die Erkennung von Ultraschallpulsreflexionsreflexionen ist die am weitesten verbreitete Methode bei Ultraschalltests, nicht nur bei der industriellen Ultraschalldicke, sondern auch in anderen Bereichen wie Dicke, Fischerkennung, Unterwassersonar, Ozeangeräusch, Meeresbodentopographie und Geologie. Strukturerkennung, medizinische Ultraschalldiagnose verwendet die Reflexionseigenschaften von Ultraschallwellen weitgehend.