Информативность и качество неразрушающего контроля в большей мере зависит от технических характеристик прибора, с помощью которого проводится исследование. Сам прибор состоит из множества элементов, большое значение из которых, имеют ультразвуковые преобразователи. Именно они влияют на качество получаемой информации во время исследования.
Ультразвуковые преобразователи для неразрушающего контроля
В любом приборе для ультразвуковой дефектоскопии имеется специальный датчик, который излучает электрическую энергию, а в его состав входит ультразвуковой преобразователь.
Ультразвуковой преобразователь – это сменный элемент датчика дефектоскопа, который выполняет следующие функции:
- преобразует электрические сигналы, испускаемые прибором в ультразвуковые колебания;
- подает ультразвуковые колебания на исследуемую поверхность;
- принимает отраженные ультразвуковые волны и передает их в прибор для обработки.
Принцип работы
Классический преобразователь состоит из трех частей, которые помогут преобразовывать электрический сигнал с ультразвука и принимать ультразвуковые волны:
- кристалл – важнейший элемент, который под действием сжатия и разрежения, непосредственно, преобразует электрические сигналы в ультразвуковую энергию, он же выполняет и обратную функцию;
- корпус или основа – эта часть состоит из прочного материала, который призван поглотить поступающий энергию от кристалла, чтобы иметь контроль над вибрациями;
- пластина – элемент преобразователя, который защищает кристалл от внешнего воздействия (коррозия и износ).
Применение
Ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь применяется во многих сферах деятельности:
- ультразвуковой неразрушающий контроль материалов и деталей;
- используется в приборах, основная функция которых заключается в измерении толщины материала (толщиномеры);
- исследование качества сварных швов.
Типы ультразвуковых преобразователей
Преобразователь ультразвукового дефектоскопа имеет ряд характеристик, в зависимости от которых он может подходить под назначение прибора или не подходить. Производители выпускают преобразователи с разной степенью фокусировки, разного размера и т.д. Далее представлены наиболее распространенные типы преобразователей и их особенности.
Раздельно-совмещенные
Данный тип преобразователя для ультразвукового контроля в своем корпусе имеет два обособленных кристалла, один из них преобразует электрический сигнал в ультразвуковые волны, а другой принимает отраженные волны и передает для обработки дальше.
Несмотря на то, что кристаллы разделены специальным аккустическим барьером, они расположены под определенным углом друг к другу и создается V-образный путь в материале для исследования. При таком угле лучи, которые уходят, и которые возвращаются, находят свое пересечение под измеряемой поверхностью. При таком расположении образуется псевдофокусировка, которая делает разрешение в фокусной зоне лучше. Засчет образования такого эффекта, раздельно-совмещенные преобразователи идеально подходят:
- для исследования шероховатости и шероховатых поверхностей;
- для проведения НК материалов находящихся под действием высокой температуры;
- для выявления трещин в болтах и отливках;
- для выявления пористости и излишних включений.
Контактные
Преобразователи данного типа одноэлементные, обладают устойчивой к износу поверхностью. Основная особенность работы – непосредственный контакт с исследуемой поверхностью. Они хорошо подойдут для контроля:
- в агрессивной среде;
- для измерения толщины материала;
- выявления и измерения расслоений;
- смогут участвовать в измерении скорости;
- хорошо показали себя в выявлении дефектов пластин, заготовок и других элементов.
Наклонные
Одноэлементные ультразвуковые преобразователи, в основе которых находится призма, позволяющая создавать звуковые волны под определенными углами.
Подойдут для:
- дефектоскопии сварных швов;
- для работы под нестандартными углами ввода;
- для работы при высоких температурах.
С линией задержки
Особенный вид преобразователей, который позволяет получить высокое поверхностное разрешение засчет линии задержки – момент задержки между излучаемым и полученным сигналом.
Преобразователь также работает с поверхностью в контакте, что позволяет выявлять даже мельчайшие дефекты, а также применяется:
- при высоких температурах;
- для дефектоскопии элементов с малой площадью контакта;
- обнаруживает дефекты в тонких материалах;
- позволяет проводить измерение толщины.
Иммерсионные
Один из немногих видов преобразователей, работу которого не затрудняет вода. Чтобы данный одноэлементный преобразователь мог выполнять свои функции в воде, используется специальный водяной столб или иммерсионная ванна, прямой контакт преобразователя и материала не нужен.
Иммерсионные преобразователи создают устойчивый акустический контакт с исследуемой поверхностью, имеют повышенную чувствительность к мелким дефектам и способны выполнять:
- измерение толщины;
- дефектоскопию в процессе движения;
- анализировать свойства исследуемого материала;
- анализировать и формировать картинку по имеющимся данным времени пролета и амплитуды.
Выводы
В целях неразрушающего контроля применяются различные виды дефектоскопов, но, чтобы работа была максимально информативной и эффективной, необходимо правильно подбирать такое устройство, как ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь. Этот маленький простой элемент, если он правильно подобран, способен значительно упростить и ускорить процесс дефектоскопии.
На нашем сайте Вы можете увидеть и купить дефектоскопы, которые на данный момент наиболее популярны. Это устройства от компании Olympus, которая зарекомендовала себя на рынке, кроме качественных дефектоскопов, она выпускает один из самых широких перечней ультразвуковых преобразователей для своих устройств – все это можно приобрести в “МС Системы Электроникс” по наиболее приятным ценам