כיצד לבחור את הבדיקה האולטראסונית בתדירות הנכונה בבדיקות לא-הרסניות
גלאי פגמים אולטראסוניים נמצא בשימוש נרחב בבדיקות ללא-הרס (NDT), היכולת שלהם להציץ לתוך חומרים מוצקים מבלי לגרום נזק ובקרת איכות, החל מתעופה וחלל ועד ייצור חשמל. כמרכיב המפתח של גלאי הפגמים האולטראסוני, הבדיקה האולטראסונית חשובה מאוד מכיוון שהיא התדר האולטראסוני.
אנו יכולים להתייחס לתדר האולטראסוני כעדשה של הבדיקה האולטראסונית, בחירה בתדר האולטראסוני המתאים עושה את מה שאתה יכול לראות וכמה ברור אתה רואה. בואו נראה את הגורמים המכריעים השולטים בבחירת תדר אולטרסאונד וכיצד זה משפיע על תוצאות ה-NDT.
תכונות חומר והנחתה:
תדרים גבוהים יותר סובלים מהנחתה גדולה יותר (אובדן אות) כשהם עוברים דרך חומר.
תדר גבוה יותר יסבול מהנחתה גדולה יותר (אובדן אות) על פני אותו חומר בהשוואה לתדר הנמוך יותר.
הנחתה זו בולטת יותר בחומרים גסים-גרועים, נקבוביים או לא הומוגניים מבחינה מבנית.
כלל:השתמש בתדרים נמוכים יותר (0.5 - 2 מגה-הרץ) עבור חלקים גדולים וגסים- (יציקות, חישולים גדולים), נקבוביים או קטעים עבים הדורשים חדירה עמוקה. השתמש בתדרים גבוהים יותר (2.5 - 15 MHz+) עבור חומרים עדינים- (מתכות מגולגלות, פרזול עדין, ריתוכים) שבהם הנחתה נמוכה. אתה יכול להתייחס אלינו2 מגה-הרץ כפול אלמנט מגע UT בדיקה , בדיקה ישרה קריסטל כפולה , בדיקה ישר קריסטל יחיד, תראה איזה סוג של חומר ניתן לזהות בתדר זה.
יכולת זיהוי פגמים:
פגמים קטנים ופתרון: תדרים גבוהים יותר מייצרים אורכי גל קצרים יותר. זה מתורגם ישירות ליכולת טובה יותר לזהות פגמים קטנים מאוד ולפתור פגמים מרווחים (רזולוציה משופרת). זה קריטי למציאת סדקים זעירים, תכלילים או אשכולות נקבוביות ליד פני השטח.
כְּלָל: בחר בתדרים גבוהים יותר (5 מגה-הרץ ומעלה) בעת זיהוי פגמים קטנים, פגמים ליד פני השטח, או צורך להבחין בין שני מחזירי אור הממוקמים קרוב.
מאפייני קרן:
כיווניות: תדרים גבוהים יותר מייצרים אלומה צרה וממוקדת יותר (זווית סטייה קטנה יותר). זה משפר את הרגישות לפגמים שטוחים ומספק מיקום פגמים מדויק יותר. תדרים נמוכים יותר מייצרים אלומה רחבה יותר, שעלולה למצוא פגמים מחוץ לנתיב המרכזי אך עם ריכוז אנרגיה ודיוק מיקום נמוך יותר.
כְּלָל: בחר תדרים גבוהים יותר עבור גודל ומיקום פגמים מדויקים, במיוחד עם כיוון ידוע. תדרים נמוכים יותר מציעים כיסוי טוב יותר עבור מיקומי פגמים לא ידועים בגיאומטריות מורכבות.
מצב פני השטח וגיאומטריה:
משטחים מחוספסים מפזרים גלי קול בתדירות גבוהה- באופן משמעותי, ומפחיתים את יעילות האות.
קטרים קטנים או קטעים דקים עלולים לגרום להחזרים מבלבלים (הדים מרובים) עם תדרים נמוכים יותר עקב אורכי פולסים ארוכים יותר.
כלל:בחר תדרים נמוכים יותר עבור משטחים מחוספסים. השתמש בתדרים גבוהים יותר לבדיקת קטרים קטנים או חומרים דקים כדי לשמור על רגישות ולהימנע מהפרעות ברוחב הדופק.
מפרט סוג הפגם:
סדקים:לרוב מכוון בצורה חיובית לזיהוי עם גלי גזירה. תדרים נמוכים יותר יכולים להועיל בגלל חדירה טובה יותר סביב קצות הסדקים ופחות רגישות לחספוס של סדק- לא חיובי.
תכלילים/נקבוביות:פגמים נפחיים אלו לרוב מזוהים בצורה הטובה ביותר בתדרים גבוהים יותר, תוך מינוף הרזולוציה המשופרת כדי לזהות אשכולות קטנים יותר ולהגדיר את הגבולות שלהם בבירור.
הדרכה מעשית של תדרים (מבוסס על תרחישים נפוצים)
|
חומר / רכיב |
טווח תדרים טיפוסי (MHz) |
למה הטווח הזה? |
|
פרזול פלדה גדול |
1 - 3 מגה-הרץ |
עומק החדירה מכריע; גרגרים גסים גורמים להחלשה. |
|
פרזול פלדה קטן |
2 - 5 מגה-הרץ |
איזון בין חדירה ליכולת לזהות פגמים בינוניים-בגודל. |
|
יציקות פלדה גדולות |
0.4 - 3 מגה-הרץ |
מבנה גס מאוד; הנחתה גבוהה דורשת תדרים נמוכים מאוד. |
|
יציקות פלדה קטנות |
1.5 - 5 מגה-הרץ |
מבנה גס בינוני; צריך קצת חדירה ורזולוציה. |
|
ריתוך פלדה (ידני UT). |
1 - 4 מגה-הרץ |
פשרה משותפת; חדירה טובה לתוך מתכת ריתוך & HAZ. |
|
אלומיניום וסגסוגות |
3 - 10 מגה-הרץ |
מבנה גרגר עדין מאפשר תדרים גבוהים יותר לרזולוציה טובה יותר. |
|
לוח פלדה (טבילה). |
2 - 5 מגה-הרץ |
חומר עקבי; חדירת איזון וזיהוי פגמים. |
|
צינור/צינור פלדה |
5 - 15 מגה-הרץ |
לעתים קרובות דק-דפנות; דורש תדר גבוה עבור רזולוציה/רגישות. |
|
קוטר קטן (פירים). |
5 מגה-הרץ+ |
מונע בעיות ברוחב-דופק ושומר על רגישות. |
אז כשאתה מעצב איזה סוג של תדר אולטראסוני צריך לבחור? עלינו לחשוב על הגורמים הבאים:
עובי ומבנה החומר: לאיזה עומק צריך להגיע? מה גודל הגרגירים המובנה?
סוג וגודל הפגם: האם אתה מחפש נקבוביות מיקרו-, סדקים- עמוקים או למינציות עדינות?
גיאומטריה של רכיבים: צלחת פשוטה או פרזול מורכב עם קווי מתאר ושינויים בחתך?
גימור פני השטח: האם הוא מעובד חלק או כ-יצוק ומחוספס?
צרכי רגישות: עד כמה קריטי זיהוי הפגם הקטן ביותר?
גלאי פגמים קוליים מודרניים כוללים לעתים קרובות בדיקות עם טווחי תדרים לבחירה או יכולות ריבוי-תדרים, המספקים גמישות רבה יותר. הבנת העקרונות מאחורי בחירת התדרים מאפשרת לך למנף את הציוד שלך ביעילות.
אנחנו היצרן המקצועי של בדיקה אולטרסאונד למכשיר NDT, אם אתה רוצה מידע נוסף על החיישן האולטראסוני, אז אנא צור איתנו קשר:
אֶלֶקטרוֹנִי:info@sonerc.com
אֲתַר אִינטֶרנֶט:www.sonerc.com
