Ультразвуковой контроль (УЗК) — это группа методов, которые используют колебания в ультразвуковом диапазоне частот (свыше 20 кГц) для обнаружения дефектов, преимущественно внутренних, но не только.
Ультразвуковой контроль может быть высокочастотным (с рабочими частотами от 0,5 до 100 МГц) и низкочастотным (с рабочими частотами 0,015-0,1 МГц).
Ультразвуковой контроль также подразделяется на два подтипа: ультразвуковую дефектоскопию (УЗД) и ультразвуковую толщинометрию (УЗТ). Это разделение отражено в правилах аттестации СДАНК-01-2020 и СДАНК-02-2020.
Ультразвуковой контроль включает в себя различные методы, которые можно разделить на две основные категории: активные и пассивные.
Активные методы ультразвукового контроля состоят в том, чтобы возбуждать упругие колебания, вводить их в контролируемый объект через слой контактной жидкости. Затем принимаются отражённые сигналы от имеющихся дефектов и/или донной поверхности. К активным методам ультразвукового неразрушающего контроля относятся:
- эхо-метод (применяется для контроля порядка 95% сварных соединений толщиной ≥4,0 мм)
- теневой метод;
- зеркально-теневой метод;
- зеркальный эхо-метод;
- дельта-метод;
- дифракционно-временной метод (TOFD);
- электромагнитно-акустический (ЭМА) метод, используемый в толщинометрии.
ЭМА-толщиномеры могут избавить от необходимости зачищать поверхность от покрытий и не требуют нанесения контактной жидкости на поверхность ввода. Для углепластиков, полимеров и композитов практикуется импедансный, велосиметрический и другие акустические методы.
Пассивные методы ультразвукового контроля основаны на приёме упругих колебаний. Основным методом является акустико-эмиссионный метод неразрушающего контроля, который заключается в регистрации сигналов акустической эмиссии, распространяющихся в объекте при возникновении и развитии дефектов (например, трещин) и/или иных структурных изменениях в материале объекта контроля.
Ультразвуковой контроль (УЗК) может быть классифицирован по способу акустического контакта на три основные категории: контактный, щелевой и иммерсионный.
Контактный УЗК характеризуется толщиной слоя контактной жидкости (КЖ), которая меньше половины длины волны.
Щелевой УЗК характеризуется толщиной слоя КЖ, которая порядка одной длины волны.
Иммерсионный УЗК характеризуется толщиной слоя КЖ, которая порядка 3-4 длин волны и больше, при этом объект контроля (ОК) полностью погружен в КЖ.
В качестве контактной жидкости широко используются специализированные гели, моторное масло, глицерин, спирт, пропиленгликоль, обойный клей, жидкое мыло, солидол, вода и т.д. Требования к выбору КЖ регламентируются НТД.
Ключевая технологическая операция при проведении ультразвуковой дефектоскопии — сканирование контролируемого сечения ОК посредством продольно-поперечного либо поперечно-продольного перемещения пьезоэлектрического преобразователя (ПЭП). Специалист УК может перемещать ПЭП своими руками либо при помощи сканирующих устройств.
Ультразвуковой контроль также подразделяется на ручной (классический, традиционный, или РУЗК), механизированный (МУЗК) и автоматизированный (АУЗК) в зависимости от способа сканирования.
Эхо-сигналы и координаты (расстояние по поверхности ввода, глубина залегания, расстояние по лучу) отражателей отображаются на экране дефектоскопа в виде развёртки разных типов, таких как А-сканы, В-, D-, C-, S-сканы и др.
Ультразвуковая дефектоскопия проводится с помощью различных типов оборудования, включая:
- одноканальные и многоканальные ультразвуковые дефектоскопы;
- прямые и наклонные совмещённые и раздельно-совмещённые пьезоэлектрические преобразователи;
- контактная жидкость;
- образцы шероховатости (или профилометры) для определения шероховатости поверхности;
- линейки;
- калибровочные и настроечные образцы с искусственными отражателями (зарубки, боковые цилиндрические и плоскодонные отверстиями, сегменты и другие) для настройки глубиномера и чувствительности дефектоскопа.
Для механизированного (МУЗК) и автоматизированного (АУЗК) ультразвукового контроля используются сканеры, в том числе с энкодером для точного определения координат выявляемых дефектов.
Многие разработчики предоставляют специализированное программное обеспечение (ПО) для персональных компьютеров (ПК) для обработки результатов и управления настройками дефектоскопа.
Наблюдая за эхо-сигналами на экране (на развёртке) дефектоскопа или ПК (при просмотре записи сканов), специалист неразрушающего контроля может интерпретировать их и определять, какие из них — от реальных дефектов, а какие — являются ложными эхо-сигналами.
Ультразвуковая толщинометрия проводится с применением ультразвуковых толщиномеров, прямых совмещённых и раздельно-совмещённых преобразователей, в том числе — специализированных для УЗТ (например, высокотемпературных и с линией акустической задержки).
Ультразвуковой метод эффективен для выявления внутренних дефектов сварных соединений, поковок и литья. Он обладает высокой чувствительностью к плоскостным дефектам, таким как трещины, непровары и несплавления, а также к объёмным дефектам, таким как поры и включения. Ультразвуковой метод безопаснее для здоровья специалистов, требует меньше разрешительных документов и даёт результаты быстрее.
В то же время ультразвуковой метод требует высокой квалификации персонала и может быть сопряжён с большим количеством помех. Поэтому важно уточнить, что одного универсального метода неразрушающего контроля «на все случаи жизни» не существует, и разные виды и методы НК применяются в комбинации друг с другом. Тем самым повышается вероятность выявления дефектов разных типов, улучшается точность измерения их размеров, их классификации и оценки по нормам отбраковки.
Источник: https://defektoskopist.ru
Заключение квалифицированных экспертов может стать решающим аргументом в суде. Мы проводим независимые внесудебные и судебные экспертизы для разрешения любых правовых споров. Доверьте нам решение сложных вопросов и получите надежную поддержку в суде!
Чтобы заказать исследование с помощью неразрушающего контроля, свяжитесь с нами любым удобным для Вас способом.
Телефон +7(925)-553-10-72
e-mail info@expsud.ru