Ултразвучни претворници за урањање су основна опрема за индустријско неразорно тестирање . Његов принцип рада ослања се на карактеристике ширења звучних таласа у различитим медијима . Овај рад систематски анализира основни принцип ове технологије из три аспекта: физички механизам, обрада сигнала и системска структура:
Основна компонента претварача је пиезоелектрични керамички кристал . када се нанесе спољни електрични импулс (обично 50-100 В), појављује се механичко вибрација у вези са инверзним пиезоелектраном . ове вибрације пропадају као уздужни таласи кроз околни медиј, обично унутар фреквенције фреквенције у облику 1-20 МХз.
High-frequency waves (>5 МХз) Понудите већу резолуцију, погодно за танке зидне компоненте .
Ниске фреквенције (<2 MHz) provide higher penetration, ideal for thick materials.
Критични значај спојнице воде
Јединствена карактеристика пробности за урамљење је употреба воде као спојни медијум . након што се емитује из претварача, звучни талас први улази у водени слој . због значајне разлике у акустичкој импеданцији између воде (≈415 кг / (м²)), више од 99% звучног таласа је употреба Означено у интерфејсу воде-ваздуха . прецизна контрола дебљине воденог слоја (обично 5-100 мм) осигурава ефикасан пренос енергије на испитни узорак.
Механизам детекције акустичке ширења и оштећења
Звучни таласи улазе у материјал и размножавају се према принципу Хуигена . оштећења (Е ., пукотине, празнине) јер су интерфејс рефлектори и расипањем . ехо сигнал који је примио две главне компоненте:
Повратак зид одјека: одраз са доње површине материјала .
Дефект одјекује: рани одраз из интеракција оштећења .
Мерењем временске разлике (Δт) између ових одјека и брзине таласа "Ц" у материјалу (челик ≈ 5900 м / с, алуминијум ≈ 6300 м / с), дубина оштећења може се израчунати:
Технике обраде сигнала и снимања
Савремени системи за урањање укључују дигитални процесор сигнала (ДСП) за следеће функције
Добитак надокнаде: Аутоматско подешавање снаге сигнала на слабљење .}
Филтрирање буке: Елиминација амбијенталне буке помоћу опсег филтера .
Анализа таласних облика: Вађење карактеристика оштећења помоћу ФФТ алгоритама .}
Напредни систем може визуализовати локацију и морфологију оштећења кроз Б-скенирање (2Д пресвлачење пресјека) и Ц-скенирање (3Д волуметријско мапирање) .