Ultrazvučni poremećajni pretvarači su osnovna oprema za industrijsko nerazorno testiranje . njegov radni princip oslanja se na karakteristike zvučnih valova u različitim medijima . Ovaj rad sistematizirao je osnovni princip ove tehnologije iz tri aspekta: fizički mehanizam, obrada signala i struktura sistema .
Osnovna komponenta pretvarača je piezoelektrična keramička kristalna . kada se na kristalnoj vibraciji nanosi mehaničkoj vibraciji (obično rašireći se u inverznim piezoelektričnim efektom . koji se propakonuju uzdužnim valovima, obično unutar frekvencije frekvencije 1-20 MHz ({6}} odabir frekvencije) Performanse uticaja:
High-frequency waves (>5 MHz) nude veću rezoluciju, pogodnu za tanko zidne komponente .
Niskofrekventni valovi (<2 MHz) provide higher penetration, ideal for thick materials.
Kritična važnost spojnice vode
Jedinstvena karakteristika ispitivanja uranjanja je upotreba vode kao spojnica . nakon što se emitira iz pretvarača, zvučni val prvo ulazi u valutni sloj . zbog značajne razlike u akustičnoj impedanciji i zraka (≈415 kg / (m²)), više od 99% zvučnog vala je Osmatra se na vodenom zračnom sučelju . precizna kontrola debljine sloja vode (obično 5-100 mm) osigurava efikasan prijenos energije na test uzorak.
Mehanizam za otkrivanje akustične širenja i oštećenja
Zvučni talasi ulaze u materijal i razmnožavaju u skladu sa načelom Huygensa ., pukotine, praznine) uzrokuju reflekse sučelja i rasipanje . primljeni od strane pretvarača sastoji se od dvije glavne komponente:
Zadnji zid Echo: Refleksija s donje površine materijala .
Neispravni odjeci: rano refleksije iz defektnih interakcija .
Mjerom vremenske razlike (ΔT) između ovih odjeka i talasne brzine "C" u materijalu (čelik ≈ 5900 m / s, aluminijum ≈ 6300 m / s), može se izračunati dubina oštećenja:
Tehnike obrade signala i slike
Moderni urođeni sustavi uključuju digitalni procesor signala (DSP) za sljedeće funkcije
Naknada za dobitak: Automatsko podešavanje snage signala za prigušenje .
Filtriranje buke: Eliminacija ambijentalne buke pomoću pojasevog filtra .
Analiza talasnih oblika: Vađenje kvarova funkcija pomoću FFT algoritma .
Napredni sustav može vizualizirati mane lokaciju i morfologiju putem B-skeniranja (2D mapiranje presjeka) i C-skeniranje (3D volumetrijsko mapiranje) .