Автоматизация ультразвукового контроля

Преимущества и недостатки автоматизированных систем ультразвукового контроля

Автоматизированный ультразвуковой контроль является самым распространенным способом неразрушающего контроля в промышленном производстве изделий различного назначения. Высокие требования к качеству, необходимость увеличения информативности и достоверности контроля, а также увеличение скоростей при производстве изделий обусловили необходимость увеличения уровня автоматизации и визуализации ультразвукового контроля.

Во многом эффективность автоматизированного ультразвукового контроля зависит от согласованности с технологическим процессом изготовления изделий. Автоматизированные ультразвуковые дефектоскопические установки отличаются тем, что содержат в своем составе узлы перемещения электроакустического преобразователя и регистрации результатов. В данных установках часто используются несколько электроакустических преобразователей, которые работают в зависимости от поставленных задач контроля последовательно, одновременно или отдельными группами. В этом случае синхронизатор управляет работой электронного коммутатора, который обеспечивает выбранную последовательность включения электронно-акустических каналов.

В автоматизированных системах ультразвукового контроля применяются специальные стандартные преобразователи для генерации ультразвука. Преобразователи устанавливаются на передвижном дефектоскопе, позволяющем контролировать большие участки поверхности, собранные данные отображаются на экране в виде цветных изображений. К преимуществам систем автоматизированного ультразвукового контроля относятся:

1. Большая глубина проникновения или измерения дефектов.
2. Высокая чувствительность к поверхностным и подповерхностным неоднородностям.
3. Высокая точность в определении положения дефекта.
4. Возможность эксплуатации при высоких температурах.
5. Получение детальных изображений.

Недостатки систем автоматизированного ультразвукового контроля:

1. Необходимо, чтобы поверхность была доступна для передачи ультразвука.
2. Линейные дефекты могут остаться незамеченными.
3. Необходима связующая среда для передачи энергии звука в объект.

Технологии, используемые в автоматизированных системах ультразвукового контроля

Основные технологии, используемые в автоматизированных системах ультразвукового контроля:

1. Фазированные решетки. Данная технология является одной из последних разработок в области ультразвукового контроля. Она предоставляет множество инструментов контроля, например, управление углом ввода или управление фокусировкой луча. Это позволяет инспектировать определенные участки сварного шва.
2. Эхо-импульсный метод. Согласно данному методу дефекты определяются по отраженному эхо-сигналу. Эхо-импульсный метод является самым распространенным способом ультразвукового контроля. При этом методе для генерации и приема ультразвукового сигнала используется один или несколько преобразователей.
3. Теневой метод. Данный метод ультразвукового контроля отличается высокой помехоустойчивостью и слабой зависимостью амплитуды от угла ориентации дефекта. Главный недостаток этого метода – необходимость двухстороннего доступа к изделию. Еще одним его серьезным недостатком является наличие существенных погрешностей показаний прибора, который регистрирует уровень прошедшего сигнала. Также теневой метод не предоставляет данных о координатах дефекта. Из-за перечисленных недостатков теневой метод имеет ограниченное применение.
4. Зеркальный метод. Чтобы увеличить эффективность обнаружения вертикально ориентированных поперечных трещин эхо-импульсный метод дополняют зеркальным методом. Данный метод реализуется при прозвучивании изделия двумя пьезоэлектрическими преобразователями, которые размещаются на поверхность таким образом, чтобы один из них фиксировал сигнал, который излучает другой.
5. Дифракционно-временной метод. Данный метод основан на измерении разности прохождения дифракционной волны и является одним из самых точных.