Testarea nedistructivă (NC) - controlul proprietăților și parametrilor obiectului, în care nu trebuie să se diminueze caracterul adecvat al obiectului de utilizare și funcționare.
Metodele tradiționale de testare nedistructivă (cum ar fi ultrasunete, radiații, curioase) dezvăluie neomogenitățile geometrice emiterea unei anumite forme de energie în structura studiului. Emisiile acustice utilizează o abordare diferită: în primul rând, sursa semnalului este materialul în sine, și nu sursa externă, adică Metoda este pasivă (și nu este activă, ca majoritatea celorlalte metode de control). În al doilea rând, spre deosebire de alte metode, detectorul de emisie acustică detectează mișcarea unui defect, mai degrabă decât neomogenitățile statice asociate cu prezența defectelor, adică Metoda de emisie acustică detectează defectele în curs de dezvoltare și, prin urmare, cele mai periculoase.
Creșterea fisurilor, greșeli de includere, stratificare, coroziune, frecare, fragilitate cu hidrogen, scurgeri de lichid sau gaz, etc. Acestea sunt exemple de procese care produc emisii acustice, care pot fi detectate și investigate eficient utilizând această tehnologie.
Figura de mai jos este o ilustrație care explică metoda de control al emisiei acustice.
Metoda de control AE
Când se detectează un semnal pe receptoarele 1 și 2, timpul de sosire al semnalului t1 și, respectiv, t2 este înregistrat. Pentru t1 și t2 înregistrate, diferența de timp de sosire a semnalului Δt = t2 - t1 este determinată. Apoi, în funcție de viteza sonoră cunoscută în material și în coordonatele cunoscute ale receptoarelor, se calculează coordonatele sursei emisiei acustice (defect). Structurile traductoarelor și numărul lor pot fi diferite. Cu cât mai mulți senzori, cu atât mai precis puteți localiza defectul.
Metoda de control prin emisie acustică are o sensibilitate foarte ridicată la defectele în creștere - face posibilă dezvăluirea, în condiții de exploatare, a unei creșteri a crack-ului de ordinul fracțiunilor de un milimetru. Conform estimărilor teoretice, sensibilitatea limitativă a echipamentului de emisie acustică este de ordinul a 1 x 10-6 mm2, ceea ce corespunde unei creșteri a lungimii fisurii de 1 μm în lungime cu 1 μm.
Ca simulator al semnalelor de emisie acustică se recomandă utilizarea unui traductor piezoelectric, care este excitat de impulsuri electrice de la generator. Intervalul de frecvență al impulsului de simulare trebuie să corespundă domeniului de frecvență al sistemului de monitorizare. De asemenea, ca simulator al semnalelor AE este posibilă utilizarea sursei Su-Nielsen [fractura unei tije de grafit cu diametrul de 0,3-0,5 mm, duritatea 2T (2H)].
Caracteristici ale metodei de emisie acustică
Principalele avantaje ale metodei de emisie acustică față de metodele tradiționale de testare nedistructivă sunt următoarele:
Integritatea metodei. care constă în folosirea unuia sau mai multor senzori montați nemișcat pe suprafața obiectului, puteți controla întregul obiect (control 100%). Această proprietate a metodei este utilă în special atunci când se investighează suprafețele greu accesibile (inaccesibile) ale unui obiect controlat.
Spre deosebire de metodele de scanare a testelor nedistructive, metoda AE nu necesită pregătirea atentă a suprafeței obiectului de monitorizare. În consecință, performanța controlului și rezultatele acestuia nu depind de starea suprafeței și de calitatea prelucrării acesteia. Acoperirea izolației (dacă există) este îndepărtată numai la locurile de instalare a senzorilor.
Detectarea și înregistrarea defectelor numai în curs de dezvoltare. care permite clasificarea defectelor care nu sunt în mărime (sau prin alte semne indirecte - forma, poziția, orientarea defectelor), ci gradul de pericol (impactul asupra forței) asupra obiectului controlat.
Performanță înaltă. de multe ori mai mare decât productivitatea metodelor tradiționale de testare nedistructivă, cum ar fi ultrasonic, radiografic, curenți turbionari, magnetici etc.
Metoda distanței - capacitatea de a efectua controlul cu o îndepărtare semnificativă a operatorului de la obiectul investigat. Această caracteristică a metodei permite utilizarea eficientă a acesteia pentru monitorizarea (monitorizarea) structurilor de dimensiuni mari responsabile, a obiectelor extinse sau în mod special periculoase, fără dezafectarea acestora și daunele aduse personalului.
Abilitatea de a urmări diverse procese tehnologice și de a evalua starea tehnică a instalației în timp real. care permite prevenirea distrugerii de urgență a obiectului monitorizat.
SCHEME DE CERCETARE EXPERIMENTALĂ
Fig. 3. Schema de măsurare 2:
1 - bloc calibrat; 2 - PAE calibrat; 3 - convertor de referință; 4 - capilar; 5 - placa piezoceramică pentru măsurarea forței tijei; 6 - dispozitiv de încărcare; 7 - osciloscop digital; 8 - amplificator de încărcare; 9 - instrument de măsurare
Atunci când capilarul este rupt, perturbația mecanică, sub forma unui pas, se propagă de-a lungul suprafeței blocului. Timpul de creștere a funcției nu depășește 0,1 μs. Mărimea forței este măsurată utilizând un element piezoelectric 5. plasat în șurubul de încărcare și calibrat anterior. Forța este măsurată utilizând un amplificator de încărcare 8 conectat la un dispozitiv de măsurare 9.
Traductor Exemplar (condensator, un piezoelectric cu laser calibrat) și calibrat PAE aranjate simetric în raport cu o sursă de semnal și la aceeași distanță de ea - 50 - 100 mm.
EXECUTAT: LUCRARI VIOLETTA
Emisia acustică (AE) este un fenomen al apariției și propagării vibrațiilor elastice (unde acustice), în timpul deformării unui material stresat. Din punct de vedere cantitativ, AE este un criteriu pentru integritatea unui material, care este determinat de radiația sonoră a unui material sub sarcină controlată. Efectul de emisie acustică poate fi utilizat pentru a determina formarea defectelor în stadiul inițial de eșec structural.
(2) Principiul de baza al diagnosticarii structurilor si structurilor ingineresti este colectarea pasiva a informatiei dintr-o varietate de senzori de sunet (si ultrasunete) si prelucrarea acesteia pentru determinarea ulterioara a gradului de uzura a structurii.
Scopul controlului este de a detecta emisiiey acustic, determinarea coordonatelor și de urmărire (monitorizare) a surselor de emisie acustică asociate discontinuitățile pe suprafața sau în peretele interior al vasului, părțile și componentele comune și realizate prin sudură.
Monitorizarea emisiilor acustice a stării tehnice a obiectelor intervievate se realizează numai atunci când se creează o stare de stres în construcție care inițiază funcționarea surselor de emisie acustică în materialul obiectului. În acest scop, obiectul este supus încărcării prin forță, presiune, temperatură etc. Alegerea tipului de sarcină este determinată de proiectarea instalației și de condițiile de funcționare a acesteia, natura încercărilor.
(3) Metoda de control al emisiilor acustice
Testarea nedistructivă (NC) - controlul proprietăților și parametrilor obiectului, în care nu trebuie să se diminueze caracterul adecvat al obiectului de utilizare și funcționare.
Metodele tradiționale de testare nedistructivă (cum ar fi ultrasunete, radiații, curioase) dezvăluie neomogenitățile geometrice emiterea unei anumite forme de energie în structura studiului. Emisiile acustice utilizează o abordare diferită: în primul rând, sursa semnalului este materialul în sine, și nu sursa externă, adică Metoda este pasivă (și nu este activă, ca majoritatea celorlalte metode de control). În al doilea rând, spre deosebire de alte metode, detectorul de emisie acustică detectează mișcarea unui defect, mai degrabă decât neomogenitățile statice asociate cu prezența defectelor, adică Metoda de emisie acustică detectează defectele în curs de dezvoltare și, prin urmare, cele mai periculoase.
Această metodă permite detectarea rapidă a creșterii chiar și a celor mai mici fisuri, defecțiuni ale incluziunilor, scurgeri de gaze sau lichide. Adică, un număr mare de procese care produc cele mai multe emisii acustice.
Din punctul de vedere al teoriei și practicii metodei de emisie acustică, absolut orice defect poate produce propriul semnal. În același timp, poate trece pe distanțe destul de mari (până la zeci de metri) până când ajunge la senzori. Mai mult, un defect poate fi detectat nu numai de la distanță; dar, de asemenea, prin calcularea diferenței de timp de sosire a undelor către senzori situați în locuri diferite.
Creșterea fisurilor, fractura de incluziune, delaminare, coroziune, frecare, scurgere de lichid sau gaz, etc. Acestea sunt exemple de procese care produc emisii acustice, care pot fi detectate și investigate eficient utilizând această tehnologie.
(4) Figura de mai jos reprezintă o ilustrare care explică metoda de control al emisiilor acustice.
Caracteristici ale metodei de emisie acustică
Principalele avantaje ale metodei de emisie acustică față de metodele tradiționale de testare nedistructivă sunt următoarele:
Integritatea metodei. care constă în folosirea unuia sau mai multor senzori montați nemișcat pe suprafața obiectului, puteți controla întregul obiect (control 100%). Această proprietate a metodei este utilă în special atunci când se investighează suprafețele greu accesibile (inaccesibile) ale unui obiect controlat.
Spre deosebire de metodele de scanare a testelor nedistructive, metoda AE nu necesită pregătirea atentă a suprafeței obiectului de monitorizare. În consecință, performanța controlului și rezultatele acestuia nu depind de starea suprafeței și de calitatea prelucrării acesteia. Acoperirea izolației (dacă există) este îndepărtată numai la locurile de instalare a senzorilor.
Detectarea și înregistrarea defectelor numai în curs de dezvoltare. care permite clasificarea defectelor care nu sunt în mărime (sau prin alte semne indirecte - forma, poziția, orientarea defectelor), ci gradul de pericol (impactul asupra forței) asupra obiectului controlat.
Performanță înaltă. de multe ori mai mare decât productivitatea metodelor tradiționale de testare nedistructivă, cum ar fi ultrasonic, radiografic, curenți turbionari, magnetici etc.
Metoda distanței - capacitatea de a efectua controlul cu o îndepărtare semnificativă a operatorului de la obiectul investigat. Această caracteristică a metodei permite utilizarea eficientă a acesteia pentru monitorizarea (monitorizarea) structurilor de dimensiuni mari responsabile, a obiectelor extinse sau în mod special periculoase, fără dezafectarea acestora și daunele aduse personalului.
Abilitatea de a urmări diverse procese tehnologice și de a evalua starea tehnică a instalației în timp real. care permite prevenirea distrugerii de urgență a obiectului monitorizat.
Raportul dintre eficiența și costul maxim.
Metoda de emisie acustică are, de asemenea, unele dezavantaje. Cea mai mare dezavantaj de limitare a metodei pe scară largă este dificultatea rezultatelor controlului decriptare, datorită faptului că procesul undei de emisie acustică suprapus parametrii acustici parazite ale undelor reflectate se multiplică, zgomotul de la mașina de lucru, corpul de încărcare și mediul înconjurător. Utilizarea filtrelor și a sistemelor de protecție, reduce doar parțial efectul acestui feedback. Unicitatea echipamentului și absența producției industriale nu este posibilă extinderea domeniului de aplicare a metodei experimentale privind aplicarea.
(5) Domenii de aplicare
Metoda de emisie acustică permite cantități masive de informații rapid și eficient de a reglementa și de a extinde ciclul de viață al obiectelor industriale cruciale ajută la estimarea riscului de deteriorare și accidente accidentale. Metoda de emisie acustică extensivă asigură controlul și investigarea diferitelor proprietăți ale materialelor, substanțelor și a structurilor. Până în prezent, nici aplicarea controlului acustic și monitorizare posibilă crearea de mai mult timp și o funcționare fiabilă a multor obiecte tehnice critice.
Principalele aplicații ale controlului AE:
Industria petrolului, gazului și a industriei chimice;
Firme de laminare și metalurgie a țevilor;
Inginerie termică și nucleară;