1. Erzeugung von Ultraschall

Pinezoelektrischer Effekt: Pinezoelektrische Chips werden normalerweise als Emissionsquelle für Ultraschall verwendet. Wenn ein hochfrequentes elektrisches Impulssignal auf den piezoelektrischen Chip aufgebracht wird, erzeugt der Chip mechanische Vibrationen, die Ultraschall emittieren. Die Schwingungsfrequenz des piezoelektrischen Chips entspricht der aufgebrachten elektrischen Impulsfrequenz, in der Regel im Bereich von mehreren Megaherz (MHz).

Hochfrequenz-Oszillationskreise: Hochfrequenz-Oszillationskreise im Inneren des Instruments erzeugen hochfrequenze elektrische Signale, die Vibrationen des piezoelektrischen Chips antreiben. Die Frequenz dieses Hochfrequenzsignals kann je nach Material und Dicke des Prüfobjekts angepasst werden.

2. Verbreitung von Ultraschall

Verbreitungseigenschaften im Medium: Ultraschall ist eine mechanische Welle, die sich im Medium verbreiten muss. Es kann in Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen verbreitet werden, aber die Verbreitungseigenschaften in Feststoffen sind am stabilsten. Wenn sich Ultraschall im Medium verbreitet, nimmt seine Energie allmählich ab, wenn die Entfernung zunimmt, und das Ausmaß der Dämpfung hängt von der Eigenschaft des Mediums, der Frequenz der Ultraschall und der Länge des Verbreitungsweges ab.

Reflexion und Brechung: Wenn Ultraschall auf die Schnittstelle verschiedener Medien trifft (z. B. Feststoff und Luft, Feststoff und Flüssigkeit), treten Reflexionen und Brechungen auf. Wenn eine Schnittstelle defekt ist (z. B. Risse, Poren, Mischungen usw.), reflektiert sich der Ultraschall an der Stelle des Defekts. Die Intensität und Richtung der Reflexionswellen hängen von der Art, der Größe und der Lage des Defekts ab.

3. Empfang von Ultraschall

Empfangsfunktion des PIC-Chips: Der PIC-Chip in einem Ultraschallprüfgerät wird nicht nur zum Senden von Ultraschallen verwendet, sondern kann auch das reflektierte Ultraschallsignal empfangen. Wenn Reflexionswellen auf einen piezoelektrischen Chip wirken, erzeugt der Chip eine elektrische Ladung und bildet ein elektrisches Signal.

Signalverstärkung und -verarbeitung: Das empfangene Ultraschallsignal ist in der Regel sehr schwach und muss über eine Verstärkungsschaltung im Inneren des Instruments verstärkt werden. Das verstärkte Signal wird gefiltert, geformt usw. und schließlich in eine anzeigbare Wellenform oder Daten umgewandelt.

Signalanalyse und Fehlerbeurteilung

Wellenformanalyse: Durch die Analyse der empfangenen Reflexionswellenformen wird das Vorhandensein eines Fehlers bestimmt. Zu den wichtigsten Parametern gehören die Breite der Reflexionswelle, die Zeitverzögerung und die Wellenformmerkmale. Zum Beispiel, je höher die Breite der Reflexionswelle ist, desto schwerer ist der Fehler; Je kürzer die Verzögerung der Reflexionswelle ist, desto näher an der Oberfläche steht der Defekt.

Schwellenwertbeurteilung: Das Instrument setzt in der Regel eine Schwelle fest, und wenn die Breite der Reflexionswellen diese Schwelle überschreitet, sendet das Instrument ein Alarmsignal, das den Detektor auf einen Fehler hinweist.

Bildgebungstechnik: Außerdem sind Bildgebungsfunktionen wie z. B. die Phasenmatrix-Ultraschallprüfung verfügbar. Durch die Zusammenarbeit mehrerer PIC-Chips können 2D- oder 3D-Bilder von Mängeln erzeugt werden, um die Position und Form von Mängeln intuitiver anzuzeigen.

5. Anwendungsbereich der Ultraschallprüfung

Materialprüfung: zur Erkennung von internen Mängeln in Metallen, Kunststoffen, Verbundwerkstoffen usw. wie Risse, Poren, Vermischungen usw.

Schweißnahtprüfung: Überprüfen Sie die Qualität der Schweißverbindungen und entdecken Sie Mängel wie nicht geschmolzene, nicht durchschweißte, Luftbohrungen in der Schweißnaht.

Rohrleitungsprüfung: Erkennung von Mängeln wie Verdünnung der Wanddicke, Korrosion, Risse und anderen, um den sicheren Betrieb der Rohrleitung zu gewährleisten.

Gussstück-Inspektion: Überprüfen Sie die Verringerung, Löschung, Sand und andere Mängel im Inneren des Gussstücks, um die Qualität des Gussstücks zu verbessern.

Ultraschallprüfgeräte werden aufgrund ihrer schädigungsfreien, effizienten und empfindlichen Vorteile in der Industrie weit verbreitet.