Sondensensor zur Erkennung von Ultraschallfehlern für Generatorrotorhaltering

- Jun 11, 2019-

Ultrasonic flaw detection sensor


Spezielle Testblöcke Da das zu prüfende Werkstück aus speziellen Materialien besteht, sollte ein spezieller Referenztestblock hergestellt werden, der den tatsächlichen Zustand des Werkstücks widerspiegelt. Der spezielle Testblock besteht aus demselben Material und demselben Material wie der Haltering. Die geometrische Form ist die Bogenform des tatsächlichen Werkstücks, die Dicke beträgt 35 mm, die Bogenhöhe beträgt 85 mm (etwa die Hälfte der Dicke des Werkstücks) und der Innendurchmesser beträgt <1240>


Auswahl der Sondenparameter Je höher die Sondenfrequenz f ist, desto höher ist die Testempfindlichkeit und die Fehlerauflösung, aus der sie für die Fehlererkennung vorteilhaft sind. Mit zunehmender Frequenz nimmt jedoch auch die Dämpfung der Ultraschallwellen zu, insbesondere ist die Streuungsdämpfung besonders gravierend. Wenn die Korngröße des Materials kleiner als die Wellenlänge λ ist (die tatsächliche Fehlererfassungsfrequenz beträgt im Allgemeinen einige Megahertz, was diese Bedingung erfüllt), ist der Streuungsdämpfungskoeffizient proportional zu λ3f4 1.


Das zu prüfende Werkstück ist austenitischer rostfreier Stahl, und der Einfluss seiner Korngröße auf die Streuung sollte berücksichtigt werden. Wenn die Frequenz zu hoch ist, kann die Ultraschallwelle eine starke Dämpfung verursachen, das Signal-Rausch-Verhältnis verringern und sich auf die Inspektion auswirken. Eine Vielzahl von geraden Sonden mit verschiedenen Frequenzen wurde verwendet, um den Dämpfungskoeffizienten unter Verwendung von Mehrfachreflexionsverfahren für den dedizierten Testblock bzw. den IIW-Testblock zu messen, und die Ergebnisse sind gezeigt. Der Dämpfungskoeffizient des speziellen Testblocks ist höher als der des IIW-Testblocks, was die inhärenten Eigenschaften des Grobkorns aus austenitischem rostfreiem Stahl widerspiegelt. Wenn Sie jedoch eine Niederfrequenzsonde verwenden, ist der Dämpfungskoeffizient von Edelstahl geringer als der von Kohlenstoffstahl. Daher sollte die niedrigere Frequenz zur Fehlererkennung verwendet werden.


Zusätzlich werden zum Vergleich 2 und 4 MHz 22 mm × 20 mm 45 ° -Sonden verwendet. Die Differenz des Durchgangsechos Nr. 3 am Spezialprüfblock beträgt> 20dB. Die Scherwellenauswahl der 1 ~ 2MHz Frequenzsonde hat eine gute Wirkung. Die Longitudinalwellendetektion weist einen kürzeren Schallweg und eine relativ geringe Dämpfung auf, so dass eine relativ hohe Frequenz gewählt werden kann, 3 MHz sind jedoch vorzugsweise <2>. Aufgrund des Testfehlers können die Testdaten nicht bestätigen, dass der Dämpfungskoeffizient proportional zu f4 ist, aber es ist ersichtlich, dass der Dämpfungskoeffizient mit f zunimmt.


Die Wafergröße ist groß, klein im Semidiffusionswinkel und konzentriert in der Energie, was die Erkennung von Langstreckendefekten erleichtert. Bei der Prüfung des Schutzrings sollten die AB-Abschnittsfehler an der Innenfläche des Werkstücks besonders berücksichtigt werden. Da das Werkstück dick ist, ist es möglich, eine Sonde eines größeren Wafers in Betracht zu ziehen; Darüber hinaus trägt die Verwendung einer großen Wafersonde aufgrund der großen Größe des Werkstücks auch zur Verbesserung der Arbeitseffizienz bei. Wenn jedoch die Größe des Wafers groß ist, nimmt die Länge des Nahfeldbereichs zu, was für die Fehlererfassung ungünstig ist.


Die Länge des Nahfeldbereichs N ist proportional zu der Waferfläche Fs und der Sondenfrequenz f, daher sollte bei der Auswahl der Wafergröße auch die Anpassung an die Frequenz berücksichtigt werden, um die Länge des Nahfeldbereichs zu verkürzen, so dass der Inspektionsfokusbereich, dh das AB-Segment der Werkstückinnenfläche einschließlich des Rillenabschnitts, ist von der Umgebung getrennt. Feldbereich. In der Tat ist es aufgrund der großen Dicke des Werkstücks selbst und der Wahl niedriger Frequenzen einfacher, diese Anforderung zu erfüllen. Außerhalb des Werkstücks beträgt der vertikale Abstand zwischen dem Harbin-Generatorverleih und der Nut ca. 100 mm.


Am Beispiel der geraden Sonde <25 mm="" 3="" mhz="" beträgt="" die="" longitudinale="" schallgeschwindigkeit="" von="" allgemeinem="" austenitischem="" rostfreiem="" stahl="" 5660="" m="" s,="" und="" n="82" mm=""><100 mm="" wird="" gemäß="" der="" formel="" n="Fs" πλ=""> Fs ist die Waferfläche. Nehmen Sie zur Scherwellenerkennung die Sonde K1 als Beispiel. Beim Erkennen der Rille beträgt der einzelne Schallweg> 140 mm. Zum Beispiel ist Fs = 500 mm2, Frequenz 2 MHz, unabhängig vom Nahfeld N in der Sonde die allgemeine Schallgeschwindigkeit der Transversalwelle aus austenitischem Edelstahl von 3120 m / s. Die Verteilung gemäß der Formel N = Fsπλcoscoscosα, α --- Einfallswinkel der Longitudinalwelle β --- Brechungswinkel der Transversalwelle kann mit N = 89 mm <140 mm="" berechnet="">


Der K-Wert der schrägen Sonde verkürzt den Schallweg, um den Dämpfungseffekt zu verringern, und es sollte eine Sonde mit einem kleineren K-Wert verwendet werden. K1 ~ 1 wird im Allgemeinen bei der tatsächlichen Fehlererkennung verwendet. Transversaler Wellentest (1) Die Zeitbasisabtastung wird mit einer Tiefeneinstellung von drei Durchgangslöchern <1,5 mm="" im="" testblock=""> (2) Testempfindlichkeit: Die Reflexionsempfindlichkeit der Nr. 1-Durchgangsloch-Reflexionswelle auf dem speziellen Testblock beträgt 80% der Bildschirmhöhe, und die Kompensation beträgt 6 dB beim Scannen.


Der Längswellentest verwendet die Reflexionswelle mit einem flachen Boden von <1,5 mm="" auf="" dem="" speziellen="" testblock,="" um="" 80%="" der="" bildschirmhöhe="" als="" testempfindlichkeit="" zu="" erreichen,="" und="" die="" kompensation="" beträgt="" 6="" db="" während="" des=""> Die Testvorbereitung soll verhindern, dass das Kopplungsmittel in den Rotor eindringt und Umweltverschmutzung verursacht. Vor dem Test sollte der Rotor in der Nähe des Halterings abgedichtet werden. Bereich. Die Tülle wird mit Sandpapier gereinigt oder geglättet, ohne den Lack zu beschädigen. Um Schäden an der Isolierung der elektrischen Ausrüstung zu vermeiden, müssen Kupplungsmittel auf Ölbasis verwendet werden.


Fazit Bei der Ultraschall-Fehlererkennung des Generatorrotor-Halterings ist besonderes Augenmerk darauf zu legen. 1 Aufgrund der schwachen Struktur und der Gefahr von Spannungskorrosion sollte das AB-Segment bei der Inspektion beachtet werden. 2 Da es sich bei dem Werkstück um austenitischen Edelstahl handelt, sollten Sie eine Niederfrequenzsonde auswählen, um die nachteiligen Auswirkungen der Streudämpfung zu verringern. 3 Um die inneren Oberflächendefekte des Werkstücks effektiv zu erfassen, kann eine größere Wafersonde in Betracht gezogen werden, gleichzeitig sollte jedoch eine geeignete Anpassung an die Frequenz in Betracht gezogen werden, um den negativen Einfluss des Langfelds in der Nähe zu vermeiden Feld.


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