Ultrazvučni pretvarači uronjenja su temeljna oprema za industrijsko nerazorno testiranje . Njegov načelo rada oslanja se na karakteristike širenja zvučnih valova u različitim medijima . Ovaj rad sustavno analizira temeljni princip ove tehnologije iz tri aspekta: fizički mehanizam, obradu signala i sustava signala, signal, struktura signala i sustava signala, {3
Jezgra komponenta pretvarača je piezoelektrični keramički kristal . Kada se vanjski električni impuls (obično 50–100 V) primjenjuje na kristalu, mehanička vibracija se događa preko inverznog piezoelektričnog učinka . kroz ovaj vibrilni propada raspon . Odabir frekvencije izravno utječe na performanse:
High-frequency waves (>5 MHz) nudi veću razlučivost, pogodnu za tanko zid komponente .
Niskofrekventni valovi (<2 MHz) provide higher penetration, ideal for thick materials.
Kritična važnost povezivanja vode
Jedinstvena značajka ispitivanja uronjenja je upotreba vode kao medij za spajanje . nakon što se emitira iz pretvarača, zvučni val najprije ulazi u vodeni sloj . zbog značajne razlike u akustičkoj impedanciji između vode (≈) (≈) (9}) i 5}) i 5}) Više od 99% zvučnog vala odražava se na sučelju vodenog i zraka . Precizna kontrola debljine vodenog sloja (obično 5-100 mm) osigurava učinkovit prijenos energije u testni uzorak.
Mehanizam za akustičko širenje i otkrivanje oštećenja
Zvučni valovi ulaze u materijal i šire se prema Huygens principu . oštećenja (e . g ., pukotine, praznine) uzrokuju reflektiranje sučelja i raspršivanje . primljeni ECHO Concents:
Echo stražnji zid: odraz s donje površine materijala .
Defekt odjekuje: rana razmišljanja iz interakcija oštećenja .
Mjerenjem vremenske razlike (Δt) između tih odjeka i valne brzine "C" u materijalu (čelik ≈ 5900 m/s, aluminij ≈ 6300 m/s), dubina oštećenja može se izračunati:
Tehnike obrade i snimanja signala
Moderni uranjanje sastavljaju digitalni procesor signala (DSP) za sljedeće funkcije
Dobitak kompenzacije: automatsko podešavanje čvrstoće signala na prigušenje .
Filtriranje buke: Eliminacija buke okoline pomoću pojasa filtra .
Analiza valnog oblika: ekstrakcija značajki oštećenja pomoću FFT algoritma .
Napredni sustav može vizualizirati mjesto i morfologiju oštećenja kroz B-skeniranje (2D mapiranje presjeka) i C-skeni (3D volumetrijsko mapiranje) .