Bağlantı elemanları şu anda makine, inşaat, köprüler ve petrol üretimi gibi mühendislik alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Büyük ölçekli yapısal parçaların temel birimi olarak, birçok bağlantı elemanında çalışma sırasında çatlaklar, korozyon, çukurlar ve insan yapımı hasar gibi kusurlar olacaktır ve çatlak kusurları, mevcut yapıyı ciddi şekilde tehdit eden çok büyük bir orana ve zarara neden olacaktır. ve Kuruluşun güvenliği ve güvenilirliği.
Çatlak tespiti, bir çatlak olup olmadığını belirlemek için mekanik yapıyı tespit etmek ve değerlendirmek ve ardından çatlağın yerini ve boyutunu belirlemektir. Modern makine imalatının, elektronik teknolojisinin ve bilgisayar teknolojisinin hızlı gelişimi ile tahribatsız muayene teknolojisi büyük ölçüde geliştirilmiş ve çatlak tespit teknolojisi de hızla geliştirilmiştir. Bu makale ilk olarak geleneksel çatlak tespit yöntemlerini tanıtmakta ve bu temelde dalgacık analizi ve elektromanyetik (girdap akımı) darbelerine dayanan modern tahribatsız algılama yöntemlerini özetlemekte ve bağlantı elemanı çatlak algılama yöntemlerinin geliştirilmesindeki sıcak noktalara ve yönlere işaret etmektedir.
1. Geleneksel çatlak tespit yöntemi
İki kategoriye ayrılabilen birçok geleneksel çatlak algılama yöntemi vardır: geleneksel algılama ve geleneksel olmayan algılama. Geleneksel test yöntemleri arasında girdap akımı testi, penetrant testi, manyetik parçacık testi, radyografik test ve ultrasonik test; geleneksel olmayan test yöntemleri arasında akustik emisyon, kızılötesi test ve lazer holografik test yer alır.
(1) Rutin test yöntemleri
Şu anda, makine, inşaat ve petrol üretimi gibi mühendislik alanlarında genel basit çatlak tespiti, geleneksel tespit yöntemlerini kullanmaktadır. Farklı kurumlar için farklı denetim yöntemleri benimsenir. Örneğin, ultrasonik muayene esas olarak metal plakaların, boruların ve çubukların, dökümlerin, dövmelerin ve kaynakların yanı sıra köprülerin, konut yapılarının ve diğer beton yapıların muayenesi için kullanılır; radyografik incelemeler ağırlıklı olarak makine, silah, gemi yapımı, elektronik, havacılık, petrokimya vb. alanlarda döküm ve kaynak tespiti için kullanılır; manyetik parçacık testi esas olarak metal dökümler, dövme ve kaynaklar için kullanılır; manyetik parçacık testi esas olarak metal dökümler, dövme ve kaynaklar için kullanılır. Penetrasyon testi esas olarak demir içermeyen ve demir içeren metal dökümler, dövmeler, kaynak parçaları, toz metalurji parçaları ve seramikler, plastikler ve cam ürünler için kullanılır; girdap akımı testi temel olarak iletken boruların, çubukların ve tellerin kusur tespiti ve testi için kullanılır. Malzeme ayırma. Bağlantı elemanı çatlak tespiti için ultrasonik test ve girdap akımı testi kullanılabilir. Örneğin, bağlantı elemanlarındaki küçük çatlaklar için en iyi girdap akımı algılama parametreleri üzerine yapılan deneysel araştırmada, küçük çatlakların girdap akımı algılama parametrelerinin ve faz sinyalinin doğrusal olduğu en iyi algılama parametresi bölümü elde edilmiştir, bu da algılamayı iyileştirebilir. Çubuklarda ve harici tipte küçük çatlakların doğruluğu Bağlantı elemanı girdap akımı test parametrelerinin seçimi önemli bir yol gösterici role sahiptir. Bununla birlikte, girdap akımı algılamanın birçok parazit faktörü vardır ve özel sinyal işleme teknolojisi gerektirir. Ayrıca güçlü penetrasyon kabiliyeti, yüksek hassasiyet, hızlı ve kullanışlı, ancak bazen kör alanlar oluşur, tıkanmalar oluşur, kısa mesafeli çatlaklar bulunamayan özelliklere sahip bir Kuzu dalgası yayılım enerji spektrum yapısı çatlak tespit yöntemi bulunmaktadır. Bulunan kusurları niteliksel ve niceliksel olarak karakterize etmek zordur. Çoğu bağlantı elemanı için manyetik parçacık algılama ve floresan kusur algılama yöntemleri kullanılır. Algılama verimliliği nispeten yüksektir, ancak insan gücü ve malzeme kaynaklarını tüketir ve insanların&# 39'un sağlığına zarar verir. Aynı zamanda, insan faktörleri nedeniyle, genellikle kaçırılan denetimler vardır.
(2) Geleneksel olmayan tespit yöntemleri
Bağlantı elemanlarını çatlaklar için test ederken, geleneksel test yöntemleri gerekli amaca ulaşmada başarısız olursa, geleneksel olmayan test yöntemleri düşünülebilir. İşte yaygın olarak kullanılan üç geleneksel olmayan çatlak tespit yöntemi.
1) Akustik emisyon teknolojisi. Bu teknoloji, basınçlı ekipmanın çatlak tespitinde en olgun olanıdır. Basınçlı kapların ve basınçlı boru hatlarının güvenlik değerlendirmesinde ideal sonuçlar elde etti. Aynı zamanda havacılık, kompozit malzemeler, vb. Çatlak tespitinde de güçlü bir şekilde geliştirilmiştir. Döner makinelerin çatlak teşhisi için, esas olarak dönen şaftlarda, dişlilerde ve yatak çatlaklarında yorulma çatlaklarının tespitinde belirli bir gelişme olmuştur. Akustik emisyonun avantajı, dinamik bir algılama yöntemi olmasıdır. Akustik emisyonla tespit edilen enerji, ultrasonik veya radyografik testler gibi tahribatsız muayene ekipmanı tarafından sağlanmak yerine test edilen nesnenin kendisinden gelir. Akustik emisyon tespiti, kusurlara karşı çok hassastır ve yapıdaki aktif kusur durumunu bir bütün olarak tespit edip değerlendirebilir. Dezavantajı, algılamanın büyük ölçüde malzemeden etkilenmesidir; algılama odası elektriksel gürültü ve mekanik gürültüden etkilenir; konumlandırma doğruluğu yüksek değildir ve çatlakların tanımlanması yalnızca sınırlı bilgi verebilir.
2) Kızılötesi algılama. Ağırlıklı olarak güç ekipmanı, petrokimya ekipmanı, mekanik işleme prosesi tespiti, yangın tespiti, mahsul çeşitleri ve malzeme ve bileşenlerdeki kusurların tahribatsız tespitinde kullanılır. Kızılötesi tahribatsız test teknolojisinin avantajı, yüksek uzun mesafeli uzaysal çözünürlüğe sahip, güvenli ve güvenilir, insan vücuduna zararsız, yüksek hassasiyet, geniş algılama aralığı, hızlı hız ve etkisiz bir temassız test teknolojisi olmasıdır. test edilen nesne üzerinde. Kızılötesi algılamanın dezavantajı, algılama hassasiyetinin termal yayma ile ilgili olması, bu nedenle test parçasının yüzeyi ve arka plan radyasyonu tarafından engellenmesi ve kusurun boyutundan ve gömülü derinliğinden etkilenmesidir. Orijinal test parçasının çözünürlüğü kötü ve kusurun şekli ve boyutu doğru ölçülemiyor. Ve test sonuçlarının yeri, yorumlanması daha karmaşıktır, bir referans standardı gereklidir ve test operatörünün eğitilmesi gerekir.
3) Lazer holografik algılama. Temelde petek yapısı, kompozit malzeme muayenesi, katı roket motor kabuğu, yalıtım tabakası, kaplama tabakası ve itici tahıl arayüzü kusur muayenesi, baskılı devre kartı lehim bağlantı kalite muayenesi ve basınçlı kap yorulma çatlağı muayenesi vb. İçin kullanılır.Avantajları, uygun algılama, yüksek hassasiyet, test edilen nesne için özel bir gereklilik yoktur ve kusurların kantitatif analizi. Dezavantajı, derinde gömülü bağ çözme kusurlarının sadece bağ açma alanı oldukça geniş olduğunda tespit edilebilmesidir. Ek olarak, lazer holografik algılama çoğunlukla karanlık bir odada gerçekleştirilir ve yerinde algılamaya elverişli olmayan ve belirli sınırlamaları olan sıkı titreşim izolasyon önlemleri gereklidir.
2. Modern çatlak tespitinde yeni teknoloji
Bilim ve teknolojinin hızla gelişmesiyle birlikte, makine, inşaat ve petrol üretimi gibi mühendislik alanları, çatlak tespiti için gittikçe artan gereksinimlere sahiptir. Bu nedenle birçok yeni çatlak tespit teknolojisi ortaya çıkmıştır. Sinyal işleme ve elektromanyetik (girdap akımı) darbesiz tahribatsız teste dayalı çatlak tespit yöntemleri, modern zamanlarda yaygın olarak kullanılan yeni teknolojilerdir.
(1) Dalgacık analizine dayalı çatlak algılama yöntemi
Sinyal işleme teknolojisinin gelişmesiyle birlikte, Fourier dönüşümü, kısa süreli Fourier dönüşümü, WignerVille dağıtımı ve Hilbert -Huang dönüşümü (HHT) dahil olmak üzere zaman alanı, frekans alanı ve frekans alanı yöntemleri dahil olmak üzere sinyal işlemeye dayalı çatlak algılama yöntemleri ortaya çıkmıştır. , kör kaynak ayırma, vb. Bunlar arasında dalgacık analizi yöntemi en temsilcisidir. Doğrudan dalgacık analizini kullanan çatlak tanımlama yöntemleri aşağıdaki iki türe ayrılabilir:
1) Zaman alanı yanıtına dayalı analiz yöntemi. Zaman alanı ayrıştırma haritasının tekil noktalarını kullanma yöntemi, dalgacık katsayılarının değişimini kullanma yöntemi ve dalgacık ayrışımından sonra enerji değişimini kullanma yöntemi dahil. Zaman alanı yanıtına dayalı analiz yöntemi, çatlak hasarının meydana geldiği anı bulmayı amaçlamaktadır.
2) Uzamsal tepkiye dayalı analiz yöntemi. Zaman alanı yanıt sinyalinin zaman eksenini uzamsal konumun uzamsal koordinat ekseniyle değiştirmek ve dalgacık analizi için girdi olarak uzamsal alan yanıtını kullanmaktır. Uzamsal alan yanıt analizi yöntemine dayalı olarak, çatlağın konumu belirlenebilir. Dalgacık yönteminin kendisi, yalnızca hasarın meydana geldiği zamanı veya hasarın nerede oluştuğunu yargılayabilir ve ilkinde daha fazla uygulama vardır. Küçük çatlakları belirlemek istiyorsanız, çatlakları tespit etmek için dalgacıkla diğer yöntemleri birleştirmeniz gerekir.
(2) Elektromanyetik (girdap akımı) darbe tahribatsız test
Elektromanyetik teknoloji, yeni bir modern elektromanyetik test teknolojisi oluşturmak için ultrasonik test, girdap akımı görüntüleme, dizi girdap akımı ve darbeli girdap akımı testi gibi birçok işlevi birleştirir. Yaygın çatlak algılama teknolojileri arasında darbeli girdap akımı testi, darbeli girdap akımı termal görüntüleme teknolojisi, darbeli girdap akımı ve elektromanyetik akustik dönüştürücü (EMAT) çift problu tahribatsız test ve metal manyetik bellek test teknolojisi bulunur.
Darbe girdap akımı, bobini uyarmak için bir darbe akımı kullanır, algılama probunun neden olduğu zaman alanlı geçici yanıt sinyalini analiz eder ve çatlağı nicel olarak algılamak için sinyalin tepe değerini, sıfır geçiş süresini ve tepe zamanını seçer. Ulusal Savunma Teknolojisi Üniversitesi'nden Yang Binfeng ve diğerleri, darbeli girdap akımının yalnızca bir tarama ile test parçası üzerindeki farklı derinliklerdeki çatlakları nicel olarak tespit edebildiğini kanıtlamak için deneyler kullandılar; Bazı araştırmacılar, darbeli girdap akımı tespiti yapmak için alternatif harmonik bobin teknolojisini kullanır ve kendi elektrik alanını gerçekleştirmek için toplam elektrik alanın katkıda bulunduğu elektrik dipol şeklindeki değişiklik, iletken üzerindeki değişiklikten daha yüksektir. manyetik alan sensörü ve çatlak alanındaki elektrik dipol dağılım yoğunluğunun çatlağı tespit ettiği bulunmuştur.
Darbeli girdap akımının dezavantajı, darbeli girdap akımı sinyalinin tepe değerinin diğer faktörlerden (kaldırma etkisi gibi) kolayca etkilenmesi ve darbeli girdap akımı probunun algılama yeteneğinin çatlakların tespitini etkileyecek olmasıdır.
Darbeli girdap akımı görüntüleme cihazlarının tümü, denetleme sensörleri olarak bobinleri kullanır. Bazı insanlar Hall sensörlerini denetim sensörleri olarak kullanır. Son yıllarda süper kuantum girişim cihazları, tahribatsız muayene alanında uygulanmaya başlandı. Darbeli girdap akımı termal görüntüleme teknolojisinin kullanılması, diğer algılamalardaki kaldırma etkisini ortadan kaldırır ve görüntüleme sonuçlarının bozulmasını önler.
Bazı araştırmacılar, ultrasonik dalga biçiminin ani değişimi veya frekanstaki ani artışla çatlağı tanımlamak için darbeli girdap akımı ve elektromanyetik akustik dönüştürücü algılama teknolojisi kullanarak metal levhanın yüzeyine nüfuz etmek için Gauss ışınına benzer bir YNG lazer kullanır. Lazer çatlağı ışınladığında dalga formunun bileşeni. .
3. Çatlak araştırmasının önemli noktaları
Şu anda, bağlantı elemanı çatlak tespiti üzerine yapılan araştırmalar sadece geleneksel tespit yöntemlerinde kalmaktadır. Tespit teknolojisini geliştirmek ve pratik uygulama problemlerini çözmek için, çatlak hasarı tanımlamasının sıcak noktaları esas olarak aşağıdaki iki yöne odaklanır: Biri belirsizliği dikkate almaktır Etkinin istatistiksel tanımlama yöntemi, ikincisi ise bağlantı elemanı mikro çatlaklarının belirlenmesidir.
Çatlak hasarı tespitinde birçok belirsizlik olacaktır, bu nedenle sistem tanımlama probleminin üstesinden gelmek için istatistiksel bir çıkarım yöntemi önerilmektedir. Hasar belirleme araştırmalarının hızla gelişmesiyle birlikte, olasılık ve istatistik teorisine dayalı hasar belirleme yöntemleri üzerine araştırmalar derinleşmeye devam etmiştir. Şu anda, bu yöntemin ana araştırma uygulama alanları sistem tanımlama ve örüntü tanımadır.
Bağlantı elemanlarındaki mikro çatlakları tespit etmek için ICT teknolojisine dayalı mikro çatlak tespiti ve mikro çatlakları belirlemek için lazer destekli ısıtma tabanlı lazer ultrasonik yakalama yöntemi gibi yöntemler vardır, ancak hepsinin kendi sınırlamaları vardır. Örneğin, ICT teknolojisine dayalı mikro çatlak tespitinin sınırlaması, toplanan görüntüdeki gri değerin arka plan gri değerinden farklı olmasıdır. Gri değeri arka plan gri değerinden çok farklı değilse ayrıntıların ayırt edilmesi daha zordur. Görüntü kalitesi, görüntü edinmeyi zorlaştırır ve aynı zamanda görüntü son işleme için daha yüksek gereksinimleri ortaya koyar. Ayrıca mikro çatlakları çıkarmak için VG Studio MAX yazılımı kullanıldığında, belirsiz olan tüm mikro çatlakları içeren alanı çıkarmak gerekir. Lazer destekli ısıtmaya dayalı olarak, mikro çatlakların tanımlanmasındaki sınırlama, operasyonun daha karmaşık olması ve zorlu ortamlarda tespit edilememesidir, bu nedenle henüz geliştirilmemiştir.
Toplumun ve ekonominin sürekli gelişmesiyle birlikte, bağlantı elemanı çatlak tespit yöntemlerine yönelik gereksinimler gittikçe artmaktadır. Gerçek zamanlı çevrimiçi algılama, yüksek hassasiyet, basit çalıştırma ve harici parazitlere karşı direnç gereksinimlerini karşılamalıdır. Zorlu dış ortamlarda kullanılabilir. İş; çatlağın yerini, boyutunu, genişliğini, derinliğini ve gelişme eğilimini hızlı ve doğru bir şekilde tespit edin; tespit sonucu görüntü modunda görüntülenebilir ve analiz edilebilir; hızlı algılama hızı, yüksek verimlilik ve sezgisel sonuçları entegre eder.
