Akustilise emissiooni meetod naftarafineerimistehase surveanumate diagnoosimiseks. Akustilise emissiooni kontrolli meetod Akustiline emissioon

Akustiliste emissioonide allikad

Peaaegu kõik materjalid tekitavad hävitamisel heli (19. sajandi keskpaigast tuntud tina kisa, puidu, jää jne purunemise praksumine), st eraldavad kõrvaga tajutavaid akustilisi laineid. Enamik konstruktsioonimaterjale (näiteks paljud metallid ja komposiitmaterjalid) hakkavad koormamisel kiirgama akustilist vibratsiooni spektri ultraheli (kuuldamatu) osas, juba ammu enne riket. Nende lainete uurimine ja salvestamine sai võimalikuks spetsiaalse varustuse loomisega. Sellesuunaline töö hakkas eriti intensiivselt arenema alates 20. sajandi 60. aastate keskpaigast. tulenevalt vajadusest juhtida eriti kriitilisi tehnilisi objekte: tuumareaktoreid ja tuumaelektrijaamade torustikke, raketikere jne.

Akustiline emissioon (emissioon - emissioon, genereerimine) tähendab elastsete lainete esinemist keskkonnas, mis on põhjustatud selle oleku muutumisest väliste või sisemiste tegurite mõjul. Akustilise emissiooni meetod põhineb nende lainete analüüsil ja on üks passiivseid akustilise seire meetodeid. Vastavalt standardile GOST 27655-88 “Akustiline emissioon. Mõisted, määratlused ja tähistused” Akustilise emissiooni (AE) ergastamise mehhanism on katseobjektis toimuvate füüsikaliste ja (või) keemiliste protsesside kogum. Sõltuvalt protsessi tüübist jaguneb AE järgmisteks tüüpideks:

· Materjali AE, mis on põhjustatud selle struktuuri dünaamilisest lokaalsest ümberstruktureerimisest;

· Hõõrdumine AE, mis on põhjustatud tahkete kehade pindade hõõrdumisest koormuse rakendamise kohtades ja liitekohtades, kus esinevad ühenduselementide vastavus;

· Lekke AE, mis on põhjustatud lekke kaudu voolava vedeliku või gaasi vastasmõjust lekke seinte ja ümbritseva õhuga;

· AE keemiliste või elektriliste reaktsioonide ajal, mis tulenevad vastavate reaktsioonide, sealhulgas korrosiooniprotsessidega kaasnevate reaktsioonide toimumisest;

· magnetiline ja kiirguse AE, mis tekivad vastavalt materjalide ümbermagnetiseerimisel (magnetmüra) või interaktsiooni tulemusena ioniseeriva kiirgusega;

· Ainete ja materjalide faasimuutustest põhjustatud AE.

Seega on AE nähtus, mis kaasneb peaaegu kõigi tahketes ainetes ja nende pindadel toimuvate füüsikaliste protsessidega. Võimalus salvestada mitut tüüpi AE nende väiksuse tõttu, eriti AE, mis tekib molekulaarsel tasemel kristallvõre defektide (dislokatsioonide) liikumisel, on piiratud seadmete tundlikkusega, mistõttu praktikas Enamiku tööstusrajatiste, sealhulgas nafta- ja gaasitööstuse rajatiste AE seire, kasutatakse AE kolme esimest tüüpi. Tuleb meeles pidada, et hõõrdumise AE tekitab müra, põhjustab valede defektide teket ja on üks peamisi AE meetodi kasutamist raskendavaid tegureid. Lisaks registreeritakse esimest tüüpi AE-st ainult tugevaimad signaalid defektide tekkimisest: pragude kasvu ja materjali plastilise deformatsiooni ajal. Viimane asjaolu annab AE-meetodile suure praktilise tähtsuse ja määrab selle laialdase kasutamise tehnilise diagnostika eesmärgil.

AE testimise eesmärk on tuvastada, määrata koordinaadid ja jälgida (jälgida) akustilise emissiooni allikaid, mis on seotud katkestustega katseobjekti pinnal või seina mahus, keevisliitmikus ning valmistatud osades ja komponentides. Kõiki AE allikatest põhjustatud märke tuleb võimaluse korral hinnata muude mittepurustavate katsemeetoditega.

AE signaalide tüübid

Tööstuslike seeriaseadmetega salvestatud AE jaguneb pidevaks ja diskreetseks. Pidev AE salvestatakse pideva laineväljana suure signaali kordussagedusega, diskreetne AE aga koosneb eraldi eristatavatest impulssidest, mille amplituud ületab mürataset. Pidev vastab metalli plastilisele deformatsioonile (voolule) või vedeliku või gaasi voolule lekete kaudu, mis on diskreetne pragude järsu kasvu suhtes.

Diskreetse AE kiirgusallika suurus on väike ja võrreldav kiiratavate lainete pikkusega. Seda võib pidada kvaasipunktallikaks, mis asub materjali pinnal või sees ja kiirgab sfäärilisi laineid või muud tüüpi laineid. Kui lained interakteeruvad pinnaga (kahe meediumi vaheline liides), peegelduvad ja muunduvad. Materjali mahus levivad lained nõrgenevad sumbumise tõttu kiiresti. Pinnalained nõrgenevad oluliselt väiksema kaugusega kui helitugevuse lained, mistõttu salvestavad need valdavalt AE vastuvõtjad.

AE allika signaali registreerimine toimub samaaegselt konstantse või muutuva taseme müraga (joonis 10.1). Müra on üks peamisi AE kontrolli tõhusust vähendavaid tegureid. Erinevate põhjuste tõttu, mis nende välimust põhjustavad, liigitatakse müra vastavalt:

· genereerimismehhanism (päritoluallikas) - akustiline (mehaaniline) ja elektromagnetiline;

· mürasignaali tüüp – impulss- ja pidev;

· allika asukohad – välised ja sisemised. Peamised müraallikad objektide AE testimise ajal on:

· vedeliku pritsimine anumasse, anumasse või torujuhtmesse selle täitmisel;

· hüdrodünaamilised turbulentsed nähtused suurel laadimiskiirusel;

· hõõrdumine objekti ja tugede või vedrustuse kokkupuutepunktides, samuti painduvate ühenduste juures;

· pumpade, mootorite ja muude mehaaniliste seadmete töö;

· elektromagnetiliste häirete mõju;

· keskkonnamõju (vihm, tuul jne);

· AE muunduri oma soojusmüra ja võimendi (eelvõimendi) sisendastmete müra.

Müra summutamiseks ja kasuliku signaali isoleerimiseks kasutatakse tavaliselt kahte meetodit: amplituud ja sagedus. Amplituud seisneb eristusläve fikseeritud või ujuva taseme kehtestamises, millest allapoole seade AE signaale ei salvesta. Konstantsel tasemel müra olemasolul seatakse fikseeritud lävi, muutuval tasemel ujuv lävi. Ujuv lävi, mis seatakse automaatselt üldise mürataseme jälgimisega, võimaldab erinevalt fikseeritud väärtusest välistada osa mürasignaalide registreerimise AE-signaalina.

Joonis 1. Salvestatud AE signaali üldine diagramm müra taustal:

1 - võnkumised; 2 - ujuv lävi; 3 - võnkumised ilma ujukünnist arvestamata; 4 - müra

Joonis 10.2.AE signaali üldvaade seadme võimendustee väljundis:

1 - võnkumised; 2 - ümbrik; - amplituudi läviväärtus; - k-nda impulsi amplituud

Sagedusmüra summutamise meetod seisneb AE-vastuvõtjate poolt vastuvõetud signaali filtreerimises madal- ja kõrgsagedusfiltrite (LPF/HPF) abil. Sellisel juhul hinnatakse filtrite reguleerimiseks enne testimist esmalt vastava müra sagedust ja taset.

Pärast seda, kui signaal läbib filtreid ja võimendusteed, koos lainete muundumisega kontrollitava toote pinnal, toimub AE allika algimpulsside edasine moonutamine. Nad omandavad bipolaarse võnkuva iseloomu, nagu on näidatud joonisel 10.2. Signaalide töötlemise ja informatiivse parameetrina kasutamise edasise protseduuri määravad erinevate tootjate vastavates seadmetes kasutatavad andmehõive ja nende järeltöötluse arvutiprogrammid. Sündmuste arvu ja nende amplituudi määramise õigsus ei sõltu mitte ainult nende registreerimise võimalusest (seadmete eraldusvõimest), vaid ka registreerimismeetodist.

Näiteks kui salvestate signaali mähisjoone impulsse, mis on kõrgemad tasemest , siis salvestatakse neli impulssi ja kui registreerite samast tasemest kõrgema võnketugevuse, salvestatakse üheksa impulssi. Impulsi all mõistetakse lainete jada, mille sagedus on tööpiirkonnas, mille mähis ületab impulsi alguses ülespoole ja impulsi lõpus allapoole.

Seega sõltub registreeritud impulsside arv riistvaraseadetest: sündmuse lõpu ajalõpu väärtus. Kui ajalõpp on piisavalt suur, siis saab salvestada näiteks neli impulssi, kui see on väike, siis kõik tasemest kõrgemad võnked (joonisel 10.2 kaheksa) saab salvestada impulssidena. Suuri vigu võib tekitada ka signaali sagedusriba laiuse ja eristustaseme kasutamine, eriti kui AE signaalid on amplituudilt võrreldavad müratasemega.

AE kontrolli tulemuste hindamine.

Pärast vastuvõetud signaalide töötlemist esitatakse seire tulemused tuvastatud (valedefektide välistamiseks) ja klassifitseeritud AE allikate kujul. Klassifitseerimine toimub järgmiste AE-signaalide põhiparameetrite abil:

· akustilise emissiooni koguarv – registreeritud AE impulsside arv, mis ületab kehtestatud eristustaseme (läve) vaatlusaja intervalli jooksul;

· akustilise emissiooni aktiivsus - registreeritud AE impulsside arv ajaühikus;

· akustilise emissiooni loendusmäär – akustilise emissiooni koguloenduse ja vaatlusaja intervalli suhe;

· akustilise emissiooni energia - energia, mis vabaneb AE allikast ja edastatakse materjalis tekkivate lainete kaudu;

· akustiliste emissioonisignaalide amplituud, impulsi kestus, AE sündmuse tõusuaeg.

AE-de koguarv ja aktiivsus plastilise deformatsiooni ajal on võrdelised deformeerunud materjali mahuga. AE signaalide ja energia amplituud pragude tekkimisel on otseselt proportsionaalne selle kasvu kiiruse ja maksimaalsete pingetega antud tsoonis.

AE allikate klassifitseerimisel võetakse arvesse ka nende kontsentratsiooni, kontrollitava objekti laadimisparameetreid ja aega.

Identifitseeritud ja tuvastatud AE allikad vastavalt standardile PB 03-593-03 “Anumate, seadmete, katelde ja protsessitorustike akustiliste emissioonide testimise korraldamise ja läbiviimise reeglid” on soovitatav jagada nelja klassi:

· esimene on passiivne allikas, mis on registreeritud selle arengu dünaamika analüüsimiseks;

· teine on aktiivne allikas, mis nõuab täiendavat kontrolli muude meetodite abil;

· kolmas on kriitiliselt aktiivne allikas, mis nõuab olukorra arengu jälgimist ja abinõude rakendamist, et valmistuda võimalikuks koormuse langemiseks;

· neljas - katastroofiliselt aktiivne allikas, mis nõuab koormuse viivitamatut vähendamist nullini või väärtuseni, mille juures allika aktiivsus väheneb teise või kolmanda klassi tasemele.

Võttes arvesse AE-d iseloomustavate parameetrite suurt hulka, toimub allikate määramine vastavasse klassi, kasutades mitmeid kriteeriume, mis võtavad arvesse parameetrite kogumit. Kriteeriumide valik viiakse läbi vastavalt standardile PB 03-593-03, sõltuvalt kontrollitavate objektide materjalide mehaanilistest ja akustiliste emissioonide omadustest. Kriteeriumid hõlmavad järgmist:

· amplituud, mis põhineb impulsside amplituudide registreerimisel (vähemalt kolm ühest allikast) ja nende võrdlemisel läve () ületamise väärtusega, mis vastab materjali prao kasvule. Määramine eeldab proovide materjali uurimist eelkatsetes;

· integraal, mis põhineb AE allikate aktiivsuse hinnangu võrdlemisel nende allikate suhtelise tugevusega igas salvestusintervallis. Sel juhul on määramiseks vaja eeluuringutes kindlaks teha koefitsiendi väärtus;

· lokaalne-dünaamiline, kasutades asukohasündmuste AE-de arvu muutust rõhu hoidmise etappidel ja asukohasündmuse energia või ruudu amplituudi muutuste dünaamikat objektikoormuse suurenemisega. Seda kriteeriumi kasutatakse selliste objektide seisundi hindamiseks, mille struktuur ja materjali omadused pole täpselt teada. See asjaolu muudab selle kriteeriumi praktiliselt oluliseks, eriti kui diagnoositakse välitingimustes;

· integraal-dünaamiline, mis klassifitseerib AE allika sõltuvalt selle tüübist ja auastmest. Allika tüübi määrab energia vabanemise dünaamika, mis põhineb AE signaalide amplituudil vaatlusintervalli jooksul. Allika aste määratakse selle kontsentratsiooniteguri C ja koguenergia arvutamise teel. Kontsentratsioonikoefitsiendi arvutamiseks on vaja määrata AE allika keskmine raadius. Samal ajal ei määra väärtust akustilise emissiooni seadmed, mis takistab selle kriteeriumi praktikas rakendamist;

· ASME koodi kriteeriumid, mis on mõeldud tsooni asukohale ja nõuavad AE parameetrite lubatud väärtuste tundmist, mis hõlmab jälgitavate materjalide omaduste eeluuringut ja katseobjekti kui akustilise kanali arvestamist.

MONPAC-tehnoloogia tagab AE allikate klassifitseerimise vastavalt jõuindeksi ja ajaloolise indeksi väärtustele. Klass määratakse tasapinnalise diagrammi abil sõltuvalt nende indeksite väärtusest. Seda klassifikatsiooni kasutatakse MONPAC-tehnoloogias, kasutades PAS-i (Physical Acoustics Corporation) seadmeid.

Pideva AE kriteeriumide järgi, mida tavaliselt jälgitakse lekke tuvastamise ajal, liigitatakse olukord järgmiselt:

· klass 1 - pideva AE puudumine;

· klass 4 - pideva AE registreerimine.

AE efekti ilmnemiseks tuleb energiat vabastada. Materjali AE kiirguse mustreid, mis on põhjustatud selle struktuuri dünaamilisest lokaalsest ümberstruktureerimisest, sealhulgas nii plastilisest deformatsioonist kui ka pragude tekkest ja kasvamisest, uuritakse vastavate proovide mehaanilise pinge all.

AE plastilise deformatsiooni ajal on reeglina pidev tüüpi emissioon, mis on pideva raadiosignaali kujul, mis sarnaneb müraga. AE protsessi iseloomustamiseks kasutatakse sageli akustilise emissiooni väärtust – nii impulsside arvu kui ka nende amplituudi arvestavat parameetrit, mis on võrdeline aktiivsuse või loenduskiiruse korrutisega ja signaalide keskmise amplituudiga ajaühikus. Enamiku metallide puhul langeb nende plastilise deformatsiooni ajal maksimaalne aktiivsus, loenduskiirus ja AE efektiivne väärtus kokku voolavuspingega.

Joonisel 10.3 on näidatud AE () efektiivse väärtuse sõltuvus siledate proovide pinge ajal koos pinge ()-deformatsiooni () diagrammiga. Sõltuvus 1 vastab Armco rauale ja madala süsinikusisaldusega terasele (süsinikusisaldusega kuni 0,015%) ning tähistab pidevat AE-d, mille maksimum on hamba (platvormi) saagikustsoonis. Sõltuvus 2 on tüüpiline karbiide sisaldava struktuurse süsinikterase jaoks ja sisaldab lisaks pidevale AE-le eraldi suure amplituudiga impulsse, mis on seotud perliitterasest tsementiitplaatide hävitamisega.

Joonis 10.3.AE (U) efektiivse väärtuse sõltuvus siledate proovide pingest koos pinge () - deformatsiooni () diagrammiga

Maksimaalne AE aktiivsus hamba tsoonis ja saagise platoo on seletatav kristallvõre defektide (dislokatsioonide) massilise tekke ja liikumisega üleminekul plastsele deformatsioonile ning pöördumatute muutuste kuhjumisega struktuuris. Siis aktiivsus väheneb tänu sellele, et äsja tekkinud nihestuste liikumine on piiratud olemasolevate poolt. Korduva laadimise korral ilmub "pöördumatuse" efekt, mida nimetatakse Kaiseri efektiks. See seisneb selles, et korduval laadimisel pärast lühikest aega seadme fikseeritud tundlikkuse tasemel ei registreerita AE-d enne, kui varem saavutatud koormustase on ületatud. Tegelikult ilmuvad AE signaalid juba laadimise algusest peale, kuid nende suurus on nii väike, et jääb alla seadmete tundlikkuse taseme. Samal ajal registreeritakse korduval laadimisel pärast pikka aega AE varem saavutatust madalamal koormustasemel. Seda efekti, mida nimetatakse Felicita efektiks, seletatakse koormuse eemaldamisel nihestuste vastupidise liikumisega.

Suurimat ohtu kujutavad endast pragulaadsed defektid, mille tekkimine põhjustab enamasti õnnetusi ja konstruktsiooni hävinemist. Prao tekkimine ja kasv toimub järsult ning sellega kaasnevad erinevad vastava amplituudiga eraldi impulsid. Nii looduslike pragude kui ka tehislõigetega materjalides tekib pinge kontsentratsioon defekti tipus, kui objekt on koormatud töö- või katsekoormustega. Kui lokaalne pinge jõuab materjali voolavuspiirini, tekib plastilise deformatsiooni tsoon. Selle tsooni maht on võrdeline pinge tasemega, mida iseloomustab nende pingete intensiivsustegur TO. Kui kohalikud pinged ületavad tõmbetugevust, tekib mikromurd – defekti pikkuse järsk suurenemine, millega kaasneb AE impulss. Impulsside arv N kasvab suurenedes TO. Kogu AE sõltuvus N stressi intensiivsuse faktorist TO paistab nagu

AE signaalide amplituud pragude kasvu ajal võib ulatuda 85 dB või rohkem. Plastilise deformatsiooni korral ei ületa AE signaalide amplituud tavaliselt 40...50 dB. Seega on AE amplituudide erinevus üks peamisi märke plastilise deformatsiooni ja pragude kasvu erinevusest.

AE seire tulemused esitatakse registreeritud AE allikate loeteluna, mis on määratud kindlale klassile, kasutades aktsepteeritud kriteeriumi. Allika asukoht on näidatud kontrollitava objekti pinnaskaneerimisel (joonis 10.4). Jälgitava objekti seisukorda hinnatakse omakorda ühe või teise klassi AE allikate olemasolu järgi selles.

Joonis 10.4.AE allikate asukoha skeem veresoone skaneerimisel ja registreeritud defektide asukoht:

1 - kest 1; 2 - kest 2; 3 - õhu sisselaskeava; 4 - kest 3; 5 - alumine põhi; 6 - kondensaatori äravoolu liitmik; 7 - kaevukaev; 8 - manomeetri liitmik; 9 - kaitseklapi liitmik; 10 - ülemine põhi; I-VIII - AE vastuvõtjate numbrid

Juhul, kui objekti tehniline seisukord on PKT seire tulemuste põhjal hinnatud positiivselt või puuduvad registreeritud KH allikad, ei ole täiendavate tõrjeliikide kasutamine vajalik. Kui tuvastatakse teise ja kolmanda klassi AE allikad, kasutatakse tuvastatud AE allikate lubatavuse hindamiseks täiendavaid mittepurustavaid katseid.

AE juhtimisseadmed

AE seireseadmete struktuuri määravad järgmised põhiülesanded: AE signaalide vastuvõtmine ja tuvastamine, nende võimendamine ja töötlemine, signaali parameetrite väärtuste määramine, tulemuste salvestamine ja teabe väljastamine. Seadmed on erineva keerukuse, otstarbe, transporditavuse ja klassi poolest sõltuvalt saadud teabe hulgast. Kõige levinumad on mitme kanaliga seadmed, mis võimaldavad koos AE parameetritega määrata signaaliallikate koordinaate koos testiparameetrite (koormus, rõhk, temperatuur jne) samaaegse registreerimisega. Selliste seadmete talitlusskeem on näidatud joonisel 10.5.

Joonis 10.5.AE seireseadmete funktsionaalne skeem

Seadmed sisaldavad järgmisi põhielemente, mis on ühendatud kaabelliinidega: 1 - akustilise emissiooni muundurid (AEC); 2 - eelvõimendid; 3 - sagedusfiltrid; 4 - põhivõimendid; 5 - signaalitöötlusplokid; 6 - põhiprotsessor kontrollitulemuste töötlemiseks, salvestamiseks ja esitamiseks; 7 - juhtpaneel (klaviatuur); 8 - videomonitor; 9 - parameetriliste kanalite andurid ja kaabliliinid.

Seadmeelemendid 3 - 8 on reeglina valmistatud ühe ploki kujul (näidatud joonisel 10.5 punktiirjoonega) sülearvuti baasil.

Akustilise emissiooni muundurit kasutatakse elastsete akustiliste vibratsioonide muundamiseks elektrilisteks signaalideks ja see on AE juhtimise riistvarakompleksi kõige olulisem element. Kõige levinumad on piesoelektrilised PAE-d, mille disain erineb vähe ultraheli testimisel kasutatavatest piesoelektrilistest muunduritest (PET).

Disaini järgi eristatakse järgmisi PAE tüüpe:

· ühepooluseline ja diferentsiaal;

· resonants-, lairiba- või ribapääs;

· kombineeritud eelvõimendiga või kombineerimata.

Tundlikkuse taseme järgi jagunevad PAE-d nelja klassi (1-4), sagedusvahemike järgi - madalsageduslikeks (kuni 50 kHz), standardtööstuslikeks (50...200 kHz), eritööstuslikeks (200). ...500 kHz) ja kõrgsagedusel (üle 500 kHz). Elastsete vibratsioonide sumbumine väheneb nende sageduse vähenedes, mistõttu kasutatakse madala sagedusega PAE-sid eelkõige laiendatud objektide, näiteks torujuhtmete ja kõrge vibratsioonisummutusega objektide jälgimisel.

Väikeste, kuni 1 m pikkuste objektide juhtimiseks kasutatakse spetsiaalseid PAE-sid, laboriuuringute läbiviimisel kasutatakse kõrgsageduslikke.

Sõltuvalt amplituud-sageduskarakteristikutest eristatakse PAE-sid resonants- (pääsriba 0,2, kus on PAE töösagedus), ribapääs (ribalaius 0,2...0,8) ja lairiba (ribalaius üle 0,8).

Peamine erinevus PAE ja otsesondide vahel on summutusomadused, mis on vajalikud piesoelektrilise plaadi vabade loomulike vibratsioonide summutamiseks, samuti piesoelektrilise plaadi enda paksus. PAE piesoplaadi tagakülg võib jääda vabaks või osaliselt või täielikult summutatud.

PAE üks peamisi omadusi on avaldise põhjal määratud teisenduskoefitsient k

kus on piesoelektrilise plaadi maksimaalne elektripinge V; - kontrollitava objekti osakeste maksimaalne elastne nihe vahetult PAE all, m.

Teisenduskoefitsiendi mõõde on V/m ja see määrab PAE tundlikkuse. K maksimaalne väärtus esineb kitsaribaliste resonants-PAE-de korral, mille tagakülg ei ole summutatud. Mehaaniline summutamine viib PAE tundlikkuse võrdsustamiseni laiemas vahemikus, kuid absoluutne tundlikkus (konversioonikoefitsient k) väheneb oluliselt.

PAE kinnitamine katseobjekti pinnale toimub mitmel viisil: kasutades liimi, klambreid, klambreid, magnethoidjaid, kasutades püsivalt paigaldatud sulgusid jne. Tööstusliku AE testimise praktikas kasutatakse peamiselt resonantsi PAE-sid, kuna nende tundlikkus on palju suurem. Ühe sellise muunduri konstruktsioon on näidatud joonisel 10.6.

Joonis 10.6.JSC Eltesti resonantse PAE disaini skeem:

1 - lehtvedru;

2 - magnethoidiku püsimagnet;

3 - keha; 4 - survekork;

5 - isejoonduv sfääriline klamber;

6 - elektriline pistik; 7 - piesoelektriline element;

8 - keraamiline kaitse

PAE kinnitatakse magnetklambriga. Maksimaalse tundlikkuse tagamiseks tehakse plaadi tagumine külg vabaks ja külgpinda summutatakse seguga vaid 30%.

Akustilise emissiooni muundur ühendatakse lühikese (mitte üle 30 cm pikkuse) kaabli abil eelvõimendiga (vt joonis 10.5). Koos võimendusega (tavaliselt kuni 40 dB) parandab eelvõimendi signaali-müra suhet signaali edastamisel kaabelliini kaudu põhiseadmesse (3–8), kaugjuhtimispuldiga kuni 150 dB kaugusel. .200 m.

Filter määrab sageduse edastusspektri. Filter on reguleeritud nii, et võimalikult palju erinevate sagedustega müra ära lõigata.

Peavõimendi on ette nähtud signaali tugevdamiseks, mis nõrgeneb pärast kaabelliini läbimist. Sellel on ühtlane amplituud-sagedusreaktsioon võimendusega 60...80 dB.

Elektromagnetiliste häirete summutamiseks on kogu kanal, sealhulgas PAE, eelvõimendi, põhiseade ja ühenduskaabliliinid, varjestatud. Tihti kasutatakse ka elektromagnetiliste häirete summutamise diferentsiaalset meetodit, mis põhineb asjaolul, et PAE piesoelektriline plaat lõigatakse kaheks osaks ja üks pool pööratakse ümber, muutes nii selle polarisatsiooni. Järgmisena võimendatakse kummagi poole signaalid eraldi, ühe poole signaalide faasi muudetakse l võrra ja mõlemad signaalid liidetakse. Selle tulemusena on elektromagnetilised häired faasist väljas ja summutatud.

Signaalitöötlusseade salvestab nende saabumise aja, registreerib üle seatud eristustaseme signaalid, teisendab signaalid digitaalseks ja salvestab need. Erinevate kanalite kaudu salvestatud AE signaalide lõplik töötlemine toimub põhiprotsessori abil, mis määrab ka AE signaalide allika asukoha (asukoha). Lineaarse objekti (näiteks torujuhtme) jälgimisel piisab kahe PAE olemasolust; võrreldavate üldmõõtmetega ja suure pindalaga tasapinnaliste objektide puhul – vähemalt kolm allikat ümbritsevat PAE-d.

AE allikast, näiteks praost, pärit signaale iseloomustab asjaolu, et neid kiirgab üks allikas, need on lühiajalised ja nende PAE-sse saabumise aeg peegeldab kaugust praoni. AE allika asukoht tasapinnal leitakse triangulatsioonimeetoditega. Lähtudes materjalis laine levimise kiirusest ja signaali saabumisaegade erinevusest erinevatel PAE-del, arvutatakse välja AE allika punktide komplekt, mis paiknevad raadiusega ringidel ja vastavad PAE-d (joonis 10.7, a). AE allika ainus tegelik asukoht määratakse kolmnurkade lahendamisega, mille kõik kolmnurgad on teada. Selleks fikseeritakse tootel oleva PAE koordinaadid võimalikult suure täpsusega ja sisestatakse enne testimist pinnaskaneerimisel plokki 6 (vt joonis 10.5).

Joonis 10.7.AE allika asukoha skeemid:

a - tasapinnaline (tasapinnal); b - lineaarne

Lineaarne asukohadiagramm on näidatud joonisel 10.7, b. Kui AE allikas ei asu PAE-de vahel keskel, siis saabub kaugema PAE signaal hiljem kui lähitule. Olles fikseerinud PAE vahelise kauguse ja signaali saabumise aja erinevuse, arvutatakse valemite abil defekti asukoha koordinaadid

AE meetod võimaldab kontrollida kogu katseobjekti pinda. Katsetamise läbiviimiseks peab PAE paigaldamiseks olema tagatud otsene juurdepääs katseobjekti pinna aladele. Sellise võimaluse puudumisel saab näiteks maa-aluste magistraaltorustike perioodilise või pideva seire teostamisel neid pinnasest vabastamata ja isoleerimata kasutada kontrollitava objekti külge püsivalt kinnitatud lainejuhte.

Asukoha täpsus peab olema vähemalt kaks seinapaksust või 5% PAE-de vahelisest kaugusest, olenevalt sellest, kumb on suurem. Vead koordinaatide arvutamisel määravad vead signaali muundurisse saabumise aja mõõtmisel. Veaallikad on:

· ajavahemike mõõtmise viga;

· erinevus tegelike ja teoreetiliselt aktsepteeritud levimisteede vahel;

· anisotroopia olemasolu signaali levimise kiiruses;

· signaali kuju muutumine läbi struktuuri levimise tulemusena;

· signaalide ajaline kattumine, samuti mitme allika tegevus;

· erinevat tüüpi lainemuundurite registreerimine;

· viga heli kiiruse mõõtmisel (seadistamisel);

· viga PAE koordinaatide määramisel ja lainejuhtide kasutamisel.

Enne objekti laadimist kontrollitakse seadmete funktsionaalsust ja hinnatakse simulaatori abil viga koordinaatide määramisel. See paigaldatakse objekti valitud punkti ja koordinaatide määramise süsteemi näitu võrreldakse simulaatori tegelike koordinaatidega. Simulaatorina kasutatakse piesoelektrilist muundurit, mida ergastavad generaatori elektriimpulssid. Samal eesmärgil saab kasutada nn Su-Nielseni allikat (0,3...0,5 mm läbimõõduga grafiitvarda murd, kõvadus 2T (2H)).

AE allikate asukoha visualiseerimine toimub videomonitori abil, millel allikad on kujutatud kontrollitava objekti skaneerimisel vastavas kohas (vt joonis 10.4) erineva heleduse, värvi või kujuga valguspunktidena. (olenevalt kasutatavast tarkvarast). Juhtimistulemuste dokumenteerimine toimub põhiprotsessoriga ühendatud sobivate välisseadmete abil.

Eespool käsitletud meetodit AE allikate asukoha määramiseks, mis põhineb signaalide saabumisaja erinevuse mõõtmisel, saab kasutada ainult diskreetse AE jaoks. Pideva AE korral muutub signaali viivitusaja määramine võimatuks. Sel juhul saab AE allika koordinaate määrata nn amplituudimeetodil, mis põhineb signaali amplituudi mõõtmisel erinevate AE-dega. Diagnostilises praktikas kasutatakse seda meetodit kontrollitava toote aukude kaudu lekete tuvastamiseks. See seisneb erinevate PAE-de poolt vastuvõetud lähtesignaali amplituudi tulpdiagrammi koostamises (joonis 10.8). Sellise histogrammi analüüs võimaldab tuvastada lekke asukoha. Mugav lineaarsete objektide, näiteks nafta- ja gaasijuhtmete diagnoosimiseks.

Kõige universaalsemad on AE kontrollimeetodil põhinevad diagnostikaseiresüsteemid. Sellise süsteemi riistvaralahendus sisaldab tavaliselt järgmist:

Joonis 10.8. AE allikate määramise amplituudimeetodi illustratsioon: 1-7 - AE vastuvõtjate arv

· akustilise emissiooni seadmete standardühikud;

· täiendavate mittepurustavate katsete tüüpide igat tüüpi primaarmuundurite koordineerimis- ja lülitusüksused, mille koostise määrab kontrollitava objekti tüüp;

· kontrolli- ja otsustusüksused, mis põhinevad kontrollitava objekti hetkeseisu puudutava diagnostilise teabe tulemustel.

Joonis 10.8.AE allikate määramise amplituudimeetodi illustratsioon: 1-7 - AE vastuvõtjate arv

AE kontrolli protseduur ja kohaldamisala

Iga rajatise jaoks töötatakse välja sobiv juhtimistehnoloogia. Töö AE kontrolliga algab PAE paigaldamisega rajatisse. Paigaldamine toimub otse objekti puhastatud pinnale või tuleb kasutada vastavat lainejuhti. AE allikate asukoha määramiseks suure pindalaga mahulisel objektil paigutatakse AE rühmade (antennide) kujul, millest igaüks kasutab vähemalt kolme muundurit. Lineaarses rajatises kasutatakse igas rühmas kahte PAE-d. PAE paigutuse ja antennirühmade arvu määrab objekti konfiguratsioon ja PAE optimaalne paigutus, mis on seotud signaali sumbumisega ja AE allika koordinaatide määramise täpsusega.

Sõltuvalt konfiguratsioonist jagatakse objekt eraldi elementaarseteks osadeks: lineaarne, tasane, silindriline, sfääriline. Iga sektsiooni jaoks valitakse sobiv muundurite paigutus. AE-de vaheline kaugus valitakse selliselt, et AE-simulaatori (graafikavarda painde), mis asub kontrollitavas piirkonnas, signaal tuvastatakse koordinaatide arvutamiseks vajaliku minimaalse arvu muundurite abil.

PAE paigutus peaks reeglina tagama kontrolli kogu objekti pinna üle. Samas on mitmel juhul, eriti suuremõõtmeliste objektide jälgimisel, lubatud PAE paigutada ainult nendesse objekti piirkondadesse, mida peetakse kõige olulisemaks.

Pärast PAE paigaldamist juhitavale objektile kontrollitakse AE süsteemi funktsionaalsust AE simulaatori abil, mis asub igast PAE-st teatud kaugusel. AE signaali salvestatud amplituudi hälve ei tohiks ületada ± 3 dB kõigi kanalite keskmine väärtus. Kanali võimenduse ja amplituudi eristamise lävi valitakse, võttes arvesse AE signaalide eeldatavat amplituudivahemikku. Samuti tehakse muid selle objekti juhtimistehnoloogiaga ette nähtud kontrolle.

Uuritavate objektide tehnilise seisukorra AE seiret teostatakse ainult siis, kui konstruktsioonis tekib pingeseisund, mis käivitab objekti materjalis AE allikate töö. Selleks rakendatakse objektile peale ettevalmistus- ja reguleerimistööde tegemist jõu-, rõhu-, temperatuurivälja jms koormust. Koormuse tüübi valiku määrab objekti projekt ja selle töötingimused, katsete iseloom ja see on antud AE tehnoloogias konkreetse objekti jälgimiseks.

Mittepurustav testimine (NDT) on objekti omaduste ja parameetrite kontroll, mille käigus ei tohiks kahjustada objekti sobivust kasutamiseks ja tööks.

Traditsioonilised mittepurustavad testimismeetodid (nagu ultraheli, kiirgus, pöörisvool) tuvastavad geomeetrilisi ebakorrapärasusi, kiirgades uuritavasse struktuuri mingisugusel kujul energiat. Akustilise emissiooni puhul kasutatakse teistsugust lähenemist: esiteks on signaaliallikaks materjal ise, mitte väline allikas, s.t. meetod on passiivne (ja mitte aktiivne, nagu enamik teisi kontrollimeetodeid). Teiseks tuvastab akustiline emissioon erinevalt teistest meetoditest defekti liikumise, mitte aga defektide esinemisega seotud staatilisi ebahomogeensusi, s.t. Akustilise emissiooni meetod tuvastab arenevad ja seega kõige ohtlikumad defektid.

Pragude kasv, inklusiooni purunemine, delaminatsioon, korrosioon, hõõrdumine, vesiniku rabestumine, vedeliku või gaasi leke jne. on näited protsessidest, mis tekitavad akustilisi emissioone, mida saab selle tehnoloogia abil tuvastada ja tõhusalt uurida.

Alloleval joonisel on illustratsioon, mis selgitab akustiliste emissioonide testimise meetodit.

AE kontrolli meetod

Kui 1. ja 2. vastuvõtjas tuvastatakse signaal, registreeritakse vastavalt signaali t1 ja t2 saabumise aeg. Salvestatud t1 ja t2 põhjal määratakse signaali saabumisaja erinevus ∆t = t2 – t1. Seejärel, kasutades materjalis teadaolevat helikiirust ja vastuvõtjate teadaolevaid koordinaate, arvutatakse välja akustilise emissiooni allika (defekti) koordinaadid. Konverterite paigutus ja nende arv võib olla erinev. Mida rohkem andureid, seda täpsemalt saab määrata defekti asukoha.

Akustilise emissiooni seire meetodil on väga kõrge tundlikkus kasvudefektide suhtes – see võimaldab töötingimustes tuvastada millimeetri murdosa suurusjärgus pragude juurdekasvu. Akustilise emissiooni seadmete maksimaalne tundlikkus on teoreetiliste hinnangute kohaselt umbes 1x10-6 mm2, mis vastab 1 mikroni 1 mikroni pikkuse prao pikkuse suurenemise tuvastamisele.

Akustiliste emissioonisignaalide simulaatorina on soovitatav kasutada generaatori elektriimpulssidega ergastavat piesoelektrilist muundurit. Simulatsiooniimpulsi sagedusvahemik peab vastama juhtimissüsteemi sagedusvahemikule. AE signaalide simulaatorina on võimalik kasutada ka Su-Nielseni allikat [0,3-0,5 mm läbimõõduga grafiitvarda murd, kõvadus 2T (2H)].

Akustilise emissiooni meetodi iseloomulikud tunnused

Akustilise emissiooni meetodi peamised eelised võrreldes traditsiooniliste mittepurustavate katsemeetoditega on järgmised:

Meetodi terviklikkus, mis seisneb selles, et ühe või mitme objekti pinnale liikumatult paigaldatud anduri abil on võimalik jälgida kogu objekti (100% kontroll). See meetodi omadus on eriti kasulik kontrollitava objekti raskesti ligipääsetavate (ligipääsetavate) pindade uurimisel.

Erinevalt mittepurustavate katsete skaneerimismeetoditest on AE meetod ei nõua katseobjekti pinna hoolikat ettevalmistamist. Järelikult ei sõltu ülevaatus ja selle tulemused pinna seisukorrast ja selle töötlemise kvaliteedist. Isolatsioonikate (kui see on olemas) eemaldatakse ainult andurite paigaldamise kohtadest.

Ainult tekkivate defektide tuvastamine ja registreerimine, mis võimaldab klassifitseerida defekte mitte suuruse (või muude kaudsete omaduste - defektide kuju, asendi, orientatsiooni) järgi, vaid nende ohtlikkuse astme (mõju tugevusele) järgi kontrollitava objekti jaoks.

Suur jõudlus, mitu korda parem kui traditsiooniliste mittepurustavate katsemeetodite, nagu ultraheli-, radiograafia-, pöörisvoolu-, magnet- jne.

Meetodi kaugus– võime teostada juhtimist operaatori olulisel kaugusel uuritavast objektist. See meetodi omadus võimaldab seda tõhusalt kasutada kriitiliste suurte struktuuride, laiendatud või eriti ohtlike objektide juhtimiseks (seireks) ilma neid kasutusest kõrvaldamata ja personali kahjustamata.

Oskus jälgida erinevaid tehnoloogilisi protsesse ja hinnata objekti tehnilist seisukorda reaalajas, mis võimaldab vältida kontrollitava objekti hädaolukorra hävitamist.

EKSPERIMENTAALSE UURINGU LÄBIVIIMISE SKEEMID

6.1. Soovitatavad skeemid eksperimentaalsete uuringute läbiviimiseks kalibreerimisplokki kasutades on näidatud joonisel fig. 2 ja 3. Joonisel fig. Joonisel 2 on kujutatud skeem, millel klaasist kapillaar 4 asetatakse laadimisseadme otsa vahele 6 ja kalibreerimisploki tööpind 1. Laadimisseade võib olla valmistatud kruvina või seadmeid, mis võimaldab sujuvalt suurendada koormust vahemikus 1–50 njuutonit (N).

Riis. 3. Mõõtmisskeem 2:

1 - kalibreeritud plokk; 2 - kalibreeritud PAE; 3 - võrdlusmuundur; 4 - kapillaar; 5 - piesoelektriline plaat varda jõu mõõtmiseks; 6 - laadimisseade; 7 - digitaalne ostsilloskoop; 8 - laadimisvõimendi; 9- mõõteseade

Kapillaari purunemisel levib üle ploki pinna mehaaniline häire astmefunktsiooni kujul. Funktsiooni tõusuaeg ei ületa 0,1 μs. Jõu suurust mõõdetakse piesoelektrilise elemendi abil 5 , asetatud laadimiskruvi ja eelnevalt kalibreeritud. Jõu mõõtmised tehakse laenguvõimendi abil 8, ühendatud mõõteseadmega 9.

Võrdlusmuundur (kondensaator, laser või kalibreeritud piesoelektriline) ja kalibreeritud PAE asetatakse signaaliallika suhtes sümmeetriliselt ja sellest samal kaugusel - 50–100 mm.

Kahelt muundurilt tulevad elektrisignaalid juhitakse kahe kanaliga digitaalsesse salvestusostsilloskoobi ja salvestatakse selle abil, misjärel võrreldakse muundurite omadusi ja määratakse kalibreeritud PAE parameetrid. Allikas: http://www.gosthelp.ru/text/RD0330099Trebovaniyakpreo.html

VALMIS: TÖÖTUBA VIOLETTA

JA VASILIEV DANIEL

Akustilised emissioonid(AE) - elastsete vibratsioonide (akustiliste lainete) tekkimise ja levimise nähtus pingestatud materjali deformatsioonil. Kvantitatiivselt on AE materjali terviklikkuse kriteerium, mille määrab materjali helikiirgus selle kontrollkoormuse ajal. Akustilise emissiooni mõju abil saab kindlaks teha defektide tekke konstruktsiooni purunemise algfaasis.

(2) Insenerikonstruktsioonide ja -konstruktsioonide diagnostika põhiprintsiip on passiivne teabe kogumine mitmesugustest heli- (ja ultraheli-) anduritest ja selle töötlemine konstruktsiooni kulumisastme määramiseks.

Akustilise emissiooni kontrolli eesmärk on tuvastada, määrata koordinaadid ja jälgida (jälgida) akustilise emissiooni allikaid, mis on seotud katkestustega anuma seina pinnal või mahus, keevisliitmikus ning valmistatud osades ja komponentides.

Uuritavate objektide tehnilise seisukorra akustilise emissiooni monitooringut teostatakse ainult siis, kui konstruktsioonis tekib pingeseisund, mis käivitab objekti materjalis akustilise emissiooni allikate töö. Selleks rakendatakse objektile jõu, rõhu, temperatuurivälja jms koormust. Koormustüübi valiku määrab objekti projekt ja selle töötingimused ning katsete iseloom.

(3) Akustilise emissiooni kontrolli meetod

Mittepurustav testimine (NDT) on objekti omaduste ja parameetrite kontroll, mille käigus ei tohiks kahjustada objekti sobivust kasutamiseks ja tööks.

See meetod võimaldab teil väga kiiresti tuvastada isegi kõige väiksemate pragude kasvu, lisandite purunemisi, gaasi- või vedelikulekkeid. See tähendab, et suur hulk erinevaid protsesse, mis tekitavad akustilist emissiooni.

Akustilise emissiooni meetodi teooria ja praktika seisukohalt võib absoluutselt iga defekt anda oma signaali. Samas võib see anduriteni jõudmiseni läbida päris pikki vahemaid (kuni kümneid meetreid). Pealegi ei saa defekti tuvastada mitte ainult eemalt; aga ka arvutades lainete saabumisaegade erinevust erinevates kohtades paiknevatele anduritele.

Pragude kasv, inklusiooni purunemine, delaminatsioon, korrosioon, hõõrdumine, vedeliku või gaasi leke jne. on näited protsessidest, mis tekitavad akustilisi emissioone, mida saab selle tehnoloogia abil tuvastada ja tõhusalt uurida.

(4) Alloleval joonisel on illustratsioon, mis selgitab akustiliste emissioonide testimise meetodit.

Akustilise emissiooni meetodi iseloomulikud tunnused

Akustilise emissiooni meetodi peamised eelised võrreldes traditsiooniliste mittepurustavate katsemeetoditega on järgmised:

Suur jõudlus, mitu korda parem kui traditsiooniliste mittepurustavate katsemeetodite, nagu ultraheli-, radiograafia-, pöörisvoolu-, magnet- jne.

Oskus jälgida erinevaid tehnoloogilisi protsesse ja hinnata objekti tehnilist seisukorda reaalajas, mis võimaldab vältida kontrollitava objekti hädaolukorra hävitamist.

Maksimaalne efektiivsuse ja kulu suhe.

(5) Kasutusvaldkonnad

Akustilise emissiooni meetod võimaldab kiiresti ja minimaalsete kuludega hankida tohutul hulgal teavet kriitiliste tööstusrajatiste töötsükli reguleerimiseks ja pikendamiseks ning aitab prognoosida hädaolukorra hävimise ja katastroofide tõenäosust. Akustilise emissiooni monitooringu meetod pakub laialdasi võimalusi ka materjalide, ainete ja struktuuride erinevate omaduste uurimisel. Tänapäeval ei ole paljude kriitiliste tehniliste rajatiste loomine ja töökindel töötamine ilma akustilist juhtimist ja jälgimist kasutamata enam võimalik.

AE kontrolli peamised rakendusvaldkonnad:

Nafta- ja gaasitööstus ning keemiatööstus;

Torude valtsimis- ja metallurgiaettevõtted;

Soojus- ja tuumaenergia;

Raudteetransport;

Tõstekonstruktsioonid;

Sillakonstruktsioonid;

Lennundustehnika;

Betoon- ja raudbetoonkonstruktsioonid.

Akustilise emissiooni meetod on väga tõhus vahend materjalide mittepurustavaks testimiseks ja hindamiseks, mis põhineb pingestatud materjali äkilise deformatsiooni käigus tekkivate elastlainete tuvastamisel. Need lained levivad allikast otse anduritesse, kus need seejärel muudetakse elektrilisteks signaalideks. Akustilise emissiooni seireseadmed mõõdavad neid signaale ja kuvavad seejärel andmed, mille alusel hinnatakse kogu uuritava objekti struktuuri olekut ja käitumist.

Akustilise emissiooni meetod on seotud diagnostikaga ja selle eesmärk on tuvastada torujuhtme purunemiseelne seisund, tuvastades ja analüüsides pragude tekke ja kasvuga kaasnevat müra.

Akustiliste emissioonilainete salvestamiseks kasutatakse seadmeid, mis töötavad laias sagedusvahemikus - kHz kuni MHz.

Katsetamise ajal põhjustab koormuse rakendamine akustilise signaali ilmumist purunemiseelsesse tsooni. Teave signaali levimisaja, selle amplituudi, sagedusspektri jne kohta. mida tajuvad piesoelektrilised akustilised andurid. Saadud teabe töötlemine on aluseks järelduse tegemisel defekti olemuse, asukoha ja kasvu kohta.

Akustiliste emissioonide allikad. AE signaali jälgimine

Hävimisel kiirgavad peaaegu kõik materjalid heli, see tähendab, et nad kiirgavad kõrvaga tajutavaid akustilisi laineid. Enamik konstruktsioonimaterjale (näiteks paljud metallid ja komposiitmaterjalid) hakkavad koormamisel kiirgama akustilist vibratsiooni spektri ultraheli (kuuldamatu) osas, juba ammu enne riket. Nende lainete uurimine ja salvestamine sai võimalikuks spetsiaalse varustuse loomisega.

Akustiline emissioon (emissioon - emissioon, genereerimine) tähendab elastsete lainete esinemist keskkonnas, mis on põhjustatud selle oleku muutumisest väliste või sisemiste tegurite mõjul. Akustilise emissiooni meetod põhineb nende lainete analüüsil ja on üks passiivseid akustilise seire meetodeid. Vastavalt standardile GOST 27655--88 “Akustiline emissioon. Mõisted, määratlused ja tähistused” Akustilise emissiooni (AE) ergastamise mehhanism on katseobjektis toimuvate füüsikaliste ja (või) keemiliste protsesside kogum. Sõltuvalt protsessi tüübist jaguneb AE järgmisteks tüüpideks:

* Materjali AE, mis on põhjustatud selle struktuuri dünaamilisest lokaalsest ümberstruktureerimisest;

*Hõõrdumine AE, mis on põhjustatud tahkete kehade pindade hõõrdumisest koormuse rakendamise kohtades ja liitekohtades, kus esinevad vastandelementide vastavus;

* Lekke AE, mis on põhjustatud lekke kaudu voolava vedeliku või gaasi vastasmõjust lekke seinte ja ümbritseva õhuga;

* AE keemiliste või elektriliste reaktsioonide ajal, mis tulenevad vastavate reaktsioonide, sealhulgas korrosiooniprotsessidega kaasnevate reaktsioonide toimumisest;

* magnetiline ja kiirguse AE, mis tekivad vastavalt materjalide ümbermagnetiseerimisel (magnetmüra) või interaktsiooni tulemusena ioniseeriva kiirgusega;

* AE, mis on põhjustatud ainete ja materjalide faasimuutustest.

AE allika signaal salvestatakse samaaegselt konstantse või muutuva taseme müraga. Müra on üks peamisi AE kontrolli tõhusust vähendavaid tegureid. Erinevate põhjuste tõttu, mis nende välimust põhjustavad, liigitatakse müra vastavalt:

*generatsioonimehhanism (päritoluallikas) - akustiline (mehaaniline) ja elektromagnetiline;

* mürasignaali tüüp - impulss- ja pidev;

* allika asukohad – välised ja sisemised.

Peamised müraallikad objektide AE testimise ajal on:

* vedeliku pritsimine anumasse, anumasse või torusse selle täitmisel;

* hüdrodünaamilised turbulentsed nähtused suurel laadimiskiirusel;

*hõõrdumine objekti ja tugede või vedrustuse kokkupuutepunktides, samuti painduvate ühenduste juures;

* pumpade, mootorite ja muude mehaaniliste seadmete töö;

* elektromagnetiliste häirete mõju;

* keskkonnamõju (vihm, tuul jne);

* AE muunduri oma soojusmüra ja võimendi (eelvõimendi) sisendastmete müra.

Müra summutamiseks ja kasuliku signaali isoleerimiseks kasutatakse tavaliselt kahte meetodit: amplituud ja sagedus. Amplituud üks seisneb diskrimineerimisläve U n fikseeritud või ujuva taseme seadmises, millest madalamal AE-seade signaale ei registreeri. Konstantsel tasemel müra olemasolul seatakse fikseeritud lävi, muutuval tasemel ujuv lävi. Ujuv lävi Un, mis seatakse automaatselt üldise mürataseme jälgimisega, võimaldab erinevalt fikseeritud väärtusest välistada osa mürasignaalide registreerimise AE signaalina.

Pärast seda, kui signaal läbib filtreid ja võimendusteed, koos lainete muundumisega kontrollitava toote pinnal, toimub AE allika algimpulsside edasine moonutamine. Nad omandavad bipolaarse võnkuva iseloomu. Signaalide töötlemise ja informatiivse parameetrina kasutamise edasise protseduuri määravad erinevate tootjate vastavates seadmetes kasutatavad andmehõive ja nende järeltöötluse arvutiprogrammid. Sündmuste arvu ja nende amplituudi määramise õigsus ei sõltu mitte ainult nende registreerimise võimalusest (seadmete eraldusvõimest), vaid ka registreerimismeetodist.

Pärast vastuvõetud signaalide töötlemist esitatakse seire tulemused tuvastatud (valedefektide välistamiseks) ja klassifitseeritud AE allikate kujul.

Identifitseeritud ja tuvastatud AE allikad on soovitatav jagada nelja klassi:

* esimene on passiivne allikas, mis on registreeritud selle arengu dünaamika analüüsimiseks;

* teine on aktiivne allikas, mis nõuab täiendavat juhtimist muude meetodite abil;

* kolmas on kriitiliselt aktiivne allikas, mis nõuab olukorra arengu jälgimist ja abinõude rakendamist, et valmistuda võimalikuks koormuse langemiseks;

* neljas on katastroofiliselt aktiivne allikas, mis nõuab koormuse viivitamatut vähendamist nullini või väärtuseni, mille juures allika aktiivsus väheneb teise või kolmanda klassi tasemele.

* amplituud, mis põhineb impulsside (vähemalt kolm ühest allikast) amplituudide registreerimisel ja nende võrdlemisel läve (A) ületamise väärtusega, mis vastab materjali prao kasvule.

* integraal, mis põhineb AE allikate F aktiivsuse hinnangu võrdlusel nende allikate suhtelise tugevusega J k igas salvestusintervallis.

* lokaalne-dünaamiline, kasutades asukohasündmuste AE-de arvu muutust rõhu hoidmise etappidel ja asukohasündmuse energia või ruutamplituudi muutuste dünaamikat objektikoormuse suurenemisega. Seda kriteeriumi kasutatakse selliste objektide seisundi hindamiseks, mille struktuur ja materjali omadused pole täpselt teada.

* integraal-dünaamiline, mis klassifitseerib AE allika sõltuvalt selle tüübist ja auastmest. Allika tüübi määrab energia vabanemise dünaamika, mis põhineb AE signaalide amplituudil vaatlusintervalli jooksul. Allika aste määratakse selle kontsentratsiooniteguri C ja koguenergia E arvutamise teel.

* ASME koodi kriteeriumid, mis on mõeldud tsooni asukohale ja nõuavad AE parameetrite lubatud väärtuste tundmist, mis eeldab kontrollitavate materjalide omaduste eeluuringut ja kontrollitava objekti kui akustilise kanali arvestamist.

AE allikate asukoha visualiseerimine toimub videomonitori abil, millel allikad on kujutatud kontrollitava objekti skaneerimisel vastavas kohas (vt joonis 1) erineva heleduse, värvi või erineva heleduspunktide kujul. kuju (olenevalt kasutatavast tarkvarast). Juhtimistulemuste dokumenteerimine toimub põhiprotsessoriga ühendatud sobivate välisseadmete abil.

Pideva AE korral muutub signaali viivitusaja määramine võimatuks. Sel juhul saab AE allika koordinaate määrata nn amplituudimeetodil, mis põhineb signaali amplituudi mõõtmisel erinevate AE-dega. Diagnostilises praktikas kasutatakse seda meetodit kontrollitava toote aukude kaudu lekete tuvastamiseks. See koosneb erinevate PAE-de poolt vastuvõetud lähtesignaali amplituudi tulpdiagrammi koostamisest. Sellise histogrammi analüüs võimaldab tuvastada lekke asukoha. Mugav lineaarsete objektide, näiteks nafta- ja gaasijuhtmete diagnoosimiseks.

Kõige universaalsemad on AE kontrollimeetodil põhinevad diagnostikaseiresüsteemid. Sellise süsteemi riistvaralahendus sisaldab tavaliselt järgmist:

* akustilise emissiooni seadmete standardühikud;

* täiendavat tüüpi mittepurustavate katsete igat tüüpi primaarmuundurite koordineerimis- ja lülitusüksused, mille koostise määrab kontrollitava objekti tüüp;

* kontrolli- ja otsustusüksused, mis põhinevad kontrollitava objekti hetkeseisu puudutava diagnostilise teabe tulemustel.

Juhtimine toimub ainult siis, kui struktuuris tekib pingeseisund, mis käivitab AE allikate töö objekti materjalis. Selleks rakendatakse objektile jõu, rõhu, temperatuurivälja jms koormust.

Vaatlus ja kontroll tuleks läbi viia katsetamise kõigil etappidel. Teatud tüüpi defektid ilmnevad rõhu vabastamise perioodil. Seega, kui rõhk väheneb, tekivad signaalid pragude servade hõõrdumisest nende sulgemisel. Defektid, nagu punnid, mis kõige sagedamini tekivad metalli hüdrogeenimisel ja väljenduvad metalli kihistumises piki paksust, avastatakse ka rõhu vabastamise etapis (punnid on kaldvalgustuses visuaalselt selgelt nähtavad ja mõnikord on tunda kui seda käsitsi vajutada). Nende olemasolu kinnitamiseks kasutatakse tavaliselt ultraheliuuringu meetodeid.

Laadimise ajal on soovitatav monitori ekraanil pidevalt jälgida ülevaatlikku pilti katseobjekti AE kiirgusest. Testid lõpetatakse varakult juhtudel, kui registreeritud AE allikas kuulub neljandasse klassi. Objekt tuleb maha laadida, katse kas peatada või määrata AE allikas ja hinnata katsete jätkamise ohutust. Koguarvu, impulsi amplituudi, energia või MARSE kiire (eksponentsiaalne) suurenemine võib viidata pragude kiirenemisele, mis viib rikkeni.

AE testimismeetodi iseloomulikud tunnused, mis määravad selle võimalused ja rakendusala, on järgmised:

* AE kontrollimeetod tagab ainult tekkivate defektide tuvastamise ja registreerimise, mis võimaldab klassifitseerida defekte mitte suuruse, vaid nende ohtlikkuse astme järgi. Samas võib suuri defekte klassifitseerida mitteohtlikeks, mis vähendab oluliselt liigsest tagasilükkamisest tulenevaid kadusid. Samal ajal suureneb ohtliku kasvava defekti tekkimisel, kui selle mõõtmed lähenevad kriitilisele väärtusele, AE signaalide amplituud ja nende genereerimise kiirus järsult, mis suurendab oluliselt sellise AE tuvastamise tõenäosust. allikat ja suurendab kasutatavate seadmete töökindlust;

* AE juhtimismeetodi tundlikkus on väga kõrge. See võimaldab tuvastada töötingimustes millimeetri murdosa suurusjärgus pragude juurdekasvu, mis ületab oluliselt teiste meetodite tundlikkust. Objekti asend ja suund ei mõjuta defektide tuvastamist;

* AE juhtimismeetodi terviklikkuse omadus tagab kogu objekti juhtimise ühe või mitme objekti pinnale paigaldatud statsionaarse AE juhtmuunduri abil;

* AE testimismeetod annab võimaluse juhtida objekte ilma nende hüdro- või soojusisolatsiooni eemaldamata. Katsetamise läbiviimiseks piisab isolatsiooni avamisest ainult muundurite paigaldamise kohtades, mis vähendab oluliselt taastamistööde mahtu;

* meetod annab võimaluse kaugseireks ligipääsmatutel objektidel, nagu maa- ja veealused torustikud, suletud konstruktsioonide seadmed jne;

* meetod võimaldab jälgida erinevaid tehnoloogilisi protsesse ning materjalide omaduste ja oleku muutmise protsesse ning omab vähem piiranguid nende omaduste ja struktuuriga;

* tööstusrajatiste jälgimisel on meetodil paljudel juhtudel maksimaalne efektiivsus/kulu suhe.

Meetodi oluline puudus on raskused kasuliku signaali isoleerimisel mürast, kui defekt on väike. Meetodi teine oluline puudus koos seadmete kõrge hinnaga on vajadus kõrgelt kvalifitseeritud AE-juhtimisoperaatori järele.

Kõige levinumad on mitme kanaliga seadmed, mis võimaldavad koos AE parameetritega määrata signaaliallikate koordinaate koos testiparameetrite (koormus, rõhk, temperatuur jne) samaaegse registreerimisega.

PAE kinnitatakse magnetklambriga. Maksimaalse tundlikkuse tagamiseks tehakse plaadi tagumine külg vabaks ja külgpinda summutatakse seguga vaid 30%.

Joonis 2 – AE allikate paigutus veresoone skaneerimisel ja registreeritud defektide asukoht: 1 -- kest 1; 2 -- kest 2; 3 -- õhu sisselaskeava; 4 -- kest 3; 5 -- alumine põhi; 6 -- kondensaatori äravoolu liitmik; 7 -- kaevuluuk; 8 -- manomeetri liitmik; 9 -- kaitseklapi liitmik; 10 -- ülemine põhi; I--VIII -- AE vastuvõtjate numbrid

Praegu kasutatakse torustikel mitmeid süsteeme, mille töö põhineb erinevatel füüsikalistel põhimõtetel.

Akustilised süsteemid salvestavad lekete tekitatud laineid akustilises sagedusvahemikus. Nende süsteemide hulka kuuluvad: SNKGN-1, SNKGN-2 (Tomski polütehnilise ülikooli introskoopia uurimisinstituut); "LeakWave" (Energoavtomatika ettevõte, Moskva); "Lõks" (Project-Resource LLC, Nižni Novgorod); "WaveAlert Acoustic Leak Detection System" (Acoustic Systems Incorporated, USA); "Lekke ja löögi / löökide tuvastamise süsteem L.D.S." (Prantsusmaa).

Parameetrilised süsteemid põhinevad pumbatava toote rõhu ja vooluhulga mõõtmisel. Pakutakse ka muudel füüsikalistel põhimõtetel töötavaid süsteeme, mille hulgas tuleb eelkõige ära märkida fiiberoptilisel kaablil põhinev vibroakustiline seiresüsteem; fiiberoptiline andur (kaabel) õli ja naftatoodete lekete tuvastamiseks; süsteem lekete veebipõhiseks kaugseireks, mis põhineb torujuhtme isolatsioonikatte juhtivuse mõõtmisel.

Akustilistel ja parameetrilistel süsteemidel on teiste ees eelised kõrgemate tehniliste omaduste ja majanduslike näitajate tõttu. Süsteemide võrdlemisel on oluliseks näitajaks seadmete maksumus, nende paigaldus ja pidev hooldus 1 km torujuhtme pikkuse kohta. Ja kui kahe süsteemi omadused on võrreldavad, siis eelistatakse loomulikult majanduslikult atraktiivsemat arengut.

Majandusnäitajate analüüs võimaldab tinglikult jagada loetletud süsteemid kahte kulurühma (hajutatud ja laiendatud süsteemid), mis erinevad seadmete torujuhtmele paigaldamise viisi poolest:

hajutatud süsteemides paigaldatakse salvestusmoodulid torujuhtmele, tavaliselt üksteisest märkimisväärsele kaugusele, ja kasutavad saadaolevaid sidekanaleid - raadio, satelliit, telemehaanilised, fiiberoptilised. Sellesse rühma kuuluvad akustilised ja parameetrilised süsteemid;

laiendatud süsteemides nõuavad paigaldatud seadmed täiendava sidekanali paigaldamist piki torujuhet.

Hajutatud süsteemide puhul on seadmete, paigalduse ja pideva hoolduse maksumus 1 km kohta ligikaudu 10 korda madalam võrreldes laiendatud süsteemidega.

Samal ajal näitab nende süsteemide tehniliste omaduste analüüs, et need võimaldavad registreerida suuri lekkeid, millega kaasneb rõhu langus, ja nende tundlikkuse piir on umbes 1% torujuhtme läbilaskevõimest. Sellised süsteemid ei registreeri aga madala intensiivsusega (alla 1%) lekkeid. Näiteks tootlikkusega 2000 m 3 /h on 1% tundlikkusega süsteem võimeline tuvastama ainult lekkeid, mille intensiivsus on 333,3 l/min või rohkem.

Vaadeldavate süsteemide tundlikkust piirab mõõdetud parameetrite “müra”. Viimasel ajal on magistraaltorustike tootlikkus tõusnud, mis toob kaasa “müra” kasvu ja süsteemide tundlikkuse vähenemise. Vaid ühe tehnilise seisukorra jälgimise funktsiooni rakendamine akustilistes süsteemides on nende oluline puudus.

Mitmete funktsioonide pakkumiseks, näiteks lekete tuvastamine, torujuhtmete turvalisus, in-line seadmete jälgimine (asukohakontroll), on vaja paigaldada 3 erinevat süsteemi, mis toob kaasa üksikute funktsioonide rakendamise usaldusväärsuse vähenemise ja tõusu. üldkuludes.

Akustiline emissioon on tõhus meetod materjalide mittepurustavaks testimiseks ja hindamiseks, mis põhineb pingestatud materjali järsul deformatsioonil tekkivate elastsete lainete tuvastamisel. Lained liiguvad allikast otse anduritesse, kus need muundatakse elektrilisteks signaalideks. Akustilise emissiooni seireseadmed mõõdavad neid signaale, mille alusel hinnatakse uuritava objekti struktuuri olekut ja käitumist.

Traditsioonilised mittepurustavad katsemeetodid (ultraheli, kiirgus, pöörisvool) võimaldavad tuvastada geomeetrilisi ebahomogeensusi (defekte), kiirgades objekti struktuuri mingil kujul energiat. Erinevalt nendest meetoditest kasutatakse akustiliste emissioonide testimisel teistsugust lähenemist: see ei tuvasta mitte geomeetrilisi ebaühtlusi, vaid mikroskoopilisi liikumisi. See lähenemine tuvastab isegi kõige väiksemate pragude, rikete, lisandite, gaasi- või vedelikulekke kasvu – suur hulk erinevaid protsesse, mis tekitavad akustilist emissiooni.

Akustilise emissiooni meetodi teooria ja praktika seisukohalt võib absoluutselt iga defekt anda oma signaali. Samas võib see anduriteni jõudmiseni läbida päris pikki vahemaid (kuni kümneid meetreid). Pealegi saab defekti tuvastada mitte ainult eemalt, vaid ka arvutades lainete saabumisaegade erinevust erinevates kohtades asuvatele anduritele.

Akustilise testimise meetodi peamised omadused, mis määravad selle võimalused ja rakendusala:

— Võimaldab tuvastada defekte vastavalt nende ohtlikkuse astmele.
— See on väga tundlik kasvuvigade suhtes ja võimaldab töötingimustes määrata pragude kasvu kuni millimeetrite murdudeni.
— Seadmete maksimaalne tundlikkus võib teoreetiliste hinnangute kohaselt olla kuni 1*10(-6) mm2.
— Meetodi terviklikkus tagab kogu objekti juhtimise ühe või mitme objekti pinnale fikseeritult paigaldatud anduri abil.
— Meetod võimaldab jälgida väga erinevaid tehnoloogilisi protsesse, samuti materjalide omaduste ja oleku muutumise protsesse.
— Objekti suund ja asend ei mõjuta defektide tuvastamist.
— Meetodi eripära, mis piirab selle kasutamist, on võimalik, mõnel juhul raskusi nõutavate signaalide eraldamisel mürast. Kui signaalid on väikese amplituudiga, on nende eraldamine mürast keeruline ülesanne.
— Kui defekt areneb ja selle suurus läheneb kriitilisele väärtusele, suureneb järsult signaalide amplituud ja nende genereerimise kiirus. See suurendab oluliselt defekti avastamise tõenäosust.

Akustilistel testimismeetoditel põhinevate seadmetega saab diagnoosida kõrgendatud ohuga suure koormusega ja suuremõõtmelisi objekte, samuti objekte, kus juurdepääs juhtpinnale on piiratud (teatud tüüpi torustikud, surveanumad, katlad, mahutid, agregaadid). Meetodit kasutatakse aktiivselt mitmesuguste objektide kontrollimiseks nende tootmise, vastuvõtukatsete ja ülevaatuste käigus.

Akustilised emissioonisüsteemid

Ohtlike tootmisrajatiste uurimisel kasutatakse akustilise emissiooni süsteeme (edaspidi AE süsteemid). Akustilise emissiooni testimise eesmärk on tuvastada defektid, mis võivad viia hädaolukorrani (näiteks tekivad praod). AE süsteeme kasutatakse nii mobiilseks perioodiliseks monitooringuks kui ka objekti pidevaks jälgimiseks.

Meie ettevõte pakub 3 seeriat Venemaal toodetud akustilise emissiooni süsteeme.

sari "Malahhiit"

Malachite seeria seadmeid kasutatakse torustike (põhi- ja tehniliste), surveanumate, naftasaaduste mahutite, keemia-, naftakeemia- ja naftarafineerimisseadmete, tõstemehhanismide ja muude tööstusrajatiste jälgimiseks.

Malahhiit AE süsteeme eristab modulaarsus – igas juhtimisfaasis on võimalik toimivasse süsteemi lisada vajalik arv kanaleid. Malahhiitsüsteemid on kerged (kuni 12 kg), saavad toidet akuga ja on varustatud sülearvutiga. Kõik see võimaldab süsteeme mobiilse juhtimise läbiviimisel kasutada. Andmete haldamist, kogumist ja analüüsi teostab programm AE Studio.

Seeriat esindavad kaks akustilist emissioonisüsteemi - "Malahhiit AS-12A" ja "Malachite AS-15A".

sari "Expert-2000"

Expert-2000 seeria instrumente kasutatakse torustike, surveanumate, mahutite ja muude tööstusrajatiste jälgimiseks.

Expert-2000 kompleksidel on universaalne mõõtemoodulite disain - see võimaldab teil kanalite arvu varieerida.

Seeriat esindavad kompleksid Expert-2014, Expert-2020 ja Expert-2100.

Resurs-2000 seeria integreeritud seirekomplekse kasutatakse keemia-, naftakeemia- ja naftatöötlemisrajatiste kompleksseks diagnostikaks. Kompleksi kanalite arv valitakse vastavalt kliendi objektile. Resurs-2000 kompleksid ei kasuta mitte ainult akustilise emissiooni andureid, vaid ka:

Temperatuuriandurid;

Vibratsiooniparameetrite andurid;

Korrosiooniandurid;

Rõhuandurid;

Liikumisandurid;

Ja muud tüüpi andurid sõltuvalt juhtimisülesandest.

Lel seeria / "A-Line 32D"

A-Line 32D süsteeme kasutatakse mahutite ja surveanumate, naftahoidlate, torustike, puurplatvormide, transpordiseadmete, sildade, tuuma- ja keemiareaktorite ning muude tööstusrajatiste jälgimiseks.

Siia on vaja lisaks klassikalisele testsüsteemile (PCI) pilti, saatsin jpeg-s, on AE süsteemid jadadigitaaledastuskanaliga (DDM), ka pilt, mis võimaldab mõõtmeid oluliselt vähendada süsteemist.

Seeria seadmeid kasutatakse mobiilseks ja statsionaarseks jälgimiseks.

Seeriat esindavad akustilised emissioonisüsteemid “Lel/A-Line 32D (DDM)” ja “Lel/A-Line 32D (PCI-8E)”.

Universaalne kaasaskantav seade "UNISCOPE"

“UNISCOPE” on 2,6 kg kaaluv kaasaskantav seade väli- ja protsessitorustike, üleminekute ja džemprite, sulgeventiilide ja rõhuregulaatorite, anumate ja silindrite, tõstemehhanismide jälgimiseks. Kontrolli teostamisel ei katketa uuritava objekti tööd.

"UNISCOPE" kasutab 2 kanalit ja töötab võrguühenduseta režiimis kuni 8 tundi. Lisaks akustilise emissiooni testimisele kasutatakse seadet ka lekketuvastuse, deformatsioonimõõturi ja vibromeetria režiimides.

Ostke akustilised emissioonisüsteemid

Kõik esitatud AE süsteemid on kantud riiklikusse mõõtevahendite registrisse ja neil on tüübikinnitustunnistus.

Non-Destructive Control LLC tarnib akustilisi emissioonisüsteeme kõikidesse Venemaa linnadesse, aga ka SRÜ riikidesse ja tolliliitu (Kasahstan, Valgevene, Ukraina, Tadžikistan, Moldova Vabariik, Kõrgõzstan).

Müügiosakonna konsultandid aitavad teil valida teie ülesannetele ja juhtimisobjektidele sobiva akustilise emissioonisüsteemi ja selle konfiguratsiooni.

konsultatsioonid akustiliste emissioonisüsteemide valikul telefonil +7 343 227-333-7..00 kuni 18.00.

B.S. Kabanov, V.P. Gomera, V.L. Sokolov, A.A. Okhotnikov, “KIRISHINEFTEORGSINTEZ”

Sissejuhatus

Kirishinefteorgsintez oli esimene naftatöötlemistehas Venemaal, mis võttis oma tehnilise diagnostika labori struktuuri AE rühma. Sel ajal kasutasid AE meetodit peamiselt teadusorganisatsioonid ja uurimiskeskused. Tööstusorganisatsioonid kasutasid vajaduse korral nende keskuste teenuseid.

Arvestades AE kasutamise väljavaateid protsessiseadmete töökindluse parandamiseks ning soovides suurendada AE kasutamise mahtu ja efektiivsust, otsustas mehaanikateenistuse juhtkond luua oma AE grupi. Tänapäeval käib AE kaasas kõige raskemates töötingimustes töötavate surveanumate hüdrotestimise ja pneumaatilise testimisega ning suurendab traditsiooniliste vigade tuvastamise meetodite kasutamise efektiivsust tänu nende meetodite kasutusala lokaliseerimisele. Lisaks on kõigi anumate pneumaatiliste katsetega tingimata kaasas AE. Venemaa kontrollireeglid lubavad hüdrotestide asemel anumate pneumaatilisi katseid teha ainult juhul, kui juhtimise ohutuse tagamiseks kasutatakse AE-d.

Sellise väljavahetamise vajadus tekib sageli, kuna tehas kasutab üsna palju anumaid, millesse nende anumate konstruktsiooniomaduste tõttu (näiteks katalüsaatori olemasolu reaktorites) ei saa vett sisse lasta. Katsete tulemusel saadud andmete analüüsimiseks kasutatakse peamiselt traditsioonilisi kriteeriume: signaali asukoht, Kaiseri efekt, rõhu kokkupuude jne. Lisaks kasutatakse andmete analüüsimisel sellist meetodit nagu AE allikate asukoht, võttes arvesse muutuvaid väärtusi signaali levimise kiirus suhteliselt õhukestes kestades (erinevad Lamb-lainete režiimid). Kasutatakse ka mõningaid klasteranalüüsi algoritme. Alates 1992. aastast on testitud 205 laeva.

Katsetulemuste põhjal teostati ennetav remont 29 laeval. Kõigi analüüside töötlemise tulemuste põhjal moodustatakse veresoonte AE kontrolli andmebaas. Esimene AE süsteem, mida meie ettevõttes kasutati, oli LOCAN AT firmalt PAC. Seda süsteemi kasutatakse ka tänapäeval. Lisaks omandas meie organisatsioon 1998. aastal Vallen Systeme ettevõttelt AMSY4 süsteemi, et parandada AE kvaliteeti suurte laevade jälgimisel ja võttes arvesse AE süsteemide arendamise edusamme.

Näited AE kasutamisest veresoonte jälgimiseks

Et kinnitada väitekirja AE kasutamise efektiivsuse kohta naftarafineerimistehase seadmete diagnoosimisel, toome mitu reaalset näidet defektide tuvastamisest. Kõigis nendes näidetes oli defektide tuvastamise tõenäosus ilma AE-d kasutamata, kasutades ainult traditsioonilisi kontrollimeetodeid, väga väike. Tulemused saadi AMSY4 süsteemi abil.

NÄIDE 1

Juhtimise objektiks on soojusvaheti korpus, materjal - roostevaba teraskattega süsinikteras, paksus - 20 mm, pneumaatiline testimine (eskiis on näidatud joonisel 1). Tasapinnalise asukoha tulemused on näidatud joonisel 2. Neid kasutati järgnevaks analüüsiks suure AE allikate kontsentratsiooniga veresoone keha pindala määramiseks. Seejärel viidi muude andmete järeltöötlusvahendite abil läbi AE tegevustsoonide täpsem lokaliseerimine ja klassifitseerimine. Sellise analüüsi elementide näited on toodud joonisel 3. Amplituudi sõltuvus loendustest kolme kanali puhul, mis on näidatud vasakpoolsel graafikul (näidatud erinevate kanalite puhul erinevate värvidega) näitab kanalil 14 salvestatud suuremate amplituudide olemasolu võrreldes kanalitega 6 ja 13 (mis on piisav põhjus mitte piirata formaalse asukoha määramise tulemustele ja viitab asukohaantenni vaadeldavas fragmendis asuva AE allikate rühma andmete täiendava analüüsi vajadusele).

Kõrge amplituudiga impulsside olemasolu 14 juures näitab, et anduri paigalduskoha vahetus läheduses võib olla AE allikas. Parempoolne graafik joonisel 3 illustreerib tõusuaja teabe kasutamist tasapinnalise asukoha tulemuste tõlgendamiseks.

AE allikaid sisaldavate tsoonide lokaliseerimise lõpptulemused ja AE andurite asukoht veresoone skaneerimisel on näidatud joonisel 4. Näidatud AE aktiivsuse tsoonid klassifitseeriti vastavalt neid moodustavate AE allikate olemusele järgmiselt: 1. tsoon on seotud keha ja fikseeritud toe vahelise keevisliidese pingete lõdvestumisprotsessidega; Tsoonid 2 ja 3 moodustati signaalide salvestamise tulemusena, mis kaasnesid lõdvestusprotsessidega siseseadmete keevitamise tsoonides anuma keha külge. (Tuleb märkida, et lõdvestusprotsessid tsoonides 2 ja 3 korreleerusid reeglina üksteisega, seega moodustasid erinevatest allikatest pärit signaalid superpositsioonid; superpositsiooniandmed salvestasid andurid asukoharühmast, mille moodustasid kanalid ## 13,14 ,6,10 ja sellest tulenevalt olid tasapinnalise asukoha formaalsed tulemused joonisel 2 esitatud kujul. Tsoonis 4 (piirkonnas, kus asub andur nr 14) avastati traditsiooniliste testimismeetoditega tehtud lisatestide tulemuste põhjal ohtlik defekt (8-10 mm sügavune ümmargune pragu 8-10 mm sügavusega keevisõmbluses pimeda ülaosa ümber. läbimõõt 45 mm koos juurdepääsuga kesta pikiõmblusele), tekkis korrosioonipragude tagajärjel.

Joonis 2. 2. tsoonile vastava asukohaklastri parameetrid.

Joonis 3. Mõned sõltuvused, mida kasutatakse näite 1 andmete analüüsimisel: loendused vs. korrelatsioonid. Võimendi ja tõusuaeg vs. Võimendi kanalitele ## 6,13,14

Joonis 4. Juhtmuundurite paigutus soojusvaheti korpuse väljatöötamisel (näide 1), vaade seestpoolt. Näidatud on kõige aktiivsemate AE allikate tsoonid.

NÄIDE 2

Kontrolliobjektiks on vertikaalne anum, mis asub teise veresoonega samas kehas. Anumad on eraldatud tasase tahke vaheseinaga (joonis 5). AE kontrolliga kaasnes ülemise anuma hüdrotestimine. Materjal - plaadistusega süsinikteras, seina paksus - 16 mm.

Töökoormuste tagajärjel tekkis vaheseina perimeetril mitmes punktis perforatsioon: kere ja vaheseina vahele tekkisid keevisõmblusse läbivad praod. Need praod avanesid ainult sisemise rõhu tagajärjel ja seetõttu ei tuvastatud neid traditsiooniliste kontrollimeetoditega laeva seiskamise ajal.

AE kasutamine laeva hüdrotestimisel võimaldas neid defekte tuvastada. Mõnede alumisest tsoonist pärit andurite signaalide impulsi karakteristikud olid lekkeid registreerivatele signaalidele iseloomulikud (mõned impulsi karakteristikud on toodud joonisel 6). Visuaalselt – korpuse välisküljelt – aga lekkeid ei esinenud. Lisaks ei tuvastanud vaheseina ja kere keevisliidete eelkontroll muude meetoditega defekte.

Täiendav informatsioon ülesande lahendamiseks saadi lainekuju visualiseerimise funktsioonide abil, mida kasutati AE allika tüübi kvalitatiivseks hindamiseks lainekujude põhjal.

Joonisel 7 on näide tüüpiliste signaalide salvestamisest kahe erineva anduri jaoks erinevat laadi allikatest. Andur nr 4 asus väikeste korrosioonidefektidega keevisõmbluse ala lähedal.

Andur nr 3 asus vaheseina lähedal (vt joonis 5) ja registreeris perioodilisi lekkeid läbi ühendusõmbluse pragude.

Tuleb märkida, et ka alumine anum oli täidetud veega (valmistatud hüdrotestimiseks). See asjaolu tõi salvestatud andmete olemusesse lisajooni: ülemisse anumasse pumbatud vesi suurendas selles rõhku, kuni perforatsioonikoha pinge ületas pragude avanemiseks vajaliku väärtuse. Selle tulemusena sisenes ülemisest anumast vesi läbi pragude alumisse ja suurendas selles survet samale väärtusele kui ülemises anumas. See asjaolu tekitas andmestruktuuris täiendavaid häireid.

Siiski võib AE kasutamine selliste probleemide lahendamiseks olla optimaalne. Igal juhul oli vaadeldavas näites võimalik edukalt määrata kõigi defektide tüüp ja nende asukoht.

Joonis 7. Näited signaalidest, mis on salvestatud lekkest (Chan.3) ja korrosioonipragudest (Chan.4)

Joonis 8. Sfäärilise anuma korpuse defekti asukoha määramine sfäärilise asukoha algoritmide abil

Joonis 9. Näited graafilistest vormidest, mida kasutatakse korrosioonidefekte sisaldava sfäärilise konteineri korpuse tsooni lokaliseerimiseks (õmbluse osa pikkusega 800 mm) (kasutades tsooni asukoha põhimõtteid)

NÄIDE 3

AE efektiivsus on kõrge raskesti ligipääsetavate aladega suurte laevade puhul. Selliste laevade puhul on kõige tõhusam kasutada AMSY4 süsteemi pakutavate erinevate asukohaalgoritmide kombinatsiooni.Näiteks kerakujulise anuma jälgimiseks saadi häid tulemusi sfäärilise ja tsoonilise asukoha kombinatsiooniga.

Laeva omadused: materjal - süsinikteras, paksus - 16 mm, läbimõõt - 10500 mm, maht - 600 kuupmeetrit. AE-ga kaasnes laeva hüdrotestimine. Kontrolli tulemusena tuvastati laeva kerel kaks korrosioonidefekte sisaldavat tsooni. Üks tsoonidest tuvastati sfäärilise asukoha tulemuste põhjal (joonis 8). Teine tsoon (õmbluse pindala) määrati tsooni asukoha põhimõtete järgi. Mõned andmed, mis iseloomustavad selles tsoonis asuva anduri nr 8 kõrget suhtelist aktiivsust, on näidatud joonisel 9.

Seejärel kinnitati AE tulemused ultrahelikontrolliga. ja parandati laevakere defektseid kohti.

Järeldus

Nüüd on Kirishinefteorgsintezi AE-meetod kaasatud ettevõtte mittepurustava testimise üldstruktuuri ja täiendab edukalt traditsioonilisi meetodeid.

Organisatsiooni juhtkond, arvestades AE kasutamise efektiivsust, suurendab selle kasutamise mahtu ja jätkab investeerimist AE arendamisse ettevõttes.

Akustilise emissiooni meetod naftarafineerimistehase surveanumate diagnoosimiseks. Akustilise emissiooni kontrolli meetod Akustiline emissioon

Akustilise emissiooni meetodi iseloomulikud tunnused

Akustilised emissioonisüsteemid

sari "Malahhiit"

sari "Expert-2000"

Lel seeria / "A-Line 32D"

Sissejuhatus

Näited AE kasutamisest veresoonte jälgimiseks

NÄIDE 1

NÄIDE 2

NÄIDE 3

Järeldus

Loe ka teemal: