Temat ćwiczenia: Badania nieniszczące |
---|
Imię i nazwisko |
Uczelnia: AKADEMIA TECHNICZNO-HUMANISTYCZNA W BIELSKU-BIAŁEJ Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn Semestr: I Grupa: I B |
1. Wstęp teoretyczny
Badania nieniszczące- Są to nieinwazyjne metody badań stanu obiektów, niewpływające na ich strukturę. Pozwalają wykryć nieciągłości i defekty badanego elementu i jego dalsze wykorzystanie w nietkniętej formie.
Główne rodzaje badań nieniszczących:
Badania wizualne
Badania penetracyjne
Badania metodą radiologiczną
Badania metodą ultradźwiękową
Badania metodą magnetyczną
Badania metodą prądów wirowych
Podczas ćwiczenia skupiliśmy się na badaniach metodą ultradźwiękową. Metoda ta wykorzystuje fale ultradźwiękowe czyli fale mechaniczne o częstotliwości drgań powyżej 20 kHz. Fale ultradźwiękowe dzielimy na kilka rodzajów: podłużne, poprzeczne, powierzchniowe, podpowierzchniowe, Lambda, Love’a.
Badanie metodą ultradźwięków wykrywa wady i nieciągłości w oparciu o analizę odbić fal od wad materiału. Do badań wykorzystuje się defektoskop, urządzenie wyposażone w głowicę nadawczo- odbiorczą. Urządzenie to wysyła falę ultradźwiękową i analizując jego odbicie przedstawia to w formie wykresu na ekranie, na jego podstawie możemy określić położenie wady.
2. Cele ćwiczenia
- Zapoznanie się z zagadnieniem badań nieniszczących metodą ultradźwięków
- Poznanie budowy i sposobu użytkowania defektoskopu UNIPAN 520
- Ćwiczenia w wykrywaniu wad i nieciągłości na wzorcu W1
3. Metody badań
Do badań wykorzystaliśmy następującą aparaturę:
- Defektoskop ultradźwiękowy UNIPAN 520
- Głowicę do fal podłużnych
- Wzorzec W1
- Środek sprzęgający (olej)
- Suwmiarka
Defektoskop ultradźwiękowy UNIPAN 520
4. Wyniki badań
Ćwiczenie polegało na przykładaniu głowicy ultradźwiękowej do punktów zaznaczonych na rysunku Wzorca W1 i porównywaniu wyników z pomiarami dokonywanymi za pomocą suwmiarki.
Wzorzec W1
Tabela wyników
Punkt przyłożenia głowicy | Odległość zmierzona defektoskopem | Długość zmierzona suwmiarką | Wyjaśnienia, komentarz |
---|---|---|---|
1 | 25mm | 25mm | Pojawiają się 4 amplitudy, echo dna z każdym sygnałem jest mniejsze |
2 | 25mm | 25mm | Pojawiają się 4 amplitudy, echo dna z każdym sygnałem jest mniejsze |
3 | 25mm | 25mm | Zmiana prędkości fali, brak wad, Impuls przy 5, inny materiał (PMMA) |
4a | 85mm | 85mm | Zmiana prędkości fali,amplituda na głębokości 85 mm od rowka |
4b | 91mm | 91mm | Zmiana prędkości fali, amplituda na głębokości 91mm od przewężenia |
4c | 100mm | 100mm | Zmiana prędkości fali, amplituda na głębokości 100mm od dna wzorca |
5 | 91mm | 91mm | Pomiar wysokości wzorca na przewężeniu |
6 | - | 25mm | Brak impulsów; powierzchnia od której powinna odbić się fala nie jest prostopadła |
7a | 30mm | 30mm | Wada na głębokości 30mm od głowicy |
7b | 200mm | 200mm | Brak amplitudy, zbyt mały zakres pomiarowy |
8 | 91mm | 91mm | Pomiar wysokości wzorca na przewężeniu |
9 | 100mm | 100mm | Zmierzona całkowita wysokość wzorca |
10 | 15mm | 15mm | Wada na głębokości 15 mm |
Komentarz: Badania nieniszczące metodą ultradźwięków jest bardzo szybka i precyzyjna w zastosowaniu. Możemy za jej pomocą określić wielkość wady jak i również położenie. Wadą metody jest martwy punkt uniemożliwiający wykrycie wady zaraz pod powierzchnią
Ćwiczenie 3.
1 i 3 to impulsy odbite od wad materiałowych na głębokości kolejno 15mm i 45mm.
Sygnały 2,4,5,6,8 to echa wady z impulsu 1 a sygnał 7 to impuls echa wady z sygnału 3.
5. Podsumowanie i wnioski
Ćwiczenie zapoznało nas z budową i sposobem użytkowania defektoskopu UNITYPE 520, przybliżyło nam także zagadnienie badań nieniszczących a w szczególności metodę echa. Po wykonaniu ćwiczenia, potrafimy wykrywać wady i nieciągłości w elementach badanych. Wady wykrywaliśmy na wzorcu W-1, niestety czas nie pozwolił nam uzupełnić ćwiczenie o wyszukiwanie wad na trudniejszym elemencie. Podczas ćwiczenia mogliśmy zauważyć, że aby pomiar mógł być prawidłowo odczytany, należało ustawić właściwy zakres i poprawnie skonfigurować defektoskop. Sygnał zanikał gdy nie odbijał się od powierzchni równoległej do tej do której była przyłożona głowica nadawczo- odbiorcza. Wyniki mogły zostać obarczone błędem pomiarowym ponieważ następowały niewielkie odchyły w otrzymywanych wartościach spowodowanych zmienną siłą nacisku na głowicę.