Jaka jest różnica pomiędzy grubościomierzem ultradźwiękowym, a defektoskopem? To pytanie pojawia się często w kontekście wyboru odpowiedniego narzędzia do zastosowania w zakresie badań nieniszczących (NDT), ponieważ przyrządy te są pod kilkoma względami podobne.
W tym poście omówimy najważniejsze podobieństwa, różnice oraz unikalne zalety każdego z nich, by ułatwić dobór najlepszego narzędzia do wykonywanego zadania.
Podobieństwa pomiędzy grubościomierzami ultradźwiękowymi, a defektoskopami
Grubościomierze ultradźwiękowe i defektoskopy działają na podobnej zasadzie. Zarówno jedne, jak i drugie używają przetworników, które generują fale akustyczne, i mierzą czas, jaki zajmuje fali opuszczenie przetwornika, przejście przez materiał, odbicie się od reflektora i powrót do przetwornika.
Impuls akustyczny generowany przez przetwornik przebiega przez badaną część i odbija się od powierzchni wewnętrznej lub przeciwległej ściany.
W obu przyrządach wykorzystywany jest podstawowy wzór:
Droga =
Prędkość * Czas
2
Iloczyn jest dzielony przez dwa, ponieważ wszystko, czego potrzebujemy, to pomiar drogi w jednym kierunku (do reflektora).
Odbicie i transmisja fal akustycznych o wysokiej częstotliwości — znanych jako ultradźwięki — od dawna stanowią ważne narzędzie do oceny integralności spoin oraz badania metali konstrukcyjnych, rurociągów, zbiorników, rur kotłowych, szyn i osi kolejowych oraz części lotniczych. Są także wykorzystywane w wielu innych zastosowaniach przemysłowych.
Przemysłowy sprzęt do badań ultradźwiękowych jest niezmiennie popularny, ponieważ:
- jest ekonomiczny, szybki i niezawodny;
- zazwyczaj nie wymaga specjalnego przygotowania części badanej — wystarczy zwilżyć ją substancją sprzęgającą;
- nie stwarza żadnych szczególnych zagrożeń ani nie wymaga formalnych pozwoleń na użytkowanie.
Wybór między grubościomierzem ultradźwiękowym, a defektoskopem w dużej mierze zależy od głównego celu pomiaru. Zanim przejdziemy do kluczowych różnic między tymi przyrządami, przyjrzyjmy się temu, jak były wykorzystywane na przestrzeni lat.
Historia przyrządów ultradźwiękowych
Przyrządy do badań ultradźwiękowych są używane w przemyśle od ponad 60 lat. Wczesne przyrządy ultradźwiękowe zostały wprowadzone do użytku w latach 40. XX wieku. Większość z nich służyła głównie do wykrywania wad.
Pierwsze grubościomierze cyfrowe (znane również jako „D Meters”) pojawiły się w latach 60. Stosowanie defektoskopów do pomiaru grubości było jednak bardziej popularną metodą, preferowaną aż do lat 80. — wtedy cyfrowe grubościomierze zaczęły oferować możliwość wyświetlania przebiegu fali (na przykład obrazu A-scan) na samym przyrządzie. Graficzne wyświetlanie przebiegu fali na grubościomierzu dało użytkownikom większą pewność co do wyników pomiarów, ponieważ mogli obserwować w czasie rzeczywistym to, co odzwierciedlał odczyt cyfrowy.
Grubościomierz ultradźwiękowy Olympus 38DL PLUS™ wyświetla przebieg fali na obrazie A-scan.
Obecnie te małe, zaawansowane przyrządy są oferowane w wersji standardowej z funkcją wyświetlania przebiegu fali albo funkcja ta jest udostępniana jako opcja oprogramowania. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się więcej o dostępnych obecnie funkcjach grubościomierzy i defektoskopów, i odkryj ich unikalne zalety.
Czym jest grubościomierz ultradźwiękowy?
Inspektor dokonuje pomiaru przy użyciu grubościomierza ultradźwiękowego.
Grubościomierz ultradźwiękowy może dokładnie zmierzyć grubość materiału i zlokalizować korozję lub erozję powierzchni — wystarczy umieścić sondę po jednej stronie badanej części. Może mierzyć prawie każdy popularny materiał konstrukcyjny: metale, tworzywa sztuczne, włókno szklane, ceramikę i szkło.
Grubościomierze ultradźwiękowe mogą być używane w ramach kontroli jakości produkcji do pomiaru grubości szerokiej gamy produktów, takich jak rurki z tworzywa sztucznego oraz części używane w sektorze medycznym. Inspektorzy używają ich również do badania integralności strukturalnej części i elementów infrastruktury o krytycznym znaczeniu, takich jak łopatki turbin samolotów (kontrola pod względem zużycia) lub rury i zbiorniki (kontrola pod kątem korozji eksploatacyjnej). Koniecznie zapoznaj się z naszym samouczkiem dotyczącym grubościomierzy ultradźwiękowych, aby dowiedzieć się więcej o tym, jak działają te przyrządy i w jaki sposób mogą być wykorzystywane.
Zalety grubościomierza ultradźwiękowego
Poniżej przedstawiamy niektóre zalety grubościomierza ultradźwiękowego Olympus:
- Bardziej spójny i dokładny pomiar czasu przelotu (ToF). W badaniu wiązką prostą mierzony jest czas ToF do tylnej powierzchni materiału, co odpowiada jego całkowitej grubości.
- Niewielki rozmiar i niższy koszt.
- Łatwość kalibracji i obsługi.
- Specjalistyczne funkcje lub oprogramowanie do unikalnych zastosowań, takich jak pomiar rur kotłowych, badania wysokotemperaturowe oraz badania części powlekanych i malowanych.
- Najważniejsze zalety w dziedzinie pomiaru to:
- Automatyczna kompensacja zera: umożliwia bardziej precyzyjny pomiar przesunięcia zera, co przyczynia się do dokładniejszego pomiaru ToF.
- Korekta drogi na V: kompensuje kątową ścieżkę fali akustycznej podczas pomiarów korozji przy użyciu przetwornika dwuelementowego, zapewniając w ten sposób najwyższy stopień dokładności i powtarzalności w szerokim zakresie grubości. Większość defektoskopów nie kompensuje kątowej ścieżki fali akustycznej.
- Automatyczne rozpoznawanie głowicy: seria przetworników dwuelementowych D79X zawiera styk umożliwiający automatyczne rozpoznanie przetwornika, ułatwiając tym samym obsługę przyrządu poprzez przywołanie optymalnej konfiguracji i wzmocnienia odbiornika, a także zadanej wcześniej korekcji ścieżki V przetwornika.
- Algorytmy detekcji i cyfrowe przetwarzanie sygnału (DSP): pozwalają utrzymać skalibrowaną dokładność w razie zmiany wzmocnienia lub amplitudy sygnału.
Czym jest defektoskop ultradźwiękowy?
Inspektor wykrywa wady, stosując technikę defektoskopii ultradźwiękowej, w warunkach przemysłowych.
Defektoskop ultradźwiękowy został zaprojektowany do wykrywania i określania rozmiarów nieciągłości, takich jak pęknięcia, puste przestrzenie, pory oraz rozwarstwienia w różnych materiałach i spoinach. Defektoskopię potencjalnie można zastosować do wszelkiego rodzaju standardowych materiałów stosowanych w inżynierii. Większość badań dotyczy stali i innych metali konstrukcyjnych, jednak defektoskopy znajdują zastosowanie również w przypadku tworzyw sztucznych, kompozytów, włókna szklanego i ceramiki.
Defektoskopy oferują także możliwość przeprowadzenia pomiaru grubości materiału z dokładnością wystarczającą w wielu zastosowaniach, ale nie są przeznaczone do precyzyjnych pomiarów grubości. Aby dowiedzieć się więcej, przejrzyj nasz samouczek dotyczący defektoskopii ultradźwiękowej.
Zalety defektoskopów ultradźwiękowych
Poniżej przedstawiamy kilka zalet defektoskopu ultradźwiękowego Olympus:
- Duża wszechstronność:
- W badaniu za pomocą wiązki prostoliniowej ustalana jest odległość wady lub ubytku od powierzchni materiału.
- W badaniu za pomocą głowicy kątowej sprawdzana jest integralność spoin.
- Idealny do skanowania (ze względu na wyższą częstotliwość odświeżania — 60 Hz wobec 25–30 Hz w przypadku grubościomierza)
- Wyposażony jest w specjalistyczne oprogramowanie do określania rozmiarów wad:
- Korekta amplitudy z uwzględnieniem odległości (distance amplitude correction, DAC)
- Wzmocnienie zróżnicowane w czasie (time varied gain, TVG)
- Określanie wielkości według odległości i wzmocnienia (distance gain sizing, DGS)
Zalecenia dotyczące wyboru: defektoskop czy grubościomierz
Wybór idealnego narzędzia zależy od planowanego zastosowania i przedmiotu pomiaru. Do zastosowań wymagających jedynie pomiaru grubości korozji i powtarzalnej precyzji zalecamy grubościomierz. Jeżeli natomiast zamierzasz wykrywać wady lub ubytki, sprawdzać spoiny oraz mierzyć grubość, najlepszym rozwiązaniem będzie defektoskop.
Nasza oferta obejmuje różne nieniszczące, cyfrowe, przenośne defektoskopy ultradźwiękowe oraz grubościomierze, które sprawdzą się w szerokiej gamie zastosowań i w przypadku wielu różnych materiałów.
Rodzina oferowanych przez nas grubościomierzy ultradźwiękowych obejmuje następujące modele:
- Grubościomierz 27MG: nasz najbardziej przystępny cenowo, kompaktowy przyrząd przeznaczony do pomiarów grubości korozji.
- Grubościomierz 45MG: zaawansowane narzędzie do pomiaru grubości korozji z funkcją precyzyjnego pomiaru (z opcją oprogramowania Single Element), wyposażone opcjonalnie w alfanumeryczny rejestrator danych do raportowania.
- Grubościomierz 38DL PLUS™: zaawansowane narzędzie do precyzyjnych pomiarów grubości. Opcja oprogramowania Multilayer umożliwia jednoczesne wyświetlanie nawet 4 pojedynczych warstw. W kombinacji z adapterem 38-Link™ urządzenie umożliwia bezprzewodowe przesyłanie danych i łączy się z serwisem Olympus Scientific Cloud™ (OSC).
Rodzina oferowanych przez nas defektoskopów ultradźwiękowych obejmuje następujące modele:
- Defektoskop EPOCH™ 650: zaawansowany defektoskop z dużym ekranem i wbudowanym rejestratorem danych oraz funkcją raportowania. Ten przyrząd może być używany w prawie każdym środowisku (badania w warunkach niebezpiecznych i ekstremalnych warunkach zewnętrznych).
- Defektoskop EPOCH 6LT: nasz przenośny, lekki defektoskop z możliwością obsługi jedną ręką podczas prac na wysokościach i w podwieszeniu. Może łączyć się z OSC dzięki dostępnej opcji komunikacji Wi-Fi. Oferuje również moduł do badania korozji, który łączy najważniejsze cechy grubościomierza z możliwościami defektoskopu.
