Testarea nedistructiva

  • View
    739

  • Download
    5

Embed Size (px)

Text of Testarea nedistructiva

Universitatea Ovidius Constana Facultatea de Inginerie Mecanic, Industrial i Maritim Specializarea: Calitate i Certificare n Construciile Sudate

Defectoscopia cu ultrasunete

Indrumtor:

Student:

Constana -2011-

Cuprins

Cuprins ............................................................................................................................................. 1 Testarea nedistructiva ....................................................................................................................... 3 Evaluarea nedistructiva .................................................................................................................... 3 Metode de control si evaluare nedistructiva ..................................................................................... 3 Testarea optic si vizuala ............................................................................................................. 4 Testarea cu lichide penetrante ...................................................................................................... 4 Testarea cu particule magnetice ................................................................................................... 4 Testarea prin curenti turbionari .................................................................................................... 4 Radiografia ................................................................................................................................... 5 Testarea cu ultrasunete ................................................................................................................. 5 Testarea cu emisii acustice ........................................................................................................... 5 Teste de scurgere .......................................................................................................................... 5 Principiile de baz ale testarii cu ultrasunete ................................................................................... 6 Istoria ultrasunetelor ......................................................................................................................... 8 nceputurile evaluarii nedistructive (NDE) ...................................................................................... 9 Stadiul actual al ultrasunetelor ....................................................................................................... 10 Direcia viitoare ale inspeciei cu ultrasunete ................................................................................ 11 Propagarea undelor sonore ............................................................................................................. 12 Moduri de propagare a undelor sonore ...................................................................................... 14 Proprieti ale undelor acustice plane............................................................................................. 16 Lungimea de und i detectarea defectelor ............................................................................... 16 Propagarea sunetului n materiale elastice ................................................................................. 17 Viteza sunetului .......................................................................................................................... 18 Proprietati ale materialului ce afecteaz viteza sunetului .......................................................... 18 Atenuarea undelor sonore........................................................................................................... 19 Impedana acustica ..................................................................................................................... 21 1

Reflecia i coeficieni de transmisie (de presiune) .................................................................... 21 Refracia si legea lui Snell .......................................................................................................... 22 Modul de conversie .................................................................................................................... 24 Raport semnal-zgomot ............................................................................................................... 25 Interaciunea undelor sau interferena ........................................................................................ 25 Traductoare piezoelectrice ............................................................................................................. 26 Campuri radiate ale traductoarelor de ultrasunete.......................................................................... 28 Concluzie........................................................................................................................................ 30 Bibliografie..................................................................................................................................... 31

2

Testarea nedistructivaDomeniul testarii nedistructive (NDT) este unul foarte larg;este un domeniu interdisciplinar care joac un rol critic n indeplinirea functiilor componentelor structurale i a sistemelor ntr-un mod eficient si in acelasi timp economic. Tehnicienii i inginerii definesc i pun teste pentru a localiza i caracterizeaza condiiile materialului i defectele care ar putea provoca altfel prabusirea avioanelor,cedarea reactoarelor, deraierea trenurilor, spargerea conductelor, o varietate de efecte mai puin vizibile, dar la fel de periculoase. Testele sunt efectuate ntr-un mod care nu afecteaz utilitatea viitoare a obiectului sau a materialului. Cu alte cuvinte, NDT permite inspectarea componentelor i materialelor, fr a le deteriora. Deoarece permite controlul fr a interfera cu utilizarea produsului final, NDT ofer un echilibru excelent ntre controlul calitii i eficiena costurilor. n general vorbind, NDT se aplic la inspeciile industriale. Desi tehnologiile folosite n NDT similare cu cele utilizate n industria medical, se aplica de obicei obiectelor lipsite de viata.

Evaluarea nedistructivaEvaluarea nedistructiva (NDE) este un termen care este adesea folosit alternativ cu NDT. Cu toate acestea, din punct de vedere tehnic, NDE este folosit pentru a descrie msurtori care sunt de natura cantitativa. De exemplu, o metod de NDE nu doar localizeaza un defect, ci in acelasi timp msoara ceva despre acest defect, cum ar fi dimensiunea, forma, i orientare. NDE pot fi utilizate pentru a stabili proprietile materialelor, cum ar fi rezistena la rupere, deformabilitate, i alte caracteristici fizice.

Metode de control si evaluare nedistructivaNumrul de metode NDT care pot fi folosite pentru inspectarea componentelor i efectuarea de msurtori in continuua crestere. Cercetatorii continua sa gaseasca noi modalitati de aplicare a fizicii i a altor discipline tiinifice pentru a dezvolta metode mai bune control nedistructiv. Cu toate acestea, exist ase metode NDT care sunt folosite cel mai des. Aceste metode sunt inspecia vizual, testarea cu lichide penetrante, testarea cu particule magnetice, testarea prin cureni turbionari, radiografie i testarea cu ultrasunete. Aceste metode i alte cteva sunt descrise pe scurt mai jos. 3

Testarea optic si vizuala

Inspecie vizual implic un inspector pentru descoperirea defectelor. Inspectorul poate utiliza, de asemenea, instrumente speciale, cum ar fi lupe, oglinzi sau borescoape pentru a avea acces i pentru a inspecta mai indetaliu zona de interes. Examinatorii vizuali urmeaza proceduri care variaz de la simple la foarte complexe.

Testarea cu lichide penetrante

Obiectele de testat sunt acoperite cu o soluie colorant vizibile sau fluorescenta. Excesul de vopsea este apoi indepartata dupa suprafa, i se aplica un revelator. Revelatorul acioneaz ca o sugativa, absorbind lichidul prins in imperfeciuni catre suprafata. La folosirea vopselelor vizibile, contrastul ntre lichidul penetrant i revelator face defevtele uor de vazut. La folosirea vopselelor fluorescente, lumina ultraviolet este folosit pentru a face vopseaua vizibila, permind astfel imperfectiunilor s fie uor vizibile.

Testarea cu particule magneticeAceast metod se realizeaza prin inducerea unui cmp magnetic ntr-un material feromagnetic i presararea suprafetei cu particule de fier (fie uscat sau suspendate n lichid). Imperfeciunile de suprafa, sau aproape de aceasta, denatureaz cmpul magnetic i concentreaza particulele de fier lng imperfeciuni, realizand identificarea vizual a defectului.

Testarea prin curenti turbionarintr-un material conductor sunt generati curenti electrici de catre un cmp magnetic alternativ indus. Curentii electrici formati se numesc cureni turbionari, deoarece curg n cercurile la i imediat sub suprafaa materialului. ntreruperile n fluxul de cureni turbionari, cauzate de imperfeciuni, modificri de dimensiune, sau modificri n proprietile materialului conductor i in permeabilitate, pot fi detectate cu echipament adecvat.

4

RadiografiaRadiografia implic utilizarea de radiaii penetrante gama sau X pentru a examina piese i produse pentru descoperirea imperfectiunilor. Un generator de raze X sau de izotopi radioactivi este folosit ca o surs de radiaii. Radiaie este directionata printr-o parte pe film sau alte mijloace media imagistice. Imaginea rezultata prezinta caracteristicile dimensionale ale piesei. Imperfeciunile posibile sunt indicate ca modificri ale densitatii pe film n acelai mod in care o radiografie medicala prezinta oase fisurate.

Testarea cu ultrasuneteUltrasunetele utilizeaza transmiterea undelor sonore de nalt frecven ntr-un material pentru a detecta imperfectiuni sau pentru a localiza modificri ale proprietilor materialelor. Tehnica cea mai frecvent utilizata in testare cu ultrasunete este cea cu impulsuri ecou, n care sunetul este introdu