V oblasti priemyselného testovania vždy došlo k technickému prekážke pri meraní hrúbky materiálov polyetylénu s vysokým teplotou (PE). Tradičné metódy merania kontaktu sú ovplyvnené tepelnou expanziou materiálu a povrchovou deformáciou, zatiaľ čo konvenčné ultrazvukové testovanie čelí problémom, ako sú zmeny v rýchlosti zvuku a zoslabenie signálu vo vysoko teplotných prostrediach. Tento článok kombinuje praktické prípady, aby systematicky vysvetlil technologický prielom ultrazvukovej hrúbky v kombinácii s vyhradenou nízkofrekvenčnou sondou v testovaní materiálov 100 stupňov PE a poskytuje inovatívne riešenia pre nedeštruktívne testovanie v osobitných pracovných podmienkach.
Technologický princíp a charakteristika zariadení
Ultrazvukový rozchod hrúbky dosahuje meranie hrúbky emitentom pulzných vĺn a prijímaním dnom ozveny, pričom jadrom je porovnávanie frekvencie sondy a vlastnosti materiálu. V prípade materiálov PE s vysokou teplotou pri 100 stupňoch sú potrebné nízkofrekvenčné sondy pod 2,5 MHz, ktoré majú tri hlavné technické výhody:
- Zvýšenie penetrácie: Nízkofrekvenčný ultrazvuk (0,5-2,25 MHz) znižuje koeficient útlmu o 30%-40% v polyméroch s vysokou teplotou, čo účinne prenikajú do 120 mm hrubých PE listov.
- Optimalizácia tepelnej stability: Špeciálne navrhnutý čip sondy používa piezoelektrickú keramiku odolnú voči vysokej teplote, ktorá môže udržiavať stabilitu zvukovej rýchlosti (chyba<0.1%) in an environment of 150 ℃.
- Drsná adaptácia povrchu: Dizajn sférického kontaktného povrchu v kombinácii s vysokoteplotným spojovacím činidlom sa môže prispôsobiť obrobkom s drsnosťou povrchu až do ± 2 mm
Ako je znázornené na obrázku, farebná obrazovka zobrazuje tvar vlny A-SCAN a hodnoty hrúbky (v rozsahu 118-120 mm), nastavte zisk na 50 dB
Kľúčové body procesu detekcie
(1) Kalibrácia kompenzácie teploty pred prípravou: prístroj má vstavanú krivku kompenzácie teploty a rýchlosť zvuku klesá pri 100 stupňoch v porovnaní s teplotou miestnosti. Je potrebné ju opraviť prostredníctvom kompenzácie teploty softvéru
Aplikujte spojovacie činidlo: Na lepšie šírenie ultrazvukových vĺn do testovaného materiálu PE použite spojenie s vysokou teplotou.
Výber sondy: Pre vysoké útlm materiálu PE sa uprednostňujú kontaktné sondy, aby sa zvýšila penetrácia ultrazvukových vĺn
(2) Detekcia a implementácia monitorovania spojenia: Určte stav spojenia zmenami amplitúdy tvaru vlny na obrazovke, pričom zelená základná línia predstavuje ideálne spojenie
Viacbodové meranie: Detekcia 9-bodovej detekcie mriežky v oblasti 300 x 300 mm, so štandardnou odchýlkou kontrolovanou v rámci ± 1,2 mm
Zaznamenávanie údajov: Zariadenie zaznamenáva údaje o meraní hrúbky a podporuje prenos v reálnom čase do PLC alebo počítača prostredníctvom WiFi/485/335 atď.
Prípad technickej žiadosti
V projekte obnovy nádrže určitého chemického podniku sa táto technológia použila na detekciu výstelky PE počas prevádzky:
Prevádzkové podmienky: teplota nádrže 105 stupňov, hrúbka podšívky 115 mm, drsnosť povrchu RA3.2
Účinnosť detekcie: Čas merania jedného bodu<3 seconds, complete detection of 10 ㎡ area takes 45 minutes
Overenie výsledkov: V porovnaní s deštruktívnym vzorkovaním je miera chybovosti nižšia ako 2%, čo spĺňa štandard ASTM E797