Ultraljudprovning
Inspecta Academy
1
2014-02-26
Ultraljudprovning
Inspecta Sweden AB
2
2014-02-26
Ultraljudprovning
3
2014-02-26
Grundläggande principer
• Ljud skapas genom vibrationer och rör sig som vågor
• Ljudvågor fortplantas genom grundmaterialet genom att
partiklarna vibrererar kring sina jämnviktslägen
• Frekvensen hos ljudet beror på svängningens storlek (våglängd)
• Ultraljud har en så hög frekvens att vi ej kan höra det
4
2014-02-26
Grundläggande principer
• Måttet mellan två vågtoppar bestämmer våglängden (λ, lambda)
• Den tid det tar för ljudet att förflytta sig en hel våglängd är lika
med den tid det tar för en komplett vibrationrörelse
• Våglängden är omvänt proportionell mot frekvensen, λ = 1/f
• Flera olika typer av vågrörelser används för ultraljudprovning
t ex longitudinella, transversella
5
2014-02-26
Alstring av ultraljud
• Ultraljud skapas med hjälp av
en sökare
• Sökaren kan både avge och
mottaga ljudvågor
6
2014-02-26
• En piezoelektrisk kristall omvandlar
elektrisk energi till mekaniska
svängningar (ljud) och vice versa
Grundläggande principer
• Ultraljudvågorna fortplantar sig i materialet i en rak linje med
konstant hastighet tills de träffar en reflektionsyta
• Vid en reflektionsyta kommer en del av ljudvågorna att reflekteras
och en del att fortsätta vidare
• Mängden reflekterat ljud kan bland annat ge information om
storleken och typ av reflektor
• Ljudvågens restid kan mätas och ge information om den sträcka
ljudet tillryggalagt
7
2014-02-26
Pulseko-metoden
start
puls
botten eko
sprick
eko
spricka
0
2
4
6
8
10
plåt
• Vid pulseko-metoden sänds i ena ögonblicket ut mekaniska ljudvågor
och i det andra tas reflekterade ljudvågor emot
• Reflektionerna tillbaka orsakas av eventuella diskontinuiteter och
motstående ytor hos provobjektet.
• Mängden reflekterat ljud och dess läge på skärmen som
beror på löptiden ger information om storlek och placering
8
2014-02-26
Pulseko-metoden
Digital display som visar
en signal från baksidan
Digital display som visar
förekomsten av en reflektor
halvägs ned i objektet samt ett
botteneko med lägre ampltud.
9
2014-02-26
Normal sökare och vinkelsökare
• Normalsökare
− Ljudet skickas vinkelrätt mot objekets yta
− 90° (longitudinella ljudvågor)
• Vinkelavsökning
− Ljudet skickas med annan vinkel in i objektet
− Longitudinella eller transversella vågor
• Valet av sökare och vinkel beror på eftersökta
feltyper
• Man vill träffa eftersökt fel så vinkelrätt som möjligt
för maximal återreflektion
10
2014-02-26
Tjockleksmätning
• En av de vanligaste tillämpningarna är ren tjockleksmätning med
en 90°-sökare och ofta en digital apparat för att upptäcka och
fastställa korrosion/erosion
11
2014-02-26
Lamineringskontroll
Felfritt område med botteneko
Område med laminering
12
2014-02-26
Ultraljudinstrument
• Instrument för så kallad A-bilds visning är idag oftast digitala
men analoga förekommer och föredras av vissa tekniker
13
2014-02-26
Kalibreringsblock
IIW
DSC
DC
Rhompas
SC
ASME Pipe Sec. XI
14
2014-02-26
• Det finns ett antal olika typer
av kalibreringsblock och
referensblock för att ställa in
ljudvägar och känslighet
• Block kan ha olika typer av
reflektorer
− sidoborrade hål (CBH)
− flatbotten hål (FBH)
− notchar
− andra typer av reflektorer
Inställningar
K1, V1, IIW typ 1
• Utpunkt på sökaren
• Faktiska vinkeln
• Mätområde
• Upplösnings förmåga
Kontroll av utpunkt
Kalibrering av tidbasen
15
2014-02-26
Kontroll av sökarvinkel
Kontroll av normalsökares upplösning
Inställningar
K2, V2
• Utpunkt på sökaren
• Faktiska vinkeln
• Mätområde
16
2014-02-26
Provning med vinkelsökare
p
fp
s
s
17
2014-02-26
d
Material
• Ytan
• Frekvens på sökare – Låg frekvens =
bättre genomträngningsförmåga
18
2014-02-26
Sökare
• Dubbelkristall sökare - 0-50mm, grov yta, liten död zon
• Enkelkristall sökare - >50mm,
19
2014-02-26
Avsökningsmetoder
• DAC (Distance Amplitude Correction) – Referenskurva som byggs upp av
referensfel i bestämd storlek enligt en given standard eller procedur.
• AVG (Abstand Verstärkung Grösse) – Teoretiskt konstruerad referenskurva
20
2014-02-26
Inställningar
• Referenskropp innehållande referensfel – CBH, FBH, Naturliga defekter. Kan
behöva tillverkas
• Känslighetsinställning – Anges i standard eller procedur (storlek på referensfel)
• Material – Olika material har olika ljudhastighet
21
2014-02-26
Standard
• Standard, Instruktion, Procedur
Ex. EN-ISO, ASME
• Acceptanskrav – Feleko, Botteneko
Ex. Storlek, antal fel, utbredning
22
2014-02-26
23
2014-02-26
