Я смотрел, наверное, месяц назад. Плюсанул. Понравилось, спасибо!
Последнее редактирование:
ПЭП своими руками?!
- Автор темы Askon
- Дата начала
Зайдуллин РИшат
Дефектоскопист всея Руси
- Регистрация
- 10.02.2015
- Сообщения
- 2,527
- Реакции
- 716
Было время, когда ПЭП своими руками собирали: призма из оргстекла, фольга, пьезопластинка нужного размера и масло. Кстати очень неплохо работали такие ПЭП.
Дефектоскопист Иван
Свой
- Регистрация
- 28.01.2023
- Сообщения
- 17
- Реакции
- 3
Тема еще жива? Есть вопрос по поводу выбора пьезокерамики. На какие ключевые характеристики стоит обращать внимание? Из какой материал лучше? К примеру для иммерсионного контроля нержавеющих труб по ГОСТ 17410 получается делать совмещенные иммерсионные сфокусированные преобоазователи с PZT-4 с частотой 5мГц около 4-6 периодов с шириной полосы примерно 20% (точно сказать не могу т.к в наличии только усд-60, который позволяет видеть спектр с максимальной частотой) с достаточной добротностью, что в принципе укладывается в требования AMS 2634 по которому тоже проводим контроль. Но вот для стенкометрии трубы c толщиной стенки менее 1 мм ни с PZT-4 ни PZT-5 на 10 мГц сделать преобразователь не получилось: делал сферическую фокусировку, использовал разные уровни демпфирования, все равно все сигналы сливаются в кашу.
Колян2
Дефектоскопист всея Руси
Стенкометрию толстомером делаете?
Alex Alex Sander
Профессионал
- Регистрация
- 15.01.2021
- Сообщения
- 607
- Реакции
- 203
А вы для таких работ тоже совмещенный делаете? может, нужен РС?
С согласованием играли?
Зайдуллин РИшат
Дефектоскопист всея Руси
- Регистрация
- 10.02.2015
- Сообщения
- 2,527
- Реакции
- 716
Может я сто-то не понимаю, но ПЭП с 5 МГц ? Может взять лучше с 10 МГц
Дефектоскопист Иван
Свой
- Регистрация
- 28.01.2023
- Сообщения
- 17
- Реакции
- 3
Я неправильно сформулировал предложение: 5 мГц - это для дефектоскопии (продольные и поперечные отражатели на внутренней и наружной стенке трубы)
Дефектоскопист Иван
Свой
- Регистрация
- 28.01.2023
- Сообщения
- 17
- Реакции
- 3
с согласованием в смысле акустического импеданса компонентов преобразователя и объекта контроля? Или электрического между преобразователем и дефектоскопом?
Это в первую очередь
Дефектоскопист Иван
Свой
- Регистрация
- 28.01.2023
- Сообщения
- 17
- Реакции
- 3
Контроль ведется многоканальными дефектоскопами в составе акустических ванн с продольно винтовой подачей трубы, и акустических ротационных блоков как советского так и импортного производства. Контроль геометрии осуществляется двумя датчиками и одним компенсационным с опорным каналом. Если с одним все в принципе понятно(характеристики в закрепе) в принципе можно попробовать изготовить датчики большей частоты, хотя оборудование комплектовалось преобразователями с частотой 5 МГц для дефектоскопии, и 10 МГ для толщинометрии, к стати производитель не рекомендовал контролировать трубы с толщиной стенки менее 1мм. А другой дефектоскоп компании ассоциации ОКО имеет 2 блока обработки данных с 4 каналами для дефектоскопии и 2 канальный для стенкометрии, и вот с ним не понятно, возможно ли подключать преобразователи другой частоты?
В литературе пишут о полосовых фильтрах и катушках индуктивности - я понимаю что это, но не на столько что бы реализовать т.к не электронщик хотя человек более ли менее в этом разбирающийся имеется. В советских акустических блоках вращающийся с преобразователями ротор передает сигнал на дефектоскоп за счет двух катушек закрепленных на роторе и статоре соответственно, имеющие около 4 витков провода примерно 0,5-1 мм. Есть и оборудование там где эту роль выполняют конденсаторные пластины. Так вот он подпаивал параллельно преобразователя емкость, и кроме "эффекта" задраного усиления с увеличением как амплитуды сигнала от отражателя так и фона/помех - не наблюдалось.
Вложения
так и должно быть, если у вас длительность импульса 4-6 периодов. тут и на 15 МГц не получится.
нужна керамика у которой импеданс близок к импедансу воды. обычно сейчас используют композиционную керамику. такая керамика позволяет увеличить ширину спектра ил по простому она излучает не 6 периодов, а только 1,5.
это решение в лоб. понятно, что кроме пьезокерамики там кое какие еще знания нужны.
мой совет купить на рынке специальные иммерсионные преобразователи с нужными характеристиками.
ну и контроль толщин на уровне 1 мм обычно измеряют резонансными методами, эхо метод здесь уже на пределе.
это просто трансформаторная связь (или через конденсатор). такое нужно чтобы передать сигнал от вращающегося ПЭП к усилителю: просто по обычному кабелю этого сделать нельзя (это, наверное, сейчас можно осуществить беспроводную передачу, а раньше нет).
это совсем другое. так делают, чтобы снизить уровень радиальных колебаний пластины (а радиальные колебания все одно немного возбуждают и продольные, так что их подавление очень заметно улучшает сигнал ПЭП на основной частоте).
Дефектоскопист Иван
Свой
- Регистрация
- 28.01.2023
- Сообщения
- 17
- Реакции
- 3
Да, собственно вот сейчас в методических материалах обучения на 2 уровень нашел вот такой текст в частности вопрос выбора материала.
По поводу покупки совет конечно дельный, но после поступления коммерческого предложения большинство фирм абсолютно рандомно генерят стоимость которая в 3-4 раза больше чем у контактных преобразователей а для некоторых типов оборудования и в 10 (видимо знают что цена от производителя заоблачная). С учетом расхода и критического запаса, суммарная стоимость всех затрат на то же количество преобразователей едва ли превышает порог в 10% от суммы покупных преобразователей а качество(для выявления дефектов) не сказать что бы лучше моих. Заказивая у официальных дистрибуторов производителей оборудования на другом предприятии сталкивались с такой же самодельщиной но по цене в 1к долларов за штуку(геометрия) на те времена.
Если не затруднит, есть какие то наводки на материал по теме согласования? Потому что во многих учебниках все ограничивается текстом про R, L, C корнтуры и добавление в корпус катушки индуктивности, трансформатора, или резистора при этом без какой либо конкретики...
Вложения
Дефектоскопист Иван
Свой
- Регистрация
- 28.01.2023
- Сообщения
- 17
- Реакции
- 3
А иногда и паспорта попадали типа набор очевидного текста максимум удобренные скриншотами с программы от усд-60 как у меня или аналога.
К стати, не подскажете: на прошлом месте работы у электронщика который изготавливал датчики был прибор для аттестации который через программу из под винды мог за 1 клик сделать паспорт похожий на форму с ГОСТ Р 55725?
так сразу и не скажу, может в справочниках по датчикам такая теория есть. в интернете справочники есть, вам их оттуда скачать проще, чем мне у себя в архиве искать. но смысл электрического согласования в том, чтобы сократить радиальный резонанс, его время. для этого используют катушку индуктивности, которую включают параллельно пластине, т.е. пластину замыкают этой катушкой. катушку подбирают с такой индуктивностью, чтобы она с емкостью самой пластины образовывала электрический резонанс на основной частоте (на частоте вашего ПЭП или первой резонансной частоте по толщине пластины). поскольку частота продольного резонанса пластины отличается от радиального как отношение диаметра пластины к толщине, то количественно это составляет больше 10. в результате получается, что на частоте радиального резонанса катушка представляет собой небольшое сопротивление и эффективно давит радиальный резонанс, а продольному (там частота высокая) эта катушка не мешает, даже добиваются чтобы механический и электрический резонанс давали вклад в раскачку пластины. вот, кстати, я вспомнил, что во многих справочниках по пъезокерамике приводят схемы замещения и, наверное, там же есть примеры оптимального согласования. на практике все одно подбирают индуктивность до той формы импульса на экране осциллографа или дефектоскопа, который вам кажется наиболее подходящим (можно поиграть- больше амплитуда и количество излученных импульсов или короче сигнал, но меньше амплитуда, больше-меньше мертвая зона и прочее все это видно по экрану). есть более сложные схемы, когда включают дополнительно к индуктивности сопротивление, чтобы сделать излучаемый импульс короче).
наиболее эффективно это согласование по механическому импедансу. суть в том, что границу между керамикой и водой возмущение проходит без отражения, если импедансы воды и излучающей пластины равны (а с другой стороны пластины в качестве демпфера используют материал с импедансом пъезокерамики, т.е. равному импедансу воды). поэтому возникшее возмущение в пластине беспрепятственно покидает эту пластину и излучение приблизительно соответствует по длительности периоду (форма не совсем гармоничная, а вот длительность близка 1-1,5 периодам основной частоты). пластина в этом случае практически не работает в резонансе и ее размер по толщине может не соответствовать точно первому толщинному резонансу. такое получается в специальной композиционной керамике, она достаточно хитро сделана и иногда в ней возбуждаются не просто продольные и поперечные волны, а что-то близкое к волнам в пластинах и стержнях. в общем путем различных хитростей удается получить нужный нам импеданс. ну керамику такую вы сами делать не будете, это уже сложно, а вот ее использование проблему излучения коротких импульсов хорошо решает.
сам я такие ПЭП не делаю, а вот мои коллеги делают такие преобразователи в больших объемах и иногда мне что-то достается. цена на изделия НК вообще заоблачная, поэтому и на преобразователи тоже. этому есть логическое объяснение- объемы продаж небольшие, а жить нужно, а еще и прибыли хочется. тут ничего поделать нельзя. делать самому можно, но это отвлекает от основной деятельности, как только это становится вашей основной работой, то вы тоже задумываетесь о прибыли. в этом вопросе правды не найти.
у Кропуса что-то похожее встроено в дефектоскоп. никогда этим не пользовался, но что-то похожее там есть.
А для формы, отличной от круглой, например, прямоугольной, получается более сложная картинка. Вместо радиальной частоты - две основные - длина и ширина пластины, плюс комбинации. Если разность частот нам не очень интересна, то для суммы отношение частот станет меньше, соответственно, подавить сложнее.
В УСД-60 есть встроенные индуктивности, подключаемые из меню. Они помогают, если подключаемый ПЭП без индуктивности. Для тонкой настройки их, конечно, не достаточно, но поиграть с ними просто.
Электрическое демпфирование. В УСД-60 оно тоже есть. Я лишь немного изучал УСД- кажется, это был 50. Играл с подключением встроенных сопротивлений. Эффект есть, но небольшой.
Для рутинных задач индуктивности достаточно, даже без индивидуальной подгонки, а для эксклюзива - приходится повозиться.
Удастся ли для этой задачи достичь желаемого усложнением схемы согласования - не уверен. В этой задаче и про кабель уже надо помнить. Он тоже может заметно влиять
Вложения
да, такой режим заявлен, как я понимаю, физическая суть его в том, что через заданное время включается электрическое демпфирование ( подключается какой-то контур к пластине с небольшим сопротивлением и гасит энергию пластины) в результате должна уменьшаться мертвая зона. сама идея понятна, но ее реализация похоже не так проста, по крайней мере, в УСД 50 эта функция работает совсем чуть-чуть ( по игрушечному).
Дефектоскопист Иван
Свой
- Регистрация
- 28.01.2023
- Сообщения
- 17
- Реакции
- 3
Т.е. можно резюмировать: для возможности контроля геометрии труб малого диаметра и толщины стенки (к примеру, 8,2х0,6) Согласно ГОСТ Р ИСО 16809-2015 - требуется диаметр преобразователя(пьезокристалла) гораздо меньший диаметра трубы. Высокая частота - выбирается таким образом, чтобы не менее 1,5 длины волны охватывало стенку ОК. Обеспечить максимальную широкополосность, путем демпфирования и согласования акустических импедансом пьезокристалла с линией задержки (в моем случае вода). Влияет ли наличие фокусирующей линзы из эпоксидной смолы или оргстекла на согласование пьезокристалла с водой? Выбирать пьезокерамику с как можно меньшим коэффициентом акустического импеданса и как можно большим коэффициентом электромеханической связи, в частности, сульфат лития, метаниобат свинца, в приоритете пвдф пленка и композитные материалы. А также требуется согласование преобразователя с конкретным прибором, для начала подбором дроселя в диапазоне до 5-7 мкГн, а также подбором емкости, гасящей радиальные колебания кристалла, параллельно пластине. Ну и существенную роль играет метод контроля.