Jakie są różne typy głowic ultradźwiękowych?

Głowice ultradźwiękowe do badań nieniszczących wykorzystują fale dźwiękowe o wysokich częstotliwościach do pomiaru określonych parametrów. Inspektorzy używają ich w wielu aplikacjach przemysłowych, w tym do defektoskopii, pomiarów grubości i inspekcji spoin.

Głowice ultradźwiękowe dostępne są w różnych kształtach i rozmiarach. Zdajemy sobie sprawę z tego, że może to utrudniać wybór odpowiedniego produktu. Poniżej przedstawiamy omówienie pięciu popularnych typów przemysłowych głowic ultradźwiękowych, aby ułatwić podjęcie decyzji w sprawie zakupu.

Zapraszamy do zapoznania się z dalszą częścią wpisu, aby dowiedzieć się więcej o tych głowicach i poznać ich typowe zastosowania.

1. Głowice podwójne Głowica podwójna składa się z dwóch kryształów umieszczonych w tej samej obudowie, oddzielonych od siebie barierą akustyczną. Jeden element emituje fale dźwiękowe, a drugi pełni rolę odbiornika. Działa to w następujący sposób: dwa elementy są ustawione pod kątem względem siebie, tworząc w badanym materiale ścieżkę dźwięku w kształcie litery V. Wiązka nadawcza i odbiorcza przecinają się pod badaną powierzchnią. Wywołuje to efekt pseudo ogniskowania, który zwiększa rozdzielczość w strefie ogniskowania.

Zwiększona czułość dzięki efektowi pseudo ogniskowania jest szczególnie pomocna przy badaniu części o skorodowanych powierzchniach ścianek przeciwległych do badanej powierzchni — sprawia to, że te głowice są standardem przemysłowym w zastosowaniach takich jak badanie korozji, tzn. do pomiarów pozostałej grubości ścianek.

Inne częste zastosowania to:

• Inspekcja wiązań na warstwie napawanej i platerowanej
• Wykrywanie porowatości, wtrąceń, pęknięć i rozwarstwień w częściach odlewanych i kutych
• Wykrywanie pęknięć w śrubach i innych cylindrycznych obiektach
• Zastosowania wysokotemperaturowe

2. Głowice kontaktowe

Jak sama nazwa wskazuje, głowica stykowa jest używana do inspekcji w kontakcie. Ta głowica jednoelementowa ma powierzchnię odporną na zużycie, zoptymalizowaną pod kątem kontaktu z większością metali — sprawia to, że jest ona trwała i może być stosowana w niekorzystnych warunkach przemysłowych.

Głowica tego typu jest dostępna w różnych obudowach i konfiguracjach, takich jak „fingertip” (czubek palca) do trudno dostępnych obszarów. Inspektorzy wykorzystują głowice stykowe do wielu zastosowań, takich jak: Defektoskopia wiązką prostą Pomiary grubości Wykrywanie i wymiarowanie rozwarstwień Inspekcja płyt, kęsów, prętów i innych elementów metalowych i niemetalowych Pomiary prędkości

3. Głowice z wiązką pod kątem

Głowica z wiązką pod kątem to jednoelementowa głowica używana wraz z klinem do wprowadzenia załamanej fali poprzecznej lub fali wzdłużnej do badanej części. Demontowalny lub wbudowany klin wprowadza falę dźwiękową pod kątem do części.

Inspektorzy często wykorzystują głowice z wiązką pod kątem do badania integralności spoin, ponieważ podczas inspekcji spoin wymagane jest skierowanie fal dźwiękowych pod kątem. Inne częste zastosowania przemysłowe to defektoskopia oraz techniki wymiarowania pęknięć.

Kliny są dostępne w różnych rozmiarach odpowiednich do konkretnych potrzeb. Na przykład, niektóre kliny umożliwiają zastosowanie krótszego dystansu, a inne nadają się do zastosowań wysokotemperaturowych. Można również dostosować wybrane kliny, tak aby uzyskać niestandardowe kąty załamania i kontury.

4. Głowice z linią opóźniającą

Głowica z linią opóźniającą to jednoelementowa głowica przeznaczona do użytku z wymienną linią opóźniającą. Jak sama nazwa wskazuje, głowica ta wprowadza opóźnienie czasowe pomiędzy emisją fali dźwiękowej a dotarciem fal odbitych, poprawiając rozdzielczość przy powierzchni.

Wyższa częstotliwość głowicy jest idealna do prowadzenia inspekcji lub wykonywania pomiarów cienkich materiałów, jak również do wykrywania małych wad przy zastosowaniu metody bezpośredniego styku. Dzięki wymiennej linii opóźniającej głowica ta doskonale nadaje się do wielu zastosowań przemysłowych. Popularne zastosowania to:

• Precyzyjne pomiary grubości
• Defektoskopia cienkich materiałów
• Inspekcja części o ograniczonej powierzchni styku
• Zastosowania wysokotemperaturowe

5. Głowice zanurzeniowe

Głowica zanurzeniowa to jednoelementowa głowica przeznaczona do użytku pod wodą. Głowice te nie stykają się bezpośrednio z próbką. Zamiast tego sprzęgają one energię dźwiękową z materiałem w kąpieli lub kolumnie wodnej.

Technika zanurzeniowa umożliwia jednolite, szybkie sprzęganie, dzięki czemu inspektorzy mogą szybko skanować części. Inspektorzy mogą wybrać głowice zogniskowane, aby zwiększyć czułość i wydajność w określonym obszarze części.

Głowice zanurzeniowe są często używane do badań na linii produkcyjnej lub w czasie obróbki części ruchomych, automatyzując skanowanie i optymalizując sprzężenie dźwiękowe na promieniach, rowkach lub kanałach w badanych częściach o złożonej geometrii. Zastosowania to:

• Pomiary grubości na linii produkcyjnej
• Szybka defektoskopia
• Pomiary czasu przelotu (TOF) i obrazowanie oparte na amplitudzie
• Analiza materiałowa i pomiary prędkości
• Badanie metodą przepuszczania

Niestandardowe i specjalne typy głowic

Firma Olympus oferuje ponad 4000 głowic ultradźwiękowych różniących się częstotliwością, średnicą elementy i stylem złącza. W przypadku problemu ze znalezieniem głowicy odpowiedniej do danego zastosowania można sięgnąć po niestandardowe i specjalne konstrukcje.

Powiązane treści

3 wskazówki dotyczące wykonywania dokładnych pomiarów rurek o małej średnicy

3 kroki do odnowienia zużytej głowicy podwójnej

Czy wiesz? Produkujemy niestandardowe sondy przeznaczone specjalnie do danego zastosowania