Was ist ein Ultraschallprüfgerät?
Ultraschallprüfgeräte sind Geräte, die innere Fehler mit Hilfe von Ultraschallwellen messen können.
Sie können innere Fehler prüfen, ohne dass das Objekt aufgeschnitten werden muss und werdenan verschiedenen Orten als zerstörungsfreies Prüfgerät eingesetzt. Ultraschallwellen werden von der Oberfläche auf das zu prüfende Objekt aufgebracht und die durch das Innere des Objekts zurückgeworfenen Schallwellen detektiert. Es kann nicht nur das Vorhandensein von Fehlern, sondern auch deren Position und Größe überprüft werden. Sie werden zur Überprüfung von Fehlern im Herstellungsprozess einer Vielzahl von Produkten eingesetzt.
Anwendungen von Ultraschallprüfgeräten
Ultraschallprüfgeräte können Fehler messen, die an verschiedenen Stellen auftreten.
Ein Beispiel ist die Messung von Fehlern beim Schweißen. Letzteres ist ein Verfahren zum Verbinden von Teilen durch Schmelzen von Metall und ein wesentlicher Prozess bei der Herstellung von Industrieprodukten, der jedoch häufig von Hand ausgeführt wird und anfällig für menschliche Fehler und Defekte ist. Um schwerwiegende oder versehentliche Fehler zu vermeiden, werden Qualitätskontrollen mit Ultraschallprüfgeräten durchgeführt.
Sie werden auch verwendet, um den Zustand der Verklebung zu überprüfen: Wenn zwei identische Materialien miteinander verklebt werden, durchdringen die Ultraschallwellen die Grenzfläche und prallen nicht zurück, aber wenn es eine Delamination gibt, werden sie in diesem Bereich reflektiert. Durch diese Feststellung kann der Zustand der Verklebung überprüft werden.
Funktionsweise der Ultraschallprüfgeräte
Ultraschallprüfgeräte sind ein Verfahren, mit dem das Vorhandensein, die Lage und die Größe von Fehlern mit Hilfe von Ultraschallreflexionen festgestellt werden können; das Prinzip ist als Impulsreflexionsverfahren bekannt.
Ein Prüfkopf, der in der Lage ist, Ultraschallwellen auszusenden und zu empfangen, wird auf die zu prüfende Oberfläche aufgesetzt. Die von der Sonde auf das Objekt auftreffenden Ultraschallwellen werden von der Bodenoberfläche oder von inneren Fehlern usw. reflektiert und kehren zur Sonde zurück. Durch Beobachtung dieser reflektierten Wellen kann der innere Zustand des Prüfobjekts abgeschätzt werden.
Befindet sich im Inneren ein Fehler, werden die empfangenen Wellen in der folgenden Reihenfolge beobachtet: gesendete Wellenimpulse, vom Fehler reflektierte und von der Bodenoberfläche reflektierte Wellen. Aus der Zeit, die die Wellen zur Beobachtung benötigen und der Stärke derselben wird die Position und Größe des Fehlers geschätzt.
Sonstige Informationen zu Ultraschallprüfgeräten
1. Klassifizierung von Ultraschallprüfgeräten
Es gibt mehrere Arten von Ultraschallprüfgeräten.
Je nach Einfallswinkel der Wellen lassen sie sich in zwei Methoden einteilen: die vertikale Methode, bei der die Wellen senkrecht auf das zu prüfende Objekt einfallen, und die schräge Methode, bei der die Transversalwellen schräg auf das zu prüfende Objekt einfallen. Die Schrägmethode wird insbesondere bei der Prüfung von Schweißnähten eingesetzt.
Je nachdem, ob die Sonde direkt auf das Prüfobjekt aufgesetzt wird oder nicht, können zwei Verfahren angewandt werden: das Direktkontaktverfahren, bei dem die Sonde direkt auf das Prüfobjekt aufgesetzt wird, und das Wassertauchverfahren, bei dem das Prüfobjekt in eine Flüssigkeit getaucht und der Ultraschall durch die Flüssigkeit hindurch eingesetzt wird. Die Wassertauchmethode kann weiter in Volltauchen und Teiltauchen unterteilt werden.
2. Beispiele für die Prüfung mit Ultraschallprüfgeräten
Ultraschallprüfgeräte können je nach Verwendungszweck auf unterschiedliche Weise eingesetzt werden. Typische Anwendungen sind:
1. Prüfung beim Schweißen
Ultraschallprüfgeräte werden zur Prüfung auf Fehler wie Formfehler und Metallrisse eingesetzt, die beim Schweißen auftreten. Bei der Anwendung von Ultraschallwellen werden diese in einem Winkel auf die Schweißnaht aufgebracht, um sie auf Fehler zu prüfen. Um zu vermeiden, dass durch die schräge Anwendung von Ultraschallwellen Fehler übersehen werden, werden diese einmal an der Rückseite des Objekts reflektiert und dann auf das Objekt angewendet.
2. Prüfung der Klebestelle
Wenn zwei Materialien miteinander verbunden werden, werden sie mit Ultraschallwellen beschallt, um zu prüfen, ob die Verbindung ausreichend ist. Wenn das gleiche Material gut verbunden ist, werden die Ultraschallwellen nicht reflektiert, aber wenn es eine Lücke aufgrund von Delamination in der Klebestelle gibt, werden sie reflektiert und die Genauigkeit der Verbindung kann überprüft werden.
Bei unterschiedlichen Materialien erfolgt die Reflexion immer an der Grenzfläche und wenn eine Delamination auftritt, verschiebt sich die Phase der Reflexion oder kehrt sich um, was als Fehler erkannt werden kann.
3. Messung der Füllstandshöhe von Flüssigkeiten in geschlossenen Behältern
Ultraschallprüfgeräte können auch zur Messung des Vorhandenseins und der Menge von Flüssigkeiten und gefährlichen Chemikalien eingesetzt werden, die zur Verdampfung neigen und deren Inhalt in einem verschlossenen Zustand ohne Öffnen des Behälters gemessen werden muss.
Ultraschallprüfgeräte werden eingesetzt, um Ultraschallwellen vom Boden des Behälters aus einzuschallen. Die Ultraschallwellen wandern durch die Flüssigkeit und werden an der Oberfläche reflektiert, so dass das Volumen anhand der Höhe der Wasseroberfläche der Lösung gemessen werden kann.