Was ist ein zerstörungsfreies Prüfgerät?
Zerstörungsfreie Prüfgeräte werden eingesetzt, um das Innere oder die Oberfläche eines Objekts zu untersuchen, ohne es zu zerstören oder zu beschädigen.
Der Zweck der Prüfung besteht darin, Kratzer, Defekte, Risse, Hohlräume (Blasen) usw. im Inneren oder auf der Oberfläche des zu prüfenden Objekts festzustellen. Diese Inspektion ermöglicht es, die hergestellten Produkte zu prüfen, ohne sie zu zerstören, und bietet außerdem Zuverlässigkeit und Sicherheit für das Produkt.
Es gibt viele Arten von zerstörungsfreien Prüfgeräten, die auf unterschiedlichen Prinzipien beruhen und je nach den Eigenschaften des Prüfobjekts und dem Zweck der Prüfung eingesetzt werden können. Darüber hinaus gibt es eine Qualifikationsprüfung für Techniker für zerstörungsfreie Prüfgeräte, mit der festgestellt wird, ob eine Person kompetent im Umgang mit zerstörungsfreien Prüfgeräten ist und die Anforderungen an die Prüftechnik für jede der sechs Prüfkategorien erfüllt.
Anwendungen der zerstörungsfreien Prüfgeräte
Die Geräte werden eingesetzt, um das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Einbrand- und Schweißfehlern in Schweißnähten, Rissen, Hohlräumen und anderen Fehlern und Mängeln im Inneren des Materials sowie von Kratzern und Rissen auf der Oberfläche des Materials, die visuell nicht erkennbar sind, festzustellen.
Während für einige zerstörungsfreie Prüfverfahren keine Geräte erforderlich sind (z. B. Sichtprüfung und Eindringprüfung), gibt es viele Situationen, in denen Geräte erforderlich sind. Sie werden z. B. eingesetzt, um die Alterung von Stahlrahmen im Beton von Gebäuden, Brücken, Tunneln und Viadukten zu prüfen, um Stahl-, Kupfer- und Aluminiumrohre während des Produktionsprozesses zu untersuchen, um Flugzeugrümpfe zu inspizieren und um Behälter und Rohre in Kernkraftwerken zu prüfen. Zu den zerstörungsfreien Prüfgeräten gehören auch Röntgen-, Computertomographie- und Magnetresonanztomographieverfahren, die zur Untersuchung des menschlichen Körpers eingesetzt werden.
Funktionsweise der zerstörungsfreien Prüfgeräte
Die zerstörungsfreie Prüfung folgt einer Reihe von Grundsätzen. In diesem Abschnitt werden die Prüfmethoden und -funktionsweisen beschrieben, für die Geräte erforderlich sind.
1. Ultraschallprüfgeräte
Ultraschallprüfgeräte senden Hochspannungs-Ultraschallwellen von einer Ultraschallsonde aus und empfangen Echos, wenn die sich ausbreitenden und durch die Oberfläche und das Innere des Prüfobjekts übertragenen Schwingungen von inneren Fehlern und Oberflächenfehlern reflektiert werden, und identifizieren die Lage, Größe usw. von inneren Fehlern und Oberflächenfehlern.
Es gibt drei Arten von Ultraschallprüfsystemen: Impulsreflexion, Transmission und Resonanz.
2. Magnetpulverprüfsysteme
Magnetpulverprüfgeräte sind eine Methode, die die Störung des magnetischen Flusses im Bereich von Oberflächenfehlern ausnutzt.
Wenn ein starkes Magnetfeld an ein magnetisches Prüfobjekt angelegt wird, wird im Bereich des Oberflächenfehlers eine Störung des Magnetflusses erzeugt. Wenn farbiges Eisenpulver oder fluoreszierendes Pulver auf das zu prüfende Objekt gestreut wird, richtet sich das Eisenpulver oder das fluoreszierende Pulver an der Form des magnetischen Streuflusses im Bereich des Oberflächenfehlers aus, so dass sie als Muster oder als eine Reihe von Lichtern sichtbar werden.
Normalerweise wird diese Technik vor allem für die visuelle Prüfung ohne den Einsatz von Geräten verwendet, aber es werden auch automatische Magnetpulverprüfgeräte mit Bilderkennungsgeräten eingesetzt.
3. Wirbelstromprüfgeräte
Bei Wirbelstromprüfgeräten wird eine Sonde mit einer eingebetteten Kupferdrahtspule mit Wechselstrom beaufschlagt und in unmittelbare Nähe der Oberfläche des zu prüfenden Objekts gebracht. Das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Fehlern wird durch Messung der Turbulenz des auf der Oberfläche des Objekts erzeugten Überstroms ermittelt.
Die Genauigkeit und Empfindlichkeit der Fehlerdetektion erfordert eine dem Prüfobjekt angepasste Spulenform und wird daher häufig verwendet, wenn viele Prüfobjekte mit der gleichen Form geprüft werden sollen.
4. Strahlungstransmissionsprüfgeräte
Die Strahlung wird mit hochenergetischen Röntgenstrahlen, die unter den Strahlungsquellen eine hohe Durchlässigkeit aufweisen, auf das zu prüfende Objekt eingestrahlt, und die übertragene Strahlung wird von einem Detektor empfangen, und die Signale werden verwendet, um Defekte im Inneren des zu prüfenden Objekts durch Zeichnen oder Bilderkennung zu erkennen.
Früher wurden Defekte visuell festgestellt, indem der Film mit Strahlung sensibilisiert wurde, wie bei der Röntgenuntersuchung des menschlichen Körpers, aber heute gibt es immer mehr Geräte, die Defekte automatisch durch Bilderkennung erkennen.
Weitere Informationen über zerstörungsfreie Prüfgeräte
1. Nachteile der zerstörungsfreien Prüfgeräte
Zerstörungsfreie Prüfgeräte sind sehr nützlich, aber es ist wichtig zu verstehen, dass jedes Messprinzip auch seine Nachteile hat.
Ultraschallprüfung
Kugelförmige Fehler und Hohlräume sind schwer zu erkennen, da die Echos in alle Richtungen reflektiert werden. Sie eignet sich auch nicht für die Prüfung komplexer Geometrien oder grobkörniger Materialien. Dies liegt daran, dass sich die winzigen Echos, die an den Grenzen der verschiedenen Gewebe erzeugt werden, zufällig ausbreiten und den zu erkennenden Echos als Rauschen überlagert werden.
Magnetische Partikelprüfung
Nicht anwendbar für die Prüfung von nichtmagnetischen Materialien.
Wirbelstromprüfung
Es ist schwierig, nicht leitende Materialien zu prüfen und innere Defekte zu erkennen. Sie ist auch nicht für Objekte mit komplexen Formen geeignet.
Strahlungstransmissionsprüfung
Für die Prüfung dicker Objekte sind spezielle Geräte erforderlich, da eine sehr hohe Strahlungsenergie benötigt wird. Auch Oberflächenfehler und eng aneinander liegende Risse lassen sich damit nicht gut erkennen. Vor allem muss dem Strahlenschutzmanagement große Aufmerksamkeit gewidmet werden.
2. Marktgröße der zerstörungsfreien Prüfgeräte
In zunehmendem Maße führen die Hersteller nicht nur eigene Prüfungen durch, sondern beauftragen auch Prüfunternehmen damit. Da Städte und Industrien immer anspruchsvoller werden, werden Sicherheit und Qualitätskontrolle immer wichtiger, und die zerstörungsfreie Prüfung spielt eine immer wichtigere Rolle. Es wird erwartet, dass der Markt für zerstörungsfreie Prüfungen im Hinblick auf Sicherheit und Rücksichtnahme auf die natürliche Umwelt in Zukunft weiter wachsen wird.
Baugewerbe
Im Hoch- und Tiefbau wird der Markt für die zerstörungsfreie Prüfung und Diagnose von Betonstrukturen weiter wachsen. Dies ist auf die zunehmende Bedeutung der Verlängerung der Lebensdauer von Betonbauwerken und die Notwendigkeit zurückzuführen, vorbeugende Instandhaltungsmaßnahmen durchzuführen, bevor eine Verschlechterung eintritt.
Andere Branchen
Es wird erwartet, dass die zerstörungsfreie Prüfung auch im Energiesektor und in der Schwerindustrie expandieren wird, die als vielversprechende Märkte für künftiges Wachstum gelten.