Detekcje ultradźwiękowe w przemyśle
Data dodania: 16.08.2022 r. | ellipsisenergy.pl
Wykorzystanie technologii ultradźwiękowych jest stosunkowo nowym sposobem określania stanu technicznego urządzeń oraz diagnozowania pod kątem potencjalnych awarii oraz strat rozpowszechnionym w krajach zachodnich i zyskującym coraz większą popularność także w Polsce. Badania polegają na rejestracji ultradźwięków o częstotliwości charakterystycznej dla danych procesów zachodzących w urządzeniach technologicznych przy pomocy detektorów ultradźwiękowych oraz ich dalszej analizie.
Dźwięk jest falą mechaniczną, która w odróżnieniu od fal podczerwonych wymaga istnienia ośrodka sprężystego, w którym jest przenoszona. Parametry charakteryzujące fale dźwiękowe to częstotliwość bądź długość fali, natężenie (amplituda) oraz prędkość rozchodzenia w danym ośrodku. Ludzki słuch jest w stanie rejestrować dźwięki w paśmie częstotliwości od kilkudziesięciu do maksymalnie 20 kHz. Fale akustyczne o częstotliwościach wyższych niż wspomniana wartość graniczna nazwane są ultradźwiękami i mogą być rejestrowane przez detektory. Działanie takiego urządzenia polega na wychwyceniu fal oraz przy pomocy przetworników piezoelektrycznych i układu elektronicznego, przetworzenie go na przebiegi czasowe, częstotliwościowe oraz poprzez układ słuchawkowy na dźwięki z zakresu słyszalnego. Detekcja ultradźwięków pozwala na bezinwazyjne i bezpieczne pomiary bez konieczności zatrzymywania urządzeń bądź linii produkcyjnych. Badania ultradźwiękowe dzielimy na dwie podstawowe grupy – detekcje ultradźwięków strukturalnych i powietrznych.
Ultradźwięki strukturalne to fale akustyczne poprzeczne rozchodzące się w ośrodkach stałych. Techniki pomiarowe pozwalają na określanie stanu urządzeń mechanicznych i komponentów instalacji, które obejmują:
- pomiary stanu technicznego łożysk – ważnym zagadnieniem z punktu widzenia działania tej grupy urządzeń jest poprawność smarowania. Niedosmarowanie łożyska może prowadzić do nadmiernego i przyspieszonego zużycia bieżni bądź ze względu na generowanie dużych ilości ciepła zmianę jego charakterystyki pracy, natomiast zbyt duże przesmarowanie może grozić wyciekiem oleju i jest szczególnie groźne w przypadku łożysk współpracującymi z napędami elektrycznymi;
- możliwość wykrycia wczesnego stadium kawitacji pomp wirowych;
- badanie drożności zaworów instalacji ciśnieniowych;
- badanie stanu technicznego odwadniaczy parowych.
- Ultradźwięki powietrzne to fale akustyczne podłużne rozchodzące się w powietrzu. Detekcja tego rodzaju ultradźwięków pozwala na określanie:
- źródła i wielkości wycieków próżni;
- szczelności przegród i zbiorników ciśnieniowych;
- stanu przenośników taśmowych;
- wyładowań występujących w elementach instalacji elektroenergetycznych, takich jak wyładowania koronowe, ulot bądź łuk elektryczny stanowiących objaw ich uszkodzenia bądź zużycia.
Osobną grupę stanowią badania szczelności instalacji sprężonego powietrza.