Forståelse af ultralydanalyse

1. Definition: Hvad er ultralydsanalyse?

Ultralydanalyse (eller luftbåren/strukturbåren ultralyd) er en tilstandsovervågningsteknologi, der involverer at lytte efter højfrekvente lyde, der er langt uden for den menneskelige hørelse. Mennesker kan typisk høre lyde på op til omkring 20 kilohertz (kHz). Ultralydinstrumenter er designet til at detektere lyde i området fra 20 kHz til 100 kHz.

Disse højfrekvente lyde genereres af friktion, turbulens og elektrisk lysbuedannelse. Et ultralydsinstrument registrerer denne højfrekvente lyd, oversætter den til et hørbart signal, der kan høres gennem hovedtelefoner, og måler dens intensitet (amplitude), som vises som et decibelniveau (dB). Dette gør det muligt for inspektører at "høre" problemer, der ellers ville være helt lydløse.

2. Sådan fungerer det: Heterodyning

Kerneteknologien i et ultralydsinstrument kaldes heterodyneringDette er en elektronisk proces, der præcist konverterer det meget højfrekvente, uhørlige ultralydssignal til et laverefrekvent signal inden for det hørbare område uden at ændre lydens oprindelige egenskaber. Det betyder, at den "hvæsende" lyd af en trykluftlækage eller den "knitrende" lyd af en elektrisk lysbue vil lyde som en hvæsen eller en knitren i hovedtelefonerne, hvilket gør diagnosen meget intuitiv.

3. Nøgleanvendelser inden for vedligeholdelse

Ultralydanalyse er en alsidig teknologi med adskillige værdifulde anvendelser:

a) Lækagedetektering

Dette er den mest almindelige og økonomisk fordelagtige anvendelse. Den turbulente strøm af en gas (som trykluft, damp eller nitrogen), der slipper ud fra et tryksat rør eller en beholder, skaber en betydelig mængde bredbånds-ultralyd.

• Fremgangsmåde: En inspektør bruger en håndholdt ultralydsenhed med en luftbåren sensor til at scanne et område. Instrumentet er meget retningsbestemt, og når det kommer tættere på en lækage, vil det hørbare signal i hovedtelefonerne blive højere, og dB-aflæsningen på måleren vil stige.
• Fordele: At finde og reparere trykluftlækager kan spare et anlæg titusindvis eller endda hundredtusindvis af dollars om året i spildte energiomkostninger.

b) Elektrisk inspektion

Elektriske fejl som f.eks. buedannelse, sporing og korona i elektrisk udstyr med mellem- og højspænding producerer ultralyd.

• Fremgangsmåde: En inspektør kan sikkert scanne lukkede elskabe udefra. Ultralyden, der genereres af en fejl, vil slippe ud gennem luftspalter i skabets tætninger.
• Fordele: Dette giver en fremragende, berøringsfri metode til at detektere alvorlige elektriske fejl, før de fører til en lysbue, hvilket forbedrer anlæggets sikkerhed. Det er også et godt screeningsværktøj at bruge, før man åbner et panel for at udføre... termografi.

c) Mekanisk inspektion (tilstandsbaseret smøring)

Ultralyd er også yderst effektiv til at vurdere tilstanden af rullelejer og vejlede smørepraksis.

• Fremgangsmåde: En kontakt-ultralydssensor er placeret på et lejehus.
• Fortolkning:
  • Et sundt, velsmurt leje vil producere en lav, stabil "hvæsende" lyd.
  • Et leje, der skal smøres, vil have en højere dB-aflæsning. En tekniker kan derefter påføre fedt langsomt og stoppe, så snart dB-niveauet begynder at falde, og dermed forhindre oversmøring.
  • Et leje med en defekt (som f.eks. afskalning) vil producere en gentagen "knitrende" eller "poppende" lyd, når rulleelementerne rammer fejlen. Dette giver en meget tidlig advarsel om lejesvigt.

4. Ultralyd vs. Vibrationsanalyse

Til lejeanalyse er ultralyd og vibration komplementære metoder. Ultralyd er ofte bedre til at detektere fejl i meget tidlige stadier (trin 1) og smøreproblemer. Vibrationsanalyse er bedre til at diagnosticere den nøjagtige karakter af en fejl i et senere stadie (f.eks. at skelne en fejl i den ydre løbering fra en fejl i den indre løbering), når den bliver synlig i vibrationsspektret.

← Tilbage til hovedindekset