აკუსტიკური გამოსხივების გაგება
განმარტება: რა არის აკუსტიკური ემისია?
აკუსტიკური გამოსხივება (AE) არის გარდამავალი ელასტიური დაძაბულობის ტალღების გენერაცია მასალებში, რომლებიც განიცდიან დეფორმაციას, ბზარის გავრცელებას, ხახუნს ან სხვა შეუქცევად მიკროსტრუქტურულ ცვლილებებს. მანქანა-დანადგარების მდგომარეობის მონიტორინგში, AE ტესტირება იყენებს მგრძნობიარე ულტრაბგერით სენსორებს (100-1000 kHz სიხშირის დიაპაზონი) ამ მაღალი სიხშირის დაძაბულობის ტალღების აღმოსაჩენად, რაც უზრუნველყოფს ადრეულ გაფრთხილებას აქტიური დაზიანების მექანიზმების შესახებ, როგორიცაა ბზარის ზრდა, საყრდენი. დაფშვნა, სტრესის კოროზიის ბზარები, და ხახუნის პროცესები, რომლებიც ჩვეულებრივი მეთოდებით შეუმჩნეველი იქნებოდა ვიბრაცია ანალიზი.
ვიბრაციული ანალიზი ავსებს ვიბრაციის ანალიზს: მიუხედავად იმისა, რომ ვიბრაცია აფიქსირებს მექანიკურ მოძრაობას, ვიზუალური ანალიზი აფიქსირებს მასალის დაზიანებას მიკროსკოპულ დონეზე, რაც ხშირად იძლევა ადრეულ გაფრთხილებებს გაუმართაობის განვითარების შესახებ. ის განსაკუთრებით ღირებულია ნელი სიჩქარის მქონე აღჭურვილობისთვის, წნევის ჭურჭლებისა და სტრუქტურებისთვის, სადაც ვიბრაციის ანალიზი რთულია ან არ არის მგრძნობიარე კრიტიკული დაზიანების რეჟიმების მიმართ.
აკუსტიკური გამოსხივების წყაროები
კრეკთან დაკავშირებული
- ბზარის ზრდა: ბზარის თითოეული ინკრემენტული გაფართოება გამოყოფს დაძაბულობის ტალღას
- ბზარის გახსნა/დახურვა: სუნთქვადი ბზარები გამონაბოლქვებს წარმოქმნის
- მიკრობზარები: მცირე ბზარები ხილულ დაზიანებამდე
- მგრძნობელობა: ვიბრაციის ცვლილებებამდე რამდენიმე თვით ადრე აფიქსირებს ბზარების აქტივობას
საკისრების დეფექტები
- დაფშვნა (მასალის აქერცვლა)
- ზედაპირული ბზარების გავრცელება
- ასპერტიულობის კონტაქტი და ხახუნი
- ზოგიერთ შემთხვევაში, უფრო ადრეული აღმოჩენა, ვიდრე კონვერტის ანალიზი
ხახუნი და ცვეთა
- მოცურების კონტაქტი, რომელიც წარმოქმნის გამონაბოლქვს
- წებოვანი წვეთების ცვეთის მოვლენები
- შეზეთვის ავარია
- აქტიური ცვეთის შედეგად გამოყოფილი უწყვეტი გამონაბოლქვი
მასალის დეფორმაცია
- პლასტიკური დეფორმაცია გადატვირთვის ქვეშ
- კომპოზიტური დელამინაცია
- ბოჭკოების გაწყვეტა
საზომი სისტემა
AE სენსორები
- რეზონანსული პიეზოელექტრული სენსორები (100-1000 kHz)
- დამონტაჟებულია სტრუქტურაზე შემაერთებელი პლანშეტით
- მაღალი მგრძნობელობა ულტრაბგერითი სტრესული ტალღების მიმართ
- დაბალი მგრძნობელობა ხმოვანი ვიბრაციის მიმართ (ფილტრირებული)
სიგნალის დამუშავება
- წინასწარი გამაძლიერებლები: 40-60 დბ გაძლიერება სენსორთან ახლოს
- ფილტრები: 100-1000 kHz ზოლის გამტარობა ხსნის დაბალი სიხშირის ვიბრაციას
- აღმოჩენა: ზღურბლის გადაკვეთა, დარტყმების დათვლა, ენერგიის გაზომვა
- ანალიზი: მოვლენის პარამეტრები (ამპლიტუდა, ხანგრძლივობა, ენერგია, რაოდენობა)
ძირითადი პარამეტრები
- დარტყმების რაოდენობა: ემისიის მოვლენების რაოდენობა
- მოვლენის ენერგია: ინტეგრირებული სიგნალის ენერგია
- RMS დონე: უწყვეტი ემისიის აქტივობა
- ამპლიტუდის განაწილება: მოვლენის სიმძიმის სპექტრი
გამოყენება მანქანა-დანადგარებში
საკისრის მონიტორინგი
- ნამსხვრევების ადრეული გამოვლენა (ვიბრაციის სიმპტომებამდე)
- შეზეთვის მდგომარეობის შეფასება
- ხახუნისა და ცვეთის მონიტორინგი
- ვიბრაციის დამატება სრული შეფასებისთვის
ბზარების აღმოჩენა
- აქტიური ბზარების ზრდის მონიტორინგი
- წნევის ჭურჭლის მთლიანობა
- შედუღების შემოწმება
- სტრუქტურული ჯანმრთელობის მონიტორინგი
გადაცემათა კოლოფისა და შეერთების მდგომარეობა
- კბილებთან კონტაქტის ხარისხი
- შეზეთვის ადეკვატურობა
- ცვეთის პროგრესირება
- შეერთების ელემენტის დეგრადაცია
დაბალი სიჩქარის აღჭურვილობა
- სადაც ტრადიციული ვიბრაციის ანალიზი სუსტია (< 100 ბრ/წთ)
- ავტოფოკუსი სიჩქარეზე დამოკიდებული არ არის
- ეფექტურია ნებისმიერ სიჩქარეზე, ნულის ჩათვლით
უპირატესობები
მაღალი მგრძნობელობა
- მიკროსკოპულ დონეზე დაზიანების აღმოჩენა
- ვიბრაციაზე ადრეული გაფრთხილება
- მგრძნობიარეა აქტიური დაზიანების პროცესების მიმართ
წყაროს ლოკალიზაცია
- მრავალ სენსორს შეუძლია AE წყაროს ტრიანგულაცია
- განსაზღვრავს, რომელი კომპონენტი დეგრადირდება
- სასარგებლოა რთულ შეკრებებში
სიჩქარის დამოუკიდებლობა
- მუშაობს ნებისმიერ სიჩქარეზე, მათ შორის სტაციონარულზე
- წნევის ჭურჭლის ტესტირება (ბრუნვის გარეშე)
- ძალიან დაბალი სიჩქარის საკისრები
შეზღუდვები
სირთულე
- საჭიროა სპეციალიზებული აღჭურვილობა და ექსპერტიზა
- კომპლექსური სიგნალის ინტერპრეტაცია
- ფონური ხმაურის ჩარევა
- არა უბრალოდ ზღურბლზე დაფუძნებული, როგორიცაა ვიბრაცია
შეზღუდული შეღწევა
- მაღალი სიხშირის ტალღები სწრაფად სუსტდება
- სენსორები წყაროსთან შედარებით ახლოს უნდა იყოს
- დიდ სტრუქტურებს შეიძლება დასჭირდეთ მრავალი სენსორი
გარემოსდაცვითი მგრძნობელობა
- ელექტრო ხმაურმა შეიძლება ხელი შეუშალოს
- მექანიკური ზემოქმედება ქმნის ცრუ სიგნალებს
- მშვიდ გარემოს მოითხოვს
ვიბრაციის ანალიზთან ინტეგრაცია
დამატებითი ტექნოლოგიები
- AE ადრეული მიკროსკოპული დაზიანების აღმოსაჩენად
- ვიბრაცია მაკროსკოპული მექანიკური მდგომარეობისთვის
- ერთად სრულ სურათს წარმოადგენენ
დადასტურება
- AE მიუთითებს აქტიურ დაზიანებაზე
- ვიბრაცია ადასტურებს სიმძიმეს და განსაზღვრავს კონკრეტულ ხარვეზს
- კომბინირებული თავდაჯერებულობა უფრო მაღალია, ვიდრე თითოეული ცალკე
აკუსტიკური ემისია უზრუნველყოფს უნიკალურ ადრეული გაფრთხილების შესაძლებლობებს მასალის დაზიანებისა და დეფორმაციის პროცესებიდან ულტრაბგერითი სტრესული ტალღების აღმოჩენით. სპეციალიზებული აღჭურვილობისა და ექსპერტიზის საჭიროების მიუხედავად, AE ტესტირება ავსებს ტრადიციული ვიბრაციის ანალიზს მიკროსკოპულ დონეზე აქტიური დაზიანების იდენტიფიცირებით მაკროსკოპული ვიბრაციული ცვლილებების მოხდენამდე, რაც უზრუნველყოფს ბზარებისადმი მგრძნობიარე კომპონენტებისა და ნელი სიჩქარის მქონე აღჭურვილობის ადრეულ შესაძლო ჩარევას.