Forstå ultralydanalyse

1. Definisjon: Hva er ultralydanalyse?

Ultralydanalyse (eller luftbåren/strukturbåren ultralyd) er en tilstandsovervåkingsteknologi som innebærer å lytte etter høyfrekvente lyder som er langt utenfor menneskelig hørsel. Mennesker kan vanligvis høre lyder opptil omtrent 20 kilohertz (kHz). Ultralydinstrumenter er utviklet for å oppdage lyder i området 20 kHz til 100 kHz.

Disse høyfrekvente lydene genereres av friksjon, turbulens og elektrisk lysbuedannelse. Et ultralydinstrument oppdager denne høyfrekvente lyden, oversetter den til et hørbart signal som kan høres gjennom hodetelefoner, og måler intensiteten (amplituden), som vises som et desibelnivå (dB). Dette lar inspektører «høre» problemer som ellers ville vært helt stille.

2. Hvordan det fungerer: Heterodynering

Kjerneteknologien i et ultralydinstrument kalles heterodyneringDette er en elektronisk prosess som nøyaktig konverterer det svært høyfrekvente, uhørbare ultralydsignalet til et laverefrekvent signal innenfor det hørbare området, uten å endre lydens opprinnelige egenskaper. Dette betyr at den «susende» lyden av en trykkluftlekkasje eller den «knitrende» lyden av en elektrisk lysbue vil høres ut som en susing eller en knitring i hodetelefonene, noe som gjør diagnosen svært intuitiv.

3. Viktige bruksområder innen vedlikehold

Ultralydanalyse er en allsidig teknologi med flere bruksområder med høy verdi:

a) Lekkasjedeteksjon

Dette er den vanligste og mest økonomisk fordelaktige bruken. Den turbulente strømmen av en gass (som trykkluft, damp eller nitrogen) som slipper ut fra et trykksatt rør eller en beholder skaper en betydelig mengde bredbånds-ultralyd.

• Fremgangsmåte: En inspektør bruker en håndholdt ultralydenhet med en luftbåren sensor for å skanne et område. Instrumentet er svært retningsbestemt, og etter hvert som det kommer nærmere en lekkasje, vil det hørbare signalet i hodetelefonene bli høyere og dB-avlesningen på måleren vil øke.
• Fordeler: Å finne og fikse trykkluftlekkasjer kan spare et anlegg for titusenvis eller til og med hundretusenvis av dollar per år i bortkastede energikostnader.

b) Elektrisk inspeksjon

Elektriske feil som buedannelse, sporing og korona i elektrisk utstyr med mellom- og høy spenning produserer ultralyd.

• Fremgangsmåte: En inspektør kan trygt skanne lukkede elektriske skap fra utsiden. Ultralyden som genereres av en feil vil slippe ut gjennom luftspalter i skaptetningene.
• Fordeler: Dette gir en utmerket, berøringsfri metode for å oppdage alvorlige elektriske feil før de fører til en lysbuehendelse, noe som forbedrer anleggets sikkerhet. Det er også et flott screeningsverktøy å bruke før du åpner et panel for å utføre termografi.

c) Mekanisk inspeksjon (tilstandsbasert smøring)

Ultralyd er også svært effektivt for å vurdere tilstanden til rullelagre og veilede smørepraksis.

• Fremgangsmåte: En kontakt-ultralydsensor er plassert på et lagerhus.
• Tolkning:
  • Et sunt, godt smurt lager vil produsere en lav, jevn «hvislende» lyd.
  • Et lager som trenger smøring vil ha en høyere dB-avlesning. En tekniker kan deretter påføre fett sakte, og stoppe så snart dB-nivået begynner å synke, og dermed forhindre oversmøring.
  • Et lager med en defekt (som avskalling) vil produsere en gjentatt «knitrelyd» eller «poppinglyd» når rulleelementene treffer feilen. Dette gir et svært tidlig varsel om lagerfeil.

4. Ultralyd vs. Vibrasjonsanalyse

For lageranalyse er ultralyd og vibrasjon komplementære. Ultralyd er ofte bedre til å oppdage feil i svært tidlige stadier (trinn 1) og smøreproblemer. Vibrasjonsanalyse er bedre til å diagnostisere den nøyaktige naturen til en feil i et senere stadium (f.eks. å skille en feil i den ytre løpebanen fra en feil i den indre løpebanen) når den blir synlig i vibrasjonsspekteret.

← Tilbake til hovedindeksen