Înțelegerea analizei cu ultrasunete

1. Definiție: Ce este analiza cu ultrasunete?

Analiza cu ultrasunete (sau ecografia transmisă prin aer/structură) este o tehnologie de monitorizare a stării care implică ascultarea sunetelor de înaltă frecvență care sunt mult în afara razei auzului uman. Oamenii pot auzi de obicei sunete de până la aproximativ 20 de kiloherți (kHz). Instrumentele cu ultrasunete sunt concepute pentru a detecta sunete în intervalul de la 20 kHz la 100 kHz.

Aceste sunete de înaltă frecvență sunt generate de frecare, turbulențe și arcuri electrice. Un instrument cu ultrasunete detectează acest sunet de înaltă frecvență, îl traduce într-un semnal sonor care poate fi auzit prin căști și măsoară intensitatea (amplitudinea) acestuia, care este afișată ca nivel de decibeli (dB). Acest lucru permite inspectorilor să „audă” probleme care altfel ar fi complet silențioase.

2. Cum funcționează: Heterodinare

Tehnologia de bază din interiorul unui instrument cu ultrasunete se numește heterodinăAcesta este un proces electronic care convertește cu precizie semnalul ultrasonic de foarte înaltă frecvență, inaudibil, într-un semnal de frecvență mai joasă, în intervalul audibil, fără a modifica caracteristicile originale ale sunetului. Aceasta înseamnă că sunetul „șuierat” al unei scurgeri de aer comprimat sau sunetul „trosnet” al unui arc electric va suna ca un șuierat sau un trosnet în căști, ceea ce face ca diagnosticul să fie extrem de intuitiv.

3. Aplicații cheie în întreținere

Analiza cu ultrasunete este o tehnologie versatilă cu mai multe aplicații de mare valoare:

a) Detectarea scurgerilor

Aceasta este cea mai comună și benefică din punct de vedere financiar aplicație. Curgerea turbulentă a unui gaz (cum ar fi aerul comprimat, aburul sau azotul) care iese dintr-o conductă sau un vas sub presiune creează o cantitate semnificativă de ultrasunete în bandă largă.

• Procedura: Un inspector folosește un dispozitiv portabil cu ultrasunete, dotat cu un senzor aerian, pentru a scana o zonă. Instrumentul este foarte direcțional și, pe măsură ce se apropie de o scurgere, semnalul sonor din căști va deveni mai puternic, iar citirea dB de pe aparat va crește.
• Beneficii: Găsirea și repararea scurgerilor de aer comprimat poate economisi o fabrică de zeci sau chiar sute de mii de dolari pe an în costuri cu energia irosită.

b) Inspecția electrică

Defecțiuni electrice precum arcuire, urmărire și coroană în echipamentele electrice de medie și înaltă tensiune produc ultrasunete.

• Procedura: Un inspector poate scana în siguranță tablourile electrice închise din exterior. Ultrasunetele generate de o defecțiune vor scăpa prin golurile de aer din etanșările tabloului.
• Beneficii: Aceasta oferă o metodă excelentă, fără contact, pentru detectarea defecțiunilor electrice grave înainte ca acestea să ducă la un eveniment de arc electric, sporind siguranța instalației. De asemenea, este un instrument excelent de screening de utilizat înainte de deschiderea unui panou pentru a efectua... termografie.

c) Inspecție mecanică (lubrifiere bazată pe condiții)

Ecografia este, de asemenea, foarte eficientă pentru evaluarea stării rulmenților și pentru ghidarea practicilor de lubrifiere.

• Procedura: Un senzor cu ultrasunete de contact este plasat pe o carcasă de rulment.
• Interpretare:
  • Un rulment sănătos și bine lubrifiat va produce un sunet de „șuierat” scăzut și constant.
  • Un rulment care necesită lubrifiere va avea o citire dB mai mare. Un tehnician poate apoi aplica unsoare încet, oprindu-se imediat ce nivelul dB începe să scadă, prevenind astfel lubrifierea excesivă.
  • Un rulment cu un defect (cum ar fi o așchiere) va produce un sunet repetitiv de „trosnire” sau „pocnire” pe măsură ce elementele de rulare lovesc defectul. Acest lucru oferă un avertisment foarte timpuriu cu privire la defectarea rulmentului.

4. Ecografie vs. Analiza vibrațiilor

Pentru analiza rulmenților, ultrasunetele și vibrațiile sunt complementare. Ultrasunetele sunt adesea mai eficiente în detectarea defecțiunilor în stadii foarte incipiente (Etapa 1) și a problemelor de lubrifiere. Analiza vibrațiilor este mai eficientă în diagnosticarea naturii exacte a unei defecțiuni în stadii ulterioare (de exemplu, distingerea unei defecțiuni a căii de rulare exterioare de una a căii de rulare interioare) odată ce aceasta devine vizibilă în spectrul de vibrații.

← Înapoi la indexul principal