Pochopenie ultrazvukovej analýzy

1. Definícia: Čo je ultrazvuková analýza?

Ultrazvuková analýza (alebo vzduchový/štruktúrny ultrazvuk) je technológia monitorovania stavu, ktorá zahŕňa počúvanie vysokofrekvenčných zvukov, ktoré sú ďaleko mimo dosahu ľudského sluchu. Ľudia zvyčajne počujú zvuky až do frekvencie približne 20 kilohertzov (kHz). Ultrazvukové prístroje sú navrhnuté tak, aby detekovali zvuky v rozsahu od 20 kHz do 100 kHz.

Tieto vysokofrekvenčné zvuky vznikajú v dôsledku trenia, turbulencie a elektrického oblúka. Ultrazvukový prístroj detekuje tento vysokofrekvenčný zvuk, premieňa ho na počuteľný signál, ktorý je možné počuť cez slúchadlá, a meria jeho intenzitu (amplitúdu), ktorá sa zobrazuje v decibeloch (dB). To umožňuje inšpektorom „počuť“ problémy, ktoré by inak boli úplne tiché.

2. Ako to funguje: Heterodynovanie

Základná technológia vo vnútri ultrazvukového prístroja sa nazýva heterodynáciaIde o elektronický proces, ktorý presne prevádza veľmi vysokofrekvenčný, nepočuteľný ultrazvukový signál na nízkofrekvenčný signál v počuteľnom rozsahu bez zmeny pôvodných charakteristík zvuku. To znamená, že „syčivý“ zvuk úniku stlačeného vzduchu alebo „praskavý“ zvuk elektrického oblúka bude v slúchadlách znieť ako syčanie alebo praskanie, vďaka čomu je diagnostika veľmi intuitívna.

3. Kľúčové aplikácie v údržbe

Ultrazvuková analýza je všestranná technológia s niekoľkými vysoko hodnotnými aplikáciami:

a) Detekcia úniku

Toto je najbežnejšia a finančne najvýhodnejšia aplikácia. Turbulentný tok plynu (ako je stlačený vzduch, para alebo dusík) unikajúceho z tlakového potrubia alebo nádoby vytvára značné množstvo širokopásmového ultrazvuku.

• Postup: Inšpektor používa na skenovanie oblasti ručné ultrazvukové zariadenie so vzduchovým senzorom. Prístroj je vysoko smerový a ako sa približuje k úniku, zvukový signál v slúchadlách sa zosilňuje a údaj v dB na merači sa zvyšuje.
• Výhody: Nájdenie a oprava únikov stlačeného vzduchu môže v závode ušetriť desiatky alebo dokonca stovky tisíc dolárov ročne na zbytočných nákladoch na energiu.

b) Elektrická kontrola

Elektrické poruchy, ako napríklad oblúk, sledovanie dráhy a koróna v elektrických zariadeniach stredného a vysokého napätia produkujú ultrazvuk.

• Postup: Inšpektor môže bezpečne skontrolovať uzavreté elektrické skrinky zvonku. Ultrazvuk generovaný poruchou uniká cez vzduchové medzery v tesneniach skrinky.
• Výhody: Toto poskytuje vynikajúcu bezkontaktnú metódu na detekciu závažných elektrických porúch skôr, ako povedú k oblúkovému preskoku, čím sa zvyšuje bezpečnosť zariadenia. Je to tiež skvelý skríningový nástroj, ktorý sa používa pred otvorením rozvádzača na vykonanie termografia.

c) Mechanická kontrola (mazanie podľa stavu)

Ultrazvuk je tiež veľmi účinný pri posudzovaní stavu valivých ložísk a pri usmerňovaní postupov mazania.

• Postup: Kontaktný ultrazvukový senzor je umiestnený na ložiskovom telese.
• Výklad:
  • Zdravé a dobre namazané ložisko bude vydávať nízky, stály „syčivý“ zvuk.
  • Ložisko, ktoré potrebuje mazanie, bude mať vyššiu hodnotu v dB. Technik potom môže pomaly nanášať mazivo a zastaviť ho hneď, ako hladina dB začne klesať, čím sa zabráni nadmernému mazaniu.
  • Ložisko s chybou (ako napríklad odlupovanie) bude pri náraze valivých telies na chybu vydávať opakujúci sa „praskavý“ alebo „pukavý“ zvuk. To poskytuje veľmi skoré varovanie pred poruchou ložiska.

4. Ultrazvuk vs. Analýza vibrácií

Pri analýze ložísk sa ultrazvuk a vibrácie dopĺňajú. Ultrazvuk je často lepší pri detekcii porúch vo veľmi skorom štádiu (štádium 1) a problémov s mazaním. Analýza vibrácií je lepšia pri diagnostikovaní presnej povahy neskoršej poruchy (napr. pri rozlíšení poruchy vonkajšieho krúžku od poruchy vnútorného krúžku), keď sa stane viditeľnou vo vibračnom spektre.

← Späť na hlavný index