Testování pomocí „Elektricko-Magnetického Akustického Měniče“

Prezentace na téma: "Testování pomocí „Elektricko-Magnetického Akustického Měniče“"— Transkript prezentace:

1 Testování pomocí „Elektricko-Magnetického Akustického Měniče“
Tomáš Wunsch A01424 EMAT - testing Testování pomocí „Elektricko-Magnetického Akustického Měniče“

2 Princip ultrazvukové zkoušky

3 Klasické ultrazvukové vyšetření materiálu
pomocí pizoelektrických generátorů UZ

4 V praxi vypadajících třeba takto jednodušše:

5 Electro Magnetic Acoustic Transducer (EMAT)
EMUS – v německé sféře vlivu Praktická & Moderní metoda Zkoumá celý objem tělesa Nedestruktivní !

6 EMAT Na rozdíl od pizoelektrického ultrazvukového vyšetření využívá k vytváření i snímání zvukových vln ve zkoumaném materiálu elektromagnetickou indukci

7 Z toho vyplývá i omezení této metody pouze na kovy (feromagnetika)
Lorenzova síla indukuje proud pouze ve vodivém materiálu, kterým se pohybují siločáry magnetického pole

8

9 Porovnání s pizoelektrickým generátorem

10 Princip EMAT pracuje ve vodivých materiálech na principu vzniku Lorencovy síly v magnetickém poli. Podle orientace vektoru síly může EMAT vybudit různé typy vln. Příčná vlna vzniká při vertikální orientaci magnetického pole. Výhodou EMAT je, že nepotřebuje k funkci, aby ultrazvukové vlny překonávaly cestu do materiálu prostřednictvím vazebního média jako vzduchu nebo vody.

11 Výhody umožňuje použít i horizontálně polarizované elastické vlny

12 Výhody Není třeba média nosného média mezi generátorem a zkoumaným materiálem Bez akustické vazby Montáž “nasucho“ Menší vliv geometrie povrchu (zakřivení trubek např.)

13 Nevýhody Využitelné jen pro feromagnetika Nízkoenergetické testování
Z toho vyplývá omezení této metody na kovy, relativně nižší frekvence a rozlišení objektů o cca 1mm

14 I přesto je tento systém využíván k testování materiálů v mnoha oblastech – od dopravního průmyslu, přes chemické závody až po turbíny atomových elektráren, tedy všude tam, kde je zvláště důležité dbát na neporušenost a bezpečnost jednotlivých kovových součástí

15 Nejčastější využití EMAT
K měření únavy materiálu (v cca 90% životnosti výrobku lze zaznamenat silné tlumení signálu způsobené mikrodeformacemi a jinými poruchami krystalové mžížky) – pohyb dislokací, který způsobuje plastické deformace obrobku – toto lze sledovat pomoci EMAR (electromagnetic acoustic resonace, které obsahuje EMATy) Nalézá veškeré poruchy homogenity materiálu jako jsou koroze, trhliny, vadné sváry… K měření tlouštky materiálu (ignoruje upravy povrchu jako jsou např. tlusté nánosy barvy, okujení či koroze)

16 Vlastní technická realizace
EMAT se setává ze základních modulů: Generátoru (pulseru) Sondy Elektronického zpracovaní signálu

17 EMAT sonda Sonda je složena z cívky o vhodných parametrech, běžná cívka je pro pásmo 2 až 5 MHz. Cívka je vhodně umístěna do magnetického pole magnetů ze vzácných zemin. Protože signál EMAT je obecně velmi slabý oproti klasickému ultrazvuku, do sondy je zabudován i předzesilovač a Separátor pulsů, který odděluje vysílací pulsy od měřeného signálu a chrání zesilovač před vysokým napětím výkonového pulseru.Sonda pracuje jako jednoměničová.

18 Příklady sond

19 Celá laboratorní sestava:

20 V praxi:

21 Existuje mnoho modifikací:

22 Slinování Pomocí EMAT lze sledovat i slinovaní materiálů

23 Zdroje:

24 Děkuji za pozornost