В ЛЭТИ разработали установку для контроля качества промышленных изделий с помощью ультразвука

Для определения качества материалов, заготовок и готовых изделий зачастую в производстве используются методы неразрушающего контроля, которые не нарушают целостность, эксплуатационную пригодность и надежность интересующего объекта. Например, такой контроль применяется для диагностики сложного технологического оборудования, зданий и сооружений.

В настоящее время одним из наиболее распространенных его разновидностей является ультразвуковой (УЗ) неразрушающий контроль. Устройства, в основе работы которых лежит данный метод дефектоскопии, позволяют формировать изображения взаимодействия звуковых волн с материалами и судить о внутренней структуре объекта исследования.

Однако современные установки для проведения неразрушающего контроля создаются под изделия с конкретными параметрами. Такие приборы сложно использовать в научно-исследовательских работах, в рамках которых ученым необходимо проверять целостность объектов различной формы, толщины и размера.

«Мы разработали установку для неразрушающего контроля любых плоских объектов, которую можно использовать в исследованиях на наличие внутренних дефектов промышленных изделий различных форм и размеров. Нашу разработку мы уже активно применяем в научной деятельности кафедры электроакустики и ультразвуковой техники (ЭУТ)».

Устройство конструкционно содержит в себе четыре части: дефектоскоп с УЗ-преобразователем, механическая система позиционирования, блок управления этой системой и емкость с водой, в которую помещается объект исследования. Вода в данном случае выступает в роли контактной жидкости, наличие которой необходимо для передачи ультразвука от преобразователя в объект контроля. Обычно при ручном контроле для этого используются специальные гели или масла, а в автоматизированных устройствах, каковой и является разработка ученых, представлен так называемый иммерсионный способ контроля, в случае которого диагностика производится непосредственно в жидкости.

УЗ-преобразователь выполняет функцию генерации и регистрации звуковой энергии. При этом в установке реализованы пять осей перемещения данного элемента, две из которых используются для автоматизированного сканирования, а оставшиеся три – для точного позиционирования датчика по нормали к объекту контроля. Преобразователь подключен к блоку дефектоскопа, который в режиме реального времени проводит обработку полученной информации и передает результаты на компьютер со специальным программным обеспечением, так же разработанным специалистами ЛЭТИ. По мере сканирования на мониторе появляется изображение исследуемого изделия, по анализу которого можно судить о его внутреннем строении. 

«Разработку можно использовать в двух режимах: ручном и автоматизированном. В первом случае процессом перемещения УЗ-преобразователя полностью управляет человек, во втором необходимо лишь задать область контроля и запустить процесс сканирования. При этом записанные измерения в процессе сканирования в каждой точке будут привязаны к системе координат контролируемого изделия», – добавил Антон Бунаков.

В дальнейшем ученые планируют продолжать работу по усовершенствованию устройства.

С проектом макета данной установки Антон Бунаков вошел в число победителей Всероссийского конкурса ВКР в области неразрушающего контроля и технической диагностики «Новая генерация – 2023», организатором которого выступило Российское общество по неразрушающему контролю и технической диагностике (РОНКТД).