결함 탐지기란 무엇입니까?
결함 검출기는 비파괴 테스트 (NDT)에 사용되는 특수 장치로 재료 또는 구조물의 결함 또는 결함을 감지하고 평가합니다. 결함 검출기는 초음파 파, 전자기장 또는 와상 전류와 같은 다양한 테스트 방법을 사용하여 검사 된 물체 내에서 결함을 감지하고 특성화합니다.
결함 감지기는 검사중인 재료로 프로브 또는 신호를 보내는 원리에 따라 작동하여 해당 신호의 응답 또는 반사를 분석합니다. 진폭, 주파수 또는 비행 시간과 같은 신호의 변화를 검사함으로써 재료 내 결함 또는 결함을 식별하고 분석 할 수 있습니다.
결함 탐지기의 유형:
- 초음파 결함 탐지기
- 자분 결함 탐지기
- 와전류 결함 탐지기
- 방사선 결함 탐지기
자기 입자 검사 (MPI) 장비로도 알려진 자기 입자 결함 검출기는 비파괴 테스트 (NDT)에 사용되는 장치이며, 강자성 물질의 표면 및 근처 결함을 감지하고 평가합니다. 자기 입자 결함 검출기는 자기장과 자기 입자를 이용하여 결함의 표시를 식별하고 시각화합니다.
원칙
자기 입자 결함 검출은 자기 플럭스 누출의 원리에 기초합니다. 자기장이 철 또는 강철과 같은 강자성 물질에 적용되면, 자기장 라인은 재료를 통해 매끄럽게 흐르다. 그러나, 균열 또는 불연속성과 같은 표면 또는 표면 근처 결함이있는 경우, 자기장 라인이 파괴되어 결함 주위의 자기 플럭스 누출이 발생합니다.
작동 메커니즘
자화
검사되는 재료는 직접 자화 또는 간접 자화에 의해 자화됩니다. 직접 자화에서, 자기 필드는 자기 요크 또는 전자기 코일을 사용하여 재료에 직접 적용된다. 간접 자화에서, 재료는 전류를 통과시켜 자화된다.
입자 축적
자기 입자는 표면 또는 근처 결함으로 인한 자기 플럭스 누출 영역에 끌립니다. 그들은 눈에 보이는 표시를 축적하고 형성하여 배경 표면에 대조적 인 패턴을 만듭니다.
입자 적용
액체 캐리어에 건조되거나 현탁 된 자기 입자는 자화 된 재료의 표면에 적용된다. 이들 입자는 일반적으로 철 기반이며 자기 특성을 갖는다.
검사 및 평가
검사관은 형광 입자에 검은 빛을 사용하거나 가시 입자의 경우 백색광을 사용하는 것과 같은 적절한 조명 조건 하에서 재료의 표면을 검사합니다. 축적 된 입자는 결함의 위치, 크기 및 특성을 식별하고 평가하는 데 도움이되는 표시를 만듭니다.
응용
용접검사
자기 입자 결함 감지는 건설, 제조 및 파이프 라인과 같은 산업에서 용접을 검사하는 데 광범위하게 사용됩니다. 균열, 융합 부족 및 용접 조인트의 불완전한 침투와 같은 표면 중단 결함을 감지하는 데 도움이됩니다.
주조 및 단조 검사
자기 입자 결함 검출기는 강자성 재료로 만든 주물, 용서 및 기타 제조 된 구성 요소를 검사하기 위해 사용됩니다. 수축, 균열, 랩 및 다공성과 같은 결함을 식별하는 데 도움이됩니다.
발전
자기 입자 결함 검출기는 터빈, 발전기 및 변압기와 같은 발전소에서 중요한 부품을 검사하기 위해 발전 부문에서 사용됩니다. 표면 결함을 감지하고 이러한 구성 요소의 신뢰성을 보장하는 데 도움이됩니다.
항공우주 산업
자성 입자 결함 탐지는 항공 우주 산업에서 랜딩 기어, 터빈 블레이드 및 항공기 구조와 같은 구성 요소를 검사하는 데 중요합니다. 안전과 성능을 손상시킬 수있는 표면 균열 및 기타 결함을 감지하는 데 도움이됩니다.
자동차 산업
자성 입자 검사는 자동차 산업에서 엔진 블록, 크랭크 샤프트 및 기어와 같은 중요한 구성 요소의 결함을 감지하는 데 사용됩니다. 이러한 구성 요소의 무결성과 신뢰성을 보장합니다.
석유 및 가스 산업
자성 입자 검사는 석유 및 가스 산업에서 파이프 라인, 저장 탱크 및 압력 용기 검사를 위해 사용됩니다. 표면 결함과 부식을 식별하여 이러한 자산의 무결성과 안전을 보장합니다.
장점과 한계
장점:
- 강자성 물질의 표면 및 표면 근처 결함을 검출하는 데 효과적입니다.
- 비교적 간단하고 비용 효율적인 검사 방법.
- 빠른 검사 프로세스, 즉각적인 결과를 제공합니다.
- 결함 식별 및 평가에 도움이되는 시각적 표시를 제공합니다.
- 강자성 물질과 강자성 코팅 모두에 적용될 수 있습니다.
제한사항:
- 철 및 강철과 같은 강자성 물질로 제한됩니다.
- 정확한 검사 결과를 위해서는 표면 준비가 중요합니다.
- 복잡한 형상 또는 접근이 제한된 영역의 접근성 제한.
- 정확한 해석을 위해 적절한 조명 조건과 훈련 된 검사관이 필요합니다.
- 결함의 크기와 모양은 감지 감도에 영향을 줄 수 있습니다.
초음파 결함 검출기는 인간 청각 범위 (일반적으로 20 kHz 이상)보다 고주파 음파 인 초음파 파의 원리를 활용합니다. 이 파도는 트랜스 듀서에 의해 생성되며 검사되는 재료로 전송됩니다. 파도는 재료를 통해 전파되며, 균열, 공극 또는 포함과 같은 경계 또는 결함이 발생하면 파의 일부가 트랜스 듀서에 다시 반사됩니다.
주요 구성품
주요업무
구경 측정
기기는 신호의 정확한 측정 및 해석을 보장하기 위해 기준 표준 또는 테스트 블록을 사용하여 교정됩니다.
스캐닝
트랜스 듀서는 재료의 표면을 따라 이동하거나 단계적 배열 변환기를 사용하여 빔을 전자적으로 조정할 수 있습니다. 초음파 파는 방출 및 수신되며 반사 된 신호는 화면의 파형으로 표시됩니다.
커플 링
겔 또는 물과 같은 커플 링 매체는 트랜스 듀서와 검사되는 재료 사이에 적용됩니다. 이 매체는 트랜스 듀서에서 초음파 파를 재료로 전달하는 데 도움이됩니다.
분석
검사관은 초음파 파형을 해석하여 재료 내 결함으로부터 에코 또는 신호 반사와 같은 결함의 표시를 식별합니다. 진폭, 비행 시간 및 모양과 같은 표시의 특성은 결함의 크기, 위치 및 특성을 결정하기 위해 분석됩니다.
응용
용접검사
초음파 결함 탐지기는 제조, 건축 및 파이프 라인과 같은 산업에서 용접 검사에 광범위하게 사용됩니다. 그들은 균열, 융합 부족, 다공성 및 불완전한 침투를 포함하여 용접의 내부 및 표면 결함을 감지 할 수 있습니다.
재료 특성화
초음파 테스트는 곡물 구조, 탄성 및 이방성과 같은 재료의 특성을 평가하는 데 도움이됩니다. 재료 조성을 결정하고 합금 식별 및 재료의 무결성을 평가하는 데 사용됩니다.
두께 측정
초음파 결함 검출기는 재료에서 비파괴 두께 측정에 사용됩니다. 파이프, 플레이트, 탱크 및 기타 구조물의 두께를 결정하여 부식을 모니터링하고 구조적 무결성을 평가하는 데 유용합니다.
항공우주 산업
초음파 테스트는 항공 우주 산업에서 항공기 날개, 터빈 블레이드 및 엔진 부품과 같은 중요한 부품을 검사하는 데 중요합니다. 항공기의 안전성과 성능을 손상시킬 수있는 균열 또는 박격과 같은 결함의 감지를 보장합니다.
자동차 산업
초음파 결함 탐지기는 자동차 산업에서 엔진 블록, 변속기 부품 및 서스펜션 시스템과 같은 구성 요소를 검사하는 데 사용됩니다. 그들은 자동차 부품의 성능과 신뢰성에 영향을 줄 수있는 공극이나 포함과 같은 결함을 식별하는 데 도움이됩니다.
석유 및 가스 산업
초음파 결함 탐지기는 파이프 라인, 저장 탱크 및 압력 용기를 검사하기 위해 석유 및 가스 산업에서 중요한 역할을합니다. 그들은 부식, 피팅 및 용접 이상과 같은 결함을 감지하여 이러한 중요한 자산의 무결성과 안전을 보장합니다.
장점과 한계
장점:
- 재료 및 구조의 비파괴 검사가 가능합니다.
- 내부 및 표면 결함 감지 가능
- 즉각적인 평가를 위한 실시간 결과 제공
- 실패, 사고 또는 재료 고장을 예방하는 데 도움이됩니다
- 품질 관리 및 보증 프로세스 지원
제한사항:
- 정확한 해석을 위해서는 훈련을 받고 숙련된 작업자가 필요합니다.
- 특정 재료 및 결함 유형에 적합한 다양한 결함 탐지 방법
- 특정 검사 영역이나 복잡한 형상에는 접근성 제한이 발생할 수 있습니다.
- 방사선 테스트와 같은 일부 방법에는 방사선 안전 고려 사항이 포함됩니다.
에디 전류 결함 검출기는 전도성 재료의 표면 및 근처 결함을 감지하고 평가하기 위해 비파괴 테스트 (NDT)에 사용되는 기기입니다. 에디 전류 테스트는 전자기 유도의 원리와 교류 전류와 검사 중 재료 사이의 상호 작용에 의존합니다. 에디 현재 결함 탐지기에 대한 개요는 다음과 같습니다.
원칙
에디 전류 테스트는 전도성 재료에서 와전류로 알려진 소형 국소 전류를 유도하는 것을 포함합니다. 이 와전류는 자체 자기장을 생성하여 재료의 전자기 특성과 상호 작용합니다. 재료의 전도도, 자기 투과성 또는 기하학적 특징의 변형은 와전류의 변화를 일으킬 수 있으므로 표면 또는 표면 근처 결함을 식별하는 데 사용할 수있는 감지 가능한 신호를 생성 할 수 있습니다.
작동 메커니즘
코일 여기
교대 전류는 코일 또는 프로브를 통과하여 변화하는 자기장을 생성합니다.
재료와의 상호작용
The eddy currents interact with the material's properties, such as electrical conductivity and magnetic permeability, as well as any defects or variations present in the material.
검사 및 평가
검사관은 재료 표면에 대한 프로브를 스캔하여 화면의 신호를 검사하여 결함의 표시를 검사합니다. 진폭, 위상, 주파수 및 신호 응답과 같은 신호의 특성을 분석하여 결함의 존재, 위치, 크기 및 특성을 결정합니다.
와전류 유도
변화하는 자기장은 검사되는 전도성 재료에서 와전류를 유도합니다. 에디 전류는 재료 내에서 순환하여 자체 자기장을 만듭니다.
탐지 및 분석
The eddy current flaw detector measures and analyzes changes in the electrical impedance or phase shift of the coil caused by the interaction with the material. These changes are displayed as signals on the instrument's screen and can be interpreted to identify and characterize surface defects, such as cracks, corrosion, or variations in thickness.
응용
제조 품질 관리
에디 현재 테스트는 제조 공정에 사용되어 제품 품질을 보장하고 금속 부품, 튜브, 와이어 및 코팅과 같은 광범위한 재료의 표면 결함을 식별합니다.
튜브 및 파이프 검사
에디 전류 결함 탐지기는 일반적으로 열교환 기 튜브, 보일러 튜브 및 파이프를 균열, 구덩이, 부식 및 벽 두께 변화와 같은 결함에 대한 파이프를 검사하는 데 사용됩니다.
비강자성 재료 검사
에디 전류 테스트는 전기 전도성이 높기 때문에 알루미늄, 구리, 티타늄 및 합금과 같은 비 심식 물질을 검사하는 데 특히 적합합니다.
항공우주 산업
에디 현재 테스트는 일반적으로 기체, 엔진 부품 및 랜딩 기어와 같은 항공기 부품을 검사하여 균열, 부식 및 재료 저하를 감지하는 데 사용됩니다.
자동차 산업
에디 전류 결함 탐지기는 엔진 부품, 기어 및 서스펜션 시스템을 포함한 자동차 부품을 표면 균열, 결함 및 재료 불일치에 대해 검사하기 위해 사용됩니다.
전도성 코팅 두께 측정
에디 전류 결함 검출기는 금속 기판에서 페인트, 도금 또는 양극화와 같은 전도성 코팅의 두께를 측정하는 데 사용될 수 있습니다.
장점과 한계
장점:
- 즉각적인 결과를 제공하는 빠르고 효율적인 검사 기술.
- 전도성 재료의 표면 및 표면 결함을 감지 할 수 있습니다.
- 비 복합 성 물질 및 얇은 전도성 층을 검사하는 데 적합합니다.
- 휴대용 및 핸드 헬드 계측기는 현장 검사를 위해 사용할 수 있습니다.
- 대량 생산 환경을 위해 자동 검사 시스템에 통합 될 수 있습니다.
제한사항:
- 초음파 테스트와 같은 다른 기술에 비해 제한된 검사 깊이.
- 표면 준비 및 프로브 포지셔닝은 정확한 결과에 중요합니다.
- 프로브에 대한 결함의 방향 및 정렬에 대한 민감도.
- 지하 표면 결함 또는 두께의 상당한 변화를 감지하는 능력이 제한되어 있습니다.
방사선 테스트 또는 산업 방사선 촬영 장비라고도하는 방사선 결함 탐지기는 X- 선 또는 감마선을 사용하여 재료의 내부 결함을 감지하고 평가하기 위해 비파괴 테스트 (NDT)에 사용됩니다. 방사선 결함 감지기는 검사중인 물체의 이미지를 생성하여 결함의 식별 및 특성화를 허용합니다.
원칙
방사선 결함 감지기는 감쇠 원리에 대해 작동하며, X- 선 또는 감마선이 검사되는 재료를 통과하고 결과 방사선이 필름 또는 디지털 탐지기에 캡처됩니다. 검출기에 도달하는 방사선의 강도는 재료의 밀도, 두께 및 결함의 존재에 의해 영향을받습니다. 재료의 결함은 방사선을 다르게 약화 시키거나 산란하여 기록 된 이미지의 변형을 만듭니다.
작동 메커니즘
방사선원
방사선 결함 감지기는 X- 선 (X- 선 방사선 촬영) 또는 감마선 (감마 방사선 촬영)을 방출하는 방사성 소스를 사용합니다. 사용 된 일반적인 방사성 동위 원소는 Iridium-192, Cobalt-60 및 Selenium-75를 포함한다.
이미지 형성
사진 필름 또는 디지털 센서와 같은 탐지기는 재료의 반대쪽에 배치됩니다. 전송 방사선은 검출기를 노출시켜 재료 및 내부 결함으로 인한 방사선 강도의 변화를 캡처하는 이미지를 만듭니다.
노출
The radioactive source is positioned outside the material being inspected, and the radiation is directed towards the object. The radiation passes through the material, and the intensity of the transmitted radiation is influenced by the material's density, thickness, and the presence of any internal flaws.
처리 및 해석
노출 된 필름이 개발되거나 디지털 이미지가 처리되어 결함의 가시성을 향상시킵니다. 결과 방사선 사진은 내부 결함의 크기, 모양 및 위치를 식별하고 평가하기 위해 이미지를 해석하는 훈련 된 검사관이 검사합니다.
응용
용접검사
방사선 테스트는 일반적으로 건설, 제조 및 파이프 라인과 같은 산업에서 용접을 검사하는 데 사용됩니다. 융합 부족, 불완전한 침투, 균열 및 다공성과 같은 내부 결함을 감지 할 수 있습니다.
주조 및 단조 검사
방사선 촬영은 수축, 다공성, 포함 및 균열과 같은 내부 결함에 대한 주물, 용서 및 기타 제조 구성 요소를 검사하기 위해 사용됩니다.
발전
방사선 촬영은 보일러, 터빈 및 열 교환기와 같은 구성 요소를 검사하기 위해 발전 부문에서 사용됩니다. 성능과 안전에 영향을 줄 수있는 내부 결함과 저하를 식별하는 데 도움이됩니다.
항공우주 산업
초음파 테스트는 항공 우주 산업에서 항공기 날개, 터빈 블레이드 및 엔진 부품과 같은 중요한 부품을 검사하는 데 중요합니다. 항공기의 안전성과 성능을 손상시킬 수있는 균열 또는 박격과 같은 결함의 감지를 보장합니다.
구조 검사
방사선 결함 탐지기는 건물, 교량 및 기타 인프라의 구조 검사에 사용됩니다. 그들은 부식, 공극 및 재료 저하와 같은 내부 결함을 식별하는 데 도움이됩니다.
석유 및 가스 산업
초음파 결함 탐지기는 파이프 라인, 저장 탱크 및 압력 용기를 검사하기 위해 석유 및 가스 산업에서 중요한 역할을합니다. 그들은 부식, 피팅 및 용접 이상과 같은 결함을 감지하여 이러한 중요한 자산의 무결성과 안전을 보장합니다.
장점과 한계
장점:
- 내부 결함을 감지하고 검사 된 물체의 상세한 이미징을 제공하는 기능.
- 금속, 복합재 및 일부 플라스틱을 포함한 광범위한 재료를 검사하는 데 효과적입니다.
- 문서화 및 추가 분석을위한 영구 기록 (필름 또는 디지털 이미지)을 제공합니다.
- 재료의 두께와 방사선 에너지에 따라 표면과 지하 표면 결함을 감지 할 수 있습니다.
제한사항:
- 이온화 방사선 사용으로 인한 잠재적 인 건강 및 안전 위험.
- 방사선 사진을 정확하게 해석하려면 전문 교육 및 전문 지식이 필요합니다.
- 다른 NDT 방법에 비해 검사 프로세스가 느립니다.
- 일부 검사 시나리오에서 제한된 이식성 및 접근성.
장점 및 제한 사항 표
다음은 네 가지 방법의 장점과 단점 (와이드 현재 테스트, 초음파 테스트, 자기 입자 테스트 및 방사선 테스트)을 비교하는 표입니다.
| 테스트 방법 | 장점 | 단점 |
|---|---|---|
| 와전류 테스트 | 1. Detects surface and near-surface defects in conductive materials.<br>2. Fast and efficient.<br>3. Suitable for non-ferromagnetic materials.<br>4. Can measure coating thickness. | 1. Limited inspection depth.<br>2. Requires precise positioning and alignment between the defect and the probe.<br>3. Cannot detect sub-surface defects or defects with significant thickness variations. |
| 초음파 테스트 | 1. Can detect internal defects and changes in materials.<br>2. Can measure defect size and location.<br>3. Applicable to most material types.<br>4. Provides greater inspection depth. | 1. Requires trained operators for interpretation and analysis.<br>2. Inspection results are influenced by material sound velocity and geometric shape.<br>3. Requires high surface finish and cleanliness of the material. |
| 자분 테스트 | 1. Can detect surface and near-surface defects in magnetic materials.<br>2. Fast and relatively simple.<br>3. Suitable for complex shapes and large-sized components.<br>4. Provides visual indication of defects. | 1. Limited to magnetic materials.<br>2. Requires direct contact with the surface of the tested object.<br>3. Requires high cleanliness and magnetization of the material.<br>4. Cannot detect sub-surface defects. |
| 방사선 촬영 테스트 | 1. Can detect internal defects and changes in materials.<br>2. Provides detailed imaging for defect assessment.<br>3. Applicable to a wide range of material types.<br>4. Can detect both surface and sub-surface defects. | 1. Requires trained operators for safe operation.<br>2. Potential radiation hazards necessitate strict safety measures.<br>3. Slower inspection process.<br>4. Limited accessibility in some cases. |
최고의 NDT 검사 방법은 무엇입니까?
선택은 특정 응용 프로그램, 검사중인 자료, 감지 할 결함 유형, 검사 요구 사항 및 사용 가능한 리소스와 같은 여러 요인에 따라 "최상의"결함 탐지기를 결정하기위한 한 가지 크기의 답변이 없습니다. . 각 결함 탐지 방법에는 장점과 한계가 있습니다.
와전류 테스트: 전도성 재료의 표면 및 근거리 결함을 감지하는 데 적합합니다. 일반적으로 열교환 기, 튜브 및 전도도 측정에 사용됩니다. 빠른 검사를 제공하고 작은 결함을 감지 할 수 있습니다. 그러나 비전도성 재료를 검사하거나 하위 표면 결함을 검출하는 데 적합하지 않을 수 있습니다.
초음파 테스트: 다재다능하고 광범위한 재료의 내부 결함을 감지하는 데 널리 사용됩니다. 정확한 결함 사이징 및 현지화를 제공합니다. 초음파 테스트는 일반적으로 용접 검사, 항공 우주 및 중요한 구성 요소 검사에 사용됩니다. 그러나 훈련 된 운영자가 필요하며 표면 준비는 최적의 결과에 중요합니다.
자분 테스트: 강자성 물질의 표면 및 표면 근처 결함 검출에 효과적입니다. 그것은 일반적으로 제조, 자동차 및 항공 우주와 같은 산업에서 사용됩니다. 자기 입자 테스트는 비교적 간단하며 결함의 즉각적인 시각적 표시를 제공합니다. 그러나 자기 재료로 제한되며 직접적인 표면 접촉이 필요합니다.
방사선 촬영 테스트: 내부 결함의 상세한 영상을 제공하며 광범위한 재료에 적합합니다. 일반적으로 용접 검사, 주물 및 인프라 검사에 사용됩니다. 방사선 테스트는 표면 및 서브 표면 결함을 모두 감지 할 수 있습니다. 그러나 훈련 된 운영자, 방사선 위험으로 인한 엄격한 안전 프로토콜이 필요하며 검사 과정이 느려질 수 있습니다.
| 기준 | 와전류 테스트 | 초음파 테스트 | 자분 테스트 | 방사선 촬영 테스트 |
|---|---|---|---|---|
| 재료 호환성 | 비강자성 재료에 적합합니다. | 대부분의 재료 유형에 적용 가능합니다. | 자성 재료로 제한됩니다. | 광범위한 재료 유형에 적용 가능합니다. |
| 감지 깊이 | 표면 및 표면 근처 결함으로 제한됩니다. | 더 큰 검사 깊이를 제공합니다. | 표면 및 표면 근처 결함으로 제한됩니다. | 표면 및 서브 표면 결함을 모두 감지 할 수 있습니다. |
| 결함 현지화 | 결함과 프로브 사이의 정확한 위치 지정 및 정렬이 필요합니다. | 정확한 결함 사이징 및 현지화를 제공합니다. | – | – |
| 검사속도 | 빠르고 효율적입니다. | – | 빠르고 비교적 간단합니다. | 검사 과정이 느려집니다. |
| 교육 요구 사항 | – | 해석 및 분석을 위해서는 숙련된 운영자가 필요합니다. | – | 안전한 작동을 위해서는 숙련된 작업자가 필요합니다. |
| 안전 고려 사항 | – | – | – | 방사선 위험으로 인한 엄격한 안전 조치가 필요합니다. |
| 시각적 표시 | – | – | 결함의 즉각적인 시각적 표시를 제공합니다. | – |
최상의 결함 검출기의 선택은 응용 프로그램의 특정 요구 사항에 따라 다릅니다. 귀하의 요구를 평가하고 전문 지식과 경험을 바탕으로 가장 적합한 방법을 추천하는 전문가 또는 NDT 전문가와 상담하는 것이 종종 유익합니다.
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