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超声波泄漏检测仪在飞机、船舶和车辆密封检查中的运用

发布日期:2017-08-29

超声波泄漏检测仪采用超声波音响密封测试原理,主要用于汽车、火车、飞机、舰船密封检测。超声波音响(Ultratone)密封测试是一种非破坏性离线测试法,不需要做加压,因此比传统使用加压或泡沫的方法,更快速简单并且更精确。这种测试方法是在被测试设备不做加压情况下,将超声波信号发生器放置于设备内部或一端,则超声波信号会充满待测设备内部各个角落,并穿透任何泄露位置。因此使用ULTRAPROBE检测仪在外部扫描逸出的超声波信号,即可查找出泄露的具体位置。通过比较显示数值大小和声音信号强弱即可判断密封状况。典型应用在飞机门窗泄漏、油箱、座舱泄漏、船舱/潜艇舱房泄露,高速列车检测、汽车泄漏、门窗气密、汽车风噪音、汽车漏水、汽车NVH测试。

工作原理:

超声探测技术与人类感觉不到的声波有关。人类的平均听觉限度是16,500赫兹。尽管有些人最高能听到21,000赫兹,超声波技术通常涉及20,000赫兹及20,000赫兹以上。20,000赫兹的另一种表达为20kHz,或千赫兹。1kHz=1,000赫兹。由于超声是高频率,属于短波信号。它的特性与可听声音或低频声音不同。穿越相同的距离时,低频声音所需的声能比高频声音要小。

Ultraprobe超声波检测仪使用的超声技术通常称之为空气超声。空气超声指的是通过大气不需要借助于声传导的超声发送和接收。它包括借助于波导接收通过一个或多个介质产生的信号的方法。实际上有各种摩擦形式的超声波组分。例如当同时摩擦拇指和食指时,就会产生超声波范围内的信号。尽管可能模糊地听到这种摩擦的可听声音,而借助于Ultraprobe超声波检测仪,这种声音听起来特别的响亮。声音响亮的原因是Ultraprobe超声波检测仪把超声波信号转变成可听音范围,并将其放大。由于超声波极低的振幅,放大就成了非常重要的手段。

尽管大多数运转设备发出的是明显可听音,而声音散发的超声波成分通常最为重要。在预防性保养中,经常是用某些简易的听音器监听轴承来确定轴承的磨损状况。由于听到的只是信号的声音成分,而此类诊断的结果却相当模糊。因为不能感觉到超声波范围内的细小变化,因而被忽略。当感觉到轴承在可听音范围内状况不良,就必须立即更换。超声波提供了可预测的诊断能力,当在超声波范围内开始出现变化时,仍有时间计划可行的维修。

在泄漏检测领域,超声波提供了一个快速、准确地确定微小及大致泄漏的方法。由于超声波是一种短波信号,在泄漏部位感觉的泄漏超声波声音最大也最清晰。在声音噪杂的工厂环境里,超声波的特性使其更为有用。工厂中的大部分噪声会掩盖泄漏产生的低频成分,因此进行可听音泄漏检测是没用的。由于Ultraprobe超声波检测仪不对低频声音作出响应,仅能听到泄漏的超声波成分。电弧、漏电和电晕等产生的放电信号具有可被快速探测的较强超声波组分。而进行一般泄漏探测,Ultraprobe超声波检测仪可以探测出嘈杂工厂环境中的潜在故障。

结构组成:

Ultraprobe超声波检测仪由基本元件和附件组成,其中基本元件包括插入模块和枪式主机,插入模块又分为三音速扫描模块和接触导音探测模块。枪式主机又分为显示屏、触发开关、I/O端口、电池等。附件包括标准附件和选购附件,标准附件由头戴式耳机、WTG-1超声波信号发生器、橡胶聚焦探头、接触导音探测模块、5PC-C9I/O电缆、BCH-9电池充电器、BCH-WTG电池充电器等组成,选购件附件由LRM-9长距探头、CFM-9近距探头、UWC-9000超声波集波器、UFMTG-1991多方向音源产生器、U-Bend 柔性扫描模块、TELE-BEND 伸缩弯曲探头模块、SA2000扬声放大器、LLA超声波放大液等组成。

如何操作仪器进行探测工作???

Ultraprobe系列超声波检测仪可探测到瞬间的超声变化并转换这些信号,以便它们可通过耳机被听到和作为强度增量在显示仪表面板上被观察到,通常为分贝值。通过使用扫描式或者接触式的插入模块,可以检测到设备的泄漏或机械故障问题。带有机载录音和数据导入的 Ultraprobe15,000、Ultraprobe10,000、Ultraprobe9000、Ultraprobe3000系列数字式仪器可帮助操作人员记录声音范例和精确的状态分析。为那些需要本安型检测的环境,提供的Ultraprobe9000IS、Ultraprobe9000ATEX 具有本安额定。

在航空器有许多系统可以使用超声波仪器进行检查。一些常见的测试应用包含:测试燃油单元,氧系统,热空气管道,机舱压力,轮胎泄漏,气浮装置,液压阀和驱动装置的泄漏。它同样可用于发现座舱或门窗泄漏,也可辩认来自轴承、泵浦、马达和齿轮的潜在问题。Ultraprobe超声波检测仪是UE公司专门为汽车、火车、飞机、舰船的密封、风噪和漏水点检测(Wind Noise,Water Leak)研发的一种产品。区别于传统的淋雨试验方法,Ultraprobe超声波检测仪仅需三个步骤就可以轻松定位飞机座舱密封的泄露点、风噪和漏水点:

1.将超声波信号发生器放入机舱内并打开电源。

2.关上飞机舱门或座舱盖。

3.沿着需要检测的部位用手持式接收器主机进行扫描,通过配套的耳机可以进行收听。同时也可以观察仪表读数的变化,判断泄漏的大小,并对泄漏点进行定位。如果对大型商用飞机的人员无法接近点或远距离检查,配合集波器使用,最大定位距离可达50米。

探测方法:对于一般泄漏检测,在扫描模式下,沿被测试区轻微波动式移动,细听最大声的“嘶嘶”声并跟踪这个声音到最响点,需要时调整灵敏度拨号盘进行灵敏度调整。在同样方式下使用专利的360°超声波信号发生器测试座舱密封和驾驶舱窗的泄漏,对于阀门和执行器,接触上游并降低灵敏度到中线读值,对比下游的读值。随着时间推移对比读值和音例作为趋向,它就是这么简单。

运输设备制造行业的应用

在运输制造业和车辆行业最常见的超声波检测区域是:风噪音,水泄漏,空气制动,和排出系统 (特别地相关到IM240)。直到超声检测技术的出现,利用水管和手电筒做水泄漏和风噪音测试需要很多时间的尝试并容易出错,常常需要几个班次,对于风噪声测试而使用医生听诊器判听,需要花两个人力和很长时间。采用常规肥皂水泡沫测试查找空气刹车和排出泄漏可能要花费数小时。而通过超声波检测不仅服务店可得益, 而且为质量保证部门可提供精确,快速和简单的测试。

这种独特的测试方法称为超声波音响密封测试(Ultratone),配合具有专利的超声信号发生器UFMTG-1991,将超声信号发生器UFMTG-1991放置在驾驶舱、车厢、船舱、机舱、储罐或容器中,它将在这个区域内充斥强烈的超声波信号。发射的超声波信号将偏离固态密封但是会流经泄漏路径逸出。利用UFMTG-1991多方向超声波信号发生器检测风噪音和水泄漏是很容易的。便捷的吸入杯安装方式使用户能固定UFMTG-1991多方向超声信号发生器在挡风玻璃上。关闭门窗后测试声波穿透性。预先设置强度等级在特定的测试点以提供接收或拒收标准以便快速重复性检测。在箱体或者总管中使用WTG-1超声波信号产生器可帮助查找水泄漏和消除人员爬入这些气密区域的需要。泄漏产生的湍流带有强烈的超声波组分。因为超声波高频短波的特性,声音在泄漏的源头声音最大。Ultraprobe超声波检测仪编译超声波泄漏信号成为可辨识的,通过耳机可听到和在仪表显示中可看到强度增量的信号。简单地扫描探测区并细听“嘶嘶”声并跟随到声音最响点,如果难以识别定位,降低灵敏度并持续跟踪最响点。集装箱,座舱,燃料罐,容器,密封和垫料密封测试用可同样的方法。放置UFMTG-1991多方向超声波信号发生器在座舱或容器中并扫描窗,门,地板,密封等。声波穿透将具有明显的唧啾声然后跟踪到最响点,操作它是如此简单。

典型应用

航空航天工业:机舱座舱压力泄漏、军用,民用飞机座舱、机翼翼盒、飞机副翼和尾翼密封性检测、应急氧气系统、氮气系统、总静压系统、气压阀、油箱渗漏、燃料系统泄漏、热气管泄漏、制动器、发动机控制系统ECS、空气输送系统、紧急救生筏、轮胎气压系统、液压系统、救生设备、飞机舱门、座舱窗户、飞机蒙皮密封、气压系统泄漏及轴承、飞行器和直升机的完整性、空调系统泄漏、内部气压阀门和垫圈的密封、航天器密封检测、轨道舱检测、人造卫星。

船舶海洋工业:综合水密测试、防水测试、舱口盖、隔水舱、水密门、闸门、LNG储槽、冷藏船、气垫船、汽艇、天然气运输船、舱壁、空压系统、气压系统泄漏、冷冻系统泄漏、阀门、热交换器、蒸汽冷却器、冷凝器、轴承监测、泵浦、电气开关、接线盒、继电器、蒸汽阀、冷冻器泄漏、柴油机注油工序、容器、氮气管泄漏、压缩机等。

交通车辆工业:汽车门窗密封性、高速列车密封、风噪音、漏水检测(QC检测)、车门密封、驾驶室防风、空调系统泄露、液化气槽车、冷藏车、油罐车、气动刹车系统、货厢、焊缝、舱门、轴承系统、电气接点的弧光及电晕。轴承检查、润滑失效与过度润滑、密封非破坏测试。

石油化学工业、军事工业、电力工业:气垫船、潜艇、飞行器、航天器、武器系统、燃料泄漏、核设施完整性。电力空冷岛远距离漏点检测、真空负压泄漏,高压放电、高速轴承、高空高温高压管道、高压开关设备

 

部分客户:美国国家航空航天局、天津空中客车、中航工业西安飞机公司、中航工业哈尔滨飞机公司、中国中车青岛四方车辆、中船重工703所、中国航天五院、中国空军第一研究所、中国航飞北京航空材料研究院、空军航空大学、中国海军东海舰队、广州地铁、北京京港地铁、国华电力、中国电力科学研究院、北京供电局、天津供电局、江苏双良股份、京能集团、中广核、壳牌中国、中国石油、汉高股份、申华化工、玛氏食品、集通铁路、北京安科院、上海安科院、浙江安科院、江西安科院、宁夏安科院、广汽研究院、南汽研究院、荣成华泰汽车、沈阳华晨宝马、苏州金龙客车、上海海马汽车有限公司、米其林轮胎、博世汽车柴油系统股份有限公司、青岛双星轮胎、北汽研究院、北汽福田欧曼重卡、厦门金龙客车、郑州宇通客车、重庆长安福特、奇瑞汽车、比亚迪汽车、安徽江淮汽车、保定长城汽车、广州本田、武汉东风雷诺、北京简式汽车...........。

 

主要部件介绍:

1.UP9000数字式超声波检测仪

UP9000准确的数字化显示可以提供泄漏实际的dB值水平,沿着车厢和挡风玻璃进行检测,可以标记出明确的“合格-不合格”点,同时仪器可以记录和存档。UP9000WNWL可以存储400条记录,并可以将记录放入电脑中,通过数据库管理软件,进行数据存储和分析。具有多年服务于汽车、卡车和飞机制造工厂的经验,完全符合质量控制的特点和满足生产工程师的要求,即:使用方便、灵敏度范围广、可靠性、可重复性、经久耐用、并可实时获取dB值。

2.CFM9近距扫描模块

近距聚焦模块具有一个特殊设计的接收探头,适合近距精确扫描。对测试区域的快速扫描可以检测到任何由超声波发生器产生的并从泄漏点穿透出的超声波信号,通过追踪声音信号的最大点,近距聚焦模块可以精确定位泄漏。

3.UFMTG-1991型360°全方位超声波信号发生器

UE公司专利的多方向超声波发生器具有4个强劲的转换器,球面形的设计,可以覆盖360°的范围,在车体或舱室中可以作为稳定可靠的超声波信号源。通过产生统一的超声波信号,可以用来检测判断密封是否合格。UFMTG1991底部具有吸盘式底座(可选用磁性底座),可以很方便的从挡风玻璃上安装和拆卸。另外的应用则包括:在船舶工业上防水舱壁测试和舱盖密封检测,飞机泄漏检测、航空器座舱检测、窗户气密检测、保压密封检测,高速列车密封、汽车挡风玻璃测试、风噪音、气动刹车、槽车检测、集装箱、辐射泄漏等。

其它可选择附件

UWC超声波集波器

超声波集波器—超声波抛物面反射器可以加倍探测距离并且可以精确定位散射在远距离的超音波信号并增加其灵敏度,适合于使用者不能接近设备的场合对泄漏检测定位如:大型客机、危险货物运输车、大型船舶、大型吊车、起重机、工程机械、高空管线等。

UWC是一台特别的超音波信号集波器,用以ULTRAPROBE系列检测仪感测远距离超音波频率信号。新的UWC抛物面反射器是一个高度定向的能尽量减少大面积的背景噪声的超声波仪器, 聚焦距离大于100英尺(30.5米)的泄漏信号。

工作原理:

作为由压力泄漏,真空或者放电产生的低水平超音波信号由各种各样的角度发散, 它们被UE SYSTEMS专利产品Septisonic传感器利用其抛物面反射并集中定向和接收. 它的效果是一个非常定向的“麦克风”,可探测到在很远的距离大于100英尺(30.5米)的超声波信号

精确探测:

UWC是高度定向的,狭窄的聚焦点将最大限度地减少大面积的背景噪声并集中在泄漏或其它超声波信号上。它能精确定位在距离大于100英尺(30.5米)的低水平泄漏。

 

LRM长距离检测模块

UE-LRM-2 (LRM-9)长距离检测模块:像“望远镜”一样对信号进行放大,尤其适合于架空电线、管路、大型飞机尾翼、大型车辆、集装箱、船舶、大型机械、高压设备等进行远距离检测场合。

UE-LRM-2 (LRM-9)长距离检测模块——来自UE Systems和美国国家航空和航天局的先进技术用于探测远距离的超声波泄漏与电气放电信号。适用于ULTRAPROBE550,2000,3000,9000和10000系列。无需使用叉车或高架平台,就可以找到那些难以到达的泄漏位置或不可靠近的高压电气设备,查找电弧放电,跟踪电晕信号!现在就可以在一个安全距离发现远处泄漏, 架空线路, 检查高压电气设备甚至扫描危险气体管道安全。

UE Systems,Inc.作为全世界超声波检测领域的领导者与它的客户美国国家航空和航天局一起合作,认识到长期作为探测技术的世界领导者,生产了UE-LRM-2 (LRM-9)长距离检测模块。

UE-LRM-2 (LRM-9)怎样工作远程模块是一个抛物线麦克风。独特设计的10度收集喇叭提供了高度可靠性,灵敏性和灵活性,同时提供阻止背景噪音的辨别力。放大腔的抛物线设计, 可以反射所有超声波信号直接到达变换装置的顶端以达到最小的能量损失。信号被预先放大并且传输到Ultraprobe主机单元并被再放大。这个“双重放大效应”的作用好比一个望远镜的原理进行工作。

订购信息:LRM 2-用于Ultraprobe500/550和Ultraprobe2000。LRM 3-用于Ultraprobe3000。LRM 9-用于Ultraprobe 9000和Ultraprobe10000、Ultraprobe15000。

 

UE弯曲探头模块和长距离伸缩弯曲探头模块

UE Systems的先进超声波技术提供另一个方法以便满足扫描的挑战:

你能使用弯曲探头… U-Bend 柔性扫描模块 

弯曲这个探头到任意角度以在难以到达的区域找到泄漏点。 

 

TELE-BEND 伸缩弯曲探头模块使用Tele-Bend伸缩弯曲探头模块它可以延长到达56'(1.42米)的地方。如:飞机或大型车辆的窗户车辆顶部、内部管路、高温场合、机械设备运转部位、集装箱、船舶、高压设备人员难以到达区域等检测部位

 

UE-ODTG-4 多方向超声信号发生器系统

ODTG-4 为压力测试和大容器气密性测试提供一个特殊的选择。

多方向超声信号发生器全套包含:4通道系统控制盒,50’长4氯丁胶加套抗油性互连电缆,4个多方位的超声波信号发生器和指示,安装在一个14' x 18' x 6'的 Zero Centurion 铝质防水箱内以便携带,并且带有外部电源开关以便电池充电。

*包含以下专利:4416145, EPO15115, 502674183。

 

UE-UFMTG-1991多方向超声波信号产生器

UFMTG-1991是目前超声波信号发生器先进技术水平的代表。这台极其强有力的超音波信号发生器包含有多种阵列的四个传感器以使UE SYSTEMS的专利的超声波信号可以覆盖360度范围的循环模式。电源开关提供二种强度的超音波输出水平:低和高。绿色LED闪烁表示超声波信号正在被传送。红色LED闪烁表示需要充电。吸盘式底座(可选用磁性底座)允许UFMTG-1991可更容易为超声发射准确定位。

使用者能够把它放置于各种不同物体的表面,金属,塑胶或玻璃,UFMTG-1991是用来探测渗漏异常或大型围挡,另外的应用则包括:在船舶工业上防水舱壁测试和舱盖密封检测,飞机泄漏检测、航空器座舱检测、窗户气密检测、保压密封检测,高速列车密封、汽车挡风玻璃测试、风噪音、气动刹车、槽车检测、集装箱、辐射泄漏等。按照传统方法,使用水龙带和闪光灯检测漏水和风噪音,费时而且准确性不佳。采用肥皂和水泡检测空气刹和辐射泄露,也是耗时低效。使用Ultraprobe检测则轻松多了。将超声波发生器放在舱体(车体)内,扫描门、窗、地板、封口处等,可以精确快速而且简便地完成检测。

其它应用:

ULTRAPROBE超声波全功能检测仪应用十分广泛,主要应用于石化工业、电力工业、航空造船业、汽车制造、造纸业、纺织业、冶金工业等。

压力/真空泄漏

当任何气体(空气、氧气、氮气……等)通过泄漏孔隙,均会产生具有可探测高频成份的扰流,以ULTRAPROBE 超声波检测仪来扫描附近区域,经由耳机可听到泄漏的急流声或是指示。检测仪愈靠近泄漏点,则急流声会愈大,指示读 值会更高。当然,环境噪音是个问题,但使用橡皮聚音探头可缩小探测仪的接收区域。以阻隔杂讯噪音波的干扰,ULTRAPROBE 超声波检测仪的频率调整功能可降低背景噪音干扰,让没经验的使用者也可容易地操作来检测泄漏。

应用:瓦斯、天然气管路/筒槽、实验室/医院手术室、空调、气压管路、供气/氮气系统、油罐车及其它任何气体管路/舱室/筒槽之泄漏点的查找。 

 

热交换器、锅炉及冷凝器泄漏

真空或压力泄漏可用ULTRAPROBE 超声波检测仪检测出,配件、阀、联结轴都可作泄漏扫描。超声波的高频、短波特性,让使用者在高噪音环境下,也能定位出泄漏位置。冷凝管及热交换管可通过下列三种方法:真空、压力、超声波音响作泄漏测试。

应用:石化工厂、重工业、电厂、实验室、一般工厂的热交换器、锅炉及冷凝器的泄漏点寻找。

 

阀类泄漏

在线阀发生诸如泄漏或阻塞问题时可准确地作检测,有泄漏的阀,介质从高压侧经泄漏点至低压侧流动时,会产生扰流,而良好的阀则相对较安静,由于ULTRAPROBE 超声波检测仪有一宽广灵敏度及超声波频率选择范围,即使在噪音环境下,各种型式的阀都能准确地测试出泄漏问题。

 

轴承监测

ULTRAPROBE 超声波检测仪可检测轴承故障的最初阶段,NASA研究中心已经证实超声波轴承监测比使用传统温度及振动测试法,能更早定位出潜在轴承故障问题。以ULTRAPROBE 超声波检测仪为例,使用者可听到声音品质及观察表头读值大小。因此提供趋势监测、维护及确认潜在轴承问题,而频宽调整功能使得更容易将某一轴承作隔离分析。

 

电气设备检测

弧光或部分放电(电晕)会从绝缘劣化位置产生超声波信号,此种放电讯号用ULTRAPROBE 超声波检测仪做区域扫描能快速定位出故障点。此种信号用耳机听起来就象一油炸声或嗡嗡声。将ULTRAPROBE 超声波检测仪愈靠近放电处,就会得到愈强的信号。适用于电力开关、变压器、继电器、断路器、汇流排板、绝缘装置等的预防保养维修使用。

应用:电厂、变电所、高压配电箱的电弧、局部放电或漏电痕迹、空冷岛泄漏、开关检测、高压铁塔、变压器、高压绝缘子检测。

 

超声波密封测试

超声波音响(ULTRAPROBE)密封测试是一种非破坏性离线测试法,不须作加压,因此比传统使用加压或泡 沫的方法,更快速简单并且更精确。此种测试法是在测密封室/简槽不须加压情况下,将超声波音源发生器置于内部或一端,则超声波信号会流至待 测物内部各角落,并穿透任何泄露位置。因此ULTRAPROBE于外部扫描穿透的超声波信号,即可指出泄露位置。

应用:飞机门窗、油箱、座舱泄漏、船舱/潜艇舱房泄露,汽车泄漏门窗、汽车风噪音、汽车漏水、汽车NVH测试。

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