Która metoda badań akustycznych do jakiego zadania?
Porównanie badania hałasu, badania rezonansowego, monitoringu procesów i testu modalnego – a także systemów rezonansowych według wzbudzenia i typów systemów według otwartości.
Akustyczne badanie rezonansowe (ART) pobudza element do drgań własnych i porównuje jego widmo rezonansowe z wzorcami; pęknięcia, jamy skurczowe, wady struktury i pomyłki materiałowe przesuwają częstotliwości własne i są wykrywane nieniszcząco.
Przegląd metod
Cztery metody akustyczne obejmują różne zadania badawcze – od hałasu podczas pracy po wady materiałowe w strukturze.
| Metoda | Zadanie badawcze | Obiekt badany | Wzbudzenie | Wynik | Zdolność taktowa | Ograniczenia |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Badanie hałasu (NVH) | Obiektywna ocena jakości hałasu i drgań | Silniki elektryczne, przekładnie, pompy, siłowniki | Praca obiektu (rozruch) | OK/NOK, rzędy, psychoakustyka | 100 % inline, OK/NOK w mniej niż 1 s | Obiekt musi pracować; hałas otoczenia wymaga izolacji akustycznej |
| Akustyczne badanie rezonansowe (ART) | Wykrywanie pęknięć, jam skurczowych, wad struktury, pomyłek materiałowych | Odlewy, części spiekane i ceramiczne | Młotek impulsowy, głośnik, wzbudnik piezoelektryczny | Widmo rezonansowe, OK/NOK | 100 % inline, OK/NOK w mniej niż 1 s | Ocenia cały element, nie lokalizuje wady; jedna konfiguracja na rodzinę części |
| Akustyczny monitoring procesów | Wykrywanie pęknięcia narzędzia, zużycia i błędów łączenia | Obróbka skrawaniem, łączenie/prasowanie, spawanie, montaż | Sam proces | Sygnał do sterownika | W trakcie procesu, każdy element | Czujnik musi być blisko procesu; sam element oceniany jest tylko pośrednio |
| Test modalny | Wyznaczanie częstotliwości własnych, tłumienia i postaci drgań | Pojedyncze części, prototypy, części referencyjne | Młotek impulsowy, wzbudnik | Parametry modalne | Laboratorium, nie do taktu seryjnego | Pracochłonny na element; stanowi podstawę badania rezonansowego |
Systemy badań rezonansowych według wzbudzenia i akwizycji
Systemy badań rezonansowych różnią się głównie sposobem wzbudzenia elementu i rejestracji drgań. Wybór zależy od elementu, zakresu częstotliwości i taktu.
| Wzbudzenie / akwizycja | Zalety | Ograniczenia | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|---|
| Młotek impulsowy, siłownik udarowy | Wzbudzenie szerokopasmowe, proste i odporne | Miejsce i siła uderzenia muszą być powtarzalne | Badanie seryjne w takcie; mobilnie z młotkiem Sonic MLNR |
| Głośnik | Wzbudzenie bezdotykowe bez zużycia | Mniejsza energia wzbudzenia przy ciężkich elementach; uwzględnić hałas otoczenia | Lekkie i delikatne elementy |
| Wzbudnik piezoelektryczny, wzbudnik | Celowe wzbudzanie określonych zakresów częstotliwości | Wymagane sprzężenie z elementem | Laboratorium, test modalny, stanowiska specjalne |
| Mikrofon, akcelerometr, wibrometr laserowy | Akwizycja dopasowana do elementu; wibrometr laserowy mierzy bezdotykowo | Akcelerometry wymagają kontaktu, wibrometr laserowy – dostępu optycznego | Wstępnie zakwalifikowane zestawy czujników dla każdego zadania |
Porównanie typów systemów
Obok metody to typ systemu decyduje o elastyczności systemu badawczego: przy nowych wariantach, przy retrofitach i w dostępie do danych.
| Typ systemu | Powiązanie ze sprzętem | Konfigurowalność | Retrofit | Dostęp do danych |
|---|---|---|---|---|
| Zamknięty system kompletny | Związany ze sprzętem dostawcy | W ramach przewidzianych zadań badawczych | Zwykle tylko z tym samym systemem | Za pomocą narzędzi dostawcy |
| Otwarta platforma (SonicTC) | Otwarta na sprzęt: czujniki różnych producentów, akwizycja przez NI-DAQmx i TwinCAT | Konfigurowanie zamiast programowania | Doposażenie istniejących instalacji w nowe oprogramowanie z zachowaniem mechaniki i czujników | Wyniki przez PROFINET, OPC UA, EtherNet/IP, Modbus, TCP/IP lub cyfrowe I/O |
| Rozwiązanie własne | Dowolny wybór | Pełna swoboda, ale utrzymanie i dokumentacja leżą po stronie użytkownika | Możliwy, kosztem własnej pracy | Pełny, na własną odpowiedzialność |
Relacja do metod obrazowania
Metody akustyczne uzupełniają RTG/CT, ultradźwięki i badania wiroprądowe, zamiast je zastępować. Badanie rezonansowe ocenia cały element w jednym kroku, bez medium sprzęgającego, na stali, ceramice, tworzywach i spiekach. Metody obrazowania lokalizują wadę szczegółowo, ale są wolniejsze; metoda wiroprądowa ogranicza się do materiałów przewodzących.
Najczęstsze pytania.
Która metoda nadaje się do wykrywania pęknięć w odlewach i spiekach?
Akustyczne badanie rezonansowe: pęknięcia, jamy skurczowe i wady struktury przesuwają częstotliwości własne. Element jest wzbudzany, a jego widmo porównywane z referencją – nieniszcząco i w takcie.
Czy badanie akustyczne zastępuje RTG lub ultradźwięki?
Nie, uzupełnia je: badanie akustyczne ocenia każdy element szybko i w całości, a metody obrazowania w razie wątpliwości szczegółowo lokalizują wadę.
Czy badanie hałasu i badanie rezonansowe można połączyć na jednej platformie?
Tak: SonicTC łączy na jednej platformie moduły SonicTC.NVH (badanie hałasu), SonicTC.AT (badanie rezonansowe) i SonicTC.DSP (monitoring procesów). Wybór modułu zależy od elementu i rodzaju wady.
Gotowy, aby doświadczyć akustycznej techniki badań na swojej linii?
Prześlij nam swój element lub umów się na demonstrację online. Pierwsza ocena w ciągu 24 godzin.