Технологические достижения в области неразрушающего контроля тесно связаны с другими областями исследований, такими как оптика, акустика или томография. Одной из таких областей, которая играет решающую роль в обеспечении инноваций в вихретоковой матрице (ECA), является область гибких печатных плат (PCB), или, точнее, печать медных дорожек на тонкой гибкой подложке, обычно называемая литографией. Недавние достижения в области гибких методов печати печатных плат за последние пять лет заставили ECA проявить свои силы и проложить путь к разработке катушечных датчиков более высокого качества, что в конечном итоге изменит диапазон возможностей вихретокового контроля. Пора перестать из кожи вон лезть для сложных проверок; взгляните поближе на новое семейство датчиков ECA от Eddyfi Technologies: P-Flex.
Возможность печатать датчики катушек на гибких платах существует уже некоторое время, но последние достижения значительно улучшили характеристики этих датчиков. Достижимая плотность печатных медных дорожек увеличилась, что привело к увеличению количества витков в каждой катушке и, следовательно, к более сильному магнитному полю и большему количеству энергии, передаваемой в поток вихревых токов. Этим преимуществом пользуется новый гибкий печатный зонд ECA, или P-Flex.
В частности, это приводит к более низкому уровню шума, более сильным сигналам индикации и повышенной вероятности обнаружения небольших дефектов, что делает печатный ECA более эффективным, чем когда-либо прежде. В сочетании с ведущим на рынке прибором Reddy™ технология P-Flex превосходит другие существующие печатные датчики с точки зрения качества сигнала.
Датчики P-Flex состоят из набора из 32 катушек, напечатанных на тонкой, как бумага, гибкой пластине толщиной 0,2 мм (0,008 дюйма), которую можно сгибать с минимальным радиусом кривизны всего 2 миллиметра (0,08 дюйма). Это позволяет контролировать поверхности с очень сложной геометрией, оборачивая или вставляя эти тонкие датчики в криволинейные поверхности и узкие углы, канавки или зазоры.
Преобразователь P-Flex выпускается в трех моделях с одинаковым количеством катушек; разница заключается в их размере. Например, большой датчик (размер катушки: 5 мм/0,19 дюйма) обеспечивает больший охват, но имеет меньшее разрешение по сравнению с маленькой моделью (размер катушки: 2 мм/0,078 дюйма). Поэтому выбор модели зонда должен основываться на требуемом охвате и размере наименьшего дефекта, который необходимо обнаружить.
Одной из ключевых особенностей датчика P-Flex является его модульная конструкция. Датчик можно отсоединить от кабельного адаптера, что позволяет легко заменить его в случае повреждения одного компонента. Говоря об износе... тонкий слой прочного, жесткого, термопластичного PEEK (полиэфирэфиркетон) установлен на датчике для создания защитного барьера между датчиками и контролируемой поверхностью. Это значительно увеличивает срок службы зонда и позволяет проводить больший объем контроля.
Контроль турбины
Благодаря своей высокой гибкости легко представить, как P-Flex может стать строительным блоком, облегчающим настройку датчика ECA для каждого. Имея доступ к базовому 3D-принтеру, теперь вы можете изготовить простой держатель датчика любой формы, прикрепить к нему P-Flex и энкодер и продолжить контроль. При необходимости команда инженеров Eddyfi Technologies всегда рада взяться за эту часть работы и разработать наиболее оптимальный держатель датчика для конкретных приложений.
На следующих изображениях показаны примеры компонентов авиационных турбин, которые можно проверить с помощью P-Flex. Датчики показаны здесь без держателя, чтобы продемонстрировать, насколько легко обеспечить хороший контакт с поверхностью, независимо от ее кривизны, сложной формы или резких изгибов.
Еще одно применение технологии P-Flex — обнаружение небольших трещин в пазах дисков газовых турбин . Как показано ниже, Eddyfi Technologies встроила датчик P-Flex в кодированный держатель в форме ласточкиного хвоста, а его датчики покрывают всю боковую поверхность паза. Подпружиненный башмак прижимается к поверхности, обеспечивая тесный контакт во время сканирования. Оттуда датчик просто скользит по всей длине паза для завершения сбора данных. Модульная конструкция этого решения также позволяет повторно использовать один и тот же кабель с несколькими головками датчиков, тем самым облегчая проверку пазов различных размеров и форм.
Остается последний вопрос, и он, пожалуй, самый важный из всех: как распечатанный зонд ECA сравнивается с традиционным ECA с настоящими медными катушками типа «блинчик»? Чтобы ответить на этот вопрос, мы приступили к контролю диска газовой турбины, используя два почти идентичных датчика: один с плоскими катушками, а другой с печатными катушками (P-Flex). Приведенные ниже C-сканы показывают некоторые различия между двумя технологиями и указывают на более высокую общую производительность P-Flex для этого контроля.
Эти различия можно объяснить тем простым фактом, что блинчатые катушки должны изготавливаться вручную и размещаться одна за другой в преобразователе ECA, что приводит к небольшим различиям между размером, формой, положением и электрическими свойствами каждой катушки. С другой стороны (точнее, вообще без рук) печатные датчики P-Flex изготавливаются автоматизированной системой, что делает их совершенно идентичными, равноудаленными и на одинаковом расстоянии от контролируемой поверхности.
При этом блинные датчики не собираются полностью исчезать в пользу печатных катушек. Фактически, одним из важных ограничений P-Flex является его высокочастотный диапазон. Хотя он отлично подходит для обнаружения поверхностных дефектов, он гораздо более ограничен для обнаружения подповерхностных и дальних поверхностей. Обычный ECA, такой как I-Flex, остается предпочтительной технологией для низкочастотных датчиков, которые могут проникать глубоко в цветные материалы.
Мы действительно не искажаем истины, когда говорим, что датчики P-Flex ECA обеспечивают превосходную гибкость, настраиваемость и производительность, что делает их подходящими для широкого спектра задач контроля. Их можно использовать как автономные датчики или интегрировать в простые держатели для проверки самых сложных геометрических форм.
