A nyolcvanas évek elejétõl hazánkban rendszeresen folynak nyo-mástartó edényeken (gömbtartályokon, kazándobokon, vegyipari nyo-mástartó edényeken, atomerõmûi reaktortartályon, …) akusztikusemissziós vizsgálatok. Sokáig egyeduralkodó készüléktípus volt ha-zánkban a KFKI által gyártott Defectophone, de az elmúlt idõszakbanegymás után jelentek meg más módon szervezett mûszerek: az ugyan-csak hazai gyártású Sensophone mellett a német Vallen és az amerikai-francia P.A.C. gyártmányai. Elkerülhetetlen, hogy elõbb-utóbb egyazonnyomástartó edényen különbözõ típusú akusztikus emissziós mûsze-rekkel végzett vizsgálatok eredményeit kelljen összevetni, belõlük azedényekben beállott változásokra vonatkozó következtetéseket levonni.Ezt korrektül és felelõséggel csak akkor tudjuk majd elvégezni, ha kellõszámú modellkísérlettel és edényeken párhuzamosan elvégzett mérés-sel rendelkezünk.

Az akusztikus emissziós mérõkészülékekalaptípusai

A Defectophone NEZ-220 készülék

A Defectophone mérõkészülék (1. ábra) különbözõ változataiból ha-zánkban mintegy 20 készülék van forgalomban. A mûszer 4–16 akusz-tikus emissziós és 1–16 analóg (technológiai paraméter) csatorna keze-lésére alkalmas, és a kiértékelõ szoftver képes két mûszer egyidejû ki-szolgálásra is. A vizsgálandó edényre feltelepített akusztikus emissziósérzékelõk a mérés megkezdése elõtt legfeljebb négy érzékelõ csoport-ba (array) osztandók, ezek geometriája lehet eltérõ, de érzékelõ számaazonos kell hogy legyen (4x4, vagy 4x3, vagy 4x2 érzékelõbõl álló array-ek). A készülék az elsõként akusztikus emissziós aktivitást észlelõ, azazelsõként megszólaló csatornán megméri a beütés bekövetkezési idejét(Elapse Time), csúcsamplitúdóját (Amplitude), felfutási idejét (RiseTime), hosszát (Width vagy Duration) és az oszcilláció számát (counts),valamint a csatorna „zaját” (Average). További legfeljebb három csa-tornán (amelyek az elsõként megszólaló csatornával azonos csoportbatartoznak) a beütés észlelésétõl számított késleltetési idõ (Delay Time)

kerül megmérésre. Ha az elõre beprogramozandó maximális késleltetésiidõ elteltéig nem szólaltatja meg a beütés a csoport valamennyi érzé-kelõjét, a mûszer befejezettnek tekinti adott beütés mérését, és a vissz-hangok kiszûrését szolgáló holtidõ (Dead Time) eltelte után ismét vala-mennyi csatornáját készenléti állapotba helyezi: valahol bekövetkezhetegy újabb beütés.

A küszöbszint (Threshold), a maximális késleltetési idõ és holtidõmegválasztásával a mérést végzõ aktívan befolyásolja az idõegységalatt észlelhetõ beütések (hit) számát. Ha egy érzékelõ csoportban(array) legalább három érzékelõ megfogta a beütést (hit) és az így meg-mért késleltetési idõk kielégítik a lokalizáló algoritmust, a mûszer ese-ményként (event) regisztrálja a történést.

A Sensporhone AED-40 készülék

A Sensophone mérõkészüléket (2. ábra) jelenleg öt helyen alkal-mazzák hazánkban. A mûszer 4–32 akusztikus emissziós és 1–16analóg (technológiai paraméter) csatorna kezelésére alkalmas. Az elõ-zõleg ismertetett mûszerrel ellentétben itt nem kell elõre összerendelniaz érzékelõket csoportokba. Ez akár utólag, az értékelés során ismegtörténhet, sõt egy mérésen belül még meg is változtatható.

Minden egyes bekapcsolt akusztikus emissziós csatorna az észleltbeütések valamennyi paraméterét megméri. Tehát csatornánként meg-mérésre kerül a beütés (hit) bekövetkezési ideje (Elapse Time), a jel fel-futási ideje (RiseTime), a jel szélessége (Hit Duration), az oszcillációszám (Counts), a csúcsamplitúdó (Peak Amplitude) és az átlagos„zajszint” (Average Level).

A küszöbszint (Threshold) megválasztásával aktívan befolyásol-hatjuk a regisztrált beütések számát. Hogy az érzékelõk által felügyelttérben, egy idõintervallumban egyszerre jelenlévõ beütések közülmiként választódnak ki az egy forráshoz tartozó jelek, azaz a beütések-bõl miként lesznek események, azt a szoftver védett részében lévõ para-méterekkel lehetne befolyásolni, de ezen paraméterek „elbabrálását” agyártó nem javasolja a felhasználónak.

Már az elmondottakból is látható, hogy, még ha azonos típusúakusztikus emissziós érzékelõket (sávszélesség, rezonancia frekvencia,érzékenység) is használunk, és a mûszereket azonosra állítjuk be, akkoris eltérést fogunk tapasztalni az aktivitásban, az egységnyi vizsgálati idõ

KÉSZÜLÉKEK, BERENDEZÉSEK

Összehasonlító mérések Defektophone ésSensophone akusztikus emissziósmérõkészülékkelSzûcs Pál*– Kenyeres Dénes*– Nagy Zsolt*

*R.U.M. Testing Kft. e-mail címünk: rumtesting@rumtesting.axelero.net

1.ábra. Defectpohone NEZ-220 típusú mérõkészülék négycsatornáskiépítésben

2. ábra. Sensophone AED-40 típusú mérõkészülék12 csatornás kiépítésben

2004/2 www.anyagvizsgaloklapja.hu 53

alatt észlelt beütések számában, vagy az egységnyi nyomásváltozássorán bekövetkezett beütések számában. Tehát ha össze akarjuk ha-sonlítani a két különbözõ módon szervezett mûszer mérési eredményeit,kellõ számú összehasonlító mérés birtokában kell lennünk!

Fûtetlen nyomástartó edényekenvégzett vizsgálatok

A R.U.M. Testing Kft. rendelkezik Sensophone és Defektophone tí-pusú akusztikus emissziós mérõmûszerrel. Az eltérõ felépítésû mérõ-rendszerekkel végzett vizsgálatok összehasonlíthatósága érdekébeneddig tizenegy fûtetlen nyomástartó edényen végeztünk a hatóságiszilárdsági nyomáspróbához kapcsolódó akusztikus emissziós integritásvizsgálatot, oly módon, hogy legalább az egyik érzékelõ csoportot meg-dupláztuk, azaz a Senspohone által kezelt akusztikus emissziós érzé-kelõk mellett ott voltak a Defektophone érzékelõi is (3. ábra).

A 7,4 m3-es, ∅∅ 1400x12-4500 mm méretû, KL2DN acéltartály vizsgálata

A lecsupaszított fekvõ hengeres acéltartályt 14,3 bar próbanyomá-son vizsgáltuk. A tartály hengeres részének közepén – ahol gyakorlati-lag minden zavaró effektustól mentes hengeres palást található –megdupláztuk az érzékelõket (4. ábra). Jelen elõadásban a kalibrálómérésként alkalmazott ceruzatesztek eredményét ismertetjük. A teljesnyomáspróba elsõsorban az ilyen mûszereket alkalmazó kollégák szá-mára hasznos és érthetõ.

3. ábra. A két akusztikus emissziós mérõmûszer egymás mellételepített érzékelõje

5. – 8. ábrák Ceruzatest amplitúdói, illetve lokalizációia Defektophone érzékelõivel mérve4. ábra. Érzékelõk a 7,4 m3-es ammónia edényen

54 www.anyagvizsgaloklapja.hu 2004/2

KÉSZÜLÉKEK, BERENDEZÉSEK

A telepített 8 érzékelõ (a belsõ négy lett megduplázva) tövébenvégzett ceruzatesztek (3 mm hosszú, ∅ 0,5 mm-es, 2H keménységûgrafitrúd elpattintása) a távolság függvényében más-más amplitúdóvaljelentkeztek a b1…b4 jelû Defektophone érzékelõkön (5-6. ábrák). Acsak saját érzékelõk tövében tört jeleket a program pontosan lokalizálta(8. ábra). Az összes jelbõl a négy saját érzékelõ által közrezárt területenkívülrõl érkezõket a lokalizáló program a szimmetria tengely menténhelyezte el (7. ábra).

A Sensophone hasonló diagramjai az elõzõekkel azonos eredménytmutatnak (9–11. ábrák).

Ha nem az események (event) lokalizációját hasonlítjuk össze,hanem a beütések (hit) amplitúdó/energia eloszlását (12–13. ábrák),akkor korántsem ilyen jó az egyezés:

KÉSZÜLÉKEK, BERENDEZÉSEK

9. ábra. Ceruzatesztek amplitúdói a Sensophone érzékelõkkel mérve

10. ábra. A duplázott, 2-5-8-3 jelû érzékelõk tövében végzettceruzatesztek lokalizációja

11. ábra. Az 1…8 érzékelõk tövében végzett ceruzateszteklokalizációja a középsõ (duplázott) érzékelõ csoporttal

12. – 13. ábrák

14. – 15. ábrák

2004/2 www.anyagvizsgaloklapja.hu 55

A 4,8 m3-es, ∅∅ 1100x12-4730 mm méretû, KL2DN tartályvizsgálata

A szigetelt, fekvõ hengeres tartályra szerelt 12 érzékelõbõl az elsõnégyet dupláztuk meg. A szilárdsági nyomáspróba befejeztével az 1 jelûérzékelõvel ceruzateszteket végeztünk (14. ábra), amelyeket a lokalizálóprogram egy csoportba, az érzékelõ mellé helyezett el (15. ábra).

A Sensophone hasonlóan értelmezte és ábrázolta a teszteseményeit (16-17. ábrák).

A beütések (hit) darabszámával és energiájával most is gond volt(18. és 19. ábra).

Tapasztalatok, javaslatokA különbözõ felépítésû mûszerekkel végzett akusztikus emissziós

integritás vizsgálatok összevetése érdekében a vizsgálatot végzõknekösszehangolt lépéseket kell tenniük. Elég, ha az MSZ EN 13445-5:2002szabvány E (informatív) mellékletére utalunk!

Az akusztikus emissziónak érvényes szabványi vannak, amelyeket avizsgálat tervezésénél és végrehajtásánál valamint a jegyzõkönyvek for-mai és tartalmi elemeinél alkalmazni kell. Ezek a következõ szabványok:

– MSZ EN 473:2001; A roncsolásmentes vizsgálatokat végzõ személy-zetrõl

– MSZ EN 1330-9; Non-destructive testing. Terminology. Part 9: termsused in A.E. testing

– MSZ EN 13554; Non-destructive testing. Acoustic Emission. Generalprinciples

– MSZ EN 13477-1,2; Non-destrictive testing. Acoustic Emission.Equipment characterisation. Part 1: equipment description. Part 2:verification of operating charecteristics

– CEN/WI 00138076; Non destructive testing. Acoustic Emission.Acoustic emission during Proof testing

– MSZ EN 13445-5 „E” melléklete

Az akusztikus emissziós vizsgálatok értékelésénél egyrészt az a.e.tevékenység aktivitását és intenzitását, másrészt a lokalizációs eljárássorán meghatározott forráshelyek halmozódását elemezzük. Amint aztláthattuk, a kétféle mûszernél a beütések (hit) száma szükségszerûeneltér egymástól, más felöl, ha a referencia feszültségeket nem határoz-zuk meg egyértelmûen, akkor az intenzitás értékek sem lesznek össze-hasonlíthatók.

Mi a teendõ?

A szabványokat (és saját felszerelésünket!) ismerni és alkalmaznikell. A különbözõ mûszereket alkalmazó vizsgáló laboratóriumoknakösszehasonlító méréseket kell szervezniük. Ebben természetesenszámíthatnak a NAT segítségére (körvizsgálatok), esetleg a szakmaiszervezetek (GTE, Marovisz) támogatására, de az érintett laboratóri-umok aktivitását és kezdeményezõ készségét senki és semmi sem fogjapótolni.

Hivatkozások

[1] Szûcs Pál: Az akusztikus emisszió története. Anyagvizsgálók Lapja3.(1993.) 4. 132-133. oldal.

[2] Nondestructive Testing Handbook, Vol. 5.: Acoustic Emission Testing(Eds: Miller, R:K. and Intire, P. Mc, American Society forNoudestructive Testing (1987.)

16. – 17. ábrák

18. ábra. A ceruzatesztek amplitúdó eloszlása:átlagos amplitúdó 65,3 dB, szórás 7,1 dB

19. ábra. A ceruzatesztek amplitúdó eloszlása a SENSOPHONEmûszerrel mérve

KÉSZÜLÉKEK, BERENDEZÉSEK

56 www.anyagvizsgaloklapja.hu 2004/2