Ultraschall
Das Prinzip :
Die Kontrolle per Ultraschall besteht darin Ultraschallwellen, die von einem in Betrieb befindlichen Gerät erzeugt werden, zu empfangen und sie ins Hörbare zu Analyse- und Bewertungszwecken umzuwandeln.
Die Umsetzung :
Um die Ultraschallwellen zu messen und zu quantifizieren, benutzen wir eine Handmesspistole des Typs ULTRAPROBE® von UE Systems Inc.. Die Messskala erstreckt sich von 20 bis 100kHz, wobei verschiedene Reglereinstellungen ein Ablesen auf dem Pendelzähler ermöglichen. Um die Fehlerquellen besser ausmachen zu können, bzw. Störgeräusche, Interferenzen weitestgehend auszuschließen, kommen hierfür verschiedene Zubehörteile zum Einsatz.
Die wichtigsten Zubehörteile :
- Das trisonare Abtastmodul, bestehend aus drei piezoelektrischen Transduktoren, ermöglicht es Ultraschallwellen in der umgebenden Luft zu erfassen.
- Das Stethoskop (Fokussiertastmodul), bestehend aus einem Kontaktstift, der an einem Transduktor angeschlossen ist, ermöglicht es Ultraschallwellen zu empfangen, die in einem festen Körper entstehen.
- Die Parabolantenne ermöglicht es, im Freien Ultraschallwellen zu empfangen, die in mehreren hundert Metern emittiert werden (z.B. bei Überlandleitungen,...).
Die Anwendungsbereiche :
- Die Überprüfung des Betriebszustands von Kondensatabscheidern (thermostatische, mit Schwimmer,...) auf eventuelle Fehlfunktionen (blockierte Teile, unterdimensionierte Abscheider, Klopfen,...). In der Regel erfolgt eine komplementäre IR-thermografische Kontrolle.
- Die Leckagesuche bei Druck- oder Unterdrucksystemen (Wasser, Luft, Öl, Stickstoff,...). Wenn Materie in flüssiger oder gasförmiger Form durch eine Öffnung leckt, erzeugt sie eine turbulente Strömung, deren Hochfrequenzäußerungen messbar sind.
- Der Verschleiß von Lagern (Pumpen, Motoren, Kompressoren, Zahnrad-, Wechselgetriebe,...). Die Überwachung erfolgt akustisch wie optisch direkt über die Handmesspistolenanzeige und / oder über Messdatenauswertung per Spektralanalyse-Software, um auch über einen längeren Zeitraum eine eventuelle Fehlfunktion rechtzeitig ausmachen zu können. Falls erforderlich stützen wir unsere Auswertungen noch mit einer IR-thermografischen Kontrolle und / oder einer Schwingungsmessung ab.
- Die Erfassung von Lichtbogen- oder Kriechstrombildungen und Koronaeffekten speziell bei Hochspannungsanlagen / -betriebsmitteln. Lichtbogen erzeugen Ultraschallwellen am Emissionspunkt, womit sie schnell geortet werden können. Transformatoren, Stromschienen, Isolatoren, Kopplungs- oder Schutzgeräte können somit abschaltungsfrei überprüft werden. Gegebenenfalls können somit auch gekapselte HS-Zellen inspiziert werden. Um die Betriebssicherheit zu erhöhen, empfehlen wir die Montage von IR-Sichtfenstern zur komplementären Prüfmessung per Infrarot-Thermografie. In der Tat emittieren die Fehlerquellen nicht unbedingt gleichzeitig Ultraschallwellen und Infrarotstrahlungen.
Elektrische Untersuchung im Hochspannungsbereich
Infrarotstrahlungen durchqueren die Isolierungen der elektrischen Materialen nicht. Eine thermographische Kontrolle der Ausrüstungen, die unter elektrischer Spannung nicht geöffnet werden können, ist problematisch (mit Ausnahme der mit IR-Sichtfenstern ausgerüsteten Materien). Elektrische Schläge und Corona-Entladungen erregen Ultraschallwellen am Sendepunkt. Man kann diese elektrischen Schläge rasch aufspüren, indem man die ganze Fläche mit dem Messgerät überfliegt. Das Signal erinnert an ein Bratgeräusch oder an ein Brummen. Desto näher sich das Messgerät am Sendepunkt der elektrischen Schläge befindet, desto intensiver das Tonsignal. Tests: Hochspannungszellen, Trennschalter, Trafos, Ausschalter, Stromschienen, Anschlusskasten, Isolatoren usw.
Abfallender Druck / Leere
Entflieht Gas durch ein Leck, so entsteht eine Turbulenz mit Hochfrequenzelemente, die erhoben sein können. Beim überfliegen der Test-Zone kann man mit dem Hörgerät das Sausen des Lecks hören.
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Luftleckage |
Leerleckage |
Ventile / Kolben
Sogar während der Aktivitätsphase der Ventile können Leck- oder Stockungsprobleme präzise überprüft werden. Bei sorgfältiger Einrichtung im Ventilsitz sind die Geräusche relativ gering; weist der Ventil eine undichte Stelle auf, so kann eine Durchwirbelung auslaufen und von der Hochdruck-Seite in die Niederdruck-Zone überlaufen. Es ist durchaus möglich, jede Art von Ventile zu überprüfen, und dies sogar in einem lauten Umfeld.
Kontrolle der Kondensatableiter
Die Hersteller von Kondensatableiter empfehlen eine US-Inspektion, die als eine der zuverlässigsten Kontroll-Methoden gilt. Schädliche Einwirkungen wie Wasserschlag, Vakuumeinbruch, Stockungen und unangepasste Komponente werden aufgespürt.
Unterschied zwischen Verdichtungswasser und Dampf kann festgestellt werden.