Устройство и принцип действия ультразвукового увлажнителя воздуха

Как выбрать увлажнитель воздуха: помогаем определиться с критериями

Оглавление

• Типы увлажнителей
• Традиционные увлажнители
• Ультразвуковые увлажнители
• Паровые увлажнители
• Функции и характеристики
• Скорость испарения и емкость резервуара
• Объем обслуживаемого помещения
• Уровень шума
• Встроенный гигрометр и гиростат
• Тип управления
• Индикация режимов работы и подсветка
• Эргономика
• Расходные материалы
• Ароматизация
• Ионизация воздуха
• Выводы

С наступлением отопительного сезона предсказуемо повысился интерес к бытовым увлажнителям воздуха — приборам, призванным обеспечить наиболее комфортную влажность воздуха в жилом помещении. Нередко эту же функцию выполняют и другие приборы (например, мойки воздуха с функцией увлажнителя), однако они относятся к другой категории бытовой техники.

Давайте взглянем на современные увлажнители и разберемся, какие они бывают и как выбрать наиболее подходящую модель.

Типы увлажнителей

Бытовые увлажнители, представленные на современном рынке, бывают трех типов: традиционные, паровые и ультразвуковые. Распределение по типам происходит неравномерно: так, на момент подготовки данного материала, по данным Яндекс.Маркета в продаже находится 116 моделей традиционных увлажнителей, 485 ультразвуковых и всего 11 штук паровых. Исходя из этих данных, можно утверждать, что наиболее распространенными на сегодняшний день являются вовсе не традиционные, как было бы логично ожидать, а ультразвуковые увлажнители. Паровые же и вовсе практически вышли из оборота и, таким образом, вряд ли представляют для нас интерес. Чем же различаются эти модели?

Традиционные увлажнители

Традиционные увлажнители увлажняют воздух, «продувая» его через кассету, фильтр или иной предмет, обильно смоченный водой. Таким образом, они работают по принципу естественного испарения. Эти приборы потребляют относительно немного электроэнергии (от 20 до 60 Вт) и умеренно очищают воздух в процессе работы за счет оседания части пыли в воде. Ключевые недостатки таких приборов — относительно невысокая производительность и необходимость регулярно менять воду (она загрязняется) и фильтр/кассету (впрочем, некоторые допускается многократно мыть — тогда менять можно, например, раз в год). Основное достоинство — воздух при таком способе увлажнения увлажняется тем хуже, чем выше его влажность — таким образом, оптимальный уровень влажности со временем начинает поддерживаться автоматически. Ну и очистка воздуха от пыли тоже нелишняя функция.

Ультразвуковые увлажнители

Ультразвуковые увлажнители создают холодный пар (на самом деле, если быть физически точными — скорее туман), состоящий из мельчайших частиц воды. «Измельчение» воды производится с помощью специальной мембраны, которая колеблется на высоких частотах (отсюда и название этого типа приборов). Ультразвуковые модели в среднем потребляют не более 50 Вт, обладают средней производительностью и иногда допускают возможность нагрева воды. Пар, таким образом, будет подаваться подогретым, и помещение не будет охлаждаться. Понятно, что за такую опцию придется заплатить не только повышенной ценой самого прибора, но также и повышенным энергопотреблением. Одна из ключевых претензий к ультразвуковым увлажнителям — появление характерного белого налета на мебели в случае, если используется обычная водопроводная вода. Кроме того, если в ультразвуковом увлажнителе нет встроенного датчика влажности (гигрометра), он будет увлажнять воздух и после достижения необходимого уровня влажности — никакой «саморегуляции», как в случае с традиционными увлажнителями, в данном случае не происходит.

Паровые увлажнители

Паровые увлажнители, как несложно догадаться, обеспечивают увлажнение с воздуха посредством распыления горячего пара. Принцип работы такого прибора весьма прост: вода подается в специальную емкость, в которой она нагревается и испаряется. Такой прибор не потребует специальных фильтров для очистки и будет прост в уходе. Расплатиться за это придется повышенным энергопотреблением и, как следствие — повышением температуры в помещении (что, впрочем, может трактоваться и как достоинство — если увлажнитель предполагается использовать там, где не помешает подогрев). Дополнительным достоинством является то, что увлажнение происходит паром — то есть, фактически, дистиллированной водой.

А вот повышенный уровень шума достоинством никак не назовешь: использовать паровой увлажнитель в спальнях понравится далеко не всем. Также были замечены жалобы на то, что такие приборы сушат комнатные растения, а при неверном выборе мощности прибора (если увлажнитель окажется слишком мощным, либо если он будет установлен в слишком маленькое помещение), в комнате легко создать эффект сауны.

Функции и характеристики

Несмотря на различия в принципе работы, все бытовые увлажнители имеют общие характеристики и функции, по которым их вполне можно сравнивать даже без учета типа. Мы рассмотрим самые важные и объясним, что они означают с практической точки зрения.

Скорость испарения и емкость резервуара

Для каждого увлажнителя можно найти такие технические характеристики, как расход воды и емкость резервуара. Исходя из этих данных будет несложно подсчитать, как долго прибор способен работать без дозаправки и сколько воды попадет в воздух. Например, если прибор расходует 400 миллилитров за час и имеет бак объемом в три литра, то без долива воды прибор проработает менее восьми часов. Согласитесь, это совсем немного: не хватит даже чтобы поддерживать комфортную влажность в течении 8-часового сна.

Объем обслуживаемого помещения

Понятно, что чем больше воды испаритель способен подать в воздух за единицу времени, тем больший объем помещения он способен обслужить. Чтобы не создавать дополнительную путаницу, разработчики почти всегда указывают, на какое помещение рассчитан тот или иной прибор. Можно встретить компактные увлажнители, предназначенные для работы в комнатах площадью 20 квадратных метров, либо гораздо более мощные модели, способные увлажнять воздух на площади в 60-80 квадратных метров.

Чтобы определиться, какой объем увлажнителя будет оптимальным для помещения, следует знать его площадь. Так, например, для комнаты в 20 квадратных метров будет достаточно объема 4-5 литров, а для 30 метров мы бы порекомендовали обратить внимание на модели с баком емкостью в 6-7 литров.

Правда, здесь есть одно небольшое «но» — говоря только о площади помещения, производители, по всей видимости, используют какое-то усредненное значение для высоты потолков — ведь на самом деле увлажнитель увлажняет не площадь, а объем.

Уровень шума

Поскольку увлажнитель нередко запускают в ночное время (особенно если днем в квартире никого нет), то уровень шума — один из ключевых критериев, на которые нужно обратить внимание при выборе такого прибора. Наилучший способ узнать уровень шума — обратиться к инструкции и ознакомиться с техническими характеристиками увлажнителя. Вполне хорошими характеристиками является заявленный уровень шума в 25-30 дБ, однако даже в таком, казалось бы, простом вопросе присутствуют «подводные камни».

Во-первых, большинство увлажнителей время от времени весьма отчетливо булькают, забирая очередную порцию воды. Избежать этого невозможно, а громкость булькания может существенно варьироваться от модели к модели.

Во-вторых, источником нежелательного шума может быть система оповещения прибора, подающая сигнал о том, что вода в резервуаре подходит к концу. Согласитесь, будет довольно неприятно услышать предупреждающий звуковой сигнал посреди ночи. А если он окажется длительным либо повторяющимся — то уровень воды придется проверять собственноручно каждый вечер перед запуском увлажнителя. Не слишком удобно.

Встроенный гигрометр и гиростат

Некоторые увлажнители оснащены встроенным гигрометром (измерителем уровня влажности) и гиростатом, позволяющим настроить интенсивность увлажнения. Несмотря на то, что мы бы не рекомендовали всецело доверять данным измерений встроенного гигрометра (ведь он измеряет влажность лишь в непосредственной близости от увлажнителя), мы оцениваем наличие данных функций весьма высоко.

Дело в том, что в повседневной жизни нам вовсе не нужно знать точные значения влажности в квартире: достаточно лишь понять, комфортно нам дышать либо нет. А следовательно — даже если показания гигрометра окажутся неточными, мы без труда сможем подобрать комфортный для себя уровень влажности с учетом погрешности измерений просто путем проб и ошибок. Ну а если прибор способен автоматически поддерживать установленный уровень влажности — то и в комнате всегда будет поддерживаться одинаково комфортный климат. Существуют также модели со встроенными термометрами и другими дополнительными функциями.

Тип управления

Более простые модели увлажнителей управляются с помощью встроенной панели управления. У более продвинутых моделей присутствует пульт дистанционного управления (как у телевизора). Понятно, что второй способ окажется куда более удобным и комфортным.

Наконец, самые продвинутые устройства типа Xiaomi Smartmi Humidifier 2 допускают дистанционное управление со смартфона. Такие увлажнители, как правило, функционируют в рамках единой системы «умного дома» и открывают перед владельцем довольно широкие возможности. Подключив увлажнитель к домашней сети Wi-Fi, пользователь может получить данные о его работе дистанционно — на экране своего смартфона. С помощью того же смартфона можно узнать, какова влажность в помещении на текущий момент, запустить или остановить работу прибора, а также настроить специальные автоматические правила, позволяющие увлажнителю работать в автоматическом режиме — по заданному расписанию, либо согласовывая свои действия с другими приборами (например, с теми же датчиками влажности, также подключенными к системе умного дома).

Индикация режимов работы и подсветка

В большинстве случаев общение пользователя с увлажнителем ограничивается получением информации о текущей ситуации в помещении и выборе одного из режимов работы. Для вывода этих данных обычно используется дисплей с подсветкой, что может являться как плюсом (информацию с такого дисплея легко считать даже при ярком солнечном свете), так и минусом (слишком яркий и неотключаемый дисплей может доставить ощутимый дискомфорт в ночное время). Исходя из этого, мы бы порекомендовали перед приобретением выбранной модели взглянуть на прибор вживую или, если это невозможно, хотя бы изучить соответствующую информацию в интернете (например, наличие специального «ночного режима», скорее всего, свидетельствует о том, что слишком яркая подсветка не помешает вам во время сна).

Эргономика

Несмотря на то, что бытовой увлажнитель — это довольно простой прибор, его конструктивные особенности могут существенно повлиять на удобство эксплуатации. Наиболее частыми операциями при работе с увлажнителем являются заполнение бака (добавление воды), а также очистка внутренностей бака и частей прибора, контактирующих с водой. Удивительно, но дизайнеры и разработчики до сих пор продолжают допускать серьезные просчеты в этой части: так, например, многие баки не позволяют доливать воду (для этого необходимо полностью снять резервуар), другие — создают определенные сложности в уходе (из-за наличия труднодоступных для очистки мест). Наконец, в некоторых моделях оказывается невозможно настроить направление подачи пара, из-за чего на мебели или корпусе прибора могут образовываться капли воды (которые впоследствии неизбежно стекут вниз). Печально, но факт: откровенно неудачных с точки зрения эргономики увлажнителей на рынке много. Поэтому перед покупкой прибора нужно покрутить его в руках и буквально представить все действия, которые нужно будет с ним выполнять: как вы будете заливать воду, как очищать, будет ли это удобно? И т. д.

Расходные материалы

Практически все увлажнители, вне зависимости от вида, чувствительны к качеству воды. Обычная водопроводная вода может оказаться слишком жесткой или загрязненной, поэтому в ряде моделей предусмотрена система фильтрации для очистки от примесей. Срок службы таких фильтров не превышает нескольких месяцев даже в том случае, если используется дистиллированная или кипяченая вода.

Ароматизация

Некоторые модели увлажнителей позволяют добавлять в воду специальные пахучие смеси (эфирные масла), позволяющие придать воздуху не только необходимый уровень влажности, но также и приятный запах. На многочисленных сайтах можно прочитать о том, что те или иные масла положительно сказываются на различных аспектах работы человеческого организма (например, помогают от головной боли, помогают уснуть или наоборот — проснуться, нормализуют давление и т. п.), однако мы за неимением данных о соответствующих исследованиях, придерживаемся скептической точки зрения и считаем, что данная функция выполняет исключительно «декоративный» характер. Нравится чтобы в воздухе приятно пахло — отчего бы и нет?

Ионизация воздуха

Многие увлажнители рекламируются как приборы, выполняющие функцию ионизации воздуха, которая заключается в подаче высокого напряжения на электроды, вследствие чего в воздухе увеличивается количество заряженных частиц, так называемых аэроионов. Этот процесс сопровождается «запахом свежести» и (по мнению многих маркетологов) положительно влияет на самочувствие человека. Мы предпочитаем никак не комментировать данные заявления и будем благодарны читателям, у которых найдутся ссылки на научные исследования, подтверждающие либо опровергающие их.

Однако об одном эффекте мы упомянуть должны: с заряженными частицами «склеиваются» находящиеся в воздухе частицы пыли, после чего заряженная пыль стремится нейтрализовать свой заряд, прилипнув к ближайшей поверхности. На практике это означает, что пыль будет эффективнее оседать на мебели, откуда ее легко удалить с помощью обычной тряпки. Однако и прибираться дома придется чаще.

Выводы

Несмотря на то, что увлажнители воздуха — это довольно простые приборы, призванные выполнять одну нехитрую задачу — насыщать воздух молекулами воды, подводных камней при выборе увлажнителя можно встретить немало. Тут и откровенно неудачные конструкции, оставляющие после себя лужи, и недоработки дизайнеров, «позабывших» предусмотреть возможность отключения звуковых сигналов или наличие специального ночного режима. Есть и просто приборы, неудобные в эксплуатации…

Если же вынести все эти проблемы за скобки, то выбор увлажнителя обуславливается ответами на несколько вопросов типа «хотите ли вы получить теплый или холодный пар», «сколько воды вы хотите подать в помещение за единицу времени, и будет ли ее достаточно», «нужно ли вам дистанционное управление» и т. п.

Ну а для любителей техники и компьютерных гиков увлажнитель может стать еще одной игрушкой, позволяющей объединить прибор в систему умного дома и настроить его автоматическую работу.

Изучая эффективность бытовых увлажнителей, не будет лишним вооружиться отдельным датчиком влажности. Дело в том, что датчики влажности воздуха, встроенные в сами увлажнители, могут заметно ошибаться в показаниях. К тому же, они способны измерить лишь влажность в непосредственной близости от прибора, тогда как наиболее показательными окажутся данные датчика, расположенного на некотором отдалении от увлажнителя (например, в другом конце комнаты).

Только получив данные измерений из разных точек помещения, можно быть уверенным, что влажность в квартире соответствует рекомендуемым 40%—60% (а еще лучше — 50%—60%).

Ультразвуковой увлажнитель воздуха: принцип работы и особенности устройства

В этой статье вы узнаете, как работает ультразвуковой увлажнитель воздуха, его устройство, а также достоинства и недостатки климатического прибора.

Устройство и принцип работы увлажнителя

Климатический прибор состоит из емкости, в которой и находится основной запас воды, и основания прибора, с расположенным в нем излучателем. В основной емкости запаса воды установлен клапан-дозатор, который служит для поддержания нужного уровня воды в отсеке с излучателем, не допуская переизбытка. Кроме того, в увлажнителе установлен вентилятор для выдува распыленной ультразвуковым элементом воды.

Практически в каждом современном увлажнителе воздуха есть электронное управление, и гигростат, для точного измерения уровня влажности. Многие производители оснащают свои устройства ионизаторами, различной системой фильтрации и множеством дополнительных программ, для более комфортного использования устройства.

Принцип работы ультразвукового увлажнителя воздуха несложен для понимания.

1. Основным узлом прибора является излучатель. Он выглядит в виде шайбы из пьезокерамической керамики, с выведенными посеребренными электродами.
2. При подаче на него переменного тока, этот элемент начинает вибрировать с ультразвуковой частотой. При достижении определенной мощности, скорость колебания возрастает до такой степени, что начинает разбивать поверхность воды на мельчайшие частички.
3. Вода, превращенная излучателем в аэрозоль в камере над ультразвуковым элементом, выдувается наружу установленным вентилятором. Водяной туман наполняет помещение и повышает уровень влажности воздуха до установленных пользователем пределов.
4. Гигрометр, установленный в приборе, покажет относительную влажность воздуха, а пользователь всегда имеет возможность прекратить выполнение устройством программы или увеличить мощность увлажнителя при недостаточной влажности.
5. После достижения устройством нужных значений влажности, он останавливается и находится в режиме ожидания. После понижения содержания влаги в воздухе помещения, прибор автоматически включается и цикл повторяется.

Особенности некоторых моделей, достоинства и недостатки приборов

• Полностью автоматические устройства имеют датчики, которые самостоятельно проводят диагностику климата в помещении и подбирают нужную программу работы для достижения максимального уровня комфорта.
• Некоторые модели оснащены системой фильтрации воздуха, при которой значительно уменьшается количество пыли в окружающем воздухе.
• Многие компании оснащают свои приборы эффективными водяными фильтрами, благодаря которым в ней значительно снижается содержание солей и можно использовать в приборе водопроводную воду.

Ультразвуковые увлажнители имеют бесспорные достоинства, заслуживающие уважение:

• Распыление воды «в туман».
• Автоматический контроль влажности воздуха.
• Невысокий уровень шума.
• Компактность и эргономичность.
• Ремонтопригоден

Но у этого климатического оборудования есть и недостатки. Многие спрашивают, вреден ли ультразвуковой увлажнитель воздуха. Ответить на этот вопрос однозначно нельзя, так как основная «болезнь» этих приборов – это наличие в воздухе, а потом и на предметах домашнего обихода белого налета. А белый налет является солями, находящимися в воде. При испарении «тумана» из воздуха, соли выпадают на пол и мебель, находящуюся в помещении.

Сам излучатель никакого вреда здоровью и самочувствию человека и домашних животных не приносит, но солевой осадок, вместе с потоками воздуха вдыхается в легкие. Здоровый человек этого даже не заметит, но астматик или человек страдающей некоторыми видами аллергии может почувствовать ухудшение самочувствия, вплоть до появления приступов.

В общем случае увлажнитель воздуха очень полезное устройство, особенно в детской комнате. Благодаря этому прибору дыхание человека становится более глубоким, а это значит, что кровь больше насыщается кислородом и питает мозг и все органы. Сон становится боле крепким и глубоким, человек лучше отдыхает в увлажненном помещении. Кроме того, слизистая носоглотки не пересыхает, а это очень важно для людей с проблемами органов дыхания и страдающим храпом.

Как выбрать увлажнитель

Многие люди, особенно перед появлением в семье ребенка сталкиваются с непростой задачей и задают вопрос, как выбрать ультразвуковой увлажнитель воздуха. Есть несколько основных критериев выбора увлажнителей:

• Основным критерием в выборе этого климатического устройства является его автономность, поэтому следует выбирать прибор с большим объемом бака для воды.
• Мощность прибора также важна. Зачем недорогое и красивое оборудование, которое не будет справляться с поставленными задачами.
• Выбирайте устройство с наименьшим уровнем шума. В магазине вам может показаться, что его совершенно неслышно, но ночью шум обязательно проявиться и будем мешать нормальному сну.
• Обращайте внимание на модели, оснащенные системой фильтрации воды, во избежание появления белого налета в помещении.

Совет:
При выборе подходящей модели увлажнителя воздуха, прежде всего, стоит обратить внимание на отзывы пользователей определенных моделей. Вот тут точно можно узнать все достоинства и недостатки данной модели.

Необходимость этого климатического оборудования в наших жилищах очевидна. Нормальная влажность воздуха в помещении благоприятно влияет на органы дыхания и общее состояние организма, а также на кожу и слизистые оболочки. Покупая увлажнитель, вы делаете максимально благоприятным микроклимат в вашем жилище.

Ультразвуковой увлажнитель воздуха – польза и вред, принцип работы

Ультразвуковой увлажнитель воздуха – климатическая техника, сыскавшая огромную любовь и уважение покупателей. Влажность повышается за счёт специальной пластинки, распыляющей воду на частоте 20 кГ в пространство. Благодаря данному эффекту в комнате формируется водяной туман, но температурный режим не повышается.

Капельки воды настолько маленькие, что на них не действует сила притяжения, они удерживаются в воздухе достаточно долго.

Принцип работы ультразвукового увлажнителя

Большую часть климатического прибора занимает резервуар для воды, где находится ёмкость с жидкостью. И лишь малую часть занимает ультразвуковой агрегат. В основе резервуара нашлось место клапану-дозатору, используемому для корректировки уровня воды в отсеке с излучателем. Некоторые модели ультразвуковых увлажнителей оснащаются миниатюрными вентиляторами, используемыми для распыления холодного пара.

Современные приборы могут похвастаться интегрированным гигростатом, системой электронного управления для точного определения уровня влажности и корректировки режима работы устройства. Производители оснащают климатические агрегаты эффективными фильтрационными системами, ионизаторами воздуха и дополнительными программами для удобного пользования устройством, поддержки комфортного влажностного режима в комнате.

Принцип работы ультразвукового увлажнителя воздуха прост и понятен. Его можно представить несколькими последовательными шагами.

1. Главный функциональный элемент прибора – ультразвуковой излучатель. Он напоминает небольшую керамическую шайбу, к которой подключены электроды с серебряным напылением.
2. Вибрирование компактного элемента начинается после подачи на него переменного тока. Благодаря этому достигается ультразвуковая частота, необходимая для разбивки жидкости на мельчайшие частички.
3. Ультразвуковой элемент в керамической шайбе превращает воздух в аэрозоль. Помещение наполняется густым водяным туманом, что способствует повышению влажности в комнате до комфортных значений.

Теперь вам известно, как работает ультразвуковой увлажнитель воздуха. Схема простая – вода подается на мембрану, к которой подключены электроды. Они «разгоняют» её до ультразвука, образуется холодный пар. Затем он выводится и распыляется в помещении.

Ультразвуковой увлажнитель воздуха: недостатки и преимущества

Автоматические приборы оснащаются датчиками, функционалом которых предусмотрена диагностика условий в комнате и подбор подходящей программы для поддержания комфортного микроклимата в помещении. В увлажнитель воздуха встраивают фильтрационные системы, что позволяет понизить концентрацию пыли в помещении. Некоторые приборы оснащаются водяными фильтрами. Они удаляют из водопроводной воды нежелательные соли и прочие примеси.

Преимущества климатических агрегатов

Ультразвуковые увлажнители воздуха имеют ряд очевидных преимуществ, на которых стоит остановиться подробнее:

• минимальный шум в процессе эксплуатации;
• вода распыляется до микрочастиц, образуется эффект «холодного тумана»;
• высокая эргономичность, компактные размеры;
• наличие встроенного гигрометра;
• ремонтопригодность прибора.

Минусы ультразвуковых приборов

Как и у любой техники определенные недостатки есть и климатических решений. Так как работает ультразвуковой увлажнитель зачастую с неочищенной водой, нередко образуется белый налёт на мебели вокруг устройства – это главная «болезнь» приборов указанного типа. Речь идёт о солях, присутствующих в воде. При испарении «холодного тумана» они оседают на мебели и на полу, предметах, находящихся в комнате.

Что касается самого ультразвукового излучателя, то он абсолютно безвреден для здоровья человека, четвероногих воспитанников. При вдыхании пара с солевыми частичками они беспрепятственно попадают в лёгкие. Для организма здорового человека они незаметны, а вот аллергикам и астматикам придётся несладко. В особо тяжелых случаях возникают приступы удушья.

Людям с проблемами органами дыхания полезно находится в помещении, где установлен прибор, т.к. нивелируется опасность пересыхания слизистой оболочки носоглотки.

Лучшему ультразвуковому увлажнителю воздуха найдётся место и в детской комнате, потому как такое полезное устройство непременно должно быть в каждом жилом доме. Прибор нормализует дыхательную функцию, насыщает кислородом кровь, внутренние органы и мозг. В помещении с оптимальной влажностью дышится легко и просто, а сон глубокий и крепкий.

Как выбрать увлажнитель воздуха для детской, дома, квартиры

В преддверии пополнения семьи многие родители задаются вопросом, как выбрать увлажнитель воздуха для комнаты будущего чада. Профессионалы в области климата выделяют несколько ключевых критериев:

• не менее важный аспект – мощность прибора. Миниатюрное и визуально красивое оборудование далеко не всегда справляется с основными задачами;
• минимальный уровень шума. Увлажнению предшествует заполнение резервуара водой и характерное «бульканье» в процессе работы. Акустический эффект при эксплуатации должен быть минимальным, в противном случае проблем со сном не избежать;

• автономность климатического устройства – агрегаты с солидным резервуаром для воды работают долго;
• профессионалы выбирают модели с интегрированными системами очистки воды, что исключает эффект «белого налёта» в комнате.

Какую воду заливать в увлажнитель воздуха – вопрос, которым задаются новоиспечённые хозяева климатической техники. Лучший вариант – дистиллированная или очищенная вода.

Важно провести детальный анализ отзывов покупателей, для получения объективной информации о конкретной модели климатического устройства выбранного производителя. Полученная таким образом информация гораздо правдивее рекламных роликов компаний производителей. С отзывов легко получить исчерпывающие данные о недостатках и достоинствах конкретной модели.

Видео о том, как сделать ультразвуковой увлажнитель воздуха своими руками и в домашних условиях, смотрите ниже:

Несмотря на то, что прибор устроен просто, он функционален и жизненно необходим в наших жилищах. Органы дыхания, слизистая оболочка и кожа человека чутко реагируют на дефицит влажности в помещении. Климатическое устройство с филигранной лёгкостью поддерживает благоприятный микроклимат в жилище.

Как работает ультразвуковой увлажнитель воздуха

Существующие на рынке модели увлажнителей воздуха маркетологи наделили чуть ли не волшебными оздоровительными свойствами. Приборы, по заявлениям в рекламе, повышают иммунитет, помогают справиться с простудой, аллергиями и замедляют старение организма.

Необходима подобная техника и взрослым, и детям, и помещениям с домашними животными.

Разбираемся, насколько правдивы эти утверждения, как работает ультразвуковой увлажнитель воздуха и какого эффекта помогает добиться в реальности.

1. Как работает прибор
2. Ультразвуковой увлажнитель воздуха: недостатки и преимущества
3. Чем ультразвуковой увлажнитель лучше парового
4. Вредны ли ультразвуковые увлажнители
5. Для чего нужны увлажнители воздуха
6. 8 параметров идеального увлажнителя
7. Вывод:

Как работает прибор

Если не вдаваться в конструкционные особенности отдельных моделей, устройство ультразвукового увлажнителя воздуха включает:

• панель управления режимами;
• резервуар с жидкостью;
• фильтр для воды;
• систему парообразования;
• вентилятор малой мощности;
• распылитель.

Перед началом работы в резервуар заливается вода – желательно дистиллированная или фильтрованная и мягкая. На панели управления настраивается необходимый режим: уровень максимальной и минимальной влажности, время функционирования, тип испарения – интенсивный или тихий, ночной.

Принцип работы ультразвукового увлажнителя воздуха с подобной системой элементарен. Вода из резервуара попадает в фильтр для дополнительной очистки и смягчения. Устройство продвинутых моделей позволяет дополнительно ионизировать воду или обеззаразить с помощью УФ-лучей.

После фильтра жидкость немного нагревается и направляется в систему испарения. Чтобы понять, как работает ультразвуковой увлажнитель, достаточно вспомнить эксперимент с сабвуфером и поставленной сверху емкостью с водой и крахмалом. Жидкость в приборе попадает на такую же ультразвуковую мембрану, которая колеблется с частотой от 20 кГц. От вибрации капли подлетают в воздух и разбиваются на мелкие частицы, а встроенный маломощный вентилятор направляет образующийся пар к распылителям.

Из-за того что принцип работы ультразвукового увлажнителя основан на вибрации мембраны, нагревать жидкость до момента перехода в другое агрегатное состояние не требуется.

Ультразвуковой увлажнитель воздуха: недостатки и преимущества

Отзывы пользователей и сравнение УЗ-увлажнителей с другими типами прибора выделяют 5 преимуществ конструкции.

1. Минимальный расход электроэнергии. Экономным людям лучше выбирать ультразвуковой увлажнитель воздуха, принцип работы которого не требует подогревать жидкость до температуры испарения.
2. Низкий уровень шума. Современные модели работают тихо, особенно в ночном режиме. Это удобно, если прибор устанавливается в комнате малыша – шансы разбудить ребенка невелики.
3. «Самостоятельность». Устройство продвинутых моделей позволяет прибору анализировать уровень влажности в помещении и настраивать параметры работы на основе полученных данных. Техника запускается, когда влажность в помещении снижается до критической отметки, и останавливается при достижении оптимального уровня. Можно настроить старт по времени, чтобы устройство начало работать днем, пока домочадцы на работе, или среди ночи.
4. Польза для людей с заболеваниями органов дыхания. «Волшебные» свойства увлажнителей из рекламы не доказаны, но оптимальная влажность в помещении позволяет избежать ощущения сухости в носоглотке. Приборы с продвинутой системой фильтрации облегчают процесс дыхания аллергиков – такое устройство снижает концентрацию аллергенов вроде пыли или шерсти животных в воздухе.
5. Безопасность. Компактные размеры позволяют установить УЗ-увлажнитель в любом месте, домочадцы не смогут случайно перевернуть резервуар или помешать работе прибора. «Холодный» пар не обжигает, не мешает детям и животным познавать мир.

Недостатков у прибора меньше. Главный минус – это отсутствие доказательных исследований об эффективности УЗ-увлажнителей в борьбе с простудными заболеваниями.

Дышится в помещении с оптимальной влажностью легче, но от вирусов техника не защищает.

Еще один минус – это необходимость использовать дистиллированную воду. Жесткая, нефильтрованная жидкость сокращает срок службы прибора и портит окружающую мебель. При высыхании соли неочищенного «холодного» пара проявляются на поверхностях в виде белого налета.

Чем ультразвуковой увлажнитель лучше парового

Современные ультразвуковые увлажнители выигрывают у паровых экономичностью и безопасностью. Первый выдает «холодный туман» и требует меньше энергозатрат. Корпус УЗ-прибора не нагревается, пар из распылителей не обжигает.

Внимание: если заботитесь о чистоте воздуха и окружающего пространства, остановите выбор на паровом увлажнителе. Соли жесткой воды при нагревании оседают в резервуаре, а высокие температуры обеззараживают выходящий пар.

Вредны ли ультразвуковые увлажнители

Даже если противопоказаний к использованию устройства нет, изучите инструкцию, принцип работы ультразвукового увлажнителя и строго следуйте правилам. Включайте по необходимости, чтобы поддерживать оптимальный уровень влажности, не забывайте чистить прибор и менять фильтры.

Проверяйте целостность проводов, держите в недоступном для детей месте – тогда возможный вред снизится до минимума.

Для чего нужны увлажнители воздуха

Для комфортной жизни влажность в помещении должна сохраняться на уровне 50-65%. Но из-за обильных осадков в летне-осеннее время и работы отопительных приборов зимой баланс смещается, порождает проблемы с дыханием, состоянием кожи и слизистых. Портятся и продукты питания, и натуральные материалы мебели или внутренней отделки.

Увлажнители воздуха же помогают выровнять уровень влажности и сделать жизнь в помещении более комфортной.

Для увлажнения воздуха так же можно использовать мобильный кондиционер, достоинства и недостатки которого мы рассмотрели в статье: Все о напольных кондиционерах для дома. Достоинства и недостатки.

8 параметров идеального увлажнителя

Перед покупкой прибора обратите внимание на 8 характеристик.

1. Максимальная площадь, которую охватывает устройство. Показатель должен быть больше реального помещения на 20-30%. Производители часто указывают усредненные значения без учета высоты потолков, в некоторых квартирах с указанной площадью устройство может не справиться.
2. Объем резервуара и скорость испарения воды. На 20 «квадратов» достаточно емкости на 4-5 л, на 30 – 6-7 л. Посмотрите в инструкции, какой объем устройство испаряет за час, и оцените, удобно ли пользоваться прибором без постоянной замены жидкости. Испаряющий 400 мл увлажнитель с резервуаром на 4 л проработает автономно 10 часов, в сухом помещении воду придется доливать ежедневно.
3. Наличие гиростата и гигрометра. Встроенные датчики увеличивают стоимость увлажнителя, но облегчают использование. Прибор с гиростатом и гигрометром способен анализировать уровень влажности, поддерживать оптимальные значения, включаться и выключаться по необходимости.
4. Уровень шума. «Тихими» считаются модели с показателями в 25-30 дБ. В приборах с несколькими режимами работы уровень шума отличается в зависимости от интенсивности подачи пара. Перед выбором лучше изучить отзывы: некоторые устройства громко «булькают» при заборе воды и раздражают окружающих неотключаемыми оповещениями.
5. Особенности управления. Удобнее выбирать модели с дистанционным пультом или более продвинутые устройства с возможностью настраивать режимы со смартфона.
6. Наличие индикаторов и подсветки. Для удобства ищите увлажнитель с оповещением об опустошении резервуара и о необходимости заменить фильтры. В детской пригодится регулируемая подсветка, которая превратит прибор в ночник.
7. Удобство эксплуатации. Оцените конструкцию в магазине, перед покупкой. Корпус должен легко разбираться и собираться для замены фильтров, внутренней очистки и добавления жидкости.
8. Дополнительные функции. С точки зрения пользы для здоровья ионизация и ароматизация воздуха бесполезны. Первая только помогает очищать воздух от пыли, но заставляет чаще проводить влажную уборку.

Важно: обратите внимание на тип воды, которую необходимо заливать в бак, и частоту замены фильтров. Расходники увеличивают стоимость прибора уже в процессе эксплуатации.

Вывод:

Вопреки заверениям маркетологов, оснащать каждую квартиру УЗ-увлажнителями нет нужды. Прибор пригодится только в том случае, если отопительные приборы снижают влажность до критической отметки, если воздух оставляет дискомфортные ощущения в носу и в горле.

Старайтесь только перед покупкой проконсультироваться с врачом, изучить отзывы и инструкцию – неправильная эксплуатация навредит домочадцам.

А какой тип увлажнителя воздуха используете вы?

Ультразвуковой контроль сварных швов, и как он проводится

Для обеспечения безопасных условий эксплуатации различных объектов со сварными соединениями все швы необходимо подвергать регулярной проверке. Вне зависимости от их новизны или давнего срока эксплуатации металлические соединения проверяются различными методами дефектоскопии. Наиболее действенным методом является УЗД — ультразвуковая диагностика, которая превосходит по точности полученных результатов рентгенодефектоскопию, гамма-дефектоскопию, радио-дефектоскопию и др.

Это далеко не новый (впервые УЗК проведен в 1930 году) метод, но является очень популярным и используется практически повсеместно. Это обусловлено тем, что наличие даже небольших дефектов сварочных соединений приводит к неизбежной утрате физических свойств, таких как прочность, а со временем к разрушению соединения и непригодности всей конструкции.

Теория акустической технологии

Ультразвуковая волна при УЗД не воспринимается ухом человека, но она является основой для многих диагностических методов. Не только дефектоскопия, но и другие диагностические отрасли используют различные методики на основе проникновения и отражения ультразвуковых волн. Особенно они важны для тех отраслей, в которых основным является требование о недопустимости нанесения вреда исследуемому объекту в процессе диагностики (например, в диагностической медицине). Таким образом, ультразвуковой метод контроля сварных швов относиться к неразрушающим методам контроля качества и выявления места локализации тех или иных дефектов (ГОСТ 14782-86).

Качество проведения УЗК зависит от многих факторов, таких как чувствительность приборов, настройка и калибровка аппарата, выбор более подходящего метода проведения диагностики, от опыта оператора и других. Контроль швов на пригодность (ГОСТ 14782-86) и допуск объекта к эксплуатации не возможен без определения качества всех видов соединений и устранения даже мельчайшего дефекта.

Определение

Ультразвуковой контроль сварных швов — это неразрушающий целостности сварочных соединений метод контроля и поиска скрытых и внутренних механических дефектов не допустимой величины и химических отклонений от заданной нормы. Методом ультразвуковой дефектоскопии (УЗД) проводится диагностика разных сварных соединений. УЗК является действенным при выявлении воздушных пустот, химически не однородного состава (шлаковые вложения в металле) и выявления присутствия не металлических элементов.

Принцип работы

Ультразвуковая технология испытания основана на способности высокочастотных колебаний (около 20 000 Гц) проникать в металл и отражаться от поверхности царапин, пустот и других неровностей. Искусственно созданная, направленная диагностическая волна проникает в проверяемое соединение и в случае обнаружения дефекта отклоняется от своего нормального распространения. Оператор УЗД видит это отклонение на экранах приборов и по определенным показаниям данных может дать характеристику выявленному дефекту. Например:

• расстояние до дефекта — по времени распространения ультразвуковой волны в материале;
• относительный размер дефекта — по амплитуде отраженного импульса.

На сегодняшний день в промышленности применяют пять основных методов проведения УЗК (ГОСТ 23829 — 79), которые отличаются между собой только способом регистрации и оценки данных:

• Теневой метод. Заключается в контроле уменьшения амплитуды ультразвуковых колебаний прошедшего и отраженного импульсов.
• Зеркально-теневой метод. Обнаруживает дефекты швов по коэффициенту затухания отраженного колебания.
• Эхо-зеркальный метод или “Тандем”. Заключается в использовании двух аппаратов, которые перекликаются в работе и с разных сторон подходят к дефекту.
• Дельта-метод. Основывается на контроле ультразвуковой энергии, переизлученной от дефекта.
• Эхо-метод. Основан на регистрации сигнала отраженного от дефекта.

Откуда колебания волны?

Практически все приборы для диагностики методом ультразвуковых волн устроены по схожему принципу. Основным рабочим элементом является пластина пьезодатчика из кварца или титанита бария. Сам пьезодатчик прибора для УЗД расположен в призматической искательной головке (в щупе). Щуп располагают вдоль швов и медленно перемещают, сообщая возвратно-поступательное движение. В это время к пластине подводится высокочастотный ток (0,8—2,5 Мгц), вследствие чего она начинает излучать пучки ультразвуковых колебаний перпендикулярно своей длине.

Отраженные волны воспринимаются такой же пластиной (другим принимающим щупом), которая преобразует их в переменный электрический ток и он сразу отклоняет волну на экране осциллографа (возникает промежуточный пик). При УЗК датчик посылает переменные короткие импульсы упругих колебаний разной длительности (настраиваемая величина, мкс) разделяя их более продолжительными паузами (1—5 мкс). Это позволяет определить и наличие дефекта, и глубину его залегания.

Процедура проведения дефектоскопии

1. Удаляется краска и ржавчина со сварочных швов и на расстоянии 50 — 70 мм с двух сторон.
2. Для получения более точного результата УЗД требуется хорошее прохождение ультразвуковых колебаний. Поэтому поверхность металла около шва и сам шов обрабатываются трансформаторным, турбинным, машинным маслом или солидолом, глицерином.
3. Прибор предварительно настраивается по определенному стандарту, который рассчитан на решения конкретной задачи УЗД. Контроль:
4. толщины до 20 мм — стандартные настройки (зарубки);
5. свыше 20 мм — настраиваются АРД-диаграммы;
6. качества соединения — настраиваются AVG или DGS-диаграммы.
7. Искатель перемещают зигзагообразно вдоль шва и при этом стараются повернуть вокруг оси на 10-15 0 .
8. При появлении устойчивого сигнала на экране прибора в зоне проведения УЗК, искатель максимально разворачивают. Необходимо проводить поиск до появления на экране сигнала с максимальной амплитудой.
9. Следует уточнить: не вызвано ли наличие подобного колебания отражением волны от швов, что часто бывает при УЗД.
10. Если нет, то фиксируется дефект и записываются координаты.
11. Контроль сварных швов проводится согласно ГОСТу за один или два прохода.
12. Тавровые швы (швы под 90 0) проверяются эхо-методом.
13. Все результаты проверки дефектоскопист заносит в таблицу данных, по которой можно будет легко повторно обнаружить дефект и устранить его.

Иногда для определения более точного характера дефекта характеристики от УЗД не хватает и требуется применить более развернутые исследования, воспользовавшись рентгенодефектоскопией или гамма-дефектоскопией.

Рамки применения данной методики при выявлении дефектов

Контроль сварочных швов, основанный на УЗД довольно четкий. И при правильно проведенной методике испытания шва дает полностью исчерпывающий ответ по поводу имеющегося дефекта. Но рамки применения УЗК так же имеет.

С помощью проведения УЗК возможно выявить следующие дефекты:

• Трещины в околошовной зоне;
• поры;
• непровары шва;
• расслоения наплавленного металла;
• несплошности и несплавления шва;
• дефекты свищеобразного характера;
• провисание металла в нижней зоне сварного шва;
• зоны, пораженные коррозией,
• участки с несоответствием химического состава,
• участки с искажением геометрического размера.

Подобную УЗД возможно осуществить в следующих металлах:

• чугун;
• медь;
• аустенитные стали;
• легированные стали;
• и в металлах, которые плохо проводят ультразвук.

УЗД проводится в геометрических рамках:

• На максимальной глубине залегания шва — до 10 метров.
• На минимальной глубине (толщина металла) — от 3 до 4 мм.
• Минимальная толщина шва (в зависимости от прибора) — от 8 до 10 мм.
• Максимальная толщина металла — от 500 до 800 мм.

Проверки подвергаются следующие виды швов:

• плоские швы;
• продольные швы;
• кольцевые швы;
• сварные стыки;
• тавровые соединения;
• сварные трубы.

Пескоструйная очистка поможет избавиться от многих загрязнений металла. Подробнее об этом читайте здесь.

Основные области использования данной методики

Не только в промышленных отраслях используют ультразвуковой метод контроля целостности швов. Данную услугу — УЗД заказывают и в частном порядке при строительстве или реконструкции домов.

УЗК чаще всего применяется:

• в области аналитической диагностики узлов и агрегатов;
• когда необходимо определить износ труб в магистральных трубопроводах;
• в тепловой и атомной энергетике;
• в машиностроении, в нефтегазовой и химической промышленности;
• в сварных соединениях изделий со сложной геометрией;
• в сварных соединениях металлов с крупнозернистой структурой;
• при установке (сварки соединений) котлов и узлов оборудования, которое поддается влиянию высоких температур и давления или влиянию различных агрессивных сред;
• в лабораторных и полевых условиях.

Испытания в полевых условиях

Ультразвуковой контроль сварных швов металлоконструкций

ГОСТ Р 55724-2013

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КОНТРОЛЬ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ. СОЕДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ

Non-destructive testing. Welded joints. Ultrasonic methods

Дата введения 2015-07-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным предприятием “Научно-исследовательский институт мостов и дефектоскопии Федерального агентства железнодорожного транспорта” (НИИ мостов), Государственным научным центром РФ “Открытое акционерное общество “Научно-производственное объединение “Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения” (ОАО НПО “ЦНИИТМАШ”), Федеральным государственным автономным учреждением “Научно-учебный центр “Сварка и контроль” при Московском государственном техническом университете им.Н.Э.Баумана”

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 371 “Неразрушающий контроль”

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Апрель 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ “О стандартизации в Российской Федерации”. Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе “Национальные стандарты”, а официальный текст изменений и поправок – в ежемесячном информационном указателе “Национальные стандарты”. В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты”. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы ультразвукового контроля стыковых, угловых, нахлесточных и тавровых соединений с полным проваром корня шва, выполненных дуговой, электрошлаковой, газовой, газопрессовой, электронно-лучевой, лазерной и стыковой сваркой оплавлением или их комбинациями, в сварных изделиях из металлов и сплавов для выявления следующих несплошностей: трещин, непроваров, пор, неметаллических и металлических включений.

Настоящий стандарт не регламентирует методы определения реальных размеров, типа и формы выявленных несплошностей (дефектов) и не распространяется на контроль антикоррозионных наплавок.

Необходимость проведения и объем ультразвукового контроля, типы и размеры несплошностей (дефектов), подлежащих обнаружению, устанавливаются в стандартах или конструкторской документации на продукцию.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.1.001 Система стандартов безопасности труда. Ультразвук. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.1.003 Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.1.004 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.2.003 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.3.002 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности

ГОСТ 2789 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики

ГОСТ 18353* Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов

ГОСТ 18576-96 Контроль неразрушающий. Рельсы железнодорожные. Методы ультразвуковые

ГОСТ Р 55725 Контроль неразрушающий. Преобразователи ультразвуковые пьезоэлектрические. Общие технические требования

ГОСТ Р 55808 Контроль неразрушающий. Преобразователи ультразвуковые. Методы испытаний

Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты” за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

3.1 В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 А-развертка: Форма представления ультразвукового сигнала на экране ультразвукового прибора, при котором ось абсцисс представляет время, а ось ординат – амплитуду.

3.1.2 акустическая ось: Линия, соединяющая точки максимальной интенсивности акустического поля в дальней зоне преобразователя и ее продолжения в ближней зоне.

3.1.3 АРД-диаграмма: Графическое изображение зависимости амплитуды отраженного сигнала от глубины залегания плоскодонного искусственного отражателя с учетом его размера и типа преобразователя.

3.1.4 боковое цилиндрическое отверстие: Цилиндрический отражатель, расположенный параллельно поверхности ввода.

3.1.5 дефект: Каждое отдельное несоответствие продукции установленным требованиям.

3.1.6 иммерсионный способ: Акустический контакт через слой жидкости, толщиной больше пространственной длительности акустического импульса для импульсного излучения или нескольких длин волн для непрерывного излучения.

3.1.7 контактный способ: Акустический контакт через слой вещества толщиной менее половины длины волны.

3.1.8 контролепригодность: Свойство объекта, характеризующее его пригодность к проведению диагностирования (контроля) заданными средствами диагностирования (контроля).

3.1.9 мера (калибровочный образец): Образец из материала определенного состава с заданными чистотой обработки поверхности, режимом термообработки, геометрической формой и размерами, предназначенный для калибровки (поверки) и определения параметров ультразвукового прибора неразрушающего контроля.

3.1.10 мертвая зона: Область, прилегающая к поверхности ввода, в пределах которой не регистрируются эхо-сигналы от несплошностей.

3.1.11 настроечный образец: Образец, изготовленный из материала, аналогичного материалу объекта контроля, содержащий определенные отражатели; используется для настройки амплитудной и (или) временной шкалы ультразвукового прибора.

3.1.12 несплошность: Нарушение однородности материала.

3.1.13 плоскодонный отражатель: Плоский отражатель, имеющий форму диска.

3.1.14 преобразователь: Электроакустическое устройство, имеющее в своем составе один или более активных элементов и предназначенное для излучения и (или) приема ультразвуковых волн.

3.1.15 стрела преобразователя: Расстояние от точки выхода луча наклонного преобразователя до его передней грани.

3.1.16 точка выхода луча: Точка пересечения акустической оси преобразователя с его рабочей поверхностью.

3.1.17 щелевой способ: Акустический контакт через слой жидкости, толщиной порядка длины волны.

3.1.18 электромагнитоакустический преобразователь; ЭМА-преобразователь: Преобразователь, принцип действия которого основан на явлении магнитной индукции (эффекте Лоренца) или магнитострикции материала объекта контроля, при котором электрические колебания преобразуются в звуковую энергию или наоборот.

3.1.19 SKH-диаграмма: Графическое изображение зависимости коэффициента выявляемости от глубины залегания плоскодонного искусственного отражателя с учетом его размера и типа преобразователя.

3.1.20 браковочный уровень чувствительности: Уровень чувствительности, при котором принимается решение об отнесении выявленной несплошности к классу “дефект”.

3.1.21 дифракционный способ: Способ ультразвукового контроля методом отражений, использующий раздельные излучающий и приемный преобразователи и основанный на приеме и анализе амплитудных и/или временных характеристик сигналов волн, дифрагированных на несплошности.

3.1.22 контрольный уровень чувствительности (уровень фиксации): Уровень чувствительности, при котором производят регистрацию несплошностей и оценку их допустимости по условным размерам и количеству.

3.1.23 опорный сигнал: Сигнал от искусственного или естественного отражателя в образце из материала с заданными свойствами или сигнал, прошедший контролируемое изделие, который используют при определении и настройке опорного уровня чувствительности и/или измеряемых характеристик несплошности.

3.1.24 опорный уровень чувствительности: Уровень чувствительности, при котором опорный сигнал имеет заданную высоту на экране дефектоскопа.

Ультразвуковой контроль сварных соединений (УЗК)

Содержание:

1. Что являет собой УЗК сварочных стыков
2. Сущность УЗК технологии
3. Свойства и получение ультразвуковых колебаний
4. Виды ультразвуковой дефектоскопии
5. Порядок проведения УЗК
6. Рамки применения метода УЗК
7. Интересное видео

Для обеспечения безопасной эксплуатации сварных металлоконструкций необходимо регулярно проводить контроль качества стыковых соединений. Существуют разные методы проверок надежность и прочности стыков, среди которых наиболее эффективным и точным считается ультразвуковой контроль сварных швов.

Что являет собой УЗК сварочных стыков

Ультразвуковой контроль сварных соединений, который часто называют дефектоскопией – это неразрушающий метод проверки, в процессе которого выявляются все присутствующие в стыке внутренние дефекты механического характера, а также химические отклонения от действующих стандартов.

Данной технологией диагностируются сварные соединения разных типов. Действенной методика является для обнаружения шлаковых вкраплений в металле, выявления воздушных пустот, присутствия неметаллических элементов и химически неоднородного состава.

Сущность УЗК технологии

Контроль сварных соединений УЗК основан на излучении ультразвуковых волн акустического типа, которые при прохождении однородной среды не изменяют прямолинейной траектории.

Принцип технологии построен на способности высокочастотных колебаний (выше 20 кГц) проникать в металл, не нарушая его структуры, и отражаться от поверхности пустот, царапин, неровностей или инородных включений. Созданная искусственно волна проникает внутрь проверяемого сварочного стыка и если в нем имеет место дефект, то она отклоняется от своего естественного направления при его обнаружении.

Все отклонения отражаются на экранах специальных приборов. Сигнал на монитор передается с помощью усилителя. Он способствует построению схемы, по которой оператор может увидеть все дефекты и особенности стыковых соединений. Размер дефектного образования устанавливается по амплитуде отраженного импульса, расстояние до него определяется по времени распространения акустической волны.

Свойства и получение ультразвуковых колебаний

Практически все приборы, которыми осуществляется ультразвуковая дефектоскопия сварных швов устроены по аналогичному принципу. Состоящая из титана бария или кварца пластина является основным рабочим элементом устройства. В призматической головке, которая отвечает за поиск дефектов, расположен пьезодатчик прибора.

Головка (щуп) размещается вдоль соединений и медленно перемещается посредством возвратно-поступательных движений. К пластине подается высокочастотный ток в пределах 0,8-2,5 Мгц и в результате она перпендикулярно своей длине начинает излучение волн.

Исходящие волны воспринимаются другой принимающей пластиной, где они преобразуются в электрический переменный ток, который мгновенно отклоняет волну на мониторе осциллографа.

Датчик отправляет разные по длительности переменные импульсы колебаний, разделяя их на паузы с большей продолжительностью от 1 до 5 мкс. Такой процесс позволяет безошибочно провести контроль УЗК сварных швов, определить наличие дефектов, их тип и глубину залегания.

Виды ультразвуковой дефектоскопии

Ультразвуковой метод контроля сварных соединений регламентирован ГОСТом 23829-79 и проводится несколькими способами:

• теневой. Проверка проводится с применением двух устройств, которые устанавливаются на противоположных сторонах исследуемого участка по перпендикулярной плоскости. Первое излучает волны, второй их принимает. Если при приеме отражений возникает глухая зона, то это указывает на наличие дефекта в этом месте;
• эхо-импульсный. В этом способе применяется один ультразвуковой дефектоскоп для контроля сварных соединений, параметры которого обуславливают направление и прием излучающих импульсов. Отражение происходит посредством его отсвечивания от поврежденных участков. Если волны проходят прямо и без препятствий, то такой участок сварочного стыка считается качественным. Когда имеет место отражение и волна возвращается к прибору, то этот участок обозначается бракованным;
  
• эхо-зеркальный. Принцип контроля практически такой же, как и в предыдущем способе. Отличием является наличие отражателя, который установлен под прямым углом. На соединительный шов посылаются волны и отражаются на приемник при наличии на нем дефектов. Такой тип УЗК сварных швов как правило используют для обнаружения вертикальных дефектов и трещин;
• зеркально-теневой. Проверка осуществляется двумя приборами, установленными с одной стороны контролируемого участка. Волны косые, отражаются от сетки основного металла. При нестандартных импульсах место считается поврежденным;
• дельта метод. Диагностика сварных швов состоит в переизлучении от дефекта направленных внутрь соединения. Применяется такой способ редко, поскольку ему характерна довольно продолжительная расшифровка результатов, а также требуется специфическая настройка оборудования.

В большинстве случаев ультразвуковой контроль качества сварных соединений проводится эхо-импульсным и теневым методами основанных на отражении акустической волны от дефекта.

Порядок проведения УЗК

Существует определенный стандарт, согласно которого должен проводится ультразвуковой контроль сварных соединений трубопроводов или других металлоконструкций. Порядок выполнения контрольных операций следующий:

• тщательное очищение стыковых соединений от ржавчины, лакокрасочных покрытий не менее чем на 50-70 мм с обеих сторон шва;
  
• поверхность стыка и металла возле него обрабатывается машинным, турбинным, трансформаторным маслом, глицерином или солидолом. Такая обработка необходима для получения более точных результатов проверки;
• проверочный прибор настраивается в соответствии характерных конкретному типу УЗК параметров. При толщине исследуемого материала до 2 см применяются стандартные настройки, АРД-диаграммы настраиваются если толщина превышает 2 см. Для проверки качества используются DGS или AVG-диаграммы;
• зигзагообразными движениями вдоль сварочного шва перемещается излучатель прибора, поворачиваясь на 10-15 вокруг собственной оси;
• искатель перемещается по материалу до того момента, пока не появится устойчивый, максимально четкий сигнал. После этого устройство разворачивается и осуществляется поиск сигнала наивысшей амплитуды.

Часто колебания отражения волн воспринимают за дефекты, поэтому этот момент необходимо тщательно проверить. Если действительно имеет место повреждение, то оно фиксируется с обозначением места локализации.

Проверка сварных швов ультразвуком должна осуществляться согласно установленных ГОСТом требований. Если с точностью определить характер дефекта с помощью УКЗ не получается, то в таких случаях проводят более детальные проверки с применением гамма-дефектоскопии или рентгенодефектоскопии.

Рамки применения метода УЗК

Проведение ультразвукового контроля сварных соединений обеспечивает достаточно точные результаты и при соблюдении технологии способен предоставить исчерпывающую информацию в отношении любых дефектов. Но здесь следует понимать, что существуют определенные границы применения методики.

Дефекты, которые можно обнаружить методикой УЗК следующие:

• поры;
• непроваренные участки;
• трещины в швах и возле них;
• несплавления соединений;
• расслоения наплавленного материала;
• наличие свищей;
• провисание металла в нижних участках стыка;
• коррозионные образования;
• участки, на которых нарушены геометрические размеры или присутствует несоответствие химического состава.

УЗК сварных соединений осуществлять можно на конструкциях из легированной и аустенитной стали, меди, чугуна и металлов, которые ультразвук проводят плохо.

Геометрические параметры проведения УЗ-дефектоскопии:

• не более 10 метров составляет наибольшая глубина залегания шва;
• при минимальной толщине металла 3-4 мм;
• в зависимости от прибора наименьшая толщина шва должна быть в пределах 8-10 мм;
• 500-800 мм – максимальная толщина металла.

Что касается видов соединений, то сварка под УЗК предполагает выполнение продольных, плоских, сварных, кольцевых, тавровых стыков. Также применяют методику для сварных труб.

Области использования дефектоскопии

Ультразвуковая проверка сварных швов активно применяется в промышленной, строительной и других сферах. Чаще всего контроль ультразвуком применяют:

• для аналитической диагностики агрегатов и узлов;
• дефектоскопия сварных швов трубопроводов проводится с целью определения их целостности и степени износа труб;
  
• в атомной и тепловой энергетике для контроля состояния сварных конструкций;
• в области машиностроения и химической промышленности;
• для проверки сварных стыков в изделиях со сложной конфигурацией;
• при необходимости проверить прочность соединений металлов с крупнозернистой структурой.

Применять УЗК можно как в лабораторных, так и в полевых условиях при нахождении стыков на высоте, в замкнутых пространствах и труднодоступных местах.

Преимущества и недостатки методики

Ультразвуковой контроль сварных швов трубопроводов иди других типов металлоизделий обладает рядом преимущественных особенностей:

• высокая чувствительность оборудования обеспечивает точность результатов и скорость проведения проверок;
• удобность использования благодаря компактности приборов;
• возможность проведения выездной дефектоскопии если для контроля использовать портативные измерительные устройства;
• минимальные затраты на осуществление контроля сварочных швов, что обусловлено невысокой стоимостью самих дефектоскопов;
• возможность проверять соединения с большой толщиной;
• УЗК не нарушает структуру шва и не повреждает исследуемый объект;
• практически все разновидности дефектов сварных швов можно установить посредством ультразвукового контроля;
• контролируемый объект не требуется выводить из эксплуатации, проверку сварочных соединений можно проводить непосредственно в процессе его работы;
• абсолютная безопасность для человека, что нельзя отнести, например, к рентгеновской дефектоскопии.

К недостаткам контроля сварочных швов ультразвуковым методом относят некоторые трудности при проверке металлов с крупнозернистой структурой, возникающие вследствие сильного затухания и рассеивания волн. Также в числе минусов отмечают необходимость предварительно перед установкой дефектоскопов очистить и подготовить поверхность шва и некую ограниченность информации, выдаваемой прибором об обнаруженном дефекте.

В заключение следует сказать о том, что УЗК сварочных соединений – это гарантия безопасной эксплуатации готовых металлоизделий и сооружений. Если соблюдать сроки проверок, то это позволит своевременно устранить повреждения, продлить периоды и увеличить эффективность работы конструкций.

Интересное видео