نمایندگی فروش آنلاین عیب یاب التراسونیک و تست غیر مخرب

تست غیر مخرب به روش عیب یاب التراسونیک یا فراصوت:

آزمون التراسونیک یا فراصوت از خانواده تکنیک های آزمون غیر مخرب است که اساس آن بر انتشار امواج التراسونیک یا فراصوت به درون ماده مورد آزمون است. در اغلب کاربردهای رایج این آزمون، امواج پالسی خیلی کوتاه التراسونیک یا فراصوت با فرکانس های مرکزی در محدوده 0.1 الی 15 مگاهرتز، و گهگاه تا 50 مگاهرتز، به درون مواد انتقال داده می شوند تا معایب داخلی آنها را کشف کرده و یا نوع ماده را شناسایی کنند. یک مثال رایج، اندازه گیری ضخامت با استفاده از التراسونیک یا فراصوت است، که ضخامت شی مورد نظر را می سنجد، برای مثال، هنگام پایش میزان خوردگی در لوله کشی ها.
آزمون التراسونیک یا فراصوت اغلب روی استیل و دیگر فلزات و آلیاژها اجرا می شود، اگرچه برای بتن، چوب و کامپوزیت ها ولو با دقت پایین هم قابل استفاده است. این روش در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد شامل ساخت استیل و آلومینیوم، متالورژی، تولید و ساخت کالا، هوافضا، خودروسازی و دیگر بخش-های صنعت حمل و نقل.

نحوه عمل تست التراسونیک

نمایشگر دستگاه عیب یاب التراسونیک، نتایجی مانند دیواره پشتی شی یا نقص موجود در درون شی را در قالب یک سیگنال با یک دامنه نوسان که نشان دهنده شدت انعکاس می باشد و فاصله، که نمایانگر زمان ورود است به نمایش می گذارد.
برای دریافت امواج التراسونیک یا فراصوت دو روش وجود دارد: انعکاس و تضعیف.
در حالت انعکاس (یا پالس- پژواک)، پراب دریافت و ارسال امواج پالسی را زمانیکه «صوت» به دستگاه برمی گردد انجام می-دهد.

در حالت تضعیف (یا در حالت through transmission)، فرستنده امواج التراسونیک یا فراصوت را از یک سطح به سمت شی ارسال میکند، و یک گیرنده مجزا مقدار موجی که از درون محیط عبور کرده و به طرف دیگر رسیده را شناسایی میکند. عیوب یا وضعیتهای دیگر موجود در فضای بین فرستنده و گیرنده میزان صوت انتقالی را کاهش میدهد، و از این طریق وجود آنها را آشکار میسازد. استفاده از ماده واسط یا کوپلنت، کارایی فرایند را از طریق کاهش افت انرژی موج التراسونیک ناشی از فاصله بین صفحات افزایش میدهد.

مزایا:
1- قدرت نفوذ بالا، که به تشخیص عیوب در عمیقترین قسمتها کمک میکند.
2- حساسیت بالا، که به تشخیص عیوب بسیار جزیی کمک میکند.
3- در بسیاری از موارد تنها در دسترس بودن یک سطح کافی است.
4-دقت بالاتر در مقایسه با دیگر روشهای غیر مخرب در تعیین عمیق عیوب داخلی و ضخامت بخشهای با صفحات موازی.
5- توانایی تخمین اندازه، جهت، شکل و ماهیت عیوب.
6- توانایی در تخمین ساختار آلیاژهای ترکیبات دارای ویژگیهای صوتی مختلف.
7- غیرخطرناک بودن برای فرایندها و اشخاص درگیر و اینکه بر روی تجهیزات و موادی که در مجاورت آنهاست اثری ندارند.
8- قایلیت استفاده بصورت پرتابل یا عملیات با اتوماسیون بالا.
9- ارائه نتایج فوری. از این قابلیت میتوان برای تصمیمگیری در محل عملیات بهره برد.

معایب:
1- اجرای دستی آزمون نیازمند توجه بالا و استفاده از تکنیسین-های کارآزموده است. در بعضی مواقع پرابها هم در مورد ساختار طبیعی برخی مواد و هم برخی عیوب قابل اغماض (در هر دو حالت به آن نویز گفته میشود) و عیوب درونی که شدت آنها به حدی است که یکپارچگی نمونه را به خطر میاندازد هشدار میدهند. این سیگنالها باید توسط تکنیسینهای کارآزموده شناسایی شوند، زیرا ممکن است به دیگر روشهای آزمون غیر مخرب به عنوان آزمون تکمیلی نیاز باشد.
2- توسعه دادن فرایندهای بازرسی نیاز به دانش فنی بالایی دارد.
3- بازرسی بخشهایی که سخت، دارای شکل نامنظم، و بسیار کوچک یا نازک هستند، و یا دارای ترکیب همگن نیستند دشوار است.

4- سطح مورد نظر باید قبل از استفاده از طریق تمیز کردن و جداسازی رنگ و اتصالات ضعیف و … آماده شود، اگرچه رنگی که به درستی متصل باشد نیازی به جداسازی ندارد.
5- اعمال کوپلنت برای تأمین انتقال مؤثر انرژی امواج التراسونیک یا فراصوت بین پرابها و بخشهایی که بازرسی میشوند ضروری هستند مگر زمانیکه از یک تکنیک غیرتماسی استفاده شود. تکنیکهای غیرتماسی شامل لیزر و پرابهای صوتی الکترومغناطیسی هستند (EMAT)

اصول آزمون التراسونیک یا فراصوت. سمت چپ: موج صوتی به کمک پروب به درون ماده مورد آزمون فرستاده میشود. دو نشانگر وجود دارد، یکی ناشی از پالس اولیه پروب، و دومی ناشی از پژواک دیواره پشتی. سمت راست: وجود نقص باعث ظهور یک نشانگر سوم شده که بطور همزمان دامنه نوسان نشانگر دیواره پشتی را کاهش میدهد. عمق نقص تشخیص داده شده از طریق نسبت D/Ep محاسبه می-شود.

در یک سایت ساخت و ساز، یک تکنیسین در حال آزمون جوشکاریهای خط لوله است تا عیوب آن را با استفاده از دستگاه آرایه فازدار التراسونیک یا فراصوت شناسایی کند. اسکنر که از یک قاب با چرخهای مغناطیسی تشکیل شده است از طریق یک فنر پروب را در تماس با لوله نگه میدارد. رطوبت محیط به عنوان ماده واسط عمل میکند که به امواج صوتی اجازه عبور از دیواره لوله را میدهد. آزمون غیر مخرب یک محور (شافت) چرخان که ترکخوردگی هزارخار را نشان میدهد.

در آزمون التراسونیک یا فراصوت، پراب التراسونیک متصل به دستگاه از روی شیئی که قرار است بازرسی شود عبور داده میشود. پراب، معمولاً به کمک یک ماده واسط (مانند روغن) یا بوسیله آب از شی مورد آزمون جدا میشود. با این وجود، در صورت استفاده از آزمون التراسونیک یا فراصوت بصورت مکمل با پراب صوتی الکترومغناطیسی (EMAT) نیازی به استفاده از ماده واسط یا ژل کوپلنت نیست.

بازرسی ریل به روش التراسونیک

یکی از اصلی ترین مشکلاتی که خطوط ریلی از دیرباز با آن مواجه بوده اند پیشگیری از بروز نقص های خدماتی در ریل است. از آنجایی که این مشکل در تمامی حالت های مسافرت با سرعت زیاد رخ می دهد، نقص یکی از اجزای اصلی می تواند عواقب جدی داشته باشد. خطوط ریلی آمریکای شمالی گران ترین دارایی زیرساخت های خود یعنی ریل را از اواخر دهه 20 میلادی مورد بازرسی قرار می داده است. با افزایش ترافیک ریلی در سرعت های بالاتر و هم چنین با معرفی بارهای محوری سنگین تر در دهه 90 میلادی، بازرسی فنی ریل از همیشه مهم تر شده است. اگرچه به نظر می رسد تمرکز بازرسی معطوف به بررسی یک تکه استیل باشد ولی متغیرهای تست آن قابل توجه هستند و فرایند بازرسی را چالش برانگیز می کند.

بازرسی ریل ابتدا فقط توسط وسایل چشمی انجام می شد. البته بازرسی چشمی فقط نقص های خارجی را شناسایی خواهد کرد و بعضا نشانه هایی از وجود مشکلات داخلی بزرگتر را بروز می دهد. نیاز به انجام یک روش بازرسی بهتر به یکی از اولویت ها تبدیل شد چون در یک سانحه خروج قطار از ریل در منچستر، در 1911، تعداد 29 نفر از سرنشینان قطار کشته شدند و 60 نفر نیز بطور جدی آسیب دیدند. در بازرسی انجام شده توسط اداره ایمنی آمریکا (که در حال حاضر با نام هیات ملی ایمنی در حمل و نقل شناخته می شود)، علت بروز حادثه وجود یک ریل شکسته شده بود. این اداره گزارش کرد که نقص ریل بخاطر یک وجود یک ایراد کاملا داخلی در ریل بود که با ابزارهای چشمی قابل شناسایی نبود. این نقص یک ترک عرضی نامیده شد. خطوط ریلی شروع به بررسی میزان فراوانی این نقص کرد و دریافت که ترک های عرضی در ریل ها بسیار شایع هستند.

بازرسی التراسونیک یکی از روش های استفاده شده برای بازرسی ریل است. هر دو تکنیک پرتو نرمال و زاویه دار و هم چنین تکنیک های پالس اکو و اکو اکو (pitch-catch) استفاده می شوند. چیدمان متفاوت ترانسدیوسرها باعث می شود تا بازرسی های فنی مختلفی داشته باشیم. تست تماس دستی برای ارزیابی کوچک ترین قسمت های ریل انجام می شود ولی بازرسی به روش التراسونیک برای بازرسی مقادیر زیاد ریل انجام می شود.

معمولا از چرخ های پرشده با سیال یا غلتک ها برای کوپل کردن ترانسدیوسر به ریل استفاده می شوند. شرکت Sperry Rail Services که یکی از شرکت های بازرسی ریل است از واحدهای تجسس غلتکی (RSUها) استفاده می کند که متشکل از زاویه های ترانسدیوسر متفاوت است تا بهترین بازرسی ممکن حاصل شود.

بازرسی قطعات جوشکاری شده (اتصالات جوش شده) به روش التراسونیک

رایج ترین نقص هایی که در اتصالات جوشکاری شده بوجود می آیند وجود خلل و فرج، آخال های سرباره، نبود ذوب ناقص دیوار جانبی، عدم ذوب بین پاسی، عدم ذوب در ریشه اتصال، خوردگی زیربرشی و ترک ها یا شکاف های طولی یا عرضی هستند. به جز حفرات گازی تمامی نقص های یاد شده بخوبی با دستگاه التراسونیک قابل شناسایی اند. بیشترین کاربرد این دستگاه در بازرسی استیل های دارای آلیاژ پایین و مخصوص ساخت و ساز است، با این حال جوش های موجود در آلومینیوم را نیز می توان تست کرد. شناسایی نقص به روش التراسونیک از دیرباز رایج ترین روش برای انجام تست های غیرمخرب در جوشکاری بوده است. این تکنیک ایمن، دقیق و ساده باعث شده تا دستگاه های التراسونیک طلایه دار فناوری های بازرسی فنی باشند.

بازرسی جوش به روش التراسونیک معمولا با استفاده از یک ترانسدیوسر پرتو مستقیم در تلاقی با یک ترانسدیوسر پرتو زاویه دار و گووه انجام می شود. ابتدا یک ترانسدیوسر پرتو مستقیم که یک موج طولی با رخداد نرمال به درون تکه مورد تست ایجاد می کند برای شناسایی هر گونه تورق (لایه لایه ای شدن) در داخل یا نزدیک ناحیه حرارت دیده استفاده می شود. این کار بسیار مهم است چون یک پراب زوایه ای ممکن است قادر نباشد یک سیگنال بازگشتی از یک نقص ورقه ای فراهم کند.

دومین گام در بازرسی ریل شامل استفاده از یک پراب زاویه ای برای بازرسی فنی جوش های واقعی است. این ترانسدیوسرها از اصول انکسار و تبدیل مودی برای تولید برش انکساری یا امواج طولی در مواد مورد تست استفاده می کنند (توجه داشته باشید که بسیاری از بازرسی های AWS با استفاده از امواج برشی منکسرشده انجام می شوند. با این حال موادی که یک ساختار دانه ای بزرگ دارند، مانند فولاد ضدزنگ، ممکن است برای بازرسی موفق به امواج طولی منکسرشده نیاز داشته باشند). این بازرسی می تواند شامل ریشه، دیوارجانبی، تاج و نواحی حرارت دیده یک جوش باشد. این فرایند شامل اسکن کردن سطح ماده پیرامون جوش با ترانسدیوسر است. این موج صوتی منکسرشده در مسیر پرتو صوتی از یک منعکس کننده (ناپیوستگی) باز خواهد گشت. با تکنیک پرتو زاویه ای مناسب، اکوهای بازگردانده شده از ناحیه جوش می توانند به اپراتور اجازه دهند تا محل و نوع ناپیوستگی را تعیین کنند. برای تعیین ناحیه اسکن مناسب برای بررسی جوش، بازرس باید ابتدا محل پرتو صوت را در ماده مورد تست محاسبه کند. با استفاده از زاویه انکسار، نقطه شاخص پرتو و ضخامت ماده می توانیم مسیر V و مسافت لغزش پرتو صوت را پیدا کنیم. زمانی که این نقاط محاسبه شدند، بازرس می تواند محل ترانسدیوسر روی سطح ماده متناظر با تاج، دیوارجانبی و ریشه جوش را شناسایی کند.