تست التراسونیک UT
تست اولتراسونیک UT یکی از متداول ترین روشهای تست غیر مخرب NDT است و به دلیل کاربرد گسترده، جایگاه ویژه ای در بین سایر تستهای غیر مخرب دارد.
تست التراسونیک UT بر اساس امواج اولتراسوند است، این امواج تولید شده توسط مبدل خارج از محدوده شنوایی ما است که بین 20 هرتز تا 20 کیلوهرتز است، این امواج تولید شده توسط مبدل به قطعه ارسال میشود و سپس منعکس میشود و به این ترتیب سطح و عیوب زیرسطحی در داخل قطعه قابل مشاهده است.
بازرسی جوش با تست غیر مخرب التراسونیک UT
نرم افزار تست التراسونیک UT
تست اولتراسونیک UT روشی غیر مخرب است که در آن امواج اولتراسوند به داخل قطعه فرستاده میشود و در نتیجه عیوب سطحی و زیرسطحی در ماده مشخص میشود. مکانیسم عملکرد آن به این صورت است که سرعت صوت در مواد مختلف متفاوت است، بنابراین به تغییر سرعت صوت در قطعه و عیب داخل آن پی خواهیم برد.
امروزه تست اولتراسونیک UT به دلیل قدرت نفوذ بالای امواج مافوق صوت، حساسیت بالای تجهیزات مربوط به آن، هزینه نسبتا پایین و سرعت عملیات مناسب برای کنترل کیفیت محصولات در بازارها بسیار محبوب شده است. نورد، آهنگری یا آهنگری و اکستروژن.
یکی دیگر از کاربردهای تست UT اولتراسونیک، تشخیص عیب جوش در فرآیند بازرسی جوش است که نسبت به سایر کاربردهای تست UT رایج تر است.
تست اولتراسونیک UT چگونه کار میکند
در تست اولتراسونیک امواج با فرکانس 5 تا 25 مگاهرتز توسط مبدل تولید شده و به سمت قطعه مورد آزمایش هدایت میشود و زمانی که این امواج در مسیر خود حرکت میکنند به عیوب احتمالی قطعه مانند تخلخل، ترک و به دام افتادن برخورد میکنند. ناخالصیها ، منعکس میشوند و انعکاس امواج فراصوت منتشر شده از مواد مورد آزمایش پس از تبدیل، به صورت سیگنالی بر روی صفحه نمایش داده میشود که بازرس جوش میتواند محل، عمق و اندازه عیوب احتمالی در جوشکاری را تجزیه و تحلیل کند. کشف کردنبه عنوان مثال به شکل زیر توجه کنید، زمانی که دستگاه یک موج میفرستد و سپس برمی گردد، دو پالس روی صفحه نمایش داده میشود که پالس اول سطح قطعه کار و پالس دوم سطح قطعه نهایی را نشان میدهد. . حال اگر یک پالس میانی بین این دو پالس ایجاد شود نشان دهنده وجود عیب در داخل قطعه است.
جزئیات تست اولتراسونیک
مزایای آزمایش اولتراسونیک
1) تشخیص عیوب سطحی و زیر زمینی
2) اندازه گیری ضخامت برای بررسی میزان خوردگی، سایش و غیره.
3) اندازه گیری خواص مواد از جمله سرعت صوت در ماده، مدول الاستیک و غیره.
4) عیوب با حداقل اندازه 0.1 میلی متر قابل ارزیابی هستند.
5) تشخیص ترکهای خستگی در قطعات ناشی از بار دینامیکی.
معایب تست اولتراسونیک
1) نیاز به دسترسی به پروب به سطح قطعه کار
۲) نیاز به کارشناس ماهر و آموزش دیده
3) عدم توانایی در بازرسی قطعات نازک
4) تداخل و ایجاد مشکل در بازرسی قطعات کامپوزیت چند لایه.
روشهای پیشرفته تست اولتراسونیک
1) روش تست آرایه فازی آرایه فاز اولتراسونیک پیشرفته
تست التراسونیک Phased Array روش جدیدتر و بهینهتر تست اولتراسونیک سنتی است و دلیل ظاهر آن ارزانتر بودن بازرسی قطعات با کاهش زمان بازرسی توسط فیساری است. روش رایج اولتراسونیک مستلزم حرکت فرستنده چندین بار بر روی سطح قطعه مورد آزمایش است که زمان اسکن و سرعت تست را کاهش میدهد.
در سیستم معمولی اولتراسونیک، هر پروب در یک زاویه خاص قرار دارد، که زمان آزمایش را در مقایسه با Array فازی که تنها یک پروب دارد، طولانیتر میکند و بازده کلی کاهش مییابد.
در روش آرایه فازی، میتوان با یک بار اسکن سطح قطعه کار به نتایج مشابهی دست یافت، مانند روش مرسوم اولتراسونیک، که نیازمند حرکات متعدد پروب بر روی سطح قطعه کار است.یکی از معایب عمده تست اولتراسونیک معمولی این است که توانایی تشخیص ترکهای هم تراز با امواج صوتی را ندارد و خوشبختانه این مشکل اساسی تا حد زیادی با روش پیشرفته تست اولتراسونیک Phasary Phased Array حل شده است.
سرعت تست در روش فیساری به طور قابل توجهی بیشتر از روش معمولی اولتراسونیک است، به عنوان مثال بررسی هر متر اتصال جوشی با روش معمولی اولتراسونیک 20 دقیقه طول میکشد، در حالی که با روش فیساری کمتر از 30 دقیقه طول میکشد. . برای بازرسی هر متر اتصال جوش داده شده. امروزه، آزمایش التراسونیک آرایه فازی به طور گسترده در بازرسی مخازن تحت فشار و خطوط لوله انتقال نفت و سیالات استفاده میشود.
آزمایش آرایه اولتراسونیک در مراحل آخر
2) روش تست فرستندههای صوتی الکترومغناطیسی EMAT
EMAT مخفف Electromagnetic Acoustic Transducers، یک روش آزمایش غیر مخرب است که بر اساس امواج الکترومغناطیسی کار میکند. مزیت اصلی EMAT عدم تماس با سطح است که مزیت بسیار بزرگی محسوب میشود زیرا عملاً بررسی سطوح ناهموار، گرم و فوق سرد با روش سنتی اولتراسونیک غیرممکن است.
امروزه تست EMAT به عنوان یک روش تست غیر مخرب در بازرسی لولههای تحت فشار، بویلرها و راه آهن جایگاه خود را پیدا کرده است.
کار EMAT بر اساس اصل ایجاد امواج اولتراسونیک در داخل مواد رسانا یا مغناطیسی است که اساساً از سیم پیچ و آهنربا تشکیل شده است.
سیم پیچ EMAT، که از آن یک جریان الکتریکی متناوب عبور میکند، در یک میدان مغناطیسی یکنواخت (B)، نزدیک سطح نمونه بررسی میشود و سیم پیچ جریانهای گردابی (J) را بر روی سطح نمونه القا میکند. در نتیجه برهمکنش جریانهای گردابی با میدان مغناطیسی، نیروهای لورنتز (f) بوجود میآیند:
f = JxB
در نتیجه برهمکنش نیروهای لورنتس با شبکه اتمی ماده مورد بررسی، امواج مافوق صوت بر روی سطح ماده ایجاد میشود و در روش آزمایش EMAT، هنگامی که این امواج از قطعه مورد آزمایش عبور میکنند، نقصهایی در آن ظاهر میشود. . . .کاربرد روش EMAT به شرح زیر است: بازرسی نازک شدن دیواره مخزن، بازرسی ترک خوردگی و خستگی، تشخیص عیوب مختلف در جوشکاری و اندازه گیری تنش پسماند.
