تست Ut ( آزمون فراصوتی )

شروع موضوع توسط wfaejoosh ‏16 آوریل 2017 در انجمن تست فراصوتی یا التراسنیک (UT)

  1. wfaejoosh

    wfaejoosh Administrator عضو کادر مدیریت

    تاریخ عضویت:
    ‏19 ژانویه 2017
    ارسال ها:
    40
    تشکر شده:
    17
    آزمایش فراصوتی توسط موج منتشر شده از یک مبدل ( بلور کوارتز ) که مشابه یک موج صوتی ولی با گام و فرکانس بالاتری است ، انجام می شود . موج های فراصوتی از داخل قطعهء مورد آزمایش عبور داده می شوند و با هر گونه تغییر در تراکم داخلی قطعه ، منعکس می شوند . این موج ها توسط یک مبدل ( بلور کوارتز که تحت جریان متناوب قرار داد ) که به یک واحد جست و جوگر متصل شده ، تولید می شوند . امواج منعکس شده ( پژواک ها ) به صورت بر جستگی هایی نسبت به خط مبنا ، بر روی صفحه نمایش دستگاه ، ظاهر می شوند .

    هنگامی که واحد جست و جوگر به مصالح مورد نظر متصل می شود ، دو نوع پژواک بر روی صفحه نمایش ظاهر می شود . ضربان اول ، انعکاس صدا از سطح رویی جسم که در تماس با دستگاه است ، می باشد و ضربان دوم مربوط به انعکاس موج از سطح مقابل است . فاصله بین این دو ضربان با دقت کالیبره می شود . این الگو نشان می دهد که مصالح در شرایط مناسبی از نظر معایب و نواقص داخلی قرار دارد . هنگامی که یک عیب یا ترک داخلی توسط واحد جست و جو پیدا شود ، تولید ضربان سومی می کند که بین ضربان اول و دوم بر روی صفحه نمایش ثبت می شود .


    نوع نمایش تصویری در آزمون فراصوتی:


    الف ) نمایش تصویری A


    معمول ترین سیستمی که مورد استفاده قرار می گیرد نمایش تصویری روبشی A است . یک موج ناقص در سمت چپ صفحهء اسیلوسکوپ ظاهر می شود که مربوط به پالس اولیه است ، موج های ناقص دیگری نیز روی صفحهء اسیلوسکوپ ظاهر می شوند که مربوط به علامت پژواک های دریافتی هستند . ارتفاع پژواک معمولا متناسب با اندازهء سطح بازتاب است ، ولی مسافتی که علامت طی می کند و اثرات تضعیف درون ماده روی آن تاثیر دارد . در هر صورت ، با فرض یک مبنای خطی زمان ، موقعیت خطی ( پالس ) پژواک متناسب با فاصلهء سطح بازتاب از پروب است . این نوع نمایش تصویری در تکنیک های بازرسی با پروب دستی معمول است .


    از معایب نمایش تصویری روبشی A این است که ثبت دائم تصویر ممکن نیست ، مگر اینکه از تصویر اسیلواسکوپ عکس گرفته شود ، البته دستگاه های جدید پیشرفته دارای وسایل ثبت دیجیتال هستند .


    ب ) نمایش تصویری B



    با نمایش تصویری روبشی B می توان موقعیت عیب درون قطعه را ثبت کرد . این سیستم در شکل نشان داده شده است . لازم است که بین موقعیت پروب و اثر عیب ارتباط مختصاتی به وجود بیاید . استفاده از نمایش تصویری روبشی B به تکنیک های آزمون اتوماتیک و نیمه اتوماتیک محدود می شود .


    هنگامی که پروب در موقعیت 1 است علائم روی صفحهء اسیلوسکوپ مطابق شکل هستند ، iنشان دهندهء علامت اولیه و ii نمودار دیوارهء پشتی قطعه است .


    وقتی که پروب به موقعیت 2 می رسد ، خط iii روی تصویر نشان دهندهء عیب است . این طرز نمایش از مقطع قطعه کار می تواند روی یک نمودار کاغذی ثبت شود ، عکاسی شود ، و یا اینکه روی پردهء بلند ثابت نمایش داده شود .


    تکنیک های بازرسی در آزمون فراصوتی


    وجود یک عیب در داخل یک ماده را می توان با استفاده از تکنیک امواج فراصوتی عبوری یا بازتابی پیدا کرد .


    روش بازتابی با پروب عمودی


    این روش در آزمون فراصوتی از معمول ترین تکنیک هاست و در شکل صفحات قبل نشان داده شده است . تمام یا بخشی از پالس توسط عیب داخل ماده بازتاب یافته و به وسیلهء پروب دریافت می شود . این پروب به جای فرستنده و گیرنده عمل می کند . فاصلهء زمانی بین ارسال پالس و دریافت پژواک برای محاسبهء فاصلهء عیب از پروب به کار می رود. روش بازتابی نسبت به روش عبوری دارای مزایای معینی است که عبارتند از :



    الف ) قطعه کار به هر شکل می تواند باشد .



    ب ) فقط دسترسی به یک طرف قطعه کار مورد نیاز است .


    پ ) فقط یک نقطهء جفت شدن وجود دارد و در نتیجه مقدار خطا حداقل می شود .


    ت ) فاصلهء عیب ها از پروب می تواند اندازه گیری شود .



    روش عبوری با پروب عمودی


    در این روش فرستنده با استفاده از یک روغن جفت کننده با سطح قطعه کار تماس برقرار می کند . یک پروب دریافت کننده روی سطح مفابل ماده نصب می شود .


    اگر در داخل ماده هیچ گونه عیبی وجود نداشته باشد ، علامتی با یک شدت معین به گیرنده خواهد رسید . اگر ابین پروب فرستنده و گیرنده عیبی وجود داشته باشد شدت علامت دریافتی کاهش خواهد یافت . این امر به علت بازتاب جزیی پالس عیب است که بدین ترتیب می توان به وجود عیب پی برد .


    این روش معایبی دارد که عبارتند از :


    الف ) قطعه کار باید دارای دو سطح موازی باشد و به هر دو سطح آن نیز باید دسترسی داشت .



    ب ) دو عدد پروب مورد نیاز است لذا جفت کردن آنها ممکن است عمل سیال اتصالی را کم بهره کند .



    پ ) باید دقت کافی به خرج داد تا دو پروب کاملا در مقابل یکدیگر قرار گیرند .



    ت ) علایمی از عمق عیب نمی توان به دست آورد .



    روش عبوری با پروب زاویه ای


    وضعیت های به خصوص آزمون وجود دارند که امکان به کارگیری از پروب های عمودی برای شناسایی عیب وجود ندارد و تنها راه حل معقول این است که از یک پروب زاویه ای استفاده شود . مثال خوبی از این روش بازرسی جوش های لب به لب صفحات موازی است . اگر در منطقهء جوش عیبی وجود داشته باشد شدت علامت دریافتی کاهش خواهد یافت . فاصلهء ABرا فاصلهء پرش می نامند و برای روبش کامل ناحیهء جوش، پروب ها باید مطابق شکل روی سطح قطعه جابه جا شوند . در عمل هر دو پروب باید در یک حامل نصب شوند تا همیشه فاصلهء درستی از هم داشته شوند . در عمل هر دو پروب باید در یک حامل نصب شوند تا همیشه فاصلهء درستی از هم داشته باشند .


    روش بازتابی با پروب زاویه ای


    با به کار بردن یک پروب زاویه ای در حالت بازتابی می توان عیب ها را ردیابی کرد . ذکر این نکته مهم است هنگامی که در این گونه آزمون ها از پروب زاویه ای استفاده می شود ، آشکار ساز عیب باید به دقت با استفاده از یک قطعهء مرجع تنظیم شود . طراحی و استفاده از قطعات تنظیم در بخش بعدی شرح داده می شود .


    تعیین هویت عیب ها


    به وسیلهء روش های فراصوتی نه تنها موقعیت دقیق عیوب داخلی شناسایی می شود بلکه در اکثر موارد می توان نوع عیب را هم تشخیص داد . در این بخش علایم مختلفی که از انواع گوناگون عیوب دریافت می شود، تحت بررسی قرار می گیرد .


    الف ) عیب عمود بر امتداد پرتو : وقتی که عیبی وجود نداشته باشد باید یک علامت پژواک از سطح مقابل دریافت شود . وجود یک عیب کوچک باید پژواک کوچکی ایجاد کند و شدت پژواک سطح مقابل کاهش یابد . اگر اندازهء عیب از قطر پروب بیشتر باشد پژواک عیب بزرگتر شده و پژواک سطح مقابل ممکن است با توجه به عمق عیب در رابطهء پراکندگی امواج در منطقهء دور دریافت نشود .


    ب ) عیب هایی غیر از عیب های صفحه ای : مناطقی که دارای حفره های میکروسکوپی هستند ، موجب پراکندگی معمول امواج شده و روی صفحهء اسیلوسکوپ یک رد چمنی شکل بدون پژواک سطح مقابل نمایان می کند .


    ناخالصی ها یا حفره های بزرگ کروی یا بیضوی پژواک کوچکی نمایان می سازند که به همراه پژواک کوچکی از سطح مقابل است ، در حالی که یک رد ساده که هیچ گونه پژواکی را نشان نمی دهد ممکن است مربوط به یک عیب صفحه ای با زاویهء غیر قائم نسبت به امتداد پرتو باشد .

    پ ) تورق در صفحهء ضخیم : صفحه باید کاملا به روشی که در شکل زیر نموده شده است روبش گردد . علایم تورق از فواصل نزدیک پژواک ها و افت سریع ارتفاع علامت های پژواک مشخص می شود . هر دو یا یکی از این علایم دلیلی بر وجود تورق خواهند بود .


    ت ) تورق در صفحهء نازک : صفحهء نازک ممکن است به صفحه ای گفته شود که ضخامت آن کمتر از منطقهء مردهء پروب باشد . یک صفحهء سالم یک سری پژواک های منظم که به تدریج دامنهء آنها کم می شود، نشان می دهد . اما یک ناحیهء تورق یافته پژواک های به هم فشرده ای را نشان می دهد که دامنهء آنها بسیار سریعتر کاهش می یابد . حتی ممکن است پژواک ها از وضعیت منظم به صورت نامنظم در بیایند . نامنظم شدن شکل در اغلب موارد نشانهءخوبی از تورق های داخلی در صفحات نازک است .



    ث ) عیوب جوشکاری : آزمون فراصوتی با استفاده از پروب های زاویه ای از نوع بازتابی یا عبوری روش مطمئنی برای آشکار سازی عیوب جوشکاری های لب به لب و تعیین موقعیت دقیق آنهاست . اما تعیین دقیق ماهیت عیب نسبتا مشکل است و بیشتر به مهارت و تجربهء اپراتور بستگی دارد . اگر پس از بازرسی فراصوتی در ذهن اپراتور در مورد کیفیت جوش شکی وجود داشته باشد عاقلانه است که از محل مظنون رادیوگرافی شود .



    ج ) عیوب شعاعی در لوله های استوانه ای و محور ها : عیب شعاعی در قطعات استوانه ای معمولا با بازرسی پروب عمودی قابل آشکار سازی نیست ، زیرا این عیب ، موازی پرتو فراصوتی خواهد بود . در این گونه موارد استفاده از یک پروب زاویه ای با روش بازتابی به روشنی وجود عیب را مشخص خواهد ساخت .
     

به اشتراک بگذارید