آزمون های غیر مخرب NDT (آزمون فراصوت UT)

دستگاه عیب یاب UT

آزمون های غیر مخرب NDT (آزمون فراصوت UT)

آزمون فراصوت (Ultrasonic Testing – UT) 

در این روش امواج فراصوت با بسامد بالا و با دامنه کم به داخل قطعه فرستاده می‌شوند. این امواج پس از برخورد به هر گسستگی بازتابیده می‌شوند و قسمتی از این امواج به سمت حسگر رفته و حسگر آن را دریافت می‌کند. از روی دامنه و زمان بازگشت این امواج می‌توان به مشخصه‌های این گسستگی پی برد. از کاربردهای این روش می‌توان به اندازه‌گیری ضخامت و تشخیص عیوب موجود در قطعات نام برد.

تاریخچه تست التراسونیک  UT 

   در قرون وسطی کارگران ماهری که برای کلیساها ناقوس می­ساختند بصورت تجربی بعداز ضربه زدن به ناقوس از روی صدای آن به سلامت یا وجود عیب در آن پی می­بردند. از این قانون کارگران راه آهن نیز استفاده می­کردند بدین ترتیب که با چکش ضرباتی به چرخهای واگنها می­زدند و از روی نتهای صدا وجود عیب یا شل بودن چرخها را تشخیص می­دادند.در سال 1880 برادران کوری کشف کردند که اگر کریستالهای کوارتز به شیوه خاصی بریده شده و در معرض فشار یا ضربه قرار بگیرند پتانسیل الکتریکی تولید می­کنند، در سال 1881 لیبمن فرضیه­ای ارایه کرد و گفت این اثر کریستالها بصورت معکوس هم قابل انجام است یعنی اگر کوارتز در معرض جریان الکترسیته متناوب قرار گیرد شروع به ارتعاش می­کند. در 1912 بعد از غرق شدن کشتی تایتانیک نیروی دریایی سعی کرد از طریق ارسال امواج صوتی و دریافت اکوهای برگشتی راهی برای تشخیص محل دقیق کوههای یخی بیابد، آنها از این طریق به شناسایی زیر دریاییها در طول جنگ جهانی اول پرداختند. در جنگ جهانی دوم نیز با استفاده از همین روش کمیته تحقیق و تشخیص ضد زیردریایی تشکیل شد که در جنگ آتلانتیک علیه قایقهای U کمک گسترده­ای به ارتش امریکا نمود. در 1929 فیزیکدان روسی بنام سوکولف به دانش ارسال ارتعاشات تولیدی به درون فلزات پی برد این کار بعدها توسط آلمانها دنبال شد.اولین عیب یاب التراسونیک توسط اسبرول در1942 ساخته شد، اینکار همزمان توسط فایراستون امریکایی و یک فیزیکدان آلمانی انجام شد.در ابتدا تست التراسونیک فقط در هواپیمایی کاربرد داشت ولی در 1950 در نیروگاههای برق بریتانیا برای تست قطعات فولادی با ضخامتهای بالا مورد استفاده قرار گرفت. بعد از جنگ جهانی دوم در ساخت نیروگاههای هسته­ای،  صنعت نفت و هواپیمایی  تست UT استفاده گسترده­تری یافت. امروزه دستگاههای UT از نظر اندازه، کارایی و تنوع در کاربرد پیشرفتهای چشمگیری نموده­اند.

مزایای استفاده از روش UT نسبت به RT  : 

1)     UT خطری برای سلامتی ندارد و تکنسین می­تواند بدون تعطیل کردن کار دیگر کارگران در کنار آنها به تست قطعات بپردازد.

2)     یکی از بهترین راههای تشخیص LOF دیواره لوله  بویلرها و ترکهای جدار آنها که از عوامل مهم انفجار در بویلرها محسوب می شود.

3)     بهترین راه تشخیص عیوب سطحی مانند Lamination است که گاه در رادیوگرافی دیده نمی شود.

4)     زمان صرف شده در تست UT یک قطعه با ضخامت زیاد نسبت به قطعه­ای با ضخامت کم خیلی متفاوت نیست، درحالیکه در رادیوگرافی قطعات با ضخامت بالا مدت زمان بیشتری باید در معرض اشعه قرار بگیرند.

بدلایل زیر از روشهای مختلف NDT استفاده می کنیم:

1.      جنس قطعه       2.      نحوه ساخت     3.      شکل هندسی     4.      خواص فیزیکی   5.      هزینه  6.      عدم دسترسی به همه جای قطعه

یادآوری: تستهای مخرب شامل تست کشش، خمش، ضربه و… می­باشد

متخصص NDT باید دو شرط زیر را دارا باشد

1)     Certification          2)     Qualification

LevelІ: تست قطعات، مشخص کردن نوع ومقدار عیب، تهیه وتنظیم Report

LevelП׃ تست قطعات ، مشخص کردن نوع و مقدار عیب ، تهیه و تنظیم Report و درنهایت Accept یا Reject قطعه

استانداردها

مهمترین استانداردها عبارتند از ׃

1)     ASME

2)     AWS مانندAWSD1.1که مربوط به سازه های فولادی است.

3)     API مثل API650 مربوط به تست مخازن یا API1104 برای تست خطوط لوله

4)     DIN آلمان    5)     BS انگلیس

امواج التراسونیک

امواج التراسونیک از نوع  امواج مکانیکی­اند در نتیجه جهت انتشار به محیط مادی نیاز دارند.

جهت آشنایی با مبحث التراسونیک یادآوری تعاریف زیر ضروری بنظر می­رسد.

انواع پراپ ( prob) : 

انواع مختلفی از پرابها (که ترانسدیوسر یا Search Unit نیز نامیده می­شوند) طراحی و ساخته می­شود ولی متداول­ترین آنها که در جوش، صنعت هواپیمایی و تستهای معمول التراسونیک مورد استفاده قرار می­گیرد شامل׃

1)     پراپ نرمال ﴿Compressi on Wave Probe﴾

پراپ نرمال قطر 10
پراپ نرمال قطر 10

پراب نرمال در قطعه تولید امواج طولی می­کند و تشکیل شده از یک کریستال در یک محفظه فلزی یا پلاستیکی و سیمی که جریان الکتریکی را از دستگاه التراسونیک به پراب می­رساند تا باعث لرزش کریستال و تولید امواج نماید.همچنین در پشت کریستال ماده­ای قرار گرفته که باعث کاهش لرزشهای کریستال شده و به اصطلاح Damping می­کند. در جلوی آن هم قطعه­ای سرامیکی جهت جلوگیری از فرسایش کریستال قرار گرفته است.

2)     پراب زاویه­ای ﴿Angle Probe﴾

پراپ
پراپ

پراب زاویه ای در واقع همان پراب نرمال است با این تفاوت که با زاویه دلخواه درون Perspex قرار گرفته­است. پراپ زاویه ­ای معمولاً در قطعه تولید امواج عرضی و گاهی اوقات امواج سطحی می­نماید و بطور گسترده­ای در تست جوش، ریخته­گری و صنایع هواپیمایی کاربرد دارد. پراب زاویه­ای برای تشخیص عیوبی مورد استفاده قرار می­گیرد که از نظر طرز قرار گرفتن قابل تشخیص بوسیله پراب نرمال نیست.

دلایل استفاده از Perspex بعنوان پوشش بعد از کریستال:

الف- سرعت طولی صوت در Perspex ﴿ 2730 m/s ﴾ کمتر از سرعت عرضی صوت در استیل می­باشد در نتیجه زاویه شکست بزرگتر از زاویه تابش است.

ب- Perspex در برابر سیگنالهای ناخواسته حاصل از برخورد امواج طولی بازتاب یافته از Interface بسیار جاذب است.

پراپ دستگاه ضخامت سنج فلز
پراپ دستگاه ضخامت سنج فلز

3)     پراب دو کریستاله ﴿Twin Or Double Crystal Probe)

پرابهای تک کریستاله امواج التراسونیک را با یک کریستال ارسال و دریافت می­کنند یعنی امواج را داخل قطعه ارسال کرده و هنگامیکه اکو برگشتی را از Back Wall یا از یک عیب دریافت می­کنند کریستال شروع به لرزش کرده، انرژی مکانیکی تبدیل به الکتریکی شده بوسیله سیم رابط به دستگاه منتقل می­شود. هنگامیکه پراب تک کریستاله استفاده می­کنیم بدلیل اینکه ارتعاشات ارسالی از کریستال بعد از برخورد به Perspex پراب بلافاصله توسط کریستال دریافت می­شود همیشه در ابتدای CRT یک اکو برگشتی داریم که Initial Pulse نامیده می­شود. این امر سبب می­شود که عیوب احتمالی در بالای قطعه مورد تست آشکار نشود. به منطقه­ای در CRT که عیوب بدلیل وجود Initial Pulse ممکن است تشخیص داده نشود  Dead Zone گویند. پرابهای دو کریستال برای به حداقل رساندن این مشکل طراحی شده­اند زیرا دو کریستال به گونه­ای با زاویه خاص درون Perspex قرار داده شده­اند که امواج ارسالی توسط یک کریستال بعد از ورود به قطعه توسط کریستال دوم دریافت می­شود.

روشهای تست التراسونیک

الف- Pulse Echo׃ در این روش از یک پراب استفاده می­شود که همزمان کار ارسال و دریافت امواج صوتی را انجام می­دهد. پرابهای امروزی معمولاً به این روش کار می­کنند، به این روش روش تماسی گویند.

ب- Through Transmission׃این روش در گذشته مورد استفاده قرار می­گرفته ولی در حال حاضر کمتر بکار می­رود. روش کار بدین صورت می­باشد که یک پراب در یک سمت قطعه کار ارسال امواج صوتی را انجام می­دهد و در طرف دیگر قطعه پراب دوم امواج را دریافت می­کند، نرسیدن امواج صوتی به پراب دوم به معنی وجود عیب در قطعه می­باشد یعنی در واقع در صورت وجود عیب بزرگ اکو برگشتی نخواهیم داشت ولی اگر عیب کوچک باشد اکو برگشتی ضعیفتر خواهد بود.

نکات بالا گزیده ای از تست التراسونیک بوده و با تماس و مشاوره بتوانیم بهترین دستگاه عیب یاب التراسونیک را حضورتان ارسال کنیم .

 

 

 

نویسنده : مهندس بهنام سهرابی

 

 

 

  •  NDT
  •  NDT چیست
  •  آزمون UT
  •  آزمون فراصوت
  •  آزمون فراصوت (Ultrasonic Testing – UT)
  •  اندازه‌گیری ضخامت
  •  بازرسی غیر مخرب NDT
  •  بازرسی های غیر مخرب
  •  پراب دو کریستاله
  •  پراب زاویه ای
  •  پرابهای تک کریستاله
  •  پراپ
  •  پراپ زاویه ­ای
  •  پراپ نرمال
  •  تاریخچه تست التراسونیک  UT
  •  تجهیزات تست NDT
  •  تست NDT
  •  تست ut
  •  تست های NDT
  •  تست های غیر مخرب
  •  دستگاه UT
  •  دستگاه اولتراسونیک
  •  دستگاه عیب یاب آلتراسونیک
  •  روش امواج فراصوت
  •  فروش اقساطی عیب یاب
  •  کابل UT
  •  ملزومات بازرسی غیر مخرب
  • آزمون های غیر مخرب NDT (آزمون فراصوت UT)
  • عیب یاب التراسونیک
  • خرید عیب یاب التراسونیک
  • فروش عیب یاب التراسونیک
  • فروشگاه آنلاین عیب یاب التراسونیک
پیگیری سفارش
لیست مقایسه