بازرسی فراصوتی

بازرسی فراصوتی

کلمه اولتراسونیک از نظر لغوی به معنی مافوق صوت یا ماورا صوت می باشد و اصطلاحا به فرکانس های بیشتر از فرکانس های صوتی ( حد شنوایی ) اطلاق می شود .

فرکانس های صوتی به فرکانسهایی گفته می شود که به وسیله گوش انسان قابل درک می باشد ( فرکانس های بین 20000 سیکل یا 20 کیلو هرتز در ثانیه )

بنابراین امواج اولتراسونیک دارای فرکانس های بیشتر از 20000 سیکل در ثانیه می باشد . در تمام دستگاه های اولتراسونیک دو قسمت اساسی لازم است :

①مولد یا منبع قدرت که انرژی الکتریکی در فرکانس های مورد لزوم را تولید می کند .

② تبدیل کننده که ضربان الکتریکی را به نوسانات مکانیکی  و بالعکس تبدیل می نماید .

مبدل یا تبدیل کننده که انرژی الکتریکی دریافتی از مولد را به انرژی نوسانی مکانیکی با همان فرکانس تبدیل می کند ممکن است از نوع پیزوالکتریک و یا از نوع ماگنتواستریکتیو باشد . مبدل پیزوالکتریک متداول تر است و آن از کریستال طبیعی کوارتز یا سرامیک پلی کریستالین مثل رسوب زیرکونیت تیتانیت ( موسوم به PZT  ) تشکیل شده است . اگر جسم مزبور در معرض تغییر سریع ولتاژ قرار گیرد به طور آنی ابعاد آن تغییر می کند و بالعکس وقتی که نیروهای مکانیکی به سطوح مختلف عنصر پیزوالکتریک اثر کند ، تغییرات الکتریکی تولید می شود بطوری که عنصر مزبور قادر است نوسانات مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل نماید .

مبدلهای ماگنتواستریکتیو دارای ماده ای هستند  که تحت تاثیر میدان مغناطیسی به مقدار کمی تغییر شکل می دهند .

ساده ترین آن از یک قطعه با فرم مناسبی از ماده مورد بحث ( معمولا نیکل یا آلیاژ های آن ) تشکیل شده که در داخل سیم پیچ به صورت مغزه یا هسته قرار دارد . از سیم پیچ مزبور جریان پلاریزه یک جهته عبور نموده و با جریان متناوب دیگری ایجاد میدان مغناطیسی می نماید .

میدان #مغناطیسی متغییر ایجاد شده مغزه یا هسته نیکلی را به رزنانس در آورده و باعث تغییر طول می گردد .

ضربان های مافوق صوتی به صورت عمومی یا تحت زاویه ای وارد جسم مورد آزمایش شده و در قطعه سالم به طرف دیگر رسیده و منعکس می گردد و یا در قطعه معیوب پس از برخورد به عیب انعکاس می یابد . ضربان های منعکس شده یا با گیرنده جداگانه یا اغلب با همان فرستنده دریافت می شوند ، تبدیل به علائم شده و بر روی صفحه لوله اشعه کاتدی ظاهر می گردد و از رروی آن #علائم موقعیت عیب مشخص می شود . حدود فرکانس معمولا از 25/0 تا 10 مگاهرتز است . در فولاد هر مگاهرتز به طول موج حدود 6 میلیمتر مربوط می شود . فرکانسهای کم برای فلزات ریخته ای دانه درشت بکار می رود .

در این روش بازرسی علائم ناشی از ترکها ، عدم ذوب ، منافذ ، عدم نفوذ ، حبس سرباره را دریافت و ارزیابی می نماید .

برای بازرسی درز جوشها ی خطوط لوله ، پلها ، مخازن تحت فشار ، اسکلت های فلزی و سایر اتصالات از دستگاه های مافوق صوتی قابل حمل استفاده می شود .

مزیتی که بر رادیو گرافی دارد ، نیاز به دسترسی فقط از یک طرف می باشد . در مقایسه به پرتو نگاری از نظر #ضخامت ، امواج مافوق صوت حساسیت کمتری دارد .

نورق یا لایه به لایه بودن را در صورتی که در جهت  عمود بر موج باشد خوب آشکار میسازد . ولی پرتونگاری فقط با تابش اشعه در جهت موازی با لایه ها عیب را ظاهر میکند . با وجود این ، #تفسیر نتایج ، هم به #مهارت و هم به مراجعه به بلوکهای #استاندارد دارای عیوب معلوم بستگی دارد .

در #سیستم عیب یابی با امواج ماورا #صوت #بازرس به دنبال نا هماهنگی هایی میگردد که امواج را برگشت داده و یا حالت سایه مانندی برای آنها ایجاد می کنند .

به هر حال بعضی از #عیوب مثل دانه بندی های درشت و نابجائی ها و عیوبی نظیر وجود نا خالصی ها و #ذرات خارجی منظم در یک #قطعه اگر آنها نسبت به #طول #موج فرستاده شده کوچک باشد ، ممکن است انعکاسات منظمی را تولید ننمایند . کوتاه کردن طول موج بوسیله اضافه کردن فرکانس باعث جذب بیشتر امواج خواهد شد . در نتیجه ، جزئی ترین عیوب در #ساختمان یک قطعه ، به وسیله اندازه گیری جذب امواج فرستاده شده در آن قطعه می تواند مورد شناسائی و بررسی قرار گیرد .