• خدماتی, مقالات برتر

بازرسی جوش به روش التراسونیک (Ultrasonic test) -UT

تست  التراسونیک جوش (UT) چیست؟

تست التراسونیک در جوش به‌طور کلی یک روش غیرمخرب است که برای بررسی و ارزیابی جوش‌ها و اتصالات فلزی استفاده می‌شود. این روش از امواج فراصوتی برای بررسی کیفیت جوش و تشخیص هر گونه نقص یا عیوب در جوش استفاده می‌کند.

در این فرایند، امواج فراصوتی از طریق جوش و محل اتصال فلزات فرستاده می‌شوند. این امواج سپس از محیط بازتاب می‌شوند و اطلاعات در مورد ساختار داخلی جوش (مانند اندازه، شکل، عیوب موجود و همچنین اتصالات فلزی) را ارائه می‌دهند. این اطلاعات سپس توسط تجهیزات مخصوص و نرم‌افزارهای مربوطه تحلیل می‌شوند تا مشکلات ممکن در جوش مشخص شود.

از تست التراسونیک در صنایع مختلفی مانند صنایع فلزی، ساخت و ساز، صنایع هوافضا و حتی صنعت دریایی استفاده می‌شود. این تست به دلیل قابلیت غیرمخربی که دارد، می‌تواند بهبود کیفیت جوش و اطمینان از سلامت و استحکام اتصالات فلزی را فراهم کند.

روش انجام تست التراسونیک (UT)

روش تست غیرمخرب التراسونیک به شکل زیر عمل می‌کند:

• تولید امواج صوتی فراصوتی: یک تولید کننده صدا (مثلاً یک سنسور یا پره) امواج صوتی فراصوتی را ایجاد می‌کند و این امواج از طریق ماده‌ی مورد بررسی (مانند جوش یا فلز) فرستاده می‌شوند.
• بازتاب امواج صوتی: امواج صوتی که از سطح جوش یا ساختار داخلی فلز بازتاب می‌شوند و به سنسورهایی که در دستگاه التراسونیک قرار دارند، باز می‌گردند.
• تحلیل و تفسیر سیگنال‌ها: سنسورها این امواج بازتاب‌شده را دریافت می‌کنند و دستگاه آن‌ها را ثبت می‌کند. سپس این سیگنال‌ها توسط نرم‌افزارها یا تجهیزات تحلیل شده و به تصاویر و داده‌های قابل فهم برای تشخیص نقص‌ها و عیوب در جوش یا ساختار مورد بررسی تبدیل می‌شوند.
• ارزیابی و تفسیر نتایج: پس از تحلیل داده‌ها، نتایج به تخصص‌های فنی یا مهندسی ارائه می‌شوند تا هر گونه عیب یا نقص در ساختار مورد بررسی شناسایی و ارزیابی شود.

این روش به عنوان یک روش غیرمخرب مورد استفاده قرار می‌گیرد، زیرا به کمک امواج صوتی، بدون نیاز به تخریب یا تغییر ماده مورد بررسی، قابلیت بررسی عیوب و نقص‌های مختلف را فراهم می‌کند.

تجهیزات مورد استفاده در تست غیر مخرب UT

در تست غیرمخرب با استفاده از التراسونیک (UT)، تجهیزات مورد استفاده شامل چند قطعه اصلی هستند که نقش مهمی در انجام این فرایند دارند:

• **تولید کننده امواج فراصوتی**: این شامل ترانسدیوسرهای پیزوالکتریک (Piezoelectric Transducers) است که امواج فراصوتی را تولید می‌کنند و آن‌ها را به سمت سطح مورد بررسی (مانند جوش یا ساختار فلزی) فرستاده و در آن تابانده می‌کنند.
• **سنسورها یا گیرنده‌ها**: این دستگاه‌ها امواج فراصوتی بازتاب شده از سطح مورد بررسی را دریافت می‌کنند. آن‌ها می‌توانند به عنوان گیرنده‌های سیگنال عمل کنند و سیگنال‌های صوتی بازتاب شده را به دستگاه ضبط یا دستگاه التراسونیک ارسال می‌کنند.
• **دستگاه التراسونیک یا جهت‌یاب**: این دستگاه‌ها امواج صوتی را دریافت و ضبط می‌کنند. آن‌ها همچنین می‌توانند دارای صفحه نمایش باشند تا تصاویر و داده‌هایی که از سیگنال‌های دریافتی حاصل می‌شود را نشان دهند.
• **نرم‌افزارهای تجزیه و تحلیل داده‌ها**: این نرم‌افزارها برای تحلیل سیگنال‌ها و داده‌های دریافتی از سنسورها استفاده می‌شوند. آن‌ها می‌توانند الگوریتم‌ها و فرآیندهای مختلفی را برای تفسیر اطلاعات به کار بگیرند و تصاویر و داده‌های قابل فهمی از ساختار مورد بررسی تولید کنند.

این تجهیزات با همکاری یکدیگر، امکان ایجاد امواج صوتی، فرستادن آن‌ها به سطح مورد بررسی، دریافت بازتاب این امواج، و تجزیه و تحلیل داده‌های دریافتی را فراهم می‌کنند. این فرایند به کمک امواج فراصوتی، می‌تواند ساختار و عیوب مختلف در سطوح فلزی، جوش، و سایر مواد را بررسی کرده و تحلیل کند.

انواع دستگاه های تست التراسونیک (UT)

دستگاه‌های تست غیرمخرب با استفاده از التراسونیک (UT) ممکن است به شکل‌ها و انواع مختلفی طراحی شده باشند، هر یک با ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود:

• دستگاه‌های Phased Array Ultrasonic Testing (PAUT):این دستگاه‌ها از ترانسدیوسرهایی استفاده می‌کنند که قادرند به صورت همزمان به چندین زاویه مختلف امواج فراصوتی را ارسال کنند. این قابلیت به اپراتور اجازه می‌دهد تا با تغییر زوایا و شیب‌ها، بخش‌های مختلف سطح بررسی شده را به طور همزمان بررسی کند و اطلاعات دقیق‌تری از ساختار بدست آورد.
• دستگاه‌های Conventional Ultrasonic Testing (UT):این دستگاه‌ها از ترانسدیوسرهای استاندارد برای فرستادن امواج فراصوتی و دریافت بازتاب آن‌ها استفاده می‌کنند. این دستگاه‌ها معمولاً برای بررسی عیوب و نقص‌های سطوح فلزی، جوش، یا سایر مواد استفاده می‌شوند.
• دستگاه‌های Phased Array (PA) Flaw Detectors:این دستگاه‌ها برای تشخیص و شناسایی عیوب و نقص‌های مختلف در سطوح فلزی و جوش‌ها استفاده می‌شوند. آن‌ها از تکنولوژی آرایه فازی برای ارسال امواج فراصوتی به زوایای مختلف و دریافت بازتاب آن‌ها برای تصویربرداری و تحلیل استفاده می‌کنند.
• دستگاه‌های Time-of-Flight Diffraction (TOFD): این دستگاه‌ها برای تشخیص عیوب و نقص‌های جوش، و همچنین بررسی ساختارهای فلزی بهره می‌برند. از امواج فراصوتی به عنوان یک منبع پایدار برای تشخیص و تحلیل نقاط عیبی در جوش استفاده می‌کنند.

هر یک از این دستگاه‌ها و تکنولوژی‌ها مخصوصاً برای کاربردهای مختلف در صنایع مختلف طراحی شده‌اند و از طریق ارسال امواج فراصوتی و دریافت بازتاب آن‌ها، به تحلیل و بررسی سطوح و ساختارهای مختلف در مواد فلزی و نقاط مختلف جوش‌ها می‌پردازند.

انواع پراب در تست التراسونیک :

در تست التراسونیک، انواع مختلفی از پراب‌ها به کار می‌روند که بر اساس نوع بررسی و ساختار مورد بررسی متفاوت هستند. پراب‌ها برای فرستادن امواج صوتی و دریافت بازتاب آن‌ها از سطح مورد بررسی استفاده می‌شوند. برخی از انواع پراب‌های معمول عبارتند از:

• پراب معمولی (Standard Probe): این پراب‌ها برای کاربردهای معمولی در تست‌های غیرمخرب، مانند بررسی جوش‌ها، ساختار فلزی، یا بررسی کلیه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. آن‌ها امواج صوتی را فرستاده و بازتاب آن‌ها را دریافت می‌کنند.
  • پراب Phased Array (PA Probe):  این پراب‌ها امواج فراصوتی را به زوایای مختلف و در جهت‌های متفاوت فرستاده و امکان تغییر زاویه و شیب امواج را فراهم می‌کنند. این امکان به اپراتور اجازه می‌دهد که بخش‌های مختلف سطح بررسی شده را به طور همزمان بررسی کند.
  • پراب TOFD (Time-of-Flight Diffraction Probe): این پراب‌ها برای تشخیص عیوب و نقص‌های جوش‌ها و ساختارهای فلزی بهره می‌برند. از امواج فراصوتی به عنوان یک منبع پایدار برای تشخیص و تحلیل نقاط عیبی در جوش استفاده می‌کنند.

• پراب Angle Beam Probe: این پراب‌ها برای بررسی زوایای مختلف و عمقیت بیشتر در بررسی جوش‌ها و ساختارهای فلزی استفاده می‌شوند. آن‌ها به اپراتور امکان می‌دهند تا بر روی نقاط مختلف سطح مورد بررسی، زاویه‌های مختلفی از امواج فراصوتی اعمال کند.

هر یک از این انواع پراب‌ها دارای ویژگی‌ها و کاربردهای خاصی هستند که بسته به نوع و مرحله تست غیرمخربی، انتخاب می‌شوند. این پراب‌ها با توجه به نیازهای خاص صنایع مختلف طراحی و ساخته می‌شوند تا در بررسی و ارزیابی دقیق‌تری از ساختارها و عیوب مختلف کمک کنند.

استانداردهای مورد استفاده در تست های غیر مخرب به روش التراسونیک   (UT)

در تست‌های غیرمخرب به روش التراسونیک، استفاده از استانداردهای مختلفی در صنایع مختلف رایج است. این استانداردها برای تضمین استانداردهای کیفیت و دقت در انجام تست‌های التراسونیک تعیین شده‌اند. برخی از این استانداردها عبارتند از:

• استانداردهای ASME (American Society of Mechanical Engineers): ASME Section V: استفاده از تست‌های غیرمخرب (NDE) در استانداردهای طراحی و ساخت فشارگاه‌ها و تجهیزات فشاری.
  • استانداردهای ASTM (American Society for Testing and Materials): ASTM E317: استاندارد روش‌های استاندارد برای تست غیرمخرب جوش‌ها با استفاده از الکتریک، مغناطیسی، و صوتی (شامل التراسونیک).
  • ASTM E164: استاندارد روش استاندارد برای بررسی جوش‌ها با استفاده از تست‌های التراسونیک.
  • استانداردهای ISO (International Organization for Standardization): ISO 16810: استاندارد تشخیص عیوب در جوش با استفاده از تست‌های التراسونیک و الکتریک.
  • استانداردهای AWS (American Welding Society): AWS D1.1/D1.1M: استانداردهای جهانی برای جوشکاری فولاد و سازه‌های فولادی. این استانداردها حاوی مفادی درباره تست‌های غیرمخرب، از جمله تست‌های التراسونیک، برای ارزیابی جوش‌ها هستند.

انواع بلوک کالیبراسیون برای تست التراسونیک:

بلوک‌های V1 و V2 به عنوان بلوک‌های کالیبراسیون در تست‌های غیرمخرب، به ویژه در تست‌های التراسونیک مورد استفاده قرار می‌گیرند. این بلوک‌ها معمولاً از جنس فولاد یا فولاد ضدزنگ ساخته شده‌اند و دارای خصوصیات و ابعاد مشخصی هستند که برای تنظیم و کالیبراسیون دستگاه‌های التراسونیک استفاده می‌شوند.

این بلوک‌ها در اصطلاحات استاندارد تست‌های غیرمخرب به عنوان “رفرنس بلوک” شناخته می‌شوند و معمولاً دارای خصوصیاتی مانند اندازه‌های مختلف ضخامت، شیب‌ها، جوش‌های مرجع و الگوهای مشخصی هستند.

بلوک‌های V1 و V2 اغلب در مراحل کالیبراسیون دستگاه‌های التراسونیک به کار می‌روند و برای تنظیم دستگاه و تست‌های دقت بر روی جوش‌ها و ساختارهای فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این بلوک‌ها با استفاده از آنالیز امواج صوتی که از آنها برمی‌گردد، به عنوان مرجعی برای تنظیم صحیح دستگاه‌های التراسونیک مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در صورت نیاز به انجام تست التراسونیک و یا مشاوره در این خصوص به صفحه ارتباط با ما مراجعه کنید.