اجزای آزمون فراصوتی

فرستنده امواج

فرستنده های امواج صوتی در تست التراسونیک UT شامل یک کریستال پیزوالکتریک است که امواج فراصوتی را هنگام اعمال ولتاژ متناوب از خود منتشر می کند. سه نوع از پرکاربرد ترین مواد پیزوالکتریک که در پروب های فراصوتی استفاده می شوند عبارتند از:

• کوارتز
• سولفات لیتیم
• سرامیک های پلاریزه شده

این فرستنده ها که به نام «پروب» نیز شناخته می شوند، سیگنال های الکتریکی با فرکانس های بالا را به ارتعاشات مکانیکی تبدیل می کنند. این ارتعاشات جبهه ای از امواج صوتی را تشکیل می دهند که در یک محیط مناسب وارد قطعه می شوند.

برحسب جهت و موقعیت ناپیوستگی های موجود در قطعه، چند نوع موج می تواند در بازرسی UT مورد استفاده قرار گیرد. برای شناسایی عیوبی که موازی سطح، زاویه دار نسبت به سطح و نزدیک به سطح هستند، به ترتیب از امواج طولی، عرضی و سطحی به صورت جداگانه و با روش های مختلف استفاده می گردد.

این بازرسی ها به وسیله فرستنده های موج طولی به صورت روش پالس اکو، روش انتقالی، روش پروب زاویه دار یا روش دلتا صورت می گیرد. اکثر بازرسی های صنعتی به روش پالس-اکو و از طریق امواج طولی مستقیم و امواج عرضی زاویه دار با یک فرستنده صورت می گیرد.

در تست التراسونیک UT فرکانس های پایین تر دارای قدرت نفوذ بیشتر اما حساسیت کمتری (توانایی دیدن نشانه کوچک) هستند. در حالی که فرکانس های بالاتر به عمق نفوذ می کنند اما می توانند نشانه های کوچک تری را تشخیص دهند. همچنین حساسیت، قدرت تفکیک، منطقه مرده و اثر میدان نزدیک از مهم ترین مشخصه های یک پروب فراصوتی است.

آشکارساز فراصوتی عیوب

تجهیزات آشکارساز شامل یک گیرنده، تقویت کننده سیگنال و سیستم صفحه نمایش است. «تیوب پرتو کاتدی» یا CRT یک تیوب شیشه ای تحت خلأ است که یک جزء مهم آشکارساز محسوب می شود و اطلاعات نمونه مورد آزمایش را به سیستم صفحه نمایش منتقل می کند.

هنگامی که فیلمان کاتدی E به صورت الکتریکی گرم می شود، الکترون ها از آن ساطع می شوند. این الکترون ها به وسیله سیم پیچ متمرکز کننده F به صورت یک باریکه نازک در می آیند. در این شرایط ولتاژی که به صورت خطی با زمان تغییر می کند به صفحات تیوب اعمال می شود که به «ولتاژ جاروب کننده» معروف است.

اگر همزمان با ولتاژ جاروب کننده، ولتاژی کوتاه مدت اعمال شود، خط ردگیری عیب به صورت حرکت بالا و پایین بر روی CRT دیده می شود. این انحراف تحت عناوینی چون «پالس انعکاسی» یا «بازتاب» یا « اکو» شناخته می شود.

یک پالس اولیه داریم که نشانه ی سطح قطعه است. یک پالس هم در انتها تشکیل می شود که نشان دهنده ی سطح انتهایی قطعه است. حال این میان اگر پالسی تشکیل شود، معرف ناپیوستگی یا عیب است. واضح است که عمق ناپیوستگی ها نیز روی محور افقی قابل تشخیص است.