تكنولوجيا الاختبارات غير الاتلافية وتطبيقاتها (2)

يعمل قضيب المستشعر كرنان ميكانيكي ويتم إدخاله في دائرة التغذية المرتدة لمضخم الإثارة. تحت تأثير ملف الإثارة، يولد قضيب الاستشعار اهتزازًا طوليًا بالموجات فوق الصوتية. يتم الكشف عن الإشارة بواسطة الرقاقة الكهرضغطية ويتم تغذيتها بشكل إيجابي مرة أخرى إلى طرف الإدخال لمضخم الإثارة. وهو يشكل مذبذبًا ذاتيًا الإثارة، وتردد تذبذبه هو تردد الرنين لقضيب الاستشعار، وهو ما يعكس صلابة قطعة الاختبار. يتم إخراج إشارة من مضخم التشغيل وتغذيتها في دائرة النبض لتكوين تردد تكرار، وهو عبارة عن نبضة موجة مربعة تبلغ 1/2 من تردد التذبذب أعلاه، والتي يتم تضخيمها بواسطة مضخم طاقة النبض لتنشيط جهاز التمييز. في جهاز التمييز، يتم تحويل تغير التردد الذي يعكس الصلابة المختلفة إلى تغيير في التيار المباشر، ثم يتم الإشارة إليه بواسطة مقياس التيار المباشر الصغير الذي يتم قياسه مباشرة بواسطة وحدة الصلابة. بعد معايرة مقياس الصلابة مسبقًا باستخدام كتلة الاختبار القياسية، يتم تحديد قيمة الصلابة حلقات كهرضغطية يمكن قراءة محولات الطاقة الكهرضغطية مباشرة من المؤشر.

باعتباره اختبار الصلابة بالموجات فوق الصوتية، يتم استخدام جهاز الشحن أيضًا لشحن حزمة البطارية مباشرة بواسطة تيار متردد 220 فولت، ويتم استخدام منظم الجهد للتخلص من تأثير انخفاض الجهد لحزمة البطارية على استقرار المؤشر أثناء عملية العمل. وفقًا للتطور الحالي للتكنولوجيا الإلكترونية، يجب أن يكون اختبار الصلابة بالموجات فوق الصوتية رقميًا، وبالتالي تحسين دقة القياس واستقراره وموثوقيته. يتم تطبيق تقنية اختبار الموجات فوق الصوتية بعدة طرق، وهي تعمل باستمرار على استكشاف وتطوير طرق تطبيق جديدة واستكشاف مجالات تطبيق جديدة، مثل طريقة تحليل الطيف بالموجات فوق الصوتية المطورة حاليًا، والتي تعتمد على الخصائص الطيفية للأصداء المنعكسة بالموجات فوق الصوتية. لفحص البنية المجهرية لمادة التقييم، لتقييم شكل ونوع وطبيعة الخلل، وكذلك لتقييم جودة المفصل الملصق. بالإضافة إلى ذلك، هناك تقنية مسح التصوير المقطعي بالموجات فوق الصوتية، على وجه الخصوص، تجدر الإشارة إلى أنه مع التطور السريع لتكنولوجيا الكمبيوتر، فإن المعالجة الرقمية وتحليل وعرض إشارات الكشف بالموجات فوق الصوتية توفر مساحة أكبر لتطبيق وتوسيع تكنولوجيا الكشف بالموجات فوق الصوتية، ولها إمكانات كبيرة للتطوير.

(3) الموجة السطحية - تشير الموجات السطحية المطبقة في اختبارات الموجات فوق الصوتية الصناعية بشكل أساسي إلى موجات رايلي (موجات الأشعة)، التي تنتقل على طول سطح الوسط، بينما تهتز جزيئات وسط نقل الصوت على طول مسار بيضاوي. كما هو موضح على اليسار، فإن عمق الاختراق الفعال لموجة رايلي على الوسط هو نطاق واحد فقط من الطول الموجي. لذلك، يمكن استخدامه فقط لفحص العيوب الموجودة على سطح الوسط. ولا يمكنها اختراق داخل الوسط مثل الموجة الطولية والموجة المستعرضة، بحيث يمكن فحصها. عيوب داخل وسائل الإعلام. بالإضافة إلى ذلك، فإن الموجة العرضية المستقطبة أفقيًا (موجة SH، والمعروفة أيضًا باسم موجة الحب) هي أيضًا موجة سطحية تنتشر على طول الطبقة السطحية، وهي في الواقع وضع الاهتزاز للموجة الزلزالية، ولكن لم يتم تطبيقها عمليًا بعد في اختبارات الموجات فوق الصوتية الصناعية.

(4) موجة لامب - هذه موجة موجهة يتم إنشاؤها عن طريق تراكب الموجات الطولية والعرضية ومحاطة بمساحة محدودة محددة بتردد محدد. في اختبارات الموجات فوق الصوتية الصناعية، تُستخدم موجة لامب بشكل أساسي للكشف عن لوحة معدنية رفيعة لها سمك يعادل طول الموجة، وبالتالي تسمى أيضًا موجة اللوحة (موجة P). عندما تنتقل موجة لامب في اللوحة الرقيقة، تهتز الطبقة السطحية السفلية للوحة الرقيقة على طول المسار الإهليلجي، وسوف يهتز الجسيم الموجود في الطبقة الوسطى من اللوحة الرقيقة على شكل مكون موجة طولية أو مكون موجة عرضية، وبالتالي تشكيل اهتزاز لوحة كاملة، وهي سمة بارزة للكشف عن موجة لامب. وفقًا لاهتزاز الطبقة الوسطى من اللوحة الرقيقة، فهي مكون موجة طولية أو مكون موجة عرضية، ويمكن تقسيمها إلى وضعين: الوضع S (النوع المتماثل) والوضع (النوع غير المتماثل). يمكن أيضًا إثارة موجات الحمل في قضبان رفيعة وأنابيب رقيقة الجدران، والتي تسمى الموجات الملتوية والموجات الموسعة وما شابه ذلك.

بالإضافة إلى الأشكال الموجية الأربعة الرئيسية للتطبيق الموضحة أعلاه، تم تطوير الموجة الرأسية والموجة الطولية (المعروفة أيضًا باسم الموجات الطولية الزاحفة)، خاصة في الأخيرة. النقل تحت السطح، مناسب لاكتشاف العيوب القريبة من السطح في حالة اكتشاف الأسطح الخشنة بشكل خاص أو طبقات سطح الفولاذ المقاوم للصدأ على السطح. سرعة الانتشار حلقة السيراميك الكهرضغطية في الوسط (المتعلقة بالوسيط ونوع الموجة وما إلى ذلك) وتردد الاهتزاز f (عدد الاهتزازات الكاملة لكل وحدة زمنية، هيرتز-هرتز واحد في الثانية) والطول الموجي LA للموجات فوق الصوتية (اكتمال الموجات فوق الصوتية) .المسافة المنقولة بواسطة اهتزاز كامل واحد لها العلاقة التالية: C = lect · f يجب الانتباه إلى سرعات الانتشار المختلفة في الوسائط المختلفة وأنماط الموجات فوق الصوتية المختلفة. الموجات فوق الصوتية لها أطوال موجية قصيرة، وتنتقل على طول خط مستقيم (في كثير من الحالات، يمكن تطبيق العلاقات الهندسية والصوتية للتحليل)، واتجاهية جيدة، والتي يمكن أن تنتشر في المواد الصلبة، ويمكن أن تتحول إلى موجة. وتشمل خصائص انتشارها الانعكاس والانكسار والحيود. مع مجموعة متنوعة من التغييرات مثل التشتت، والتوهين، والرنين، وسرعة الصوت، وما إلى ذلك، يتم استخدامه على نطاق واسع، بما في ذلك المعادن، وغير المعدنية، والمطروقات، والمسبوكات، والأجزاء الملحومة، والملامح، والهياكل المستعبدة والمواد المركبة، والسحابات وما إلى ذلك. مزايا الاختبار بالموجات فوق الصوتية هي قوة اختراق قوية، ومعدات الإضاءة، وتكلفة الكشف المنخفضة، وكفاءة الكشف العالية، والكشف الفوري عن نتائج الاختبار (الكشف في الوقت الحقيقي)، والكشف التلقائي والتسجيل الدائم، وزيادة المخاطر في اكتشاف العيوب. العيوب الشبيهة بالشروخ حساسة بشكل خاص وما إلى ذلك. عيب اختبار الموجات فوق الصوتية هو أن وسيط الاقتران مطلوب عادةً للسماح للطاقة الصوتية باختراق الكائن المراد فحصه، ويتطلب معيار تقييم مرجعي، على وجه الخصوص، نتيجة كشف العرض ليست بديهية، وبالتالي يجب أن يكون المستوى الفني للمشغل مرتفعًا، فهو عبارة عن أشكال صغيرة أو رفيعة أو معقدة، بالإضافة إلى فحص قطع العمل للمواد الخشنة الحبيبات، وما إلى ذلك، لا يزال يواجه بعض الصعوبات. ويرد أدناه وصف لتطبيق خصائص الانتشار بالموجات فوق الصوتية كدليل.