احتياطات قياس سمك بالموجات فوق الصوتية (1)

. يشبه مبدأ قياس سمك الموجات فوق الصوتية مبدأ قياس موجة الضوء تصل نبضة الموجات فوق الصوتية المنبعثة من المسبار إلى كائن الاختبار الخلفي وتنتشر عبر الكائن. عندما يصل إلى واجهة المادة، فإنه ينعكس مرة أخرى إلى المسبار. يتم تحديد سمك المادة المراد اختبارها عن طريق قياس الوقت بدقة وتنتشر الموجات فوق الصوتية عبر المادة.

تنظيف السطح
قبل القياس، يجب إزالة جميع الغبار والأوساخ والصدأ الموجود على سطح الجسم المراد اختباره، ويجب إزالة الغطاء مثل الطلاء. تحسين متطلبات الخشونة يمكن أن تتسبب الأسطح الخشنة بشكل مفرط في حدوث أخطاء في القياس، حتى أنه لا يمكن قياس الأداة، ويجب أن يكون سطح المادة المراد اختبارها سلسًا قدر الإمكان قبل القياس، ويمكن تنعيمه عن طريق الطحن والرمي والفرك. يمكن أيضًا استخدام عوامل اقتران عالية اللزوجة.

قياس السطح الأسطواني
لقياس المواد الأسطوانية، مثل الأنابيب وبراميل النفط وما إلى ذلك، من المهم اختيار الزاوية بين الحديث المتبادل للمسبار ومحور المادة التي يتم اختبارها. ويقترن المسبار بالمادة المراد اختبارها. تكون لوحة المسبار موازية أو متعامدة مع محور المادة المراد اختبارها. يتم هز مقياس السمك بالموجات فوق الصوتية تحت الماء ببطء عموديًا على طول محور المادة المقاسة. سوف تتغير القراءات التي تظهر على الشاشة بانتظام. الحد الأدنى للقيمة في القراءة هو سمك المادة بالضبط. يعتمد معيار اختيار اتجاه التداخل بين مسبار المسبار ومحور المادة المراد اختبارها على انحناء المادة، والأنبوب ذو القطر الأكبر، ويكون الفاصل المموج للأنبوب متعامدًا مع محور الأنبوب، ويتم اختيار الأنبوب ذو القطر الأصغر ومحور الأنبوب. تم أخذ قياسات متوازية ورأسية وتم أخذ الحد الأدنى من القراءات كسمك القياس.

الشكل المركب
عند قياس المواد ذات الشكل المركب (مثل أكواع الأنابيب)، يمكن استخدام الطريقة التالية الموصوفة في المسبار، باستثناء أنه يتم إجراء القياس الثاني، ويتم قراءة فاصل الحديث المتبادل للمسبار والمحور المتعامد والمحور على التوالي. هناك قيمتان متوازيتان، أصغرهما هو سمك المادة عند نقطة القياس.

سطح غير متوازي
من أجل الحصول على استجابة بالموجات فوق الصوتية مرضية، يجب أن يكون السطح الآخر للمادة المراد اختبارها موازيًا أو متحدًا المحور مع السطح المراد قياسه، وإلا فإنه سوف يسبب أخطاء في القياس أو عدم القراءة على الإطلاق.

تأثير درجة حرارة المادة
يتأثر سمك المادة وسرعة انتشار الموجات فوق الصوتية بدرجة الحرارة. إذا كانت دقة القياس لمقياس سمك الموجات فوق الصوتية NDT عالية، فيمكن استخدام طريقة مقارنة كتلة الاختبار، أي يتم استخدام كتلة الاختبار من نفس المادة للقياس في نفس حالة درجة الحرارة، ويتم الحصول على معامل تعويض درجة الحرارة. استخدم هذا العامل لتصحيح القيمة المقاسة لقطعة الشغل.

مواد التوهين الكبيرة
بالنسبة لبعض المواد مثل الألياف والجسيمات المسامية والخشنة، فإنها تسبب قدرًا كبيرًا من التشتت وتخفيف طاقة الموجات فوق الصوتية، مما يؤدي إلى قراءات غير طبيعية أو حتى عدم وجود قراءات (عادةً ما تكون القراءات غير الطبيعية أقل من السُمك الفعلي). في هذه الحالة، يشار إلى المادة. غير مناسب للاختبار باستخدام مقياس السُمك هذا.

كتلة الاختبار المرجعية
قياس دقيق للمواد المختلفة في ظل ظروف مختلفة، كلما كانت مادة كتلة اختبار المعايرة أقرب إلى المادة المراد اختبارها، كلما كان القياس أكثر دقة. ستكون الكتلة المرجعية المثالية عبارة عن مجموعة من قطع الاختبار ذات سماكات مختلفة للمادة المراد اختبارها. يمكن أن توفر كتلة الاختبار عوامل تصحيح تعويض الأداة (مثل البنية المجهرية للمادة، وظروف المعالجة الحرارية، واتجاه الجسيمات، وخشونة السطح، وما إلى ذلك). من أجل تلبية متطلبات قياس الدقة القصوى، ستكون مجموعة من كتل الاختبار المرجعية مهمة جدًا.

وفي معظم الحالات، يمكن الحصول على دقة قياس مُرضية باستخدام كتلة اختبار مرجعية. يجب أن تحتوي كتلة الاختبار هذه على نفس المادة وسمك مماثل للمادة التي يتم اختبارها. يمكن استخدام أخذ مادة موحدة لقياسها بالميكرومتر ككتلة اختبار. بالنسبة للمواد الرقيقة، يمكن استخدام كتلة الاختبار لتحديد الحد الأدنى الدقيق عندما يكون سمكها قريبًا من الحد الأدنى لقياس المسبار. لا تقم بقياس المواد التي يقل سمكها عن الحد الأدنى. إذا كان نطاق السمك قابلاً للتقدير، فيجب تحديد سمك كتلة الاختبار كحد أعلى. عندما تكون المادة المراد اختبارها سميكة، خاصة بالنسبة للسبائك ذات الهياكل الداخلية المعقدة، يجب اختيار إحدى كتل الاختبار بالقرب من المادة المراد اختبارها لتسهيل المعايرة.