فناوری تست غیر مخرب و کاربرد آن (2)

میله حسگر به عنوان یک تشدید کننده مکانیکی عمل می کند و در مدار بازخورد تقویت کننده تحریک قرار می گیرد. تحت عمل سیم پیچ تحریک، میله سنسور ارتعاش اولتراسونیک طولی ایجاد می کند. سیگنال توسط ویفر پیزوالکتریک شناسایی می شود و به طور مثبت به انتهای ورودی تقویت کننده تحریک بازخورد می شود. این یک نوسان ساز خود برانگیخته است که فرکانس نوسان آن فرکانس تشدید میله حسگر است که منعکس کننده سختی قطعه آزمایش است. سیگنالی از تقویت کننده درایور خروجی می شود و به مدار پالس وارد می شود تا فرکانس تکرار را تشکیل دهد که یک پالس موج مربعی 1/2 فرکانس نوسان فوق است که توسط تقویت کننده توان پالس تقویت می شود تا تشخیص دهنده را فعال کند. در تشخیصگر، تغییر فرکانس منعکس کننده سختی های مختلف است که به تغییر در جریان مستقیم تبدیل می شود و سپس توسط یک میکرو آمپر متر جریان مستقیم که مستقیماً توسط واحد سختی مقیاس می شود نشان داده می شود. پس از اینکه مقیاس سختی قبلاً با بلوک تست استاندارد کالیبره شد، مقدار سختی حلقه های پیزوالکتریک مبدل های پیزوالکتریک را می توان مستقیماً از نشانگر خواند.

به عنوان سختی سنج اولتراسونیک، از دستگاه شارژ نیز برای شارژ مستقیم بسته باتری با جریان متناوب 220 ولت استفاده می شود و تنظیم کننده ولتاژ برای از بین بردن تأثیر افت ولتاژ بسته باتری بر روی ثبات نشانگر در طول فرآیند کار استفاده می شود. با توجه به پیشرفت فعلی فناوری الکترونیکی، سختی سنج اولتراسونیک باید دیجیتال باشد، در نتیجه دقت، ثبات و قابلیت اطمینان اندازه گیری را بیشتر بهبود می بخشد. فناوری تست اولتراسونیک به روش‌های مختلفی اعمال می‌شود و دائماً در حال کاوش و توسعه روش‌های کاربردی جدید و کاوش در زمینه‌های کاربردی جدید است، مانند روش آنالیز طیف اولتراسونیک که اکنون توسعه‌یافته است، که بر اساس ویژگی‌های طیفی پژواک‌های منعکس‌شده اولتراسونیک است. برای بررسی ریزساختار مواد ارزیابی، برای ارزیابی شکل، نوع و ماهیت نقص، و همچنین ارزیابی کیفیت اتصال چسب. علاوه بر این، فناوری اسکن توموگرافی اولتراسونیک وجود دارد، به ویژه، باید به این نکته اشاره کرد که با پیشرفت سریع فناوری رایانه، پردازش دیجیتال، تجزیه و تحلیل و نمایش سیگنال‌های تشخیص اولتراسونیک فضای بیشتری را برای کاربرد و گسترش فناوری تشخیص اولتراسونیک فراهم می‌کند و پتانسیل زیادی برای توسعه دارد.

(3) موج سطحی - امواج سطحی اعمال شده در آزمایش اولتراسونیک صنعتی عمدتاً به امواج رایلی (امواج پرتویی) اشاره دارد که در امتداد سطح رسانه منتقل می شوند، در حالی که ذرات محیط انتقال صدا در امتداد یک مسیر بیضوی ارتعاش می کنند. همانطور که در سمت چپ نشان داده شده است، عمق نفوذ موثر موج ریلی در محیط تنها یک محدوده طول موج است. بنابراین فقط می توان از آن برای بررسی عیوب روی سطح محیط استفاده کرد. مانند موج طولی و عرضی نمی تواند به داخل محیط نفوذ کند تا بتوان آن را بررسی کرد. نقص در داخل رسانه علاوه بر این، موج عرضی پلاریزه افقی (موج SH، همچنین به عنوان موج عشق شناخته می شود) نیز یک موج سطحی است که در امتداد لایه سطحی منتشر می شود که در واقع حالت ارتعاشی موج لرزه ای است، اما هنوز به طور عملی در آزمایش اولتراسونیک صنعتی اعمال نشده است.

(4) موج بره - این یک موج هدایت شده است که از برهم نهی امواج طولی و عرضی ایجاد می شود و در یک فضای محدود خاص در یک فرکانس خاص محصور می شود. در آزمایش اولتراسونیک صنعتی، موج بره عمدتاً برای تشخیص یک صفحه فلزی نازک با ضخامتی معادل طول موج استفاده می‌شود و بنابراین موج صفحه (موج P) نیز نامیده می‌شود. هنگامی که موج بره در صفحه نازک منتقل می شود، لایه سطحی زیرین صفحه نازک در طول مسیر بیضوی می لرزد و ذره در لایه میانی صفحه نازک به صورت یک جزء موج طولی یا یک جزء موج عرضی ارتعاش می کند و در نتیجه یک ارتعاش تمام صفحه را تشکیل می دهد که یکی از ویژگی های برجسته امواج Lamb است. با توجه به ارتعاش لایه میانی صفحه نازک، جزء موج طولی یا جزء موج عرضی است و می توان آن را به دو حالت S (نوع متقارن) و حالت A (نوع نامتقارن) تقسیم کرد. امواج بره را می توان در میله های نازک و لوله های جدار نازک نیز برانگیخت که به آنها امواج پیچ خورده، امواج منبسط شده و مانند آن می گویند.

علاوه بر چهار شکل موج کاربردی اصلی که در بالا توضیح داده شد، موج سر و موج طولی (همچنین به عنوان امواج طولی خزنده شناخته می‌شود) به ویژه در دومی توسعه یافته‌اند. انتقال زیرسطحی، مناسب برای تشخیص عیوب نزدیک به سطح در صورت تشخیص سطوح مخصوصاً ناهموار یا لایه‌های روکش فولاد ضد زنگ بر روی سطح. سرعت انتشار حلقه سرامیکی پیزوالکتریک در محیط (مربوط به محیط، نوع موج و غیره)، فرکانس ارتعاش f (تعداد ارتعاشات کامل در واحد زمان، هرتز هرتز در ثانیه) و طول موج λ امواج اولتراسونیک (تکمیل اولتراسونیک) . رسانه و حالت های مختلف اولتراسونیک. امواج مافوق صوت دارای طول موج کوتاه هستند، در امتداد یک خط مستقیم حرکت می کنند (در بسیاری از موارد، روابط هندسی و صوتی را می توان برای تجزیه و تحلیل اعمال کرد)، جهت گیری خوب، که می تواند در جامدات منتشر شود، و می تواند تبدیل به موج شود. ویژگی های انتشار آنها شامل بازتاب و شکست، پراش است. با تغییرات متنوعی مانند پراکندگی، میرایی، رزونانس، سرعت صوت و غیره به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد، از جمله فلز، غیرفلز، آهنگری، ریخته گری، قطعات جوشی، پروفیل ها، سازه ها و کامپوزیت ها، اتصال دهنده ها و غیره. از مزایای تست اولتراسونیک می توان به قدرت نفوذ قوی، تجهیزات سبک، هزینه تشخیص کم، راندمان تشخیص بالا، تشخیص فوری نتایج آزمایش (تشخیص بلادرنگ)، تشخیص خودکار و ثبت دائمی و خطر بیشتر در تشخیص نقص اشاره کرد. عیوب ترک مانند بسیار حساس هستند و غیره. عیب آزمایش اولتراسونیک این است که محیط جفت کننده معمولاً لازم است تا اجازه دهد انرژی صوتی به جسم مورد بازرسی نفوذ کند، و استاندارد ارزیابی مرجع مورد نیاز است، به ویژه، نتیجه آشکارسازی نمایش شهودی نیست، و بنابراین سطح فنی اپراتور باید بالا باشد، کوچک، نازک یا پیچیده است، و همچنین برخی از قطعات کار را به شکل هم‌پیچیده و غیره نشان می‌دهد. مشکلات کاربرد ویژگی های انتشار اولتراسونیک به عنوان یک سرنخ در زیر توضیح داده شده است.