गैर-विनाशकारी परीक्षण प्रौद्योगिकी और उसका अनुप्रयोग (1)

अल्ट्रासोनिक परीक्षण (यूटी), जिसे औद्योगिक गैर-विनाशकारी परीक्षण प्रौद्योगिकी में लागू किया जाता है, एनडीटी प्रौद्योगिकी में सबसे तेजी से बढ़ती और सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली गैर-विनाशकारी परीक्षण तकनीक है, और यह बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। अल्ट्रासोनिक परीक्षण तकनीक में अल्ट्रासोनिक तरंगों को उत्पन्न करने और प्राप्त करने के लिए उपयोग की जाने वाली विधि जो मुख्य रूप से क्रिस्टल के पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव का उपयोग करती है, अर्थात, पिज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक डिस्क क्रिस्टल (जैसे क्वार्ट्ज क्रिस्टल, बेरियम टाइटेनेट, और पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक जैसे लेड जिरकोनेट टाइटेनेट)। जब क्रिया के तहत विरूपण होता है, तो एक विद्युत घटना होगी, यानी इसका चार्ज वितरण बदल जाएगा (सकारात्मक पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव)। इसके विपरीत, जब पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल पर चार्ज लगाया जाता है, तो पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक क्रिस्टल तनावग्रस्त हो जाएगा, यानी लोचदार रूप से विकृत हो जाएगा। (उलटा पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव)। इसलिए, एक अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर (जांच) एक पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल का उपयोग करके निर्मित किया जाता है, और एक उच्च-आवृत्ति इलेक्ट्रिक पल्स उसमें इनपुट होता है, और जांच उसी आवृत्ति पर अल्ट्रासोनिक तरंगें उत्पन्न करती है जिसे निरीक्षण की जाने वाली वस्तु में उत्सर्जित किया जाता है, और जब अल्ट्रासोनिक तरंग प्राप्त होती है, तो जांच समान आवृत्ति उत्पन्न करती है। डिस्प्ले का पता लगाने के लिए उच्च आवृत्ति विद्युत सिग्नल का उपयोग किया जाता है। पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव के उपयोग के अलावा, कुछ मामलों में, मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव प्रभाव (चुंबकीकरण के दौरान मजबूत चुंबकीय सामग्री के विकृत होने की घटना, जिसका उपयोग कंपन स्रोत के रूप में या तनाव माप के लिए किया जा सकता है), और इलेक्ट्रोडायनामिक तरीकों का उपयोग (उदाहरण के लिए, इस अध्याय में बाद में वर्णित इलेक्ट्रोमैग्नेटिक-ध्वनिक या एड़ी-ध्वनि विधियां)।

जब अल्ट्रासोनिक तरंग लोचदार माध्यम में फैलती है, तो माध्यम के आधार के कंपन पैटर्न और अल्ट्रासोनिक तरंग के प्रसार की दिशा के बीच संबंध के आधार पर, अल्ट्रासोनिक तरंग को निम्नलिखित प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है

(1) अनुदैर्ध्य तरंग (एल तरंग, जिसे संपीड़न तरंग, विरल तरंग भी कहा जाता है) - अनुदैर्ध्य तरंग की विशेषता यह है कि ध्वनि माध्यम के कण की कंपन दिशा अल्ट्रासोनिक तरंग के प्रसार की दिशा के समान होती है (दाईं ओर का चित्र देखें)

(2) कतरनी तरंग (जिसे एस तरंग भी कहा जाता है, जिसे अनुप्रस्थ तरंग भी कहा जाता है, जिसे टी तरंग भी कहा जाता है, जिसे कतरनी तरंग या कतरनी तरंग भी कहा जाता है) - अनुप्रस्थ तरंग की विशेषता ध्वनि माध्यम के कण की कंपन दिशा और अल्ट्रासोनिक तरंग की प्रसार दिशा है। और छवि बिंदु के कंपन तल और अल्ट्रासोनिक तरंग के प्रसार की दिशा के बीच संबंध को लंबवत ध्रुवीकृत अनुप्रस्थ तरंग (एसवी तरंग, जो औद्योगिक अल्ट्रासोनिक परीक्षण में सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली अनुप्रस्थ तरंग है) और क्षैतिज रूप से ध्रुवीकृत अनुप्रस्थ तरंग (एसएच तरंग, जिसे लव वेव-ले लिबो के रूप में भी जाना जाता है, वास्तव में भूकंपीय तरंगों का कंपन मोड है) में विभाजित किया गया है।

अनुदैर्ध्य तरंग जांच में सेंसर रॉड का एक सिरा एक बड़े द्रव्यमान वाले कठोर शरीर के साथ तय किया गया है, और दूसरा छोर हीरे से जड़ा हुआ है। जब इंडेंटर परीक्षण टुकड़े (बाएं ए) के संपर्क में नहीं होता है, तो इंडेंटर स्वतंत्र अवस्था में होता है। अनुदैर्ध्य कंपन बनने के बाद, सेंसर रॉड का निश्चित अंत कंपन का तरंग नोड होता है, और सिर का अंत सबसे बड़े आयाम के कारण कंपन का एंटीनोड बन जाता है, इसलिए रॉड की लंबाई कंपन तरंग दैर्ध्य के 1/4 के बराबर होती है, और आवृत्ति यह होती है कि सेंसर मुक्त अवस्था में गुंजयमान आवृत्ति पर होता है। जब सेंसर का सिरा पूरी तरह से परीक्षण टुकड़े और बड़े द्रव्यमान वाले कठोर शरीर से जकड़ा हुआ होता है, तो यह आदर्श होता है कि सेंसर रॉड के दोनों सिरे कंपन तरंग नोड बन जाएंगे, और रॉड की लंबाई कंपन तरंग दैर्ध्य 1/2 के बराबर होती है, और इस समय अनुनाद आवृत्ति प्रारंभिक आवृत्ति के दोगुने के बराबर होती है जब इंडेंटर अंत मुक्त अवस्था में होता है।