تست غیرمخرب یا NDT (Non-Destructive Testing) مجموعه ای از روش ها و ابزارهاست که امکان بررسی کیفیت و یکپارچگی قطعات صنعتی را بدون تخریب یا تغییر در آن ها فراهم می سازد. یکی از مهم ترین و پرکاربردترین روش های NDT، روش التراسونیک یا Ultrasonic Testing (UT) است. در این روش از امواج فراصوت برای شناسایی ناپیوستگی ها، ترک ها، حفره ها و عیوب داخلی در مواد مختلف استفاده می شود.
عیب یاب التراسونیک دستگاهی است که این فرآیند را امکان پذیر می کند. این دستگاه با ارسال و دریافت امواج صوتی با فرکانس بالا، اطلاعات دقیقی از وضعیت داخلی ماده به دست می دهد. هنگامی که موج فراصوت با یک ناپیوستگی یا عیب برخورد می کند، بازتاب آن ثبت شده و روی نمایشگر دستگاه به صورت سیگنال یا تصویر نمایان می شود.
این فناوری برای فلزات، پلاستیک ها، سرامیک ها و حتی برخی مواد کامپوزیتی قابل استفاده است. دقت بالای عیب یاب التراسونیک و قابلیت آن در شناسایی عیوب ریز و پنهان، موجب شده تا در صنایع حساس مانند هوافضا، نفت و گاز، انرژی، پتروشیمی و خودروسازی نقش کلیدی ایفا کند.
دستگاه عیب یاب آلتراسونیک (Ultrasonic Flaw Detector) یکی از مهم ترین ابزار ها در تست های غیر مخرب NDT است که برای شناسایی و اندازه گیری عیوب داخلی مواد، جوش ها و قطعات فلزی یا غیرفلزی استفاده می شود. اگر قصد خرید این دستگاه را دارید, بهتر است چند نکته کلیدی را در نظر بگیرید تا انتخابتان دقیق و به صرفه باشد. قابلیت های نرم افزاری دستگاه از جمله دارا بودن (A-Scan, B-Scan, C-Scan, TOFD, Phased Array)، کیفیت و گارانتی، لوازم جانبی، بودجه و قیمت دستگاه باید در نظر گرفته شود.
عیب یاب التراسونیک به دلیل مزایا و ویژگی های منحصر به فرد خود، نسبت به بسیاری از روش های دیگر NDT ارجحیت دارد. برخی از مهم ترین مزایا و ویژگی های این دستگاه عبارتند از:
این دستگاه قادر است ترک ها و عیوبی را شناسایی کند که حتی با روش های رادیوگرافی یا بازرسی بصری قابل مشاهده نیستند.
فرآیند تست التراسونیک سریع است و نتایج آن بلافاصله روی نمایشگر دستگاه ظاهر می شود.
UT هیچ آسیبی به قطعه وارد نمی کند و امکان استفاده دوباره از همان قطعه وجود دارد.
امواج فراصوت می توانند تا عمق زیادی در مواد نفوذ کنند و عیوب داخلی را آشکار سازند.
علاوه بر فلزات، این روش برای بسیاری از مواد غیر فلزی مانند پلاستیک ها و کامپوزیت ها نیز کاربرد دارد.
بسیاری از دستگاه های عیب یاب التراسونیک مجهز به نرم افزار ذخیره سازی داده و ارائه گزارش هستند که برای کنترل کیفیت و تحلیل های بعدی بسیار ارزشمند است.
برخلاف روش رادیوگرافی که از اشعه های خطرناک استفاده می کند، UT از امواج صوتی بهره می برد که خطری برای اپراتور ایجاد نمی کند.
A-Scan (نمایش موج برگشتی به صورت سیگنال زمانی برای تشخیص دقیق مکان عیب)، نمودار B-Scan (نمایش سطح قطعه به صورت دو بعدی)، DAC, TCG (جبران کاهش سیگنال با فاصله) و Gate, Trigger (تعیین محدوده حساسیت برای تشخیص خودکار عیب ها)
| EPOCH 650 | ECHOGRAPH 1095 | USM Go | ویژگی/معیار |
| Olympus / آمریکا | Karl Deutsch / آلمان | Waygate Technologies/ آمریکا | کشور / شرکت سازنده |
| دارای 2 گیت مستقل | دارای 3 گیت با چراغ هشدار | دارای 2 گیت مستقل | Gates |
| Square | Spike/Square/Automatic pulser | Spike/Square | Pulser |
| DAC, TCG, DGS, AWS, ISO | DAC, TCG, DGS, AWS, JIS, TOFD | DAC, TCG, DGS, AWS, BEA | استاندارد ها |
| گزارش گیری، Corrosion، صفحه نمایش transflective خوانا در نور آفتاب | TOFD, Strip chart, B-scan, DR
Corrosion، |
تبدیل به ضخامت سنج، حالت چپ دست، DR | قابلیت ها |
| مناسب بازرسی میدانی طولانی | قدرتمند ترین گزینه با قابلیت پیشرفته، مناسب برای تست میدانی و صنایع سنگین | مناسب برای بازرسی های میدانی سریع | محل اندازه گیری |
 |
 |
 |
عکس دستگاه |
دستگاه UT با انتشار پالس‌های فراصوت به سطح قطعه و ثبت بازتاب امواج، عیوب داخلی را شناسایی می‌کند. وقتی امواج به ترک یا حفره برخورد کنند، بخشی از انرژی بازتاب و توسط پروب دریافت می‌شود. سرعت بازگشت و شدت سیگنال دریافتی در نرم‌افزار به نمودار (A-Scan) یا تصویر مقطعی (B-Scan) و نقشه دوبعدی (C-Scan) تبدیل می‌شوند. تحلیل این داده‌ها به تکنسین اجازه می‌دهد عمق، طول و نوع عیب را با دقت میلی‌متری تعیین کند.
کالیبره کردن اصولی دستگاه عیب یاب التراسونیک، پیش‌نیاز نتایج دقیق است.
همچنین کالیبراسیون دستگاه هر یک ماه یکبار و پس از هربار روشن شدن دوباره دستگاه الزامی است.
کاربردهای دستگاه عیب یاب التراسونیک بسیار متنوع است و تقریباً در تمامی صنایع حیاتی جایگاه ویژه ای دارد. دلیل اصلی این گستردگی، توانایی دستگاه در شناسایی دقیق و سریع عیوبی است که با چشم غیرمسلح یا روش های سنتی قابل تشخیص نیستند. در ادامه، برخی از مهم ترین کاربردهای این دستگاه شرح داده می شود:
یکی از متداول ترین استفاده ها از دستگاه های UT، بررسی کیفیت جوش هاست. در خطوط لوله، مخازن تحت فشار و سازه های فلزی، وجود ترک های داخلی یا حفره های ناشی از فرآیند جوشکاری می تواند خطرات جدی ایجاد کند. عیب یاب التراسونیک با دقت بالا این ناپیوستگی ها را آشکار می سازد.
در صنایع فولاد و متالورژی، مواد اولیه مانند ورق ها، میله ها و پروفیل ها باید پیش از استفاده در تولید بررسی شوند. UT امکان شناسایی ناخالصی ها و ترک های داخلی را فراهم می کند و از ورود مواد معیوب به خط تولید جلوگیری می نماید.
لوله های انتقال نفت و گاز، شیرآلات و تجهیزات پالایشگاهی در معرض فشار و شرایط سخت قرار دارند. کوچک ترین نشتی یا ترک می تواند خسارت های سنگین و خطرات ایمنی ایجاد کند. استفاده از عیب یاب التراسونیک در این صنایع، روشی استاندارد برای پایش سلامت تجهیزات است.
در نیروگاه های حرارتی، هسته ای و بادی، تجهیزات بزرگی مانند بویلرها، توربین ها و ژنراتورها وجود دارند که باید به طور منظم بررسی شوند. UT ابزار کلیدی برای جلوگیری از خرابی ناگهانی این تجهیزات محسوب می شود.
قطعات حساس مانند پره های موتور هواپیما یا قطعات سیستم ترمز خودرو نیازمند کیفیت بالا و عاری از هرگونه عیب هستند. عیب یاب التراسونیک امکان بررسی کامل این قطعات را بدون آسیب به آن ها فراهم می کند.
پل ها، ساختمان های فلزی و سازه های عمرانی نیز برای افزایش ایمنی باید به طور دوره ای مورد بازرسی قرار گیرند. UT ابزاری کارآمد برای این منظور است و از بروز حوادث پیشگیری می کند.
در دنیای تولیدات صنعتی، سرعت و کیفیت فرآیندهای اتصال اهمیت حیاتی دارد. بسیاری از صنایع، به ویژه در زمینه تولید قطعات صنایع نفت و گاز ، پتروشیمی و پالایشگاه نیاز به روش‌های جوشکاری سریع، دقیق و بدون نیاز به مواد شیمیایی یا گرمای زیاد دارند. در این میان، استفاده از دستگاه التراسونیک جوش به عنوان یکی از مدرن‌ترین فناوری‌های جوشکاری، مورد توجه ویژه قرار گرفته است.
دستگاه التراسونیک جوش با استفاده از ارتعاشات فرکانس بالا، امکان اتصال قطعات را بدون نیاز به چسب یا گرما فراهم می‌کند. این دستگاه نه تنها کارایی بالا دارد، بلکه دقت فوق‌العاده‌ای را در جوش قطعات حساس فراهم می‌سازد. در ادامه به کاربردها، نحوه استفاده و ویژگی‌های این فناوری پیشرفته می‌پردازیم
روش UT در طیف وسیعی از صنایع از جمله نفت، گاز و پتروشیمی برای بررسی جوش های خطوط لوله، مخازن تحت فشار، مبدل حرارتی؛ صنعت هوافضا برای بازرسی تیغه های توربین، سازه های کامپوزیتی، بدنه هواپیما؛ در نیروگاه ها برای پایش مداوم خوردگی و کاهش ضخامت لوله ها و تانک ها؛ صنایع فولاد و متالوژی برای تشخیص ترک و حفره در میله ها و صفحات فلزی؛ در راه آهن و پل ها برای بررسی خستگی جوش های فلزی در سازه ها مورد استفاده قرار میگیرد.
روش UT برای تشخیص دقیق و کمی عیوب داخلی لوله ها و سطوح قطعات مورد استفاده قرار می گیرد. قابلیت نفوذ در عمق زیاد (بسته به جنس ماده) ، سرعت بالا در بازرسی قطعات بزرگ از مهم ترین ویژگی های این روش است.
ابتدا ایمنی و آماده‌سازی را انجام دهید. دستگاه، سونوترود (هورن) و فیکسچر را بررسی و دستورات سازنده را مطالعه کنید و از تجهیزات حفاظت فردی استفاده کنید؛ دوم، قطعات را تمیز و آماده کرده و در فیکسچر قرار دهید به‌طوری‌که سطوح تماس دقیقاً هم‌راستا باشند؛ سوم، سونوترود مناسب را انتخاب کنید و آن را محکم نصب کنید؛ چهارم، پارامترهای کاری را تنظیم کنید (فرکانس و آمپلیتود مطابق دستگاه، فشار یا نیروی تماس متناسب با جنس و ضخامت قطعه، و زمان/انرژی جوش به‌طور آزمایشی تعیین می‌شود)؛ پنجم، یک یا چند تست روی نمونه انجام دهید و جوش را از نظر ظاهر، نفوذ و استحکام کنترل کرده و پارامترها را بهینه‌سازی کنید؛ ششم، پس از تأیید، تولید دسته‌ای را آغاز کنید و در حین کار کیفیت جوش‌ها را نمونه‌برداری کنید؛ و در انتها پس از اتمام کار دستگاه را طبق دستورالعمل خاموش، سونوترود را تمیز و نگهداری پیشگیرانه را انجام دهید. رعایت نکات ایمنی، انجام تست‌های اولیه و تنظیم دقیق پارامترها کلید دستیابی به جوش‌های یکنواخت و باکیفیت است.
استفاده درست از دستگاه التراسونیک جوش می‌تواند طول عمر آن را افزایش داده و کیفیت جوش را به طور چشمگیری بهبود دهد.
دستگاه جوش التراسونیک با ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود، یک گزینه ایده‌آل برای صنایع حساس و پیشرفته به شمار می‌آید. این دستگاه نه تنها عملکرد سریع و دقیقی دارد، بلکه کاربری آن ساده و خودکار بوده و ایمنی بالایی را برای اپراتورها فراهم می‌کند. از دیگر ویژگی‌های برجسته آن میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
با توجه به این ویژگی‌ها، دستگاه جوش التراسونیک یک ابزار کلیدی برای افزایش کیفیت و بهره‌وری در خطوط تولید صنعتی محسوب می‌شود.
| مشخصه | مقدار/محدوده |
| فرکانس کاری | 20 تا 40 کیلوهرتز |
| زمان جوشکاری | 0.1 تا 1.5 ثانیه |
| جنس قطعات قابل اتصال | پلاستیک، پارچه مصنوعی، فویل |
| روش کنترل | دستی، پدال، تایمر دیجیتال |
| توان مصرفی | 500 تا 3000 وات |
روش التراسونیک یکی از دقیق‌ترین و پربازده‌ترین روش‌های آزمون غیرمخرب است که در صنایع حساس کاربرد فراوان دارد. با توجه به مزایای این روش و توانایی‌های آن، آموزش نیروی متخصص و استفاده از تجهیزات پیشرفته، همانند آنچه برند کاوشکاران ارائه می‌دهد، نقش مهمی در ارتقای کیفیت و ایمنی محصولات صنعتی ایفا می‌کند.
دستگاه عیب یاب التراسونیک توانسته نقش بزرگی در ارتقای کیفیت، ایمنی و بهره وری صنایع ایفا کند. این دستگاه با دقت و سرعت بالا، امکان شناسایی عیوب داخلی در قطعات و تجهیزات را فراهم می کند و از بروز خسارت های مالی و جانی جلوگیری می نماید.
امروزه با پیشرفت فناوری، مدل های مختلفی از این دستگاه با قابلیت های نرم افزاری و سخت افزاری متنوع به بازار عرضه شده است که انتخاب صحیح آن ها می تواند بهره وری سازمان ها را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.
انواع مختلف فلزات (کربن استیل، فولاد، آلومینیوم، مس)، برخی پلاستیک ها و کامپوزیت ها. مواد متخلخل یا بسیار غیر یکنواخت ممکن است مشکل ایجاد کنند.
بله، با انتخاب فرکانس پراب مناسب. فرکانس بالا برای قطعات نازک و فرکانس های پایین برای قطعات ضخیم توصیه می شود.
ترک ها، حفره ها، delamination، خوردگی داخلی, نقص جوش و تغییرات ضخامت
بستگی به فرکانس پراب دارد؛ به طور معمول 1-2 میلی متر در فولاد با پراب 5 – 10 مگاهرتز
با پراب فرکانس پایین میتوان تا چندین متر عمق نفوذ کرد. دقت اندازه گیری ضخامت معمولا بین 0.1 تا 0.5 میلی متر است.
دستگاه های عیب یاب اولتراسونیک رومیزی معمولا امکانات پردازش و دقت بالاتر دارند، اما دستگاه های پرتابل برای بازرسی میدانی و سریع مناسب ترند.
معمولا قبل از هر بازرسی یا حداقل ماهانه، با بلوک استاندارد مرجع
