يعد اكتشاف العيوب بالموجات فوق الصوتية تقنية حاسمة في مجال الاختبار غير المدمر ، مما يتيح اكتشاف العيوب الداخلية في المواد دون التسبب في أي ضرر. من بين طرق الاختبار بالموجات فوق الصوتية المختلفة ، اكتسبت طريقة حيود وقت الرحلة (TOFD) شعبية كبيرة بسبب حساسيتها العالية ودقتها وقدرتها على توفير معلومات مفصلة حول العيوب. كقيادةالكشف عن عيب بالموجات فوق الصوتيةالمورد ، نحن على دراية جيدة في مبادئ وتطبيقات طريقة TOFD. في منشور المدونة هذا ، سوف نتعمق في كيفية عمل طريقة TOFD في اكتشاف العيوب بالموجات فوق الصوتية.
مبادئ الموجات فوق الصوتية
قبل أن نستكشف طريقة TOFD ، من الضروري فهم المبادئ الأساسية للموجات بالموجات فوق الصوتية. موجات الموجات فوق الصوتية هي موجات سليمة مع ترددات أعلى من الحد العلوي المسموع للسمع البشري ، وعادة ما يكون أعلى من 20 كيلو هرتز. في الكشف عن العيب بالموجات فوق الصوتية ، يتم إنشاء هذه الموجات بواسطة محول ، والذي يحول الطاقة الكهربائية إلى اهتزازات ميكانيكية. عندما يتم إدخال الموجات بالموجات فوق الصوتية في مادة ، فإنها تسافر عبرها حتى تواجه انقطاعًا ، مثل الكراك أو الفراغ أو التضمين. عند التوقف ، ينعكس جزء من الموجات فوق الصوتية إلى المحول ، بينما يستمر الباقي في الانتشار عبر المادة.
طريقة TOFD: نظرة عامة
تعتمد طريقة حيود وقت الرحلة (TOFD) على مبدأ حيود الموجات فوق الصوتية في أطراف الخلل. على عكس طرق الاختبار بالموجات فوق الصوتية التقليدية التي تعتمد على انعكاس الموجات فوق الصوتية من العيوب ، تقيس طريقة TOFD الوقت المستغرق للموجات بالموجات فوق الصوتية في الانتعاش حول أطراف الخلل. يوفر القياس في هذه المرة معلومات حول حجم العيب وموقعه واتجاهه.
تستخدم طريقة TOFD محولين: جهاز إرسال ومستقبل. ينبعث جهاز الإرسال شعاعًا بالموجات فوق الصوتية في المادة ، التي تنتقل إليها حتى تواجه عيبًا. عند نصائح العيب ، تكون الأمواج بالموجات فوق الصوتية مرتبطة ، ويتم اكتشاف الأمواج المحددة بواسطة المتلقي. يتم قياس الوقت المستغرق للموجات بالموجات فوق الصوتية للسفر من جهاز الإرسال إلى طرف العيوب ثم إلى المتلقي ، ويتم استخدام القياس في هذه المرة لحساب موضع طرف الخلل.
كيف تعمل طريقة TOFD
يثبت
الخطوة الأولى في طريقة TOFD هي إعداد معدات الاختبار. يتم وضع محولات الطاقة على جانبي المقابلة لقطعة الاختبار ، مع توجيه الشعاع بالموجات فوق الصوتية نحو منطقة الاهتمام. عادةً ما تكون محولات الطاقة مقترنة بقطعة الاختبار باستخدام مقرن ، مثل الماء أو هلام ، لضمان انتقال فعال للموجات بالموجات فوق الصوتية.
انتشار الموجة بالموجات فوق الصوتية
بمجرد إعداد الجهاز ، ينبعث جهاز الإرسال شعاعًا بالموجات فوق الصوتية في المادة. تنتقل الشعاع بالموجات فوق الصوتية عبر المادة حتى تواجه عيبًا. في العيب ، يتم ترشيح جزء من الموجات فوق الصوتية حول نصائح العيب ، بينما يستمر الباقي في الانتشار عبر المادة.
الكشف عن الأمواج المحددة
يتم اكتشاف الموجات المحددة بواسطة المتلقي ، الذي يحول الاهتزازات الميكانيكية إلى إشارات كهربائية. ثم يتم تضخيم هذه الإشارات الكهربائية ومعالجتها بواسطة أداة TOFD.
قياس الوقت
يقيس أداة TOFD الوقت المستغرق في الموجات فوق الصوتية للسفر من جهاز الإرسال إلى طرف العيوب ثم إلى المتلقي. يُعرف قياس هذا الوقت باسم الوقت (TOF). يرتبط TOF مباشرة بالمسافة بين طرف العيوب والمحولات ، ويمكن استخدامه لحساب موضع طرف العيوب.
تحليل البيانات
يتم استخدام قياسات TOF التي تم الحصول عليها من أداة TOFD لإنشاء صورة TOFD ، والتي توضح موضع وحجم العيب. صورة TOFD هي تمثيل رسومي لبيانات وقت الرحلة ، حيث يمثل المحور الأفقي الموضع على طول قطعة الاختبار والمحور العمودي الذي يمثل عمق الخلل. توفر صورة TOFD معلومات مفصلة حول العيوب ، بما في ذلك طوله وطوله وتوجيهه.
مزايا طريقة TOFD
توفر طريقة TOFD العديد من المزايا على أساليب الاختبار بالموجات فوق الصوتية التقليدية ، بما في ذلك:
- حساسية عالية:طريقة TOFD حساسة للغاية للعيوب الصغيرة ، مما يجعلها مناسبة للكشف عن العيوب الحرجة في المواد.
- تغيير حجم الخلل الدقيق:توفر طريقة TOFD معلومات دقيقة حول حجم وموضع الخلل ، مما يتيح التقييم الدقيق للعيوب.
- تغطية الحجم الكامل:يمكن أن توفر طريقة TOFD تغطية كاملة للحجم لقطعة الاختبار ، مما يضمن اكتشاف جميع العيوب المحتملة.
- التفتيش السريع:طريقة TOFD هي تقنية تفتيش سريعة ، مما يسمح باختبار سريع وفعال للمساحات الكبيرة.
- غير التدمير:طريقة TOFD هي تقنية اختبار غير مدمرة ، مما يعني أنه يمكن إعادة استخدام قطعة الاختبار بعد الاختبار.
تطبيقات طريقة TOFD
تستخدم طريقة TOFD على نطاق واسع في مختلف الصناعات ، بما في ذلك الطيران والسيارات وتوليد الطاقة وزيت النفط والغاز. تشمل بعض التطبيقات الشائعة لطريقة TOFD:
- فحص اللحام:يستخدم طريقة TOFD بشكل شائع لفحص اللحامات في خطوط الأنابيب ، وأوعية الضغط ، وغيرها من الهياكل. يمكن أن يكتشف العيوب مثل نقص الانصهار ، المسامية ، والتشققات في اللحام.
- التفتيش المسبوكات والممبوقات:يمكن استخدام طريقة TOFD لتفقد المسبوكات والممزفات للعيوب الداخلية ، مثل تجاويف الانكماش ، المسامية ، والضوائر.
- اكتشاف التآكل:يمكن استخدام طريقة TOFD للكشف عن التآكل في الأنابيب والهياكل الأخرى. يمكن أن توفر معلومات حول عمق ومدى التآكل ، وهو أمر مفيد لتقييم الحياة المتبقية للهيكل.
- فحص المواد المركبة:يمكن استخدام طريقة TOFD لتفقد المواد المركبة للخلل ، الفراغات ، وغيرها من العيوب. إنه مفيد بشكل خاص لفحص مكونات الطيران ، حيث تكون سلامة المواد المركبة أمرًا بالغ الأهمية.
مقارنة مع طرق الاختبار الأخرى غير التدمير
على الرغم من أن طريقة TOFD تقدم العديد من المزايا ، إلا أنها ليست مناسبة لجميع التطبيقات. طرق اختبار غير التدمير الأخرى ، مثلفحص المصبوب الاختراقوفحص الأشعة، قد يكون أكثر ملاءمة في بعض المواقف.
- فحص اختراق الصبغة:يعد فحص اختراق الصبغة طريقة بسيطة وفعالة من حيث التكلفة للكشف عن عيوب كسر السطح. يستخدم عادة لفحص المكونات الصغيرة والأجزاء. ومع ذلك ، فهي ليست مناسبة للكشف عن العيوب الداخلية.
- فحص X Ray:إن فحص الأشعة السينمائي هو طريقة اختبار قوية غير مدمرة يمكن أن توفر معلومات مفصلة حول الهيكل الداخلي للمادة. يستخدم عادة لفحص المكونات المعقدة والأجزاء. ومع ذلك ، فإنه يتطلب معدات متخصصة وموظفين مدربين ، ويمكن أن يكون مكلفًا.
خاتمة
طريقة حيود وقت الرحلة (TOFD) هي تقنية قوية وموثوقة للكشف عن العيب بالموجات فوق الصوتية. إنه يوفر حساسية عالية ودقة وتغطية كاملة الحجم ، مما يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات. كقيادةالكشف عن عيب بالموجات فوق الصوتيةالمورد ، لدينا الخبرة والخبرة لتوفير خدمات اختبار TOFD عالية الجودة. إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد عن طريقة TOFD أو ترغب في مناقشة متطلبات الاختبار المحددة ، فيرجى الاتصال بنا. نتطلع إلى العمل معك لضمان جودة وسلامة منتجاتك.
مراجع
- Krautkramer ، J. ، & Krautkramer ، H. (1990). اختبار الموجات فوق الصوتية للمواد. Springer-Verlag.
- الجمعية الأمريكية للاختبار غير المدمر (ASNT). (2008). دليل اختبار الموجات فوق الصوتية. asnt.
- مؤسسة المعايير البريطانية (BSI). (2013). BS EN ISO 16828: 2013 الاختبار غير المدمر-الاختبار بالموجات فوق الصوتية-تقنية حيود وقت الرحلة كوسيلة للكشف عن التوقف. BSI.
