Welding & NDT Institute

ΕΛΕΓΧΟΣ ΜΕ ΥΠΕΡΗΧΟΥΣ (UT)

ULTRASONIC TESTING 1

Ο Έλεγχος με Υπερήχους είναι μία μέθοδος Μη Καταστροφικού Ελέγχου κατά την οποία υψηλής συχνότητας ηχητικά κύματα εισέρχονται στο δοκίμιο για να ανιχνεύσουν επιφανειακές και υποεπιφανειακές ασυνέχειες. Τα ηχητικά κύματα διαδίδονται στο δοκίμιο με μερική εξασθένηση της ενέργειας τους και ανακλώνται από τις επιφάνειες και τις εσωτερικές ασυνέχειες του. Η ανακλώμενη δέσμη ανιχνεύεται και αναλύεται για να προσδιοριστεί η ύπαρξη και η θέση των ασυνεχειών. Έτσι, τα ρήγματα, οι διαστρωματώσεις, οι συρρικνώσεις, οι κοιλότητες, οι πόροι, τα εγκλείσματα όπως και άλλες ασυνέχειες μπορούν εύκολα να ανιχνευθούν.

Ο Έλεγχος με Υπερήχους εφαρμόζεται για τον έλεγχο της ποιότητας σε δοκιμές υλικών σε όλο το φάσμα των βιομηχανικών, ναυτιλιακών και κατασκευαστικών δραστηριοτήτων. Συγκολλήσεις, χυτά, σφυρήλατα, ελατά προϊόντα από χάλυβα, αλουμίνιο, τιτάνιο και άλλα υλικά μεταλλικά ή μη, όπως σκυρόδεμα, πολυεστέρας κ.α, μπορούν να ελεγχθούν με την μέθοδο των υπερήχων. Σημειώνεται ότι, ο έλεγχος με υπερήχους περιλαμβάνει και τις παχυμετρήσεις των υλικών και τον έλεγχο τους για τον εντοπισμό πιθανών διαστρωματώσεων.

Όπως όλες οι μέθοδοι των Μη Καταστροφικών Ελέγχων έτσι και η συγκεκριμένη μέθοδος παρουσιάζει κάποιους περιορισμούς.

α) Η χειροκίνητη μέθοδος για την ανίχνευση ασυνεχειών απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή και έμπειρους τεχνικούς.

β) Απαιτούνται εκτεταμένες τεχνικές γνώσεις για την ανάπτυξη διαδικασιών ελέγχου με την χρήση υπερήχων.

γ) Δοκίμια ή τμήματα δοκιμίου με τραχιά επιφάνεια ή ακανόνιστο σχήμα, είναι δύσκολο να ελεγχθούν.

δ) Απαιτούνται υλικά σύζευξης μεταξύ μετατροπέα παραγωγής ηχητικών κυμάτων και δοκιμίου για την αποτελεσματική διάδοση τους.

carl deutsch 1090 SIUI 9009


Ενδεικτικά Περιεχόμενα Εκπαίδευσης


  • Φυσική των υπερήχων.
  • Ανάκλαση και διάθλαση του ήχου (Νόμος του Snell).
  • Μετατροπείς και συσκευές υπερήχων.
  • Γεωμετρικά χαρακτηριστικά της ηχητικής δέσμης.
  • Μέθοδοι και τεχνικές.
  • Τεχνικές συγκριτικής αξιολόγησης ασυνεχειών.
  • Τεχνικές διαστασιολόγησης ασυνεχειών.
  • Βαθμονόμηση μετατροπέων και τρόποι σάρωσης.
  • Παχυμέτρηση με χρήση υπερήχων.
  • Διεξαγωγή ελέγχου.
  • Ορολογία και κατηγοριοποίηση ασυνεχειών.
  • Τεχνολογία διεργασιών.
  • Σύνταξη της σχετικής οδηγίας εργασίας.
  • Εξοικείωση με τον εξοπλισμό.
  • Ανίχνευση ασυνεχειών σε δοκίμια.
  • Σύνταξη αναφοράς ελέγχου.

Ultrasonic Calculations



ΠΑΧΥΜΕΤΡΗΣΕΙΣ


paximetrisi

Η Παχυμέτρηση υλικών με υπερήχους περιλαμβάνει μεμονωμένες μετρήσεις πάχους τοιχώματος ελασμάτων, πάχους δοκών, εξαρτημάτων κ.λπ., καθώς και χαρτογράφηση περιοχών ελασμάτων ή ολόκληρων δεξαμενών με μεγάλη πυκνότητα μετρήσεων (απαραίτητη μέθοδος εντοπισμού διαβρωμένων περιοχών δεξαμενών και μελέτης δομικής αντοχής τους). Οι στιγμιαίες ψηφιακές αναγνώσεις μπορούν να επιτευχθούν με τη διαβίβαση υπέρηχων σε ένα υλικό από τη μια του πλευρά μόνο, κάτι που καθιστά τη μέθοδο μη καταστροφική. Τα παχύμετρα διάβρωσης μετρούν το εναπομείναν πάχος των μερών που υπόκεινται σε διάβρωση. Διαθέτουν διπλούς μετατροπείς (πομπό και δέκτη) ώστε να παρέχουν καλύτερη ευαισθησία σε τραχιά ή διαβρωμένα μέρη όπως οι σωληνώσεις, οι δεξαμενές αποθήκευσης, τα πιεστικά δοχεία και οι σωληνώσεις ατμού.


 Ενδεικτικά Περιεχόμενα Εκπαίδευσης


  • Φυσική των υπερήχων.
  • Ανάκλαση και διάθλαση του ήχου (Νόμος του Snell).
  • Μετατροπείς και συσκευές υπερήχων.
  • Βαθμονόμηση μετατροπέων.
  • Παχυμέτρηση με χρήση υπερήχων.
  • Διεξαγωγή ελέγχου.
  • Ορολογία και κατηγοριοποίηση ασυνεχειών.
  • Τεχνολογία διεργασιών.
  • Σύνταξη της σχετικής οδηγίας εργασίας.
  • Εξοικείωση με τον εξοπλισμό παχυμέτρησης.
  • Ανίχνευση ασυνεχειών σε δοκίμια.
  • Σύνταξη αναφοράς ελέγχου.


IMMERSION METHOD


Η μέθοδος των υπερήχων με την Tεχνική Βύθισης είναι μια διαφορετική τεχνική ελέγχου με υπερήχους η οποία βρίσκει εφαρμογή κυρίως σε ελατά προϊόντα κυλινδρικής μορφής. Σε αυτή την τεχνική χρησιμοποιούνται κάθετοι μετατροπείς υπερήχων βύθισης διαμηκών κυμάτων, τοποθετημένοι εκατέρωθεν των σωλήνων των τούμπων ή και των επίπεδων ελασμάτων. Η τεχνική βύθισης είναι ιδανική για μικρού μεγέθους και συμμετρικά δοκίμια, ιδιαίτερα μάλιστα σε αυτοματοποιημένες διατάξεις ελέγχου με Β ή C σάρωση. Τόσο ο μετατροπέας όσο και το δοκίμιο βρίσκονται μέσα στο υλικό σύζευξης (νερό με αντιδιαβρωτικούς παράγοντες). Παραλλαγές της τεχνικής βύθισης είναι οι τεχνικές της στήλης νερού (bubbler), ακροφυσίου (squirter) και ελαστικού κυλιόμενου τροχίσκου (wheel). Η μέθοδος παλμού-ηχούς που χρησιμοποιεί την επιστρεφόμενη ηχώ και η μέθοδος διάβασης που χρησιμοποιεί τον ήχο που διαπερνά το δοκίμιο αποτελούν τις δύο φυσικές τεχνικές ελέγχου βύθισης με την μέθοδο των υπερήχων.

ultrasonic immersion method 1 ultrasonic immersion method 2

Ενδεικτικά Περιεχόμενα Εκπαίδευσης


  • Εξοικείωση με τον σχετικό εξοπλισμό.
  • Βαθμονόμηση του συστήματος και της διάταξης A σάρωσης.
  • Έλεγχος σε πληθώρα κυλινδρικών δοκιμίων και ελασμάτων με πρότυπα σφάλματα και ανακλαστήρες.
  • Βασικές εισαγωγικές έννοιες – Υπέρηχοι.
  • Διάδοση των Υπερήχων – Σχετικοί φυσικοί νόμοι και έννοιες.
  • Αυτοματοποιημένες και μη διατάξεις τεχνικής Βύθισης.
  • Μετατροπείς – δοκίμια – υγρά σύζευξης.
  • Αυτόματες και χειροκίνητες τεχνικές διαστασιολόγησης ασυνεχειών (Pitch-Catch).
  • Τεχνικές συγκριτικής αξιολόγησης ασυνεχειών.
  • Διεξαγωγή του ελέγχου με την τεχνική Βύθισης – Οδηγίες εργασίας.


PHASED ARRAY


PHASED ARRAY 3

Η διάταξη Phased Array είναι συσκευή ανίχνευσης ασυνεχειών με υπερήχους, που φέρει μετατροπέα πολλαπλών στοιχείων. Ο μετατροπέας Phased Array, ενεργοποιεί με διαφορετική σειρά ή σε ελάχιστα διαφορετικούς χρόνους τα στοιχεία, μεταβάλλοντας τη διεύθυνση και την εστίαση της ηχητικής δέσμης. Η γωνία και το σημείο εστίασης της ηχητικής δέσμης μπορούν να μεταβληθούν ηλεκτρονικά από τον χειριστή και αυτό του επιτρέπει να κατευθύνει την ηχητική δέσμη κάθετα στην υπό εξέταση ασυνέχεια, να προσεγγίσει δυσπρόσιτες περιοχές (απρόσιτες για μια συμβατική συσκευή υπερήχων) και να εργαστεί ταχύτερα. Κατά τη λειτουργία της συσκευής Phased Array λαμβάνεται έγχρωμη απεικόνιση πραγματικού χρόνου με δυνατότητα επιλογής Α σάρωσης για άμεση και ακριβή αξιολόγηση. Τα δεδομένα ελέγχου μπορούν να απεικονισθούν ως Α σάρωση, σάρωση τομής (B σάρωση) ή και τα δύο ταυτόχρονα. Ενδεικτικά αναφέρονται οι παρακάτω εφαρμογές της συγκεκριμένης τεχνικής: α) Έλεγχος σωληνώσεων για εντοπισμό διάβρωσης και ρωγμών. β) Έλεγχος συγκολλήσεων, σφυρήλατων και χυτών. γ) Έλεγχος σύνθετων υλικών για τον εντοπισμό διαστρωματώσεων.

ultrasonic-flaw-detector-time-of-flight-phased-array  PHASED ARRAY A B C D - Αντίγραφο


Ενδεικτικά Περιεχόμενα Εκπαίδευσης


  • Εξοικείωση με τον σχετικό εξοπλισμό.

  • Έλεγχος σε πληθώρα δοκιμίων.

  • Τεχνολογία phased array.

  • Μετατροπείς phased array.

  • Αρχές λειτουργίας.

  • Ηλεκτρονική σάρωση.

  • Εστίαση της ηχητικής δέσμης.

  • Απεικόνιση των ενδείξεων.

  • Βαθμονόμηση.

  • Χαρακτηρισμός των ασυνεχειών.

  • Έλεγχος συγκολλήσεων.

  • Τεχνικές διαστασιολόγησης των ασυνεχειών.

  • Τεχνικές συγκριτικής αξιολόγησης ασυνεχειών.

  • Διεξαγωγή του ελέγχου συγκολλήσεων – Οδηγίες εργασίας.



TIME OF FLIGHT DIFFRACTION


tofd-image TOFD 4

Η τεχνική των υπερήχων με Time of Flight Diffraction είναι παραλλαγή της κλασσικής μεθόδου ελέγχου συγκολλήσεων με υπερήχους. Στην τεχνική αυτή χρησιμοποιούνται δύο ειδικοί γωνιακοί μετατροπείς υπερήχων διαμηκών κυμάτων τοποθετημένοι εκατέρωθεν της συγκόλλησης. Ο ένας μετατροπέας εκπέμπει μια ευρεία δέσμη υπερήχων ο οποίος σαρώνει τη συγκόλληση και τη Θερμικά Επηρεαζόμενη Ζώνη (Θ.Ε.Ζ) και ο δεύτερος μετατροπέας λαμβάνει το τμήμα της ηχητικής δέσμης που ανακλάται από την πίσω πλευρά της συγκόλλησης, καθώς και τα κύματα που λόγω περίθλασης εκπέμπονται από τα όρια της ασυνέχειας που βρίσκεται εντός της ηχητικής δέσμης. Συνεπώς, η ανίχνευση ασυνεχειών γίνεται με βάση το χρόνο άφιξης των κυμάτων στο δέκτη και όχι την ένταση τους.

TOFD 7 TOFD 6


Ενδεικτικά Περιεχόμενα Εκπαίδευσης


  • Εξοικείωση με τον σχετικό εξοπλισμό.
  • Βαθμονόμηση της συσκευής TOFD.
  • Έλεγχος σε πληθώρα δοκιμίων συγκολλήσεων με πρότυπα σφάλματα.
  • Βασικές εισαγωγικές έννοιες – Υπέρηχοι.
  • Διάδοση των Υπερήχων – Φυσικοί νόμοι και έννοιες.
  • Συσκευές TOFD – μετατροπείς – δοκίμια – υγρά σύζευξης.
  • Τεχνικές διαστασιολόγησης ασυνεχειών.
  • Τεχνικές συγκριτικής αξιολόγησης ασυνεχειών.
  • Διεξαγωγή του ελέγχου συγκολλήσεων – Οδηγίες εργασίας.