Ultrasonik test (UT), bir nesne veya malzeme aracılığıyla ultrasonik dalgalar gönderen bir dizi tahribatsız test (NDT) tekniğini içerir. Bu yüksek frekanslı ses dalgaları, malzemeyi karakterize etmek veya kusur tespiti için malzemelere iletilir. Çoğu UT inceleme uygulaması, 50 MHz'e kadar frekanslar kullanılabilse de, 0,1-15 MHz arasında değişen frekanslara sahip kısa darbe dalgaları kullanır. Bu test yöntemi için yaygın bir uygulama, örneğin boru tesisatı korozyonunu değerlendirirken bir nesnenin kalınlığını belirlemek için kullanılan ultrasonik kalınlık ölçümüdür.
Nasıl Çalışır?
Ultrasonik inceleme, en temel biçiminde bir darbe alıcısı ve osiloskop ekranı olan bir kusur dedektörüne bağlı bir piezoelektrik dönüştürücü kullanır. Dönüştürücü, tipik olarak jel, yağ veya su ile test nesnesine bağlanan, denetlenen nesnenin üzerinden geçirilir. Bu kuplaj, ses enerjisini dönüştürücüden parçaya verimli bir şekilde iletmek için gereklidir, ancak bu kuplaj, elektromanyetik akustik dönüştürücü (EMAT) gibi temassız tekniklerle veya lazer uyarımı ile testler yapılırken gerekli değildir.
Darbe-Yankı ve İletim
Ultrasonik test, iki temel yöntem kullanılarak gerçekleştirilebilir – darbe-yankı ve iletim yoluyla.
Darbe yankı testi ile aynı dönüştürücü ses dalgası enerjisini yayar ve alır. Bu yöntem, dalgaları sondaya geri yansıtmak için nesnenin arkası veya bir kusur gibi bir ara yüzde yankı sinyallerini kullanır. Sonuçlar, malzeme boyunca sinyalin derinliğini gösteren, yansımanın yoğunluğunu ve x ekseni üzerindeki mesafeyi veya zamanı temsil eden y ekseninde bir genlikle bir çizgi grafiği olarak gösterilir.
Geçiş testi, ultrason dalgalarını bir yüzeyden göndermek için bir yayıcı ve nesnenin karşı tarafına ulaşan ses enerjisini almak için ayrı bir alıcı kullanır. Malzemedeki kusurlar, alınan ses miktarını azaltarak kusurların yerinin tespit edilmesini sağlar.
Temas ve Daldırma Testi
Ultrasonik test ayrıca iki ana türe ayrılabilir: temas veya daldırma testi.
Temaslı ultrasonik test, tipik olarak yerinde denetimler erişilebilirlik veya taşınabilirlik için kullanılır. Temaslı ultrasonik muayene, test numunesinin yalnızca bir tarafının erişilebilir olduğu veya test edilecek parçaların büyük, düzensiz şekilli veya taşınması zor olduğu durumlarda gerçekleştirilebilir.
Daldırma ultrasonik testi, kavisli bileşenler, karmaşık geometriler ve ultrasonik teknik geliştirme için en uygun olan, laboratuvar tabanlı veya fabrika tabanlı tahribatsız bir testtir. Bu yöntemde, bileşen veya malzeme, temaslı ultrason için kullanılan jellerin yerine bir bağlayıcı görevi gören bir suya batırılır. Daldırma UT genellikle darbe-yankı yöntemini kullanır ve temaslı problarla kaplanması zor olan karmaşık yüzeyleri incelemek için robotik prob yörüngeleri kullanılabilir. Immersion UT, çok çeşitli duvar kalınlıkları ve malzeme türleri için kullanılabilir, bu da onu çeşitli uygulamalar ve endüstriler için uygun bir test yöntemi haline getirir.
Neden Kullanılır?
Tahribatsız bir test yöntemi olarak ultrasonik test, test edilen nesneye veya malzemeye zarar vermeden kusurları tespit etmek için idealdir. Periyodik ultrasonik muayeneler ayrıca korozyonu veya bilinen kusurların büyümesini kontrol etmek için kullanılabilir ve böylece potansiyel olarak bir parçanın, bileşenin veya tüm varlığın arızalanmasını önleyebilir. Havacılık, otomotiv, inşaat, tıp, metalürji ve imalat dahil olmak üzere çok çeşitli endüstrilerde kullanılmaktadır.
Hangi Malzemeler Test Edilebilir?
Ultrasonik test, birçok farklı malzemeye uygunluğu nedeniyle çok çeşitli endüstrilerde kullanılmaktadır. UT ideal olarak metaller gibi yoğun, kristal yapıların incelenmesi için kullanılır. Seramikler, plastikler, kompozitler ve beton da başarılı bir şekilde denetlenebilir, ancak bu malzemelerdeki zayıflama daha yüksek olduğu için çözünürlüğü azaltılır.
Ultrasonik teknoloji tıp sektöründe uzun yıllardır başarıyla kullanılmaktadır ve iyonlaştırıcı radyasyon olmaması nedeniyle hem rutin tanısal görüntüleme hem de tıbbi araştırmalar için giderek daha fazla tercih edilen seçenek haline gelmektedir.
Avantajları
Ultrasonik testin avantajları şunları içerir:
Bir parçanın derinliklerinde kusur tespiti sağlayan yüksek penetrasyon gücü
Çok küçük kusurların tespit edilmesini sağlayan yüksek hassasiyet
Bir nesnenin yalnızca bir tarafına erişilebilir olduğunda test etmek için kullanılabilir
İç kusurların derinliğini ve paralel yüzeylere sahip parçaların kalınlığını belirlemek için diğer tahribatsız muayene yöntemlerine kıyasla daha yüksek doğruluk
Kusurların boyutunu, şeklini, yönünü ve doğasını tahmin edebilme
Farklı akustik özelliklere sahip bileşenlerin alaşım yapılarını tahmin edebilme
Yakındaki personel, ekipman veya malzemeler için tehlikesiz
Son derece otomatik ve taşınabilir operasyonlar mümkün
Anında kararların alınmasına izin vererek, anında sonuçlar alınabilir
Sınırlamalar
Bununla birlikte, ultrasonik testin aşağıdaki gibi birkaç sınırlaması vardır:
İnceleme ve veri yorumlama için deneyimli teknisyenler gerektirir
Sahte sinyaller olarak da bilinen yanlış pozitif sonuçlar, bileşen geometrisinin yanı sıra tolere edilebilir anormalliklerden de kaynaklanabilir.
Kaba, düzensiz şekilli, çok küçük veya ince veya homojen olmayan nesnelerin incelenmesi zordur.
Temiz, düzgün bir şekilde yapıştırılmış boya yerinde bırakılabilse de, test başlamadan önce gevşek ölçek veya boyanın çıkarılması gerekecektir.
Geleneksel UT kullanan testler için gerekli kuplajlar
UT, hacimsel kusurlar, özellikle metal kapanımlar için radyografik teste göre daha düşük hassasiyete sahip olabilir
Uygulamalar
Ultrasonik test, bir malzeme veya bileşenin bütünlüğünü test etmek de dahil olmak üzere endüstri genelinde çeşitli uygulamalara sahiptir. Bu, herhangi bir süreksizlik olup olmadığını belirlemek için kaynakların test edilmesini içerebilir. Bu test, hem demirli hem de demirsiz malzemeler üzerinde ve ayrıca daha kalın bölümler ve yalnızca bir taraftan erişilebilenler için yapılabilir. UT ayrıca radyografik testlerle kolayca değerlendirilemeyecek daha ince kusurları ve düzlemsel kusurları tespit edebilir.
