امید اشکانی سه شنبه 5 خرداد 1394 09:30 ق.ظ نظرات ()

 

روش تست Acoustic emission دارای پتانسیل زیادی برای بسیاری از کاربردهای مهم می باشد و به عنوان یک روش مهم تستهای غیر مخرب شناخته شده است.پایه ی این روش بر پایه پدیده آزاد سازی سریع انرژی به صورت یک موج الاستیک سریع و ناپایدار در اثر تغییرات دینامیکی مثل تغییر شکل ، پدید آمدن ترک و پیشرفت آن ، نشت و غیره در یک ماده می باشد. این روش تکنیک real time یا هم زمان می باشد که می تواند پدید آمدن و پیشرفت ترک ها ، تغییر شکل های دائم ، شکست های در اثر خستگی ، نشتی هایی که توسط سایر روش های NDT و روش اولتراسونیک ، بخاطر دسترسی و اندازهای کوچک مراحل اولیه ترک ها قابل ردیابی نیستند را پیدا کنند. در واقع در زمانی که بر اثر تغییرات ساختاری درون یک ماده انرژی کرنشی به سرعت آزاد می شود امواج با بسامد های بالا ، با بسامد هایی در محدوده ۵۰ تا ۱۰۰ کیلو هرتز از آن گسیل می یابد.. تغییر شکل پلاستیکی ، دگر گونیهای فازی ، دو قلوئی ، تسلیم میکرونی و رشد ترک موجب تولید علامت های صوتی می شوند که می توانند آشکار شده و تجزیه و تحلیل شوند. از این رو می توان از موقعیت و اهمیت ساختاری چنان پدیده هایی اطلاعاتی را بدست آورد.

● اصول تست گسیل صوتی

تست AE، سیگنالهای کوچکی که در اثر رشد نا پیوستگی ها در ماده و در اثر محرک هایی مثل تنش ،دما و غیر ه بوجود می آیند را ردیابی می کنند. آنالیز صحیح این سیگنال ها می تواند اطلاعاتی را در مورد رد یابی عیوب و محل ناپیوستگی ها و سلامت سازه به ما بدهد . بر اساس انرژی آزاد شده ، دو نوع AE مشاهده کرد .

این دو نوع عبارت اند از :

۱) پیوسته

۲) ناگهانی

نشر پیوسته بوسیله پرتو های کم وسعت مشخص می شود که وسعت آن ها با تغییر فعالیت AE تغییر می کند . در فلز و آلیاژ ها ، این نوع نشر ، در هنگام تغییر شکل پلاستیک و بوسیله نابجایی (Dislocation) ، انتشار تغییرات فازی کنترل شده و نشت مایع صورت می گیرد. نشر ناگهانی بوسیله زمان کوتاه (۱۰ میکرو ثانیه تا چند میلی ثانیه) و پالس های با وسعت بالا و در نتیجه آزاد سازی مجازی انرژی کرنش ، مشخص می شود. این نوع انتشار در هنگام تغییرات فازی غیر قابل انتشار ، بوجود آمدن ترک و پیشرفت آن ، ترکهای در اثز تنش و خوردگی (SCC)و غیره به وجود می آید .روش گسیل صوتی دارای قابلیت ردیابی و پیدا کردن رشد عیوب کوچکتر از عیوبی که توسط سایر روشهای شناخته شدهNDT قابل ردیابی هستند می باشد . همچنین روش گسیل صوتی دارای قابلیت تعیین محل یک یا چند ناپوستگی در هنگام رشد آنها می باشد. زمانی که ناپیوستگی به اندازه بحرانی و خطرناک نزدیک می شود نرخ شمارش AE ا فزایش محسوسی پیدا می کند،بنابراین یک هشدار برای عدم استحکام و شکست قطعه می دهدگسیل پیوسته معمولا دارای دامنه کم و همراه با تغییر شکل لاستیکی و حرکت نابجایی ها در درون ماده است در حالیکه گسیل ای ناگهانی پالس های با دامنه زیاد و کوتاه مدت هستند که نتیجه توعه و رشد ترک ها است.بازرسی با گسیل صوتی نسبت به تکنیک های معمولی آزمون غیر مخرب چندین مزیت دارد.به عنوان مثال می توان رفتار دینامیکی یک عیب را در مقابل تنش های اعمال شده مشخص کند. هنگامی که یک ترک یا ناپیوستگی به اندازه بحرانی نزدیک می شود در شدت گسیل ، افزایش قابل توجهی بوجود می آید و بدین ترتیب در مورد ناپایداری و شکست ناگهانی هشدار داده می شود. به علاوه بازرسی گسیل صوتی مستلزم تجهیزات محدودی است و می تواند مستقیما روی قطعاتی که در حال کار هستند انجام گیرد.

در نوع مبدل متداولی که برای تشخیص کسیل های صوتی به کار می رود ، از یک عنصر تیتانات سرب زیر کونیوم با ضریب جفت کننده الکترومکانیکی بالا استفاده می شود . علامت ناشی از مبدل تقویت ریا، صافی شده و به عمل آورده می شود تا به صورت صوتی یا تصویری ثبت شود .هنگامی که مواد یا فلزات در موقعیتی قرار گیرند که تحت تنش های داخلی و یا خارجی باشد ، در آن بازه زمانی امکان به وجود آمدن هر عیبی به وجود خواهد آمد که در پی آن انرژی توسط تنش ایجاد شده آزاد خواهد شد و موج های ارتجاعی را ایجاد خواهد کرد که انتشار این امواج از منبع نشات می گیرد.موج های ارتجاعی در ابتدا از قسمت های بزرگ و پر حجم متشعشع خواهند شد و به صورت طبیعی جبهه موج و خواص ارتجاعی آن ار منبع متشعشع خواهد شد این تکنیک به طور رایج در مخزن های تحت فشار و لوله های انتقال نفت و یا گاز مورد بررسی قرار می گیرد . زمانی که موج به سطح می رسد مقدار انرژی به صورت ناگهانی پراکنده و انتقال می یابد و این انتقال به وسیله انجام کار سرایت می کند. حال مقداری از این انرژی منعکس و مقداری بازتاب می شود و هر کدام از آنها در امتداد مرز مشخصی پخش و منتشر می شوند.تکثیر و گسترش موج در سطح بیرونی مرز می تواند نمود یک عیب باشد که توسط یک مبدل که نزدیک به سطح قرار می گیرد شناسانده می شود در واقع مبدل ها یک پالس الکتریکی ایجاد می کنند که توانایی تحلیل اطلاعات در مورد منبع گسیل صوتی را نیز دارند.هرکدام از سیگنالهای الکتریکی نیز در یک بازه زمانی می تواند تحلیل می شوند. همچنین در یک چهار چوبی میدان و حوزه فرکانس ها قرار می گیرند که در واقع دارای اطلاعات سیگنال ها می باشند این ر,ش ، تکنیک گسیل صوتی نام دارد. در واقع این پس زمینه ها و اطلاعات اضافی هستند که مورد توجه قرار می گیرد.