کاربردها
آزمون‌های غیر مخرب دارای کاربرد وسیعی در بسیاری از صنایع هستند. از آن جمله می‌توان موارد زیر را ذکر نمود:
در این بخش متداول‌ترین روش‌های مورد استفاده در آزمون‌های غیرمخرب معرفی می‌شوند.
آزمون بصری و نوری
این روش پایه‌ای‌ترین، ابتدایی‌ترین و معمولاً ساده‌ترین روش آزمون کنترل کیفیت و پایش تجهیرات می‌باشد. در این روش مسئول کنترل کیفیت می‌بایست مواردی را بطور بصری چک کند. البته گاهی اوقات از دوربین‌هایی استفاده می‌شود که تصاویر را به رایانه فرستاده و رایانه عیوب را تشخیص می‌دهد.
رادیوگرافی
نوشتار اصلی: آزمون رادیوگرافی
آزمون رادیوگرافی به استفاده از امواج گاما و ایکس، که قابلیت نفوذ در بسیاری از مواد را دارا می‌باشند، برای بررسی مواد و تشخیص عیوب محصولات گفته می‌شود. در این روش اشعه ایکس و یا رادیواکتیو به سمت قطعه هدایت می‌شود و پس از عبور از قطعه بر روی فیلم منعکس می‌شود. ضخامت و مشخصه‌های داخلی باعث می‌شوند نقاطی در فیلم تاریکتر و یا روشن‌تر دیده شوند.
آزمون ذرات مغناطیسی
نوشتار اصلی: آزمون ذرات مغناطیسی
در این روش ذرات آهن بر روی ماده‌ای با خاصیت آهنربایی ریخته می‌شود و میدان مغناطیسی در آن القا می‌شود. در صورت وجود خراش و یا ترکی بر روی سطح و یا در نزدیکی سطح، در محل عیب قطب‌های مغناطیسی تشکیل می‌شود و یا میدان مغناطیسی در آن ناحیه دچار اعوجاج می‌گردد. این قطب‌های مغناطیسی باعث جذب ذرات آهن می‌شوند. در نتیجه وجود عیب را می‌توان از تجمع ذرات آهن تشخیص داد.
آزمون فراصوت
نوشتار اصلی: آزمون فراصوت
در این روش امواج فراصوت با فرکانس بالا و با دامنه کم به داخل قطعه فرستاده می‌شوند. این امواج پس از برخورد به هر گسستگی بازتابیده می‌شوند و قسمتی از این امواج به سمت حسگر رفته و حسگر آن را دریافت می‌کند. از روی دامنه و زمان بازگشت این امواج می‌توان به مشخصه‌های این گسستگی پی برد. از کاربردهای این روش می‌توان به اندازه‌گیری ضخامت و تشخیص عیوب موجود در قطعات نام برد.
آزمون مایعات نافذ
نوشتار اصلی: آزمون مایعات نافذ
در این روش سطح قطعه با مایعی رنگی قابل مشاهده و یا فلورسنت پوشیده می‌شود. پس از مدتی این مایع در درون شکاف‌ها و حفره‌های سطحی قطعه نفوذ می کند. پس از آن مایع از سطح جسم زدوده می‌شود و ماده ظاهر کتتده به روی سطح پاشیده می‌شود. اختلاف روشنایی مایع نافذ و ظاهر کننده باعث می‌شود که عیوب سطحی به راحتی مشاهده شوند.
آزمون الکترومغناطیس
نوشتار اصلی: آزمون الکترومغناطیس
در این روش با استفاده از یک میدان مغناطیسی متغیر در یک ماده رسانا جریان الکتریکی گردابی القا می‌شود و این جریان الکتریکی اندازه‌گیری می‌شود. وجود گسستگی‌هایی مانند ترک در ماده باعث ایجاد وقفه در این جریان می‌شود و بدین طریق می‌توان به وجود چنین عیبی پی برد. در ضمن مواد مختلف دارای رسانایی الکتریکی نفوذپذیری متفاوتی هستند. بنابراین می‌توان بعضی از مواد را با این روش رده‌بندی نمود.
آزمون نشتی
نوشتار اصلی: آزمون نشتی
روش‌های مختلفی برای تشخیص نشتی در مخازن تحت فشار و مانند آن، استفاده می‌شود که مهم‌ترین آنها عبارت‌اند از: گوشی‌های الکتریکی، گیج فشار، گاز و یا مانع نافذ و همینطور تست حباب صابون.
انتشار امواج صوتی
نوشتار اصلی: آزمون انتشار امواج صوتی
وقتی که ماده‌ای جامد تحت تنش می‌باشد، عیوب موجود در آن باعث ایجاد امواج صوتی با فرکانس بالا می‌گردند. این امواج در ماده منتشر شده و می‌توان توسط حسگرهای خاصی آنها را دریافت کرد و با تجزیه و تحلیل این امواج می‌توان نوع عیب، مکان و شدت آن را تعیین نمود.
مقایسه روش‌ها
روشکاربردهامعایب و محدودیت‌هامایعات نافذ
پانویس
منابع
آزمون‌های غیر مخرب دارای کاربرد وسیعی در بسیاری از صنایع هستند. از آن جمله می‌توان موارد زیر را ذکر نمود:
- خودروسازی
- قطعات موتور
- بدنه
- مهندسی عمران
- سازه
- پی
- شبکه های انتقال آب
- راه و راه سازی
- صنایع نفت و گاز
- لوله‌های نفت و گاز
- هوانوردی
در این بخش متداول‌ترین روش‌های مورد استفاده در آزمون‌های غیرمخرب معرفی می‌شوند.
آزمون بصری و نوری
این روش پایه‌ای‌ترین، ابتدایی‌ترین و معمولاً ساده‌ترین روش آزمون کنترل کیفیت و پایش تجهیرات می‌باشد. در این روش مسئول کنترل کیفیت می‌بایست مواردی را بطور بصری چک کند. البته گاهی اوقات از دوربین‌هایی استفاده می‌شود که تصاویر را به رایانه فرستاده و رایانه عیوب را تشخیص می‌دهد.
رادیوگرافی
نوشتار اصلی: آزمون رادیوگرافی
آزمون رادیوگرافی به استفاده از امواج گاما و ایکس، که قابلیت نفوذ در بسیاری از مواد را دارا می‌باشند، برای بررسی مواد و تشخیص عیوب محصولات گفته می‌شود. در این روش اشعه ایکس و یا رادیواکتیو به سمت قطعه هدایت می‌شود و پس از عبور از قطعه بر روی فیلم منعکس می‌شود. ضخامت و مشخصه‌های داخلی باعث می‌شوند نقاطی در فیلم تاریکتر و یا روشن‌تر دیده شوند.
آزمون ذرات مغناطیسی
نوشتار اصلی: آزمون ذرات مغناطیسی
در این روش ذرات آهن بر روی ماده‌ای با خاصیت آهنربایی ریخته می‌شود و میدان مغناطیسی در آن القا می‌شود. در صورت وجود خراش و یا ترکی بر روی سطح و یا در نزدیکی سطح، در محل عیب قطب‌های مغناطیسی تشکیل می‌شود و یا میدان مغناطیسی در آن ناحیه دچار اعوجاج می‌گردد. این قطب‌های مغناطیسی باعث جذب ذرات آهن می‌شوند. در نتیجه وجود عیب را می‌توان از تجمع ذرات آهن تشخیص داد.
آزمون فراصوت
نوشتار اصلی: آزمون فراصوت
در این روش امواج فراصوت با فرکانس بالا و با دامنه کم به داخل قطعه فرستاده می‌شوند. این امواج پس از برخورد به هر گسستگی بازتابیده می‌شوند و قسمتی از این امواج به سمت حسگر رفته و حسگر آن را دریافت می‌کند. از روی دامنه و زمان بازگشت این امواج می‌توان به مشخصه‌های این گسستگی پی برد. از کاربردهای این روش می‌توان به اندازه‌گیری ضخامت و تشخیص عیوب موجود در قطعات نام برد.
آزمون مایعات نافذ
نوشتار اصلی: آزمون مایعات نافذ
در این روش سطح قطعه با مایعی رنگی قابل مشاهده و یا فلورسنت پوشیده می‌شود. پس از مدتی این مایع در درون شکاف‌ها و حفره‌های سطحی قطعه نفوذ می کند. پس از آن مایع از سطح جسم زدوده می‌شود و ماده ظاهر کتتده به روی سطح پاشیده می‌شود. اختلاف روشنایی مایع نافذ و ظاهر کننده باعث می‌شود که عیوب سطحی به راحتی مشاهده شوند.
آزمون الکترومغناطیس
نوشتار اصلی: آزمون الکترومغناطیس
در این روش با استفاده از یک میدان مغناطیسی متغیر در یک ماده رسانا جریان الکتریکی گردابی القا می‌شود و این جریان الکتریکی اندازه‌گیری می‌شود. وجود گسستگی‌هایی مانند ترک در ماده باعث ایجاد وقفه در این جریان می‌شود و بدین طریق می‌توان به وجود چنین عیبی پی برد. در ضمن مواد مختلف دارای رسانایی الکتریکی نفوذپذیری متفاوتی هستند. بنابراین می‌توان بعضی از مواد را با این روش رده‌بندی نمود.
آزمون نشتی
نوشتار اصلی: آزمون نشتی
روش‌های مختلفی برای تشخیص نشتی در مخازن تحت فشار و مانند آن، استفاده می‌شود که مهم‌ترین آنها عبارت‌اند از: گوشی‌های الکتریکی، گیج فشار، گاز و یا مانع نافذ و همینطور تست حباب صابون.
انتشار امواج صوتی
نوشتار اصلی: آزمون انتشار امواج صوتی
وقتی که ماده‌ای جامد تحت تنش می‌باشد، عیوب موجود در آن باعث ایجاد امواج صوتی با فرکانس بالا می‌گردند. این امواج در ماده منتشر شده و می‌توان توسط حسگرهای خاصی آنها را دریافت کرد و با تجزیه و تحلیل این امواج می‌توان نوع عیب، مکان و شدت آن را تعیین نمود.
مقایسه روش‌ها
روشکاربردهامعایب و محدودیت‌هامایعات نافذ
- مواد غیر متخلخل
- برای بازرسی جوش، لحیم، مواد ریخته‌گری شده، مواد آهنگری شده، قطعات آلومینیومی، دیسک و پره‌های توربین، چرخ‌دنده
- نیاز به دسترسی به سطح مورد آزمایش
- عیوب حتماً باید در سطح، شکستگی ایجاد کرده باشند.
- ممکن است سطح نیاز به تمیزکاری داشته باشد
- عیوب ترک مانند که بسیار باریک هستند، خصوصاً زمانی که تحت تأثیر نیرویی قرار گیرند که موجب بسته شدن آنها گردد و همچنین عیوب بسیار کم عمق به سختی قابل تشخیص هستند.
- عمق عیب قابل اندازه‌گیری نیست.
- مواد دارای خاصیت آهنربایی
- عیوبی سطحی و عیوب نزدیک به سطح با این روش قابل تشخیص می‌باشند.
- قابل استفاده برای جوش، لوله، میله‌ها، مواد ریخته‌گری، مواد آهنگری، مواد اکستروژن شده، قطعات موتور، محورها و دنده‌ها
- تشخیص عیوب تحت تأثیر عواملی مانند شدت میدان و جهت آن می‌باشد.
- نیاز به سطحی تمیز و نسبتاً هموار
- نیاز به بست نگهدارنده برای دستگاه ایجاد کننده میدان
- قطعه مورد آزمایش باید قبل از آزمون غیرآهنربایی شود که انجام این کار برای بعضی از قطعات و مواد دشوار است.
- عمق عیوب را نمی‌توان اندازه گرفت.
- مواد فلزی و غیر فلزی و کامپوزیت‌ها
- عیوب سطحی و غیر سطحی
- قابل استفاده برای جوش، اتصالات، میله‌ها، مواد ریخته‌گری، مواد آهنگری، قطعات موتور و هواپیما، اجزای ساختمانی، بتن، و همچنین بصورت گسترده‌ای برای تشخیص عیوب مخازن تحت فشار و لوله‌های انتقال نفت و گاز
- همچنین برای تعیین ضخامت و خواص مواد
- برای پایش فرسودگی
- عموماً تماسی است، گاهی بصورت مستقیم و گاه بواسطه محیط واسط
- نیاز به حسگرهای متفاوت برای کاربردهای مختلف؛ عموماً به لحاظ بازه فرکانسی
- حساسیت تابعی از فرکانس مورد استفاده است و بعضی از مواد به خاطر ساختارشان باعث پخش شدن قابل ملاحظه امواج فراصوت می‌گردند. امواج بازگشتی از این گونه امواج عموماً به سختی از نویز قابل تمیز است.
- اعمال این روش برای قطعات بسیار نازک دشوار است.
- مواد فلزی و غیر فلزی و کامپوزیت‌ها
- پایروتکنیک، رزین‌ها، پلاستیک‌ها، سازه‌های لانه زنبوری، مواد رادیواکتیو، مواد دارای چگالی زیاد و مواد حاوی ئیدروژن
- باید قطعه مورد آزمون بین منبع ساطع کننده اشعه و دریافت کننده آن قرار گیرد.
- اندازه راکتور تولید کننده اشعه بسیار بزرگ است.
- موازی قرار دادن اجزای آزمایش دشوار می‌باشد.
- خطرات تشعشع
- ترک‌ها باید به موازات اشعه‌ها قرار گسرند تا قابل تشخیص باشند.
- کاهش حساسیت با افزایش ضخامت قطعه
- مواد فلزی و غیر فلزی و کامپوزیت‌ها
- برای تمامی اشکال و فرمها به کار می‌رود؛ ریخته‌گری، جوش، قطعات الکترونیکی، صنایع هوایی، دریایی و خودروسازی
- باید به هر دو وجه قطعه دسترسی داشت.
- نتایج آزمون تا حد زیادی وابسته به تعیین فاصله کانونی، ولتاژ و زمان قرارگیری در معرض تشعشع است.
- خطرات تشعشع
- ترک‌ها باید به موازات اشعه‌ها قرار گسرند تا قابل تشخیص باشند.
- کاهش حساسیت با افزایش ضخامت قطعه
- عموماً برای مواد ضخیم و با چگالی بالا استفاده می شود.
- برای تمامی اشکال و فرمها به کار می‌رود؛ ریخته‌گری، جوش، قطعات الکترونیکی، صنایع هوایی، دریایی و خودروسازی
- معمولاً در جایی استفاده می‌شود که به علت ضخامت زیاد نمی‌توان از اشعه x استفاده کرد.
- باید به هر دو وجه قطعه دسترسی داشت.
- حساسیت این روش به اندازه اشعه x نیست.
- خطرات تشعشع
- ترک‌ها باید به موازات اشعه‌ها قرار گسرند تا قابل تشخیص باشند.
- کاهش حساسیت با افزایش ضخامت قطعه
- فلزات، آلیاژها و مواد هادی الکتریسیته
- برای رده‌بندی (Sorting) مواد
- عیوب سطحی و نزدیک به سطح با این روش قابل تشخیص می‌باشند.
- قابل استفاده برای لوله، سیم، یاتاقان، ریل، آبکاری غیر فلزی، قطعات هواپیما، دیسک و پره‌های توربین، محور اتومبیل
- نیاز به حسگرهای متفاوت برای کاربردهای مختلف
- علی‌رغم آنکه حسگرهای این روش غیر تماسی هستند اما می‌بایست حسگر در مجاورت قطعه در فاصله بسیار نزدیکی از آن قرار گیرد.
- نفوذ کم (معمولاً حدود ۵ میلی‌متر)
پانویس
- ↑ Non-destructive Testing (NDT)
منابع
- Barry Hull, Vernon John, Non-destructive testing, Macmillan Education LTD, 1988.
- http://www.ndt-ed.org/AboutNDT/aboutndt.htm
- NDT Encyclopedia
