موقع المهندس موقع المهندس بيت كل مهندس الاختبارات فوق الصوتية (Ultrasonic Testing UT):
إن استخدام الموجات الصوتية عالية الارتدادات وهو ما يعرف باسم الموجات فوق الصوتية
يعد من أهم التقنيات المطبقة اليوم لاختبار سماكة المواد والكشف عن العيوب المادية العميقة.
وتعمل الاختبارات فوق الصوتية بالطريقة نفسها التي تعمل بها الرادارات, أي بالنبضات والصدى (شكل رقم 1).
خلال فترات زمنية قصيرة بحدود جزء من ألف من الثانية ,تنتقل ذبذبات ميكانيكية إلى المادة المختبرة ,اي قطعة الاختبار وتنتقل الذبذبات عالية التردد
عبر المادة في حزمة ضيقة إلى أن تصل إلى الطرف الثاني من قطعة الاختبار(شكل رقم 1).
شكل رقم (1) الاختبارات فوق الصوتية
وفي حال صادفت الموجة فوق الصوتية عيبا في المادة ,فإنها ستنعكس بحيث تعيد الإشارة إلى المصدر
وهنا علينا قياس الفترة الزمنية إذا ما أردنا أن نحسب بدقة عمق العيب داخل قطعة الاختبار.
وتستخدم الترددات العالية لان الترددات الصوتية لا تحقق النتيجة المرجوة , حيث ان الموجة الصوتية تجتاز العيوب الصغيرة.
ويظهر الشكل رقم (2) أهم أجزاء جهاز الموجات فوق الصوتية.حيث يتولى مولد النبضات إصدار نبضات عالية الترددات ,متدنية الفولتية على أن تتحكم الساعة بالتوقيت .
وتتحول النبضات الكهربائية من قبل المحول (transducer)إلى ترددات مقابلة والتي تنتقل إلى قطعة الاختبار.
يتلقى المحول إشارة الصدى ليحولها إلى المستقبل المضخم لمعالجة الإشارة وتصل مخرجات المستقبل إلى الشاشة في شكل صورة تفسر ما حدث
ويتم وصل الساعة أيضا مع الشاشة لإعطاء عنصر الوقت الذي له أهمية في تفسير الإشارة.
شكل رقم (2) أجزاء جهاز الموجات فوق الصوتية
محول الموجات فوق الصوتية (UT Transducer):
كما نرى في الشكل رقم (3) فان للمحول وظيفة مزدوجة. فقلب المحول عبارة عن بلورات كوارتز أو مادة مشابهة لها صفات كهربائية أجهادية ((piezoelectric )
ويستخدم المصطلح piezoelectric للإشارة إلى صفة مادة ما تجعلها تتمدد أو تتقلص بناء على إشارة كهربائية منفذة على امتداد وجهين متقابلين .
وعليه تنتج الفولتية المتذبذبة اهتزازات ميكانيكية بنفس التردد وينتقل هذا التردد إلى سطح مادة الاختبار والتي تنتج نبضات موجات فوق صوتية عبر المادة.
ولكن هذه المادة (piezoelectric ) تستجيب أيضا للإشارة المرتدة،وفي هذه الحالة فان المادة ستقوم بتحويل الاهتزازات الناتجة عن الإشارة الراجعة (الصدى) إلى إشارة كهربائية
ذات تردد مساوي للاهتزاز.وهذه الإشارة تحول إلى المضخم لمعالجة هذه الإشارة ومن ثم تفسيرها.
الشكل رقم (3) الوظيفة المزدوجة للمحول ذي الصفات الكهربائية
أما الشاشة فتمكننا من مراقبة عملية الاختبار بشكل متواصل، ويبين لنا الشكل رقم (4) النبضات الأولية والانعكاسات
وهو في شكل صدى صادر من ظهر قطعة الاختبار ويظهر الشكل أيضا وجود تشققات على عمق 2/3 في عمق المادة.
شكل رقم (4)شاشة المتابعة الخاصة بالجهاز
تطبيقات الموجات فوق السطحية:
أن طريقة الموجات فوق الصوتية مثالية لقياس سماكة المواد ولهذه الطريقة تطبيقات واسعة في قياس سماكة أنابيب مياه المرجل
وتمكننا هذه التقنية من تقدير مقدار التلف والتبديدكما تمكننا من وضع خطة مجدولة لاستبدال الأنابيب.
ومن التطبيقات الأخرى المهمة في المرجل هي قياس الترسبات في أنابيب الجدران. وتستخدم تقنية الموجات فوت الصوتية على نطاق واسع
من اجل التأكد من سلامة الريش والأجزاء الأخرى وعلاوة على ذلك فإن الموجات فوق الصوتية تستخدم لفحص أسطح الربط بين المواد المختلفة
مثل المادة البيضاء ومدى التصاقها بالمحامل المصنعة من الفولاذ.
