سلام ، به سایت شرکت پژواک رایان خوش آمدید.

تهران، بلوار کاشانی، خیابان حسن آباد، نبش کوچه یکم

کالیبراسیون فرآیندی

واژه کالیبراسیون در حوزه تست التراسونیک دارای دو تعریف مجزا می باشد، که این دو تعریف کاملا متفاوت می باشند.

 

– کالیبراسیون الکترونیکی دستگاه که معمولا به صورت سالیانه انجام می گیرد.

– کالیبراسیون اولیه دستگاه با بلوک کالیبره که در اینجا ما این کالیبراسیون را کالیبراسیون فرآیندی سیستم تست می نامیم.

در اینجا ما به توضیح کالیبراسیون فرآیندی به طور مجزا و مفصل خواهیم پرداخت.



پس از نصب و راه اندازی و تحویل سیستم به خریدار، این بار سیستم توسط بلوک های مرجع استاندارد که دارای ابعاد و عیوب مصنوعی استاندارد می باشند، مورد ارزیابی نهایی در حالت استاتیک و دینامیک قرار می گیرند، که به آن کالیبراسیون فرآیندی می گوییم.

هرچند کالیبراسیون فرآیندی می بایست قبل از شروع تست  هر پروژه توسط اپراتور انجام پذیرد، و هر چهار ساعت یکبار و هر تعویض شیفت چک گردد، اما پس از نصب و راه اندازی و هنگام تحویل سیستم به خریدار، جهت بررسی و تایید صحت عملکرد دستگاه در شناسایی عیوب، کالیبراسیون فرآیندی توسط متخصصین پژواک رایان به طور کامل انجام گرفته و به پرسنل خریدار آموزش داده می شود. از آنجا که نحوه انجام این کالیبراسیون بسیار مهم و در نتایج تست تاثیرگذار می باشد، ما در اینجا به ارائه برخی توضیحات و راهنمایی ها  در خصوص نحوه انجام آن خواهیم پرداخت.

پس از نصب و راه اندازی و تحویل سیستم به خریدار، این بار سیستم توسط بلوک های مرجع استاندارد که دارای ابعاد و عیوب مصنوعی استاندارد می باشند، مورد ارزیابی نهایی در حالت استاتیک و دینامیک قرار می گیرند، که به آن کالیبراسیون فرآیندی می گوییم.

هرچند کالیبراسیون فرآیندی می بایست قبل از شروع تست  هر پروژه توسط اپراتور انجام پذیرد، و هر چهار ساعت یکبار و هر تعویض شیفت چک گردد، اما پس از نصب و راه اندازی و هنگام تحویل سیستم به خریدار، جهت بررسی و تایید صحت عملکرد دستگاه در شناسایی عیوب، کالیبراسیون فرآیندی توسط متخصصین پژواک رایان به طور کامل انجام گرفته و به پرسنل خریدار آموزش داده می شود. از آنجا که نحوه انجام این کالیبراسیون بسیار مهم و در نتایج تست تاثیرگذار می باشد، ما در اینجا به ارائه برخی توضیحات و راهنمایی ها  در خصوص نحوه انجام آن خواهیم پرداخت.

انتخاب و ساخت بلوک کالیبره یا بلوک مرجع یکی از حساسترین مراحل تست می باشد، زیرا حساسیت تست و اطمینان از صحت انجام تست صحیح، مستقیما به انتخاب بلوک کالیبره و نحوه ایجاد عیوب مصنوعی در آن مربوط می باشد.

بلوک مرجع یا بلوک کالیبره، یک قطعه از محصول مورد تست با ابعاد مشخص است، که عیوب مصنوعی و یا شکل هندسی خاصی طبق استاندارد در آن ایجاد گردیده است، و از آن برای تنظیم اولیه دستگاه تست در شروع تست محصول، و یا چک نمودن تنظیمات و صحت عملکرد دستگاه که معمولا در سه مرحله ابتدا و انتهای شیفت کاری، و هر چهار ساعت یک بار، استفاده می گردد.  این بلوک می بایست از لحاظ خواص آکوستیکی هم جنس با قطعات مورد تست بوده و دارای ابعاد و شکل هندسی مطابق با محصول مورد تست باشد.

برخی کدها استانداردها حتی الزام نموده اند که بلوک مرجع می بایست از لحاظ عملیات حرارتی نیز با لوله های مورد تست یکسان باشد. برای تست لوله ها، توصیه شده است، که بلوک مرجع می بایست دارای قطر و ضخامت یکسان با لوله مورد تست باشد.

مهمترین نکته در ساخت بلوک مرجع، ایجاد عیوب مصنوعی در آن می باشد. کدها و استانداردها، انواع مختلفی از عیوب مصنوعی را برای تست التراسونیک پیشنهاد می کنند، که در زیر به آنها اشاره گردیده است. بعنوان مثال، برخی از استانداردهای لوله سازی الزام نموده اند که در لوله های دارای درز جوش، عیوب مصنوعی می بایست حتما در قسمت جوش ایجاد گردند. اما در برخی دیگر از استانداردها، عیوب مصنوعی می توانند در بدنه  لوله نیز ایجاد شوند.

انواع عیوب مصنوعی که در این استاندارد ها پیشنهاد گردیده اند عبارتند از:

– سوراخ راه بدر ( Through Hole )

– شیار N10 و یا N5 ( Notch )

– سوراخ کف تخت ( Flat Bottom Hole )

سوراخ راه بدر

عیب مصنوعی سوراخ راه بدر، یک سوراخ سرتاسری در ضخامت قطعه، با یک قطر مشخص می باشد، که با توجه به نوع قطعه مورد تست و فرآیند تولید، استاندارد مرجع، قطر آن را مشخص نموده است. بعنوان مثال، درلوله های درز مستقیم جوشکاری شده به روش ERW، قطر 3.2 میلیمتر، و در لوله های SAW قطر 1.6 میلیمتر الزام گردیده است. این سوراخ با توجه به الزام استاندارد ممکن است در بدنه و یا در قسمت جوش قطعه کالیبره ایجاد شود.

 

 

برای ایجاد آن می بایست دقت شود که سوراخ کاملا به طور رادیال ایجاد گردد. در غیر اینصورت از کارآیی لازم برخوردار نخواهد بود. این نوع عیب مصنوعی به منظور کالیبراسیون پروب های زاویه ای استفاده می گردد.

 شیار N5 و یا N10 :

این نوع شیار، یک شیار مستطیلی شکل، با عرض حدود 1 میلیمتر و طول حدود 50 میلیمتر می باشد، که ممکن است در بدنه و یا در قسمت جوش قطعه مورد تست ایجاد شود. واژه N5 و یا N10 ، اشاره به عمق این شیار دارد، که می تواند 5% و یا 10% ضخامت قطعه باشد.

به منظور شناسایی عیوب عرضی می بایست دوشیار دیگر، یکی در سطح داخلی و یکی در سطح خارجی، به صورت عرضی نسبت به محور جوش ایجاد گردد. در هنگام ایجاد این شیارها می بایست دقت نماییم که با یک فاصله ای نسبت به هم در بلوک مرجع ایجاد شوند، تا در هنگام کالیبره سیگنال آنها با هم تداخل ننماید.

البته این نوع عیوب مصنوعی، منحصر قطعات جوشکاری شده نمی باشد، و برای شناسایی ترک های سطحی در هر قطعه دیگر مورد استفاده قرار می گیرد.

 

 

 

در ایجاد اینگونه شیارها می بایست دقت نماییم که این شیارها می بایست حتما دارای لبه های تیز باشند. به همین علت توصیه می گردد که این شیارها حتما با دستگاه اسپارک ایجاد شوند. این نوع عیب مصنوعی نیز به منظور کالیبراسیون پروب های زاویه ای و جهت شبیه سازی با ترک های سطح و ریشه جوش استفاده می گردند.

 سوراخ کف تخت

این نوع عیب مصنوعی جهت کالیبراسیون پروب های نرمال معمولی و یا T/R در لوله ها، قطعات ریختگی، پلیت ها و … و جهت شبیه سازی با عیب دوپوستگی  (Lamination)، حفره ها و آخال ها استفاده می گردد. محل ایجاد این گونه عیوب مصنوعی معمولا در دو طرف جوش (منطقه HAZ)  در قطعات جوشکاری و و یا در عمق 1/4T, 1/2T, 3/4T در قطعات ریختگی و … می باشد.

در لوله سازی این سوراخ ها معمولا دارای قطر 6.4 میلیمتر و عمق نصف ضخامت لوله بوده، و از سطح داخل، در لوله ایجاد می گردند. کف این سوراخ ها می بایست به طور کامل با دستگاه فرز تخت شده و حدالامکان موازی با سطح خارجی لوله گردد.

 

چون ساخت بلوک های مرجع زمان بر بوده و هزینه های زیادی در بر خواهد داشت، و از طرفی به دفعات زیادی از آن استفاده می گردد، لذا می بایست تحت شرایط ویژه ای حفظ و نگهداری گردند.

نحوه دپوی آنها می بایست به گونه ای باشد، که بلوک شکل هندسی خود را از دست ندهد. از طرفی از ایجاد خط و خش عمیق و فرورفتگی در آنها جلوگیری گردد. همچنین از آسیب رسیدن به عیوب مصنوعی خصوصا لبه های تیز آنها جلوگیری شود. بدین منظور توصیه می گردد در هنگام دپو تخته یا لاستیک در زیر آنها قرار داده شود.

پس از استفاده از بلوک ها، سطح بلوک ها خصوصا در قسمتهایی که عیوب مصنوعی در آنجا  قرار گرفته اند، می بایست توسط روغن یا گریس چربکاری شده تا از زنگ زدگی جلوگیری گردد. پس از استفاده و در هنگام دپوی بلوک کالیبره، می بایست روی عیوب مصنوعی، با پارچه، کاغذ و یا چسب پوشانده شود، تا در اثر اعمال ضربات به آنها، لبه های تیز خود را از دست ندهند.

تنظیمات اولیه دستگاه التراسونیک یا به اصطلاح کالیبراسون فرآیندی، مهمترین و حساس ترین مرحله تست التراسونیک می باشد. اگر اپراتور در تنظیمات اولیه دستگاه دقت و حساسیت لازم را بکار نبندد، و یا اینکه از دانش کافی برای انجام این کار برخوردار نباشد، حتی با داشتن مدرن ترین دستگاه های روز دنیا نیز، نمی توان بهره برداری لازم را از دستگاه نمود، و خطاهای زیادی در انجام تست ایجاد کرده، و در سیستم کار کارخانه اختلال ایجاد خواهد گردید.

این خطاها می توانند به دو صورت در سیستم یک کارخانه اختلال ایجاد نمایند:

  • ممکن است عیوبی که در قطعه مورد تست وجود دارند، شناسایی نشده و قطعات نامرغوب از کارخانه خارج شوند، و منجر به پیامدهای اسف باری گردد.
  • ممکن است در اثر استفاده از بلوک های کالیبراسیون غیر استاندارد و یا تنظیمات سخت افزاری و نرم افزاری ناصحیح اپراتور، حساسیت دستگاه بیش از حد بالا باشد، که این امر منجر به رد شدن قطعات سالم  و توقف  بی مورد خط تولید شده، و هزینه های گزافی برای تولید کنندگان ه به بار آورد.

در این بخش ما به طور مفصل به نحوه تنظیمات و کالیبراسیون اولیه دستگاه می پردازیم، تا کاربر با بکار بردن این توصیه ها، بتواند به طور دقیق دستگاه را کالیبره نموده، و بطور بهینه از دستگاه استفاده نماید.

کالیبراسیون دستگاه التراسونیک شامل سه بخش ذیل می باشد:

  • ساخت بلوک مرجع استاندارد با عیوب مصنوعی استاندارد
  • تنظیمات سخت افزاری
  • تنظیمات نرم افزاری

در خصوص ساخت بلوک مرجع در قسمت پیش مفصلا بحث گردید. در این بخش در مورد تنظیمات سخت افزاری و نرم افزاری دستگاه بحث می گردد.

با توجه به اینکه در تست التراسونیک قطعات، ممکن است هم از پروب های زاویه ای و هم از پروب نرمال و T/R برای شناسایي عیوب استفاده گردد، لذا
نحوه کالیبراسیون با هرکدام از آنها توضیح داده مي شود.

تنظیمات سخت افزاری برای پروب های زاویه ای:

از پروب های زاویه ای جهت شناسایي عیوب طولي و عرضي در بدنه و درز جوش قطعات جوشکاری، میله ها، شفت ها و یا قطعات دیگر استفاده مي گردد. با
توجه به قطر و ضخامت قطعه مورد تست، و نوع جوش آن، زاویه، ابعاد و فرکانس مناسب پروب در ابتدا انتخاب مي گردد.
به دلیل تنوع زیاد در قطعات مورد تست و استاندارد های مورد استفاده، در اینجا ما نحوه کالیبراسیون سیستم های التراسونیک
برای انواع لوله ها را طبق استاندارد API 5L را توضیح مي دهیم.
در تست لوله ها برای قطرهای بالاتر از 20 اینچ و ضخامت های 1 تا 80 میلیمتر در لوله ای جوشکاری شده به روش SAW ، معمولا از پروب های 00 یا 90
درجه با فرکانس 1 یا 0 مگاهرتز استفاده مي گردد.
در قطرهای زیر 20 اینچ و برای لوله های درز مسقیم، بهتراست از پروب های زاویه ای 10 درجه 1 یا 0 مگاهرتز استفاده نمود، زیرا در صورت استفاده از
پروب های 90 یا 00 درجه، صوت بدلیل برخورد به سطوح با انحنای زیاد از مسیر اصلي خود خارج شده، و حساسیت آن نسبت به عیوب واقع در سطح یا
ریشه به شدت کاهش مي یابد، و اپراتور برای جبران آن مي بایست حساسیت دستگاه را افزایش داده، که این امر موجب افزایش سیگنال های Fault مي
گردد.
پس از انتخاب نوع پروب، اپراتور مي بایست نوع چیدمان پروبها برای شناسایي عیوب را تعیین نماید.
در فرآیند جوشکاری SAW ، امکان ایجاد عیوب، هم به صورت طولي و هم به صورت عرضي نسبت به محور درز جوش وجود دارد. از این رو اکثر
استانداردهای لوله سازی، تست التراسونیک را برای شناسایي هم زمان عیوب طولي و عرضي در جوش این لوله ها الزام نموده اند.
با توجه به این حقیقت که در تست التراسونیک تنها عیوبي را که عمود بر پرتو صوتي هستند، مي توان با تست التراسونیک شناسایي کرد، بنابراین در تست
اتوماتیک این نوع از لوله ها چیدمان های مختلفي برای پروب ها به منظور رسیدن به زاویه عمود بین پرتو صوتي و عیوب مورد نظر در جوش استفاده مي شود
تا اطمینان بیشتری از شناسایي همزمان عیوب طولي و عرضي حاصل گردد.

چیدمان های رایج که در تست اتوماتیک جوش لوله ها استفاده مي گردد، سه نوع بوده که با نامهای X, K, I مي باشد. انواع چیدمان های X, K, I با نرم افزار دستگاه FLAW HUNTER قابل کاربرد مي باشد.

نحوه چیدمان I :

در این نوع چیدمان که معمولا برای شناسایي عیوب طولي استفاده مي گردد، تنها کافیست که پروب نسبت به جوش طوری قرار گیرد، که مرکز پرتو صوتي
آن نسبت به محور جوش به حالت عمود باشد. بنابراین اگر تنها شناسایي عیوب طولي در سطح و ریشه جوش موردنظر باشد، سیستم چیدمان I بهترین گزینه
مي باشد.
در سیستم I معمولا از چهار پروب (دو پروب برای شناسایي عیوب طولي سطح و دو پروب جهت شناسایي عیوب طولي ریشه جوش) استفاده مي گردد. هر
جفت پروب مي بایست کاملا روبه روی هم و در یک Leg مشخص، در دو طرف جوش چیده شده، که هم بصورت Pulse Echo (جهت عیب یابي) و هم
در حالت Through Transmission (جهت نمایش سیگنال کوپلینگ) کارکنند.

اما زماني که مي خواهیم عیوب عرضي را در درز جوش شناسایي کنیم، برای رسیدن به حالتي که پرتو صوتي عمود بر عیب عرضي قرار گیرد، مي بایست
پروب روی درز جوش قرار گیرد.

نحوه چیدمان K :

بدیهي است که استفاده از سیستم چیدمان I برای شناسایي عیوب عرضي در جوش غیرممکن مي باشد. زیرااین حالت قرار گیری پروبها بر روی درز جوش، به دلیل زبری و پستي بلندی های گرده جوش غیر ممکن بوده و مي بایست از سیستم دیگری برای شناسایي این عیوب استفاده کرد.
یکي از سیستم های چیدمان پروب ها برای تست جوش لوله ها جهت شناسایي همزمان عیوب طولي و عرضي، سیستم K مي باشد، که دو پروب به صورت I و دو پروب به صورت V در دو طرف جوش قرار مي گیرند که با این تکنیک مي توان هم عیوب طولي و هم عیوب عرضي را در درز جوش شناسایي کرد.
در این سیستم چیدمان، همزمان هم از تکنیک Pulse Echo و هم از تکنیک Through Transmission استفاده مي گردد، که در تکنیک Through Transmission یک پروب فرستنده و دیگری گیرنده است. در این روش چیدمان، برای شناسایي عیوب عرضي در جوش، دو پروب با زاویه حدود 0 درجه در دو طرف جوش قرار مي گیرد، که یکي از آنها موج صوتي را ارسال مي کند و این موج پس از برخورد به عیب عرضي، مسیر خود را تغییر داده
و به پروب دیگری که در سمت دیگر جوش قرار دارد، منعکس مي شود. این پروب، موج صوتي انعکاس یافته از عیب عرضي در جوش را دریافت کرده و
به صورت سیگنال در صفحه نمایش مي دهد.

در این حالت اگر عیبي در جوش وجود نداشته باشد، هیچ موجي توسط پروب گیرنده، دریافت نشده و هیچ سیگنالي نیز در صفحه نمایش داده نمي شود.

اما علاوه بر شناسایي عیوب عرضي، در سیستم K دو پروب که برای شناسایي عیوب طولي در جوش استفاده مي گردند، به صورت I در دو طرف جوش چیده
شده، که هم بصورت Pulse Echo (جهت عیب یابي) و هم در حالت Through Transmission (جهت نمایش سیگنال کوپلینگ) کار مي کنند.

بنابراین با توجه به مباحث فوق و با احتساب 1 کانال برای عیوب سطح و 1 کانال برای عیوب ریشه جوش، در این تکنیک 3 پروب و 3 کانال مورد نیاز است،
تا بتوان دو سیستم چیدمان K آماده سازی نمود، که یکي برای عیوب طولي و عرضي واقع در سطح جوش و دیگری برای شناسایي عیوب واقع در ریشه جوش،اختصاص داده شود.

نحوه چیدمان X :

یکي از موضوعات بسیار مهم در تست اتوماتیک التراسونیک، بحث مانیتور کردن کوپلینگ پروب ها است که اگر یکي از پروب ها در حین تست، دچار
قطعي گردید، اپراتور سریعا متوجه شده و نسبت به اصلاح آن اقدام کند.
این قطعي به دلیل یکي از موارد ذیل مي باشد:
– جداشدن سوکت پروب
– خرابي کابل
– به هم ریختن تنظیمات اولیه مکانیکي پروب ها به دلیل برخورد کندگي های روی بدنه لوله با پروبها
– خرابي یکي از پروب ها در اثر حرارت

اگر یکي از پروبها به هر دلیلي کاملا قطع شود، سیگنال کوپلینگ به طور کامل در صفحه نمایش حذف خواهد گردید. اما اگر سیگنال کوپلینگ در صفحه
جابجا شده، و یا اینکه افت نسبتا شدیدی در صفحه نماید، بیانگر این امر است که، پروبها در حین تست، از مکاني که در ابتدای تست توسط اپراتور قرار
گرفته اند، جابجا شده اند و مي بایست سریعا اصلاح گردد.
لازمه مشاهده سیگنال کوپلینگ، این است که پروب ها دو به دو با هم در ارتباط بوده و به طور دائم پروب هایي که رو به روی هم قرارگرفته اند، موج ارسالي
را از پروب جفت خود دریافت و به صورت سیگنال در صفحه، نمایش دهند. بدین ترتیب که زماني که یک پروب ارسال کننده است، پروب روبه رو در آن
لحظه فقط گیرنده مي باشد.
نرم افزار طوری طراحي گردیده است که به طور مداوم در زمان های مشخص یکي از پروب ها را تحریک کرده و دیگر پروب ها به عنوان گیرنده مي باشند.
بنابراین همیشه یکي از پروبها فرستنده و پروب های دیگر گیرنده مي باشند.
سیگنال حاصل از ارتباط بین پروب ها به سیگنال کوپلینگ معروف بوده که از سیگنال حاصل از وجود عیب در جوش کاملا مجزا است و مي بایست در حین
تست، همیشه در صفحه وجود داشته باشد. یک Gate روی این سیگنال تنظیم گردیده که در صورت افت این سیگنال در صفحه، دستگاه آلارم مي دهد.
تنظیمات این Gate به صورت Negative است و متفاوت از تنظیمات Gate مربوط به شناسایي عیوبي که به صورت Positive مي باشد، است.

در سیستم K دو پروب که به شناسایي عیوب طولي در جوش اختصاص داده شده اند، کاملا روبه روی هم قرار گرفته اند و مي توانند با هام در ارتبااط باشان د.
اما جفت پروب هایي که برای شناسایي عیوب عرضي در نظر گرفته شده اند، دارای زاویه 10 درجه نسبت به هم بوده و فقط هنگامي که عیاب عرضاي در درز
جوش وجود داشته باشد، با هم در ارتباط خواهند بود. لذا این جفت پروب قادر به نمایش سیگنال کوپلینگ در صفحه نمي باشند. زیرا موج صوتي کاه توسط
پروب فرستنده ارسال مي شود، به جای دیگری حرکت کرده و به پروب گیرنده نخواهد رسید.
بنابراین برای مانیتور نمودن سیگنال کوپلینگ در این جفت پروب، مي بایست از دو پروب دیگر نیز در روبه روی این جفت پروب استفاده گردد تا بوسایله آن
بتوان سیگنال کوپلینگ پروب ها را نیز مشاهده نماییم.
از این رو بجای هشت پروب مي بایست حداقل از 42 پروب در سیستم K استفاده نمود.

برای رفع این مشکل، سیستم چیدمان دیگری برای پروب ها استفاده مي شود که در عین حال که تنظیمات اولیه آن دشوارتر و زمانبرتر از سیستم K باوده و نیااز
به مهارت ویژه اپراتور دارد، اما مشکل حذف سیگنال کوپلینگ پروب هایي که برای شناسایي عیوب عرضي در جوش تنظیم شده اند را به کلي رفع مي کند.
این سیستم به سیستم X معروف است که شماتیک آن به صورت ذیل است:

در این سیستم، کریستال پروب های 4،1 و 2،8 روبه روی هم قرار گرفته و همیشه با هم در ارتباط بوده و سیگنال کوپلینگ را در صفحه نمایش مي دهند. از طرفي کریستال پروب های 4،2 و 8،1 به صورت 10 درجه نسبت به درز جوش قرار گرفته و قادر به شناسایي عیوب عرضي در درز جوش مي باشند.همچنین پروب های 4،8 و 2،1 نیز به صورت 10 درجه نسبت به محور طولي در جوش قرار گرفته و قادر به شناسایي عیوب طولي در درز جوش مي باشند.

بنابراین در سیستم X پروبها به صورت ضربدری با یکدیگر در ارتباط مي باشند، که حاصل این ارتباط سیگنال کوپلینگ در صفحه نمایش مي باشد.
چون نرم افزار و الکترونیک دستگاه FLAW HUNTER شرکت پژواك رایان طوری طراحي گردیده است، که پروبها هم در سیستم پالس اکو و هم سیستم
Through Transmission قابل کارکرد مي باشند، لذا زماني که یک عیب طولي از زیر پروبها عبور کند، پروب های 4و 8 در یک طرف جوش و
پروبهای 2و 1 در طرف دیگر جوش، صوتي را که ارسال مي نمایند به عیب برخورد کرده و پروب دیگر این موج انعکاس یافته را دریافت مي نماید.

از طرفي زماني که یک عیب عرضي از زیر پروبها عبور کند، این بار پروب های 4و 2 با هم و پروبهای 8و 1 با یکدیگر، صوتي را که ارسال مي نمایند به عیب
برخورد کرده و پروب دیگر آن را دریافت خواهد کرد.

نحوه تنظیم فاصله افقي پروب تا جوش:

پس از اینکه نحوه چیدمان پروب ها انتخاب گردید، اپراتور مي بایست فاصله پروب تا مرکز جوش را مشخص نماید. برای این منظور مي بایست مسیر صوت و
فاصله یک نیم جهش موج (Leg)  را مشخص نماید.

تعیین Leg موردنظر برای کار، پارامتر بسیار مهمي است. زیرا اگر این فاصله خیلي کم باشد، پروب سوار بر گرده جوش شده و از قرار گیری صحیح پروب بر
روی سطح لوله جلوگیری مي کند. از طرفي اگر این فاصله خیلي زیاد انتخاب گردد، مسیر صوت خیلي طولاني مي شود، و استهلاك صوت موجب کاهش
سیگنال حاصل از عیب مصنوعي شده، که برای جبران آن اپراتور مي بایست حساسیت دستگاه را افزایش دهد، که به تبع آن نویز در سیستم افزایش مي یابد و سیگنال های جعلي زیاد مي گردد.
فاصله افقي پروب برای Leg2 با توجه به فرمول ذیل تعیین مي گردد، که معادل فاصله افقي ایندکس پروب (محل خروج مرکز پرتو صوتي از پروب) برای یک جهش کامل بوده و با علامت PS مشخص مي گردد.

البته عدد حاصل از فرمول فوق برای سطوح تخت بوده، اما برای سطوح منحني مانند لوله بدلیل برخورد موج به سطح دارای انحنا، این عدد به طور جزئي
بزرگتر از عدد بدست آمده توسط فرمول فوق مي باشد.
با داشتن این عدد به سادگي مي توان این فاصله افقي را برای Leg های مختلف زوج و یا فرد محاسبه نمود. بعنوان مثال برای Leg4 این عدد در عدد 2 ضرب
مي شود، و برای Leg3 این عدد در عدد 4.0 ضرب مي گردد.
تعیین این فاصله با توجه به متغیر های ذیل متفاوت مي باشد:
– ضخامت لوله
– زاویه پروب
– ابعاد پروب و کفشک آن
با توجه به اینکه شناسایي عیوب موجود در سطح جوش و یا ریشه جوش مد نظر باشد، از Leg های زوج و یا Leg های فرد استفاده مي گردد. اگر شناسایي
عیوب ریشه جوش مد نظر باشد، از Legهای 2، 4، 6 و… استفاده می شود.

 

پس از اینکه اپراتور نحوه چیدمان، و Leg موردنظر را تعیین نمود، تلاش خود را بکار مي بندد، تا پروب هایي که رو به روی هم مي بایست قرار گیرند را
آنقدر جابجا نماید، تا دقیقا رو به روی هم قرار گیرند، و سیگنال کوپلینگ حاصل از ارتباط بین پروب ها را به ماکزیمم حالت خود برساند.
سپس عیب مصنوعي مورد نظر را که مي تواند یک شیار N5 ، و یا یک سوراخ راه بدر باشد، جلوی تک تک پروب ها آورده شده، و با جابجا نمودن پروب
در محدوده محاسبه شده با فرمول PS ، سیگنال حاصل از عیب مصنوعي را به ماکزیمم حالت خود مي رساند. این امر زماني انجام مي گیرد که درست مرکز
پرتو صوتي به لبه عیب مصنوعي برخورد نماید.این کار برای تک تک پروبها به طور مجزا انجام مي پذیرد.

 

 

تنظیمات سخت افزاری برای پروب های نرمال و T/R:

برای شناسایي عیب Lamination در محدوده دو طرف درز جوش، از پروب های نرمال معمولي و یا نرمال T/R استفاده مي گردد. در ضخامت های زیر 40
میلیمتر، معمولا از پروب های نرمال T/R استفاده مي گردد، و برای ضخامت های بالاتر از 40 میلیمتر معمولا از پروب های نرمال معمولي استفاده مي گردد. تنظیمات سخت افزاری اینگونه پروبها بسیار ساده بوده، و تنها کافیست کریستال پروب در محدوده موردنظر در کنار جوش قرار گیرد. این کار برای تک تک پروبها به طور مجزا انجام مي پذیرد.

 

تنظیمات نرم افزاری دستگاه مي بایست بطور همزمان با تنظیمات سخت افزاری دستگاه در انجام گیرد. بعنوان مثال زمانیکه اپراتور در حال تنظیم مکان قرار
گیری پروب زاویه ای نسبت به درز جوش مي باشد، مي بایست سیگنال حاصل از عیب مصنوعي در صفحه A-Scan دستگاه را بطور همزمان مشاهده نماید، تا از مکان دقیق قرار گیری پروب اطمینان حاصل نماید.
در این قسمت نحوه انجام تنظیمات قسمت نرم افزار دستگاه برای پروبهای زاویه ای (جهت عیب یابي درزجوش) و پروب های نرمال معمولي و یا T/R (جهت تست Lamination در اطراف جوش) شرح داده شده است.

تنظیمات نرم افزاری دستگاه برای پروب های زاویه ای:

پس از ساخت بلوك مرجع استاندارد، انتخاب نحوه چیدمان پروب های زاویه ای و انتخاب و محاسبه Leg مورد نظر، نوبت به تنظیمات نهایي دستگاه که
تنظیمات نرم افزاری مي باشد، مي رسد.
تنظیمات نرم افزاری نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار است، که تاثیر بسزایي در نتایج تست ایجاد مي نماید.
برای انجام این کار اپراتور ابتدا پروب ها را در محدوده مورد نظر نسبت به درز جوش قرار مي دهد. سپس سیگنال حاصل از ارتباط جفت پروبهایي که روبه
روی هم قرار گرفته اند، و در دو کانال مختلف قابل مشاهده مي باشند را توسط کنترل Pulse Delay که زمان تحریک پروب ها را بطور تک تک تغییر مي
جوش پروب های نرمال معمولي و یا T/R دهد، در صفحه حرکت میدهیم، تا در مکاني قرار گیرند، که هم با سیگنال حاصل از عیب مصنوعي تداخل نکند و روی آن قرار نگیرد، و هم اینکه به طور کامل در صفحه قابل مشاهده باشد.
پس از آن Coupling Gate را بر روی سیگنال کوپلینگ پروب ها آورده، و ارتفاع آن را در 10 تا 30 درصد صفحه تنظیم مي کند. بعد از آن توسط کنترل
Gain ، ارتفاع سیگنال کوپلینگ را تا حدی افزایش مي دهیم تا نوك سیگنال کوپلینگ به گیت برخورد کند. سپس 9 تا 40 دسي بل به مقدار آن اضافه مي
کنیم.
فرآیند فوق را برای هر دو کانال که با هم در ارتباط هستند تکرار مي کنیم.

بعد از تنظیم سیگنال کوپلینگ، عیب مصنوعي مورد نظر) سوراخ و یا شیار( که در بلوك مرجع ایجاد گردیده است را جلوی پروب موردنظر آورده و سیگنال
حاصل از آن را در صفحه A-Scan مشاهده مي نماییم. لازمه این امر این است، که صفحه نمایش دستگاه در محلي نصب گردد، که کاربر در حین تنظیمات
سخت افزاری بر روی هد دستگاه، به طور همزمان قابلیت مشاهده صفحه نمایش را نیز داشته باشد.
سپس با حرکت پروب به سمت جلو و عقب، و چپ و راست نسبت به مکان عیب مصنوعي بر روی بلوك مرجع، سعي مي نماییم تا سیگنال دریافتي از عیب
مصنوعي را به ماکزیمم مقدار خود برسانیم.

پس از اینکه اپراتور مطمئن گردید که سیگنال حاصل از عیب مصنوعي را در Leg مورد نظر به حداکثر رسانده است، موقعیت پروب را در محل خود ثابت
میکند. این کار معمولا با سفت کردن یک یا دو پیچ بر روی نگهدارنده و یا کفشک پروب انجام مي پذیرد.
بعد از آن اپراتور به سراغ قسمت نرم افزار دستگاه رفته، و شروع به انجام تنظیمات نرم افزاری مي نماید. در این قسمت اپراتور رنج و Delay صفحه A-Scan
را طوری تنظیم مي نماید تا سیگنال حاصل از عیب مصنوعي تقریبا در وسط صفحه بر روی محور پایه زماني قرار گیرد. سپس Reject Gate را به روی
سیگنال حاصل عیب حرکت مي دهد. معمولا ارتفاع گیت را بر روی 50% تا 80% ارتفاع کل صفحه تنظیم مي کنند. عرض گیت نیز طوری تنظیم
مي گردد که اگر سیگنال حاصل از عیوب مصنوعي حدود چند میلیمتر در سمت چپ و راست سیگنال موجود در صفحه A-Scan ایجاد گردید، باز هم به
Reject Gate برخورد کند.
اپراتور مي بایست دقت کند که سیگنال حاصل از عیب مصنوعي در وسط گیت قرار گیرد. سپس با تغییر Gain دستگاه، ارتفاع سیگنال حاصل از عیب
مصنوعي را طوری تنظیم مي نماید تا نوك سیگنال به گیت برخورد کند. چون تمامي این تنظیمات در حالت استاتیک انجام مي گیرد، اما تست لوله ها در
حالت دینامیک انجام مي پذیرد، لذا 1 تا 9 دسي بل به مقدار Gain دستگاه افزوده، تا در حالت دینامیک افت سیگنال حاصل از لرزش ها را جبران نماید.

 

سپس همه کانال ها همانند دستورالعمل فوق با عیب مصنوعي خاص خود، و در Leg مخصوص خود تنظیم مي گردد.

تنظیمات نرم افزاری دستگاه برای پروب های نرمال معمولی:

تنظیمات نرم افزاری برای این نوع پروب ها بسیار ساده و راحت مي باشد. برای اینکار ابتدا تنظیمات سخت افزاری که در قسمت قبل به آن اشاره گردید، و
شامل قرار دادن پروب در کنار جوش مي باشد، انجام مي دهیم.
سپس Coupling gate را روی سیگنال های حاصل از پشت ضخامت (Back wall) ، قرار مي دهیم. زیرا در اینجا دیگر پروب ها دو به دو با یکدیگر در
ارتباط نبوده، و سیگنال کوپلینگ همان سیگنال پشت قطعه مي باشد.
پس از آن عیب مصنوعي این پروب ها که معمولا یک سوراخ FBH با عمق نصف ضخامت و قطر 9.8 میلیمتر مي باشد، و از داخل لوله در لوله ایجادگردیده
است، زیر پروب قرار مي گیرد. چون این پروب ها بیشتر برای شناسایي عیب دو پوستگي) Lamination (بکار مي رود، و عیب دوپوستگي معمولا در وسط ضخامت ورق پدید مي آید، Reject Gate را در در بین سیگنال های Back Wall و ارتفاع 20 تا 00 درصد صفحه قرارمي دهند.
با کمک کنترل Gain، سیگنال حاصل از عیب مصنوعي را به Reject Gate رسانده و 1 تا 9 دسي بل به مقدار آن مي افزاییم.

 

 

تنظیمات نرم افزاری دستگاه برای پروب های نرمال T/R :

در لوله های با ضخامت پایین تر از 40 میلیمتر، سیگنال های Back wall بسیار به هم نزدیک بوده، لذا جایي برای تنظیم Reject Gate در بین آنها نمي
باشد. به همین منظور در تست دوپوستگي به صورت اتوماتیک، از پروب های نرمال معمولي تنها در ضخامت های بالاتر از 40 میلیمتر استفاده مي گردد، و یا اینکه از سیستم دینامیک گیت در نرم افزار دستگاه استفاده مي شود.
برای تست دو پوستگي در این ضخامت ها، پروب نرمال T/R بهترین گزینه مي باشد. اینگونه پروب ها به دلیل ساختار ویژه خود قابلیت تست اینگونه ضخامت ها را ایجاد مي کنند. اینگونه پروب ها دارای یک بلوك پرسپکسي که Delay face نامیده مي شود، در جلوی کریستال پیزو الکتریک بوده و
دارای کریستال فرستنده و گیرنده مجزا مي باشند. لذا اولین سیگنال Back wall در این نوع پروب ها، در فاصله ای خیلي دورتر از سیگنال Back wall
نسبت به سیگنال Initial Pulse قرار مي گیرد. زیرا در این پروبها صوت ابتدا وارد بلوك پرسپکسي مي شود و بعد از آن وارد قطعه مي گردد. به همین دلیل
است که این پروب ها امکان تست لوله ها با ضخامت خیلي پایین را ممکن مي سازد.

 

 

برای تنظیمات نرم افزار در این پروب ها، ابتدا تنظیمات سخت افزاری که در قسمت قبل به آن اشاره گردید، و شامل قرار دادن پروب در کنار جوش مي باشد،
انجام مي دهیم.
سپس Coupling gate را روی سیگنال های حاصل از پشت ضخامت (Back wall) ، قرار مي دهیم. زیرا در اینجا نیز دیگر پروب ها دو به دو با یکدیگر
در ارتباط نبوده، و سیگنال کوپلینگ همان سیگنال پشت قطعه مي باشد.
سپس Reject Gate را در فاصله ای در نزدیک سیگنال Back wall اول و در ارتفاع 20 تا 00 درصد صفحه قرار مي دهیم. باید توجه کنیم که این گیت
خیلي به سیگنال Back wall نزدیک نشود، زیرا در حین حرکت، این سیگنال به طور مکرر به Reject Gate برخورد کرده و باعث آلارم دستگاه مي
گردد. از طرفي خیلي نباید نسبت به سیگنال Back wall دور شود، زیرا در این صورت سیگنال حاصل از عیب دوپوستگي به آن برخورد نخواهد کرد،
و عیب قابل شناسایي نمي باشد.

 

 

بهترین روش برای تنظیم محل دقیق قرارگیری این گیت، تنظیم بر روی عیب مصنوعي مي باشد.
بدین منظور عیب مصنوعي این پروب ها که معمولا یک سوراخ FBH با عمق نصف ضخامت و قطر 9.8 میلیمتر مي باشد، و از داخل لوله در لوله
ایجادگردیده است، زیر پروب قرار مي گیرد. در این حالت سیگنال های Back wall به سمت چپ شیفت مي یابد.
با کمک کنترل Gain سیگنال حاصل از عیب مصنوعي را به Reject Gate رسانده و 1 تا 9 دسي بل به مقدار آن مي افزاییم.

 

error: امکان کپی وجود ندارد