Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » اختبار الموجات فوق الصوتية بمصفوفة الطور (PAUT)

اختبار الموجات فوق الصوتية بمصفوفة الطور (PAUT)

1980
فني يجري اختبار الموجات فوق الصوتية ذات المصفوفة المرحلية على أحد المكونات المعدنية في المصنع.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

المصفوفة المرحلية الموجات فوق الصوتية يستخدم اختبار الموجات فوق الصوتية الموجهة (PAUT) محول طاقة متعدد العناصر، حيث يتم نبض كل عنصر بشكل مستقل مع تأخيرات زمنية دقيقة محسوبة حاسوبياً. ومن خلال التحكم في هذا التزامن، يمكن توجيه حزمة الموجات فوق الصوتية الناتجة إلكترونياً، وتركيزها، ومسحها ضوئياً دون تحريك المجس فعلياً. يوفر هذا تصويراً سريعاً ودقيقاً للعيوب، خاصة في الأشكال الهندسية المعقدة، متفوقاً بذلك على تقنيات العنصر الواحد التقليدية.

يعتمد مبدأ PAUT الأساسي على التداخل البنّاء والهدّام للموجات، كما هو موضح في مبدأ هيغنز. يتكون مسبار PAUT من مصفوفة من عناصر تحويل طاقة صغيرة فردية (من 16 إلى 256 عنصرًا أو أكثر). يرسل جهاز مُتحكم به بواسطة الحاسوب نبضات كهربائية دقيقة التوقيت إلى كل عنصر. إذا تم نبض جميع العناصر في وقت واحد، فإنها تُنتج حزمة فوق صوتية مستقيمة قياسية. مع ذلك، من خلال إدخال تأخيرات زمنية دقيقة بين إطلاق النبضات من العناصر المتجاورة، يتم إحداث إزاحة طورية عبر فتحة المسبار.

يؤدي هذا التغير الطوري إلى تداخل الموجات الفردية بطريقة تُوجّه جبهة الموجة المُجمّعة بزاوية أو تُركّزها على عمق مُحدد. على سبيل المثال، من خلال تأخير النبضات تدريجيًا من أحد طرفي المصفوفة إلى الطرف الآخر، يُمكن مسح الشعاع عبر نطاق من الزوايا، مما يُنشئ "مسحًا قطاعيًا" أو مسحًا من النوع S. يسمح هذا بفحص حجم كبير من المادة من موضع مسبار واحد. وبالمثل، من خلال تطبيق نمط توقيت مكافئ، يُمكن تركيز الشعاع، مما يزيد من شدته ويُحسّن الدقة عند عمق مُحدد.

توفر هذه التقنية الإلكترونية للتحكم مرونة وسرعة فائقتين. إذ يُمكن فحص اللحام بالكامل بسرعة من خلال الجمع بين المسح الإلكتروني على طول المصفوفة والمسح الزاوي. وغالبًا ما تُعرض البيانات في صور ثنائية أو ثلاثية الأبعاد مُرمّزة بالألوان (مسح S، مسح C)، مما يُوفر تمثيلًا أكثر وضوحًا لموقع العيب وحجمه مقارنةً بالمسح A البسيط في الفحص بالموجات فوق الصوتية التقليدي.

UNESCO Nomenclature: 3322
- علم المواد

يكتب

طريقة الاختبار

الاضطراب

كبير

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • تم تطوير تقنية هوائي المصفوفة الطورية للرادار والسونار
  • التطورات في مجال الإلكترونيات الدقيقة ومعالجة الإشارات الرقمية للتحكم في العديد من القنوات
  • طرق الاختبار بالموجات فوق الصوتية التقليدية ذات العنصر الواحد
  • مبدأ هيغنز لانتشار الموجات

التطبيقات

  • فحص اللحام في محطات الطاقة النووية وخطوط الأنابيب
  • صناعة الطيران والفضاء لفحص الهياكل المركبة ولحامات التحريك الاحتكاكي
  • التصوير الطبي، وخاصة في تخطيط صدى القلب وطب التوليد
  • رسم خرائط التآكل في خزانات وأنابيب تخزين البتروكيماويات
  • فحص المكونات ذات الهندسة المعقدة مثل شفرات التوربينات

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

ذات صلة بـ: المصفوفة المرحلية، PAUT، توجيه الحزمة، تشكيل الحزمة، NDT، التصوير بالموجات فوق الصوتية، مصفوفة المحولات، فحص اللحام، الاختبار غير المدمر، المسح الإلكتروني.

السياق التاريخي

اختبار الموجات فوق الصوتية بمصفوفة الطور (PAUT)

1980
1980
1980
1980
1980
1980
1980
1978
1980
1980
1980
1980
1980
1980
1980

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.