تست جوش چگونه است؟ دکتر مصطفی نجفی مقالات

این بلوک با ضخامت وجنس مشابه با قطعه کار اصلی تهیه می شوند ودارای یک عیب مصنوعی ( سوراخ ) می باشند. همگی پروب های فرستنده مورد استفاده در بازرسی فراصوتی مشتمل بر بلوری است که به طور مستقیم ویا از طریق یک پوشش محافظ با ماده مورد آزمایش در تماس قرار می گیرد. موارد مختلفی به عنوان بلورهای مبدل مورد استفاده قرار  می گیرند که عبارتند از کوارتز طبیعی ، تیتانات باریم ، نایوبات سدیم و سولفات لیتیم . یک ولتاز پله ای ( Step Voltage) کوتاه مدت به بلور اعمال شده وآنرا در بسامد طبیعی اش به ارتعاش در می آورد. Waveguide دی الکتریک تنها از دی الکتریک تشکیل شده است و از بازتاب داخلی کلی برای انتشار موج الکترومغناطیسی در طول موجبر استفاده می کند (مانند فیبر نوری). لوله های فلزی با مقطع دایره ای برای کاربردهایی مانند رادار مناسب هستند که در آن دو بخش از موجبر باید نسبت به یکدیگر بچرخند.

معرفی سیستم ACUSON Sequoia؛ که دو برابر اطلاعات را در نصف زمان در اختیار پزشکان قرار داد. اولین بار فیزیک‌دان سوییسی ژان-دنیل کلادون (Jean-Daniel Colladon) در سال 1822 میلادی از نوعی زنگ زیر آب استفاده نمود تا سرعت صدا زیر آب را اندازه‌گیری نماید. ۲- رشد ذرات[۱۹] که طی آن مواد اولیه به سطح هسته‌های اولیه نفوذ کرده و بعد از واکنش با یکدیگر روی سطح آن رسوب می‌کنند و بدین ترتیب به آن متصل می‌شوند. 11- “شبیه سازی فرآیند ساچمه زنی فراصوت به منظور بررسی تاثیرات فرآیند روی سطح”، امیر همایون بیات مختاری، 1400. 7- “بررسی اثر پارامترهای ابزار جراحی فراصوتی بر جوش و برش بافت‌های زیستی” زهرا حسنی، 1400. به طور خلاصه، خودکارسازی مبتنی بر هوش مصنوعی شناسایی نقص‌های آلومینیوم را متحول کرده و آن را مقرون‌به‌صرفه‌تر، کارآمدتر و قابل اعتمادتر کرده است.

به همین دلیل، تست جوش به عنوان یکی از بخش‌های جدایی‌ناپذیر در فرآیندهای تولیدی و صنعتی شناخته می‌شود و نقش مهمی در تضمین کیفیت، ایمنی و موفقیت پروژه‌های مختلف ایفا می‌کند. یکی دیگر از مزایای انجام تست جوش، شناسایی نقایص و عیوبی است که ممکن است در طی فرآیند جوشکاری ایجاد شوند. این عیوب شامل ترک‌ها، حفره‌ها، ناخالصی‌ها، یا انحراف از خطوط جوش موردنظر هستند. با شناسایی و رفع این مشکلات پیش از ورود قطعات به مرحله بهره‌برداری، می‌توان از مشکلات احتمالی در آینده جلوگیری کرد. به این ترتیب، انجام تست جوش به عنوان یک اقدام پیشگیرانه، هزینه‌های تعمیرات و نگهداری را کاهش داده و طول عمر سازه‌ها و تجهیزات را افزایش می‌دهد.

در دستگاههای فلزیاب دستی از یک سیم پیچ بعنوان فرستنده و گیرنده استفاده میشود و معمولا” فرکانس کارکرد آن بالاتر از محدوده فرکانس صوتی یعنی بیش از 20 کیلوهرتز میباشد. در این تکنولوژی جریانهای پالسی با فرکانس مشخص از حلقه های سیم پیچ عبور میکنند . هر یک از پالسهای عبوری یک میدان مغناطیسی ایجاد می نمایند که با انتهای هر پالس مثبت و شروع پالس منفی میدان تغییر جهت میدهد. با شروع و پایان هر پالس میدانی ایجاد میشود که بنابر قوانین بالا میتواند بر اثر حضور یک فلز در راستای میدان مورد شناسائی قرار گیرد. این امواج توسط تعدادی سیم پیچ در بخش فرستنده و گیرنده ایجاد میشود – گاهی اوقات سیم پیچ فرستنده و گیرنده یک سیم پیچ واحد میباشند و گاهی دو سیم پیچ مجزا هستند. نوع دوم دستگاه ضخامت سنج این طور می باشد که باید سرعت صوت در قطعه مورد آزمایش را داشته باشیم تا بتوانیم ضخامت قطعه را بدست آوریم .

رادار ارائه دهنده سیستم‌های هوشمند امنیتی و نظارتی است که در تمام نقاط کشور فعالیت دارد. مشتری مداری، همگام بودن با تکنولوژی و ارائه خدمات با کیفیت به عنوان سه ارزش اصلی در رادار معرفی شده که با تمام توان در صدد پایبند بودن به آن است. اول آن که با افزايش زمان اعمال امواج، تعداد حفرات بیشتری درون سیال ايجاد شده، تعداد راديکال‌های آزاد افزايش يافته و نهايتا نانوذرات كوچکتری ايجاد می‌گردند. دوم آن که از طرفی با افزايش زمان اعمال امواج ماورای صوت، میزان ناخالصی ها نیز افزايش می‌يابد كه وجود ناخالصی‌ها و میزان آن‌ها، خود بر روند فرآيند تاثیرگذار است. همان‌طور كه پیشتر گفته شد؛ تولید نانوذرات از طريق فرآيند سونوشیمی بشدت متاثر از نحوه ايجاد و فروپاشی حباب‌ها است، بنابراين نوع سیال يا مايع اولیه بسیار بر نحوه شکل‌گیری حباب‌ها و حفره‌دار شدن سیال تاثیرگذار خواهد بود.

با آزمونهای فراصوتی نه تنها موقعیت دقیق عیوب درونی قطعات بلکه بسیاری از موارد نوع این عیوب را نیز می توان تشخیص داد. امواج ریلی ( سطحی ) را می توان برای ترک یابی در سطح قطعات مورد استفاده قرار داد. در برخی از مواقع استفاده از پروب قائم امکان پذیر نبوده و تنها راه اشکار سازی عیوب به کار گیری پروب های زاویه دار میباشد. در این زمینه مثال مناسب ببرای کاربرد پروب زاویه دار بازرسی مقاطع جوش لب به لب (  Butt weld) ورقه های هم امتداد است . این پروب به گونه ای طراحی می شود که بتوان موج تراکمی را در امتداد عمود بر سطح ماده در درون آن انتشار دهد.

12- “ماشین‌کاری الکتروشیمیایی ماسکی تحت امواج فراصوت”، حمید رضا تیموری، استاد راهنما اول دکتر محمد مصطفی محمدی، دانشگاه زنجان، 1400 (استاد راهنما دوم). 2- “مدلسازی و بهینه سازی متغیرهای موثر بر خواص مکانیکی و الکتریکی اتصال غیرهم جنس سیم های آلومینیوم-مس حاصل از جوشکاری اولتراسونیک”، فرشته جراحی، دکتر مهدی وحدتی (استاد راهنما، دانشگاه صنعتی شاهرود)، 1398 (استاد مشاور). به طور کلی، شناسایی مؤثر نقص‌ها به صورت درون‌خطی، به ویژه از طریق سیستم‌های خودکار مبتنی بر هوش مصنوعی، مدیریت و کنترل پیشگیرانه کیفیت آلومینیوم را ممکن می‌سازد. شمش‌های ریخته‌ گری‌ شده تحت فشار و حرارت نورد می‌شوند تا ورق‌ها، صفحات و فویل‌ های آلومینیومی تولید شوند. تصویری که بر روی فیلم ثبت می‌شود، نشان‌دهنده عیوب داخلی مانند تخلخل، ترک و سرباره است. یکی از اهداف اصلی انجام تست جوش، اطمینان از این است که خواص مکانیکی نظیر استحکام، انعطاف‌پذیری، سختی و چقرمگی مفاصل جوش‌شده مطابق با معیارهای تعریف‌شده در استانداردهای صنعتی باشد.

با اندازه‌گیری موج‌های اکو می‌توان فاصله، اندازه، شکل و پایداری اجسام هدف و نیز جنس آنها را ارزیابی و ترسیم کرد. در سونوشیمی اولیه واکنش اصلی درون حباب در حال انفجار انجام می‌شود و پس از آن به محلول واکنش نفوذ[۱۱] می‌کند. بازده واکنش‌های سونوشیمیایی مستقیما به انرژی ناشی از فرآیند حفره‌زایی وابسته است که خود تابع عوامل مختلفی همچون فرکانس مورد استفاده، شدت امواج مورد استفاده، دمای محیط، نوع حلال، فشار اعمال شده بر سیستم و... با کنترل دقیق این پارامترها و بهینه‌سازی شرایط می‌توان واکنش‌های شیمیایی گوناگون به ویژه سنتز نانوذرات مختلف را به بهترین نحو و با بازده بالا انجام داد. در تست جوش غیر مخرب، همان‌طور که از نام آن پیداست، بررسی کیفیت جوش بدون تخریب یا از بین بردن قطعات انجام می‌شود. این روش برای زمانی که حفظ سلامت سازه یا قطعه مورد آزمایش ضروری است، به کار می‌رود.

اين مساله به طور مستقیم بر ابعاد نانوذرات تولیدی اثر می‌گذارد؛ به عبارت ديگر با افزايش توان امواج ماورای صوت، نانوذارتی با ابعاد كوچکتر تولید می‌گردند. سونوشیمی به منظور رسوب‌دهی نانومواد مختلف (فلزات، اکسیدهای فلزی، نیمه هادی‌ها) بر روی سطوح سرامیکی و مواد پلیمری مورد استفاده قرار گرفته و قادر است یک لایه پوشش همگن و صاف بر روی سطح ایجاد نماید. طی این روش، نانوذرات با ایجاد پیوندهای شیمیایی یا فعل و انفعالات شیمیایی به سطح بستر متصل شده و با شستن حذف نمی‌شود. شکل ۴- سونوشیمی اولیه و سونوشیمی ثانویه دو مکانیسم اصلی سنتز ترکیبات مختلف مخصوصا نانومواد با استفاده از امواج فراصوت هستند. رشد حباب‌ها در مایعات عموما به صورت کروی انجام می‌شود اما در مایعاتی که حاوی مواد جامد هستند، فرایند حفره‌زایی به صورت غیر کروی انجام می‌شود.

سونیکاتورها ابزارهایی پیشرفته و چندمنظوره هستند که در آزمایشگاه‌ها و صنایع مختلف کاربرد دارند. این دستگاه‌ها با استفاده از امواج فراصوت، فرایندهایی مانند تجزیه سلولی، همگن‌سازی و آماده‌سازی نمونه‌ها را با سرعت و دقت بالا انجام می‌دهند. با توجه به مزایا و قابلیت‌های گسترده سونیکاتورها، استفاده از این دستگاه می‌تواند به بهبود کارایی و کیفیت فرایندها کمک کند. این روش به عنوان یک روش غیرمخرب مورد استفاده قرار می‌گیرد، زیرا به کمک امواج صوتی، بدون نیاز به تخریب یا تغییر ماده مورد بررسی، قابلیت بررسی عیوب و نقص‌های مختلف را فراهم می‌کند. این دستگاه با استفاده از تکنولوژی VLF (Very Low Frequency) قادر است تا عمق 25 متر زیر زمین را اسکن کند و اطلاعات دقیقی از اشیاء مدفون ارائه دهد. Rover C4 مجهز به سنسورهای پیشرفته‌ای است که امکان تشخیص فلزات، تونل‌ها، حفره‌ها و حتی ساختارهای قدیمی مانند دیوارهای مدفون را فراهم می‌کند.

این تجهیزات با همکاری یکدیگر، امکان ایجاد امواج صوتی، فرستادن آن‌ها به سطح مورد بررسی، دریافت بازتاب این امواج، و تجزیه و تحلیل داده‌های دریافتی را فراهم می‌کنند. این فرایند به کمک امواج فراصوتی، می‌تواند ساختار و عیوب مختلف در سطوح فلزی، جوش، و سایر مواد را بررسی کرده و تحلیل کند. به گزارش خبرآنلاین، در سال ۱۸۷۶ میلادی، «فرانسیس گالتون» برای اولین بار «امواج فراصوت» را شناسایی کرد. این تکنیک در زمان جنگ جهانی دوم تکمیل شد و بعدها به‌طور گسترده‌ای در صنعت این کشور برای آشکارسازی شکاف‌ها در فلزات نیز مورد استفاده قرار می‌گرفت. در سال ۱۸۷۶ میلادی، «فرانسیس گالتون» برای اولین بار «امواج فراصوت» را شناسایی کرد.

این امواج سپس از محیط بازتاب می‌شوند و اطلاعات در مورد ساختار داخلی جوش (مانند اندازه، شکل، عیوب موجود و همچنین اتصالات فلزی) را ارائه می‌دهند. این اطلاعات سپس توسط تجهیزات مخصوص و نرم‌افزارهای مربوطه تحلیل می‌شوند تا مشکلات ممکن در جوش مشخص شود. اسکنرهای زمین در صنعت فلزیابی و گنج‌یابی به عنوان ابزاری حیاتی برای کشف اجسام دفن شده در زیر زمین شناخته می‌شوند. این دستگاه‌ها با استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته مانند امواج الکترومغناطیسی، امواج صوتی، و پردازش داده‌های سه‌بعدی، قادرند اطلاعات دقیقی از ساختارهای زیرزمینی و اجسام فلزی و غیر فلزی را ارائه دهند. در این محتوا، به بررسی انواع اسکنرهای زمین، روش‌های استفاده از آنها، و توانایی‌های این دستگاه‌ها در کشف اجسام مختلف می‌پردازیم.

شرکت مهندسین مشاور و بازرسی آریاآزمون صنعت بر پایه سوابق و تجارب موفق مدیران و متخصصین باتجربه وهمچنین با بهره گیری از تجهیزات پیشرفته، در سال 1385 تأسیس گردیده است. وقتی یک موج فرستاده شده با ترک برخورد می کند بیشتر انرژی آن منعکس می شود و مقداری از آن انرژی در لبه های ترک از بین می روند. ( جذب ماده می شوند ) و مقداری از آن در لبه های دو طرف ترک تبدیل به امواج دایره ای شده و در داخل ماده منتشر می شوند. هر سری از این بلوک ها در دو اندازه مختلف ساخته می شوند که هر سری دارای یک سوراخ مشخص در کف بلوک می باشند. این بلوک برای نظیم حساسیت و مشخص نمودن حد رد یا قبول عیوب با توجه به ارتفاع پژواک ها مورد استفاده قرار می گیرند.

در دنیای امروز حفاظت و ایمنی یکی از ارکان اصلی در سازمان ها و تشکیلات حساس میباشد. شناخت دقیق کسانی که وارد مجموعه میشوند از اولویت های سیستم های حفاظتی و امنیتی میباشد. و در ساختمان های عمومی بازرسی افراد و وسائل بسیار حائز اهمیت است.شرکت پیمان گزاران به عنوان یکی از پیشتازان این عرصه تولید کننده و ارائه کننده بروزترین و مدرنترین تجهیزات فوق در ایران میباشد. البنه اکثر این دستگاهها در فرکانس 25 کیلوهرتز کار میکنند و علیرغم کوچکی و سبکی توانائی بسیار بالائی در تشخیص انواع فلزات دارند. و در همه آنها چگونگی تشخیص فلز بصورت تئوری یکسان میباشد – هر چند بدلیل کاربردهای بسیار گسترده آن – فن آوریهای بسیار متفاوتی جهت شناسائی فلزات بکاربرده میشود. 7- سیستم پردازنده بسته به سطح ولتاژ دریافتی و پس از تجزیه و تحلیل سیگنالهای فوق و حذف نویزهای ناشی از میدان مغناطیسی زمین و محیط ، مقدار و میزان فلز را مشخص مینماید.

سونیکاتور ها ابزارهایی با فرکانس بالا (20 کیلوهرتز) هستند که از انرژی مافوق صوت برای هم زدن ذرات در مایعات استفاده می کنند. تولید سوخت های زیستی، گوگرد زدایی از نفت خام، اختلال سلولی، پردازش پلیمر و اپوکسی، نازک شدن چسب و بسیاری از فرآیندهای دیگر. همچنین این دستگاه ممکن است برای تامین انرژی برای ادامه واکنش های شیمیایی خاص نیز استفاده شود.در کاربردهای بیولوژیکی نیز، فراصوت ممکن است برای مختل کردن یا غیرفعال کردن یک ماده بیولوژیکی کافی باشد. به عنوان مثال، فراصوت اغلب برای مختل کردن غشاهای سلولی و آزاد سازی محتویات سلولی استفاده می شود. علاوه بر این، از آن برای شکستن توده های ذرات کلوئیدی به اندازه میکرون استفاده می شود.

در برخی موارد، مانند دسته ای از دستگاه های دارای لوله خلأ (به نام لوله های خروجی القایی)، یک حفره تشکیل شده از مواد رسانا، انرژی الکترومغناطیسی را از یک پرتو مدوله شده از الکترون ها قطع می کند و هیچ تماسی با خود پرتو ندارد. در ساختار waveguide، تنها از یک هادی منفرد (پوسته) استفاده می شود و بنابراین، هیچگونه نگرانی در مورد فاصله هادی ها، یا استحکام مواد عایق یا دی الکتریک وجود ندارد، زیرا تنها دی الکتریک موجود هوا است. Waveguide ها برحسب نوع موجی که هدایت می کنند، طرح ها و ساختار عملکردی مختلفی دارند که نمونه‌ های معمولی، لوله‌ های فلزی تو خالی هستند. این دستگاه قابل استفاده در زمینه قلب و عروق، زنان و زایمان و تشخیص اندام بود و تصاویر را در یک ضبط‌کننده ویدئویی VHS ذخیره می‌کرد. وزن این دستگاه تنها ۱۰ کیلوگرم بود و برای ویزیت بیماران در منزل توسط پزشکان گزینه‌ای مناسب به شمار می‌رفت. این دستگاه عمدتا برای زنان و زایمان آنها استفاده می‌شد و تصویربرداری در زمان واقعی و حرکت زمان را نشان می‌داد.

این حیوانات از فناوری ردیاب صوتی خود برای حرکت کردن، تعیین مسیر و حتی شناسایی شکار بهره می‌برند. سونوشیمی یا استفاده از امواج فراصوت برای انجام واکنش‌های شیمیایی، به عنوان یک ابزار بسیار قدرتمند در کاربردهای مختلف از جمله سنتز نانوساختارهای مختلف شناخته می‌شود و امروزه کاربرد بسیار گسترده‌ای در بخش‌های مختلف پیدا کرده است. کاربردهای ایجاد شده برای امواج فراصوت عموما بر اساس اثرات فیزیکی ناشی از آن و یک پدیده فیزیکی به نام حفره‌زایی است و در برخی موارد هم بر اساس اثرات شیمیایی آن و تولید رادیکال‌های آزاد در محلول. حفره‌زایی شامل ایجاد، رشد و انفجار یک سری حباب‌ها در محلول در اثر اعمال امواج فراصوت می‌باشد و منجر به ایجاد دمای موضعی بسیار بالا در محلول می‌شود که شرایط مناسبی برای انجام واکنش‌های شیمیایی مختلف مخصوصا سنتز نانوذرات می‌باشد. شکل ۳- نحوه تشکیل میکروجت در نزدیکی سطوح فلزی؛ در اثر اعمال امواج فراصوت به سطح فلزی، فرآیند حفره‌زایی درون قطره آب صورت گرفته و به صورت غیر کروی پیشرفت می‌کند که باعث تولید میکروجت می‌شود و به سطح فلز صدمه می‌زند.

اولین اسکنر بلادرنگ خودکار کنترل‌شده توسط کامپیوتر در سال ۱۹۷۹ معرفی شد که می‌توانست تصاویر بلادرنگ و اسکن ترکیبی بگیرد. این سیستم برای اولین بار ضبط خودکار تصویر و پردازش تصویر دیجیتال را ترکیب کرد و زمان اسکن را به میزان قابل توجهی کاهش داد و در عین حال تصاویر با وضوح بالاتر را گرفت. شبکه‌های عصبی کانولوشنی (CNN) به‌ طور گسترده‌ ای برای وظایف طبقه‌بندی دودویی استفاده می‌شوند، جایی که هدف طبقه‌بندی تصاویر سطح آلومینیوم به عنوان "معیوب" یا "سالم" است. این شبکه‌ها با پردازش تصاویر به عنوان ورودی، یک نمره احتمال تولید می‌کنند که نشان‌دهنده وجود نقص است. با آموزش بر روی مجموعه داده‌ های برچسب‌ گذاری‌ شده شامل نمونه‌های سطح سالم و معیوب، CNN‌ها الگوهای بافتی مرتبط با عیوب را شناسایی می‌کنند. این روش با استفاده از امواج صوتی فرکانس بالا، نقص‌های داخلی در جوش و فلز پایه را شناسایی می‌کند.

این اسکنر با قابلیت ایجاد تصاویر سه‌بعدی، به کاربران امکان می‌دهد تا ساختارهای زیرزمینی را با دقت بالایی بررسی کنند. در این روش امواج فراصوتی توسط یک ترنسدیوسر (مولد صوتی) وارد قطعه تحت تست شده و در صورت برخورد عمود با ناپیوستگی های داخلی بخشی از انرژی آن به سمت ترنسدیوسر بازتاب می گردد. امواج بازتاب شده توسط ترنسدیوسر دریافت شده و به پالس های الکتریکی تبدیل می گردد و نهایتاً روی صفحه نمایش A-Scan یک سیگنال عمودی ظاهر می گردد. اپراتور با توجه به موقعیت سیگنال روی محور افقی صفحه، ارتفاع و شکل ظاهری آن به اطلاعات مختلفی از جمله مکان و عمق ناپیوستگی، نوع و ابعاد آن پی می برد. مبدلی که برای امواج فراصوتی به کار می رود قادر به آشکار سازی آنها نیز می باشد. یک موج فراصوتی که به یک بلور می تابد باعث نوسان آن شده وبین دو سطح بلورجریانی متناوب وقابل اندازه گیری تولید می نماید.

این کابل ها برای انتقال موج در مسافت های طولانی مناسب هستند زیرا هادی مرکزی از نویز الکتریکی خارجی (یعنی تداخل) توسط مواد رسانای بیرونی محافظت می شود. کابل کواکسیال یا دو محوره نیز نوع دیگری از موجبر فلزی است که یک هادی مرکزی را که توسط یک غلاف عایق در جای خود قرار می‌گیرد، احاطه کرده است. به همین دلیل، امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بالا نمی‌ توانند به طور محسوس به یک هادی نفوذ کنند و بنابراین باید به شکل یک لوله رسانای توخالی باشند تا هدایت صورت بگیرد. این پارامتر که به عنوان امپدانس ساختاری نیز شناخته می شود، نسبت میدان الکتریکی عرضی به میدان مغناطیسی عرضی در حال انتشار، در هر نقطه از موجبر تعریف می شود و با Zg نشان داده می شود. در این حالت انتشار موج، جزء الکتریکی میدان نسبت به جهت انتشار موج کاملاً عرضی است، در حالی که میدان مغناطیسی این طور نیست و به اختصار حالت TE نامیده می شود.

این موضوع نه تنها از نظر فنی بلکه از دیدگاه ایمنی نیز اهمیت بالایی دارد، چرا که نقص در جوش می‌تواند به خرابی سازه، آسیب به تجهیزات یا حتی خطرات جانی منجر شود. پروب سونیکاسیون را با سلول ‌های معلق سرد شده در داخل لوله سونیکاتور قرار می دهیم تا مطمئن شویم که قسمت پایینی پروب کاملاً در آب فرو رفته است، اما اجازه ندهید که کف حمام لوله را لمس کند. باید بسیار مراقب بود زیرا سونیکاسیون بیش از حد می تواند منجر به ایجاد مقادیری کف زیاد و قابل مشاهده شود که نشان دهنده این است که پروتئین های موجود در محلول در حال دناتوره شدن هستند. این دستگاهها در مدلهای مختلف با قابلیت تشخیص فلزات و یا انواع فلزات شامل فلزات مغناطیسی و غیر مغناطیسی ساخته میشود. در دستگاه‌هایی مانند OKM Rover C4، این داده‌ها به صورت تصاویر سه‌بعدی نمایش داده می‌شوند که به کاربر امکان می‌دهد تا ساختارهای زیرزمینی را با دقت بالایی بررسی کند.