Kedua-dua Peralatan Tomografi Akustik Pengimbasan yang direndam air dan Peralatan Tomografi Akustik Pengimbasan air terjun menggunakan kaedah NDT (pemeriksaan bukan hubungan). Mereka menggunakan air sebagai medium gandingan untuk menghantar gelombang ultrasonik ke dalam bahan kerja yang sedang diperiksa. Walau bagaimanapun, mereka berbeza dengan ketara dari segi prinsip teras Peralatan, reka bentuk struktur, aplikasi, serta kelebihan dan kekurangannya.
Di bawah ialah perbandingan sistematik dua Peralatan Tomografi Akustik Pengimbasan:
Prinsip teras
Kaedah gandingan |
Pengimbasan ultrasonik yang direndam air |
Pengimbasan ultrasonik air terjun |
Gandingan rendaman keseluruhan. Bahan kerja dan kuar (atau salah satu daripadanya) direndam sepenuhnya dalam tangki air. |
Gandingan tempatan. Lajur air yang stabil terbentuk melalui muncung, berfungsi sebagai jambatan gandingan antara probe dan bahan kerja. |
|
Laluan pancaran bunyi |
Gelombang bunyi merambat jauh di dalam air sebelum memasuki bahan kerja. Pancaran bunyi meresap di dalam air. |
Gelombang bunyi memasuki bahan kerja melalui lajur air yang sangat pendek atau tetap. Penyebaran pancaran bunyi dikawal dengan baik. |
Mengimbas gerakan |
Biasanya, bahan kerja dibetulkan, dan probe bergerak tepat di sepanjang paksi X, Y dan Z. |
Biasanya, gantri atau lengan robot digunakan untuk memacu kepala penyembur (dengan probe bersepadu) untuk mengimbas di atas bahan kerja, yang boleh dibetulkan atau dialihkan. |
Struktur dan komposisi
Bahagian utama |
Pengimbasan ultrasonik yang direndam air |
Pengimbasan ultrasonik air terjun |
Sinki besar (memerlukan sistem rawatan air ternyahion) Bingkai pengimbasan 3D berketepatan tinggi Kuar rendaman dan lekapan Lekapan bahan kerja Peredaran air, penapisan, dan sistem termostatik |
Kepala penyembur (diintegrasikan dengan probe ultrasonik dan muncung) Mekanisme pengimbasan gantri atau lengan robot Sistem bekalan edaran air bebas (tangki air, pam air, penapis) Peranti kitar semula air (pilihan) Platform sokongan bahan kerja |
|
Kerumitan sistem |
Agak tinggi. Ia memerlukan penyelenggaraan tangki air yang besar dan kualiti air, dan sistemnya besar. |
Agak rendah. Strukturnya lebih padat, menghapuskan keperluan untuk tangki rendaman yang besar. |
Fleksibiliti |
Agak rendah. Saiz bahan kerja dihadkan oleh saiz tangki air, menjadikannya menyusahkan untuk menggantikan saiz bahan kerja. |
Agak tinggi. Secara teori, mana-mana bahan kerja besar boleh diimbas, selagi mekanisme pengimbasan meliputi kawasan tersebut. |
Prestasi dan aplikasi
Ketepatan pengesanan dan resolusi |
Pengimbasan ultrasonik yang direndam air |
Pengimbasan ultrasonik air terjun |
Sangat tinggi. Dengan persekitaran air yang stabil, kawalan laluan bunyi yang tepat dan pemfokusan yang mudah dicapai (kanta akustik atau pemfokusan digital), resolusi yang sangat tinggi dan nisbah isyarat kepada hingar boleh diperolehi. |
tinggi. Walaupun lajur air mungkin menimbulkan sedikit turun naik, ketepatan yang tinggi masih boleh dicapai melalui reka bentuk yang baik, menjadikannya biasa digunakan dalam pengesanan berprestasi tinggi. |
|
Kelajuan mengimbas |
Agak perlahan. Ia dihadkan oleh kelajuan dan pecutan pengimbasan mekanikal, dan rintangan air mesti dipertimbangkan. |
Biasanya lebih cepat. Struktur mekanikal lebih ringan, membolehkan pecutan lebih tinggi, menjadikannya sesuai untuk pengimbasan pantas di kawasan yang luas. |
Bahan kerja yang berkenaan |
Bahan kerja kecil dan sederhana, berbentuk kompleks, bernilai tinggi. |
Bahan kerja bersaiz sederhana dan besar, seperti pinggan atau hanya melengkung. |
Kebolehsuaian permukaan |
Keperluan untuk kerataan permukaan bahan kerja adalah tinggi, dan permukaan yang kompleks memerlukan perancangan laluan 3D dan kawalan jarak air yang berterusan. |
Ia mempunyai kebolehsuaian yang baik untuk permukaan melengkung lembut dan boleh mengekalkan kestabilan lajur air yang digabungkan melalui sistem servo. Walau bagaimanapun, ia menghadapi cabaran yang lebih besar apabila berurusan dengan permukaan kompleks dengan variasi ketinggian yang ketara. |
air suhu kesan |
Sensitif. Perubahan dalam suhu air menjejaskan halaju bunyi dan prestasi kuar. Sistem suhu tetap diperlukan. |
Kurang sensitif. Dengan tiang air yang kecil dan pertukaran haba yang cepat, impaknya agak kecil. |
Ringkasan kelebihan dan kekurangan
Jenis terendam air |
Kelebihan |
Keburukan |
Gandingan adalah paling stabil, dengan konsistensi isyarat yang sangat baik dan kebolehulangan. |
Peralatan tersebut menduduki kawasan yang luas dan menanggung kos infrastruktur yang tinggi. |
|
Dengan resolusi tertinggi, ia amat sesuai untuk pengesanan kecacatan mikro |
Saiz bahan kerja dihadkan oleh sinki. |
|
Mudah dicapai pemfokusan rasuk dan pengesanan sudut kompleks (seperti imbasan S tatasusunan berperingkat) |
Penyelenggaraan adalah kompleks (rawatan kualiti air, pencegahan karat, pembersihan) |
|
Probe mempunyai jangka hayat yang panjang dan beroperasi dalam persekitaran kerja yang sederhana |
Pemuatan dan pemunggahan bahan menyusahkan, dan masa penyediaan untuk ujian adalah panjang. |
|
Sesuai untuk pengimejan C-scan automatik, dengan kualiti imej yang tinggi |
Ia tidak sesuai untuk bahan kerja yang sensitif terhadap air atau memerlukan pemprosesan seterusnya yang menyusahkan. |
|
Jenis air terjun |
Ia mempunyai fleksibiliti yang tinggi dan mampu mengesan bahan kerja bersaiz besar |
Kestabilan gandingan sedikit lemah, dan lajur air mungkin dipengaruhi oleh getaran, aliran air dan keadaan permukaan. Kesukaran mengesan permukaan menegak atau condong. Percikan air mungkin berlaku, memerlukan perlindungan dan langkah pemulihan |
Probe disepadukan ke dalam muncung, menjadikan penyelenggaraan dan penggantian menyusahkan. Di bawah keperluan ketepatan yang sangat tinggi, resolusi akan lebih rendah daripada jenis air yang direndam. |
Cadangan pemilihan
Pertimbangan teras berikut harus diambil kira:
• Pilih jenis yang direndam air dalam kes yang:
Tugas utama adalah untuk memenuhi keperluan untuk ketepatan pengesanan, resolusi dan kualiti imej (seperti penyelidikan dan pembangunan, dan pemeriksaan penuh komponen bernilai tinggi).
Bahan kerja bersaiz sederhana dan boleh digerakkan.
Tugas pemeriksaan kebanyakannya dicirikan oleh pelbagai jenis, kelompok kecil dan kerumitan yang tinggi.
Terdapat ruang makmal dan bajet yang mencukupi untuk penyelenggaraan peralatan.
• Pilih jenis air terjun dalam kes yang:
Bahan kerja terlalu besar atau terlalu berat untuk ditenggelami atau sukar untuk digerakkan.
Daya pengesanan yang tinggi dan kelajuan pengimbasan diperlukan.
Objek utama pemeriksaan ialah plat rata, panel dengan kelengkungan besar, atau profil panjang.
Ruang yang ada adalah terhad.
Di atas dua jenis Peralatan Tomografi Akustik Pengimbasan tidak boleh diganti sepenuhnya. Sistem mewah moden juga menampilkan reka bentuk hibrid, seperti 'tangki rendaman air separa' atau 'gandingan air terjun', bertujuan untuk menggabungkan kelebihan kedua-duanya. Sementara itu, sama ada jenis rendaman air atau jatuhan air, peralatan memfokuskan kepada gabungan teknologi pengimejan termaju seperti ultrasonik tatasusunan berperingkat (PAUT) dan kaedah fokus menyeluruh (TFM) untuk meningkatkan keupayaan dan kecekapan pengesanan.
