Hem suya batırılmış Taramalı Akustik Tomografi Ekipmanı hem de şelale Taramalı Akustik Tomografi Ekipmanı, NDT (temassız inceleme) yöntemini kullanır. Ultrasonik dalgaları incelenen iş parçasına iletmek için suyu bir bağlantı ortamı olarak kullanırlar. Bununla birlikte, Ekipman temel prensibi, yapısal tasarım, uygulamaların yanı sıra avantajları ve dezavantajları açısından önemli ölçüde farklılık gösterirler.
Aşağıda iki Taramalı Akustik Tomografi Ekipmanının sistematik bir karşılaştırması bulunmaktadır:
Temel prensip
Kaplin yöntemi |
Suya daldırılmış ultrasonik tarama |
Şelale ultrasonik tarama |
Genel daldırma bağlantısı. İş parçası ve prob (veya bunlardan biri) tamamen su tankına daldırılmıştır. |
Yerel bağlantı. Prob ile iş parçası arasında bir bağlantı köprüsü görevi gören, nozul boyunca sabit bir su sütunu oluşturulur. |
|
Ses ışını yolu |
Ses dalgası iş parçasına girmeden önce suda uzun bir mesafe yayılır. Ses ışını suda yayılır. |
Ses dalgası iş parçasına çok kısa veya sabit uzunluktaki su kolonundan girer. Ses ışınının yayılması iyi kontrol edilir. |
Tarama hareketi |
Genellikle iş parçası sabittir ve prob X, Y ve Z eksenleri boyunca hassas bir şekilde hareket eder. |
Tipik olarak, sabit veya hareketli olabilen iş parçasının üstünü taramak üzere püskürtme kafasını (entegre problu) tahrik etmek için bir portal veya robotik kol kullanılır. |
Yapı ve kompozisyon
Ana parçalar |
Suya daldırılmış ultrasonik tarama |
Şelale ultrasonik tarama |
Büyük lavabo (deiyonize su arıtma sistemi gerektirir) Yüksek hassasiyetli 3D tarama çerçevesi Daldırma probu ve fikstürü İş parçası fikstürü Su sirkülasyonu, filtreleme ve termostatik sistem |
Püskürtme başlığı (ultrasonik prob ve nozul ile entegre) Portal veya robotik kol tarama mekanizması Bağımsız su sirkülasyon besleme sistemi (su deposu, su pompası, filtre) Su geri dönüşüm cihazı (isteğe bağlı) İş parçası destek platformu |
|
Sistem karmaşıklığı |
Nispeten yüksek. Büyük su depolarının ve su kalitesinin bakımını gerektirir ve sistem hantaldır. |
Nispeten düşük. Yapı daha kompakttır ve büyük bir daldırma tankına olan ihtiyacı ortadan kaldırır. |
Esneklik |
Nispeten düşük. İş parçasının boyutu su tankının boyutuyla sınırlıdır, bu da iş parçası boyutunun değiştirilmesini zahmetli hale getirir. |
Nispeten yüksek. Teorik olarak, tarama mekanizması alanı kapsadığı sürece herhangi bir büyük iş parçası taranabilir. |
Performans ve uygulama
Algılama doğruluğu ve çözünürlük |
Suya daldırılmış ultrasonik tarama |
Şelale ultrasonik tarama |
Son derece yüksek. Sabit bir su ortamı, hassas ses yolu kontrolü ve elde edilmesi kolay odaklama (akustik lens veya dijital odaklama) ile çok yüksek çözünürlük ve sinyal-gürültü oranı elde edilebilir. |
Yüksek. Her ne kadar su sütunu hafif dalgalanmalara neden olsa da, iyi tasarımla yüksek doğruluk elde edilebilir, bu da onu yüksek performanslı algılamada yaygın olarak kullanılır hale getirir. |
|
Tarama hızı |
Nispeten yavaş. Mekanik taramanın hızı ve ivmesi ile sınırlıdır ve suyun direnci dikkate alınmalıdır. |
Genellikle daha hızlı. Mekanik yapı daha hafif olduğundan daha yüksek hızlanmaya olanak tanır ve bu da onu geniş bir alanda hızlı taramaya uygun hale getirir. |
Uygulanabilir iş parçası |
Küçük ve orta büyüklükte, karmaşık şekilli, yüksek değerli iş parçaları. |
Orta ve büyük boyutlu, plaka benzeri veya basitçe kavisli iş parçaları. |
Yüzey uyarlanabilirliği |
İş parçası yüzeyinin düzlüğüne yönelik gereksinim yüksektir ve karmaşık yüzeyler, 3 boyutlu yol planlaması ve sabit su mesafesi kontrolü gerektirir. |
Hafifçe kavisli yüzeylere iyi uyum sağlar ve bir servo sistem aracılığıyla bağlı su sütununun stabilitesini koruyabilir. Ancak önemli yükseklik farklılıklarına sahip karmaşık yüzeylerle uğraşırken daha büyük zorluklarla karşılaşılır. |
su sıcaklık darbe |
Hassas. Su sıcaklığındaki değişiklikler ses hızını ve prob performansını etkiler. Sabit sıcaklık sistemi gereklidir. |
Daha az hassas. Küçük su sütunu ve hızlı ısı değişimi sayesinde etki nispeten küçüktür. |
Avantajlar ve dezavantajlar özeti
Suya daldırılmış tip |
Avantaj |
Dezavantaj |
Bağlantı, mükemmel sinyal tutarlılığı ve tekrarlanabilirliğiyle en kararlı olanıdır. |
Ekipman geniş bir alanı kaplar ve yüksek altyapı maliyetlerine neden olur. |
|
En yüksek çözünürlükle özellikle mikro kusur tespiti için uygundur |
İş parçasının boyutu lavabo ile sınırlıdır. |
|
Ulaşılması kolay ışın odaklama ve karmaşık açı algılama (fazlı dizi S taraması gibi) |
Bakım karmaşıktır (su kalitesi arıtımı, pas önleme, temizlik) |
|
Probun uzun bir ömrü vardır ve yumuşak bir çalışma ortamında çalışır |
Malzemelerin yüklenmesi ve boşaltılması zahmetlidir ve test için hazırlık süresi uzundur. |
|
Yüksek görüntü kalitesiyle otomatik C-tarama görüntülemeye uygundur |
Suya duyarlı olan veya sonradan zahmetli işlemler gerektiren iş parçaları için uygun değildir. |
|
Şelale tipi |
Yüksek esnekliğe sahiptir ve büyük boyutlu iş parçalarını tespit etme kapasitesine sahiptir |
Bağlantı stabilitesi biraz zayıftır ve su sütunu titreşimden, su akışından ve yüzey koşullarından etkilenebilir. Dikey veya eğimli yüzeylerin tespit edilmesinde zorluk. Koruma ve gerektiren su sıçramaları meydana gelebilir kurtarma önlemleri |
Prob nozüle entegre olduğundan bakım ve değiştirme zahmetli hale gelir. Son derece yüksek hassasiyet gereksinimleri altında çözünürlük, suya batırılmış tipten daha düşük olacaktır. |
Seçim önerileri
Aşağıdaki temel hususlar dikkate alınmalıdır:
• Aşağıdaki durumlarda suya batırılmış tipi seçin:
Birincil görev, algılama doğruluğu, çözünürlük ve görüntü kalitesi (araştırma ve geliştirme ve yüksek değerli bileşenlerin tam denetimi gibi) gereksinimlerini karşılamaktır.
İş parçası orta büyüklükte ve hareketlidir.
Denetim görevleri çoğunlukla birden fazla çeşit, küçük partiler ve yüksek karmaşıklık ile karakterize edilir.
Ekipman bakımı için yeterli laboratuvar alanı ve bütçe mevcuttur.
• Aşağıdaki durumlarda şelale tipini seçin:
İş parçası suya daldırılamayacak kadar büyük veya çok ağır ya da taşınması zor.
Yüksek bir algılama verimi ve tarama hızı gereklidir.
Denetimin ana nesneleri düz plakalar, geniş kavisli paneller veya uzun profillerdir.
Mevcut alan sınırlıdır.
Yukarıdaki iki tür Taramalı Akustik Tomografi Ekipmanı tamamen ikame edilemez. Modern üst düzey sistemler aynı zamanda 'kısmi suya daldırma tankları' veya 'su düşüşü bağlantısı' gibi her ikisinin avantajlarını birleştirmeyi amaçlayan hibrit tasarımlara da sahiptir. Bu arada, ister suya daldırma ister şelale tipi olsun, ekipman, algılama kabiliyetini ve verimliliğini artırmak için aşamalı dizi ultrasonik (PAUT) ve toplam odaklama yöntemi (TFM) gibi giderek daha fazla birleştirilen gelişmiş görüntüleme teknolojilerine odaklanıyor.
