کالیبراسیون دستگاه UT برای آزمایش قطعه بر اساس AWS D1.1

تمام کالیبراسیون و آزمایش قطعات باید با قرار دادن Reject Control در وضعیت Off انجام گردد.

کالیبراسیون  حساسیت و مسافت می بایست توسط اپراتور UT قبل از اولین جوشی که می خواهد تست شود در محل تست انجام پذیرد ، مگر اینکه Recalibration مورد نیاز باشد.

کالیبراسیون مجدد می بایست بعد از تغییر اپراتورها ، هر حداکثر 2 ساعت یکبار یا زمانیکه مدارالکتریکی به هر نحوی مختل شود ( موارد زیر ) انجام پذیرد :

1- تعویض مبدل یا پراب

2- تعویض باطری

3- تعویض خروجی

4- تعویض کابل پراب

5- قطعی برق

Trusonic ultrasonic

dB increment

Alarm

You can adjust the display range if your measurement in range.

The coarse adjustment from 25, 50, 100, 200, 400, 800, 1600, 3200, 6000 mm. Press the RANGE right again from 50 change to 100,etc. one time change from 25 change to 50, press

هر زمان با فشردن کلید سمت چپ ( منظور enter یا ↲ ) رنج مشاهده شده به 25 میلیمتر برخواهد گشت 

Any time when press the left side ( ↲ ) key,   the range display will return back to the 25 mm, user can press range set another display range .

DAMPING (Probe Matching)

This function serves for matching the probe. You can use it to adjust the damping of the probe’s oscillating circuit and consequently change the height, width and resolution of the echo display

- Low ( 200Ω), this setting has a lower damping effect and produces higher and broader echoes
- High (100Ω), this setting reduces the echo height but mostly also produces narrow echoes with higher resolution
- Select the function DAMP,

- Set the required value by means of ( Down/Up arrow )  key to the right value.

Trusonic ultrasonic

محاسبه ارتفاع ترک توسط زمان پرواز یا time of flight

ارزیابی ارتفاع ترک بر اساس اندازه‌گیری نسبی مسیر فراصوت بین سیگنال‌های نوک ترک و تله گوشه ترک

تکنیک کاهش 6 دسیبل Gain 

Lack of side wall fusion echo in ut

اکوی بلند ، تک ، باریک در محور افقی دستگاه یا time base و اکوی ضعیف در اسکن  از سمت دیگر.

در اسکن چرخشی  یا دورانی اکو به شدت افت میکند ولی در حرکت پراب به حالت جانبی یا به موازات خط جوش ارتفاع اکو تغییر زیادی ندارد.

برای اندازه عمق از تکنیک کاهش 6 دسیبل یا 20 دسیبل و طول از تکنیک کاهش 6 دسیبل استفاده می شود.

 A common procedure is the “6 dB drop technique”, demonstrated in the graphic below, in which the probe is moved from left to right while noting the two points where the maximum reflection that is seen at the middle of the flaw drops to 50% at the edges. The distance between the probe center at each of those two points represents the width of the flaw. Other procedures may use a different amplitude point as the reference.

Sizing Defect 6DB Drop

تکنیک نیم دامنه / افت ۶ دسی‌بل: تکنیک نیم دامنه برای تعیین انتهای یک ناپیوستگی زمانی استفاده می‌شود که طول آن از اندازه کریستال پروب بیشتر باشد. این تکنیک محبوب‌ترین تکنیک برای اندازه‌گیری طول ناپیوستگی است. پس از به حداکثر رساندن نشانگر ناپیوستگی، این سیگنال را روی ارتفاع مناسب [~ ۸۰٪] تنظیم کنید. سپس پروب به سمت راست، موازی با ناپیوستگی یا درز جوش، به صورت مناسب، تا موقعیتی که سیگنال به نصف دامنه تنظیم شده کاهش می‌یابد، حرکت داده می‌شود. نقطه‌ای با یک نشانگر بالای محل ناپیوستگی مربوط به خط مرکزی کریستال پروب علامت‌گذاری می‌شود. با حرکت دادن پروب به سمت چپ، نقطه مشابهی پیدا می‌شود. فاصله بین این دو نقطه، طول ناپیوستگی است. طول ناپیوستگی اندازه‌گیری شده با این تکنیک همیشه منجر به تخمین بیش از حد اندازه واقعی می‌شود. این به این دلیل است که خط نیم شدت در زاویه‌ای نسبت به محور اصلی پرتو [خط مرکزی کریستال] قرار دارد.

تصاویر زیر  برای اندازه گیری طول عیوبی مثل عدم ذوب یا ترک طولی از تکنیک کاهش 6  دسیبل Gain  استفاده کرده (‌ البته کالیبره حساسیت رو بکار نبرده )  . کالیبره مسافت با استفاده از بلوک iiw و انحنای  ۴ اینچی و ۱ اینچی انجام شده که دو اکو دریافت شده و Sound path  یکی بر روی ۴ اینچ با دستکاری Probe Delay و دیگری بر روی ۱۰ اینچ با دستکاری MTLVEL تنظیم شده ( قبل از کالیبره حتما rejection خاموش یا صفر باشد و همینطور Probe delay و Material velocity یا MTLVEL ) . نحوه کالیبره به این صورت انجام شده که بدون اینکه Gate را روی اکوها ببرد  ماکزیمم اکو از شعاع ۴ اینچی را گرفته ( با عقب و جلو‌کردن پراب )  و با دستکاری Probe Delay پای اکو را به عدد ۴ روی محور افقی صفحه رسانده و سپس gain را افزایش داده تا اکوی دوم هم در صفحه بالا بیاد ( بالاترین اکو ) دوباره پراب را کمی حرکت داده تا ماکزیمم را بگیرد و با دستکاری  MTLVEL اکوی دوم را به حدود ۹ اینچ محور افقی رسانده ...  Gate را روی اکوی اول برده پراب را کمی حرکت داده تا به ۴ اینچ برسد سپس Gate را به اکوی دوم برده که همان ۹ اینچ را تقریبا نمایش داده .

در این حالت عدد gain روی 59 است 6dB به gain افزوده ( 65dB ) و شروع به جستجو برای ناپیوستگی کرده. یک سیگنال شارپی دریافت کرده سپس دوباره 6dB کاهش gain داده در همین ارتفاع ماکزیمم  پراب را به سمت چپ حرکت داده تا ارتفاع اکو به نصف برسد از وسط پراب خطی روی جوش ترسیم نموده دوباره پراب را به سمت مخالف حرکت داده اول اکو ماکزیمم میشود سپس دوباره به نصف  تقلیل می یابد در همین حال از وسط پراب دوباره خطی عمود بر  روی جوش می کشیم دو نقطه را بهم متصل می کنیم که طول عیب است.

کالیبره دستگاه UT برای تست قطعه 50 میلیمتری

Leg1 And Leg2 in UT

Straight Probe

کالیبره حساسیت در استاندارد AWS D1.1 و سایزینگ

N6.2.2 Sensitivity Calibration (Standard). The search unit should be placed over the standard reflectors at a minimum of 3 depths to ensure coverage throughout the thickness to be examined in conformance with Figure N.6. The dB values obtained from the maximized indications from each reflector should be recorded. A distance amplitude curve (DAC) should be established or electronic methods used to know the display indication locations which represent the standard reflector at the various thicknesses to be examined.

N9. Weld Discontinuity Sizing and Location Methods

N9.1 Calibration. Calibration should be based upon depth from the smface in confonnance with N6. Discontinuities may be sized with the highest achievable level of accuracy using the methods described in this section; however, the user is reminded that UT, like all other NDT methods, provides relative discontinuity dimensions. Discontinuity orientation and shape, coupled with the limitations of the NDT method, may result in significant variations between relative and actual dimensions.

ارتفاع : ارتفاع ناپیوستگی ( اندازه عمق ) می بایست با استفاده از روش‌های ذیل انجام پذیرد :

- ارتفاع نشانه می بایست با حرکت دادن پراب به سمت یا از ناپیوستگی مطابق با A از شکل 12 به حداکثر برسد.ارتفاع نشانه می بایست به یک مقدار مشخص تنظیم شود ( مثلا 80 درصد از ارتفاع صفحه یا 80%FSH )

- پراب می بایست بطرف ناپیوستگی حرکت داده شود تا ارتفاع نشانه به سرعت و پیوسته به سمت خط پایه شروع به کم شدن نماید. محل لبه جلویی ( چپ ) نشانه در محل B در شکل 12 نسبت به مقیاس خط پایه افقی نمایشگر باید یادداشت شود.

- برای تعیین بعد ارتفاع ناپیوستگی باید اختلاف ریاضی بین B و C بدست آید.

N9.2 Height. The discontinuity height (depth dimension) should be determined using the following methods:

N9.2.1 The indication height should be maximized by moving the search unit to and from the discontinuity in confonnance with A of Figure  N.12. The indication height should be adjusted to a known value (e.g., 80% of full screen height [FSH]).

N9.2.2 The search unit should be moved towards the discontinuity until the indication height begins to drop rapidly and continuously towards the base line. The location of the leading (left) edge of the indication at location B in Figure  N.12 in relation to the display horizontal base line scale should be noted. A 0.10 in [2.5 mm] division scale or metric scale should be used.

N9.2.3 The search unit should be moved away from the discontinuity until the indication height begins to drop rapidly and continuously towards the base line. The location of the leading edge of the indication at location C in Figure 0.12 in relation to the display horizontal base-line scale should be noted.

N9.2.4 The mathematical difference between B and C should be obtained to determine the height dimension of the discontinuity.

طول : 

طول.طول ناپیوستگی می بایست با استفاده از روش‌های های زیر مشخص گردد: 

- جهت گیری ناپیوستگی می بایست با دستکاری پراب برای تعیین صفحه و مسیر قوی ترین نشانه مطابق با شکل 13 مشخص شود.

- پراب می بایست در حالیکه بخشی از نشانه همیشه روی صفحه نمایش قابل مشاهده باشد به یک انتهای ناپیوستگی منتقل شود تا زمانیکه نشانه بطور کامل به خط پایه برسد. سپس پراب باید به سمت ناپیوستگی به عقب حرکت داده شود تا ارتفاع به 50 درصد حداکثر ارتفاع اولیه که در نزدیکی انتها مطابق با B شکل 13 به دست آمده بود، برسد.محل انتهای ناپیوستگی روی سطح اسکن یا روی خط جوش می بایست علامت زده شود . علامت گذاری باید به دقت با خط ریز انجام شود .

- تمام موارد بالا برای سمت مخالف طبق C شکل 13 باید بدانید  انجام شده و مارک گردد.

- طول ناپیوستگی می بایست از اندازه گیری بین دو محل علامت زده شده طبق شکل 13 بدست آید.

N9.3 Length. The discontinuity length should be determined using the following methods:

N9,3.1 The orientation of the discontinuity should be determined by manipulation of the search unit to determine the plane and direction of the strongest indication in conformance with A of Figure N.13.

N9.3.2 The search unit should be moved to one end of the discontinuity while keeping part of the indication visible on the display at all times until the indication drops completely to the base line. The search unit should be moved back towards the discontinuity until the indication height reaches 50% of the maximum height originally obtained near the end in conformance with B of Figure N.13. The location should be marked on the end of the discontinuity on the scanning surface or welded in line with the search unit maximum indication mark. This marking should be performed carefully using a fine-line marking method.  

N9.3.3 The steps above should be repeated for locating the opposite end of the discontinuity in conformance with C of Figure N.13 and should be marked carefully.

N9.3.4 The length of the discontinuity should be obtained by measuring the distance between the two marks in conformance with Figure N.13

Crack dimension in ut

Range :

در تست با پروب های زاویه ای آگاهی از زاویه دقیق پروب، نقطه ایندکس پروب و طول مسیر صوت تا یک نقطه منعکس کننده استاندارد ( sound path ) اهمیت خاصی دارد این کمیت ها بصورت زیر می باشد. 

اگر زاویه واقعی پروب برابر زاویه اسمی آن باشد یعنی مثال پروب 60 درجه شما دقیقا ( بدون خطا ) در زاویه60 درجه باشد،دراین حالت فواصل مذبور را می توان از رابطه زیر به سادگی بدست آورد: که برای بدست آوردن محدوده کاری ضروری می باشند.

اگر می خواهیم ریشه قطعه کاری با ضخامت 20 میلیمتری را با پروب زاویه ای تست کنیم در ابتدا باید محدوده کاری تا ریشه را طبق فرمول زیر بدست آورد:

Sound path=t/Cosθ که مسیر صوت با توجه به مشخصات فوق برای ریشه برابر است با 40 میلیمتر به این منظور که اگر بدنبال عیوب در ریشه جوش هستیم باید محدوده تست بیشتر از 40 میلیمتر باشد تا بتوان عیوب مربوط به ریشه را در صفحه دستگاه مشاهده کرد.حال اگر بدنبال عیوب نزدیک به سطح یا عیوب های سطحی هستیم باید از فرمول زیر برای تعیین  محدوده تست استفاده کرد.

Sound path=2t/Cosθ که مسیر صوت باتوجه به مشخصات فوق برای روئیت عیوب های سطحی برابر است با 80 میلیمتر که می بایست برای مشاهده عیوب های سطحی محدوده تست را بیشتر از یک جهش کامل قرار داد.

در حالت سوم بهتر است که range یا محدوده دستگاه را در هنگام ابتدای تست از لحاظ تجربی برای پروب زاویه ای برابر فرمول زیر قرار داد. 

1.2×(Range=(2t/Cosθ در این فرمول میتوان تمام قسمت قطعه کار را تست کرد اما اگر عیبی یافت شود که عمق آن برابر یا بیشتر از 1.5 برابر اینچ باشد بهتر است که از روش delay برای تعیین دقیق عمق عیب استفاده کرد همانطورکه دراستاندارد AWS D1.1 ANNEX S نیز بیان شده است. 

S6.3 Shear Wave

86.3.1 Depth (Horizontal Sweep). Indications from the selected standard reflectors should be used to cover the maximum depth to be used during examination in conformance with Figure S.7. Accuracy should be within ± 1% to facilitate the most accurate discontinuity height measurement. The delay technique should be used for discontinuities with depth greater than approximately 1.5 in to maximize the most accurate discontinuity depth reading (and discontinuity height) accuracy

تابع AWS دستگاه UTS

کالیبره مسافت انجام شده ... کلیدهای میانبر روی صفحه برای دسترسی به صفحات یا کم و زیاد کردن دسیبل یا حرکت دادن gate و ... تعبیه شده.

 مثلا برای گرفتن ماکزیمم پیک با دقت خوب می توانید دکمه Gate را بزنید ، با چرخش دکمه گردان مشکی سمت راست آنرا روی پیک مورد نظر برده کلید Zoom را فشار دهید تا تنها آن پیک در  تمام صفحه برای شما نمایش داده شود سپس دکمه Envelope کنار Zoom را زده ، با اینکار و حرکت پراب یک منحنی نامنظمی تشکیل می‌شود هر جا که پیک در منحنی بالاترین بود دکمه Envelope و zoom را زده تا به صفحه اصلی برگردید.

از Side drill hole بلوک V1 از قطر 1.5 میلیمتر پیک ماکزیمم را دریافت میکنیم .

قبل از رفتن به منوی AWS با Next Page به منوی Gain می‌رویم و Auto Gain را روی 40 تا 60 درصد تنظیم می کنیم که اینجا روی 50 درصد قرار داده شده... زمانیکه دکمه میانبر Auto یا Auto gain روی صفحه را می زنیم سیگنال که gate رو آن است به 50 درصد صفحه یا FSH می‌رسد.

با چند بار فشردن دکمه Next page به منوی AWS می‌رویم Reference را فعال می کنیم دکمه Auto Gain رو فشار می دهیم تا ارتفاع پیک دریافتی از Side drill hole را به 50 درصد برساند. در بالای صفحه نمایش سمت چپ نمایش داده شده H50.2%

با چرخاندن ولوم مشکی gain مرجع اتومات درج می‌گردد 44.9+

می توانیم با استفاده از بلوک V2 با سوراخ 1.5 میلیمتر ، پیکی دریافت کنیم ... gate را روی پیک برده و روی گزینه INDICA که همان gain عیب است می‌رویم سپس دکمه Auto gain  را فشار می دهیم تا به 50 درصد ارتفاع صفحه یا FSH برسد 

طبق تصویر بالا نرخ عیب یا D RATING و فاکتور تضعیف یا Attenuation factor بطور اتومات نمایش داده شده. هر چقدر این مقدار به سمت پائین و منفی سوق پیدا کند عیب بزرگ است و در کلاس A که صرفنظر از طول رد است قرار می‌گیرد.

البته طبق استاندارد AWS  چون شرایط تست بلوک و قطعه مورد آزمون از نظر دانه بندی و غیره یکسان نیست طبق عدد sound path عیب مرجع یا Reference باید به Reference مقداری اضافه شود مثلا سرعت تا 65 میلیمتر 19 واحد به Gain مرجع یا Reference باید اضافه کنیم بعلت تضعیف صوت و اینکه ما با سوراخ 1.5 میلیمتر بلوک V1 که عمق کمی دارد gain را گرفتیم ولی ممکن است عیب در قطعه تست در عمق بیشتری باشد.

پیک لبه

6db drop

با حرکت دادن پراب روی قطعه تست یک نشانه شارپ دریافت شد. برای سایزینگ یکبار ( اسکن لترال ) به سمت راست ( gif اول ) حرکت داده می شود تا سیگنال به نصف ارتفاع برسد سپس از وسط پراب روی جوش علامت میزنیم دوباره به سمت چپ حرکت می کنیم سیگنال ماکزیمم میشود زمانی که دوباره به نصف ارتفاع رسید مجدد از وسط پراب روی جوش علامت میزنیم خط بین این دو علامت طول عیب خواهد بود.

الکترود مصرفی ، پیش گرم و محدوده تنش زدایی در AWS D10.8

جوشکاری فلزات مختلف طبق API RECOMMENDED PRACTICE 582

6.3 Dissimilar Metal Welding

When joining dissimilar ferritic steels (P-No. 1 though P-No. 5), filler metal shall conform to the 

nominal chemical composition of either base metal or an intermediate composition. However, when 

attaching non-pressure-retaining components to pressure-retaining components, filler metal chemical 

composition shall match the nominal chemical composition of the pressure-retaining component.

When joining ferritic steels (P-No. 1 through P-No. 5) to a) martensitic stainless steels (P-No. 6), 

b) ferritic stainless steels (P-No. 7), and c) austenitic stainless steels (P-No. 8), the filler metal shall be 

selected based on the following criteria.

1) Type 309 and Type 309L may be used for design temperatures not exceeding 600 °F (315 °C).

NOTE 1 Due to high differential thermal expansion of austenitic stainless steel, nickel-base filler metals are 

preferred for temperatures above 600 °F (315 °C). Refer to Table 3 below for application of nickel-base filler metals in 

sulfidation environments.

NOTE 2 Type 309 Cb (Nb) should not be used when PWHT is required, except for weld overlay.

جوشکاری فلزات مختلف طبق API RECOMMENDED PRACTICE 582

-Dissimilar Metal Welding

When joining dissimilar ferritic steels (P-No. 1 though P-No. 5), filler metal shall conform to the  nominal chemical composition of either base metal or an intermediate composition. However, when attaching non-pressure-retaining components to pressure-retaining components, filler metal chemical  composition shall match the nominal chemical composition of the pressure retaining component. 

When joining ferritic steels (P-No. 1 through P-No.5) to a) martensitic stainless steels (P-No. 6), 

b) ferritic stainless steels (P-No. 7), and c) austenitic stainless steels (P-No. 8), the filler metal shall be selected based on the following criteria.

1) Type 309 and Type 309L may be used for design temperatures not exceeding 600 °F (315 °C).

NOTE 1 Due to high differential thermal expansion of austenitic stainless steel, nickel-base filler metals are preferred for temperatures above 600 °F (315 °C). Refer to Table 3 below for application of nickel-base filler metals in sulfidation environments.

NOTE 2 Type 309 Cb (Nb) should not be used when PWHT is required, except for weld overlay.

تعیین ناپیوستگی ها

کالیبراسیون مسافت یا محور افقی :

-Rejection خاموش باشد.

-اول Probe Delay را صفر می کنیم.

-Angle را برای پراب زاویه ای انتخاب می کنیم و MTLVEL را روی 3230 یا 3240 تنظیم میکنیم

- Sound path اولین اکو را با Probe-Delay و آخری را با MTVEL یا Material velocity تنظیم می کنیم و با Gate روی اکو ها می‌رویم و ممکن است اینکار را چندین بار انجام دهیم تا مسیرصوت درست را نمایش دهد البته در بعضی دستگاه های دیجیتال با دادن عدد مسیر صوت اول و دوم بعنوان s1 و s2 و record کردن آنها با توجه به رنجی که حداقل دو اکو دریافت کنیم Probe delay و MTLVEL را خودش تنظیم می‌کند. 

رزولوشن : 

میزان تفکیک چند ناپیوستگی کنارهم ، تصویر دوم را ملاحظه کنید.

کالیبراسیون حساسیت یا Sensivity برای پراب زاویه ای :

-تنظیم دسیبل بل دستگاه با توجه به اکوی برگشتی از انعکاس دهنده های مرجع که بسته به استاندارد می تواند سوراخ کناری 1.5 میلیمتری  Block iiw باشد یا Notch در استاندارد ASME برای لوله های 20 اینچ و پائین تر که قطر این سوراخ ها بسته به ضخامت تغییر می کند.

-قدرت تفکیک چند ناپیوستگی در کنارهم ( پراب نرمال )

بلوک DAC صفحه ای دارای سه سوراخ به عمق 1/4t ، 2/4t ، 3/4t است و بلوک Curve دارای شیار بیرونی و داخلی است

برای ترسیم Reference level در DAC ، اکوی LEG1 هر سوراخ به ترتیب از کمترین تا بیشترین عمق زده شده و رکورد می‌شود ( اکوی اول به ارتفاع 80 درصد برسد و بقیه سوراخ ها اکوی ماکزیمم )حداقل سه سوراخ نیاز است  با عمق گرفتن سوراخ ها و بیشتر شدن مسیر صوت ارتفاع اکو ها کمتر می‌شود برای دقیقتر شدن با نقاط بیشتر از 3 تا بصورت برعکس عمل می کنیم یعنی اول Leg2 سوراخ 3/4 سپس 1/2 و ششمی سوراخ 1/4.

معمولا سمت چپ اکوی مورد نظر است چون  اکویی از دسته پرتو به سوراخ می‌خورد و اکویی دیگر به کنار دیواره و چون مسیر بیشتری طی میکند با جابجایی پراب طبیعتا با افت اکو همراه خواهد بود و اکوی سوراخ وقتی مسیر صوت به آن عمود می‌شود شارپ تر و مرتفع تر است.

در شکل زیر از بلوک DAC استفاده شده ماکزیمم اکو از leg1 سوراخ 1/4t را گرفته و با تغییر Gain ارتفاع را به 80 درصد صفحه رسانده و بعد فشردن  Enter ( در این دستگاه کلیدهای سمت راست وظیفه تغییر یا کم و زیاد کردن  را دارند ... فلش قرمز رنگ را ملاحظه کنید ) ... اکوی leg2 سوراخ 2/4t یا 1/2t را گرفته و بعد Enter را زده و gain را به همان 55 دسیبل بل سوراخ 1/4 تغییر داده ( دسیبل هر سه تصویر را ببینید ) در انتها اکوی Leg3 سوراخ 3/4t را گرفته Enter را زده و سپس gain را به 55 دسیبل رسانده ... برای گرفتن نقاط یا point بیشتر ، از سوراخ 3/4 به 1/4  چون بصورت curve باید باشد 

LOP : عدم نفوذ 

- در ریشه جوش اتفاق می افتد.

- در Leg1 اکوی بلندی و شارپی دارد در Leg2 دریافت نمی شود.

- برای صحت باید از هر دو طرف اکو گرفته شود.

- حتما index probe در خط Hsd کشیده شده باشد ( Hsd از مرکز جوش با فرمول ضخامت در تانژانت زاویه دقیقا پراب بدست می آید ).

Excess penteration : نفوذ اضافی ریشه

- در پاس ریشه است. 

- اکوی بلند و شارپی دریافت می‌شود.

- در انتهای Leg1 و ابتدای Leg2.

- تقریبا چند میلیمتر وارد Leg2 شده.

- تمایزش با عیب LOP دشوار است.

- برای تمایز ایندکس پراب را دقیقا روی HSD قرار داده مقداری از آن را در ابتدای Leg2 دریافت می کنیم و پای چپ اکو در Leg1 قرار دارد. دستگاه مسیر اضافه صوت را که از ریشه فراتر زده بعنوان Leg2 دریافت نظر می‌گیرد به این علت مقداری از اکو در ابتدای Leg2 دریافت می‌شود.

- Excess یک عیب حجمی است که با حرکت اسکن به اشکال مختلف می توان حجمی بودن آنرا تشخیص داد.

- با اسکن Rotational در حد 10 درجه عیب Excess افت کمی دارد و همچنان اکو را داریم ( کوتاه نه بلند ) ولی در LOP اکو به سرعت افت می کند.

افت سریع اکو با اسکن Rotational

Root LOF : عدم ذوب در ریشه : 

در یکطرف در Leg1 قابل دریافت نیست چون دسته پرتو عمود بر ناپیوستگی است و بازتابی به پراب برنمی گردد که در Leg2 باید دریافت کرد و در یکطرف پرتو در Leg1 عمود بر ناپیوستگی است.

(LOF (SLAG : 

LOF بدلیل چسبیدن Slag در ریشه اتفاق بیوفته 

- از یکطرف در Leg1 چون دسته پرتو عمود بر Slag است قابل دریافت است و اکو ها چند وجهی است ( multifaced ) یا دندانه ای ... از یکطرف در leg1 قابل دریافت نیست چون پرتو به صفحه عمود نیست ولی در Leg2 بصورت اکوی بلند و شارپ دریافت می شود ( Planner یا صفحه ای است ).

Side Wall Lof : زمانیکه در دیواره اتفاق بیوفتد

از یک سمت در Leg1 قابل دریافت است و از سمت دیگر در Leg2 قابل دریافت است ... زمانیکه عیب در میانه جوش است  اگر در نیمه بالایی باشد در Leg1 قابل دریافت نیست.

Slag inclusion : 

- بستگی به موقعیتش در جوش در Leg1 یا Leg2 می توان پیک را دریافت کرد.

- عیب حجمی است و با اسکن Rotational قابل تشخیص است بخاطر شکل هندسی نامنظم معمولا پیک ها بصورت دندانه دار است و تغییر می کند.

Cluster porosity : 

- اگر تخلخل ریز باشد اکو ها چمنی است.

- با اسکن Orbital اکو ها باقی می‌ماند و افتی ندارند.

- چون عیب حجمی است با جابجایی کم پراب اکو ها تغییر شکل و ارتفاع می دهند و با اسکن Rotaional و Orbital از هر دو سمت قابل دریافت است.

Root concavity :

- در پاس ریشه است.

- تمایزش با Excess این است که اگر ایندکس پراب را در قسمت HSD قرار دهیم Excess تقریبا اندکی در ابتدای Leg2 دریافت می‌شود ولی Concavity در Leg1.

Logintudinal Crack یا ترک طولی :

- شکل اکو بصورت multipeak یا دندانه دار است.

- با انواع اسکن غیرخطی بودن آن را می شود تشخیص داد.

Crack Reverse یا ترک برعکس یا عمود بر جوش

- با اسکن Orbital یا Rotational می‌شود تشخیص داد که عیب حجمی نیست چون به شدت افت می کند.

- باجابجایی پراب به چپ و راست متوجه می‌شویم که عیب چندصفحه ایران است و شاهد افت قسمتی از  اکو و بلندشدن قسمت دیگر می شویم.

- اگر در ریشه باشد با توجه به عمق می فهیم در ریشه است.

Burn Through یا سوختگی پاس ریشه بعلت آمپر زیاد ، دهانه ریشه بیش از اندازه یا استفاده از الکترود با قطر نامناسب

- در انتهای Leg1 دریافت می‌شود و مثل Slag شک نامنظم دارد حالت دندانه دار .

- در اسکن Lateral سریع افت می‌کند.

Hi-Low یا عدم هم ترازی

- عیب حجمی

- با قرار گیری ایندکس پراب در HSD اکو از یکطرف مثل LOP قابل دریافت است و از طرف دیگر اکویی دریافت نمیشود.

- باید چک کرد که در کل خط جوش از یکطرف اکو را داشته باشیم تا بتوانیم قضاوت کنیم

Excess weld reinforcement یا گرده بیش از اندازه

- وقتی گرده بیش از اندازه باشد صوت از Leg2 خارج می‌شود و این مسیر اضافه بعنوان Leg3 در نظر گرفته می‌شود که اکویی در Leg3 دریافت می کنیم

6Db OR 20Db DROP

عیب یابی با پراب نرمال

قطعه ای با ضخامت 100 میلیمتر جهت عیب Lamination مورد آزمون قرار می‌گیرد Range را روی 100 قرار می دهیم تا اولین Backwall را داشته باشیم با اعمال کوپلنت پراب را روی سطح قطعه قرار داده و حرکت می دهیم مادامیکه عیبی نباشد فقط پالس اولیه یا Initial pulse و Back wall اول را در A-Scan داریم و به محض اینکه در مرز عیب یا عیب قرار بگیریم سیگنال عیب و Backwall از نظر ارتفاعی تغییر می‌کند برای شروع و پایان علامت گذاری یعنی سایزینگ عیب جایی که ارتفاع دو سیگنال تقریبا برابر است در مرز عیب قرار داریم و وسط پراب نرمال را علامت میزنیم حال جلوتر می رویم و  جایی که دو سیگنال باهم برابر شد را از وسط پراب نرمال علامت زده یا مارک می کنیم.

Slag inclusion in ut

عیب حجمی

کالیبره حساسیت با بلوک V2 طبق استاندارد 7963

تعیین ایندکس پراب در UT

Finding Index point

Probe index به دستگاه داده می‌شود تا Skip distance یا فاصله جلوی پراب تا عیب را نمایش بدهد و در جایی با نام X-Value درج می شود ...  بعد از اعمال کوپلنت که می توان روغن یا گریس یا حتی آب باشد پراب را به سمت انحنای 25 میلیمتر و مرکز آنرا در سمت notch یا مرکز خطوط مدرج شده قرار می دهیم و به پراب انواع حرکت ها را می دهیم مثلا عقب جلو کردن یا چرخش تا ماکزیمم پیک را دریافت کنیم و با تغییر P-delay  از صفر کاری می کنیم که Sound path یا Sa در شکل 25mm شود .توجه شود P-delay قبل از کالیبره حتما صفر باشد ، ماکزیمم پیک خیلی مهم است بعد خطی از روی پراب که در مرکز خطوط بلوک یا ممکن است فقط یک شکاف باشد قرار گیرد را می‌خوانیم در شکل زیر حدود 12.5 ولی معمولا 12 است ... دقت در اینکار خیلی مهم است مخصوصا فشار دست بنابراین استاندارد دقیقا عنوان کرده حتی در صورت تعویض اپراتور دستگاه مجدد باید کالیبره مسافت و غیره گردد

کالیبراسیون با بلوک V1 و V2

برای کالیبره ، P-Delay را حتما صفر قرار می دهیم و Reject Control هم باید off باشد

بلوک IIW دارای انحنای 100 میلیمتر

وقتی پراب را روی بلوک و سمت انحنای 100mm قرار می‌دهیم در صفحه حداقل دو اکو باید دریافت کنیم یکی روی 100mm ودیگری روی 200mm که اکوی اول را با تغییر P-Delay و اکوی دوم را با تغییر Velocity به 100 و 200 میرسانیم

در تصویر زیر محور افقی یا time base عدد 4 یعنی 100mm و 8 یعنی 200mm 

وقتی پراب نرمال را سمت notch یا شکاف ها قرار می دهیم باید resolution خوبی را دریافت کنیم با اکو های جداگانه این بدین معنی است که قدرتی تفکیک ناپیوستگی های نزدیک بهم را دارد. و برای کالیبره حساسیت پراب نرمال استفاده می شود.

بلوک V2 جهت کالیبراسیون مسافت ، شاخص پراب و بررسی زاویه پراب

در تصویرزیر زمانیکه پراب را روی انحنای 25 میلیمتر قرار دهیم فواصل اکو ها بعد از اکوی اول 75 میلیمتر است یعنی اکوی اول 25 ، اکوی دوم 100 ، اکوی سوم 175 و ...

زمانیکه پراب را روی انحنای 50 میلیمتر قرار می دهیم تا ماکزیمم پیک را بگیریم ، اکوی اول روی 50 اکوی دوم 125 اکوی سوم 200 و ....

اکوی اول را با تغییر Probe delay و اکوی آخر را با تغییر Velocity تنظیم می کنیم ممکن است لازم باشد چند بار با Gate روی اکو ها برویم تا دقیقا عدد 50 یا فرضا 200 را بگیریم ( همان sound path یا مسیر صوت است )

از بلوک هم جنس با قطعه تست حتما باید استفاده شود حتی اگر قطعه ، تست ضربه لازم داشته باشد باید بلوک نیز تست ضربه را پاس نماید.

انتخاب محدوده کالیبراسیون : 

Range=1.2 × Material thickness

تعیین Index point در پراب زاویه ای : 

خط وسط کنار بدنه پراب را روی ناچ یا شکاف سمت انحنای 100 میلیمتر قرار می دهیم با عقب و جلو کردن و انواع حرکت ها ، اکوی ماکزیمم دریافت می کنیم و خطی از پراب که مماس با خط شکاف بلوک استاندارد را یادداشت کرده و بعنوان x-value به دستگاه می دهیم مثلا 12 یا 12.5

در همان حالت اکوی اول را با P-Delay تنظیم می کنیم تا Sa یا Sound path عدد 100 را نشان دهد

بعد gain را افزایش می دهیم تا اکوی دوم بالاتر بیاید و با تغییر MTLVEL یا Material velocity مسیرصوت را روی 200 تنظیم می کنیم پس اکوی اول با P-Delay و اکوی آخر با MTLVEL تنظیم می‌شود. ممکن است اینکار را چندین بار انجام دهیم تا دقیقا اعداد بدست بیاید و نهایتا کالیبره مسافت به پایان می رسد.

برای بررسی زاویه پراب ، پراب را روی بلوک V1 و قسمتی که زاویه 70 درجه حک شده ( سمت دایره بزرگتر است ) قرار می دهیم وبا حرکت عقب و جلو ماکزیمم پیک را میگیریم جایی که عدد index point قرار می‌گیرد زاویه تقریبی است و در استاندارد نهایتا 2 درجه اختلاف قابل قبول است با بلوک V2 هم می توان انجام داد ( از Side drill hole 5mm )

آیا می توانیم برای کالیبراسیون مسافت پراب نرمال قطعه محدوده 50 میلیمتر آلومنیومی ، از بلوک آلومینیومی دارای ضخامت 30 استفاده کنیم ؟

اکوی اول را روی 30 میلیمتر دریافت می‌کند و اکوی دوم را روی 60 در حالیکه ما رنج دستگاه را روی 50 تنظیم کرده ایم در نتیجه اکوی دوم را نشان نمی دهد و از صفحه خارج است بنابراین با تست بلوک 30 میلیمتر نمی توانیم کالیبره در محدوده 50 میلیمتر انجام دهیم. باید تست بلوکی برداریم که در رنج 50 دو اکو به ما بدهد مثلا تست بلوک  20 یا 25 میلیمتری

مراحل انجام کنترل سلامت محور افقی : 

-قرار دادن روی یک ضخامت مشخص از بلوک کالیبراسیون مثلا 25 میلیمتر

-تنظیم gain دستگاه تا بتوان راس اکو ها را رویت کرد.

-ظاهر کردن 10 اکو در صفحه با کمک P-Delay و Material velocity

-تنظیم اکوی هشتم با MTLVEL و اکوی دوم با P-Delay

-رسم جدول زیر :

مثلا پراب را روی قسمت 25 میایمتر بلوک V1 قرار می دهیم اکوی دوم و هشتم را روی 50 و 200 تنظیم می کنیم ( دومی با P-Delay و هشتمی با MTLVEL ) و بعد بر می گردیم اکو های دیگر را قرائت و یادداشت می کنیم در ردیف محل واقعی اکو ( فرضا محل اسمی اکو چهارم باید 100 باشد ولی محل واقعی 100.1 را نشان می دهد : Sa ) .  این کنترل هر دو ماه یکبار باید انجام شود و میزان خطای مجاز در سلامت محور افقی معادل 2 درصد پهنای صفحه می باشد. مثلا اگر رنج را روی 270 قرار داده باشیم محدوده خطا 2 درصد یعنی کمتر از 5.4  باشد. و اگر بیشتر شد باید جهت کالیبراسیون به شرکت سازنده یا خدمات دهنده ارسال کرد.

Cluster Porosity in UT

مراحل کالیبراسیون دستگاه UT

چرا "cal+enter" مهم است:

دقت:

کالیبراسیون مناسب برای به دست آوردن قرائت دقیق ضخامت و تشخیص عیوب درون یک قطعه بسیار مهم است.

ثبات:

 این تضمین می‌کند که اپراتورهای مختلف با استفاده از یک دستگاه، نتایج ثابتی را برای بازرسی یکسان دریافت کنند.

پارامترهای صحیح:

کالیبراسیون پارامترهایی مانند برد فاصله، دامنه و زاویه را تنظیم می‌کند و تضمین می‌کند که آنها با جنس و هندسه خاص جسم مورد آزمایش مطابقت دارند.

مراحل کالیبراسیون دستگاه UT :

1. انتخاب بلوک کالیبراسیون : 

انتخاب بلوکی که با متریال مورد بازرسی تطبیق دارد مثلا اگر قطعه تست تنش زدایی شده باشد بلوک تیر باید با همین شرایط کالیبره شود.

2. اعمال کوپلنت مثل مایع ظرفشویی یا گریس

استفاده از ژل ، روغن یا آب برای اطمینان از تماس خوب بین ترنسدیوسر و بلوک کالیبراسیون.

3. انجام اولیه کالیبراسیون : 

استفاده از تابع CAL ( دکمه ای در روی پنل دستگاه های دیجیتال جدید  معمولا وجود دارد ) برای تنظیم پارامترهای اولیه ، مقادیر دستگاه را طوری تنظیم کنید با مقادیر شناخته شده بلوک کالیبراسیون تطابق داشته باشند.

4. نهایی کردن تنظیمات :

ENTER را فشار دهید ( یک دکمه ای شبیه تائید )  تا مقادیر تنظیم شده ذخیره شده و کالیبراسیون به اتمام برسد.

انواع کالیبراسیون خطی :

1. خطی بودن ارتفاع صفحه 

هدف : 

دامنه عمودی صفحه نمایش دقیقا است

روش :

 استفاده از بلوک کالیبراسیون با دوسو لاخ که سیگنال هایی با نرخ دامنه های شناخته شده مثلا 2:1 تولید کند . Gain دستگاه تنظیم می‌شود تا سیگنال بزرگتر در یک سطح مرجع (مثلاً ۸۰٪ ارتفاع کل صفحه یا FSH) قرار گیرد. سپس، gain با گام‌های ۶ دسی‌بل تغییر می‌کند (که معادل ۵۰٪ کاهش دامنه در هر گام است) و دامنه سیگنال کوچکتر اندازه‌گیری می‌شود.

شرط : 

دامنه سیگنال کوچکتر باید 50٪ دامنه سیگنال بزرگتر، در یک تلورانس مشخص (مثلاً 5٪ FSH) باشد.

CRACK در تست UT و Sizing

به شکل سیگنال توجه کنید اسکن چرخشی را انجام دهید

SIDE WALL FUSION CRACK ( ROTATIONAL )

TOE CRACK

ROOT CRACK ( LEG 1 )

LEG 1

SIZING 

Pulse Echo Examination

نوع عیب : 

- LOP یا عدم نفوذ ( در دسته غیر حجمی یا NON VOLUMETERIC ) :

در جوش  Single V پیک بالایی از هر دو طرف ورق جوش شده دریافت می شود و به سرعت در اسکن چرخشی یا Rotational افت می کند در Half skip قابل دریافت است . 

- LOF یا عدم ذوب ( در دسته غیر حجمی یا NON VOLUMETERIC ) :

پیک بلندی دریافت می شود ، در اسکن دورانی یا چرخشی به سرعت افت می کند و پیک در اسکن lateral یا افقی ( حرکت پراب در راستای جوش ) باقی می ماند بین Half skip و Full skip دریافت می شود.

- Crack یا ترک ( در دسته غیر حجمی یا NON VOLUMETERIC ) :

ترک می تواند در پنجه یا منطقه متاثر از حرارت ، مرکز جوش و ریشه باشد ، بازتابنده با دامنه بالا و چند وجهی بین Half skip و Full skip . افزایش و کاهش سیگنال روی چرخش و اسکن جانبی . کاهش دامنه در اسکن دورانی 

تابع AWS در دستگاه CTS1002 PLUS

کلید CAL سرعت ماده و تأخیر پروب و همچنین زاویه را کالیبره می‌کند.

مراحل کار با AWS : 

پراب زاویه ای : 

- حرکت پراب روی بلوک V1 و عقب جلو کردن آن برای گرفتن ماکزیمم سیگنال از سوراخ 1.5 میلی‌متری ، می توان با Envelope کردن برای دقت بالاتر ماکزیمم را در منحنی رویت کرد. با بردن Gate روی سیگنال دریافتی و  زدن دکمه Auto ، ارتفاع ، خودکار به 50 درصد صفحه ( 50% FSH ) تنظیم می شود ( طبق استاندارد باید به 50 تا 75 درصد صفحه رساند ). سپس کلید F2 را فشار می دهیم تا B REF انتخاب شود عدد b یا Reference level یا Gain مرجع ثبت خواهد شد. البته در استاندارد AWS گفته شده عدد Scanning level طبق اساس Sound path به عدد این gain اضافه شود مثلا تا Sound path با مقدار 65mm تقریبا 14 دسیبل به مقدار gain مرجع اضافه شود. البته باید چک کرد اتومات سیستم اضافه می‌کند یا باید دستی اضافه نمود.

- حرکت پراب روی شئ مورد آزمون با همان شرایط ( اگر قطعه تنش زدایی شده باشد باید بلوک نیز دارای همین شرایط باشد یا همینطور تست ضربه )  ، در صورت یافتن عیب ماکزیمم سیگنال را از عیب ( flaw ) می گیریم ( با حرکت دادن پراب بصورت لترال یا اوربیتال یا حتی روتیشنال )  ، Gate را روی آن برده دکمه Auto را فشار می دهیم که بصورت اتومات به 50 درصد صفحه می رسد و سپس دکمه F1 را فشار می دهیم تا Gain عیب یا a درج گردد . بصورت اتومات ضریب تضعیف یا c و عدد عیب محاسبه و نمایش داده خواهد شد. سپس برای پذیرش یا عدم پذیرش به جداول 8.1 یا 8.2 مراجعه می کنیم  ... مقادیر بزرگ نرخ عیب یا D RATING نشانگر کوچکی عیب است ...  اگر عیبی در کلاس A با توجه به ضخامت قطعه تست و زاویه پراب قرار بگیرد صرفنظر از طول Reject است.

C=0.079(dB/mm)×  (S-25.4mm) , if S≤25.4mm, C is fixed to 0 

D RATING  : D=A-B-C 

کلید نمایش داده شده در شکل  زیر را در صفحه کلیدها چند بار فشار دهید تا AWS D1.1 نمایش داده شود برای فعال شدن  کلید F3 را فشار دهید همانطور که در تصویرهای بعدی می بینید شامل A INDICATION ، B REF ، C ATTENUATION و D RATING است .

استفاده از پراب زاویه ای ANGLE S : 

قبل از فعال کردن AWS ، کالیبره مسافت و Sensivity که همان دریافت ماکزیمم اکو از سوراخ 1.5 میلیمتری بلوک V1 است را انجام دهید ( اکو را به 50 درصد صفحه برسانید البته با بردن Gate روی اکو و فشردن کلید Auto خودکار انجام می‌شود ولی می توانید با کم کردن Gain هم ارتفاع اکو را به 50 درصد برسانید )  و بعد به منوی AWS بروید با F3 آنرا فعال کنید طبق AWS D1.1 و جدول Scanning Level مقداری را به b Reference با توجه به Sound path اضافه کنید.

---Calibration and Baseline Setting

1. Select Calibration Mode:

Activate the calibration (CAL) mode or the AWS D1.1 menu by pressing the dedicated button.

2. Obtain Maximum Echo:

Place the probe on the first hole (e.g., 1.5mm) of a calibration block, such as the V1 block, to get the highest possible echo.

3. Auto-Calibration:

Press the auto-calibration button to automatically set the signal to approximately 50% of the screen height.

4. Set Reference Level:

Press the appropriate function key (e.g., F2) to register the current echo as the reference level (B ref). This establishes a standard for comparison when identifying other flaws.

محاسبه طول برش در پایپینگ

در مثال زیر X CUT و Y CUT را بدست آورید 

Resolution در تست التراسونیک پراب نرمال

تفکیک تشخیص بازتاب های نزدیک بهم

در تصویر در صفحه CRT دوم :  Bad resolution 

تعیین شاخص و زاویه پراب UT

تعیین شاخص پراب : 

استفاده از بلوک V1 :

پروب در موقعیت L روی بلوک کالیبراسیون قرار می‌گیرد (شکل 5.26) و یک اکوی دیوار پشتی ( Back wall ) از ربع 100 میلی‌متری به دست می‌آید. حداکثر دامنه این اکوی دیوار پشتی با حرکت دادن پروب به جلو و عقب در اطراف موقعیت L تعیین می‌شود. هنگامی که حداکثر دامنه ( Maximum altitude ) پیدا شد، نقطه‌ای روی پروب که با نقطه 0 (یا علامت برش) روی بلوک منطبق است، شاخص پروب نامیده می‌شود.

استفاده از بلوک V2 :

پروب یا رو به ربع ۲۵ میلی‌متری یا رو به ربع ۵۰ میلی‌متری قرار می‌گیرد تا پژواک‌هایی در ۲۵ میلی‌متر یا ۵۰ میلی‌متر روی صفحه CRT به دست آید. پروب به جلو و عقب حرکت داده می‌شود تا پژواک به حداکثر برسد. هنگامی که دامنه پژواک به حداکثر می‌رسد ( حداکثر ارتفاع صفحه ) ، شاخص پروب ، با امتداد دادن علامت مرکزی مقیاس میلی‌متری روی بلوک به پروب به دست می‌آید.

تعیین زاویه پراب :

استفاده از بلوک V1 : 

برای تعیین زاویه پروب، پروب بر اساس زاویه‌اش یا در موقعیت «a» (35 تا 60 درجه)، «b» (60 تا 75 درجه) یا «c» (75 تا 80 درجه) همانطور که در نشان داده شده است، به جلو و عقب حرکت داده می‌شود تا دامنه انعکاس از صفحه پرسپکس یا سوراخ با قطر 1.5 میلی‌متر حداکثر باشد. زاویه پروب، زاویه‌ای است که در آن شاخص پروب با مقیاس زاویه روی بلوک برخورد می‌کند، زمانی که دامنه انعکاس حداکثر است.

استفاده از بلوک V2 :

برای تعیین زاویه واقعی پروب، شاخص پروب در مقابل زاویه پروب مناسب حک شده روی بلوک قرار می‌گیرد و پرتو به سمت سوراخ هدایت می‌شود. پروب به جلو و عقب حرکت می‌کند تا زمانی که پژواک به حداکثر برسد. سپس با توجه به موقعیت شاخص پروب نسبت به زوایای حک شده روی بلوک، تخمینی از زاویه پروب انجام می‌شود.

حالت Envelope در دستگاه ut

با فشردن دکمه Zoom می توان  صفحه را به اندازه Gate بزرگ کرد تا بتوان سیگنال را به راحتی و دقت مورد بررسی قرار داد در تصویر اول خط صورتی روی صفحه ،  Gate است که در محور افقی بین عدد 30 تا 75 قرار گرفته وقتی Zoom فشرده شود صفحه به اندازه Gate خواهد شد.

در تصویر دوم برای گرفتن  ماکزیمم سیگنال  از دکمه Envelope استفاده می‌کنیم پراب را عقب جلو می کنیم تا در مرکز منحنی قرار بگیرد.