آزمون‌های غیرمخرب

آزمون‌های غیرمخرب به مجموعه‌ای از روش‌های ارزیابی و تعیین خواص دستگاه‌ها و قطعات ساخته شده گفته می‌شود که هیچ‌گونه آسیب یا تغییری در سامانه ایجاد نکنند.

روش‌ها

در این بخش متداول‌ترین روش‌های مورد استفاده در آزمون‌های غیرمخرب معرفی می‌شوند.

آزمون انتشار امواج صوتی (Acoustic Emission - AE)

وقتی که ماده‌ای جامد تحت تنش می‌باشد، عیوب موجود در آن باعث ایجاد امواج صوتی با بسامد بالا می‌گردند. این امواج در ماده منتشر شده و می‌توان توسط حسگرهای خاصی آن‌ها را دریافت کرد و با تجزیه و تحلیل این امواج می‌توان نوع عیب، مکان و شدت آن را تعیین نمود.
تست نشرآوایی (آکوستیک امیشن) یک روش نوین در زمینه تستهای غیر مخرب است.
از این روش می‌توان برای تشخیص و موقعیت یابی عیوب مختلف در سازه‌های تحت بار و اجزای آن‌ها استفاده کرد.
تخلیه سریع انرژی از یک منبع متمرکز در درون جسم باعث ایجاد امواج الاستیک گذرا و انتشار آن‌ها در ماده می‌شود. این پدیده را آکوستیک امیشن می‌نامند. با توجه به انتشار امواج از منبع تا سطح ماده، می‌توان آن‌ها را توسط سنسورهایی ثبت کرد و از این طریق اطلاعاتی در مورد وجود و محل منبع انتشار امواج به دست آورد.
این امواج می‌توانند فرکانس‌هایی تا چند MHz داشته باشند. برای شنیدن صدای مواد و شکست سازه‌ها از سنسورهای التراسونیک در محدوده kHz 20 تا MHz 1 استفاده می‌شود و فرکانس‌های متداول در این روش در محدوده kHz 300 - 150 هستند.
دستگاه‌های مورد استفاده با توجه به نوع کاربردشان می‌توانند به صورت یک دستگاه کوچک قابل حمل تا یک دستگاه بزرگ ده‌ها کاناله باشند. یک سنسور منفرد به همراه ابزارهای وابسته برای کسب و اندازه‌گیری سیگنالهای آکوستیک امیشن تشکیل یک کانال آکوستیک امیشن را می‌دهد. از سیستم چندکاناله برای اهدافی نظیر موقعیت یابی منابع یا آزمون نواحی که برای یک سنسور منفرد خیلی بزرگ است استفاده می‌شود.
اجزایی که در تمامی دستگاه‌ها برای دریافت سیگنال وجود دارد عبارتند از: سنسور، پیش تقویت‌کننده، فیلتر و تقویت‌کننده.

آزمون بصری و نوری (Visual Testing - VT)

این روش پایه‌ای‌ترین، ابتدایی‌ترین و معمولاً ساده‌ترین روش آزمون کنترل کیفیت و پایش تجهیرات می‌باشد. در این روش مسئول کنترل کیفیت می‌بایست مواردی را بطور بصری چک کند. البته گاهی اوقات از دوربین‌هایی استفاده می‌شود که تصاویر را به رایانه فرستاده و رایانه عیوب را تشخیص می‌دهد.
روش سورتینک که مخصوصاً در کنترل کیفیت پیچها از آن استفاده می‌شود مثالی از روش کنترل بصری توسط رایانه می‌باشد.

آزمون رادیوگرافی (Radiography Testing - RT)

آزمون رادیوگرافی به استفاده از امواج گاما و ایکس، که قابلیت نفوذ در بسیاری از مواد را دارا می‌باشند، برای بررسی مواد و تشخیص عیوب محصولات گفته می‌شود. در این روش اشعه ایکس یا رادیواکتیو به سمت قطعه هدایت می‌شود و پس از عبور از قطعه بر روی فیلم منعکس می‌شود. ضخامت و مشخصه‌های داخلی باعث می‌شوند نقاطی در فیلم تاریکتر یا روشن‌تر دیده شوند.

آزمون ذرات مغناطیسی (Magnetized Testing - MT)

در این روش ذرات آهن بر روی ماده‌ای با خاصیت آهنربایی ریخته می‌شود و میدان مغناطیسی در آن القا می‌شود. در صورت وجود خراش یا ترکی بر روی سطح یا در نزدیکی سطح، در محل عیب قطب‌های مغناطیسی تشکیل می‌شود یا میدان مغناطیسی در آن ناحیه دچار اعوجاج می‌گردد. این قطب‌های مغناطیسی باعث جذب ذرات آهن می‌شوند. در نتیجه وجود عیب را می‌توان از تجمع ذرات آهن تشخیص داد.

آزمون فراصوت (Ultrasonic Testing - UT)

در این روش امواج فراصوت با بسامد بالا و با دامنه کم به داخل قطعه فرستاده می‌شوند. این امواج پس از برخورد به هر گسستگی بازتابیده می‌شوند و قسمتی از این امواج به سمت حسگر رفته و حسگر آن را دریافت می‌کند. از روی دامنه و زمان بازگشت این امواج می‌توان به مشخصه‌های این گسستگی پی برد. از کاربردهای این روش می‌توان به اندازه‌گیری ضخامت و تشخیص عیوب موجود در قطعات نام برد.

آزمون مایعات نافذ (Liquid Penetrant Testing - PT)

در این روش سطح قطعه با مایعی رنگی قابل مشاهده یا فلورسنت پوشیده می‌شود. پس از مدتی این مایع در درون شکاف‌ها و حفره‌های سطحی قطعه نفوذ می‌کند. پس از آن مایع از سطح جسم زدوده می‌شود و ماده ظاهر کتتده به روی سطح پاشیده می‌شود. اختلاف روشنایی مایع نافذ و ظاهرکننده باعث می‌شود که عیوب سطحی به راحتی مشاهده شوند.
این تست برای ظاهرسازی عیوبی به کار می‌رود که به سطح راه داشته باشد وبر روی اکثر مواد از هر جنس که باشد می‌توان استفاده نمود در ضمن زبری سطح مورد آزمایش باید در حد مناسب باشد. در این روش ابتدا باید سطح رااز چربی وآلودگی تمیز کرد سپس مایع نافذ را بر روی سطح پاشیده و حداقل به مدت پنج دقیقه صبر می‌کنیم تا مایع نافذ به درون عیب نفوذ کند سپس سطح را تمیز کرده وماده ظاهر ساز را بر روی سطح می‌پاشیم که این ماده معمولاً سفید رنگ است اگر عیبی در سطح وجود داشته باشد اثر آن بر روی سطح مشخص می‌گردد .

آزمون الکترومغناطیس (Electromagnetic Testing - ET)

در این روش با استفاده از یک میدان مغناطیسی متغیر در یک ماده رسانا جریان الکتریکی گردابی القا می‌شود و این جریان الکتریکی اندازه‌گیری می‌شود. وجود گسستگی‌هایی مانند ترک در ماده باعث ایجاد وقفه در این جریان می‌شود و بدین طریق می‌توان به وجود چنین عیبی پی برد. در ضمن مواد مختلف دارای رسانایی الکتریکی نفوذپذیری متفاوتی هستند؛ بنابراین می‌توان بعضی از مواد را با این روش رده‌بندی نمود.

آزمون نشتی (Leak Testing - LT)

روش‌های مختلفی برای تشخیص نشتی در مخازن تحت فشار و مانند آن، استفاده می‌شود که مهم‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از: گوشی‌های الکتریکی، گیج فشار، گاز یا مانع نافذ، دیود هالوژن، طیف‌سنجی جرمی و همین‌طور تست حباب صابون.

آزمون ترموگرافی یا مادون قرمز (Infrared Testing - IRT)

یکی از این روش‌های مراقبت وضعیت و پیش‌بینی عیوب ماشین آلات مکانیکی و الکتریکی بهره‌گیری از آنالیزهای حرارتی می‌باشد زیرا عملکرد هر دستگاه همواره با انتشار گرما همراه است و معمولاً هر ایراد مکانیکی و الکتریکی در تجهیزات با افزایش یا کاهش دما بروز می‌نماید. گرمای منتشر شده از سطح بیرونی اجسام به صورت تشعشعات مادون قرمز که توسط چشم انسان قابل رویت نیستند آزاد می‌گردد. اما این تشعشات را می‌توان از طریق دوربین‌های ترموگرافی که پیشرفته‌ترین و کامل‌ترین تجهیزات در زمینه آنالیز حرارتی محسوب می‌شوند، مشاهده نمود.
از آنالیزهای حرارتی می‌توان جهت شناسائی و تشخیص عیوبی مانند اتصالات الکتریکی نامناسب، شل بودن قطعات و تجهیزات، تغییرات متالورژی، بار بیش از حد، خنک کاری نامناسب، ولتاژ نامناسب، اتصال و رسانائی نامناسب، کثیف بودن تجهیزات، وجود آلودگی محیطی، اکسیده شدن اتصالات، ظرفیت نامناسب، خوردگی و فرسایش خارجی، عدم هم محوری و ارتعاشات بیش از حد و بسیاری عیوب دیگر را که در نهایت باعث معیوب شدن قطعات و تجهیزات می‌گردند، استفاده نمود.

آزمون نشت شار مغناطیسی (Magnetic Flux Leakage - MFL)

تصویربرداری مغناطیسی از سطوح فلزی توسط حسگرهای میدان مغناطیسی یک تکنیک پر کاربرد در تست غیر مخرب سطح برای تشخیص وجود نقص در نمونه‌های فلزی است. در میان تکنیک‌های تصویربرداری مغناطیسی، روش تست نشت شار مغناطیسی یک روش پرکاربرد در تست غیر مخرب سطوح فلزی فرومغناطیسی همانند لوله‌های انتقال و مخازن ذخیره نفت و گاز است.
در این روش نمونه فرومغناطیس توسط آهنربای دایمی یا یک سیم پیچ تا نزدیکی ناحیه اشباع مغناطیده می‌شود. وجود هر گونه ناپیوستگی در ماده مانند ترک، موجب تغییر موضعی شار نشتی در محل ترک می‌شود. توزیع و شدت شار نشتی اطلاعات مفیدی دربارهٔ موقعیت و ابعاد ترک با خود به همراه دارد. این شار نشتی توسط یک حسگر مغناطیسی قابل اندازهگیری است. خواص حسگر مغناطیسی بر توانایی سیستم تست در تشخیص ترک‌ها و خوردگیها با ابعاد مختلف بسیار مؤثر است.