Ultrasonik tomografi yöntemi ile kompozit malzemelerde kusur arama
Error detection in composite materials with ultrasonic tomography method
Yazar: ABDULKADİR GÜLŞEN
Danışman: DOÇ. DR. AHMET TURAN ÖZDEMİR
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektronik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Akustik görüntüleme = Acoustic imaging ; Tahribatsız muayene = Nondestructive inspection ; Tahribatsız muayene sistemleri = Nondestructive inspection systems ; Tahribatsız muayene yöntemleri = Nondestructive inspection methods ; Ultrasonik dönüştürücü = Ultrasonic transducers ; Ultrasonik test = Ultrasonic test ; Ultrasonik yöntemler = Ultrasonic methods ; Üç boyutlu görüntüleme = Three dimensional imaging

Özet:
Bu tez çalışmasında ultrasonik tahribatsız muayene sistemlerinde kullanılmak üzere
kompozit malzemelerdeki kusurların iki boyutlu ve üç boyutlu olarak görüntülenmesini
sağlayan bir yazılımın geliştirilmesi amaçlanmıştır. Geliştirilen yazılımın PC ortamında
koşturulması planlanmıştır. Bu görüntüleme sisteminin tasarlanmasıyla malzemedeki
farklı derinliklerdeki kusurların detaylı olarak analiz edilmesi sağlanmıştır.

Çalışmada ultrasonik muayeneyi uygulamak için özel olarak tasarlanmış bir geliştirme
kartı kullanılmıştır. Bu geliştirme kartı, piezoelektrik çevirgeçlerden ultrasonik dalgaların
üretilmesi için ihtiyaç duyulan elektrik darbelerini üretmek ve malzemeden geri yansıyan
ultrasonik sinyalleri geri kazanmak amacıyla kullanılır. Bu çalışma kapsamında
geliştirilen yazılım ile ultrasonik geliştirme kartı ve PC arasındaki haberleşme için gerekli
gömülü yazılım çalışmaları da yapılmıştır. PC yazılımı ile geliştirme kartına muayene
için gerekli ayarların gönderilmesi, geri kazanılan ultrasonik sinyallerin monitör edilmesi
ve sinyallerin işlenerek iki boyutlu ve üç boyutlu muayene görüntülerin oluşturulması
sağlanmıştır.

Çalışma sonucunda, kusurların kompozit malzeme içerisindeki konumu, boyutu ve
büyüklüğünün tespitini sağlayan bir ölçme ve görüntüleme sistemi ortaya konulmuştur.
PC yazılımı ile geliştirme kartı USB 2.0 üzerinden haberleşmektedir. PC'nin yüksek veri
işleme kabiliyeti kullanılarak, geliştirilen yazılım ile yüksek hızda, yüksek hassasiyetli
muayeneler yapılabilmektedir. Böylece darbe-yankı ultrasonik muayene yöntemiyle
kompozit malzemelerin içerisindeki çok küçük boyutlu kusurların farklı derinliklerde tespiti sağlanabilmektedir.

Abstract:
In this thesis, it is aimed to implement a software that provides two-dimensional and
three-dimensional visualization of defects in composite materials that can be used with
ultrasonic non-destructive inspection systems. This software is planned to run on the PC.
The designed visualization system has the ability of analyzing defects in detail at different
depths.

In this study, a custom-designed development card was used to perform ultrasonic
inspection. This development board generates the electrical signals which are necessary
to produce ultrasonic signals from piezoelectric transducers and provides the acquisition
of returned ultrasonic signals from the inspected material. Embedded software
developments were made in order to establish communication between the PC and the
ultrasonic development board. The PC software is used to send the necessary settings to
the development board, display the returned ultrasonic signals and process the signals to
create two-dimensional and three-dimensional inspection images.

As a result of the study, a measurement and visualization system that provides the
determination of position, size and magnitude of the defects in the composite material is
introduced. In this system, the PC software and the development board comunicate over
USB 2.0. Using the fast data processing capability of the PC, high-precision inspections
can be performed at high speeds. Thus, even very small defects in the composite materials
can be detected with this system.