Μη Καταστροφικός Έλεγχος

Σχετικά έγγραφα
ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΜΗ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΙΚΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΘΕΩΡΙΑ ο ΜΑΘΗΜΑ

ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΑΧΟΥΣ ΚΑΙ ΑΤΕΛΕΙΩΝ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΜΕ ΥΠΕΡΗΧΟΥΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΥΠΕΡΗΧΟΓΡΑΦΙΑ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΜΗ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΙΚΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΘΕΩΡΙΑ ο ΜΑΘΗΜΑ

Κεφάλαιο 3. Έλεγχος με Υπερήχους

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΜΗ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΙΚΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ

ΚΥΜΑΤΑ 1. Νίκος Κανδεράκης

ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Ι. ΦΡΕΝΤΖΟΣ. 6 ο ΕΤΟΣ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ( ) του Ε.Κ.Π.Α. ΕΡΓΑΣΙΑ

Μη Καταστροφικός Έλεγχος

Διαγώνισμα 1 Α στα Μηχανικά κύματα

Μη Καταστροφικός Έλεγχος

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ - ΘΕΩΡΙΑ - ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ

Κεφάλαιο 5 ο : Μηχανικά Κύματα

Κεφάλαιο 5 ο : Μηχανικά Κύματα

ΠΟΜΠΟΣ ΕΚΤΗΣ ΑΝΙΧΝΕΥΤΗΣ

Ηχητικά κύματα Διαμήκη κύματα

papost/

ΙΑΤΡΙΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΥΠΕΡΗΧΟΓΡΑΦΙΑ

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΥΜΑΤΙΚΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ ΥΠΕΡΗΧΩΝ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 05 ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Διάρκεια: 3 ώρες ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΠΕΝΤΕ (5) U β A

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ. Μη Καταστροφικός Έλεγχος Μέθοδος Υπερήχων. Επιμέλεια: Κουσίδης Σάββας. Επιβλέπων: Θεοδουλίδης Θεόδωρος. Καθηγητής Π.Δ.Μ.

r r r r r r r r r r r

ENOTHTA 1: ΚΡΟΥΣΕΙΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

HMY 333 Φωτονική Διάλεξη 12 Οπτικοί κυματοδηγοί

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 «Κυμάνσεις» Μαρία Κατσικίνη users.auth.gr/~katsiki

ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑ ΘΕΩΡΙΑΣ

Ηλεκτρομαγνητικά Διαδίδονται στο κενό

Το πλάτος της ταλάντωσης του σημείου Σ, μετά τη συμβολή των δυο. α. 0 β. Α γ. 2Α δ. Μονάδες 5

Κεφάλαιο 15 Κίνηση Κυµάτων. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Γ ΤΑΞΗ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΟΕΦΕ 2009 Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΦΥΣΙΚΗ

Διαγώνισμα Φυσικής Κατεύθυνσης Γ Λυκείου

1. Η συχνότητα αρμονικού κύματος είναι f = 0,5 Hz ενώ η ταχύτητα διάδοσης του υ = 2 m / s.

Φυσική Γ Θετ. και Τεχν/κης Κατ/σης ΚΥΜΑΤΑ ( )

Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΥΠΕΡΗΧΩΝ ΣΤΟ ΜΗ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΙΚΟΟ ΕΛΕΓΧΟ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ

1 Ο ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ - ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Υπερηχογραφία Αγγείων Βασικές αρχές

Δομικά Υλικά Μάθημα ΙΙΙ. Ηχος & Ηχητικά Φαινόμενα

ΚΥΜΑ ΗΧΟΣ ΙΑΘΛΑΣΗ ΠΕΡΙΘΛΑΣΗ ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΣΥΜΒΟΛΗ

r r r r r r r r r r r

d = 5 λ / 4 λ = 4 d / 5 λ = 4 0,5 / 5 λ = 0,4 m. H βασική κυματική εξίσωση : υ = λ f υ = 0,4 850 υ = 340 m / s.

ιαγώνισμα στη Φυσική Γ Λυκείου Κατεύθυνσης Επαναληπτικό Ι

Μη Καταστροφικός Έλεγχος

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΥΜΑΤΙΚΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ. ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 04 ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Διάρκεια: 3 ώρες ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΠΕΝΤΕ (5)

ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ 1 ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ - ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΤΟ ΥΛΙΚΟ ΕΧΕΙ ΑΝΤΛΗΘΕΙ ΑΠΟ ΤΑ ΨΗΦΙΑΚΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΑ ΒΟΗΘΗΜΑΤΑ ΤΟΥ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟΥ ΠΑΙΔΕΙΑΣ.


ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ» 3 o ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ 2019: ΘΕΜΑΤΑ

Εργαστήριο Συνθέτων Υλικών

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ Φυσική Θετικής και Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Γ Λυκείου ΓΡΑΠΤΕΣ ΔΟΚΙΜΑΣΤΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑΪΟΥ 2009

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ

Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Μονάδες 5

2-1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 2-2 ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ

Μάθημα Ακουστικής. Νικόλαος Παλληκαράκης Καθ. Ιατρικής Φυσικής ΠΠ

& Εφαρμογές. (εργαστήριο) Μικροκύματα

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : OKTΩΒΡΙΟΣ 2017 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 7

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο: ΜΗΧΑΝΙΚΑ- ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ.

Όλα τα θέματα των εξετάσεων έως και το 2014 σε συμβολή, στάσιμα, ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ανάκλαση - διάθλαση ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΔΙΑΘΛΑΣΗ

EΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΣΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΔΙΑΘΛΑΣΗ ΟΛΙΚΗ ΑΝΑΚΛΑΣΗ

ΕΠΩΝΥΜΟ ΟΝΟΜΑ ΤΑΞΗ ΤΜΗΜΑ ΗΜ/ΝΙΑ ΚΥΡΙΑΚΗ 11/3/2012 ΧΡΟΝΟΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ: 10:30-13:30

ΥΛΗ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΑΚΟΥΣΤΙΚΗ ΦΩΤΟΜΕΤΡΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗΣ ΥΠΕΡΗΧΩΝ

Κυματική οπτική. Συμβολή Περίθλαση Πόλωση

Εισαγωγή στις Ηλεκτρικές Μετρήσεις

ΘΕΜΑ Α ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α

t 0 = 0: α. 2 m β. 1 m

Δομικά Υλικά Μάθημα ΙV. Ηχος & Ηχητικά Φαινόμενα II

Φυσική ΘΕΜΑ 1 ΘΕΜΑ 2 ΘΕΜΑ 3

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΧΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΦΥΕ η ΕΡΓΑΣΙΑ

ΟΠΤΙΚΗ ΦΩΤΟΜΕΤΡΙΑ. Φως... Φωτομετρικά μεγέθη - μονάδες Νόμοι Φωτισμού

Κεφάλαιο 15 ΚίνησηΚυµάτων. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΑΘΗΤΗ ΜΑΘΗΜΑ ΤΑΞΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΟΝΟΜ/ΜΟ: ΗΜΕΡ/ΝΙΑ ΚΑΘ/ΤΕΣ ΓΙΑΡΕΝΟΠΟΥΛΟΣ Λ. ΚΟΥΣΟΥΛΗΣ Δ.

Physics by Chris Simopoulos

Περίθλαση και εικόνα περίθλασης

Ακουστική)και)Ψυχοακουστική

Φύση του φωτός. Θεωρούμε ότι το φως έχει διττή φύση: διαταραχή που διαδίδεται στο χώρο. μήκος κύματος φωτός. συχνότητα φωτός

Διάθλαση φωτός και ολική ανάκλαση: Εύρεση του δείκτη διάθλασης και της γωνίας ολικής ανάκλασης

Μάθημα 4.10: Οπτικά Αποθηκευτικά Μέσα

Δίκτυα Κινητών και Προσωπικών Επικοινωνιών

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 - ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ

ΑΡΧΗ 1 ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 29 ΑΠΡΙΛΙΟΥ

Q 40 th International Physics Olympiad, Merida, Mexico, July 2009

ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

ΔΙΑΘΛΑΣΗ ΚΥΜΑΤΩΝ ΣΤΗ ΛΕΚΑΝΗ ΚΥΜΑΤΙΣΜΩΝ

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

γ) Να σχεδιάσετε τις γραφικές παραστάσεις απομάκρυνσης - χρόνου, για τα σημεία Α, Β και Γ, τα οποία απέχουν από το ελεύθερο άκρο αντίστοιχα,,

ΙΑΤΡΙΚΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΑΘΗΝΩΝ (ΕΚΠΑ) ΚΑΤΑΤΑΚΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΑΚ.ΕΤΟΥΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΙΑΤΡΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ

5 Ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ Θέμα 1 ο

Φ Υ ΣΙΚ Η ΚΑ ΤΕ ΥΘ ΥΝ ΣΗ Σ

ΕΝΟΤΗΤΑ ΜΕΣΑ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ

ΘΕΜΑ 1 ο. Φροντιστήριο «ΕΠΙΛΟΓΗ» Ιατροπούλου 12 & σιδ. Σταθμού - Καλαμάτα τηλ.: & 96390

ONOMA/ΕΠΩΝΥΜΟ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ:

Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Όλα τα θέματα των εξετάσεων έως και το 2014 σε συμβολή, στάσιμα, ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ανάκλαση - διάθλαση Η/Μ ΚΥΜΑΤΑ. Ερωτήσεις Πολλαπλής επιλογής

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ» 6 o ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2016: ΘΕΜΑΤΑ

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 5o ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ - ΘΕΜΑΤΑ

Transcript:

Μη Καταστροφικός Έλεγχος Μέθοδος Υπερήχων 1 Διδάσκων: Καθηγητής Θεοδουλίδης Θεόδωρος Επιμέλεια Παρουσιάσεων: Κουσίδης Σάββας

Εφαρμογές Υπερήχων Ανίχνευση και αξιολόγηση σφαλμάτων Παχυμετρήσεις Διαστασιολογικός έλεγχος Χαρακτηρισμός υλικού 2

Ήχος και Υπέρηχος Ο ήχος μεταδίδεται υπό μορφή ζωνών συμπίεσης και υποπίεσης των μορίων του σώματος που τον φέρει Το ακουστικό φάσμα και η διάκριση των ήχων σε σχέση με τη συχνότητά τους 3

Φυσική των Υπερήχων Ο υπέρηχος είναι ένα μηχανικό κύμα υψηλής συχνότητας Θεμελιώδης εξίσωση της κυματικής: ( c f)(m/ s) Τύποι ηχητικών κυμάτων: Διαμήκη κύματα Εγκάρσια ή διατμητικά κύματα Επιφανειακά κύματα (Rayleigh) Κύματα πλακών (Lamb) 4

Υπολογισμός ταχύτητας διάδοσης σε υλικά Διαμήκης ταχύτητα διάδοσης: c L E (m/ s) Εγκάρσια ταχύτητα διάδοσης: c T G ( m / s) E = Μέτρο ελαστικότητας υλικού (N/m 2 ) G = Εγκάρσιο μέτρο ελαστικότητας υλικού (N/m 2 ) ρ = Πυκνότητα του υλικού (kg/m 3 ) Ισχύει: Εγκάρσια κύματα διαδίδονται μόνο σε στερεά σώματα Τα εγκάρσια κύματα έχουν ταχύτητα διάδοσης περίπου την μισή των διαμήκων π.χ. στον χάλυβα C L =5920 & C T =3230(m/s) 5

Ένταση του ήχου Για τη μέτρηση της στάθμης της έντασης ενός ήχου χρησιμοποιείται η λογαριθμική κλίμακα decibel (db) 20log H 2 db H1 db H2 (Ύψος σήματος) Πτώση % H1:H2 (Λόγος μεγέθους) -20 10% 90% 10:1-14 20% 80% 5:1-12 25% 75% 4:1-6 50% 50% 2:1 6

Ανάκλαση, Διάθλαση και νόμος του Snell Το ηχητικό κύμα όταν προσπίπτει σε μία επιφάνεια διαφορετικής ακουστικής αντίστασης (Ζ), τότε συμβαίνουν ταυτόχρονα ανάκλαση, διάθλαση και μετατροπή τύπου κύματος. Z c (kg/m 2 /sec) Οι γωνίες πρόσπτωσης και διάθλασης συσχετίζονται σύμφωνα με το νόμο του Snell: Η ταχύτητα είναι συγκεκριμένη και σταθερή για κάθε υλικό 7

1 η κρίσιμη και 2 η κρίσιμη γωνία Είναι εκείνες οι γωνίες προσπτώσεως από το πρώτο μέσον κατά τις οποίες τα προσπίπτοντα κύματα μέσα στο δεύτερο μέσον, διαθλώνται και συγχρόνως αλλάζουν κυματομορφή 8

Πιεζοηλεκτρικό Φαινόμενο Η κεφαλές υπερήχων περιέχουν πιεζοηλεκτρικό κρύσταλλο, για εκπομπή και λήψη παλμών υπερήχων Το πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο είναι μια βασική ιδιότητα ορισμένων φυσικών ή συνθετικών κρυστάλλων οι οποίοι όταν καταπονούνται εμφανίζουν ηλεκτρικά φορτία αντίθετου πρόσημου στις απέναντι επιφάνειες τους δηλαδή τάση (δέκτης) και αντίστροφα όταν εφαρμόζεται ηλεκτρική τάση σε ένα κρύσταλλο τότε αυτός διαστέλλεται και συστέλλεται, παράγοντας δόνηση υψηλής συχνότητας (πομπός) 9

Μέθοδος Υπερήχων (1/2) Ο μηχανισμός έχει ως εξής: Ο υπέρηχος εκπέμπεται από την κεφαλή και μεταδίδεται μέσα στο εξεταζόμενο υλικό μέχρι που προσκρούει είτε σε σφάλμα είτε στο πίσω τοίχωμα του δοκιμίου, ανακλάται και επιστρέφοντας απεικονίζεται στην οθόνη της συσκευής μας 10

Μέθοδος Υπερήχων (2/2) Ο οριζόντιος άξονας της οθόνης παριστάνει τον παρερχόμενο χρόνο δηλαδή το χρόνο που διανύει μέσα στο υλικό ο υπέρηχος μέχρι να επιστρέψει στην κεφαλή, όσο μεγαλύτερο είναι το χρονικό διάστημα μέχρι να εμφανιστεί σήμα, τόσο περισσότερο απέχει ο ανακλαστήρας Ο κατακόρυφος άξονας παριστάνει το ύψος/πλάτος σήματος δηλαδή την ηχητική ενέργεια που επιστρέφει στην κεφαλή, όσο μεγαλύτερη είναι η επιφάνεια του ελαττώματος τόσο μεγαλύτερο θα είναι το ύψος ή ένταση του σήματος (db) 11

Γεωμετρία Δέσμης Υπερήχων 1. Νεκρή ζώνη: Σε αυτήν τη ζώνη είναι αδύνατο να γίνει ανίχνευση ασυνεχειών, καταλαμβάνεται από τον αρχικό παλμό 2. Εγγύς ζώνη ή ζώνη Fresnel: Σε αυτή τη ζώνη, λόγω συμβολής κυμάτων, τα ύψη των ανακλάσεων που βλέπουμε στην οθόνη μας από ασυνέχειες ίδιων διαστάσεων και ίδιου βάθους μπορεί να διαφέρουν 3. Η απώτατη ζώνη ή ζώνη Fraunhoffer: Σε αυτή τη ζώνη, παρατηρούμε την φυσιολογική εξασθένηση της έντασης του ήχου όσο η ασυνέχεια ή το σφάλμα απομακρύνονται από την κεφαλή (αντιστρόφως ανάλογη της απόστασης) 12

Ευαισθησία και Διακριτική ικανότητα Η ευαισθησία (sensitivity) μιας κεφαλής υπερήχων χαρακτηρίζεται από τη μικρότερη ασυνέχεια που μπορεί να ανιχνεύσει. Η διακριτική ικανότητα (resolution) ορίζεται ως η ικανότητα διαχωρισμού στον άξονα του χρόνου/απόστασης (οριζόντιος άξονας) δυο πολύ κοντινών ανακλαστήρων 13

Παράγοντες που επηρεάζουν τη μετάδοση των υπερήχων Το μέγεθος κόκκων του εξεταζόμενου υλικού Η αποδυνάμωση/εξασθένιση (αποτέλεσμα απορρόφησης, σκέδασης και απόκλιση δέσμης) Η ακουστική αντίσταση του υλικού Η περίθλαση Η έλλειψη ομοιογένειας του υλικού Η ανισοτροπία του υλικού δηλαδή οι κόκκοι είναι τυχαίου προσανατολισμού και έχουν διαφορετικές ελαστικές ιδιότητες κατά διαφορετικές διευθύνσεις. 14

Επιλογή Πιεζοηλεκτρικής Κεφαλής N 2 D 4 Χαμηλή συχνότητα Μεγάλο μήκος κύματος Περισσότερος διασκορπισμός δέσμης Μικρότερη εγγύς ζώνη Υψηλή συχνότητα Μικρό μήκος κύματος Λιγότερος διασκορπισμός δέσμης Μακρύτερη εγγύς ζώνη Καλύτερη διεισδυτικότητα Χειρότερη διεισδυτικότητα Λιγότερη αποδυνάμωση Περισσότερη αποδυνάμωση Μεγαλύτερη νεκρή ζώνη Μικρότερη νεκρή ζώνη Λιγότερη ευαισθησία Περισσότερη ευαισθησία sin D Μεγάλη επιφάνεια κρυστάλλου κεφαλής Λιγότερος διασκορπισμός δέσμης Μικρή επιφάνεια κρυστάλλου κεφαλής Περισσότερος διασκορπισμός δέσμης Μακρύτερη εγγύς ζώνη Βραχύτερη εγγύς ζώνη Καλύτερη διεισδυτικότητα Χειρότερη διεισδυτικότητα 15 Λιγότερη αποδυνάμωση (λόγω διασκορπισμού) Δυσκολία σύζευξης σε καμπύλες επιφάνειες Περισσότερη κάλυψη σε επίπεδες επιφάνειες Περισσότερη αποδυνάμωση Ευκολία σύζευξη σε καμπύλες επιφάνειες Λιγότερη επικάλυψη σε επίπεδες επιφάνειες

Εξοπλισμός Υπερήχων (1/5) Συσκευές υπερήχων Κεφαλές υπερήχων Δοκίμια βαθμονόμησης Υλικό σύζευξης 16

Εξοπλισμός Υπερήχων (2/5) Συσκευές υπερήχων Η συσκευή υπερήχων είναι το μηχάνημα που Παράγει υψηλής τάσης ηλεκτρικούς παλμούς και τους διοχετεύει στην κεφαλή Παρέχει οθόνη ενδείξεων (A,B or C-scan, Phased array) Δίνει τη δυνατότητα εντοπισμού και ανάλυσης ποιοτικών και ποσοτικών χαρακτηριστικών ενός υλικού αλλά και ατελειών που βρίσκονται εντός αυτού 17

Εξοπλισμός Υπερήχων (3/5) Κεφαλές υπερήχων Οι κεφαλές υπερήχων κατασκευάζονται για μια ποικιλία εφαρμογών, ανάλογα την εφαρμογή χρησιμοποιείται και διαφορετική φιλοσοφία στην κατασκευή της: Κάθετες κεφαλές (Μονού ή Διπλού κρυστάλλου) Γωνιακές κεφαλές κλπ. 18

Εξοπλισμός Υπερήχων (4/5) Δοκίμια Βαθμονόμησης Ονομασία DE/BS Δοκίμια Περιγραφή /Εφαρμογές Χρησιμοποιούνται ειδικά κατασκευασμένες πρότυπες πλάκες με συγκεκριμένα γεωμετρικά χαρακτηριστικά Η βαθμονόμηση πρέπει να γίνεται πάντα σε υλικό όμοιο με το εξεταζόμενο V1 Α2 V2 A4 LSW (Step Wedges) Βαθμονόμηση κάθετων και γωνιακών κεφαλών. Εύρεση σημείου εξόδου δέσμης και γωνία διάθλασης για γωνιακές κεφαλές. Ρύθμιση ευαισθησίας. Δοκίμιο-μινιατούρα για γωνιακές κεφαλές ίδιες χρήσεις με το V1 + οπή Κλιμακωτή πλάκα βαθμονόμησης για κάθετες κεφαλές. Βαθμονόμηση για παχυμετρήσεις και γραμμικότητας. DAC (Navship) Κατασκευή καμπύλης διόρθωσης κεφαλές. Οπές d=1.5mm απόστασης έντασης (DAC) για κάθετες και γωνιακές 19

Εξοπλισμός Υπερήχων (5/5) Υλικό Σύζευξης Το υλικό σύζευξης (couplant) είναι ένα υλικό συνήθως υγρό που διευκολύνει τη μετάδοση της ενέργειας υπερήχων από την κεφαλή μέσα στο εξεταζόμενο δοκίμιο και είναι απαραίτητο για τους εξής λόγους: Απομάκρυνση του αέρα ο οποίος έχει χαμηλή ακουστική αντίσταση και δεν επιτρέπει τη διάδοση του υπερήχου στο υλικό Γεμίζει όλες τις επιφανειακές ανωμαλίες ή τραχύτητες ώστε η κεφαλή να γλιστράει ομαλά και να μην φθείρεται 20

Βήματα πριν τον έλεγχο με κάθετη κεφαλή (1/2) Βαθμονόμηση της χρονικής βάσης Γίνεται αντιστοίχηση όλου του πλάτους της οθόνης με μια συγκεκριμένη απόσταση του δοκιμίου βαθμονόμησης (σημείο 1) Έλεγχος διακριτικής ικανότητας Τοποθετούμε την κεφαλή επάνω από την εγκοπή και με βαθμονομημένη την οθόνη παρατηρούμε το διαχωρισμό σήματος των 85, των 91 και των 100mm (σημείο 2) 2 21 1

Βήματα πριν τον έλεγχο με κάθετη κεφαλή (2/2) Έλεγχος νεκρής ζώνης Τοποθετούμε την κεφαλή διαδοχικά στα σημεία των 5, 10, 15 mm και βλέπουμε σε ποια απόσταση το σήμα είναι ορατό (σημείο 3,4,5) Προσδιορισμός της ευαισθησίας του ελέγχου Ορίζουμε συγκεκριμένο ύψος σήματος για συγκεκριμένο ανακλαστήρα αναφοράς γνωστών διαστάσεων και γνωστού βάθους (σημείο 5) 3 4 5 22

Διαδικασία ελέγχου με κάθετη κεφαλή (1/2) Προσδιορισμός θέσης και βάθους σφάλματος 23

Διαδικασία ελέγχου με κάθετη κεφαλή (2/2) Προσδιορισμός διαστάσεων σφάλματος 1. Τεχνική πτώσης 20 db (σφάλματα μικρότερα από τη δέσμη) 2. Τεχνική πτώσης 6 db (σφάλματα μεγαλύτερα από τη δέσμη) 3. Τεχνική Μέγιστου Εύρους (πορώδες, εγκλείσματα, πολύ μικρές ρωγμές) 1 2 3 24

Βήματα ελέγχου συγκολλήσεων Οπτικός έλεγχος συγκόλλησης Έλεγχος εξοπλισμού υπερήχων βάση προτύπων Επιλογή κατάλληλων γωνιακών και κάθετων κεφαλών Σκαρίφημα κάτοψης και τομής της συγκόλλησης Υπολογισμός αποστάσεων και διαδρομών δέσμης Βαθμονόμηση κάθετων και γωνιακών κεφαλών Σάρωση της επιφάνειας του μετάλλου βάσης με 0 ο κεφαλή 25

Βήματα ελέγχου συγκολλήσεων Σάρωση της συγκόλλησης με γωνιακές κεφαλές Εντοπισμός θέσης ασυνεχειών και μεταφορά τους στο σκαρίφημα Διαστασιολόγηση ασυνεχειών Συγκριτική αξιολόγηση ασυνεχειών κριτήρια αποδοχής/απόρριψης Ερμηνεία σήματος της ασυνέχειας Σύνταξη αναφοράς ελέγχου 26

Έλεγχος εξοπλισμού υπερήχων Ο εξοπλισμός των υπερήχων πρέπει να ελέγχεται ανά τακτά χρονικά διαστήματα βάση προτύπων BS EN 12668-3:2013 για να διαφυλάσσεται η εύρυθμη λειτουργία και απόδοση του εξοπλισμού. Μερικοί από αυτούς τους ελέγχους περιλαμβάνουν: Τη γραμμικότητα της χρονικής βάσης Τη γραμμικότητα της ενίσχυσης (Gain) Το λόγο σήματος/ θορύβου (signal to noise radio) Το σημείο εξόδου της δέσμης υπερήχων της γωνιακής κεφαλής (BIP) Την εύρεση της γωνίας εξόδου της δέσμης της κεφαλής Την επαλήθευση του σχεδίου απόκλισης δέσμης Διάρκεια παλμού Τον έλεγχο διακριτικής ικανότητας 27

Επιλογή γωνιακών κεφαλών Επιλογή γωνιακών κεφαλών βάσει: Προτύπων (τουλάχιστον δύο γωνιακών) Πάχους εξεταζόμενου υλικού Μικρό πάχος t Μεγάλο πάχος t t Μεγάλη γωνία κεφαλής πχ 70 ο Μικρή γωνία κεφαλής πχ 45 ο t 28

Προσδιορισμός θέσης ασυνέχειας στη συγκόλληση με γωνιακή κεφαλή Μέσω της τριγωνομετρίας μας δίνεται η δυνατότητα προσδιορισμού της θέσης της ασυνέχειας Έχοντας ως γνωστά τη γωνία (θ R ) της κεφαλής και το μήκος της διαδρομής δέσμης (sound path) Μπορούμε να υπολογίσουμε το βάθος (d) και την επιφανειακή απόσταση (a) Οι συσκευές υπερήχων κάνουν τους υπολογισμούς αυτόματα και μας παρέχουν τα αποτελέσματα έτοιμα (readings) 29

Σκαρίφημα συγκόλλησης και υπολογισμός αποστάσεων & διαδρομών Για παράδειγμα έστω: Πάχος Τ=10mm Διορθωμένη γωνία κεφαλής θ R =69 ο Πλάτος καπάκι συγκόλλησης ν= 16mm 30

Βαθμονόμηση γωνιακών κεφαλών (1/2) Εύρεση σημείου εξόδου δέσμης υπερήχων (BIP) Τοποθετούμε την κεφαλή στο (σημείο D) και μετακινούμε την κεφαλή μπρος πίσω μέχρι να μεγιστοποιήσουμε το σήμα, τότε σημαδεύουμε στην κεφαλή το σημείο εξόδου της δέσμης υπερήχων Έλεγχος γωνίας εκπομπής δέσμης υπερήχων Τοποθετούμε την κεφαλή ανάλογα με την γωνία του κατασκευαστή της στην ανάλογη σημαδεμένη γωνία πάνω στο δοκίμιο (σημείο B ή C) και στοχεύουμε το μεγάλο δίσκο και μεγιστοποιούμε το ανακλώμενο σήμα και σημειώνουμε την θέση της κεφαλής σε σχέση με τις ανάγλυφες διαβαθμίσεις στο δοκίμιο για ανάγνωση της τιμής της γωνίας 31

Βαθμονόμηση γωνιακών κεφαλών (2/2) Βαθμονόμηση (εύρους) της χρονικής βάσης Αφού προσδιορίσουμε το σημείο εκπομπής και τη γωνία εκπομπής υπερήχων στην κεφαλή, μετά καθορίζουμε την χρονική βάση με δύο τουλάχιστον διαδοχικές ανακλάσεις Η βαθμονόμηση της χρονικής βάσης μπορεί να επιτευχθεί και στα δύο δοκίμια βαθμονόμησης V1 & V2 Τοποθετώντας την κεφαλή στα σημείο 1 και γνωρίζοντας τις αποστάσεις του δοκιμίου μετακινούμε τα σήματα των ανακλάσεων στις σωστές αποστάσεις, μεταβάλλοντας την καθυστέρηση κεφαλής (zero offset) και την ταχύτητα (velocity) V2 Calibration Block 1 32

Δημιουργία καμπύλης DAC Η καμπύλη Διόρθωσης Απόστασης Έντασης (DAC) για τη δημιουργία της, χρησιμοποιεί πρότυπα δοκίμια βαθμονόμησης με οπές (ανακλαστήρες) ίδιας διαμέτρου αλλά διαφορετικής (βάθους) απόστασης από το σημείο εισόδου της δέσμης υπερήχων. Οι καμπύλες DAC είναι μια τεχνική συγκριτικής αξιολόγησης των αληθινών σφαλμάτων που εντοπίζουμε στο αντικείμενο ελέγχου με αυτά του πρότυπου δοκιμίου και χρησιμοποιούνται για την αποδοχή ή απόρριψη του σφάλματος. 33

Σάρωση μέταλλου βάσης και συγκόλλησης Σάρωση μέταλλου βάσης μητρικού μετάλλου Γίνεται με κάθετη κεφαλή για την εύρεση ανακλαστήρων σε όλη τη ζώνη του υλικού από όπου θα περάσει η γωνιακή δέσμη Σάρωση συγκόλλησης Η συγκόλληση βάλλεται από συγκεκριμένα σημεία τα οποία μας δίνουν χρήσιμα σήματα αναφοράς από την γεωμετρία της συγκόλλησης (πίνακας) Η ασυνέχεια πρέπει να βάλλεται από τη δέσμη υπερήχων με πολλούς τρόπους ώστε να λάβουμε ξεκάθαρο συμπέρασμα για τα χαρακτηριστικά της ασυνέχειας 34 Θέση κεφαλής Half Skip Skip Skip ν/2 Skip + ν/2 Σήμα αναφοράς Ρίζα συγκόλλησης Καπάκι συγκόλλησης Σώμα Λουτρό συγκόλλησης Πόδας συγκόλλησης

Εντοπισμός θέσης ασυνεχειών και μεταφορά τους στο σκαρίφημα Όταν κατά τη σάρωση εντοπιστεί κάποιο σήμα που κατά πάσα πιθανότητα είναι σφάλμα, αμέσως για το σήμα αυτό πρέπει να ελεγχθούν οι αυτόματες μετρήσεις της συσκευής και να συγκριθούν με τις αποστάσεις του εξεταζόμενου δοκιμίου, που έχουν ήδη υπολογιστεί και τοποθετηθεί σε σκαρίφημα. Εάν όντως το σήμα προέρχεται από σφάλμα και όχι από κάποια συνηθισμένη ανάκλαση (π.χ. ρίζα, καπάκι συγκόλλησης, πίσω τοίχωμα μεταλλικής πλάκας), τότε οι μετρήσεις, αφού μεγιστοποιηθεί το σήμα με απαλή μετακίνηση της κεφαλής, μεταφέρονται στην πλάγια όψη του σκαριφήματος 35

Διαστασιολόγηση ασυνεχειών Προσδιορισμός διαστάσεων σφάλματος 1. Τεχνική πτώσης 20 db (σφάλματα μικρότερα από τη δέσμη) 2. Τεχνική πτώσης 6 db (σφάλματα μεγαλύτερα από τη δέσμη) 3. Τεχνική Μέγιστου Εύρους (πορώδες, εγκλείσματα, πολύ μικρές ρωγμές) 1 2 3 36

Ερμηνεία ένδειξης Για την έγκυρη και ορθή ερμηνεία μιας ένδειξης πρέπει να λάβουμε και να συνδυάσουμε τους εξής παράγοντες: Ερμηνεία του σχήματος του σήματος Διαστάσεις σφάλματος Γραμμικά ή ογκομετρικά σφάλματα Συμπεριφορά σήματος στην κίνηση της κεφαλής Θέση του σφάλματος στην συγκόλληση Πρόβλεψη αναμενόμενων και πιθανών σφαλμάτων 37

Στιγμιότυπα σημάτων (1/3) Ρωγμή Συνήθως εμφανίζει πολλούς κοντινούς οξείς παλμούς σε διάφορα ύψη και είναι ενωμένοι μεταξύ τους (πολυεδρικός ανακλαστήρας). Καθώς μετακινείται η κεφαλή ο ένας παλμός διαδέχεται τον άλλο και το σήμα μεταβάλλεται. Ατελής διείσδυση ρίζας Εμφανίζει ένα παλμό (σήμα) νωρίτερα από τον παλμό (σήμα) αναφοράς της ρίζας, ο οποίος είναι αρκετά υψηλός και οξύς. Εντοπίζεται και από τα δύο πλευρές της συγκόλλησης. 38

Στιγμιότυπα σημάτων (2/3) Συγκέντρωση πόρων Συνήθως εμφανίζει πάρα πολλούς παλμούς οι οποίοι είναι σχετικά χαμηλού ύψους και έχουν μεγαλύτερη απόσταση μεταξύ τους σε σχέση με αυτών στις ρωγμές. Ατελής τήξη Εμφανίζει ένα και μοναδικό παλμό ο οποίος είναι πολύ υψηλός και οξύς. Εντοπίζεται καλύτερα από τη μία πλευρά της συγκόλλησης 39

Στιγμιότυπα σημάτων (3/3) Μη μεταλλικά εγκλείσματα Εμφανίζει από ένα έως και τρεις παλμούς. Το ύψος σήματος είναι σχετικά υψηλό και εντοπίζεται και από τις δύο πλευρές τις συγκόλλησης. 40

Αναφορά ελέγχου Η αναφορά ελέγχου οφείλει να δίνει ορισμένες πληροφορίες όπως: Ονομασία αντικειμένου που θα ελεγχθεί Ονομασία της περιοχής ή της συγκόλλησης που θα ελεγχθεί Κατάσταση της επιφάνειας ελέγχου Εξοπλισμός που χρησιμοποιήθηκε Επίπεδο ελέγχου και επίπεδο ευαισθησίας ελέγχου Σκαρίφημα που να δείχνει τα σφάλματα και λεπτομέρειες όπως: διαστάσεις, θέση ως προς συγκεκριμένο σημείο αναφοράς, είδος σφάλματος κλπ Τα εύρη των σημάτων σε σχέση με την καμπύλη DAC στο επίπεδο ευαισθησίας της δοκιμής Κριτήρια αποδοχής ή απόρριψης, σύμφωνα με πρότυπα ή την διαδικασία που έχει συμφωνηθεί και εφαρμοστεί Να έχει υπογραφή και ημερομηνία και τα σχετικά δικαιολογητικά του επιθεωρητή 41

Πλεονεκτήματα μεθόδου Δεν απαιτείται πρόσβαση και από τις δύο πλευρές του εξεταζόμενου αντικειμένου Άμεσα αποτελέσματα Ευαίσθητη σε μικρές ασυνέχειες Ιδιαίτερα ακριβής στον εντοπισμό και αξιολόγηση των διαστάσεων του σφάλματος Μεγάλο βάθος διείσδυσης δέσμης και εντοπισμού σφαλμάτων Εκτός από εντοπισμό σφαλμάτων προσφέρεται και για παχυμετρήσεις 42

Μειονεκτήματα μεθόδου Απαιτείται υψηλό επίπεδο εκπαίδευσης Υψηλό κόστος εξοπλισμού Δυσκολία στον έλεγχο τραχιών και ακανόνιστων επιφανειών Χονδρόκοκκα υλικά όπως χυτά είναι δύσκολο να ελεγχθούν λόγω της υψηλής ακουστικής αντίστασης και υψηλού θορύβου στο σήμα Γραμμικές ασυνέχειες παράλληλες στη δέσμη υπερήχων δεν ανιχνεύονται Απαιτούνται πρότυπα αναφοράς για τη βαθμονόμηση και το χαρακτηρισμό των ενδείξεων 43

44 Σας ευχαριστώ πολύ για το χρόνο σας!