Ultrasonik Hata Tespitinde AVG Diyagramlarının Kullanım Metodolojisi.
Tahribatsız muayene uzmanı için AVG diyagramı (Genlik — Mesafe — Çap), genlik değerlerinden hatanın boyutsal değerlendirmesine geçiş için ana araçtır.
Diyagramın Fiziksel Anlamı ve Yapısı
AVG diyagramı, belirli çaptaki reflektörler (düz tabanlı delikler) için eko sinyali genliğinin derinliğe bağlı değişimini gösteren bir eğri ailesidir. Koordinat eksenlerinde:
-
Apsis ekseni (X) — reflektörün ultrasonik dalga giriş yüzeyinden itibaren derinliği (mm);
-
Ordinat ekseni (Y) — sinyal genliği, bağıl birimler veya desibel cinsinden.
Diyagram alanındaki her eğri, sabit bir reflektör çapı (1 mm, 2 mm, 3 mm vb.) için A = f(H) fonksiyonudur.
Diyagram başlangıçta kesin olarak tanımlanmış koşullar için hesaplanır — çalışma frekansı, piezoelektrik eleman çapı, giriş açısı ve malzemenin akustik özellikleri (ses hızı, zayıflama). Bu parametrelerden herhangi birinin değişmesi diyagramın yeniden oluşturulmasını gerektirir.
Amaçlanan Kullanım
Pratikte AVG diyagramı iki modda kullanılır:
Eşdeğer hata boyutunun belirlenmesi
Bulunma derinliğinden ve ölçülen genlikten diyagram alanında bir nokta buluruz. En yakın eğriyle kesişme, aynı koşullar altında aynı genlikte sinyal üretecek düz tabanlı reflektörün çapını verir. Bu, hatanın gerçek boyutu değil, hesaplanmış eşdeğeridir.
Cihaz hassasiyetinin ayarlanması
Diyagram, düz tabanlı delikli numunelerin seri üretimi olmadan arama, ret ve referans seviyelerinin ayarlanmasını mümkün kılar. AVG diyagramlarını bir noktaya bağlamak için bir veya iki numunenin olması yeterlidir (sıradan bir taban sinyali kullanmak bile mümkündür) ve diğer tüm seviyeler otomatik olarak elde edilebilir.
Uygulanabilirlik Alanı ve Sınırlamalar
Yöntem güvenilir sonuçlar yalnızca yansıtıcı düzlemi dönüştürücünün akustik eksenine dik olan hatalar için verir.
Bunlar düz tabanlı delikler, diskler ve ayrılmaların düz alanlarıdır.
Diğer morfolojideki hatalar için:
-
keyfi yönelimli çatlaklar;
-
köşe reflektörleri;
-
düzensiz şekilli uzun kalıntılar;
AVG diyagramı kasıtlı olarak düşük tahmin edilmiş eşdeğer boyut verir, çünkü gerçek yansıma katsayısı aynı alana sahip düz tabanlı deliğinkinden daha düşüktür. Bu gibi durumlarda gölge yöntemi, eko-ayna yöntemi veya TOFD hata boyutlandırması ile ek doğrulama gerekir.
Güvenilirliği Etkileyen Kritik Faktörler
Ultrasonik zayıflama
Gerçek malzemeler, yapıya ve frekansa bağlı bir zayıflama katsayısına sahiptir. AVG diyagramı, belirli çelik veya alaşım kalitesi için zayıflama dikkate alınarak oluşturulmalıdır. Aksi takdirde, büyük derinliklerde hata 6–12 dB'ye ulaşabilir.
Akustik temas ve yüzey pürüzlülüğü
Varsayılan olarak, dönüştürücüden muayene nesnesine temas ortamından geçerken ultrasonik dalga zayıflamasının değeri A2=0 dB olarak ayarlanmıştır. Gerçekte, yüzey pürüzlülüğü, dönüştürücünün yüzeye zayıf uyumu ve temas ortamının özellikleri nedeniyle ek kayıplar meydana gelebilir. Bunlar A2 değeri artırılarak dikkate alınabilir. Genellikle 0 - 5 dB aralığındadır.
Belirli bir dönüştürücüye bağlama
AVG diyagramı katı bir şekilde şunlara bağlıdır:
- • dönüştürücü frekansı
- • piezoelektrik plaka çapı;
- • giriş açısı (açılı problar için);
- • kama parametreleri (açılı problar için)
Bu parametrelerden herhangi birinin değiştirilmesi AVG diyagramlarının görünümünü değiştirir
Karmaşık Hatalar için Yorumlama Özellikleri
AVG'den elde edilen eşdeğer reflektör çapı geleneksel bir büyüklüktür.
Çatlaklar için, özellikle küçük açıklıklı olanlar için, gerçek geometrik boyutlar eşdeğer çaptan 2–3 kat daha büyük olabilir. Bu nedenle, muayene raporlarında ölçümün AVG tabanlı değerlendirme ile eko yöntemiyle yapıldığı mutlaka belirtilmelidir.
AVG diyagramı, ultrasonik muayeneyi standartlaştırmayı ve operatörden bağımsız olarak tekrarlanabilir hale getirmeyi mümkün kılar. Ancak bu evrensel bir ölçüm cihazı değildir — bir referansla karşılaştırma aracıdır.
Yetkin bir uzman bunu diğer yöntemlerle birlikte kullanır, sınırlamalarını her zaman hatırlar ve muayeneyi standart numuneler üzerinde zorunlu doğrulama ile gerçekleştirir.