اندازه‌گیری ضخامت التراسونیک (UTM) یک روش آزمایش غیر مخرب است که برای بازرسی ضخامت فلز بدنه کشتی، لوله‌کشی و فولاد ساختاری استفاده میشود. اندازه گیری ضخامت در بسیاری از صنایع برای نظارت بر خوردگی، فرسایش و آسیب ضروری است. یک نوع دستگاه دیجیتال است که همانند سایر ابزار و تجهیزات اندازه گیری بعد که شامل کولیس، میکرومتر و ورنیه می باشد را تا ضخامت یک قطعه را اندازه گیری می کند.
یک ضخامت سنج التراسونیک با اندازه‌گیری دقیق مدت زمان طول می‌کشد تا یک پالس صوتی که توسط یک کاوشگر کوچک به نام مبدل التراسونیک ایجاد شده است، امواج صوت ساطع شده بعد از عبور از ضخامت نمونه، وارد محیط هوای داخل نمونه میشوند (مثلا داخل لوله)(هوا همچون عایق است) و از سطح داخلی یا دیوار دور منعکس می شود. از این اندازه گیری ، ضخامت قطعه آزمایش محاسبه شده و بر روی صفحه دیجیتال نمایش داده می شود. امواج التراسونیک در فلزات با سرعت ثابت به یک آلیاژ مشخص با تغییرات جزئی به دلیل عوامل دیگری مانند دما حرکت می کنند.
جالب است تا چندین سال پیش برای اندازه گیری ضخامت لوله، آن را برش میدادند تا لبه های کولیس در آن قرار گیرد. ضخامت لوله را فقط بعد از جامد شدن آن میتوانستند اندازه بگیرند. اما امروزه با روی کار آمدن ضخامت سنج ها در هر مرحله از خط تولید و بدون برش و تولید ضایعات، میتوان ضخامت لوله ها را اندازه گیری کرد.
در ضخامت سنج، هدف اصلی اندازه گیری ضخامت و آگاهی از میزان کاهش آن است. موج التراسونیک، یک موج مکانیکی است که برای انتشار به یک محیط مادی احتیاج دارد. این موج در خلا منتشر نمیشود. ماهیت این موج مانند صوت است، اما با این تفاوت که فرکانس آن بیشتر از صوت است. صوت به موج مکانیکی با گسترده فرکانسی ۲۰ هرتز تا ۲۰ کیلو هرتز گفته میشود. این گسترده ای می باشد که بشر یا قوه شنوایی می تواند آن را دریافت کند. این ارتعاشات فراتر از محدوده قابل شنیدن هستند و در مواد آزمایشی به صورت امواج ارتعاش ذرات منتشر می شوند. پرتوهای صوتی همه فرکانس ها می توانند بدون مشکل به مواد ریزدانه نفوذ کنند. فرکانس استاندارد مورد استفاده توسط ضخامت سنج التراسونیک ۵ مگاهرتز است.
مزیت روش التراسونیک جهت اندازه گیری ضخامت:
۱. اندازه گیری سریع و دقیق(در حد میکرون)
۲. اندازه گیری ضخامت بر روی پوشش
۳. عدم نیاز دسترسی به انتهای طرف دیگر قطعه در هنگام اندازه گیری
۴. به راحتی قابل استقرار است، به شرایط آزمایشگاهی نیاز ندارد
۵. تجهیزات نسبتاً ارزان
۶. می تواند اندازه گیری ضخامت را از طریق خوردگی و سایر پوشش های سطحی روی فلزات انجام دهد
۷. داده‌های اندازه‌گیری ضخامت التراسونیک اطلاعات لازم را به مشتریان میدهد تا تعیین کنند که آیا آیتم آزمایش‌شده دارای ضخامت فلزی مناسبی است که برای آن طراحی شده است یا خیر.
اندازه گیری ضخامت التراسونیک چقدر دقیق است؟
با کالیبراسیون مناسب، اندازه‌گیری‌ها معمولاً با دقت +/- ۰.۰۰۱ اینچ یا ۰.۰۱ میلی‌متر و در برخی موارد دقت میتواند به ۰.۰۰۰۱ اینچ یا ۰.۰۰۱ میلی‌متر برسد.
تست التراسونیک برای فولاد چیست؟
نتیجه تصویر تست التراسونیک (UT) فولاد یک فرآیند آزمایش غیر مخرب است که معمولاً از امواج پالس التراسونیک بسیار کوتاه (انرژی صوتی فرکانس بالا) استفاده می کند که فرکانس بین ۰.۱ تا ۱۵ مگاهرتز دارند ، حتی اگر گهگاه تا ۵۰ مگاهرتز هم برسد. محدوده فرکانس برای فلزات معمولی از ۱ تا ۴ مگاهرتز استفاده می شود.
چه عواملی بر سنجش ضخامت یک پوشش تاثیر میگذارند؟
بعضی از عوامل وجود دارند که به ضخامت سنج اجازه نمیدهند تا ضخامت سطح را به درستی اندازه گیری کند. عواملی مثل انحناء داشتن سطح، ضخامت و زبری سطح، میزان نفوذ پذیری مغناطیسی و رسانا بودن سطح میتواند در اندازه گیری ضخامت بطور نادرست موثر باشد.
برای اندازه گیری به روش التراسونیک:
۱. یک قطره از ژل کوپلینگ التراسونیک را روی پوشش میریزید
۲. سپس پراب را بر روی آن قرار میدهید
۳. دستگاه عددی را نشان میدهد که نشان دهنده ی ضخامت است
۴. حال میتوانید پراب را از روی سطح بردارید
حتما روی سطح نمونه باید ضخامت نازکی از آب و یا ژل باشد؛ این امر باعث میشود که مانند رسانا عمل کرده و امواج را به درستی از خود عبور دهد. برای عبور امواج التراسونیک از میان هوا بخصوص در آزمایشات صنعتی از آب، نفت، گلیسیرین و یا پروپیلن گلیکول استفاده میشود. همراه هر دستگاه، یک بطری ژل معمولی گلیکول وجود دارد.
