Kursy ultradźwiękowe UT (Ultrasonic Testing)

UT Phased Array to technika bazująca na wprowadzeniu do obiektu wiązki fal ultradźwiękowych wzbudzanych w różnych konfiguracjach z przesunięciami fazowymi, a następnie ich odbiorze z zachowaniem wcześniejszych przesunięć fazowych. Do generacji i odbioru takiej wiązki służy specjalna, wieloprzetwornikowa głowica badawcza oraz dedykowany defektoskop ultradźwiękowy. Specyficzna budowa głowicy w połączeniu z odpowiednim defektoskopem i oprogramowaniem umożliwia niezależne pobudzanie elementarnych przetworników głowicy, co finalnie pozwala na modelowanie wiązki fal ultradźwiękowych. W wyniku odpowiedniego modelowania można uzyskiwać różne efekty, jak odchylanie kątowe wiązki w określonym kierunku, ogniskowanie wiązki na żądanej głębokości, skanowanie sektorowe (przemiatanie konkretnego obszaru w materiale badanym z określonym skokiem, np. co 1 stopień), skanowanie liniowe (przemiatanie konkretnego obszaru w materiale badanym z określonym skokiem, np. co 1 mm) itp. Wynik badania zapisuje się w postaci barwnych map, które dają dalszą możliwość wielokrotnej analizy danych (w tym również zdalnej).

Technika znalazła szczególne zastosowanie podczas badania obszarów trudno dostępnych dla techniki tradycyjnej z wykorzystaniem głowicy jednoprzetwornikowej oraz podczas monitorowania przebiegu procesów korozyjnych z uwagi na możliwość graficznego przedstawienia (mapa korozji) ewentualnych ubytków korozyjnych. W praktyce wykorzystywane są ponadto specjalne układy skanujące (skanery) z enkoderami, które pozwalają na precyzyjną lokalizację nieciągłości.

UT TOFD to technika bazująca na wprowadzeniu do obiektu wiązki fal ultradźwiękowych celem wzbudzenia fal dyfrakcyjnych na istniejących nieciągłościach materiałowych, a następnie ich odbiorze i pomiarze zróżnicowanych czasów przelotu. W kolejnym kroku na ich podstawie określa się miejsca zalegania nieciągłości oraz ich wymiary. Technika TOFD, podobnie jak technika Phased Array, wymaga użycia specjalnego defektoskopu i dedykowanego oprogramowania. Układ badawczy składa się z dwóch głowic o takich samych parametrach, ustawionych naprzeciw siebie w specjalnym skanerze, który, analogicznie do techniki Phased Array, wyposażony jest w enkoder. Wynik badania zapisuje się w postaci czarnobiałych map przedstawiających przekrój wzdłużny badanego obszaru (zobrazowanie typu B), które dają dalszą możliwość wielokrotnej analizy danych (w tym również zdalnej).

Technika znalazła główne zastosowanie podczas badania złączy spawanych zarówno na etapie ich wytwarzania, jak również na etapie eksploatacji, z możliwością monitorowania rozwoju pęknięć.

Podstawową zaletą w odniesieniu do techniki tradycyjnej jest duża wykrywalność nieciągłości (nawet niekorzystnie zorientowanych w stosunku do padającej wiązki ultradźwiękowej) oraz możliwość precyzyjnego ich wymiarowania. Zasadniczym ograniczeniem może być jednak występowanie tzw. martwych stref przypowierzchniowych i to o znacznych rozmiarach. W praktyce buduje się specjalne układy skanujące, zawierające kilka kolejno ustawionych par głowic z różnym rozstawem względem siebie lub o różnych parametrach (wprowadzających wiązkę fal w różne obszary obiektu badanego), które w istotny sposób pozwalają ograniczyć ilość wymaganych przejazdów skanera.