non-destructive testing
در نشریات گروه میان رشته ای-
حجم زیادی از خطوط لوله ی نفت و گاز و بخصوص در صنایع پتروشیمی، خطوط لوله دارای عایق هایی از جنس های مختلف است. در بسیاری از موارد یک روزنه یا نشتی کوچک می تواند مسیر را برای نفوذ آب و سایر مایعات خورنده باز نماید و خوردگی زیر عایق (CUI) ایجاد شود. این خوردگی به هیچوجه با روش های مرسوم و از روی عایق قابل تشخیص نیستند. با روش های معمول بازرسی غیر مخرب نظیر تست های بصری و فراصوتی بعلت عدم دسترسی به فلز خط لوله امکان پذیر نیست. یکی از موثرترین روش های غیرمخرب برای این منظور استفاده از دستگاه های پروفایلگیر پرتویی هستند. در این مقاله با استفاده از روش مونت کارلو ابتدا طیف اشعه ایکس متداول برای این روش 70keV و 90 keV شبیه سازی شد و رادیوایزوتوپ های صنعتی مورد استفاده شامل Ir-192 و Co-60 نیز به عنوان چشمه در نظر گرفته شده اند. فانتوم های خط لوله پیاده سازی شده از جنس فولاد کربنی به ضخامت 6mm و عایق پلی اتیلنی به ضخامت 24 mm هستند. خوردگی مصنوعی به عمق 3 mm روی دیواره خط لوله ایجاد شد. آشکارساز خطی تک انرژی از جنس CsI (Tl) به ضخامت 5mm و با گام پیکسلی 1.6 mm در کد پیاده سازی شد و سیگنال مکانی روی آن به ثبت رسید. ترابرد فوتون های ایکس و گاما برای چشمه های مورد استفاده به صورت ویژوال برای 20000 فوتون ثبت شد و سیگنال ثبت شده روی آشکارساز به همراه انرژی انباشت شده در هر پیکسل از آشکارساز اندازه گیری شد. نتایج نشان دهنده ی عملکرد مناسب سیستم پیاده شده در مکان یابی و تشخیص عیوب خوردگی زیر عایق می باشد.
کلید واژگان: آزمون های غیرمخرب، خوردگی زیر عایق، پروفایلگیر پرتوییA substantial volume of oil and gas pipelines, particularly in petrochemical industries, are insulated with various materials. In many cases, a small opening or leak can allow water and other corrosive liquids to penetrate, leading to corrosion under insulation (CUI). This type of corrosion is not detectable through conventional methods over the insulation. With the usual methods of non-destructive inspection, such as visual and ultrasonic tests, it is not possible due to the lack of access to the metal of the pipeline. One of the most effective non-destructive methods for this purpose is the use of radiographic profiling devices. In this paper, using the Monte Carlo method, the common X-ray spectra for this technique at 70 keV and 90 keV were simulated. Industrial radioisotopes used, including Ir-192 and Co-60, were considered as sources. The pipeline phantoms implemented were made of 6mm thick carbon steel and 24mm thick polyethylene insulation. Artificial corrosion with a depth of 3mm was created on the pipeline wall. A single-energy linear detector made of CsI(Tl) with a thickness of 5mm and a pixel pitch of 1.6mm was implemented in the code, and the spatial signal was recorded on it. The transport of X-ray and gamma photons for the used sources was visually recorded for 20,000 photons, and the signal recorded on the detector, along with the accumulated energy in each detector pixel, was measured. The results indicate the suitable performance of the implemented system in locating and detecting CUI defects.A substantial volume of oil and gas pipelines, particularly in petrochemical industries, are insulated with various materials. In many cases, a small opening or leak can allow water and other corrosive liquids to penetrate, leading to corrosion under insulation (CUI). This type of corrosion is not detectable through conventional methods over the insulation. With the usual methods of non-destructive inspection, such as visual and ultrasonic tests, it is not possible due to the lack of access to the metal of the pipeline. One of the most effective non-destructive methods for this purpose is the use of radiographic profiling devices. In this paper, using the Monte Carlo method, the common X-ray spectra for this technique at 70 keV and 90 keV were simulated. Industrial radioisotopes used, including Ir-192 and Co-60, were considered as sources. The pipeline phantoms implemented were made of 6mm thick carbon steel and 24mm thick polyethylene insulation. Artificial corrosion with a depth of 3mm was created on the pipeline wall. A single-energy linear detector made of CsI(Tl) with a thickness of 5mm and a pixel pitch of 1.6mm was implemented in the code, and the spatial signal was recorded on it. The transport of X-ray and gamma photons for the used sources was visually recorded for 20,000 photons, and the signal recorded on the detector, along with the accumulated energy in each detector pixel, was measured. The results indicate the suitable performance of the implemented system in locating and detecting CUI defects.
Keywords: Non-Destructive Testing, Corrosion Under Insulation, Radation Profiler -
امروزه استفاده از قطعات کامپوزیتی در صنایع مختلف مانند صنایع نفت و گاز، هوافضا، صنایع دریایی و صنایع خودروسازی افزایش پیدا کرده است. کامپوزیت های پلیمری تقویت شده با الیاف کربن (CFRP) یکی از پرکاربردترین انواع مورد استفاده در صنایع هوافضا می باشد. با توجه به کاربردهای حساس این نوع کامپوزیت ها، به کارگیری روش های مناسب برای بازرسی غیرمخرب این مواد امری ضروری می باشد. روش آزمون فراصوتی یکی از پرکاربردترین روش های بازرسی است که پژوهش های متعددی در ارتباط با کاربرد این روش در بازرسی غیر مخرب قطعات CFRP انجام شده است. در این مقاله امکان انجام آزمون فراصوتی عبوری با تکنیک آبفشان در بازرسی غیرمخرب قطعات کامپوزیتی تقویت شده با الیاف کربن (CFRP) و رابطه خواص خمشی با شدت موج عبوری در مواد مرکب چند لایه مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا ابتدا نمونه آزمایش از جنس اپوکسی تقویت شده با الیاف کربن و به روش لایه چینی دستی ساخته شد. در مرحله ی بعدی با طراحی و ساخت یک ست-آپ آزمون غیر مخرب فراصوتی عبوری با سیستم آبفشان، آزمون فراصوتی برای شناسایی عیوب روی نمونه انجام گردید و نتایج آزمون به صورت نمودارهای C-scan مورد بررسی قرارگرفت.سپس با انجام آزمون خمش، خواص خمشی نمونه ها بدست آمد. بررسی و ارزیابی نتایج حاصل نشان داد که با افزایش تعداد لایه ها استحکام خمشی نهایی و میانگین شدت موج عبوری بدلیل افزایش احتمال وجود عیوب ساختی در نمونه با تعدادد لایه بیشتر ،کاهش می یابد. در مرحله ی بعدی با طراحی و ساخت یک ست-آپ آزمون غیر مخرب فراصوتی عبوری با سیستم آبفشان، آزمون فراصوتی برای شناسایی عیوب روی نمونه انجام گردید و نتایج آزمون به صورت نمودارهای C-scan مورد بررسی قرارگرفت.سپس با انجام آزمون خمش، خواص خمشی نمونه ها بدست آمد. بررسی و ارزیابی نتایج حاصل نشان داد که با افزایش تعداد لایه ها استحکام خمشی نهایی و میانگین شدت موج عبوری بدلیل افزایش احتمال وجود عیوب ساختی در نمونه با تعدادد لایه بیشتر ،کاهش می یابد.کلید واژگان: آزمون فراصوتی عبوری، تکنیک آبفشان، کامپوزیت تقویت شده با الیاف کربن، بازرسی غیرمخربThe application of composite components has significantly increased in the various industries, including oil and gas, aerospace, marine, and automotive sectors. Among these, carbon fiber reinforced polymers (CFRP) are particularly prevalent in the aerospace industry due to their superior properties like high strength to weigh ratio. Given the critical nature of these composites, non-destructive inspection is essential to ensure their integrity and performance. Ultrasonic testing is one of the most widely used methods for inspecting these materials. Recent research has focused on the application of ultrasonic testing for the non-destructive inspection of CFRP parts. This study investigates the feasibility of using through-transmission ultrasonic testing with a water jet technique for inspecting of the CFRP components. Additionally, it examines the relationship between flexural properties and the intensity of transmitted waves in multilayer composite materials. For this purpose, some samples were fabricated from epoxy-carbon fiber using the hand lay-up method. A through-transmission ultrasonic non-destructive testing setup with a water jet system was designed and constructed, and ultrasonic testing was performed to identify defects in these samples. In this set-up, a uniform water column is used to transmit the pressure wave from the transducer to the surface of the samples under test, which replaces the couplant material. Subsequent bending tests were conducted to determine the flexural properties of the samples. The analysis revealed that an increase in the number of layers led to a decrease in both the final flexural strength and the average intensity of the transmitted wave, attributed to the higher likelihood of structural defects in samples with more layers. Subsequent bending tests were conducted to determine the flexural properties of the samples. The analysis revealed that an increase in the number of layers led to a decrease in both the final flexural strength and the average intensity of the transmitted wave, attributed to the higher likelihood of structural defects in samples with more layers.Keywords: Through-Transmission Ultrasonic Testing, Carbon Fiber Reinforced Composites, Water Jet Technique, Non-Destructive Testing
-
اندازه گیری ابعاد عیوب مختلف در تعیین استحکام جوش اهمیت زیادی دارد. اندازه عیب همچنین نقش مهمی برای رد یا قبول شدن قطعه در حال بازرسی را با توجه به استانداردهای مربوطه دارد. یکی از روش های مهم برای اندازه گیری ابعاد این عیوب، روش رادیوگرافی صنعتی است که در رسته آزمون های غیر مخرب قرار می گیرد. رادیوگرافی با استفاده از نفإ اشعه ایکس و یا گاما انجام می گیرد. رادیوگرافی یک روش حجمی محسوب می شود و می تواند اطلاعاتی در مورد حجم داخلی قطعات به ما بدهد. عوامل مختلفی مانند بزرگ نمایی ایجاد شده در تصویر رادیوگرافی، مات شدگی ناشی از عدم نقطه ای بودن منبع و پراکندگی ذاتی اشعه ایکس و گاما که باعث مات شدگی تصویر رادیوگرافی می شود، در اندازه گیری سایز عیوب در این روش تاثیرگذار هستند و دقت روش را تحت تاثیر قرار می دهند. به خصوص با توجه به مات شدن لبه های عیوب داقع در فواصل دورتر نسبت به محل قرار گرفتن فیلم و یا آشکار ساز تصویر برداری ، اندازه گیری ابعاد این نوع عیوب با خطای بیشتری همراه خواهد بود. در این تحقیق، با استفاده از اندازه فاصله خطوط در ابزار شاخص کیفیت تصویر مقدار عیوب در قطعات استاندارد سوناکیت با عیوب مشخص تخمین زده شده و با مقدار اصلی مقایسه می شود. برای رفع مات شدگی از روش فیلتر بازگشتی استفاده شده تا لبه ها تیزتر شوند و امکان تخمین عیوب بهتر شود. نتایج نشان می دهد که انداره گیری ابعاد عیوب در این روش به دقت کاربر در تخمین پیکسل های مربوط به ناحیه عیب و تیز بودن لبه ها دارد و برای قطعات استاندارد بررسی شده بین % 6 تا % 19خطای اندازه گیری وجود دارد.
کلید واژگان: رادیوگرافی صنعتی، آزمون های غیر مخرب، اندازه عیوب، فیلتر بازگشتی، پردازش تصاویرMeasuring defect sizes is very important in determining weld strength. This size is also used to evaluate the object on the test for accept or reject criteria according to the relative standards. One of the important methods for measuring different defects' sizes is industrial radiography testing (RT), a non-destructive testing method. Radiography is carried out using penetrating X or Gamma rays. Radiography is a volumetric method and can give information from the inside the different objects. Various factors, such as the magnification of the radiographic image, the fogginess of the radiographs, the non-point source, and the inherent scattering of X-rays, affect on the measurement and the accuracy of the defect sizing. In particular, size measurement for defects with larger distance respect to the film or radiography detector can be with more uncertainty. This is due to more shadowiness of rays with larger distances. For radiography imaging, an industrial Computed Radiography System (CR) was used. General purpose imaging phosphor plates with a laser resolution of 50 micrometers have been used. The X-ray source was an industrial powerful X-ray tube with a voltage of up to 300 kilovolts. In this research, utilizing the distance measurement between the lines in the duplex image quality indicator (DIQI) tool as a known length, the size of defects in standard parts in Sonakit educational test kit that have specific defects is estimated and compared with the original value. To decrease the blurring, a recursive filter method is used to make the edges sharper to better estimate the defect sizes. The results show that the measurement of defects is related to the accuracy of the user in estimating the pixels of the defect regions and the sharpness of the edges. The measurement error is reported between 6% and 19% for the defect measurement in the standard parts examined.
Keywords: Industrial Radiography, Non-Destructive Testing, Defect Size Measurement, Recursive Filter, Image Processing -
بررسی یکپارچگی سازهها و تجهیزات از جمله هواپیما، خطوط لوله، سکوهای نفتی، پل و مخازن تحت فشار امری ضروری در صنعت است. استفاده از روشهایی قابل اعتماد و دقیق برای ارزیابی سلامت این تجهیزات به منظور به حداقل رساندن خطرات جانی مالی بسیار حیاتی است. استفاده از تکنیک بازرسی ترموگرافی یا همان بازرسی با استفاده از امواج مادون قرمز به عنوان یک ابزار مفید و پیشرفته در میان روش های مختلف پایش وضعیت و عیب یابی در حال گسترش است. ترموگرافی مادون قرمز با کمک تجزیه و تحلیل اطلاعات حرارتی با استفاده از دستگاه های تصویربرداری حرارتی غیر تماسی انجام می پذیرد. ترموگرافی مادون قرمز برای تشخیص نقاط داغ، تلفات حرارتی، نشتی، عیوب عایق و غیره استفاده می شود تا پرسنل تعمیر و نگهداری بتوانند اقدامات مناسبی را برای رفع مشکلات انجام دهند. در این پژوهش، از صفحهای فولادی دارای 20 عدد سوراخ کف تخت (Flat Bottom Hole) با قطرهای 2 تا 10 میلیمتر و عمق 5/0 تا 2 میلیمتر به عنوان نمونه آزمایش استفاده شد. از یک لامپ فلاش و دو پروژکتور برای ایجاد تحریک حرارتی استفاده شد و دنبالهای از تصاویر حرارتی ضبط شد. با بررسی تصویر خام حرارتی مشخص شد که تعداد 11 عدد عیب قبل از انجام عملیات پردازش قابل تشخیص هستند. برای بهبود عملکرد آزمون گرمانگاری، 6 روش افزایش کنتراست حرارتی شامل کنتراست حرارتی مطلق، کنتراست حرارتی پویا، کنتراست حرارتی نرمال شده (مقدار نهایی)، کنتراست حرارتی نرمال شده (مقدار بیشینه)، کنتراست حرارتی استاندارد، و کنتراست حرارتی اختلافی (DAC) به دنباله تصاویر حرارتی اعمال شد. نتایج نشان داد که روشهای افزایش کنتراست حرارتی بوسیله افزایش کنتراست بین تصویر عیب و نواحی سالم اطراف و کاهش اثرات گرمایش غیریکنواخت عملکرد مطلوبی در بهبود قابلیت تشخیص عیوب داشتند. روش کنتراست حرارتی نرمال شده (مقدار نهایی) بهترین عملکرد را از نظر افزایش تعداد عیوب قابل شناسایی داشت و توانست 16 عدد عیب را آشکار سازد.کلید واژگان: آزمون غیرمخرب، گرمانگاری، افزایش کنتراست حرارتی، پردازش سیگنال حرارتیInvestigating the integrity of structures and equipment such as airplanes, the pipelines, the oil platforms, the bridges and the pressure vessels is an essential task in the industry. Employing a reliable and accurate methods for investigating the health of the industries equipment’s is vital to increase the health and reduce the financial hazards. Nowadays, the use of thermographic inspection technique or the inspection using infrared waves as a useful and advanced tool among the various methods of condition monitoring and nondestructive evaluations is expanding. Infrared thermography is performed with the help of thermal information analysis using non-contact thermal imaging devices. The infrared thermography is used to detect hot spots, heat losses, leaks, insulation defects, etc., so that the nondestructive men and maintenance personnel can take appropriate actions to fix the problems. In this research, a steel plate with 20 flat bottom holes (FBH) with diameters of 2 to 10 mm and distances from the test piece surface (Defect depth) ranging from 0.5 to 2 mm was used as a test sample. A flash lamp and two projectors were used as heating sources and then the thermal image sequences were recorded. It was observed that only 11 defects can be detected in the thermal raw image. In order to improve capability of thermography test, 6 techniques of Thermal contrast including absolute thermal contrast, running contrast, normalized contrast (final value), normalized contrast (maximum value), standard contrast and differentiated absolute contrast (DAC) have been applied to the of thermal raw images. Thermal contrast based techniques found to be useful in improving defect detection by increasing contrast between the image of the defect and sound area and reducing effects of non-uniform heating. Normalized contrast (final value) had the best performance in terms of increasing the number of detected defects and was able to reveal 16 defects.Keywords: non-destructive testing, Thermography, Thermal Contrast-Based Techniques, Thermal signal processing
-
مدل سازی و شبیه سازی نقش مهمی در طراحی و توسعه هر سیستم پیچیده ای از جمله سیستم های اسکنر محموله ایفا می کند. اسکنر محموله وسیله ای است که برای اسکن و بازرسی محموله هایی که از طریق هوا، زمین و دریا حمل می شوند استفاده می شود. این اسکنرها معمولا توسط گمرک و مراکز امنیتی برای شناسایی تهدیدات احتمالی مانند سلاح، مواد منفجره و کالاهای قاچاق استفاده می شود. یکی از مزایای کلیدی استفاده از مدل سازی و شبیه سازی این است که به طراحان اجازه می دهد تا سناریوها و پیکربندی های مختلف را بدون نیاز به نمونه های اولیه فیزیکی آزمایش کنند. این می تواند در زمان و هزینه صرفه جویی کند و همچنین خطر اشتباهات گران قیمت را کاهش دهد این مطالعه تاثیر پارامتر زاویه بر پاسخ آشکارسازها در سیستم های بار اسکنر کامیونی با استفاده از کد MCNPX را بررسی می کند. این پارامتر به زاویه ای اشاره دارد که در این زاویه پرتوهای گسیل شده از مولد پرتو با سطح نرمال آشکارساز برهمکنش می کنند، که عامل مهمی در تعیین دقت و قابلیت اطمینان سیستم های اسکن محموله در تشکیل تصویر است. در این مطالعه ابتدا خروجی طیف ایکس حاصل از الکترونهای 6 مگا الکترون ولتی شتاب گرفته در اثر برخورد با هدف تنگستنی محاسبه گردید و با طیف های موجود در سایر مطالعات اعتبارسنجی شد. نتایج نشان داد که طیف های خروجی تطابق خوبی با هم دارند. تغییرات شمارش ثبت شده در پیکسل های آرایه آشکارسازها در راستای عمودی نشان داد که اختلاف شمارش از پایین ترین پیکسل تا بالاترین پیکسل حدود 33 درصد بود و در راستای افقی تغییرات شمارش از نزدیک ترین پیکسل نسبت به دورترین پیکسل به مولد پرتو حدود 60 درصد شد. در ادامه زاویه تک تک آرایه ها به گونه ای تنظیم شد که جهت برخورد پرتوها گسیل شده از مولد پرتوی با هندسه مخروطی به صورت عمود باشد و این حالت با حالت هایی که در آن زاویه آرایه ها 20 و 30 درجه دوران یافته بود مقایسه شد. نتایج نشان داد که تحت تابش عمود، سیگنال ثبت شده در آشکارسازها بیشتر از حالتی است که آشکارساز دوران پیداکرده باشد و با افزایش زاویه، میزان شمارش در آشکارساز کاهش می یابد.
کلید واژگان: دستگاه کارگواسکنر، کد MCNPX، تصویربرداری صنعتی، آزمون غیرمخربModeling and simulation are crucial in designing and developing complex systems, such as cargo scanner systems. A cargo scanner is a device used to scan and inspect cargo transported by air, land, and sea. These scanners are usually used by customs and security centers to identify potential threats such as weapons, explosives, and contraband. One of the key benefits of using modeling and simulation is that it allows designers to test different scenarios and configurations without the need for physical prototypes. This can save time and money, as well as reduce the risk of costly mistakes. This study examines how the parameter angle affects detector responses in truck cargo scanner systems using the MCNPX code. The angle refers to the angle at which the beam generated from the beam generator interacts with the detector's normal surface, an important factor in ensuring the accuracy and reliability of cargo scanning systems in imaging. Initially, the X-ray spectrum output was calculated from the accelerated 6 MV electrons due to tungsten target impact and validated against spectra from other studies. The results demonstrated good agreement between the output spectra. The changes in counts recorded in the vertical direction of the detector arrays showed that the count difference between the lowest pixel and highest pixel is approximately 33%, while the count changes from the closest pixel to the farthest pixel to the beam generator in the horizontal direction are about 60%. Subsequently, the angle of each array was adjusted so that the emitted rays from the cone beam generator were perpendicular, and this case was compared to cases where the array angle was 20 and 30 degrees. The results revealed that when exposed to perpendicular radiation, the signal recorded in detectors is greater than that of a rotated detector, and the count rate in the detector decreases as the angle increases.
Keywords: Cargo scanner, MCNPX code, industrial imaging, non-destructive testing -
ساخت افزایشی (AM) ساختن یک قطعه یا جزء نهایی بر اساس رسوب مواد با دقت بالا با استفاده از روش های مختلف است. این فرآیند یکی از پیشرفت های اصلی در انقلاب صنعتی چهارم به شمار می رود و همچنان در حال رشد می باشد. انواع مختلفی از روش های ساخت افزایشی وجود دارد و امروزه استفاده از روش های بازرسی کارآمد برای اطمینان از سطح معینی از کیفیت و تشخیص عیوب و ناپیوستگی ها در صنعت مورد نیاز است. امروزه در صنعت، آزمون های غیر مخرب (NDT) به طور گسترده و به ویژه در ساخت افزایشی، برای اطمینان از کنترل کیفیت کارآمد و نگهداری پیش بینانه بدون تغییر ویژگی ها و حالت اولیه مواد مورد استفاده قرار می گیرد. هر روش آزمون غیر مخرب بر اساس اصول فیزیکی مختلفی انجام می شود و انتخاب و استفاده صحیح از هر آزمون به کاربرد، فرآیند ساخت، نوع ماده و ناپیوستگی های احتمالی و بسیاری از موارد دیگر بستگی دارد. متداول ترین عیوب ایجاد شده در قطعات AM از نظر ظاهری شامل تخلخل، ناخالصی حبس شده، ترک و نقص در مواد است که عمدتا ناشی از تغییر در پارامترهای تولید، پارامترهای تزریق و ویژگی های اولیه مواد است. در این مقاله به بررسی عملکرد آزمون های غیر مخرب به منظور بازرسی قطعات تولید شده به روش ساخت افزایشی پرداخته شد. این آزمون ها شامل بازرسی چشمی، آزمون مایع نافذ، آزمون ذرات مغناطیسی، آزمون جریان گردابی، آزمون فراصوت، روبش سی تی با پرتو ایکس (XCT)، آزمون نشرآوایی و آزمون دمانگاری است. کاربرد هر کدام از روش های NDT ذکر شده در ساخت افزایشی و مناسب بودن آن ها برای تشخیص عیوب قطعات ساخته شده به روش AMمورد بررسی قرار گرفت. همچنین میزان حساسیت و مزایا و معایب هر روش ارزیابی شد و انواع نقص، و قابلیت تشخیص این عیوب توسط روش های NDT ذکر گردید. با توجه به اینکه 7 دسته روش تولید در ساخت افزایشی وجود دارد، در این تحقیق کاربرد هر آزمون NDT برای دسته های مختلف فرآیند AM مورد بحث قرار گرفت و چالش های موجود در هر کدام ذکر گردید.کلید واژگان: آزمون های غیرمخرب، ساخت افزایشی، تخلخل، بازرسیAdditive manufacturing (AM) is based on the deposition of materials with high precision to make a final part or component using different methods. This process is considered one of the main developments in the fourth industrial revolution and is still growing. There are many different types of additive manufacturing methods, and today, the use of efficient inspection methods is required to ensure a certain level of quality and detect defects and discontinuities in the industry. Today, in industry, non-destructive testing (NDT) is widely used, especially in additive manufacturing, to ensure efficient quality control and predictive maintenance without changing the properties and initial state of materials. Each non-destructive testing method is based on different physical principles and the correct selection and use of each test depends on the application, manufacturing process, type of material and possible discontinuities and many other things. The most common defects created in AM parts in terms of appearance include porosity, entrapped impurity, cracks, and material defects, which are mainly caused by changes in manufacturing parameters, injection parameters, and initial material properties. In this article, the performance of non-destructive tests was investigated to inspect the parts produced by the additive manufacturing method. These tests include visual inspection, liquid penetrant testing, magnetic particle testing, eddy current testing, ultrasonic testing, XCT, acoustic emission testing and thermography test. The application of each of the mentioned NDT methods in additive manufacturing and their suitability for detecting the defects of parts manufactured by AM method were investigated. Also, the sensitivity, advantages and disadvantages of each method were evaluated and the types of defects and the ability to detect these defects by NDT methods were mentioned. Considering that there are 7 categories of production methods in additive manufacturing, in this research, the application of each NDT test for different categories of AM process was discussed and the challenges in each were mentioned.Keywords: Non-destructive testing, Additive manufacturing, Porosity, Inspection
-
طی دهه های گذشته، تکنیک های تصویربرداری و طیف سنجی با کاربردهای گسترده، به سرعت در تعیین کیفیت به صورت غیرمخرب در محصولات کشاورزی توسعه یافته اند. تجاری سازی کشاورزی نیاز به تعیین کیفیت نهاده های کشاورزی به ویژه بذر را به منظور بهینه سازی تولید و بهبود بازده اقتصادی، افزایش داده است. زنده ماندن بذر می تواند تاثیر به سزایی در عملکرد بالای محصول داشته باشد. بیشتر اوقات، کشاورزان از اینکه درصد قابل توجهی از بذرها پس از کاشت جوانه نمی زنند، زیان می ینند. زنده مانی بذر یکی از ویژگیهای بسیار مهم کیفی بذر است که پتانسیل جوانه زنی بذر را نشان می دهد. بنا براین وجود روشی سریع و موثر برای تعیین کیفیت و وضعیت جوانه زنی و زنده ماندن بذرها قبل از کشت، فروش و در زمان کاشت ضروری است. برخی تحقیقات مبتنی بر پردازش و تجزیه و تحلیل طیف و/ یا تصویر برای بررسی کیفیت بیرونی و درونی انواع بذر مورد بررسی شده است. با توجه به پیشرفت عظیمی که در چند دهه ی گذشته در تصویربرداری، الکترونیک و علوم کامپیوتر رخ داده است، شاهد پیشرفت های فناورانه و کاربردهای هوشمند متعدد این تکنیک ها در آزمونهای غیرمخرب و نظارت بر کیفیت محصولات مختلف کشاورزی بوده ایم. طیف سنجی برای بررسی و اندازه گیری طیف های تولید شده در اثر برهمکنش ماده با تابش الکترومغناطیسی یا تابش ساطع شده از آن استفاده می شود که تکنیک مادون قرمز نزدیک (NIR) از جمله این تکنیک ها برای بررسی غیرمخرب نمونه است. تصویر برداری فراطیفی و چند طیفی از تکنیک های غیرمخرب دیگری است که برای به دست آوردن اطلاعات طیفی و فضایی مواد از جمله بذر کاربرد دارد. استفاده از طیف سنجی رامان روش غیرمخرب دیگری است که با تابش لیزر به مقدار غیرمخرب، در بررسی زنده مانی بذر استفاده میشود. تصویربرداری حرارتی تکنیکی برای تبدیل الگوی تابش حرارتی یک جسم به تصاویر قابل مشاهده ، قابل استخراج و قابل تحلیل ویژگیهای ماده، بدون برقراری تماس با آن است. در این روش از امواج الکترومغناطیسی اشعه ایکس نرم با طول موجهای مختلف 1 تا 100 نانومتر و انرژی تقریبی 12/0 تا 12 کیلو الکترون ولت که دارای قدرت نفوذ کم و توانایی آشکارسازی تغییرات در چگالی است، برای ارزیابی محصولات کشاورزی استفاده میشود. این مقاله بر معرفی مقایسه ای وکاربردی تکنیک های نوظهور در بررسی زنده مانی بذر، از جمله تکنیک های ذکر شده طیف سنجی مادون قرمز نزدیک، تصویربرداری فراطیفی و چندطیفی، طیف سنجی رامان، دمانگاری مادون قرمز و تصویربرداری با اشعه ایکس نرم اشاره دارد.کلید واژگان: تکنیک های تصویربرداری و طیف سنجی، آزمون های غیرمخرب، زنده مانی بذرDuring the past decades, imaging and spectroscopic techniques with wide applications have rapidly developed for determining the quality of agricultural products in a non-destructive manner. As a synergy between spectroscopy and imaging technologies, spectral imaging methods have emerged to deal with quality assessment problems along with ideas with effective and practical applications to food and agriculture industries. Agricultural commercialization has prompted the need to determine the quality of agricultural inputs, especially seeds, in order to optimize production and increase economic returns. Seed viability is a critical consideration to ensure high yields. Most of the time, farmers suffer losses after a significant percentage of seeds fail to germinate after planting. Seed viability is very important in the quality characteristics of seeds that reflect the potential of seed germination, and it is necessary to have a quick and effective method to determine the quality and state of germination and seed viability prior to cultivation and sale and during planting. Some research based on spectrum and/or image processing and analysis have been investigated to verify the external and internal quality of seed types. Spectroscopy is used to examine and measure the spectra produced by the interaction of matter with electromagnetic radiation or the radiation emitted from it, and the near-infrared (NIR) technique is one of these techniques for non-destructive tests of samples. Hyperspectral and multispectral imaging is another non-destructive technique that is used to obtain spectral and spatial information about materials, including seeds. The use of Raman spectroscopy is an alternative non-destructive method that is used to check seed viability with non-destructive laser radiation. Thermal imaging is a technique for converting the invisible radiation pattern of an object into visible images and extracting and analyzing the properties of the material without any contact. And finally, the use of electromagnetic waves with different wavelengths from 1 to 100 nm and energy of approximately 0.12 to 12-kilo electron volts. The low power penetration of these waves and their ability to detect internal changes in density makes soft X-rays suitable for use in evaluating agricultural products. This article refers to the comparative introduction and application of emerging techniques in the study of seed viability, including the near-infrared spectroscopy, hyperspectral and multispectral imaging, Raman spectroscopy, infrared thermography, and soft X-ray imaging.Keywords: imaging, spectroscopic techniques, non-destructive testing, seed viability
-
پیشبینی قابلیت تشخیص عیوب توسط انواع روشهای آزمون غیرمخرب در قطعات با هندسه و خواص حرارتی مختلف یکی از موضوعات چالشبرانگیز است. در این مقاله به بررسی قابلیت آشکارسازی عیوب دایروی بوسیله آزمون غیرمخرب گرمانگاری با استفاده از روش تحلیلی پرداخته شده است. کنتراست حرارتی ایجاد شده روی سطح قطعات در قسمت فوقانی عیوب در قطعات از جنس AA7075 ، AISI 1015 و SS316 با استفاده از روشهای گرمانگاری پالسی (PT)، گرمانگاری با تحریک پلهای (SHT) و گرمانگاری تحریک با پالس بلند (LPT) با یکدیگر مقایسه شدند. برای قطعه از جنس AISI 1015 کنتراست حرارتی عیوب در قطعات با ضخامتهای 8، 6 و 4 میلیمتر نیز با استفاده از سه روش تحریک مذکور با هم مقایسه شدند. نتایج نشان داد که روش گرمانگاری پالسی در قطعات با نفوذ حرارتی بالا بهترین عملکرد را دارد. برعکس روش LPT در قطعات با نفوذ گرمایی پایین کنتراست حرارتی بالاتری ایجاد میکند. همچنین با افزایش ضخامت قطعه، کنتراست حرارتی بیشتری در هر سه روش تحریک پدید میآید.کلید واژگان: گرمانگاری، آزمون غیرمخرب، کنتراست حرارتی، گرمانگاری پالسی، گرمانگاری تحریک پلهای، گرمانگاری تحریک با پالس بلندPredicting defect detection capability by means of various non-destructive testing methods in test pieces with different geometries and thermal properties is a challenging issue. In this article, the capability of circular defect detection by thermography testing using analytical method has been investigated. Thermal contrasts produced over the surfaces of circular defects in AA 7075, AISI 1015 and SS316 samples by pulsed thermography (PT), step-heating thermography (SHT) and long pulse thermography (LT) were compared. The thermal contrast of defects in samples with thicknesses of 8, 6 and 4 mm made of AISI 1015 were also compared using the three stimulation methods mentioned. Results showed that PT is the best method in samples with high thermal diffusivity. On the contrary, LPT produces a higher thermal contrast in samples with low thermal diffusivity. Also, by increasing of the thickness, more thermal contrast occurs in all three stimulation methods.Keywords: Thermography, non-destructive testing, Thermal Contrast, Pulsed Thermography, Step-Heating Thermography, Long Pulse Thermography
-
پوشش دهی فلزات به عنوان تکنیکی برای افزایش مقاومت به خوردگی قطعات صنعتی، امری بسیار کاربردی و متداول در صنایع مختلف بویژه صنایع نفت و گاز، صنایع پتروشیمی و صنعت دریایی می باشد. تشخیص خوردگی در فلزات پوششدهی شده یکی از چالشهای اساسی در زمینه آزمونهای غیرمخرب است. در این پژوهش 20 عدد سوراخ کف تخت (FBH) با قطرهای 10، 8، 6، 4 و 2 میلیمتر و ضخامت فلز باقیمانده بین 5/0 تا 2 میلیمتر بر روی قطعه فولادی St37 با پوشش پلیمری اپوکسی به منظور شبیهسازی عیب خوردگی ایجاد شد. از آزمون دمانگاری تحریک پلهای (SHT) برای تشخیص عیب خوردگی استفاده شد. فیلتر میانه و فیلتر میانگین بر روی تصاویر دمانگاری برای کاهش نویز و هموارسازی تصاویر اعمال شدند. روش تحلیل مولفه اصلی (PCA) برای پردازش سیگنالهای دمانگاری و بهبود قابلیت تشخیص عیوب بر روی دادههای دمانگاری اعمال شد. نتایج نشان داد که پس از اعمال روشهای پردازش سیگنال، تعداد عیوب قابل تشخیص از 12 سوراخ به 14 سوراخ افزایش یافت. همچنین نسبت سیگنال به نویز (SNR) بیش از 4 برابر افزایش یافت.کلید واژگان: آزمون غیرمخرب، دمانگاری، فلزات پوشش دهی شده، PCT، NDTCoating metals as a technique to increase the corrosion resistance of industrial parts is very practical and common in various industries, especially oil and gas, petrochemical and marine industries. Corrosion characterization in coated metals is a major challenge in the field of Non-destructive testing (NDT). In this work, 20 flat bottom holes (FBH) with diameters of 10, 8, 6, 4, 2 mm were drilled to distances from the test piece surface ranging between 0.5 and 2 mm on the St37 steel plate with epoxy coating simulate corrosion defect. Step heating thermography (SHT) has been applied to evaluate corrosion defects. Median filter and Gaussian low-pass filter are used for noise reduction and smoothing the thermal images. Principal component analysis (PCA) has been applied to raw thermal images to process thermographic signals and improve the defect detection capability. Results showed that after applying signal processing methods, the number of the detected defects increased from 12 to 14 holes. Also the signal-to-noise ratio (SNR) has more than quadrupled.Keywords: non-destructive testing, Thermography, Coated metals, PCT, NDT
-
توموگرافی محاسباتی با استفاده از پرتوهای گاما و ایکس امروزه بعنوان یکی از قابل اعتمادترین مدالیته های تصویربرداری از اجسام برای مقاصد آزمون های غیرمخرب در صنایع گوناگون استفاده می شود. این دستگاه ها می توانند تصویری سه بعدی از مقطع های داخل جسم مورد بازرسی ارایه دهند. بر اساس شکل باریکه پرتوهای خروجی از منبع پرتو در دستگاه های توموگرافی آشکارسازها در مقابل چشمه قرار گرفته و با چرخش 360 درجه حول شیء داده برداری برای تشکیل پروجکشن ها انجام شده و درنهایت بازسازی تصویر صورت می پذیرد. در این مقاله با استفاده از کد مونت کارلویی MCNPX2.7e یک سامانه سی تی صنعتی پرتابل با شکل باریکه بادبزنی شبیه سازی شد. تعداد آشکارسازها بعلت پرتابل بودن آن 19 عدد انتخاب شد و از دو فانتوم استاندارد صنعتی و یک فانتوم ابتکاری به منظور ثبت پروجکشن ها و صحت عملکرد آن بهره برده شد. پرتوهای گامای کبالت-60 پس از ترابرد از شیء مورد بررسی روی آشکارساز ها ثبت شده و داده های مهم پروجکشن ها را برای زاویه های گوناگون می سازند.نتایج به دست آمده از کد مونت کارلویی MCNP سپس با کد Fluka اعتبارسنجی شد و مقادیر به دست آمده توافق بسیار خوب و نزدیکی داشتند. نتایج شامل تعداد زیادی تابع پروجکشن است که سپس می تواند برای ایجاد ماتریس سینوگرام استفاده شوند.کلید واژگان: آزمون های غیرمخرب، توموگرافی محاسباتی، باریکه بادبزنی، روش مونت کارلو، تابع پروجکشنComputed tomography using gamma- and X-rays has been using as one of the most reliable imaging modalities for non-destructive testing purposes in different fields of industry. These devices can provide a three-dimensional image of the sections inside the object under inspection. Based on the shape of the beam, the output beams from the beam source are placed in front of the source in the tomographic devices, detectors are placed in front of the source and rotated 360 degrees around the object to obtain projections and finally, the image is reconstructed. In this paper, a portable industrial CT system with the shape of a fan beam is simulated using the MCNPX2.7e Monte Carlo code. The number of detectors was selected as 19 due to its portability, and an industrial standard phantoms and an innovative phantom were used to acquire projections for verification of simulation operation. Cobalt-60 gamma rays are recorded on the detectors after being transported from the object under study and generate important projection data for various angles. The results include a large number of projection functions that can then be used to create a sinogram matrix.Keywords: non-destructive testing, Computed Tomography, Fan-beam industrial CT, Monte Carlo Method, Projection function
-
روش برهم نگاری تصاویر دیجیتال به عنوان ابزاری برای اندازه گیری جابجایی ها و کرنش های سطحی به طور گسترده مورد استقبال قرار گرفته است. ایجاد الگوی لکه ای در روش برهم نگاری تصاویر دیجیتال با محدودیت هایی همراه است. بنابراین برای ایجاد الگوی لکه ای علاوه بر استفاده از اسپری رنگ تکنیک های متعدد دیگری از جمله استفاده از نور لیزر نیز ارایه شده است. استفاده از روش برهم نگاری به عنوان تکنیک غیرمخرب برای آشکار سازی عیوب در تحقیقات پیشین محدود به ترک های سطحی بوده است. در این تحقیق سعی شده است قابلیت روش برهم نگاری در آشکار سازی عیوب زیر سطحی مورد بررسی قرار گیرد. برای ایجاد الگوی لکه ای مناسب برای برهم نگاری، در این تحقیق از نور لیزر استفاده شده است. در راستای این تحقیق یک نمونه پلی پروپیلنی با عیب مصنوعی زیر سطحی ساخته شد و با استفاده از دستگاه کشش تک محوره تحت بارگذاری قرار گرفت. تصاویر برهم نگاری قبل و بعد از بارگذاری نمونه، ثبت شده و مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج محاسبه شده برای جابجایی سطحی در راستای کشش و عمود بر آن با موفقیت وجود عیب را آشکار نمودند. در گام بعدی برای بررسی بیشتر کرنش های سطحی محاسبه شدند. تمرکز کرنش سطحی در نتایج بدست آمده، نشان دهنده وجود عیب در قطعه بود. ابعاد و شکل تقریبی عیب مصنوعی در توزیع کرنش ها در راستای اعمال کشش قابل تشخیص می باشد.کلید واژگان: برهم نگاری لیزری، الگوی لکه ای، بازرسی غیر مخرب، عیوب زیر سطحیDigital image correlation (DIC) is widely used as a tool to measure displacements and surface strains. The generation of speckle pattern in DIC technique has some limitations. In addition to spray paint, other techniques including laser speckle have also been proposed to generate speckle patterns. In previous studies, the use of DIC as a non-destructive technique has been limited to detect the surface cracks. In the current study, the feasibility of DIC for detection of subsurface defects was investigated. A laser beam was utilized to generate the DIC speckle pattern. The tensile load was applied to a polypropylene specimen containing an artificial subsurface defect. The DIC images were recorded and analyzed before and after loading the specimen. The results of surface displacement in the direction of tension and perpendicular to tension revealed the defect. To study further, the surface strains of the specimen were determined. In the obtained results, the strain concentration indicated the defect in the specimen. The approximate size and shape of the artificial defect are recognizable in the measured strain distribution.Keywords: Laser DIC, Speckle pattern, non-destructive testing, Subsurface defects
-
در این مقاله، از روش غیرمخرب آزمون نشت شار مغناطیسی برای مشخصه یابی ریزساختار و خواص مکانیکی فولاد API X65 استفاده شده است. آزمون نشت شار مغناطیسی یک روش غیرمخرب پرکاربرد در بازرسی خطوط لوله های نفت و گاز می باشد که بر پایه شناسایی شارمغناطیسی نشت یافته از سطح قطعه عمل می کند. از این آزمون به طور گسترده در شناسایی ناپیوستگی هایی شامل انواع ترک های سطحی، زیرسطحی و همچنین تغییرات ضخامت ناشی از خوردگی نهان در جداره داخلی خطوط لوله استفاده می شود. در بررسی حاضر، از چهار ریزساختار متفاوت این فولاد که تحت چهار نوع عملیات حرارتی مختلف قرار گرفته، استفاده شده است. نتایج حاصل نشان می دهند که تغییر در مشخصه های ریزساختاری این فولاد شامل مورفولوژی فاز فریت (چندوجهی یا سوزنی) و همچنین اندازه دانه های فریتی، بر چگالی خطوط شارمغناطیسی نشر یافته در داخل قطعه و میزان شار مغناطیسی نشت یافته از سطح قطعه اثر گذار می باشد. بنابراین آزمون غیرمخرب نشت شارمغناطیسی پیشنهادی می تواند به عنوان روشی کارا در تعیین نوع ریزساختار و همچنین خواص مکانیکی قطعه مورد استفاده قرار گیرد.کلید واژگان: آزمون نشت شار مغناطیسی، بررسی غیرمخرب، فولاد API X65، خواص مکانیکی، تغییرات ریزساختاریIn this paper, the capability of non-destructive method of magnetic flux leakage in characterizing the microstructure and mechanical properties of API X65 steel has been evaluated. Magnetic flux leakage method is a popular non-destructive inspection method for oil and gas pipelines based on the detection of magnetic flux leakage from the surface of the part. This test is widely used to identify all discontinuities including surface and subsurface cracks as well as thickness changes due to latent corrosion in the inner wall of pipelines. In this study, four different microstructures subjected to four different types of heat treatment have been used. The results show that changes in microstructural characteristics, including morphology of the ferrite phase (polyhedral or needle) as well as the size of the ferrite grains, affect the density of magnetic flux lines emitted inside the part and the amount of magnetic flux leaked from the surface. Therefore, one can use the magnetic flux leakage test to efficiently determine the type of microstructure as well as the mechanical properties of the part.Keywords: Magnetic flux leakage test, non-destructive testing, API X65 Steel, Mechanical properties, Microstructural changes
-
طیف سنجی نوری به عنوان یک فناوری آزمون غیرمخرب توانمند و کاربردی قادر به حل بسیاری از مسایل بخش کشاورزی مبتنی بر ارزیابی کیفیت، ایمنی و سلامت نمونه (گیاه یا محصول کشاورزی، مواد غذایی، خاک، آب و غیره) است. این فناوری اپتیکی غیرمخرب می تواند به منظور توسعه حسگرها و سامانه های طیفی هوشمند که از مهم ترین اشیاء قابل اتصال به اینترنت با توانایی جمع آوری، ذخیره، پردازش و تجزیه و تحلیل داده ها و اطلاعات طیفی، و کنترل یا ارتباط از راه دور هستند، استفاده شود. پیشرفت های اخیر فناوری غیرمخرب طیف سنجی در تلفیق با فناوری های نوظهور و پیشرفته از قبیل اینترنت اشیاء، کلان داده ، رایانش ابری و هوش مصنوعی نقش موثری در توسعه کشاورزی هوشمند و بهبود بهره وری کشاورزی دارد. این مقاله سعی دارد، نقش این فناوری آزمون غیرمخرب را در آینده کشاورزی هوشمند با معرفی مهم ترین کاربردهای آن در حل چالش های کلیدی بخش کشاورزی مبتنی بر ارزیابی کیفیت، ایمنی و سلامت نمونه ارایه کند.کلید واژگان: آزمون غیرمخرب، طیف سنجی، اینترنت اشیاء، تصویربرداری طیفی، حسگرهای طیفی، سامانه های هوشمندOptical Spectroscopy, as a powerful and applicable Non-destructive Testing (NDT) technology, is capable of solving many problems in agriculture based on quality, safety and health assessment of the sample (plant or crop, food, soil, water, etc.). This non-destructive optical technology can be used for development of smart spectral sensors and systems, the most important objects that can be connected to the Internet with the potential to collect, store, process and analyze the spectral data and information, and control or communicate remotely. Recent advances in non-destructive Spectroscopy technology in combination with emerging and advanced technologies such as Internet of Things (IoT), Big Data, Cloud Computing, and Artificial Intelligence technologies, play an important role in developing Smart Agriculture and improving the agricultural productivity. This article aims to present the role of this Non-destructive Testing technology in the future of Smart Agriculture by introducing its most important applications in solving key challenges facing agriculture based on sample quality, safety and health assessment.Keywords: Internet of Things, Spectroscopy, non-destructive testing, Smart Systems, Spectral Imaging, Spectral Sensors
-
نقصها و آسیبها در حین ساخت کامپوزیتها یا قطعات فلزی اجتناب ناپذیر است. بنابراین، آزمون غیرمخرب برای جلوگیری از شکست و افزایش قابلیت اطمینان ساختارهای کامپوزیتی یا اجزای سازنده فلزی بسیار ضروری است. فناوریهای غیرمخرب دمانگاری مزایای فراوانی در این زمینه را نشان داده اند. در این فناوری تغییرات دمای سطح با استفاده ازدریافت امواج فروسرخ ساطع شده از سطح قطعه کار انجام می پذیرد. این امواج با دقت بسیار بالا دمای هر نقطه از سطح را آشکار می نمایند. در این مقاله، بررسی کامل و جامعی از روش های آزمون غیرمخرب دمانگاری فروسرخ برای بازرسی فلزات و کامپوزیتها انجام شد و پیشرفتهای فناوری های دمانگاری فروسرخ مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا مفاهیم پایه برای دمانگاری آزمون غیرمخرب معرفی شدند. سپس انواع روش های دمانگاری با تحریک تابشی شرح داده و مورد مقایسه قرار داده شدند. در ادامه نمونه های پژوهشی از کاربرد روش های دمانگاری و برخی از نقاط قوت و محدودیتهای فناوریهای دمانگاری با هم مقایسه شده و به تفصیل شرح داده شده است.کلید واژگان: آزمون غیرمخرب، تحریک تابشی، دمانگاری فروسرخDefects and damage during the manufacture of composites or metal parts are inevitable. Therefore, non-destructive testing is essential to prevent failure and increase the reliability of composite structures or metal components. Non-destructive thermography technologies have shown many advantages in this regard. In the thermography technology, the temperature variation of the external surface of the work piece was determined by receiving the radiated infrared waves. These waves indicated the point temperature precisely. In this paper, a compelet and comprehensive study of non-destructive infrared thermgraphy test methods for metal and composite inspection, detailed analysis was performed and the developments of infrared therapeutic technologies were investigated. First, the basic concepts for non-destructive test theramography were introduced. Then different types of thermography with radiation stimulation are described and compared. In the following, research examples of the application of thermography methods and some of the strengths and limitations of thermography technologies were compared and described in detail.Keywords: non-destructive testing, Radiation stimulation, Infrared Thermography
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.