فهرست مطالب

فناوری آزمون های غیرمخرب - سال دوم شماره 3 (پیاپی 4، پاییز و زمستان 1397)

نشریه فناوری آزمون های غیرمخرب
سال دوم شماره 3 (پیاپی 4، پاییز و زمستان 1397)

  • 76 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1397/12/01
  • تعداد عناوین: 11
|
  • فرهنگ هنرور صفحه 2
  • صفحه 3
  • فرزاد بناکار*، داوود اکبری صفحات 8-22
    روش تداخل سنجی برشی یا برش نگاری، یکی از روش های نوری غیرتماسی و تمام-ناحیه برای ارزیابی غیرمخرب قطعات و مجموعه ها می باشد. در این روش گرادیان جابه جایی سطح به طور مستقیم اندازه گیری می شود. پس از پردازش تصویر، الگوهای هاله ای سطح تحت بارگذاری بدست می آید. از این روش به طور عمده در پیدا کردن عیوب سطحی و زیر سطحی در قطعات استفاده می شود. سایر کاربردهای برش نگاری شامل اندازه گیری کرنش، شناسایی خواص مواد، ارزیابی تنش های پسماند، تشخیص نشتی، مطالعه ارتعاشات سازه و اندازه گیری های سه بعدی می باشد. به دلیل اندازه گیری مستقیم گرادیان های جابه جایی و حساس نبودن به ارتعاشات محیط، برش نگاری علاوه بر محیط های آزمایشگاهی، کاربرد بسیار گسترده ای در محیط های صنعتی دارد که این ویژگی باعث تمایز این روش با سایر روش های نوری شده است. از این روش بیشتر در شناسایی عیوب قطعات مواد مرکب و فلزی استفاده می شود. در این مقاله به بررسی تکنیک ها، تجهیزات، نحوه ی عملکرد، پردازش تصاویر، نوع بارگذاری با توجه به جنس قطعه و نوع عیب با تاکید بر چند پژوهش کاربردی در این زمینه، پرداخته شده است.
    کلیدواژگان: تداخل سنجی برشی، ارزیابی غیرمخرب، اندازه گیری کرنش
  • وحید حمیتی واقف*، مهدی بکرانی صفحات 23-31
    تصویربرداری فراصوتی با آرایه های فازی یکی از آزمون های بسیار مهم در مجموعه آزمون های غیر مخرب است. در این مقاله سیستم تصویربرداری فراصوتی با استفاده از آرایه های فازی طراحی و ساخته شده است. پیاده سازی با استفاده از مدارهای مجتمع انجام شده است که سبب کیفیت بالاتر تصویر، نویز کمتر، قیمت تمام شده کمتر و ابعاد و وزن کمتر نسبت به اغلب سیستم های فعلی، می شود. سیستم ساخته شده امکان اتصال به هر نوع پروب با کانکتور استاندارد را دارا بوده و حداکثر تا 16 المان را با نرخ نمونه-برداری 40MHz پشتیبانی می نماید و قابلیت ارتقاء برای به کارگیری تعداد المان های بیشتر را نیز دارد. تصویربرداری نیز با روش تمرکز کامل در آن انجام می شود و بنابراین تصاویر آن دارای نویز کمتر و تفکیک بهتر نسبت به تصاویر معمول آرایه فازی می باشد. قابلیت حمل و جابجایی آسان و امکان توسعه سیستم به منظور به کارگیری آن برای انواع آزمون های غیر مخرب، همراه با هزینه تمام شده بسیار کمتر نسبت به نمونه خارجی از ویژگی های مهم این تحقیق می باشد. در نتیجه آزمایش های انجام شده، این دستگاه سه حفره به قطرهای 0.8 و 0.6 و 0.3 میلیمتر را به خوبی تشخیص داده و تصویر با کیفیت از آنها ارائه می دهد.
    کلیدواژگان: تصویربرداری فراصوتی، آرایه های فازی آلتراسونیک، روبش نمای A (A-scan)، روبش نمای B (B-scan)، روش تمرکز کامل
  • محمدرضا زارع زاده، محمد ابونجمی* صفحات 32-41
    روش های متعددی برای ارزیابی کیفیت و تعیین تقلب در مواد غذایی و محصولات کشاورزی وجود دارد. این روش ها می تواند به صورت مخرب و یا غیرمخرب باشد. مزیت سامانه های غیرمخرب، استفاده از  نمونه پس از آزمون بوده  همچنین می توان تمام مواد را مورد آزمون قرار داد، درحالی که در روش مخرب به علت تخریب ماده، بایستی آزمایش ها بر روی نمونه ها صورت گیرد. یکی از آزمون های غیرمخرب روش فراصوتی است که می تواند در تعیین کیفیت محصولات کشاورزی و دامی و فرآورده های آن ها مورد استفاده قرار گیرد. همچنین می توان با فناوری فراصوت از ایمنی مواد غذایی همچون وجود مواد خارجی مثل سنگ، شیشه و.. اطلاع حاصل کرد. فراصوت یک روش تشخیصی غیر مخرب، سریع، کم هزینه، قابل حمل و دوستدار محیط زیست می باشد که به آسانی قابل استفاده توسط هرشخص بوده و استفاده از آن، نیاز به مهارت خاص و پیچیده ندارد. در این بررسی کاربردهای فراصوت تشخیصی به سه دسته تقسیم بندی شده و هرکدام به طور مجزا بحث شده است. این طبقه بندی شامل تشخیص تقلب و تعیین کیفیت محصولات کشاورزی، محصولات دامی و طیور و روغن ها، آب میوه ها و مایعات می باشند. در  انتها چالش ها و مشکلات استفاده از روش فراصوتی بحث و جمع بندی شده و روش های کاهش این مشکلات و بهینه کردن و افزایش راندمان آورده شده است.
    کلیدواژگان: فراصوت، غیرمخرب، مواد غذایی، کیفیت، تقلب
  • فرزاد مرادیان نژاد*، حمیدرضا زنگنه، امید پناهی، محسن گلزار شهری، سید محمدعلی مرتضوی، علی سوری صفحات 42-49
    در این پژوهش امکان ارزیابی مواد به صورت غیر مخرب با استفاده از امواج تراهرتز بررسی شد. برای این منظور نتایج حاصل از تعیین ابعاد عیوب مشخص روی نمونه-های الگوی ساخته شده از جنس آلومینیوم، پلکسی گلاس و سرامیک دی اکسید زیرکونیوم با نتایج حاصل از اندازه گیری های ابعادی با روش هایی نظیر ماشین اندازه-گیری مختصات، میکروایکس و ماشین اندازه گیری مرئی مقایسه گردید. جهت انجام پژوهش، بسته به ماهیت نمونه و اطلاعات مورد نیاز از دو چیدمان سیستم تصویربرداری تراهرتز عبوری و انعکاسی بر پایه ی سیستم طیف سنجی حوزه ی زمانی تراهرتز استفاده شد که در آن تولید و آشکارسازی پالسهای امواج تراهرتز با استفاده از یک لیزر فمتوثانیه انجام می شود. نتایج نشان داد آزمون غیرمخرب تراهرتز در تشخیص عیوب (عیوب سطحی بسیار کم عمق و عیوب مخفی در بافت نمونه) و اندازه گیری ها برتر از برخی روش های متداول ذکر شده است. در مجموع بسته به انتظار از آزمون و نوع عملکرد آن، روش تصویربرداری با امواج تراهرتز را می توان جزو آزمون های غیرمخرب قابل رقابت با روش های متداول دانست.
    کلیدواژگان: آزمون غیر مخرب، امواج تراهرتز، نمونه ی الگو، درونیابی تصویر
  • پیمان قاسمی تمامی، داوود اکبری*، فرید آزادی صفحات 50-58
    در این مقاله بررسی روش برهمنگاری تصاویر دیجیتالی و ارایه تئوری جدید برای اندازه گیری تنش پسماند در قطعات مکانیکی به صورت غیرمخرب انجام شده است. در این راستا با هدف اثبات علمی تئوری جدید معرفی شده به مرور کارهای مرتبط با ایده مطرح شده در این پژوهش و بیان جزییات آن پرداخته شده است. در ابتدا اصول روش برهمنگاری تصاویر دیجیتالی و روش های مورد نیاز برای محاسبه ضرایب همبستگی بیان شده است. با هدف ارزیابی صحت خروجی های روش برهمنگاری تصاویر دیجیتالی، با ساخت تجهیزات مورد نیاز و انجام تستهای تجربی برای انجام فرآیند، به مقایسه نتایج خروجی آزمون روش برهمنگاری تصاویر دیجیتالی و نتایج شبیه سازی المان محدود پرداخته شده است. در ادامه به بیان تئوری پیشنهادی برای اندازه گیری تنش پسماند در قطعات مکانیکی با اعمال بار در ناحیه الاستیک و به صورت غیرمخرب پرداخته شده است. رابطه معرفی شده که بر پایه قانون هوک استوار می باشد، قابلیت ارزیابی و محاسبه تنش پسماند به صورت غیرمخرب، تمام صفحه و با دقت بالا را دارا می باشد. برای اثبات علمی تئوری معرفی شده، نمونه های فولادی توسط فرآیند SMAW جوشکاری شده اند و میزان تنش پسماند موجود در قطعات محاسبه شده است.
    کلیدواژگان: جوشکاری SMAW، روش برهمنگاری تصاویر دیجیتالی، اندازه گیری تنش پسماند، غیرمخرب
  • حسن ایزدی* صفحات 59-65
    فرایند جوشکاری مقاومتی نقطه ای یکی از متداولترین و قدیمی ترین روش های جوشکاری الکتریکی است که امروزه به صورت گسترده در صنایع مختلفی به ویژه صنایع خودروسازی، هوافضا، الکترونیک و برخی بخش های هسته ای، جهت اتصال ورق های فلزی مورد استفاده قرار می گیرد. بطوریکه در ساخت بدنه یک خودرو بالغ بر حدود 2000 تا 5000 جوش نقطه ای دارد. کنترل کیفیت جوش نقطه ای بر اساس استانداردهای بین المللی انجام می گیرد که غالبا با تخریب نمونه ها همراه است. استفاده از روش مخرب در کنترل کیفیت جوش های نقطه ای ایجاد شده روی قطعات مختلف و یا بدنه های کامل خودرو هزینه زیادی دارد. که در صورت کنترل کیفیت این نقاط با استفاده از روش غیرمخرب و فروش قطعات جوش داده شده، صرفه جویی خواهد شد. بر این اساس باید روشی غیرمخرب جهت ارزیابی و کنترل جوش های نقطه ای به کار گرفت. یکی از این روش ها، آزمون غیرمخرب فراصوتی (ultrasonic) است که در این پروژه با موفقیت برای بررسی مورد استفاده قرار گرفته است. امواج فراصوتی قطر دکمه جوش را که شاخص مهم در کیفیت جوش است را مورد ارزیابی قرار می دهند. در این پژوهش تعداد زیادی جوش های نقطه ای سالم و معیوب ساخته شده است و این نمونه ها توسط روش غیر مخرب فراصوتی و روش مخرب تست کشش-برش آزمایش شدند. نتایج حاصل از این آزمایش ها نشان داد که آزمون فراصوتی قادر است به خوبی جوش های معیوب را تشخیص دهد و نتایج آن نیز در خط تولید نیز باعث بهبود در روش آزمون گردیده است. واژگان کلیدی: جوشکاری مقاومتی نقطه ای، دکمه جوش، امواج فراصوتی، صنایع خودروسازی.
    کلیدواژگان: جوشکاری مقاومتی نقطه ای، دکمه جوش، امواج فراصوتی، صنایع خودروسازی
  • سید فاضل قاضی اردکانی* صفحات 66-72
    تستهای غیر مخرب به عنوان یکی از مولفه های عمده تامین ایمنی در نیروگاه های هسته ای جایگاه ویژه ای دارد.با عنایت به اهمیت ایمنی و یکپارچگی مدارهای نیروگاه های هسته ای،بخصوص تجهیزات و خطوط لوله مدار اول،اعمال یک سلسله تستهای غیر مخرب می تواند اطمینان از عملکرد این تجهیزات را بالا برد.نباید فراموش کرد که با بازرسی های به موقع می توان از وقوع حوادث بسیار ناگوار ملی، منطقه ای و جهانی جلوگیری به عمل آورد.به عنوان مثالLOCA یا از دست دادن آب مدار اول که در واقع شکست عرضی لوله های مدار اول می باشد و یکی از عمده ترین خطرات در نیروگاه ها هسته ای به شمار می آید قابل پیشگیری است.تجهیزات مدار اول مانندراکتور،مولد بخار، فشارنده،پمپهای و لوله های اصلی مدار اول، بر اساس برنامه عمومی بازرسی حین بهره برداری بصورت دوره ای و منظم تحت تستهای غیر مخرب قراردارند.از تجهیزات فوق مولد بخار دارای جایگاه ویژه ای است.این تجهیز به عنوان مرز مدار اول و دوم نقش حساس و پیچیده ای در کارکرد نیروگاه دارد.وجود تقریبا 11000 تیوب Uشکل جهت تبادل حرارتی بین مدار اول و دوم موید اهمیت کنترل این سطوح است. وجود منفذ در این تعداد لوله و سطح تبادل حرارتی می تواند مشکلات زیست محیطی و اقتصادی زیادی به همراه داشته باشد .از این رو کنترلها و بازرسی های دقیق و کارآمد غیر مخرب بر روی این تجهیز می تواند مشکلات زیادی را مرتفع نماید.
    کلیدواژگان: مولد بخار، M PGV-1000، VVER-1000، نیروگاه هسته ای بوشهر
|
  • Farzad Banakar *, Davood Akbari Pages 8-22
    The shearography method is one of non-contact and full-field method for non-destructive testing of parts and sets. In this method the displacement gradient is directly measured. After processing the image, the surface fringe patterns are earned. It is used mainly in detecting surface and sub-surface defects of parts. Other applications include strain measurement, characterization of material properties, evaluation of residual stresses, leakage detection, structural vibration studies and three - dimensional measurements. Due to the measurement of displacement derivatives and not sensitive to the vibrations of the environment, in addition to experimental environments, it has a wide application in industrial environments, which makes this method discriminate with other optical methods. This method is used mostly in composite and metal components for defect detection. In this paper, we study techniques, equipment, method of operation, image processing, type of loading according to the materials and type of defect with emphasis on some practical researches in this regard.
    Keywords: Shearography, Non-destructive test, Strain measurement
  • Vahid Hamiyati Vaghef *, Mahdi Bekrani Pages 23-31
    Ultrasonic imaging using phased arrays is a crucial non-destructive test. In this paper, a phased array ultrasonic system is designed and implemented. It is implemented using integrated electronic circuits which results in higher image quality and lower noise, lower cost, lower weight and smaller dimensions with respect to current systems. The implemented system supports all phased array probes with standard connector up to 16 elements and its sampling rate is 40MHz and is capable of upgrading to higher number of elements and sampling frequencies. Imaging is implemented using total focusing method which results in higher quality images with lower noise in comparison to regular phased array images. Portability, development to use in all non-destructive imaging tests and a lower price in comparison to current imaging systems, are major features of this product. The experimental results demonstrate that the system easily distinguishes between three holes with 0.8mm, 0.6mm and 0.3mm diameter.
    Keywords: Ultrasonic imaging, Ultrasonic phased array, A-scan, B-scan, Total focusing method
  • Mohammad Reza Zarezadeh, Mohammad Aboonajmi * Pages 32-41
    There are many approaches for food quality and safety evaluation and adulteration detection of agro-food products. These ways include destructive and non-destructive. After non-destructive tests, foods can be used and also we can apply all experiment case studies for testing but in destructive test we can test just afew samples. Ultrasound is one of non-destructive tests which can use in quality evaluation and fraud detection of agricultural, livestock and poultry products. Also from detection of foreign body in packaged and canned foods to microbial contaminant detection by ultrasound technique is available. Diagnostic ultrasound in food science is fast, low cost, portable and easy to lean. In this work, evaluation and application of diagnostic ultrasound has been classified in three parts which include: a. agricultural products b. livestock and poultry products and c. vegetable oils, juices and other drinking. At the end on paper challenge and some difficulties in ultrasound are given and some problems for solve and reduction of these challenges are given.
    Keywords: Non-destructive test, Ultrasound, food, quality evaluation
  • FARZAD Moradiannejad *, Hamid Reza Zangeneh, Omid Panahi, Mohsen Golzar Shahri, S. Mohammad Ali Mortazavi, Ali Soori Pages 42-49
    In this research, the possibility of evaluating non-destructive materials using terahertz waves was investigated. For this purpose, the results of determining the specific defects dimensions on the samples of aluminum, plexiglas and ceramic zirconium dioxide with the results of dimensional measurements with methods such as Coordinate Measuring Machine (CMM), micro-X and Visual Measurement Machine (VMM) was compared. In order to conduct research, depending on the nature of the sample and the required information, two configurations (transmission and reflection) of the terahertz imaging system based on the terahertz time domain spectroscopy system were used in which the generation and detection of terahertz waves pulses were performed using a femto-second laser. The results showed that non-destructive terahertz test was used to identify defects (very shallow surface defects and hidden defects in sample tissue) and measurements were superior to some of the common methods. In the final, the terahertz wave imaging method is a non-destructive test that can compete with conventional methods.
    Keywords: Non-destructive test, terahertz waves, reference sample, image interpolate
  • Peyman Ghasemi Tamami, Davood Akbari *, Farid Azadi Pages 50-58
    In this paper, we examine the method of Digital Image Correlation (DIC) and introduce a new theory for measuring residual stresses in non-destructive mechanical parts. In this regard, with the aim of scientific proof, the new theory introduced into the review of the article related to the idea presented in this study and its details have been discussed. First, the principles of the method of digital image correlation and methods for calculating correlation coefficients are presented. With the aim of evaluating the authenticity of the outputs of digital imaging, by constructing the required equipment and performing empirical tests to perform the process, comparing the output results of the digital imaging overlap method and the finite element simulation results. In the following, the proposed theory is presented to measure residual stresses in mechanical parts by applying loads in the elastic and non-destructive regions. The proposed relationship, which is based on Hooke's law, is capable of evaluating and calculating residual stresses in a non-destructive, full-screen, and high-precision manner. Finally, In order to prove the theoretical theory, steel samples have been welded by the SMAW process and the amount of residual stresses in the compartments has been calculated.
    Keywords: SMAW Welding, Digital Image Correlation Method, Residual Stress Measurement, Non-Destructive
  • HASSAN EIZADI * Pages 59-65
    The spot welding process is one of the most common and oldest methods of electric welding, which is widely used today in various industries, especially automotive, aerospace, electronics and some parts of the nuclear industry. It has a point in the construction of an automobile body of between 2000 and 5000 bits. Spot welding quality control is carried out according to international standards, which is often accompanied by demolition of samples. The use of a destructive method in controlling the quality of spot welding created on different parts or the entire body of the car costs a lot. Which will be saved in case of quality control of these points using non-destructive method and sales of welded parts. Accordingly, a non-destructive method should be used to evaluate and control spot welds. One of these methods is a non-destructive ultrasonic test that has been successfully used in this project. The ultrasonic waves measure the diameter of the boiling button, which is an important indicator of boiling quality. In this study, a large number of healthy and defective point welds were made and these specimens were tested by ultrasonic non-destructive methods and destructive testing of pull-shear testing. The results of these experiments showed that the ultrasound test can detect defective welds well and its results in the production line also improve the test method. Keywords: Spot resistance welding, Welding nugget, Ultrasonic Test, Automotive Industry
    Keywords: Spot resistance welding, Welding nugget, Ultrasonic test, automotive Industry
  • Seyed Fazel Ghazi Ardekani * Pages 66-72
    Nondestructive testing has a special status as one of the main safety components in nuclear power plants. Given the importance of safety and integrity of nuclear power plant circuits, especially the primary circuit equipment and pipelines, the application of a series of non-destructive tests can be assured Improved performance of these equipment. It should not be forgotten that timely inspections can prevent very disastrous national, regional and global events. For example, the LOCA, or the loss of coolant accident, which is the first failure of the primary circuit prevented. The first circuit equipment, such as the generator, steam generator, pressurizer, pumps and main circuit pipes, are based on a general inspection plan during operation periodically and regularly under non-destructive testing. Based on the above-mentioned equipment, the steam generator has a special position. This equipment as the first and second circuit boundary plays a critical and complex role in the power plant's operation. There are approximately 11,000 U-shaped tubes for heat exchange between the first and second circuits, which confirms the importance of controlling these levels. The presence of pores in this number of tubes and the heat exchanger level can have many environmental and economic problems. Therefore, accurate and efficient non-destructive checks and inspections on this equipment can solve many problems
    Keywords: steam generator, M PGV-1000, VVER-1000, BNPP