أنواع ووظائف كتل اختبار الموجات فوق الصوتية غير التدميرية

كتلة الاختبار هي أحد المعدات المهمة لفحص الموجات فوق الصوتية. في عملية فحص الموجات فوق الصوتية بالانعكاس النبضي، يتم تمييز جودة المادة أو قطعة العمل التي يتم فحصها من خلال المتغيرات الثابتة والديناميكية لตำแหนنية الانعكاس والارتفاع وموجة الشكل على الشاشة الفلورية للمعدات. ومع ذلك، فإن العلاقة الصوتية بين هذه المتغيرات والعيوب معقدة للغاية، وهناك أيضًا عوامل مؤثرة متنوعة مثل المعدات والمجسات، ومواد المادة أو قطعة العمل، وظروف التصاقها. لذلك، لا يمكن إكمال مهام التقييم النوعي والكمي وتحديد موقع العيوب بمجرد ضبط المقابض ذات الصلة ونتائج الحساب البسيطة على المعدات. لذلك، يتم استخدام طريقة مقارنة المتغيرات التي تكتشفها المعدات مع كميات الإشارات المعروفة في المواضع المقابلة للمراجع الصناعية البسيطة المعروفة للتقييم. باستخدام انعكاسات هذه المراجع الصناعية على الشاشة الفلورية كمقياس لقياس انعكاسات العيوب في المادة أو قطعة العمل التي يتم فحصها، وبالتالي تقييم جودتها. نشير إلى هذه المراجع الصناعية ذات الأشكال المحددة المصممة والمصنعة لأغراض محددة باسم كتل الاختبار.

الغرض من كتلة الاختبار

1. تحديد حساسية الكشف

حساسية الكشف هي مؤشر شامل للجهاز والمسحوق. لا تكون حساسية اختبار الموجات فوق الصوتية جيدة إذا كانت عالية جدًا أو منخفضة جدًا. إذا كانت عالية جدًا، فسيكون هناك العديد من موجات الضوضاء، مما يجعل من الصعب تحديد الضرر. إذا كانت منخفضة جدًا، فستؤدي إلى تفويت فحص. قبل الاختبار، يجب تحديد حساسية الكشف للتركيب المشترك للجهاز والمسحوق وفقًا للمعايير. بعد تحديد حساسية الكشف، استخدم عاكسًا اصطناعيًا محددًا على كتلة الاختبار لضبط حساسية الكشف.

2. اختبار وتحقق من أداء الأدوات والمسامير

يتم اختبار بعض الخصائص المهمة لأجهزة الكشف عن العيوب بالموجات فوق الصوتية والمسبار، مثل الخطية الرأسية، والخطية الأفقية، والنطاق الديناميكي، وحافة الحساسية، والدقة، والبقعة العمياء، ونقطة سقوط المسبار، وقيمة K، باستخدام كتل الاختبار.

3. ضبط سرعة المسح (معايرة)

استخدام كتل الاختبار يمكنه ضبط العلاقة النسبية بين قيمة المقياس الأفقي على شاشة العرض الموجي للأداة ومسار الصوت الفعلي، أي سرعة المسح، من أجل تحديد العيوب.

4. تقييم حجم العيوب

أحد الطرق الكمية الشائعة لتحديد العيوب هو استخدام منحنى مكافئ لسعة الموجة المسافة (أي AVG العملي) المستمد من كتل اختبار معينة. خاصة بالنسبة للعيوب ضمن 3N، فإن استخدام طريقة مقارنة كتلة الاختبار لا يزال أسلوب كمي الأكثر فعالية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام كتل الاختبار لقياس سرعة الصوت وأداء التوهين وغيرها من خصائص المواد.

تصنيف كتل الاختبار

هناك العديد من أنواع كتل الاختبار، ويمكن تقسيمها إلى فئات مختلفة من وجهات نظر مختلفة.

1. التصنيف بناءً على درجة توحيد كتل الاختبار

حسب درجة التوحيد القياسي لكتل الاختبار، يمكن تقسيمها إلى كتل اختبار قياسية وكتل اختبار مقارنة:

كتلة الاختبار القياسية: كتلة اختبار هواي القياسية هي كتلة اختبار وضعتها مؤسسات موثوقة، حيث يتم تحديد مادة الكتلة وشكلها وحجمها وحالتها السطحية بشكل موحد من قبل الجهات المختصة. كل من كتل الاختبار القياسية الدولية والوطنية من مختلف البلدان تعتبر كتل اختبار قياسية. على سبيل المثال، كتل اختبار IIW1 وIIW2 من الجمعية الدولية للحام، وكتل اختبار CSK-IA من الصين وكتل اختبار STB-G من اليابان.

(2) كتلة اختبار المقارنة: كتلة اختبار المقارنة، المعروفة أيضًا باسم كتلة الاختبار المرجعية، هي كتلة اختبار يتم تحديدها من قبل مختلف الإدارات المهنية وفقًا لمتطلبات الاختبار المحددة، بما في ذلك المادة والشكل والحجم وحالة السطح. لا يوجد فرق جوهري بين كتلة اختبار المقارنة وكتلة الاختبار القياسية. على سبيل المثال، كتلة اختبار CS-1، كتلة اختبار CSK-1A، وما إلى ذلك.

2. التصنيف بناءً على شكل المرصوصات الاصطناعية على كتلة الاختبار

كتلة اختبار الحفرة المسطحة: عادةً ما يتم تشكيل حفر ذات قاع مسطح على كتلة اختبار الحفرة المسطحة، مثل كتل الاختبار CS-1 و CS-2.

(2) كتلة اختبار الثقب المتقاطع: يتم تصنيع كتلة اختبار الثقب المتقاطع بثقوب أفقية طويلة أو قصيرة متوازية لسطح الكشف، مثل كتل اختبار CSK-IA (الثقب الأفقي الطويل) وCSK-IA (الثقب الأفقي القصير) في فحص اللحام.

(3) كتلة اختبار الأخاديد: يتم تصنيع كتلة اختبار الأخاديد بأخاديد مثلثة أو مستطيلة، مثل الكتلة المستخدمة في كشف العيوب في الأنابيب الفولاذية غير الملحومة. يتم تشكيل الأسطح الدائرية الداخلية والخارجية بأخاديد مثلثة.

3. التصنيف حسب الغرض

حسب الغرض من كتلة الاختبار، يمكن تقسيمها إلى كتل اختبار التحقق وكتل اختبار الحساسية.

(1) كتلة اختبار التحقق: كتلة اختبار تُستخدم لاختبار والتحقق من المؤشرات الفنية لأداء جهاز الكشف عن العيوب، وتُسمى بكتلة اختبار التحقق. كتلة اختبار IIW هي كتلة اختبار تحقق. عادةً ما تستخدم كتلات اختبار التحقق حوافها المحددة كأسطح عاكسة، لذا فإن هذه الكتلات لا تحتوي عادةً على عيوب اصطناعية. بشكل عام، تُسمى أيضًا بكتلة اختبار كمية. عادةً ما تُستخدم كتلة اختبار المقارنة ككتلة اختبار الحساسية.