การปลดล็อคความแม่นยำ: เทคนิคการทดสอบความหนาของวัตถุโดยไม่ทำลาย

การทดสอบความหนาด้วยอัลตราโซนิก (Ultrasonics Thickness Measurement หรือ UTM)

การวัดความหนาถือเป็นสิ่งสำคัญในหลายอุตสาหกรรมเพื่อตรวจสอบการกัดกร่อน การกัดเซาะ และความไม่ต่อเนื่องที่ซ่อนอยู่ภายในซึ่งอาจอยู่ลึกใต้พื้นผิว การวัดความหนาด้วยคลื่นอัลตราโซนิก (UTM) เป็นวิธีการทดสอบแบบไม่ทำลายซึ่งใช้ในการวัดความหนาของโลหะ

การทดสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง (อัลตราโซนิก) ทำงานโดยการส่งคลื่นเสียงความถี่สูงเข้าไปในวัสดุและวัดเวลาที่คลื่นใช้ในการเดินทางผ่านวัสดุและสะท้อนกลับ วิธีการนี้มีความแม่นยำ อเนกประสงค์ และเหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย สามารถทำได้เพื่อวัดความหนาของวัสดุเกือบทุกชนิดเช่นแก้ว พลาสติก โลหะ เซรามิก ไฟเบอร์กลาส และวัสดุคอมโพสิต

โดยทั่วไปจะใช้ UTM และสามารถนำไปใช้กับโครงสร้างและส่วนประกอบได้หลากหลาย ซึ่งรวมถึงตัวเรือ ท่อ ใบพัดกังหันขนาดใหญ่ ภาชนะรับแรงดัน และเหล็กโครงสร้าง ความถี่อยู่ในช่วง 0.1 ถึง 20 MHz และความยาวคลื่นในช่วง 1 ถึง 10 มม. ความเร็วขึ้นอยู่กับวัสดุและอยู่ในช่วง 1,000-6,000 ม./วินาที

เครื่องวัดจะประกอบด้วย

1. เครื่องวัดความหนาอัลตราโซนิก
2. หัววัดเกจ

ข้อดีของการวัดความหนาด้วยคลื่นอัลตราโซนิก

• เป็นเทคนิคที่ไม่ทำลาย
• พลังทะลุทะลวงสูงทำให้สามารถตรวจจับข้อบกพร่องที่อยู่ลึกลงไปในชิ้นส่วนได้
• ต้องเข้าถึงพื้นผิวเดียวเท่านั้น และไม่จำเป็นต้องเข้าถึงทั้งสองด้านของตัวอย่าง
• ความแม่นยำที่ดีสามารถทำได้โดยใช้เทคนิคการจับเวลามาตรฐาน
• ไม่เป็นอันตรายต่อผู้ปฏิบัติงานหรือบุคลากรใกล้เคียง และไม่มีผลกระทบต่ออุปกรณ์และวัสดุในบริเวณใกล้เคียง
• สามารถพกพาหรือดำเนินการอัตโนมัติได้สูง
• จะได้ผลลัพธ์ที่รวดเร็ว

ข้อเสียของการวัดความหนาด้วยคลื่นอัลตราโซนิก

• ต้องมีการสอบเทียบสำหรับวัสดุเกือบทุกประเภท
• ชิ้นส่วนที่หยาบ มีรูปร่างไม่ปกติ เล็กหรือบางมาก หรือไม่เป็นเนื้อเดียวกันนั้นตรวจสอบได้ยาก
• แม้ว่าสีที่ติดแน่นกับพื้นผิวแล้วไม่จำเป็นต้องลบออกก่อนอ่าน
• ไม่สามารถวัดค่ากับสนิมได้
• จำเป็นต้องมีการสัมผัสระหว่างพื้นผิวที่วัดกับโพรบ
• มีราคาแพง

การทดสอบอนุภาคแม่เหล็ก (MT):

การทดสอบอนุภาคแม่เหล็กใช้เพื่อตรวจจับข้อบกพร่องที่พื้นผิวและใกล้พื้นผิวในวัสดุที่เป็นเหล็ก ทำงานโดยการทำให้วัสดุเป็นแม่เหล็กและนำอนุภาคแม่เหล็กไปใช้กับพื้นผิว ข้อบกพร่องหรือความผิดปกติใดๆ ในพื้นผิวของวัสดุรบกวนสนามแม่เหล็ก ส่งผลให้อนุภาครวมตัวกันรอบๆ ข้อบกพร่องและระบุตำแหน่งของมัน สามารถใช้ MT เพื่อประเมินความหนาของวัสดุที่มีข้อบกพร่องที่พื้นผิวได้

มีองค์ประกอบพื้นฐานสองประการในทรานสดิวเซอร์ EMAT อันหนึ่งคือแม่เหล็กและอีกอันคือขดลวดไฟฟ้า แม่เหล็กอาจเป็นแม่เหล็กถาวรหรือแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งก่อให้เกิดสนามแม่เหล็กคงที่หรือกึ่งคงที่

ขดลวดไฟฟ้าขับเคลื่อนด้วยสัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ที่ความถี่อัลตราโซนิค โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 20 kHz ถึง 10 MHz

EMAT เหนี่ยวนำคลื่นอัลตราโซนิกเข้าไปในวัตถุทดสอบที่มีสนามแม่เหล็กสองแห่งที่มีปฏิสัมพันธ์กัน สนามแม่เหล็กสนามหนึ่งถูกสร้างขึ้นโดยขดลวดและสนามแม่เหล็ก จึงเป็นเทคนิคแบบไม่สัมผัสโดยสิ้นเชิง