طراحی یک سیستم فراصوتی با استفاده از تکنیک حباب‌ساز جهت بازرسی اتصالات چسبی

Abstract

در این مقاله سیستمی برای بازرسی فراصوتی اتصالات چسبی به روش حباب‌ساز (Bubbler) طراحی و ساخته شده است. در طراحی سیستم حباب‌ساز، از یک سیلندر پلاستیکی با ابعاد و زوایای دقیق استفاده شده است که ستونی از آب را بین پروب و قطعه مورد بازرسی ایجاد می‌کند. پروب فراصوتی در موقعیت خود روی سیستم حباب‌ساز تثبیت می‌شود. با برقراری جریان آب، جفت‌کنندگی ثابت و یکنواختی برای امواج فراصوتی ارسالی به قطعه و بازگشتی از آن فراهم می‌شود. بنابراین بی‌نظمی‌های سیگنال‌ها حذف شده و انرژی فراصوتی بیشتری در ناحیه مورد بازرسی ایجاد و داده‌های خروجی بهتری تولید می‌شود. پروب فراصوتی توسط کابل مخصوص به واحد فراصوتی متصل می‌شود. وظیفه واحد فراصوتی، تحریک پروب با استفاده از سیگنال الکتریکی، دریافت سیگنال بازگشتی از پروب، تبدیل آن از حالت آنالوگ به دیجیتال و ذخیره آن در رایانه است. واحد پردازش سیگنال به صورت نرم‌افزاری است که در آن امواج دریافت‌شده از پروب را می‌توان به شکل نمودارهای دو و سه‌بعدی مشاهده کرده و مراحل پردازش سیگنال را روی آنها انجام داد. برای شناسایی ناپیوستگی در ساختار اتصالات چسبی سالم و معیوب، روش مشاهده کاهش دامنه بازتاب‌های متوالی از سطح دیواره پشتی قطعه استفاده شده است. با توجه به نتایج آزمایشات، ملاحظه می‌شود پژواک‌های دریافتی از فصل مشترک اتصال (آلومینیوم-اپوکسی) در اتصال سالم، انرژی خود را در داخل لایه چسب از دست داده و به سرعت میرا می‌شوند. اما در اتصال معیوب، به دلیل عدم وجود لایه چسب، دامنه پژواک‌های دریافتی بیشتر بوده و همچنین پژواک‌های متوالی بیشتری از فصل مشترک اتصال ایجاد می‌شوند.