Ultrasonik Muayene

Bilimsel Temeli
 
Malzeme içine gönderilen yüksek frekanslı ses dalgaları ses yolu üzerinde bir engele çarparlarsa yansırlar. Çarpma açısına bağlı olarak yansıyan sinyal alıcı proba gelebilir veya gelmeyebilir. Alıcı proba ulaşan yansıyan sinyal ultrasonik muayene cihazının ekranında bir yankı belirtisi oluşturur. Yankının konumuna göre yansıtıcının muayene parçası içindeki koordinatları hesaplanabilir. Ayrıca yankının yüksekliği de yansıtıcının büyüklüğü hakkında fikir verir. Yankı sinyalinin şekline bakılarak yansıtıcının türü hakkında da bir yorum yapmak mümkün olabilir.
 
Uygulama Alanları
 
Metalik veya metalik olmayan malzemelerde beklenen hacimsel hatalar ile çatlak türü yüzey hatalarının tespiti için kullanılabilir.
 
Sınırlamalar
 
Muayene parçasında ses hızı ve ses zayıflatması özelliklerinin bölgesel olarak güçlü değişimler göstermesi durumunda doğru değerlendirme yapmak güçleşir. İri tane yapısı veya soğurma nedeniyle ses zayıflamasının çok fazla olduğu malzemelerde muayene bazen imkansız olabilir. Sıcak muayene yüzeyleri için özel olarak tasarlanmış problar kullanılmalıdır. Muayene için ulaşılabilir durumda yeterince geniş bir yüzey hazırlanmalıdır. Yüzey durumu muayene parametrelerini doğrudan etkiler. İnce parçaların muayenesi nispeten güçtür. Ses demeti eksenine paralel konumlanmış düzlemsel süreksizliklerin tespiti mümkün olmaz. Genellikle referans standard bloklara ihtiyaç vardır.
 
Uygulama
 
Yüksek frekanslı ses dalgaları prob adı verilen bir parça içindeki piezoelektrik özellikteki kristal tarafından üretilir. Metalik malzemelerin ultrasonik muayenesinde kullanılan frekans aralığı 500 kHz ile 10 MHz arasında olabilir. Muayene parçasının mikroyapı özelliklerine göre uygun frekans belirlenir. Prob muayene yüzeyine temas ettirildiğinde ses dalgalarının malzeme içine nüfuz edebilmesi için uygun bir temas sıvısı (yağ, gres, su, vb.) kullanılmalıdır. Prob muayene yüzeyinde gezdirilerek (tarama) parça geometrisinden kaynaklanan yankılar dışında yankılar olup olmadığı gözlenir, varsa bu yankıların konumları ve yükseklikleri değerlendirilerek hata çözümlemesi yapılır.

Ultrasonik muayene için en yaygın kullanılan dalga türleri boyuna (basınç) ve enine (kesme) dalgalardır. Normal prob denilen sıfır derece giriş açısına sahip problarla çalışılırken malzeme içinde ilerleyen dalgalar boyuna dalgalardır. Açılı problar ise malzeme içine genellikle 45°, 60° ve 70° giriş açısı ile (bu değerler çelik malzeme içindir) enine dalgalar gönderir.
 

Kullanılan EN ve ISO Standardları
 
Genel:

EN ISO 16810 - Tahribatsız muayene - Ultrasonik muayene: Genel kurallar
EN ISO 16811 - Tahribatsız muayene - Ultrasonik muayene: Hassasiyet ve aralık ayarı
EN ISO 16823 - Tahribatsız muayene - Ultrasonik muayene: Geçiş tekniği
EN ISO 16826 - Tahribatsız muayene - Ultrasonik muayene: Yüzeye dik süreksizliklerin muayenesi için
EN ISO 16827 - Tahribatsız muayene - Ultrasonik muayene: Kusurların karakterizasyonu ve boyutlandırılması
EN ISO 16828 - Tahribatsız muayene - Ultrasonik muayene - Süreksizliklerin belirlenmesi ve ölçülendirilmesi için bir metot olarak uçuş/geçiş süresi kırınımı tekniği (TOFD)
EN 12668-1 - Tahribatsız muayene - Ultrasonik muayene teçhizatının karakterizasyonu ve doğrulanması - Bölüm 1: Cihazlar
EN 12668-2 - Tahribatsız muayene - Ultrasonik muayene teçhizatının karakterizasyonu ve doğrulanması - Bölüm 2: Problar
EN 12668-3 - Tahribatsız muayene - Ultrasonik muayene teçhizatının karakterizasyonu ve doğrulanması - Bölüm 3: Birleşik teçhizat
EN ISO 2400 - Tahribatsız muayene - Ultrasonik muayene - Kalibrasyon bloğu No.1 için özellikler
EN ISO 7963 - Tahribatsız muayene - Ultrasonik muayene - Kalibrasyon bloğu No.2 için özellikler
EN ISO 1330-4 - Tahribatsız muayene - Terminoloji - Bölüm 4: Ultrasonik Muayenede Kullanılan terimler

Kaynaklar:

EN ISO 11666 - Kaynakların tahribatsız muayenesi - Ultrasonik muayene - Kabul seviyeleri
EN ISO 23279 - Kaynakların tahribatsız muayenesi - Ultrasonik muayene - Kaynaklardaki belirtilerin karakterizasyonu
EN ISO 17640 - Kaynakların tahribatsız muayenesi - Ultrasonik muayenesi - Teknikler,deney sınırları ve değerlendirme
EN ISO 10863 - Kaynakların tahribatsız muayenesi - Ultrasonik muayene - Uçuş/geçiş süresi kırınımı tekniği kullanımı (TOFD)
EN ISO 22825 - Kaynakların tahribatsız muayenesi - Ultrasonik muayene - Östenitik çelikler ve nikel tabanlı alaşımlarda kaynakların muayenesi

Dökümler:

EN 12680-1 - Döküm-Ultrasonik muayene - Bölüm 1: Genel amaçlı çelik dökümler
EN 12680-2 - Döküm-Ultrasonik muayene - Bölüm 2: Yüksek gerilmelere maruz kalacak çelik döküm bileşenler
EN 12680-3 - Döküm-Ultrasonik muayene - Bölüm 3: Küresel grafitli demir dökümler

Çelik dövmeler:

EN 10228-3 - Çelik dövmelerin tahribatsız muayenesi - Bölüm 3: Ferritik veya martenzitik çelik dövmelerin ultrasonik muayenesi
EN 10228-4 - Çelik dövmelerin tahribatsız muayenesi - Bölüm 4: Östenitik ve östenitik-ferritik paslanmaz çelik dövmelerin ultrasonik muayenesi

Çelik borular:

EN ISO 10893-8 - Çelik boruların tahribatsız muayenesi - Bölüm 8: Düzlemsel kusurların tespiti için dikişsiz ve kaynaklı çelik boruların otomatik ultrasonik muayenesi
EN ISO 10893-9 - Çelik boruların tahribatsız muayenesi - Bölüm 9: Düzlemsel kusurların tespiti için kaynaklı boruların imalâtında kullanılan çelik şeritlerin/plâkaların otomatik ultrasonik muayenesi
EN ISO 10893-10 - Çelik boruların tahribatsız muayenesi - Bölüm 10: Boyuna ve/veya enine kusurların tespiti için dikişsiz ve kaynaklı (toz altı ark kaynaklı hariç) çelik boruların otomatik tam çevre ultrasonik muayenesi 
EN ISO 10893-11 - Çelik boruların tahribatsız muayenesi - Bölüm 11: Enine ve/veya boyuna kusurların tespiti için kaynak edilmiş çelik borularda kaynak dikişinin otomatik ultrasonik muayenesi


Çelik çubuklar:

EN 10308 - Tahribatsız muayene - Çelik çubukların ultrasonik muayenesi