آکوستیک امیشن یا نشر آوایی (AE) که مخفف کلمه انگلیسی Acoustic Emission است یک روش تست غیر مخرب NDT است که در آن با استفاده از سینگنال آکوستیک فرکانس بالا (در محدوده 10KHZ تا 100KHZ گاهاً این فرکانس میتواند تا 1MHZ باشد) است . این سیگنـال که از درون اجسام و قطعات فرستاده میشود و با تحلیل سیگنال های خروجی میتوانیم می توانیم عیوب را مشخص کنیم. علاوه برتست آکوستیک امیشن انتخاب روانکار مناسب نیز در فرآیند موثر است می‌توانید برای خرید بهترین روانکار از شرکت Atlas kopco روی لینک کلیک کنید.
عمده کاربرد آکوستیک امیشن در موارد زیر است :
- تشخیص اصطحکاک
- تشخیص اصطحکاک و وجود سایش در بیرینگ (بلبرینگ،رولبرینگ،یاتاقان) در اثر تمام شدن گریس یا روانکار [برای اطلاعات بیشتر مقاله ارزیابی سلامت بلبرینگ ها با آکوستیک امیشن مطالعه شود ]
- تشخیص ضربه در مکانیزم های دوار که بعلت لقی بیش از حد ایجاد ضربه می کند
- تشخیص تربولانس در بازرسی مخازن تحت فشار که وجود نشتی بیش از حد سبب ایجاد جریان توربلانت (turbulent) می شود .
- تشخیص عیوب در قطعات تولید شده
- تشخیص عیوب در بازرسی جوش
- تخمین عمر سازه
نحوه کار تست آکوستیک امیشن (AE)
برای مثال برای تست سلامت یاتاقان الکتروموتور(بلبرینگ الکتروموتور) با استفاده از آکوستیک امیشن به این صورت عمل میشود:
سیگنال یک الکتروموتور فرکانس بالایی را تولید می کند و این سیگنال فرکانس بالا به سنسور دستگاه آکوستیک امیشن برخورد می کند که روی سطح یاتاقان قرار دارد از آنجایی که این سنسور یک کریستال پیزوالکتریک است امواج مکانیکی فرکانس بالا را به ولتـــاژ تبدیل می کند .
و در نهایت بعد از تحلیل داده های ورودی و خروجی توسط آنالیزور دستگاه آکوستیک امیشن عددی به دسی بل بر میکرو ولت به عنوان خروجی به کاربر نشان داده می شود .
حال اگر گریس یاتاقان تمام شده باشد یا یاتاقان عمر خود را کرده باشد ایجاد لرزش می کند و با استفاده از نشرآوایی می توان به آن پی برد . [ برای اطلاعات بیشتر مقاله تشخیص عمر باقی مانده بلبرینگ به زبان ساده را مطالعه کنید ]
تست آکوستیک امیشن یک تکنیک غیرفعال است که سیگنال های تولید شده در قطعه مانند لرزش ، توربلانت شدن جریان را تحلیل می کند همین موضوع تفاوت اصلی این روش با سایر روش های تست غیر مخرب NDT متداول مانند تست التراسونیک است که در آنها برای بدست آمدن اطلاعات در مورد وجود عیب نیاز به ارسال سیگنال به داخل قطعه داریم .
این روش در سال ۱۹۵۰ میلادی در دانشکده متـــــالوژی دانشگاه فنی مونــــیخ توسط Joseph Kaiser ابداع شد و مطالعات و تحقیقات گسترده‌ایی که بعداً انجام شد منجر به تجاری سازی و صنعتی شدن روش آکوستیک امیشن شد .
اصول بازرسی به وسیله تست اکوستیک امیشن
همانـــطور که اشاره شد اساس کار آکوستیک امیشن بر تحلیــل سیگنال های ساطع شده از قطعه است ، در تست نشر آوایی نیروهای اعمال شده به قطعه باعث ایجاد منابعی میشود که امواج فراصوتی صادر می کند و بطور کلی این تحریک هم می تواند توسط منابع داخلی و هم منابع خارجی صورت بگیرد برای مثال در تست بلبرینگ الکتروموتور این منبع داخلی است و در تست وجود ترک در داخل قطعه از یک منبع خارجی (وارد کردن تنش) برای تحریک و ارسال سیگنال استـفاده می شود . لذا به این فرآیــند که منجر به تولید امواج آکوستیک امیشن میشود اتفاق یا حادثه آکوستیک امیشن گفته میشود .
مراحل انجام تست نشرآوایی بطور خلاصه بصورت زیر است :
- قطعه مورد تست در اثر بارگذاری های موجود (داخلی-خارجی) تنش های مکانیکی در آن شکل میگیرد .
- قطعه تحت بارگذاری انرژی را بصورت موج ارسال میکند.
- موج‌های منتشرشده به سنسور های اکوستیک امیشن برخورد میکند.
- سنسورهای موجود امواج مکانیکی ارسال شده را دریافت کرده و به سیگنال‌های اکوستیک امیشن تبدیل میکند .
- سیگنال های الکتریکی دریافت شده بصورت داده های الکترونیکی تبدیل می‌شوند .
- اطلاعات بدست آمده توسط آنالیــــزور آکوستیک امیشن بصورت دیاگرام نشان نشان داده میشود .
- کارشنـــــاس مربوطه میتواند با بررسی دیاگرام ها و اطلاعات خروجی نتایج تست را تحلیل کند .
تفاوت آکوستیک امیشن با سایر روش های متداول تست غیر مخربNDT
- سیگنال اولیــــه آن توسط منبع داخلی (داخل قطعه) تولید می شود .
- سایر روش های متداول تست غیر مخربNDT ناپیوستــگی های موجود در داخل قطعه را دنبال می کند در حالیـــکه در نشرآوایی به تحلیــل نشر صوتی می پردازیم .
مزایا و محدودیت های آکوستیک امیشن
مزایـــا
- نسبت به سایر روش های متداول تست غیر مخربNDT قادر به تشخیص عیوب در عمق‌های زیاد است . با استفاده از نشرآوایی میتوان از وجود عیب تا عمق چندین متر زیر سطح سنسور پی برد .
- قادر به تشخیص عیوب بسیار ریز در محدوده 1µm است .
- این روش قادر است یک سازه را در شرایط عملیاتی تست کند لذا میتواند در مانیتورینگ پیوسته تجهیزات مورد استفاده قرار بگیرد چرا که لازم نیست سازه از چرخه عملیاتی خارج شود .
- بازرسی با این روش سرعت بالایی دارد و در نتیجه راندمان کار بسیار بالا است .
- این روش نسبت به هندسه قطعه دارای حساسیت کمتــــری است .
- این روش در مقایسه با سایر روش های متداول تست غیر مخربNDT بعلت کارایی بیشتر ارزش سرمایه گذاری بالایی دارد .
محدودیت
- در این روش عیوب ایستــــا ، عیوبی که نه رشد میکنند و نه حرکت قابل شنـــاسایی نیستند البتــــه این محدودیت با اعمال تنش خارجی تا حدودی برطرف شده است .
- معیـــاری برای ارزیابی نتایج حاصل از تست نشرآوایی وجود ندارد و تحلیل نتـــایج کاملاً بستگی به دانش و تجربه کارشناس مربوطه دارد .
- برای آشنایی با بازرسی چشمی VT و کنترل ابعادی جوش روی لینک کلیک کنید.