ในตอนนี้เราจะมาเล่า เรื่อง การตรวจสอบด้วยคลื่น (Ultrasonic testing) กันบ้าง โดยเจ้าตัว Ultrasonic testing นี้คือ การตรวจสอบหา Defect, crack และ vacancy ที่อยู่ข้างในวัสดุ ถ้าอ่านผ่านๆ อาจจะใกล้เคียงกับ penetration test โดยต่างกันที่ penetration test คือ การตรวจสอบบนพื้นผิวเท่านั้น
หลักการทำงาน คือ การส่งคลื่นไปในชิ้นงานและสะท้อนกลับเข้ามา โดยเราจะเรียกสัญญาณดังกล่าวว่า “Signal’ หากนึกภาพไม่ออก ผมอยากจะให้คุณจินตนาการว่า คุณอยู่บนเรือดำน้ำและต้องใช้การตรวจสอบแบบ Sonar เพื่อหาศัตรูรอบๆตัว “Sonar” คือ การใช้คลื่นตรวจสอบวัตถุที่อยู่ใต้ทะเล โดยเรือดำน้ำจะส่งคลื่นออกไปรอบๆ และเมื่อคลื่นตกกระทบกับวัตถุแล้วจะมีการส่งคลื่นกลับมาและแสดงผลบนหน้าจอ ซึ่งคล้ายๆกับ ultrasonic test ต่างกันที่คลื่นที่ส่งออกไปนั่นเอง
ในกรณีนี้ คลื่นที่ส่งออกไปมีลักษณะการเคลื่อนที่แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ
1.Longitudinal wave
2.Transverse wave
ความแตกต่างของคลื่นดังกล่าว คือ คลื่นแบบ Longitudinal wave จะมีการเคลื่อนที่แบบคลื่นตามยาว กล่าวคือ ทิศทางในการสั่นจะอยู่ในแนวขนานกับตัวการส่งคลื่น ส่วน Transverse wave จะมีการเคลื่อนที่แบบตั้งฉากกับตัวการส่งคลื่น ซึ่งคลื่นทั้งสองชนิดนี้สามารถเดินทางได้ดีในของแข็ง โดย Longitudinal wave เป็นคลื่นที่เดินทางในตัวกลางซึ่งอาจเป็นของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซก็ได้
จากหลักการการสั่นของคลื่น ทางผู้พัฒนาจึงคิดค้นหัวส่งคลื่นออกมา 2 แบบ คือ
1. Normal Probe
2. Angle Probe
โดยหัว Normal probe ใช้กับคลื่นตามยาว และหัว Angle Probe ใช้กับคลื่นตามขวาง ซึ่งจะทำให้เราสามารถตรวจสอบหา defect หรือ crack ภายใต้พื้นผิวทั้งแนวตรงหรือแนวทแยงนั่นเอง ทั้งนี้ การปรับ frequency ของคลื่นให้เหมาะสมกับวัสดุก็มีความจำเป็นเช่นกัน เนื่องจากความหนาแน่นของวัสดุที่ต่างกันจะส่งผลโดยตรงกับการสะท้อนของคลื่น โดยการตรวจสอบด้วยเทคนิคนี้จะไม่เหมาะกับการนำไปตรวจสอบเหล็กหล่อที่มีรูพรุนเยอะๆ เป็นต้น เพราะคลื่นที่สะท้อนกลับมานั้นจะแยกแยะได้ยากและต้องอาศัยผู้ที่มีความชำนาญป็นพิเศษ
และที่สำคัญที่สุดการตรวจสอบแต่ละครั้งควรจะมีอุปกรณ์ที่เรียกว่า Calibration Bar โดยอุปกรณ์ตัวนี้จะใช้เป็นแผ่น Calibrate ซึ่งจะมีรูปร่างเป็นมุมเป็นโค้ง และมีพลาสติกใสฝังอยู่ข้างใน โดยพวก มุม โค้ง และพลาสติกนั้นจะถูกออกแบบมาเพื่อทำให้ค่าคลื่นที่ปล่อยออกมาจากเครื่อง UT ที่มาตกกระทบเปลี่ยนแปลงไปนั่นเอง โดยค่าเหล่านั้นจะถูกกำหนดไว้อยู่ก่อนแล้ว แปลว่าถ้าเรานำเครื่อง UT มาใช้กับ Calibration bar เราสามารถปรับค่า Peak ที่เกิดขึ้นบนหน้าจอให้มีค่าและตรงกับจุดมาตราฐานที่กำหนดไว้ได้นั่นเอง
ดังนั้น หลักการทำงานก็จะเป็น ดังนี้
1. เลือกหัว probe ให้เหมาะกับชนิดของความเสียหายที่จะตรวจสอบ
2. Calibrate เครื่องให้เข้ากับวัสดุที่จะตรวจสอบ
3. ใช้ Gel กับหัว probe เพื่อบังคับสัญญาณให้เข้าไปในวัสดุที่จะตรวจสอบ
4. วิเคราะห์ และบันทึกผลการตรวจสอบ
เราจะเห็นได้ว่าการตรวจสอบแบบการใช้คลื่นนั้น สิ่งที่สำคัญที่สุด คือ คลื่นจำเป็นต้องมีการสะท้อนกลับมาที่หัว probe เพื่อวิเคราะห์สัญญาณที่ส่งออกไป นั่นแปลว่าถ้าเราใช้ในวัสดุที่มีรูพรุนสูง เช่น เหล็กหล่อ ความสามารถในการตรวจสอบของเครื่องมือประเภทนี้ก็จะลดลง แต่สามารถใช้ได้เช่นกันเพียงแต่จะมี signal รบกวนสูง (High-Noise) ซึ่งจะส่งผลให้วิเคราะห์ความเสียหายได้ยากนั่นเอง
Comments