مع التطور السريع في مختلف المجالات، تتطور تكنولوجيا الكشف بالموجات فوق الصوتية بسرعة أيضًا. تكنولوجيا التصوير، وتكنولوجيا المصفوفة المرحلية، وتكنولوجيا المصفوفة المرحلية ثلاثية الأبعاد، وتكنولوجيا الشبكة العصبية الاصطناعية (ANNs)، وتكنولوجيا الموجات الموجهة بالموجات فوق الصوتية تنضج تدريجياً، مما يعزز تطوير تكنولوجيا الكشف بالموجات فوق الصوتية.
في الوقت الحاضر، يتم استخدام الاختبار بالموجات فوق الصوتية على نطاق واسع في البترول والعلاج الطبي والصناعة النووية والفضاء والنقل والآلات وغيرها من الصناعات. يتضمن اتجاه التطوير البحثي المستقبلي لتكنولوجيا الكشف بالموجات فوق الصوتية بشكل أساسي الجانبين التاليين:
الموجات فوق الصوتية نفسها دراسة فنية
(1) البحث وتحسين تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية نفسها؛
(2) البحث وتحسين التكنولوجيا بمساعدة الموجات فوق الصوتية.
الموجات فوق الصوتية نفسها دراسة فنية
1. تقنية الكشف بالموجات فوق الصوتية بالليزر
تقنية الكشف بالموجات فوق الصوتية بالليزر هي استخدام الليزر النبضي لإنتاج نبض بالموجات فوق الصوتية للكشف عن قطعة العمل. يمكن لليزر تحفيز الموجات فوق الصوتية عن طريق إنتاج تأثير حراري مرن أو باستخدام مادة وسيطة. تنعكس مزايا الموجات فوق الصوتية بالليزر بشكل رئيسي في ثلاثة جوانب:
(1) يمكن أن يكون الكشف عن مسافة طويلة، يمكن أن يكون الموجات فوق الصوتية بالليزر عبارة عن انتشار لمسافات طويلة، والتوهين في عملية الانتشار صغير؛
(2) اتصال غير مباشر، لا يحتاج إلى اتصال مباشر أو قريب من قطعة العمل، سلامة الكشف عالية؛
(3) دقة كشف عالية.
استنادا إلى المزايا المذكورة أعلاه، فإن الكشف بالليزر بالموجات فوق الصوتية مناسب بشكل خاص للكشف في الوقت الحقيقي وعلى الإنترنت عن قطعة العمل في بيئة قاسية، ويتم عرض نتائج الكشف عن طريق التصوير السريع بالمسح بالموجات فوق الصوتية.
ومع ذلك، فإن الموجات فوق الصوتية بالليزر لها أيضًا بعض العيوب، مثل الكشف بالموجات فوق الصوتية بدقة عالية ولكن حساسية منخفضة نسبيًا. نظرًا لأن نظام الكشف يتضمن نظام الليزر والموجات فوق الصوتية، فإن نظام الكشف الكامل بالموجات فوق الصوتية بالليزر كبير الحجم ومعقد في البنية وعالي التكلفة.
في الوقت الحاضر، تتطور تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية بالليزر في اتجاهين:
(1) بحث أكاديمي حول آلية الإثارة فائقة السرعة بالليزر والتفاعل والخصائص المجهرية لليزر والجسيمات المجهرية؛
(2) مراقبة المواقع عبر الإنترنت في الصناعة.
2.تكنولوجيا الكشف بالموجات فوق الصوتية الكهرومغناطيسية
الموجات فوق الصوتية الكهرومغناطيسية (EMAT) هي استخدام طريقة الحث الكهرومغناطيسي لتحفيز واستقبال الموجات فوق الصوتية. إذا تم تعميم الكهرباء عالية التردد في ملف بالقرب من سطح المعدن المقاس، فسيكون هناك تيار مستحث بنفس التردد في المعدن المقاس. إذا تم تطبيق مجال مغناطيسي ثابت خارج المعدن المقاس، فإن التيار المستحث سينتج قوة لورنتز بنفس التردد، والتي تعمل على الشبكة المعدنية المقاسة لتحفيز الاهتزاز الدوري للبنية البلورية للمعدن المقاس، لتحفيز الموجات فوق الصوتية .
يتكون محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية الكهرومغناطيسية من ملف عالي التردد ومجال مغناطيسي خارجي وموصل مقاس. عند اختبار قطعة العمل، تشارك هذه الأجزاء الثلاثة معًا لإكمال تحويل التكنولوجيا الأساسية للموجات فوق الصوتية الكهرومغناطيسية بين الكهرباء والمغناطيسية والصوت. من خلال تعديل هيكل الملف وموضع وضعه، أو تعديل المعلمات الفيزيائية للملف عالي التردد، لتغيير حالة قوة الموصل الذي تم اختباره، وبالتالي إنتاج أنواع مختلفة من الموجات فوق الصوتية.
3.تقنية الكشف بالموجات فوق الصوتية المقترنة بالهواء
تقنية الكشف بالموجات فوق الصوتية المقترنة بالهواء هي طريقة جديدة للاختبار غير المدمر بالموجات فوق الصوتية بدون اتصال مع الهواء كوسيط اقتران. مزايا هذه الطريقة هي عدم الاتصال، وغير الغازية، وغير مدمرة تماما، وتجنب بعض عيوب الكشف بالموجات فوق الصوتية التقليدية. في السنوات الأخيرة، تم استخدام تقنية الكشف بالموجات فوق الصوتية المقترنة بالهواء على نطاق واسع في الكشف عن عيوب المواد المركبة، وتقييم أداء المواد، والكشف التلقائي.
في الوقت الحاضر، يركز البحث في هذه التكنولوجيا بشكل أساسي على خصائص ونظرية مجال الموجات فوق الصوتية لإثارة اقتران الهواء، والبحث عن مسبار اقتران الهواء عالي الكفاءة ومنخفض الضوضاء. يتم استخدام برنامج محاكاة المجال الفيزيائي المتعدد COMSOL لنمذجة ومحاكاة مجال الموجات فوق الصوتية المقترن بالهواء، وذلك لتحليل العيوب النوعية والكمية والتصويرية في الأعمال التي تم فحصها، مما يحسن كفاءة الكشف ويوفر استكشافًا مفيدًا للتطبيق العملي عدم الاتصال بالموجات فوق الصوتية.
دراسة عن التكنولوجيا بمساعدة الموجات فوق الصوتية
تشير أبحاث التكنولوجيا بمساعدة الموجات فوق الصوتية بشكل أساسي إلى عدم تغيير طريقة ومبدأ الموجات فوق الصوتية، على أساس استخدام مجالات التكنولوجيا الأخرى (مثل تكنولوجيا الحصول على المعلومات ومعالجتها، وتكنولوجيا توليد الصور، وتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي، وما إلى ذلك) ، تقنية خطوات الكشف بالموجات فوق الصوتية (اكتساب الإشارة، تحليل الإشارة ومعالجتها، تصوير العيوب) لتحسين النتائج، وذلك للحصول على نتائج كشف أكثر دقة.
1.Nتقنية الشبكة الحقيقيةعلم الأحياء
الشبكة العصبية (NNs) هي نموذج رياضي خوارزمي يقلد الخصائص السلوكية للشبكات العصبية الحيوانية ويقوم بمعالجة المعلومات المتوازية الموزعة. تعتمد الشبكة على مدى تعقيد النظام وتحقق الغرض من معالجة المعلومات عن طريق ضبط الاتصالات بين عدد كبير من العقد.
2.تقنية التصوير ثلاثي الأبعاد
باعتبارها اتجاهًا مهمًا لتطوير التكنولوجيا المساعدة للكشف بالموجات فوق الصوتية، فقد جذبت تقنية التصوير ثلاثي الأبعاد (التصوير ثلاثي الأبعاد) أيضًا انتباه العديد من العلماء في السنوات الأخيرة. من خلال إظهار التصوير ثلاثي الأبعاد للنتائج، تكون نتائج الكشف أكثر تحديدًا وبديهية.
رقم الاتصال لدينا: +86 13027992113
Our email: 3512673782@qq.com
موقعنا: https://www.genosound.com/
وقت النشر: 15 فبراير 2023