Comparison of Measurement Accuracy of Ultrasonic Probes at Frequencies and Diameters in Railway Wheel Inspection

Abstract

Bu çalışmanın amacı standartlarda dövme malzemelerin ultrasonik muayenesi için izin verilen farklı frekanstaki ve çaptaki probların tren tekerlekleri üzerinde uygulanabilirliğini araştırarak hassasiyetlerinin karşılaştırmasının yapılmasıdır. Demiryollarında hareketli araçlar içerisinde kritik bir öneme sahip olan tren tekerleği ve akslarının tahribatsız muayenesi günümüzde büyük önem kazanmıştır. Tahribatsız muayene yöntemlerinin de gelişmesi ile birlikte uygulanabilirlik çok daha kolay bir hal almıştır. Demiryollarında işletme güvenliği açısından oluşabilecek süreksizliklerin önceden tespit edilmesi bu bakımdan çok daha kolaylaşmış ve olası hataların tahmini daha mümkün hale gelmiştir. Yüzeysel kusurların bulunması için genellikle manyetik parçacık muayene yöntemi tercih edilirken hacimsel kusurların bulunmasında ise ultrasonik muayene yöntemi ön plana çıkmıştır. Ultrasonik yöntemle muayene de ülkelerin standartları, malzemenin yapısı, imalat yöntemi, muayene tekniği gibi bazı temel parametreler referans olarak kabul edilmektedir. Demiryolları içinde bu durum geçerli olmakla birlikte bu çalışmada; ultrasonik muayenede genel olarak kullanılan prob frekansı ve prob çaplarındaki değişimin demiryolu tekerlekleri özelinde ölçüm hassasiyetine etkisi araştırıldı. Çalışmada 1MHz, 2MHz frekanslar ve 6mm ile 10mm çap değerlerinin çapraz kombinasyonları şeklinde deneyler gerçekleştirildi. Çalışma sonucunda probların ürettiği ultrasonik ses saçılımı ile frekans değeri arasında ters orantı bulunduğu tespit edilmiş olup daha yüksek frekanstaki probların daha az saçılım değerleri ile yüksek performans gösterdiği belirlendi.