تایمست مجله تکنولوژی
دستگاههای ایکس ری صنعتی، ابزارهای قدرتمندی هستند که برای بررسی داخلی مواد و محصولات مختلف به کار میروند. این تجهیزات با استفاده از پرتوهای ایکس، تصاویری دقیق از داخل اجسام ایجاد میکنند که به مهندسان و تکنسینها اجازه میدهد تا ناخالصی، عیوب داخلی، ترکها، حفرهها و سایر ناهنجاریها را شناسایی کنند. این تکنولوژی در صنایع مختلفی از جمله خودروسازی، هوافضا، الکترونیک، مواد غذایی و پزشکی کاربرد وسیعی دارد.
دستگاه ایکس ری صنعتی چیست ؟
دستگاه ایکس ری صنعتی از اشعه X برای بازرسی مواد غذایی (جهت اطمینان از عدم وجود ناخالصی در آنها) و همچنین ارزیابی تولیدات کارخانجات اعم از قطعات و دستگاههای مختلف (جهت اطمینان از عدم وجود اشکالات مختلف) مورد استفاده قرار میگیرد.
برای اینکه از کیفیت یک محصول مطمئن شویم، از دستگاه ایکس ری صنعتی برای بررسی دقیق قطعه یا محصول استفاده میشود. این دستگاه از روش تست غیــــر مخرب یا NDT- Non Destructive Testing استفاده کرده و هیچگونه آسیبی به سوژه مورد آزمایش وارد نمیکند.
در تصویربرداری ایکس ری از محصول نهائی، قطعه مورد نظر کاملاً بررسی شده و در صورت وجود هرگونه اشکالی از خط تولید خارج میشود. بنابراین در خط تولید بسیاری از صنایع و کارخانجات میتوان از دستگاه ایکس ری صنعتی برای ارزیابی و چک کردن اتوماتیک قطعات و محصولات مختلف استفاده کرد. در این فرآیند، قطعات قبل از نهایی شدن، به صورت اتوماتیک چک شده و موارد معیوب به صورت خودکار جدا میشوند.
انواع دستگاه ایکس ری صنعتی
1- دستگاه ایکس ری دو بعدی (2D X-ray)
دستگاه ایکس ری صنعتی دو بعدی یکی از ابزارهای پرکاربرد در بازرسی غیرمخرب است که تصویری دوبعدی از داخل اجسام ارائه میدهد. این دستگاه با تاباندن اشعه ایکس به جسم و سپس تبدیل سیگنالهای دریافتی به تصویر، به ما امکان میدهد تا عیوب و مشکلات مختلف در مواد مختلف را شناسایی کنیم. تصاویر دو بعدی حاصل از این دستگاهها، اطلاعات ارزشمندی در مورد ساختار داخلی اجسام در اختیار مهندسان و تکنسینها قرار میدهد.
2- دستگاه ایکس ری سه بعدی (3D X-ray)
دستگاه ایکس ری صنعتی سه بعدی یک جهش بزرگ در زمینه بازرسی غیرمخرب است. این تجهیزات به جای ارائه یک تصویر تخت و دو بعدی، تصویری سه بعدی و دقیق از داخل اجسام ایجاد میکنند که با استفاده از آن میتوانیم به طور کامل و دقیق ساختار داخلی اجسام را بررسی کرده و عیوب پنهان را شناسایی کنیم. این فناوری به ما اجازه میدهد تا از زوایای مختلف به اجسام نگاه کرده و مقاطع مختلف آن را بررسی کنیم، که این امکان در دستگاههای دو بعدی وجود ندارد. کاربردهای دستگاههای ایکس ری سه بعدی بسیار گسترده است و در صنایع مختلفی از جمله هوافضا، خودروسازی، پزشکی و الکترونیک برای بررسی قطعات پیچیده و ارزیابی کیفیت محصولات استفاده میشود.
3- دستگاه ایکس ری میکرو فوکوس (Micro Focus X-ray)
دستگاه ایکس ری میکرو فوکو س با ایجاد پرتوهای ایکس بسیار متمرکز و با انرژی بالا، به ما اجازه میدهد تا به دنیای بسیار کوچک نفوذ کنیم. این تجهیزات با استفاده از یک منبع xray بسیار کوچک، تصاویری با وضوح بسیار بالا و بزرگنمایی قابل توجهی تولید میکنند. این ویژگیها باعث شده است که دستگاههای ایکس ری میکرو فوک, س به ابزاری ضروری برای بررسی دقیق اجسام بسیار کوچک، مانند قطعات الکترونیکی، نمونههای بیولوژیکی و مواد با ساختار پیچیده تبدیل شوند. این دستگاهها به ما امکان میدهند تا جزئیات بسیار ریزی را که با دستگاههای معمولی قابل مشاهده نیستند، مشاهده و تحلیل کنیم.
نحوه کار دستگاه ایکس ری صنعتی
تصویر برداری صنعتی به این صورت عمل میکند که پرتوی از اشعه ایکس یا اشعه گاما را به سمت قطعه یا سوژه مورد آزمایش تابش میدهند. یک آشکارساز با پرتو در طرف دیگر قرار دارد که اشعه ایکس یا گاما را که از مواد عبور میکند، ثبت می کند. هر چه ماده ضخیمتر باشد، اشعه کمتری میتواند از خود عبور کند. از آنجایی که مواد در جایی که ترک یا نقصی وجود دارد نازکتر است، پرتوهای بیشتری از آن ناحیه عبور میکنند. آشکارساز با استفاده از پرتوهایی که از آن عبور میکند تصویری ایجاد میکند که ترکها یا نقصها را نشان می دهد.
تصویر برداری ایکس ری صنعتی برای آزمایش های غیر مخرب برای بازرسی بتن و انواع مختلف جوشها مانند جوشهای موجود در خطوط لوله گاز و آب، مخازن ذخیره سازی و عناصر سازهای استفاده میشود. این روش میتواند ترکها یا عیوبی را که ممکن است در غیر این صورت قابل مشاهده نباشند، شناسایی کند. به همین دلیل ابزاری کلیدی برای کنترل کیفیت، ایمنی و قابلیت اطمینان است.
نحوه کار دستگاههای ایکس ری صنعتی شامل مراحل زیر است :
- تولید اشعه ایکس: دستگاه با استفاده از یک منبع تولید ایکس ری، پرتوهایی با انرژی مشخص تولید میکند.
- عبور اشعه از جسم: پرتوهای ایکس از جسم مورد بررسی عبور میکنند.
- تضعیف اشعه: در هنگام عبور از جسم، بخشی از اشعه ایکس جذب یا پراکنده میشود و در نتیجه شدت آن کاهش مییابد.
- تشخیص اشعه: اشعهای که از جسم عبور میکند توسط یک آشکارساز تشخیص داده میشود.
- تبدیل به تصویر: سیگنالهای الکتریکی تولید شده توسط آشکارساز به تصاویر دیجیتال تبدیل میشوند.
- تجزیه و تحلیل تصویر: تصاویر تولید شده توسط نرمافزارهای تخصصی پردازش تصویر، تحلیل و تفسیر میشوند.
کاربردهای دستگاه ایکس ری صنعتی
از فناوری ایکس ری علاوه بر تصویر برداری پزشکی و بازرسی امنیتی در صنایع مختلف استفاده میشود. از تصویر برداری ایکس ری صنعتی برای بررسی ترک یا نقص در مواد، قطعات و دستگاههای مختلف استفاده میشود. در رادیوگرافی صنعتی بیشتر از اشعه ایکس و گاما برای نشان دادن نقصهایی استفاده می شود که با چشم غیر مسلح قابل تشخیص نیستند. از آنجایی که اشعه ایکس و اشعه گاما می توانند از طریق انواع مختلفی از مواد مانند هوا، خاک و آب عبور کنند، این روش در بازرسی مواد بدون نیاز به جابجایی یا آسیب رساندن به خود ماده مفید است.
سازندگان از رادیوگرافی صنعتی استفاده میکنند تا اطمینان حاصل کنند که مواد قبل از استفاده دارای نقص نیستند. درست مانند ایکس ری پزشکی برای یافتن شکستگی یا ترک در استخوانها، تصویر برداری صنعتی نیز از اشعه ایکس یا گاما برای عکس برداری از مواد استفاده میکند. زیرا میتواند مشکلاتی را نشان دهد که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیست. همچنین میتوان از داخل یک شی عکس گرفت تا اطمینان حاصل شود که هیچ ترک یا شکافی وجود ندارد که دیدن آن از بیرون غیرممکن باشد. این روش به سوژه مورد آزمایش آسیب نمیرساند و یا ماهیت آن را تغییر نمیدهد. همچنین میتوان از آن در مواقعی که دسترسی به مواد مورد بازرسی دشوار یا غیر عملی است استفاده کرد.
چند نمونه کاربردهای ایکس ری صنعتی عبارتند از :
- خطوط لوله گاز و نفت
- جوشکاری فلزات
- دیگ بخار
- قطعات خودرو
- قطعات هواپیما
1- صنعت خودروسازی: بررسی قطعات ریختهگری، جوشکاری و مونتاژ
دستگاههای ایکس ری صنعتی در صنعت خودروسازی نقش بسیار مهمی ایفا میکنند. با استفاده از این تجهیزات، میتوان به طور غیرمخرب و دقیق، داخل قطعات خودرو را بررسی کرد. از جمله کاربردهای مهم ایکس ری در این صنعت میتوان به بررسی کیفیت جوشها، تشخیص عیوب داخلی در قطعات ریختهگری و فورج شده، اندازهگیری ضخامت پوششها و بررسی وجود حفرهها و ترکها در قطعات اشاره کرد. علاوه بر این، ایکس ری در کنترل کیفیت قطعات الکترونیکی خودرو و همچنین در بازرسی باتریهای خودروهای برقی نیز کاربرد دارد. با استفاده از این فناوری، صنعت خودروسازی میتواند از کیفیت و ایمنی محصولات خود اطمینان حاصل کرده و ریسک نقص فنی در خودروها را به حداقل برساند.
2- صنایع غذایی: تشخیص اجسام خارجی در مواد غذایی
دستگاه ایکس ری برای صنایع غذایی یک سیستم پیچیده است که برای شناسایی آلاینده های فیزیکی در محصولات غذایی استفاده میشود. دستگاه های پیشرفته بازرسی X-Ray میتوانند مواد غذایی بسته بندی شده در ظروف پلاستیکی، کیسه های فویل، ظروف شیشهای و قوطیهای فلزی و همچنین محصولات بسته بندی شده شده مانند گوشت و مرغ را با اطمینان و سریع بررسی کنند. پیاده سازی راهکارهای نوآورانه به شما کمک میکند از مصرف کنندگان و برند خود محافظت کنید و با استانداردهای صنایع غذایی مطابقت داشته باشید.
از این تجهیزات در صنایع غذایی برای بازرسی و غربالگری محصولات غذایی تولید شده و اطمینان از عدم وجود ناخالصی داخل محصولات تولید شده استفاده میشود.
این سیستمها به منظور شناسایی انواع ناخالصی و ضایعات فلزی و غیرفلزی (چوب، سنگ، شیشه، سرامیک و … ) از میان محصولات غذایی و آشامیدنیها به صورت بسته بندی و یا فله مورد استفاده قرار میگیرند.
3- صنایع الکترونیک: بررسی بردهای مدار چاپی و قطعات الکترونیکی
یکی دیگر از کاربردهای دستگاه های ایکس ری در صنایع الکترونیک است. با توجه به پیچیدگی و حساسیت قطعات الکترونیکی، تشخیص عیوب داخلی در این قطعات به دقت بسیار بالایی نیاز دارد. دستگاههای ایکس ری به مهندسان اجازه میدهند تا به طور غیرمخرب و دقیق، داخل بردهای مدار چاپی، قطعات SMD، و سایر اجزای الکترونیکی را بررسی کنند. این دستگاهها میتوانند عیوبی مانند ترکها در لحیمکاری، حفرههای داخلی در قطعات، وجود اجسام خارجی و مشکلات در لایههای داخلی برد را شناسایی کنند. با استفاده از xray ، میتوان از کیفیت تولید قطعات الکترونیکی اطمینان حاصل کرد و از بروز مشکلات در دستگاههای الکترونیکی نهایی جلوگیری نمود. همچنین، این دستگاهها در تحقیق و توسعه قطعات الکترونیکی جدید نیز کاربرد گستردهای دارند.
4- صنعت پزشکی: تولید تجهیزات پزشکی و بررسی مواد اولیه
از دستگاه ایکس ری صنعتی برای بازرسی تجهیزات پزشکی نیز استفاده میشود. این دستگاهها در تولید تجهیزات پزشکی مانند سرنگها، کاتترها و ایمپلنتها به کار میروند تا از کیفیت و ایمنی آنها اطمینان حاصل شود. با استفاده از ایکس ری میتوان عیوب داخلی این تجهیزات را شناسایی کرده و از ورود آنها به بازار با نقص فنی جلوگیری کرد. همچنین، در تولید داروهای خاص و مواد دارویی، از دستگاههای ایکس ری برای بررسی یکنواختی محتویات بستهبندی و تشخیص وجود هرگونه آلودگی استفاده میشود. علاوه بر این، در تحقیقات پزشکی و توسعه تجهیزات جدید، دستگاههای ایکس ری ابزاری قدرتمند برای بررسی ساختار مواد و بافتهای بیولوژیکی هستند.
5- صنعت هوافضا: بررسی قطعات کامپوزیتی و فلزی
ایکس ری صنعتی در صنعت حساس و حیاتی هوافضا نقش بسیار مهمی ایفا میکند. با توجه به اهمیت ایمنی در صنعت هوافضا، هرگونه نقص در قطعات هواپیما میتواند عواقب جبرانناپذیری داشته باشد. به همین دلیل، از دستگاههای ایکس ری برای بازرسی دقیق و غیرمخرب قطعات مختلف هواپیما از جمله بدنه، بالها، موتورها و قطعات الکترونیکی استفاده میشود. این دستگاهها به مهندسان اجازه میدهند تا عیوب داخلی مانند ترکها، حفرهها و عیوب را در مواد کامپوزیتی، آلیاژهای فلزی و سایر مواد مورد استفاده در ساخت هواپیما شناسایی کنند. با کمک این فناوری میتوان از کیفیت جوشها، اتصال قطعات و یکپارچگی ساختاری اطمینان حاصل کرد و از این طریق، ایمنی و عملکرد هواپیما را تضمین نمود.
سوالات متداول
1- مزایای استفاده از دستگاه ایکس ری در صنایع غذایی کدامند؟
تولیدکنندگان از دستگاه ایکس ری صنعتی برای بازرسی محصول (مواد غذایی و نوشیدنیها) استفاده میکنند تا ایمنی و کیفیت محصول خود را به حداکثر برسانند. این سیستم های پیشرفته قادر به شناسایی آلایندههای فیزیکی در محصولات هستند در حالی که به طور همزمان طیف گسترده ای از بررسی های کنترل کیفیت درون خطی را انجام میدهند. نصب یک سیستم بازرسی اشعه ایکس در خطوط مواد غذایی و نوشیدنی به محافظت از نام تجاری و شهرت تولید کنندگان کمک می کند و در عین حال از ریسک بالقوه برگشت خوردن محصولات جلوگیری میکند.
2- آیا استفاده از بازرسی صنعتی ایکس ری در صنایع غذایی ایمن است؟
سطوح دوز تشعشع مورد استفاده برای بازرسی اشعه ایکس در صنایع غذایی و نوشیدنی بسیار کم است و هیچ تاثیری بر ایمنی، طعم یا بافت محصول ندارد. استفاده از تجهیزات صنعتی بازرسی اشعه ایکس برای مواد غذایی بسیار تنظیم شده است و استفاده از آن به طور فزایندهای در حال گسترش است. تا زمانی که دستورالعمل های ایمنی توصیه شده رعایت شود، دستگاه های ایکس ری مدرن در محیط های کاری کاملاً ایمن هستند .
3- آیا اشعه ایکس مورد استفاده در بازرسی میتواند مواد غذایی را رادیواکتیو کند؟
خیر، دستگاه های ایکس ری صنعتی برای بازرسی مواد غذایی از شکل ایمن تابش الکترومغناطیسی استفاده میکنند که باعث رادیواکتیو شدن مواد، از جمله غذا نمیشود. علاوه بر این، سطوح تشعشع مورد استفاده در بازرسی مواد غذایی با اشعه ایکس بسیار کم است و ارزش غذایی، طعم یا ایمنی غذا را تغییر نمیدهد یا بر آن تأثیر نمیگذارد.
4- آیا این دستگاهها قادر به مدیریت خطوط تولید با سرعت بالا هستند؟
دستگاه های ایکس ری جدید برای پردازش مواد غذایی برای رسیدگی به خطوط تولید پرسرعت که معمولاً در صنایع غذایی و نوشیدنی یافت میشوند طراحی شدهاند. آنها قابلیت های بازرسی پیشرفته با سرعت پردازش بالا را برای تشخیص کارآمد و دقیق انواع آلاینده ها از جمله استخوان، شیشه، لاستیک و فلز بدون به خطر انداختن بهره وری ارائه میدهند.
5- چرا استفاده از بازرسی ایکس ری برای صنایع غذایی مهم است؟
صنایع غذایی و آشامیدنی از تجهیزات بازرسی محصول مانند فناوری بازرسی صنعتی اشعه ایکس برای اهداف مختلف از جمله تشخیص آلودگی فیزیکی و کنترل کیفیت استفاده می کنند. سیستمهای بازرسی x-ray برای صنایع غذایی میتوانند اشیاء خارجی مانند فلز، شیشه، پلاستیک، سنگ یا استخوان را شناسایی کنند، سلامت بستهبندی را ارزیابی کرده و و در نهایت از حقوق مصرفکنندگان محافظت کنند. این دستگاهها با رعایت مقررات و استانداردهای لازم مطابقت دارند.
