เครื่องแสดงภาพโดยใช้คลื่นอัลตราโซนิก Ultrasonic Imaging System ภาควิชาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ คณะวิศวรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น

ผู้พัฒนา ทีมงาน อาจารย์ที่ปรึกษา นายมนัสชัย คุณาเศรษฐ 453040870-4 นายมนัสชัย คุณาเศรษฐ 453040870-4 นางสาวศศิธร พัวไพโรจน์ 453040963-7 นายวิทวัส กาพย์ไกรแก้ว 453040927-1 อาจารย์ที่ปรึกษา อ.ดร. นวภัค เอื้ออนันต์ อ.ดร. วรินทร์ สุวรรณวิสูตร อ.ดร. ดารณี หอมดี http://campus.en.kku.ac.th/~coe2005-08/

ความรู้ที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนา คลื่นอัลตราโซนิก (Ultrasonic Wave) คลื่นเสียงที่มนุษย์ได้ยิน คือ 20 – 20,000 Hz อัลตราโซนิก มีความถี่มากกว่า 20 kHz คลื่นมีคุณสมบัติการสะท้อน ใช้ในการวัดระยะทาง ในตัวกลางต่างๆ http://campus.en.kku.ac.th/~coe2005-08/

การวัดความหนาโดยใช้คลื่นอัลตราโซนิก การวัดความหนา และ การสะท้อนจุดบกพร่อง ตัวอย่างการตรวจสอบ http://campus.en.kku.ac.th/~coe2005-08/

วัตถุประสงค์ของโครงการ พัฒนาระบบตรวจวัดความหนาของวัตถุโดยใช้คลื่นอัลตราโซนิกที่มีราคาถูกและให้ข้อมูลความหนาของวัตถุได้อย่างสมบูรณ์ พัฒนาระบบรวบรวมข้อมูลการตรวจสอบความหนาของวัตถุเพื่อนำมาสร้างเป็นภาพ 3 มิติ http://campus.en.kku.ac.th/~coe2005-08/

Process & display result โครงสร้างของระบบ Ultrasonic Probe Web Camera Process & display result http://campus.en.kku.ac.th/~coe2005-08/

เครื่องมือที่ใช้ Hardware Data Acquisition Card Ultrasonic probe Camera Filter and Amplifier Circuit DirectX 9.0 Compatible Graphics Card Software Platform Windows XP SP2 Microsoft C# .NET Microsoft DirectX 9.0 SDK http://campus.en.kku.ac.th/~coe2005-08/

ขอบเขตของโครงงาน ผิวของวัตถุที่ตรวจสอบต้องมีลักษณะเรียบ วัตถุที่ตรวจสอบ ต้องมีขนาดไม่หนาหรือบางเกินไป เป็นวัสดุที่คลื่นอัลตราโซนิกสามารถเดินทางผ่านได้ http://campus.en.kku.ac.th/~coe2005-08/

การหาตำแหน่งของหัวรับส่งสัญญาณ การทำ Color Segmentation ใน RGB Vector Space เป็นการคัดเลือกพิกเซลสี ด้วยวิธี Euclidean distance http://campus.en.kku.ac.th/~coe2005-08/

การส่งสัญญาณและตรวจหาสัญญาณสะท้อน สร้างสัญญาณ Sinusoid เพื่อส่งไปยังหัวรับส่งสัญญาณ คลื่นอัลตราโซนิก สร้างจากการกระตุ้น piezoelectric ด้วยสัญญาณไฟฟ้า ความถี่ที่ใช้ คือ 2.5 MHz และ 5 MHz ตรวจสัญญาณสะท้อนโดยการหา Cross-Correlation http://campus.en.kku.ac.th/~coe2005-08/

การส่งสัญญาณและตรวจหาสัญญาณสะท้อน http://campus.en.kku.ac.th/~coe2005-08/

การแสดงผล กราฟแท่งระดับความหนาของวัตถุ ภาพจำลอง 3 มิติ ของวัตถุ ซึ่งสร้างจากข้อมูลความหนา http://campus.en.kku.ac.th/~coe2005-08/

ประสิทธิภาพในการวัดความหนา http://campus.en.kku.ac.th/~coe2005-08/

ปัญหาที่พบจากการพัฒนา สัญญาณที่ได้มีขนาดเบามาก เพราะความแตกต่างระหว่าง Acoustic Impedance ของวัตถุที่ตรวจสอบกับสาร Couplant มีสัญญาณรบกวน ขนาด 50 Hz ซึ่งพบว่าเกิดจากระบบไฟฟ้า AC 220 V http://campus.en.kku.ac.th/~coe2005-08/

การแก้ไขปัญหา การ เพิ่มวงจรขยายสัญญาณ โดย Application ของ IC Inverter โดยมีอัตราขยายประมาณ 50 เท่า เพิ่มวงจรกรองสัญญาณ High-pass มี fc ที่ 100 kHz เลือกใช้สาร Couplant ที่มีคุณภาพดีขึ้น นั่นคือกลีเซอรีน ทำให้ Transmit Energy เพิ่มขึ้น 56.91 % http://campus.en.kku.ac.th/~coe2005-08/

การนำไปใช้งาน ใช้วัดความหนาของวัตถุที่ให้ผลแม่นยำ นำไปประยุกต์ใช้ในงานอุตสาหกรรม อาทิ งานตรวจสอบ บำรุงรักษา อุปกรณ์ ใช้ในการควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑ์ (Quality Control) http://campus.en.kku.ac.th/~coe2005-08/

สรุปผลการพัฒนาโครงการ นำข้อมูลความหนาของวัตถุมาแสดงเป็นภาพชิ้นงานจำลอง สะดวกต่อการวิเคราะห์ชิ้นงานและบันทึกข้อมูลเพื่อใช้ในภายหลังได้ ใช้วัดความหนาของวัตถุรูปทรงต่างๆที่ทำจากวัสดุหลายชนิด เช่น อะลูมิเนียม เหล็ก อะคริลิก หรือกระจก มีเงื่อนไขจำกัด คือ วัตถุต้องมีผิวเรียบ และไม่หนาหรือบางเกินไป การใช้งานจริงต้องเลือกใช้หัวรับส่งสัญญาณคุณภาพสูงซึ่งมีราคาแพง จึงจะสามารถตรวจสอบวัตถุได้อย่างแม่นยำ http://campus.en.kku.ac.th/~coe2005-08/

บรรณานุกรม ฟูจิอิ ซาโตะ. 2541. การทดสอบแบบไม่ทำลาย. สมาคมส่งเสริมเทคโนโลยี (ไทย-ญี่ปุ่น) มาโนชญ์ ศรีคงแก้ว และศุภชัย พรหมจรรย์. 2547. เครื่องตรวจสอบรอยบกพร่องและความหนาของโลหะแผ่น โดยใช้คลื่นอัลตราโซนิกส์. Benson, C. 1960. Ultrasonics (Second Edition). Rafael, C. G. and Richard E. W. 2002. Digital Image Processing. Prentice Hall Stefan, K. and Zdenko, F. 1996. Ultrasonic Measurements and Technologies. Chapman & Hall. BAMR (Pty) Ltd. 2006. Velocity of Materials. Cape Town: South Africa (http://www.bamr.co.za) ค้นคว้าเมื่อวันที่ 10 ม.ค. 2549. Olympus NDT. 2005. Ultrasonic Flaw Detection. Waltham: USA. (http://www.panametrics-ndt.com) ค้นคว้าเมื่อวันที่ 22 ก.ค. 2548. http://campus.en.kku.ac.th/~coe2005-08/