Project description

Ultrasonic Testing (UT) – kiểm tra siêu âm – bao gồm một loạt các kỹ thuật kiểm tra không phá hủy (NDT) gửi sóng siêu âm qua một vật thể hoặc vật liệu. Những sóng âm tần số cao này được truyền vào vật liệu để mô tả đặc điểm của vật liệu hoặc để phát hiện khuyết tật. Hầu hết các ứng dụng kiểm tra UT sử dụng sóng xung ngắn với tần số từ 0,1-15 MHz, mặc dù có thể sử dụng tần số lên đến 50 MHz. Một ứng dụng phổ biến cho phương pháp kiểm tra này là đo độ dày siêu âm, được sử dụng để xác định độ dày của vật thể như khi đánh giá sự ăn mòn của đường ống.

UTRASONIC TESTING ĐƯỢC THỰC HIỆN NHƯ THẾ NÀO

Ultrasonic inspection sử dụng piezoelectrictransducer được kết nối với một flaw detector, về cơ bản nhất là một máy thu xung và màn hình dao động. Đầu dò được đưa qua vật thể đang được kiểm tra, thường được ghép nối với vật thể thử nghiệm bằng gel, dầu hoặc nước. Chất tiếp âm này là cần thiết để truyền hiệu quả năng lượng âm thanh từ đầu dò vào bộ phận, tuy nhiên, chất tiếp âm này không bắt buộc khi thực hiện các thử nghiệm bằng các kỹ thuật không tiếp xúc như  electromagnetic acoustic transducer (EMAT) hoặc bằng cách kích thích bằng laser.

PULSE-ECHO AND THROUGH-TRANSMISSION

Ultrasonic Testing có thể được thực hiện bằng hai phương pháp cơ bản – xung phản xạ và truyền qua.

Với thử nghiệm xung phản hồi, cùng một bộ chuyển đổi phát ra và nhận năng lượng sóng âm. Phương pháp này sử dụng tín hiệu phản hồi tại một giao diện, chẳng hạn như mặt sau của vật thể hoặc một khuyết điểm, để phản xạ sóng trở lại đầu dò. Kết quả được hiển thị dưới dạng biểu đồ đường thẳng, với biên độ trên trục y biểu diễn cường độ phản xạ và khoảng cách hoặc thời gian trên trục x, cho thấy độ sâu của tín hiệu qua vật liệu.

Kiểm tra truyền qua sử dụng một bộ phát để gửi sóng siêu âm từ một bề mặt và một bộ thu riêng biệt để nhận năng lượng âm thanh đã đến phía đối diện của vật thể. Các khiếm khuyết trong vật liệu làm giảm lượng âm thanh được nhận, cho phép phát hiện vị trí của các lỗi.

CONTACT AND IMMERSION TESTING

Ultrasonic Testing cũng có thể được chia thành hai loại chính: kiểm tra tiếp xúc hoặc kiểm tra nhúng.

Kiểm tra siêu âm tiếp xúc thường được sử dụng để kiểm tra tại chỗ khả năng tiếp cận hoặc tính di động. Kiểm tra siêu âm tiếp xúc có thể được thực hiện khi chỉ có một mặt của mẫu thử có thể tiếp cận được hoặc khi các bộ phận cần kiểm tra lớn, hình dạng không đều hoặc khó vận chuyển.

Kiểm tra siêu âm nhúng là một thử nghiệm không phá hủy tại phòng thí nghiệm hoặc tại nhà máy, phù hợp nhất với các thành phần cong, hình học phức tạp và để phát triển kỹ thuật siêu âm. Trong phương pháp này, thành phần hoặc vật liệu được nhúng trong nước, đóng vai trò là chất tiếp âm thay cho gel được sử dụng cho siêu âm tiếp xúc. UT nhúng thường sử dụng phương pháp xung-phản xạ và có thể sử dụng quỹ đạo đầu dò robot để kiểm tra các bề mặt phức tạp mà đầu dò tiếp xúc khó có thể bao phủ. UT nhúng có thể được sử dụng cho nhiều loại độ dày thành và vật liệu, khiến nó trở thành phương pháp thử nghiệm phù hợp cho nhiều ứng dụng và ngành công nghiệp khác nhau.

LỢI ÍCH CỦA VIỆC SỬ DỤNG ULTRASONIC TESTING

Là một phương pháp kiểm tra không phá hủy, kiểm tra siêu âm lý tưởng để phát hiện các lỗi và khuyết tật mà không làm hỏng vật thể hoặc vật liệu đang được kiểm tra. Kiểm tra siêu âm định kỳ cũng có thể được sử dụng để kiểm tra sự ăn mòn hoặc sự phát triển của các lỗi đã biết và do đó có khả năng ngăn ngừa hỏng hóc của một bộ phận, thành phần hoặc toàn bộ tài sản. Nó được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp bao gồm hàng không vũ trụ, ô tô, xây dựng, y tế, luyện kim và sản xuất.

CÁC LOẠI VẬT LIỆU PHÙ HỢP VỚI ULTRASONIC TESTING

Kiểm tra siêu âm được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau do tính phù hợp của nó với nhiều loại vật liệu khác nhau. UT lý tưởng để kiểm tra các cấu trúc tinh thể dày đặc như kim loại. Gốm sứ, nhựa, vật liệu tổng hợp và bê tông cũng có thể được kiểm tra thành công nhưng với độ phân giải giảm, vì độ suy giảm trong các vật liệu này cao hơn.

Công nghệ siêu âm đã được sử dụng thành công trong lĩnh vực y tế trong nhiều thập kỷ và ngày càng trở thành lựa chọn được ưa chuộng cho cả chẩn đoán hình ảnh thường quy và nghiên cứu y tế vì không có bức xạ ion hóa.

ƯU ĐIỂM CỦA ULTRASONIC TESTING

– Công suất xuyên thấu cao, cho phép phát hiện khuyết tật sâu bên trong một bộ phận
– Độ nhạy cao, cho phép phát hiện các khuyết tật rất nhỏ
– Có thể được sử dụng để thử nghiệm khi chỉ có thể tiếp cận một mặt của vật thể
– Độ chính xác cao hơn, khi so sánh với các phương pháp thử nghiệm không phá hủy khác, để xác định độ sâu của các khuyết tật bên trong và độ dày của các bộ phận có bề mặt song song
– Có thể ước tính kích thước, hình dạng, hướng và bản chất của các khuyết tật
– Có thể ước tính cấu trúc hợp kim của các thành phần có các đặc tính âm thanh khác nhau
– Không gây nguy hiểm cho nhân viên, thiết bị hoặc vật liệu ở gần
– Có thể vận hành tự động hóa và di động cao
– Có thể thu được kết quả ngay lập tức, cho phép đưa ra quyết định ngay lập tức

NHƯỢC ĐIỂM CỦA ULTRASONIC TESTING

– Yêu cầu kỹ thuật viên có kinh nghiệm để kiểm tra và giải thích dữ liệu
– Kết quả dương tính giả, còn được gọi là tín hiệu giả, có thể là kết quả của các bất thường có thể chấp nhận được cũng như hình dạng của chính thành phần
– Các vật thể thô, có hình dạng không đều, rất nhỏ hoặc mỏng hoặc không đồng nhất rất khó kiểm tra
– Cần phải loại bỏ lớp vảy hoặc sơn lỏng trước khi bắt đầu thử nghiệm, mặc dù có thể để nguyên lớp sơn sạch và liên kết đúng cách
– Cần có chất kết dính cho các thử nghiệm sử dụng UT thông thường
– UT có thể có độ nhạy thấp hơn đối với các khuyết tật thể tích, đặc biệt là tạp chất kim loại, so với thử nghiệm chụp X quang