Kiểm tra không phá hủy là gì? Phương pháp và định nghĩa Phần 2
Chúng cùng tìm hiểu tiếp về các phương pháp kiểm tra không phá hủy sẽ gồm những phương pháp nào nhé!
Các phương pháp kiểm tra không phá hủy
Kiểm tra siêu âm (UT)
Kiểm tra siêu âm là quy trình yêu cầu truyền âm thanh ở tần số cao vào vật liệu, nhằm tương tác với các đặc điểm bên trong của vật liệu để phản chiếu hoặc hấp thụ nó. Phương pháp kiểm tra siêu âm được phân chia rộng rãi thành ba phương tiện chính bao gồm Tiếng vang xung (PE), Truyền qua (TT), và Thời gian nhiễu xạ chuyến bay (ToFD).
Kiểm tra tiếng vang xung
Kỹ thuật kiểm tra tiếng vang xung bắt đầu bằng việc đưa một tia âm thanh tới bề mặt của vật liệu thử nghiệm. Âm thanh này sẽ đi qua vật liệu, chạm tới phần bên sau của nó, và sau đó quay trở lại đầu dò hoặc quay trở lại sớm nếu nó bị phản xạ từ một điểm gián đoạn bên trong vật liệu. Nếu vận tốc của âm thanh đã được xác định trước, thì khoảng thời gian mà âm thanh mất để đi từ điểm ban đầu đến điểm phản xạ và trở lại sẽ được ghi lại và sử dụng để tính toán quãng đường mà âm thanh đã đi qua trong vật liệu.
Thông qua kiểm tra truyền tải
Phương pháp kiểm tra truyền qua (TT) sử dụng các đầu dò riêng biệt để phát và thu âm thanh. Đầu dò phát được đặt ở một bên của mẫu thử, trong khi đầu dò thu được đặt ở phía đối diện. Khi âm thanh đi qua thành phần của mẫu thử, nó sẽ bị suy giảm do các đặc tính bên trong của nó, như độ xốp hoặc mật độ. Tuy nhiên, việc đo độ dày của vật liệu thường không thể thực hiện được bằng phương pháp này.
Thời gian nhiễu xạ chuyến bay (ToFD)
Nhiễu xạ là quá trình biến đổi bước sóng của âm thanh khi nó tương tác với các khuyết tật hoặc sự gián đoạn trong vật liệu. Cơ chế này thường được áp dụng trong những trường hợp mà không thể thu được sự phản xạ trực tiếp từ khuyết tật, nhưng sự thay đổi trong nhiễu xạ có thể làm thay đổi thời gian mà âm thanh được truyền qua vật liệu khi được sắp xếp theo cao độ. Phương pháp này thường được sử dụng để phát hiện các khuyết tật nằm ở góc vuông với bề mặt tiếp xúc của đầu dò. ToFD cũng được áp dụng để kiểm tra phần sau của vật liệu để phát hiện sự ăn mòn hoặc các khuyết tật khác.
Thử nghiệm ngâm
Thử nghiệm ngâm, đòi hỏi việc đặt đầu dò siêu âm vào bên trong chi tiết, có thể gặp khó khăn khi áp dụng cho các chi tiết có hình dạng lớn hoặc phức tạp. Để làm cho quá trình này thuận tiện hơn, các chi tiết này thường được ngâm trong nước, thường là trong các bể ngâm. Phương pháp này thường được cải thiện bằng cách sử dụng các bộ truyền động để di chuyển các chi tiết và/hoặc đầu dò trong nước trong quá trình thực hiện kiểm tra siêu âm.
Thử nghiệm kết hợp không khí
Trong một số trường hợp, các hoạt động kiểm tra và vật liệu cụ thể không thể chấp nhận việc sử dụng khớp nối ướt. Do đó, phương pháp thử nghiệm siêu âm kết hợp không khí có thể được áp dụng. Điều này bao gồm việc truyền âm thanh thông qua khe hở không khí. Thường thì, điều này đòi hỏi sử dụng tần số kiểm tra thấp hơn để đảm bảo hiệu quả trong quá trình kiểm tra.
Kiểm tra đầu dò âm thanh điện từ (EMAT)
Kiểm tra bằng phương pháp EMAT là một phương pháp kiểm tra không tiếp xúc, sử dụng việc tạo ra và thu âm thanh điện từ mà không cần thiết tiếp xúc trực tiếp hoặc sử dụng khớp nối ướt với bộ phận cần kiểm tra. EMAT đặc biệt hữu ích trong các môi trường có điều kiện quá nóng, quá lạnh, sạch hoặc khô. Tương tự như phương pháp siêu âm truyền thống, EMAT có khả năng tạo ra các chùm sóng âm bình thường và ở các góc độ khác nhau, cũng như các chế độ sóng khác, bao gồm cả sóng dẫn hướng.
Kiểm tra sóng có hướng dẫn (GW)
Phương pháp kiểm tra sóng dẫn hướng là lựa chọn lý tưởng để kiểm tra các đường ống trên khoảng cách xa. Sử dụng dạng sóng siêu âm, phương pháp này có khả năng phản ánh các biến đổi trong thành ống, sau đó dữ liệu được gửi đến máy tính để kiểm soát và phân tích. Kiểm tra sóng dẫn hướng có thể được thực hiện thông qua việc sử dụng các phương tiện kiểm tra tầm trung hoặc tầm xa, bao gồm kiểm tra siêu âm tầm trung sóng dẫn hướng (GW MRUT) và kiểm tra siêu âm tầm xa sóng dẫn hướng (GW LRUT). Kỹ thuật GW MRUT có khả năng bao phủ diện tích từ 25mm đến 3000mm, trong khi GW LRUT có khả năng kiểm tra các khu vực cách xa hơn, thậm chí hàng trăm mét từ một điểm cụ thể.
Phương pháp siêu âm nâng cao
Kiểm tra tự động
Tự động hóa trong kiểm tra siêu âm nâng cao mang lại nhiều lợi ích bằng cách kết hợp các cảm biến NDT với các robot công nghiệp tiêu chuẩn có sẵn trên thị trường cũng như các robot cộng tác, hay còn được biết đến với tên gọi “cobots”. Phần mềm được viết tùy chỉnh để thu thập và hiển thị dữ liệu một cách trực quan, tạo ra trải nghiệm người dùng mượt mà và dễ sử dụng, có thể điều chỉnh linh hoạt để phù hợp với các yêu cầu cụ thể.
TWI đã phát triển nhiều hệ thống kiểm tra tự động có khả năng cao, phù hợp cả cho công việc nghiên cứu và phát triển, cũng như kiểm tra trong quá trình sản xuất.
Kiểm tra siêu âm mảng theo giai đoạn (PAUT)
Các đầu dò PAUT khác biệt so với các đầu dò UT thông thường bởi chúng bao gồm một mảng các phần tử riêng lẻ có khả năng phát xung độc lập. Bằng cách kiểm soát thời điểm mỗi phần tử phát xung, chúng có thể tạo ra các chùm âm thanh được tập trung hoặc được hướng đi. Bằng cách quét các chùm tia qua nhiều góc độ hoặc độ sâu khác nhau, ta có thể tạo ra các mặt cắt ngang bằng cách sử dụng một đầu dò mà có thể yêu cầu sự kết hợp của một số đầu dò và nêm với UT thông thường. Một “đầu dò ảo” có thể được tạo ra từ một số phần tử, và điều này có thể được lập chỉ mục điện tử dọc theo chiều dài của mảng để tạo ra một bản quét cọ vẽ rộng.
Chụp toàn bộ ma trận (FMC)
Phương pháp FMC là một tiến bộ từ kỹ thuật PAUT và sử dụng các đầu dò tương tự. Ưu điểm chính của nó là không cần phải điều khiển chùm tia hoặc lấy nét, vì toàn bộ khu vực quan tâm đều được lấy nét cùng một lúc. Ngoài ra, nó cũng có khả năng chịu đựng tương đối các sai số lệch và tiếng ồn cấu trúc, giúp cho việc thiết lập và sử dụng trở nên đơn giản. Tuy nhiên, điểm bất lợi của phương pháp này là kích thước của các tệp dữ liệu rất lớn và tốc độ thu thập có thể chậm hơn so với PAUT.
Khẩu độ nguồn ảo (VSA)
VSA đại diện cho một biến thể tiên tiến của phương pháp FMC, vẫn giữ lại hầu hết các ưu điểm về chất lượng hình ảnh vượt trội. Tuy nhiên, trong khi VSA giảm đi kích thước của các tệp dữ liệu và tốc độ thu thập, điều này có thể vượt qua các hạn chế của PAUT.
Phân tích độ rung (VA)
Phương pháp này sử dụng các cảm biến đặt trên thiết bị để đo các dấu hiệu của rung động, nhằm đánh giá tình trạng và hiệu suất của máy móc. Các loại cảm biến thường được sử dụng trong phương pháp này bao gồm cả cảm biến dịch chuyển, cảm biến vận tốc và gia tốc kế.
Kiểm tra trực quan (VT)
Kiểm tra trực quan, hay còn được gọi là kiểm tra trực quan, là một trong những phương pháp phổ biến nhất trong lĩnh vực NDT, trong đó người vận hành quan sát trực tiếp mẫu thử. Phương pháp này thường được hỗ trợ bằng các thiết bị quang học như kính lúp hoặc hệ thống máy tính hỗ trợ (gọi là “Xem từ xa”).
Qua kiểm tra trực quan, người vận hành có thể phát hiện các vấn đề như sự ăn mòn, sai lệch, hỏng hóc, vết nứt, và nhiều vấn đề khác. Phương pháp này thường được sử dụng trong hầu hết các loại NDT khác, vì nó đòi hỏi người vận hành phải tự tìm kiếm các khuyết điểm trên mẫu thử.
Sự khác biệt giữa thử nghiệm phá hủy và không phá hủy là gì?
Trong thực tế công nghiệp, có một sự phân biệt rõ ràng giữa việc thử nghiệm phá hủy và không phá hủy. Trong thử nghiệm phá hủy, đối tượng được kiểm tra sẽ trải qua quá trình hủy hoại hoặc biến đổi đến mức không thể sử dụng được nữa, dù kết quả có thể đạt yêu cầu kiểm tra. Ví dụ như kiểm tra độ bền kéo hoặc uốn cong 3 điểm, thường dẫn đến việc phá hủy vật liệu. Ngược lại, trong kiểm tra không phá hủy, không có sự thay đổi về cấu trúc hay tính năng của đối tượng, và nó vẫn được sử dụng tiếp sau khi hoàn thành kiểm tra, miễn là nó đáp ứng được các tiêu chuẩn đề ra.
Phần kết luận
Trong cuộc kết luận này, việc thử nghiệm không phá hủy (NDT) được nêu bật là một phương pháp đánh giá đáng giá được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Phương pháp này cho phép đánh giá các tính chất của vật liệu, thành phần, cấu trúc hoặc hệ thống mà không gây ra thiệt hại vật lý.
Chụp X quang là gì? Chụp X quang (X-ray) là một phương pháp hình ảnh y tế được sử dụng để tạo ra hình ảnh của bên trong cơ thể, cho phép bác sĩ xem các cấu trúc bên trong như xương, cơ, và các cơ quan nội tạng một cách rõ ràng hơn. Trong quá trình chụp X quang, một tia X được điều hướng qua cơ thể và tạo ra hình ảnh trên một bức ảnh hoặc màn hình điện tử. Các cấu trúc khác nhau trong cơ thể sẽ hấp thụ hoặc chiếu xạ tia X khác nhau, tạo ra các hình ảnh có độ tương phản khác nhau, giúp bác sĩ đưa ra các chẩn đoán và phát hiện các vấn đề y tế. Phương pháp này thường được sử dụng trong chẩn đoán y tế và trong một loạt các ứng dụng khác nhau như kiểm tra chấn thương, kiểm tra phẫu thuật, hoặc kiểm tra bệnh lý.
Có nhiều loại NDT khác nhau, bao gồm kiểm tra trực quan, chụp X quang, kiểm tra siêu âm, kiểm tra hạt từ tính và kiểm tra thẩm thấu. Mỗi loại NDT mang lại những ưu điểm đặc biệt tùy thuộc vào mục đích sử dụng của chúng. NDT là một công cụ linh hoạt và hữu ích trong việc phát hiện các vấn đề hoặc khiếm khuyết trong vật liệu hoặc cấu trúc mà không gây ra bất kỳ thiệt hại nào. Điều này giúp tăng cường hiệu suất và an toàn trong nhiều lĩnh vực công nghiệp và kỹ thuật.
