Nghiên cứu kỹ thuật kiểm tra không phá hủy sử dụng phương pháp siêu âm và máy nội soi công nghiệp olympus NDT iplex LX

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Đinh Văn Nam NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HỦY SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP SIÊU ÂM VÀ MÁY NỘI SOI CÔNG NGHIỆP OLYMPUS NDT IPLEX LX LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Hà Nội - 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Đinh Văn Nam NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HỦY SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP SIÊU ÂM VÀ MÁY NỘI SOI CÔNG NGHIỆP OLYMPUS NDT IPLEX LX Chuyên ngành: Vật lý vô tuyến điện tử Mã số: 60 44 01 05 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS ĐỖ TRUNG KIÊN Hà Nội - 2014 LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập nghiên cứu trường Đại học Khoa học Tự Nhiên (ĐHKHTN), Đại học Quốc Gia Hà Nội (ĐHQGHN), nhận quan tâm sâu sắc giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo, cô giáo Bộ môn Vật lý Vô tuyến điện tử Khoa Vật lý, Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN Tôi bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tất giúp đỡ quý báu Luận văn thực hỗ trợ dự án: “Tăng cường trang bị kỹ thuật kiểm tra thăm dò không phá hủy ứng dụng nghiên cứu giảng dạy” Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Máy OLYMPUS NDT IPLEX LX mã số: QH1.12.01 Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đề suất Đặc biệt chân thành cảm ơn sâu sắc tới TS Đỗ Trung Kiên Thầy tận tình hướng dẫn, bảo, chu đáo có khoa học suốt trình học tập nghiên cứu khoa học Cuối cùng, xin kính chúc tất Thầy, cô sức khỏe đạt nhiều thành công công tác nghiên cứu khoa học Hà Nội, tháng 12 năm 2014 Đinh Văn Nam MỤC LỤC Các ký hiệu & từ viết tắt i Danh mục hình vẽ ii Danh mục bảng biểu iv MỞ ĐẦU CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT NDT Error! Bookmark not defined 1.1 Giới thiệu chung phương pháp kiểm tra không phá hủy NDT Error! Bookmark not defined 1.2 Các phương pháp NDT Error! Bookmark not defined 1.2.1 Đặc điểm NDT Error! Bookmark not defined 1.2.2 Tầm quan trọng NDT Error! Bookmark not defined 1.3 Tình hình nghiên cứu triển khai ứng dụng KTKPH Việt NamError! Bookmark not defined CHƢƠNG II MỘT SỐ NGUYÊN LÝ VÀ KỸ THUẬT NDTError! Bookmark not defined 2.1 Phương pháp kiểm tra mắt hay gọi phương pháp quang học (Visual Testing – VT) Error! Bookmark not defined 2.2 Phương pháp kiểm tra bột từ (Magnetic Paticle Testing - MT) Error! Bookmark not defined 2.3 Phương pháp kiểm tra chất thấm lỏng (Liquiq Penetrant Testing - PT) Error! Bookmark not defined 2.4 Phương pháp kiểm tra dòng điện xoáy (Eddy Testing - ET) Error! Bookmark not defined 2.5 Phương pháp kiểm tra siêu âm (Ultrasonic Testing - UT) Error! Bookmark not defined 2.6 Phương pháp kiểm tra chụp ảnh xạ (Radiography Testing - RT) Error! Bookmark not defined 2.7 Giới thiệu phương pháp đo chiều dày lớp phủ bề mặtError! Bookmark not defined CHƢƠNG III NGUYÊN LÝ STEREO IMAGINGError! Bookmark not defined 3.1 Mở đầu Error! Bookmark not defined 3.2 Ảnh ba chiều Error! Bookmark not defined 3.3 Chụp ảnh không gian Error! Bookmark not defined 3.4 Vệ tinh ba chiều Error! Bookmark not defined 3.5 Hệ thống hội tụ Error! Bookmark not defined 3.6 Khai thác thông tin chiều sâu Error! Bookmark not defined Chƣơng IV MỘT SỐ PHÉP ĐO ĐỘ SÂU, ĐO KHOẢNG CÁCH THỰC HIỆN TRÊN THIẾT BỊ KTKPH OLYMPUS NDT IPLEX LXError! Bookmark not defined 4.1 Giới thiệu thiết bị nội soi công nghiệp OLYMPUS NDT IPLEX LX Error! Bookmark not defined 4.2 Nguyên lý phép đo độ sâu, đo khoảng cách Error! Bookmark not defined 4.2.1 Nguyên lý phép đo độ sâu, độ cao Error! Bookmark not defined 4.2.2 Nguyên lý phép đo khoảng cách hai điểmError! Bookmark not defined 4.2.3 Nguyên lý phép đo khoảng cách từ điểm đến đườngError! Bookmark not defined 4.2.4 Nguyên lý phép đo chu vi diện tích miền xác định Error! Bookmark not defined 4.3 Phép đo thực máy nội soi công nghiệp OLYMPUS NDT IPLEX LX .Er ror! Bookmark not defined 4.3.1 Phép đo mẫu vật thực tế Error! Bookmark not defined 4.3.2 Phép đo độ sâu mẫu vật góc nhìn (góc nhìn 0) Error! Bookmark not defined 4.3.3 Phép đo độ sâu mẫu vật khác góc nhìn độ cao, độ sáng Error! Bookmark not defined 4.3.4 Phép đo khoảng cách hai điểm Error! Bookmark not defined 4.3.5 Phép đo khoảng cách từ điểm đến đường thẳngError! not defined Bookmark 4.3.6 Phép đo diện tích chu vi miền xác địnhError! Bookmark not defined KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO .6 Các ký hiệu & từ viết tắt NDT Non Destructive Test Phương pháp kiểm tra thăm dò không phá hủy Phương pháp kiểm tra mắt hay gọi VT Visual Testing MT Magnetic Paticle Testing Phương pháp kiểm tra bột từ PT Liquiq Penetrant Testing Phương pháp kiểm tra chất thấm lỏng ET Eddy Current Testing Phương pháp kiểm tra dòng điện xoáy UT Ultrasonic Testing Phương pháp kiểm tra siêu âm RT Radiography Testing Phương pháp kiểm tra chụp ảnh xạ phương pháp quang học i Danh mục hình vẽ Hình 1.1 - Minh họa phương pháp kiểm tra NDTError! Bookmark not defined Hình 2.1 – Những dụng cụ quang học dung trình kiểm tra mắt Error! Bookmark not defined Hình 2.2 – Nguyên lý phương pháp kiểm tra bột từ Error! Bookmark not defined Hình 2.3 – Những cách từ hóa khác sử dụng phương pháp kiểm tra bột từ Error! Bookmark not defined Hình 2.4 – Các giai đoạn trình kiểm tra thẩm thấu chất lỏng Error! Bookmark not defined Hình 2.5 – Quá trình tạo dòng điện xoáy vật thể kiểm traError! Bookmark not defined Hình 2.6 – Dòng điện xoáy bị méo khuyết tật Error! Bookmark not defined Hình 2.7 – Các loại đầu dò dùng phương pháp kiểm tra dòng điện xoáy Error! Bookmark not defined Hình 2.8 – Các thành phần máy dò khuyết tật xung phản hồi siêu âm Error! Bookmark not defined Hình 2.9 – Cách bố trí phương pháp kiểm tra chụp ảnh xạ Error! Bookmark not defined Hình 2.10 – Đầu đo cảm ứng từ Error! Bookmark not defined Hình 2.11 – Đầu đo dòng điện xoáy Error! Bookmark not defined Hình 2.12 – Thiết bị đo siêu âm Error! Bookmark not defined Hình 2.13 – Đo chiều dày lớp sơn thiết bị đo từ trườngError! Bookmark not defined Hình 3.1 - Cấu hình chuẩn hệ thống camera Error! Bookmark not defined Hình 3.2 - Nguyên lý ảnh ba chiều Error! Bookmark not defined Hình 3.3 – Thu hai camera khối lập phương.Error! Bookmark not defined Hình 3.4 - Chi tiết hệ thống quang hình Error! Bookmark not defined ii Hình 3.5- Chụp ảnh không gian từ máy bay khảo sát.Error! Bookmark not defined Hình 3.6 - Ảnh ba chiều từ vệ tinh viễn thám Error! Bookmark not defined Hình 3.7 - Hệ thống thực camera không song songError! Bookmark not defined Hình 4.1 - Thiết bị KTKPH Olympus IPLEX LX Error! Bookmark not defined Hình 4.2 - Vỏ bọc dây soi thiết bị KTKPH OlympusError! Bookmark not defined Hình 4.3 - Màn hình hiển thị thiết bị KTKPH OlympusError! Bookmark not defined Hình 4.4 - Các loại đầu gắp, móc, kéo, hút trợ giúp thiết bị KTKPH OlympusError! Bookmark not defined Hình 4.5 - Pin sạc Li-ion thẻ nhớ CF Card USB gắn máy Error! Bookmark not defined Hình 4.6 - Hình ảnh thu từ mắt riêng biệt Error! Bookmark not defined Hình 4.7 - Hệ thống chụp ảnh 3D Error! Bookmark not defined Hình 4.8 – Xác định điểm đo mặt phẳng tham chiếuError! Bookmark not defined Hình 4.9 – Xác định khoảng cách hai điểm đo Error! Bookmark not defined Hình 4.10 – Xác định điểm đo đường thẳng tham chiếuError! Bookmark not defined Hình 4.11 – Xác định điểm đo đường thẳng tham chiếuError! Bookmark not defined Hình 4.12 – Mẫu vật thực phép đo Error! Bookmark not defined Hình 4.13 – Hình ảnh đo vị trí sâu mẫu vật thước thẳng Error! Bookmark not defined Hình 4.14 – Hình ảnh đo mẫu vật độ sáng – độ cao 0(cm)Error! Bookmark not defined Hình 4.15 – Hình ảnh đo mẫu vật độ sáng – độ cao 0(cm)Error! not defined iii Bookmark Hình 4.16 - Hình ảnh đo mẫu vật độ cao 0(cm) – độ sáng 3Error! Bookmark not defined Hình 4.17 - Hình ảnh đo mẫu vật độ cao 1,5(cm) – độ sáng 3Error! Bookmark not defined Hình 4.18 - Hình ảnh đo mẫu vật độ cao 4,5(cm) – độ sáng 3Error! Bookmark not defined Hình 4.19 - Hình ảnh đo mẫu vật độ cao 4,5(cm) – độ sáng – góc nhìn 00 Error! Bookmark not defined Hình 4.20 - Hình ảnh đo mẫu vật độ cao 4,5(cm) – độ sáng – góc nhìn 6,3430 Error! Bookmark not defined Hình 4.21 - Hình ảnh đo mẫu vật độ cao 4,5(cm) – độ sáng – góc nhìn 12.530 Error! Bookmark not defined Hình 4.22 - Hình ảnh đo mẫu vật độ cao 4,5(cm) – độ sáng – góc nhìn 23,960 Error! Bookmark not defined Hình 4.23 - Đo khoảng cách điểm cách 10mmError! Bookmark not Bookmark not defined Hình 4.24 - Đo khoảng cách điểm cách 5mmError! defined Hình 4.25 - Đo khoảng cách từ điểm đến đường thẳngError! Bookmark not defined Hình 4.26 - Đo đường kính mẫu vật thước thẳngError! Bookmark not defined Hình 4.27 - Đo diện tích hình tròn (độ cao 1,5 cm, độ sáng 3, góc nhìn 0) Error! Bookmark not defined Hình 4.28 - Đo diện tích hình tròn (độ cao 3,5 cm, độ sáng 3, góc nhìn 0) Error! Bookmark not defined iv Danh mục bảng biểu Bảng 4.1 - Số liệu phép đo thực tế Error! Bookmark not defined Bảng 4.2 - Biểu đồ số liệu phép đo thực tế Error! Bookmark not defined Bảng 4.3 - Số liệu phép đo độ cao khác độ sángError! Bookmark not defined Bảng 4.4 - Biểu đồ số liệu phép đo độ cao (0cm) khác độ sáng Error! Bookmark not defined Bảng 4.5 - Số liệu phép đo độ sâu độ sáng - khác độ caoError! Bookmark not defined Bảng 4.6 - Biểu đồ số liệu phép đo độ sâu độ sáng - khác độ cao Error! Bookmark not defined Bảng 4.7 - Số liệu phép đo độ sâu độ sáng – độ cao - khác góc nhìn Error! Bookmark not defined Bảng 4.8 - Số liệu sai số phép đo độ sâu độ sáng – độ cao - khác góc nhìn Error! Bookmark not defined Bảng 4.9 - Biểu đồ số liệu phép đo độ sâu độ sáng – độ cao - khác góc nhìn Error! Bookmark not defined v MỞ ĐẦU Việt Nam giai đoạn tiến lên công nghiệp hóa, đại hóa đất nước Chúng ta xây dựng công nghiệp đại tiền đề đưa Việt Nam trở thành quốc gia phát triển Một công nghiệp xem mạnh, đại có sản phẩm công nghiệp với chất lượng tốt, kỹ thuật cao Để có sản phẩm có chất lượng cao nhất, kỹ thuật cao công đoạn thiết kế gia công tốt vai trò việc kiểm tra chất lượng sản phẩm công đoạn vô quan trọng Ngày nay, với phát triển khoa học công nghệ có nhiều phương pháp kiểm tra đánh giá chất lượng sản phẩm chi tiết sản phẩm kỹ thuật Một phương pháp kiểm tra không phá hủy phương pháp trực quan (Visual Test - VT) Kiểm tra không phá hủy phương pháp trực quan (VT) phương pháp kiểm tra không phá hủy Nó phương pháp hữu ích thường bước kiểm tra đảm bảo cho hoạt động tin cậy sản phẩm cụm sản phẩm Nó hữu dụng tính đơn giản, đa dạng linh hoạt, không làm thay đổi hình dạng, cấu trúc tính mẫu vật cần kiểm tra Các sản phẩm giai đoạn sản xuất hay sử dụng qua phương pháp loại bỏ không đạt yêu cầu chất lượng Trên giới việc tái tạo ảnh 3D phát triển khoảng vài chục năm gần đây, có nhiều phần mềm thương mại tái tạo hình ảnh chiều như: 3DDoctor, eFilm, DJCOMWork… cài đặt máy tính hệ thống nhà sản xuất với giá thành đắt Tại Việt Nam, việc nghiên cứu phần mềm xử lý hình ảnh 3D mẻ có vài nghiên cứu nhỏ công bố Hình ảnh chiều ngày chiếm vai trò quan trọng lĩnh vực đời sống: Công nghiệp, y học, thương mại… Việc nghiên cứu thuật tạo tái tạo hình ảnh chiều công nghiệp nhằm xây dựng lí thuyết ứng dụng phục vụ trình sản xuất, kiểm tra, bảo dưỡng chi tiết, cụm chi tiết, sản phẩm… Bài toán đặt “Nghiên cứu kỹ thuật kiểm tra không phá hủy sử dụng phương pháp siêu âm máy nội soi công nghiệp Olympus NDT IPLEX LX" * Mục tiêu luận văn: - Tìm hiểu kĩ thuật kiểm tra không phá hủy phương pháp kiểm tra mắt hay gọi phương pháp quang học (Visual Testing – VT) TÀI LIỆU THAM KHẢO Bouma T et al (1996) “NIL summary report no” Dutch Welding Institute, Netherlands Charlesworth J.P and J.A.G Temple (1989), “Ultrasonic Time of Flight Diffraction”, Research Studies Press http://www.element.com/services-index/ndt http://www.ndt.net/article/ecndt98/aero/031/031.htm http://www.vision3d.com/stereo.html http://www.olympus-ims.com/vi/rvi-products/iplex-lx/ http://en.wikipedia.org/wiki/Computer_stereo_vision#Applications http://en.wikipedia.org/wiki/Nondestructive_testing http://en.wikipedia.org/wiki/Visual_Test [...]... lĩnh vực đời sống: Công nghiệp, y học, thương mại… Việc nghiên cứu thuật tạo và tái tạo hình ảnh 3 chiều trong công nghiệp nhằm xây dựng lí thuyết và ứng dụng phục vụ trong quá trình sản xuất, kiểm tra, bảo dưỡng chi tiết, cụm chi tiết, sản phẩm… Bài toán đặt ra là Nghiên cứu kỹ thuật kiểm tra không phá hủy sử dụng phương pháp siêu âm và máy nội soi công nghiệp Olympus NDT IPLEX LX" * Mục tiêu của... thì vai trò của việc kiểm tra chất lượng sản phẩm là một công đoạn vô cùng quan trọng Ngày nay, với sự phát triển của khoa học công nghệ chúng ta đã có rất nhiều phương pháp kiểm tra đánh giá chất lượng sản phẩm hoặc một chi tiết sản phẩm kỹ thuật Một trong những phương pháp đó là kiểm tra không phá hủy bằng phương pháp trực quan (Visual Test - VT) Kiểm tra không phá hủy bằng phương pháp trực quan (VT)... những phương pháp kiểm tra không phá hủy Nó là phương pháp rất hữu ích và thường là bước kiểm tra đầu tiên đảm bảo cho sự hoạt động tin cậy của sản phẩm hoặc cụm sản phẩm Nó rất hữu dụng bởi tính đơn giản, đa dạng và linh hoạt, không làm thay đổi hình dạng, cấu trúc và tính năng của mẫu vật cần kiểm tra Các sản phẩm ở các giai đoạn sản xuất hay sử dụng đều có thể qua phương pháp này có thể loại bỏ khi không. .. về kĩ thuật kiểm tra không phá hủy bằng phương pháp kiểm tra bằng mắt hay còn gọi là phương pháp quang học (Visual Testing – VT) 6 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Bouma T et al (1996) “NIL summary report no” Dutch Welding Institute, Netherlands 2 Charlesworth J.P and J.A.G Temple (1989), “Ultrasonic Time of Flight Diffraction”, Research Studies Press 3 http://www.element.com/services-index /ndt 4 http://www .ndt. net/article/ecndt98/aero/031/031.htm... đoạn tiến lên công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Chúng ta đang xây dựng một nền công nghiệp hiện đại như một tiền đề đưa Việt Nam trở thành một quốc gia phát triển Một nền công nghiệp xem là mạnh, hiện đại chỉ khi chúng ta có được các sản phẩm công nghiệp với chất lượng tốt, kỹ thuật cao Để có được một sản phẩm có chất lượng cao nhất, kỹ thuật cao nhất ngoài các công đoạn thiết kế và gia công tốt thì... lượng Trên thế giới việc tái tạo ảnh 3D được phát triển trong khoảng vài chục năm gần đây, có khá nhiều phần mềm thương mại tái tạo hình ảnh 3 chiều như: 3DDoctor, eFilm, DJCOMWork… và cài đặt trên máy tính hệ thống của nhà sản xuất với giá thành khá đắt Tại Việt Nam, việc nghiên cứu phần mềm xử lý hình ảnh 3D còn khá mới mẻ và chỉ có một vài nghiên cứu nhỏ được công bố Hình ảnh 3 chiều ngày càng chiếm... (1989), “Ultrasonic Time of Flight Diffraction”, Research Studies Press 3 http://www.element.com/services-index /ndt 4 http://www .ndt. net/article/ecndt98/aero/031/031.htm 5 http://www.vision3d.com/stereo.html 6 http://www .olympus- ims.com/vi/rvi-products /iplex- lx/ 7 http://en.wikipedia.org/wiki/Computer_stereo_vision#Applications 8 http://en.wikipedia.org/wiki/Nondestructive_testing 9 http://en.wikipedia.org/wiki/Visual_Test