02. Nguyen ly cua Sieu am Phased Array

Vietnam Inspection Solutions Co., Ltd Phần 2: Nguyên lý siêu âm PA By: Khánh NTQ Công ty Giải pháp kiểm định Việt Nam Nội dung Phần • Phased Array gì? • Ngun lý Huygens • Hiện tượng giao thoa sóng âm • Thay đổi góc phát vị trí hội tụ chùm âm • Thiết bị siêu âm PA • Qt tuyến tính qt quạt • Biểu diễn A-Scan theo mã hóa màu Nguyên lý hoạt động PA UT Đầu dò PA bao gồm nhiều biến tử nhỏ, kích hoạt độc lập (đa biến tử) Bằng cách thay đổi thời gian kích thích biến tử riêng biệt theo quy luật xác định, bề mặt sóng phát theo hướng xác định (do giao thoa sóng âm) Nói cách khác, hướng sóng âm điều khiển sử dụng hồn tồn tín hiệu điện (thay đổi góc phát) Dữ liệu từ nhiều chùm sóng âm với góc khác tổng hợp lại, tạo thành hình ảnh lát cắt vật thể (S-Scan & C-Scan) Half Path Mã hóa màu sắc theo độ sâu Index axis (mm hay (inch) C-Scan – thay cho 100 A-Scan Mã hóa vị trí theo hướng di chuyển đầu dò (mm, in) Định nghĩa Phased Array  PA kỹ thuật siêu âm nâng cao sử dụng để Phát hiện, đánh giá kích thước khuyết tật  Có thể thay đổi đặc tính đầu dị cách thay đổi thời gian tương đối gửi nhận tín hiệu  Sử dụng đầu dị đa biến tử (array) để mở rộng khả so với siêu âm thông thường Nguyên lý Huygens  Nguyên lý Huygens-Fresnel (đặt theo tên nhà vật lý người Hà Lan Christiaan Huygens, người Pháp AugustinJean Fresnel), ban đầu đưa lý thuyết sóng ánh sáng Huygens, giải thích lan truyền ánh sángnhư sóng, ứng dụng tính tốn lan truyền sóng nói chung  Về bản, nguyên lý cho điểm nằm đầu sóng nguồn cho sóng thứ cấp mới; lan truyền tồn tổng sóng thứ cấp đến từ điểm mơi trường mà sóng qua Cách tiếp cận cho phép giải thích nhiều tượng quang học tượng sóng nói chung hình thành chùm âm, tượng nhiễu xạ, phản xạ khúc xạ, trường gần, trường xa chùm âm Giao thoa sóng  Hiện tượng xảy trộn hai hay nhiều nguồn sóng, sóng tăng cường lẫn số điểm khác Sự tăng cường hay làm yếu liên tiếp xảy theo chu kỳ phụ thuộc vào quan hệ pha sóng Chỉ có sóng kết hợp, sóng mà hiệu pha chúng không phụ thuộc vào thời gian, có khả giao thoa  Sóng siêu âm giao thoa với độ lớn sóng lớn lên nhỏ phụ thuộc vào Pha nguồn phát  Trong siêu âm thông thường, vùng giao thoa sóng âm nằm khoảng “Trường gần”  Trong PAUT, vùng giao thoa sóng âm từ đầu dị điểm hội tụ sóng Giao thoa sóng Sóng âm tăng cường: • Đồng pha • Đỉnh sóng vị trí • Biên độ sóng lớn Sóng âm triệt tiêu: • Ngược pha 180 độ • Đỉnh chân sóng vị trí • Biên độ sóng bị triệt tiêu Tăng cường triệt tiêu  Trong siêu âm thơng thường, đỉnh sóng đáy nằm khoảng “Trường gần”  Khuyết tật phát trường gần thường có biên độ phản hồi khơng ổn định  Trong PAUT, vùng giao thoa sóng âm từ đầu dị điểm hội tụ sóng  Trong vùng hội tụ sóng, biến tử tạo sóng âm cho tạo thành bề mặt sóng tăng cường sát bề mặt đầu dị  Do có bề mặt sóng ổn định, Phased Array cho phép kiểm tra Trường gần, ngược lại với siêu âm thông thường PA hoạt động nào? Mỗi biến tử khích thích theo nhóm với độ trễ tính tốn trước Qt quạt Cho phép “qt” khoảng góc độ khác Kiểm tra toàn vật thể mà khơng cần thay đổi vị trí đầu dị Mẫu PPT VISCO Sử dụng dạng Slide Master Để sử dụng, chọn File->Apply Master slide chọn file template Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level Quét quạt Bằng cách thay đổi độ trễ lên biến tử, nêm thẳng sử dụng để kiểm tra nhiều góc độ khác Quét quạt – Ví dụ phát Ví dụ: (-15) tới (+15) độ L-wave 16 biến tử sử dụng lúc Mẫu PPT VISCO Sử dụng dạng Slide Master Góc phát cách độ Để sử dụng, chọn File->Apply Master slide chọn file templa Phát lần – 16 biến tử Phát chùm âm (-15) degree Phát lần – 16 biến tử Phát chùm âm (-14) độ Phát lần – 16 biến tử Phát chùm âm (-13) độ Tiếp tục… Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level ... xiên sử dụng Luật phát không đối xứng Conventional UT probe (angle beam probe) Phased array probe (simulating a conv UT angle beam probe) Thay đổi góc phát chùm âm Ảnh hưởng độ rộng biến tử  Biến... Conventional UT probe (contact probe) Phased array probe (simulating a conv UT contact probe) Mẫu PPT VISCO Sử dụng dạng Slide Master Để sử dụng, chọn File->Apply Master slide chọn file template... text styles  Kết hợp giữ khả phát nhiều góc hội tụ tùy ý đầu dò Phased Array Sử dụng dạng Slide Master Để sử dụng, chọn File->Apply Master slide chọn file template Second level Third level Fourth