Nortec 2000D+ có dải tần số hoạt động từ 50 Hz đến 12 MHz, máy có thể đáp ứng yêu cầu từ việc kiểm tra phát hiện các vết nứt trong đường ống hoặc các kết cấu cho tới việc phát hiện các khuyết tật rất nhỏ trong các kết cấu máy bay.
Đây là thiết bị sử dụng tần số đơn hoặc kép cho phép dễ dàng đo độ dẫn điện hiển thị số, đặc biệt khi kết hợp với motơ cho đầu dò quay thiết bị thực sự trở
thành lý tưởng cho hàng loạt các ứng dụng kiểm tra không phá huỷ trong ngành hàng không cũng như các ngành gia công cơ khí dầu khí hay vận tải biển.
Hình 2.15: Cấu tạo của máy siêu âm OLYMPUS- NODTEC 2000D+
Màn hình có thể thay đổi được để có hình ảnh rõ nét nhất trong mọi điều kiện về ánh sáng. Với đường ra VGA kết nối màn hình ngoài cho phép kiểm tra nơi chật hẹp, nối với màn hình lớn hoặc máy chiếu cho những lớp huấn luyện.
Nortec 2000D+ kết hợp sức mạnh phần mềm PowerLinkTM cho phép tự động ghi nhận đầu dò và các dữ liệu. Thiết bị có thể được cài đặt bằng cách gọi ra chương trình đã được lưu giữ trong chíp vi xử lý của PowerLinkTM mà vẫn
đảm bảo tính trung thực và khả năng lặp lại các kết quả phép đo. Nó có thể lưu giữ và gọi ra được 120 chương trình. Các dữ liệu về ngày và thời gian thực hiện kiểm tra được lưu lại cùng với mỗi cài đặt và dễ dàng nhận biết thông qua các giá trị kết hợp dạng số và dạng chữ đến 29 ký tự. Có đến 20 vị trí của bộ nhớ cho phép lưu giữ các hiển thị dòng điện xoáy. Các đặc tính kỹ thuật Dải tấn số làm việc: 50 Hz – 12 MHz. Sử dụng một pin Li-Ion. Khối lượng nhỏ hơn 1.8kg. Đo độ dẫn điện theo %IACS hoặc MS/m.
Sốđo chiều dày lớp phủđược hiển thịđơn vị Inch hoặc milimét. Có thể sử dụng với nhiều loại mô tơđầu dò quay.
Có cuộn dây cân bằng lắp trong thiết bị cho đầu dò mang một cuộn dây. Màn hình có thể thay đổi được.
Màn hình tinh thể lỏng màu. Hoạt động với tần số kép.
Đầu ra VGA.
Có chức năng làm đông cứng màn hình để giữ các tín hiệu khuyết tật. Công nghệ PowerLinkTM cho phép tự động nhận biết đầu dò và chương trình cài đặt.
Màn hình có thể hiển thị ở chế độ chia với các phím bấm mềm được mã hóa bằng màu sắc.
Tham chiếu được gọi lại trên màn hình cho những ứng dụng siêu âm Có khả năng lưu giữ 120 chương trình
Có chếđộ hiển thị dạng thác nước
Phần mềm EddyMasterTM chạy trên Windows
Các thông số kỹ thuật của NODTEC 2000D+
Dải tần số: 50 Hz - 12 MHz
Khuếch đại: 0 - 90 dB bước 0.1 dB. Các khuếch đại theo đường trục thẳng đứng và trục nằm ngang có thể thay đổi được riêng biệt với nhau hoặc đồng thời.
Góc quay: Có thể thay đổi 0º - 359º
Bộ lọc thông thấp: 10- 500 Hz và dải rộng
Kích thước: 9.5" L x 5.5" H x 3.6" D (215 mm x 165 mm x 92 mm)
Màn hình: Màn hình QVGA có thể thay đổi được (320 x 240 pixels), LCD màu hoặc đơn sắc, màn hình điện quang độ sáng cao
Nhiệt độ bảo quản: -60ođến 160o F (-51ođến 71o C), phụ thuộc vào cấu hình.
Độẩm: 5 đến 95%
Độ cao: Độ cao tối đa cho thiết bị hoạt động và không hoạt động là 4600m
2.3 PHƯƠNG PHÁP CHUẨN THIẾT BỊ OLYMPUS-NODTEC 2000D+
Chuẩn là kiểm tra xác nhận, thiết lập và hiệu chỉnh các đặc trưng của hệ thống kiểm tra siêu âm để có được kết quả kiêm tra tin cậy và có thể lặp lại được.
Mục đích của việc chuẩn máy là nhằm: - Xác định các đặc tính hoạt động hệ thống
- Thiết lập điều kiện đảm bảo tính lặp lại độ tin cậy, nhất quán của kết quả kiểm tra
- Xây dựng mối quan hệ giữa chỉ thị trên màn hình và thông tin về phản xạ- bất liên tục (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Chuẩn định dải đo.
- Xác lập độ nhạy hay mức so sánh đánh giá.
Trước khi bắt đầu kiểm tra siêu âm thì cần phải tiến hành kiểm tra hệ thống máy dò khuyết tật và đầu dò. Ngoài ra hàng năm cần phải đưa máy trở lại cho nhà sản xuất hay các chuyên gia bảo trì thiết bị hiệu chỉnh hàng năm. Khi tiến hành chuẩn cần kiểm tra cho hệ thống các thông số thông số sau: Kiểm tra tuyến tính theo phương ngang, kiểm tra tuyến tính theo phương dọc, kiểm tra độ phân dải, kiểm tra độ nhạy và độ nhiễu, kiểm tra độ tuyến tính của bộ khuyết đại. Máy siêu âm hàng năm phải được đưa tới các trung tâm kiểm định hay nhà sản xuất kiểm tra và cấp lại chứng chỉ nếu còn sử dụng được cho các thông số trên.
2.3.1 Chuẩn định máy kiểm tra siêu âm
Độ tuyến tính ngang hay độ tuyến tính của đường thời gian quét là sự khác nhau giữa khoảng cách thực và khoảng cách đọc được trên màn hình của máy. Dùng mẫu chuẩn V1 hoặc một mẫu chuẩn bất kỳ khác có cùng vật liệu được gia công, có thể sử dụng đểđo độ tuyến tính của đường thời gian quét. Phía dày mẫu 25mm được lựa chọn và một đầu dò 00 có biến tử kép và sóng dọc đặt lên mẫu sẽ tạo ra một số xung phản hồi từđáy (thường là 4 hoặc 5 xung) trong phạm vi của dải đo là 100 mm như hình vẽ.
Hình 2.16: Kiểm tra độ tuyến tính ngang
Để kiểm tra độ tuyến tính, hai xung phản hồi từđáy (chẳng hạn xung thứ nhất và xung thứ tư trong năm xung được hiển thị) cần phải đặt trùng khớp chính xác với các vạch chia thích hợp. Sau đó vị trí của mỗi xung phản hồi còn lại được đánh dấu cẩn thận.
Sai lệch cực đại cho giải đã chọn là 1%. Trong các máy kiểm tra khuyết tật hiện đại, sự không tuyến tính của đường thời gian quét rất ít khi xảy ra và
Vị trí đặt đầu dò trên khối chuẩn V1
Độlệch lớn nhất 50mm
nguyên nhân phổ biến nhất của việc xuất hiện không tuyến tính là do người vận hành máy định chuẩn điểm 0 của thời gian quét không đúng.
Độ tuyến tính dọc
Sự tuyến tính dọc của màn hình hay sự tuyến tính của biên độ là mức độ tỷ lệ giữa xung phản hồi đi vào bộ khuếch đại và độ cao của nó hiển thị trên màn hình của máy. Để biết được bộ khuếch đại của máy dò khuyết tật khuếch đại một tín hiệu nhỏ có cùng một tỷ số như khi khuếch đại một tín hiệu lớn hay không nghĩa là độ khuếch đại có tuyến tính hay không thì tiến hành kiểm tra như sau:
Chuẩn thời gian quét của máy dò khuyết tật cho dải kiểm tra là 100mm, sao cho thu được 10 xung phản hồi đáy từ cạnh dày 25mm của mẫu V1.
Hình 2.17: Kích thước mẫu chuẩn V1
Biên độ của xung phản hồi thứ n(thường là phản hồi nằm ngoài trường gần) được điều chỉnh tới một biên độ xác định (thường là 4/5 chiều cao màn hình). Các biên độ của các xung phản hồi tiếp theo(các xung vọng n + 1, n + 2, n + 3 …) sẽđược ghi lại. Sau đó biên độ của xung phản hồi thứ n được điều chỉnh giảm xuống 1/2 so với giá trị ban đầu của nó và biên độ những xung vọng tiếp theo cũng được ghi lại. Nếu tất cả các xung vọng đều giảm xuống một tỷ lệ là 1/2
so với giá trị ban đầu của chúng thì bộ khuếch đại là tuyến tính còn ngược lại là không tuyến tính.
Tiến hành kiểm tra độ tuyến tính dọc:
Trên mẫu chuẩn V1 ta dùng đầu dò 00 độ, chiều dày 25mm của mẫu và chọn dãi đo là 100mm. Đặt đầu dò tại vị trí như hình vẽ
Hình 2.18: Vị trí đầu dò kiểm tra độ tuyến tính dọc
Bước 1: Trên máy ta điều chỉnh năng lượng sao cho thu được 10 xung phản hồi. Chọn xung phản hồi đầu tiên cao bằng 80% của màn hình. Di chuyển cổng đến đo các xung còn lại và ghi nhận.
Bước 2: Tăng lên 2dB lúc này xung phản hồi đầu tiên sẽ cao bằng 40% màn hình(Giảm 50%) . Tiến hành đo các xung nhỏ và sánh với số liệu ở bước 1. Nếu các xung đo được thấp hơn 25% thì máy không đạt chuẩn. Còn nếu các xung đo được lớn hơn 25% thì chuẩn máy đạt.
Bước 3: Giảm xuống 2dB để về xung cao 80% màn hình
Bước 4: Giảm xuống 6dB xung giảm 37-43% màn hình thì đạt hiệu chuẩn Bước 5: Giảm thêm 6dB xung giảm xuống còn 17-23% màn hình thì hiệu chuẩn đạt
Bước 6: Tiếp tục giảm thêm 6dB xung giảm xuống còn 8-12% thì đạt hiệu chuẩn bước này. Nếu xung xuống thấp hơn sẽ không đạt hiệu chuẩn.
Bước 7: Giảm thêm một lần nữa 6dB nếu xung trên màn hình thấp hơn 8% thì đạt hiệu chuẩn còn ngược lại thì không đạt.
Nếu máy kiểm tra các bước trên đều đạt thì ta nói máy đã đạt kiểm tra tuyến tính dọc.
Độ phân giải của một máy dò khuyết tật là khả năng phân biệt được các sự khác nhau nhỏ nhất về khoảng cách và hướng. Mẫu V1 được dùng để xác định độ phân giải của máy dò khuyết tật bằng các đầu dò thẳng. Mẫu này có ba mặt phản xạ ở các khoảng cách 85mm, 91mm, 100mm. Đầu dò được đặt trên mẫu như hình 2.19a và các xung phản hồi thu được từ ba mặt phản xạ như hình 2.19b và c. Khả năng tách biệt các xung phản hồi cho biết mức độ phân giải của máy dò khuyết tật đối với đầu dò sử dụng.
Hình 2.19: Kích thước mẫu chuẩn V1 Kiểm tra độ tuyến tính của bộ khuyết đại
Để kiểm tra độ tuyến tính của bộ khuyết đại, đầu tiên chuẩn thời gian quét ở dải mong muốn và thu nhận một xung phản hồi nằm ở khoảng giữa đường quét thời gian. Biên độ xung phản hồi được đặt đến độ cao mong muốn và ghi lại giá trị đọc được ở bộ khuyếch đại. Sau đó giảm giá trị bộ khuyếch đại, mỗi lần 6dB, (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
thực hiện bốn hoặc năm lần liên tiếp như vậy và mỗi lần đều ghi lại sự giảm biên độ của xung phản hồi. Nếu nó giảm biên độ còn 1/2 giá trị so với trước thì có thể nói bộ khuyết đại biên độ tuyến tính.
Kiểm tra độ tuyến tính biên độ
Sử dụng mẫu V1, chiều dày 25mm của mẫu chuẩn và đầu dò 00 để tiến hành kiểm tra độ tuyến tính biên độ bằng cách so sáng chiều cao xung 1 và xung 2. Theo nguyên lý đầu dò 00 và đầu dò góc đều giống nhau(suy giảm năng lương tương đương với chiều cao xung là tỷ lệ nghịch với bình phương của khoảng cách). Nếu xung 1 đi sâu 10mm và cao 80% màn hình mà xung 2 đi sâu 20mm và cao 40% màn hình thì máy đó đạt chuẩn về tuyến tính biên độ.
Hình 2.20: Vị trí đặt đầu dò để kiểm tra độ tuyến tính biên độ Kiểm tra độ tuyến tính xuyên thấu
Sử dụng đầu dò 00 và mẫu chuẩn V1 đặt tại vị trí như hình 2.21 và nên dùng đầu dò 00 biến tử kép vì đầu dò này có độ xuyên thấu tốt mà đầu dò có hai biến tử không đạt được. Khi kiểm tra độ tuyến tính xuyên thấu ta dùng dải đo 300mm để kiêm tra cho máy. Nếu máy ghi nhận được ba xung lần lược của dải kiểm tra đã chọn là 100mm, 200mm và 300mm thì máy đã đạt tuyến tính xuyên thấu.
Hình 2.21: Vị trí đặt đầu dò để kiểm tra độ tuyến tính xuyên thấu Kiểm tra độ rộng xung
Đầu dò thẳng: Trên các máy dò khuyết tật với màn hình đã được hiệu chỉnh, đặt đầu dò tại vị trí L (Hình 2.22) và dùng bậc 6mm (tương đương với 1µs thời gian truyền qua trong thép) để chuẩn dải kiểm tra theo thang thời gian ngắn. Đặt đầu dò lên trên bề mặt mẫu chuẩn để có xung phản hồi đáy, điều chỉnh núm điều khiển trể và núm điều khiển hệ số khuếch đại để hiển thị xung phản hồi này ở biên độ 100% chiều cao của màn hình (FSH = Full Scale Height). Độ rộng xung được đánh giá bằng khoảng cách giữa hai điểm ở sườn lên và sườn xuống của xung ở mức 10% chiều cao biên độ. Độ rộng xung được biểu diễn bằng mm hoặc là micro giây. Hình 2.22: Vị trí của đầu dò thẳng và đầu dò góc được đặt trên mẫu V1 để xác định độ rộng xung Đầu dò Điểm ra của đầu dò Điểm không Chùm sóng âm Bậc thang
Đầu dò góc:Đặt đầu dò góc ở vị trí L (hình 2.22.b), thu được xung phản hồi từ cung bán kính R = 100mm sau khi chuẩn thời gian quét theo giải ngắn. Điều chỉnh núm điều khiển trễđể có xung phản hồi từ cung bán kính 100mm nằm trong dải được chuẩn. Đặt xung phản hồi ở mức 100% chiều cao của màn hình. Độ rộng xung có thể được đánh giá bằng khoảng cách giữa hai điểm ở sườn lên và sườn xuống của xung thu được trên màn hình ở mức 10% chiều cao biên độđỉnh
Hình 2.23: Hình ảnh độ rộng xung thực tế của đầu dò góc
2.3.2 Chuẩn định đầu dò siêu âm
Dùng mẫu chuẩn V1 để chuẩn thời gian quét cho đầu dò thẳng
Để chuẩn thời gian quét với đầu dò thẳng cho dải đo tới 250mm, đầu dò được đặt tại vị trí C (Hình 2.24) và thu được chuỗi xung phản hồi đáy liên tiếp, chúng được điều chỉnh đến các vạch chia thích hợp trên màn hình bằng núm điều khiển trễ và núm điều khiển dải kiểm tra vật liệu. Hình 2.25 trình bày hình ảnh của một màn hình được chuẩn ở thang 100mm. Những điểm mà tại đó các xung phản hồi đáy được điều chỉnh tới vạch chia thích hợp trên màn hình CRT để cho ta những thang chuẩn thời gian quét.
Biê n độ , % Xung hẹp Xung rộng
Hình 2.24: Những vị trí của đầu dò trên mẫu chuẩn V1 để chuẩn định những dải đo khác nhau.
Để chuẩn thời gian quét cho bề dày lớn hơn 250mm bằng đầu dò thẳng, ta đặt đầu dò ở vị trí A hoặc B (Hình 2.24) và nhận chuỗi xung phản hồi đáy liên tiếp, chúng được điều chỉnh tới các vạch chia thích hợp trên màn hình . Hình 2.26 trình bày tín hiệu trên màn hình cho thang đo 1mét. Để chuẩn thời gian quét cho bề dày 91, 182, 273,… thì đầu dò thẳng được đặt tại vị trí D (bảng 2.2).
Chuỗi xung phản hồi đáy được dùng để chuẩn thời gian quét vì khoảng cách giữa xung phát và xung phản hồi đáy đầu tiên lớn hơn một ít so với khoảng cách giữa hai xung phản hồi đáy liên tiếp. Đây là do sai sốđiểm 0 gây ra do sóng siêu âm truyền trong biến tử qua lớp nêm bảo vệ (nếu có) và lớp chất lỏng tiếp âm trước khi vào vật kiểm tra.
Bảng 2.2: Mối quan hệ giữa các vị trí đầu dò và các dải bề dày chuẩn định.
Vị trí đầu dò trên mẫu chuẩn Dải bề dày (mm)
A 200, 400, 600 --- B 100, 200, 300, 400, 500 --- C 25, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 225,
250
D 91, 182, 273 ---
Hình 2.25: Biểu diễn màn hình đã chuẩn định cho dải kiểm tra 100mm (Khi đầu dò được đặt tại vị trí ‘C’).
Hình 2.26: Biểu diễn màn hình CRT đã chuẩn định cho dải kiểm tra 1m (Khi đầu dò được đặt tại vị trí ‘B’).
Dùng mẫu chuẩn V2 để chuẩn thời gian quét cho đầu dò thẳng