CHệễNG 4 THIẾT BỊ SIÊU ÂM VÀ NHỮNG PHỤ KIỆN
4.4. CÁC THIẾT BỊ GHI NHẬN
4.4.1. Màn hình tự động :
Nhiều thiết bị được trang bị một màn ảnh tạo thuận lợi cho việc quan sát khuyết tật nằm trong vùng quan tâm. Điểm bắt đầu và kết thúc của vùng quan tâm được đánh dấu bằng các cổng quan sát trên đường quét thời gian cơ bản của màn hình hoặc đưa vào các thanh đánh dấu trên màn hình. Nếu có một xung phản hồi xuất hiện trong vùng quan tâm thì sẽ có tín hiệu báo động dạng âm thanh hoặc đèn báo hiệu. Ngưỡng báo động cũng có thể điều chỉnh sao cho chỉ thị xung phản hồi chỉ kích hoạt tín hiệu báo động khi đạt đến độ cao nhất định. Cách vận hành này được gọi là phương thức “trùng phùng”.
Một số hệ thống khác có màn hình hoạt động theo phương thức “phản trùng phùng”, tức là một chỉ thị xung phản hồi chỉ kích hoạt trạng thái báo động khi nó nằm dưới ngưỡng báo động đã đặt. Dạng phản trùng phùng thường được sử dụng để theo dõi chiều cao
Tín hiệu tương tự (analog)
Tớn hieọu maóu ẹieọn theỏ maóu
VOLT
Thời gian
Thời gian
Tín hiệu được khôi phục lại
xung phản hồi đỏy. Việc theo dừi này cho phộp người vận hành kiểm tra năng lươ ùng sóng âm truyền vào vật thể kiểm tra có đủ hay không.
Ngoài chức năng có màn hình kiểm soát, trong hầu hết các thiết bị đều có cổng truy xuất để tiếp tục xử lý phân tích các thông tin. Ngay khi xung phản hồi xuất hiệ n trong ngưỡng kiểm soát, một điện áp tỷ lệ với độ cao phản hồi sẽ cấp tới ngõ ra và có thể sử dụng trực tiếp cho ghi tự động. Bằng chức kiểm soát này cùng với bộ định vị đường quét gắn vào đầu dò, kết quả kiểm tra những mẫu theo dạng quét C có thể dể dàng in ra trên một máy tự ghi X-Y.
4.4.2. Quá trình kết nối máy tính :
Những tín hiện thu từ máy dò khuyết tật siêu âm chỉ có thể được xử lý bằng máy tính nếu được biến đổi thành tín hiệu số. Quá trình số hóa tín hiệu tương tự (analog) được thực hiện trong một mạch đặc biệt được gọi là bộ biến đổi số – tương tự (ADC), lấy mẫu những tín hiệu tương tự (analog) đi vào ở tốc độ cao lớn hơn 20MHz. Quá trình này thực hiện bằng cách nối đầu ra của máy dò khuyết tật siêu âm qua bộ ADC đến máy tính và được gọi là kết nối máy tính. Bộ ADC sử dụng trong máy dò khuyết tật siêu âm là loại xấp xỉ liên tiếp hoặc loại flash có độ phân giải 8 hoặc 12bit và tốc độ lấy mẫu (hoặc tốc độ biến đổi) là 20MHz hoặc cao hơn.
Các ADC phân giải 8 hoặc 12 bit và có tốc độ lấy mẫu 200MHz hoặc lớn hơn hiện có sẵn ở dạng bo mạch, chúng có thể dễ dàng gắn thêm vào các máy tính cá nhân. Những bo mạch này sẽ số hóa và lưu trữ những tín hiệu xuất ra của máy dò khuyết tật và sau đó có thể được xử lý bằng máy tính khi sử dụng các phần mềm thích hợp.
4.4.3. Thiết bị tự ghi, máy in và máy đánh dấu màu : 4.4.3.1. Thiết bị tự ghi :
Hầu như bất kỳ loại thiết bị ghi nào đều có thể sử dụng được trong các hệ thống kiểm tra siêu âm. Loại thiết bị tự ghi tương tự như các máy quét cơ học thườn g sử dụng, vì vị trí của đầu quét thường là một hoặc hai biến số phải ghi nhận. Một số ưu điểm chính của các loại máy ghi khác nhau được trình bày dưới đây :
Thiết bị tự ghi kiểu băng giấy biểu đồ :
Đây là loại thiết bị thường rẻ nhất. Giấy vẽ biểu đồ đi qua thiết bị ghi nhận với một tốc độ không đổi trong khi một bút ghi (hoặc nhiều bút trong máy ghi nhiều kênh) dịch chuyển tới lui ngang qua băng giấy. Chúng rất tiện dụng vì đầu đo dịch chuyển trên vật thể kiểm tra với một tốc độ không đổi nên vị trí của nó được xác định dễ dàng trên biểu đồ.
Đối với loại máy ghi dạng tang tròn xoắn ốc (helix – drum) thường được sử dụng để thực hiện ghi dữ liệu trong kiểm tra dạng quét C. Trong loại máy ghi này, giấy đã được xử lý hóa học đi qua giữa một thanh gạt và một tang tròn quay với một cuộn dây xoắn ốc quấn quanh nú. Thanh in cú một cạnh hẹp và được nối đến đầu xuất của co ồng bỏo động hoặc cổng xuất tỷ lệ. Đầu nối điện kia chính là dây xoắn ốc. Khi tang tròn quay, điểm tiếp
CHệễNG 4 154
xúc giữa nó và thanh in quét qua giấy. Dòng điện truyền qua giấy giữa thanh in và dây xoắn ốc sẽ làm cho giấy đen. Quá trình quét đầu dò trên vật có thể nối trực tiếp với việc quét các điểm ngang qua giấy. Tại điểm cuối của mỗi lần quét đầu đo và giấy đều được đánh dấu. Quá trình ghi trong quét C – scan được biểu diễn ở nhiều màu xám (màu), mỗi mức xám biểu thị tương ứng với một biên độ khác nhau.
Thiết bị ghi kiểu tọa độ X-Y :
Trong máy tự ghi kiểu tọa độ X – Y, bút ghi dịch chuyển theo hai hướng trực giao còn lại giấy được giữ cố định. Trong nhiều model, bút ghi có thể được nâng lên tự động khỏi giấy cho phép sử dụng nó tương tự như trong máy ghi dạng quét C – scan. Nhiều model khác có tốc độ quét không đổi theo một trục có thể chọn trước nếu muốn.
Thiết bị ghi dạng băng từ:
Các máy ghi băng từ được sử dụng để ghi biểu diễn quét A trên màn hình một cách trực tiếp, sau đó băng phải được chiếu lại trên một thiết bị CRT khác. Tuy nhiên, cách làm này cho phép lưu giữ và kiểm tra lại những hình ảnh tín hiệu đã xem xét trong quá trình kieồm tra.
Máy in :
Các loại máy ghi kỹ thuật số rất mới trong kiểm tra siêu âm. Chúng thường in ra các dãy số trên băng giấy hơn là vẽ thành thẳng. Mỗi cột hoặc nhóm cột số liệu có thể được ghi lại một vài biến số khác nhau đồng thời. Việc in ra các số liệu thường dễ sử dụng hơn nhiều khi đọc các giá trị trên các băng biểu đồ. Tuy nhiên các dữ liệu điện phải được đưa đến máy ghi dưới dạng số. Phương pháp này phải sử dụng biến đổi tương tự (analog) sang số hóa vì thế giá thành của thiết bị tăng lên, hoặc thiết bị phải được thiết kế để xuất dữ liệu ban đầu theo dạng số hóa.
Thiết bị đánh dấu màu :
Máy đánh dấu màu là thiết bị được kích hoạt nhờ các cổng báo động (kiểm soát) để đánh dấu vị trí của những khuyết tật trên bề mặt vật thể kiểm tra. Những thiết bị này thường được sử dụng trong kiểm tra tự động các vật liệu dạng tấm, thanh, thỏi đúc, oáng.v.v…
Trong kỹ thuật kiểm tra nhúng, vị trí của các khuyết tật được đánh dấu bằng cách sử dụng một cây son màu hoạt động bằng khí nén hoặc vận hành dây curoa ép đập lên vật thể kiểm tra tại những vị trí có khuyết tật.
CHệễNG 5