Các phương pháp và kỹ thuật kiểm tra NDT bằng siêu âm

Các phương pháp
và
kỹ thuật kiểm tra siêu âm
Phương pháp và kỹ thuật UT
• Phân loại phương
pháp
• Truyền qua
• Xung dội
• Cộng hưởng
• TOFD UT
• Kỹ thuật tiếp xúc
• Kỹ thuật nhúng
• Array
• IRIS
Phân loại
Sóng âm khi lan truyền
trong vật liệu hoặc đến
bề mặt phân cách có
những biểu hiện khác
nhau. Theo loại năng
lượng siêu âm sử
dụng:
•Phản xạ(2) - xung dội
•Truyền qua(3)
•Cộng hưởng
•Nhiễu xạ(4,5) -
TOFD…
Phương pháp Truyền qua
• Đầu dò phát và
đầu dò thu đặt
trên hai phía

đối diện của đối
tượng kiểm tra.
TR
T
R
1
1
2
Phương pháp Truyền qua
• sự tồn tại bất liên tục thể hiện sự suy giảm
hoặc mất chỉ thị tín hiệu thu trên màn hình
024 6810
2
1
1
TR
T
R
1
1
2
Phương pháp Truyền qua
Không có bất liên tục, chỉ thị cao 100%FSH
Phương pháp Truyền qua
Có bất liên tục, chỉ thị sụt giảm còn 60% FSH
Phương ph
Phương ph
á
á
p Truy

p Truy
ề
ề
n qua
n qua


Ki
Ki
ể
ể
m tra v
m tra v
ậ
ậ
t li
t li
ệ
ệ
u k
u k
í
í
ch thư
ch thư
ớ
ớ
c l
c l
ớ

ớ
n, suy gi
n, suy gi
ả
ả
m âm
m âm
cao
cao


Không cho bi
Không cho bi
ế
ế
t v
t v
ị
ị
tr
tr
í
í
b
b
ấ
ấ
t liên t
t liên t
ụ

ụ
c
c


Ph
Ph
ụ
ụ
thu
thu
ộ
ộ
c v
c v
à
à
o s
o s
ự
ự
th
th
ẳ
ẳ
ng h
ng h
à
à
ng c

ng c
ủ
ủ
a hai đ
a hai đ
ầ
ầ
u dò
u dò
Phương pháp xung dội
Đầu dò-bộ phận phát và thu cùng đặt trên
một phía đối tượng kiểm tra
chỉ thị ban đầu
plate
crack
0246810
chỉ thị
nứt
Chỉ thị phản xạ
mặt đáy
Phương pháp xung dội
Chỉ thị phản xạ từ bề mặt xa –
bề mặt đáy
Đầu dò tại vị trí không có
bất liên tục – chùm tia
không đập vào bất liên tục
Phương pháp xung dội
Đầu dò tại vị trí có bất liên tục
Chỉ thị phản xạ từ bất liên tục xuất
hiện trước chỉ thị phản xạ bề mặt đáy

Phương pháp xung dội
• Phương pháp phổ biến nhất
• Chỉ cần tiếp cận một phía
• Cho biết vị trí, kích thước, loại
bất liên tục
Suy giảm âm nhanh, khó kiểm
tra vật liệu cấu trúc hạt thô,
kích thước lớn…
Phương pháp cộng hưởng
•Sóng siêu âm lan truyền trong vật liệu có chiều
dày bằng bội số lần của một nửa chiều dài
sóng thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng:
Cường độ lớn !!!
•Sử dụng kiểm tra chiều dày, mối ghép dán…
Phương pháp nhiễu xạ
• Do AEA phát minh
vào những năm 70
thế kỷ trước
•Sử dụng phần năng
lượng nhiễu xạ của
sóng tại các điểm
đầu mút (gờ) của
bất liên tục, rất phù
hợp cho việc xác
định kích thước
xuyên thành của bất
liên tục.
Nguyên lý
1. Hai đầu dò (45
0

) bố trí như là
thu-phát.Khoảng cách giữa
chúng được tính tuỳ theo chiều
dày.
2. Sóng dọc được phát vào vật
liệu kiểm tra.Chùm tia được
nở rộng để thu được lớn nhất
phạm vi dò quét.
3. Màn hình A-scan thể hiện
sóng truyền thẳng trên bề mặt,
xung phản hồi từ mặt đáy và
các giữa hai tín hiệu từ hai đầu
mút bất liên tục.
4. Phương pháp TOFD thể hiện
vời hình ảnh như hình bên.
Phương pháp nhiễu xạ
xử lý và trình
bày dữ liệu
Phương pháp nhiễu xạ
Phương pháp xung dội
C
ác kỹ thuật
Tiếp xúc
9 Tia thẳng
9 Tia xiên
9 Array…
Nhúng
9 Wheeler
9 IRIS…
9 Bubler

Tiếp xúc
• Đầu dò đặt trực
tiếp trên vật liệu
kiểm tra
• Phát sóng siêu âm
thẳng góc (thường
là sóng dọc) hoặc
xiên góc (thường
là sóng ngang) với
bề mặt.
Tia thẳng
 Sóng âm phản xạ về đầu dò thu từ bề mặt đáy hoặc các bất liên tục
song song với bề mặt kiểm tra
 Áp dụng đo chiều dày vật liệu, kiểm tra tách lớp, mối hàn…
 Bằng cách chuẩn thiết bị phù hợp, chiều dày,vị bất liên tục được
xác định chính xác
Sóng siêu âm phản xạ từ bề mặt đáy Sóng siêu âm phản xạ từ bất liên tục tách lớp
Tia thẳng
• Một biến tử
• Hai biến tử
• Đường trễ…
Tia xiên
• Được dùng khi tia thẳng
không tiếp cận được với
vùng quan tâm
• Các góc khúc xạ phổ biến:
45
0
,60
0

,70
0
• Sóng âm phản xạ lại đầu
dò thu từ các bất liên tục
định hướng vuông góc với
chùm tia
• Bằng cách chuẩn thiết bị
phù hợp, vị trí bất liên tục
được xác định chính xác
Tia xiên
Tia xiên