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
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (234.92 KB, 13 trang )
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 và 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 quá trình học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Khoa học Tự
Nhiên (ĐHKHTN), Đại học Quốc Gia Hà Nội (ĐHQGHN), tôi đã nhận được sự
quan tâm sâu sắc và giúp đỡ rất nhiệt tình của thầy giáo, cô giáo của Bộ môn Vật lý
Vô tuyến và điện tử và Khoa Vật lý, Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN. Tôi bày tỏ lòng
biết ơn sâu sắc tới tất cả những sự giúp đỡ quý báu đó
Luận văn được thực hiện dưới sự hỗ trợ của dự án: “Tăng cường trang bị kỹ
thuật kiểm tra và thăm dò không phá hủy ứng dụng trong nghiên cứu và giảng dạy”
của Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Máy OLYMPUS NDT IPLEX LX mã
số: QH1.12.01 do Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đề suất.
Đặc biệt tôi chân thành cảm ơn sâu sắc tới TS. Đỗ Trung Kiên. Thầy đã tận
tình hướng dẫn, chỉ bảo, chu đáo và có khoa học trong suốt quá trình học tập và
nghiên cứu khoa học.
Cuối cùng, tôi xin kính chúc tất cả các Thầy, cô sức khỏe và đạt được nhiều
thành công trong 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 ...................................................................................................................5
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT NDT Error! Bookmark not defined.
1.1. Giới thiệu chung về 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 của NDT................................. Error! Bookmark not defined.
1.2.2. Tầm quan trọng của NDT ...................... Error! Bookmark not defined.
1.3. Tình hình nghiên cứu và triển khai ứng dụng của KTKPH ở Việt NamError!
Bookmark not defined.
CHƢƠNG II. MỘT SỐ NGUYÊN LÝ VÀ KỸ THUẬT NDTError!
Bookmark
not defined.
2.1. Phương pháp kiểm tra bằng mắt hay còn gọi là phương pháp quang học
(Visual Testing – VT) .......................................... Error! Bookmark not defined.
2.2. Phương pháp kiểm tra bằng bột từ (Magnetic Paticle Testing - MT) ... Error!
Bookmark not defined.
2.3. Phương pháp kiểm tra bằng chất thấm lỏng (Liquiq Penetrant Testing - PT)
Error! Bookmark not defined.
2.4. Phương pháp kiểm tra bằng dòng điện xoáy (Eddy Testing - ET) ....... Error!
Bookmark not defined.
2.5. Phương pháp kiểm tra bằng siêu âm (Ultrasonic Testing - UT) ........... Error!
Bookmark not defined.
2.6. Phương pháp kiểm tra bằng chụp ảnh bức 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 trong 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 về 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 giữa 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 và diện tích của miền xác định ............ Error!
Bookmark not defined.
4.3. Phép đo thực hiện trên 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 của mẫu vật cùng góc nhìn (góc nhìn 0) ................ Error!
Bookmark not defined.
4.3.3. Phép đo độ sâu của mẫu vật khác góc nhìn cùng độ cao, độ sáng . Error!
Bookmark not defined.
4.3.4. Phép đo khoảng cách giữa hai điểm ....... Error! Bookmark not defined.
4.3.5. Phép đo khoảng cách từ 1 điểm đến 1 đường thẳngError!
not defined.
Bookmark
4.3.6. Phép đo diện tích và chu vi của 1 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 và thăm dò không phá hủy
Phương pháp kiểm tra bằng mắt hay còn gọi là
VT
Visual Testing
MT
Magnetic Paticle Testing
Phương pháp kiểm tra bằng bột từ
PT
Liquiq Penetrant Testing
Phương pháp kiểm tra bằng chất thấm lỏng
ET
Eddy Current Testing
Phương pháp kiểm tra bằng dòng điện xoáy
UT
Ultrasonic Testing
Phương pháp kiểm tra bằng siêu âm
RT
Radiography Testing
Phương pháp kiểm tra bằng chụp ảnh bức xạ
phương pháp quang học
i
Danh mục hình vẽ
Hình 1.1 - Minh họa các phương pháp kiểm tra NDTError!
Bookmark
not
defined.
Hình 2.1 – Những dụng cụ quang học dung trong quá trình kiểm tra bằng mắt
.................................................................................. Error! Bookmark not defined.
Hình 2.2 – Nguyên lý cơ bản của phương pháp kiểm tra bằng bột từ ............. Error!
Bookmark not defined.
Hình 2.3 – Những cách từ hóa khác nhau sử dụng trong phương pháp kiểm tra bột
từ............................................................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 2.4 – Các giai đoạn của quá trình kiểm tra thẩm thấu chất lỏng ............. Error!
Bookmark not defined.
Hình 2.5 – Quá trình tạo ra dòng điện xoáy trong vật thể kiểm traError! Bookmark
not defined.
Hình 2.6 – Dòng điện xoáy bị méo bởi khuyết tật ... Error! Bookmark not defined.
Hình 2.7 – Các loại đầu dò dùng trong phương pháp kiểm tra bằng dòng điện xoáy
.................................................................................. Error! Bookmark not defined.
Hình 2.8 – Các thành phần cơ bản của máy dò khuyết tật bằng xung phản hồi siêu
âm ............................................................................. Error! Bookmark not defined.
Hình 2.9 – Cách bố trí trong phương pháp kiểm tra bằng chụp ảnh bức 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 bằng thiết bị đo từ trườngError! Bookmark not
defined.
Hình 3.1 - Cấu hình chuẩn của hệ thống 2 camera .. Error! Bookmark not defined.
Hình 3.2 - Nguyên lý cơ bản của ảnh ba chiều ........ Error! Bookmark not defined.
Hình 3.3 – Thu được của hai camera về 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 trong không gian từ các 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 các 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 và thẻ nhớ CF Card hoặc USB gắn ngay trong máy Error!
Bookmark not defined.
Hình 4.6 - Hình ảnh thu được từ 2 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 và 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 và đường thẳng tham chiếuError! Bookmark not
defined.
Hình 4.11 – Xác định điểm đo và đường thẳng tham chiếuError! Bookmark not
defined.
Hình 4.12 – Mẫu vật thực hiện các phép đo ............ Error! Bookmark not defined.
Hình 4.13 – Hình ảnh đo vị trí sâu nhất của mẫu vật bằng thước thẳng .......... Error!
Bookmark not defined.
Hình 4.14 – Hình ảnh đo mẫu vật ở độ sáng 2 – độ cao 0(cm)Error!
Bookmark
not defined.
Hình 4.15 – Hình ảnh đo mẫu vật ở độ sáng 3 – độ cao 0(cm)Error!
not defined.
iii
Bookmark
Hình 4.16 - Hình ảnh đo mẫu vật độ cao 0(cm) – ở độ sáng 3Error! Bookmark not
defined.
Hình 4.17 - Hình ảnh đo mẫu vật độ cao 1,5(cm) – ở độ sáng 3Error!
Bookmark
not defined.
Hình 4.18 - Hình ảnh đo mẫu vật độ cao 4,5(cm) – ở độ sáng 3Error!
Bookmark
not defined.
Hình 4.19 - Hình ảnh đo mẫu vật độ cao 4,5(cm) – ở độ sáng 3 – góc nhìn 00 Error!
Bookmark not defined.
Hình 4.20 - Hình ảnh đo mẫu vật độ cao 4,5(cm) – ở độ sáng 3 – góc nhìn 6,3430
.................................................................................. Error! Bookmark not defined.
Hình 4.21 - Hình ảnh đo mẫu vật độ cao 4,5(cm) – ở độ sáng 3 – góc nhìn 12.530
.................................................................................. Error! Bookmark not defined.
Hình 4.22 - Hình ảnh đo mẫu vật độ cao 4,5(cm) – ở độ sáng 3 – góc nhìn 23,960
.................................................................................. Error! Bookmark not defined.
Hình 4.23 - Đo khoảng cách 2 điểm cách nhau 10mmError!
Bookmark
not
Bookmark
not
defined.
Hình 4.24 - Đo khoảng cách 2 điểm cách nhau 5mmError!
defined.
Hình 4.25 - Đo khoảng cách từ 1 điểm đến 1 đường thẳngError! Bookmark not
defined.
Hình 4.26 - Đo đường kính của mẫu vật bằng 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 cùng độ cao khác độ sángError!
Bookmark
not
defined.
Bảng 4.4 - Biểu đồ số liệu phép đo cùng độ cao (0cm) khác độ sáng ............. Error!
Bookmark not defined.
Bảng 4.5 - Số liệu phép đo độ sâu cùng độ sáng - khác độ caoError!
Bookmark
not defined.
Bảng 4.6 - Biểu đồ số liệu phép đo độ sâu cùng độ sáng - khác độ cao ......... Error!
Bookmark not defined.
Bảng 4.7 - Số liệu phép đo độ sâu cùng độ sáng – cùng độ cao - khác góc nhìn
.................................................................................. Error! Bookmark not defined.
Bảng 4.8 - Số liệu sai số phép đo độ sâu cùng độ sáng – cùng độ cao - khác góc
nhìn ........................................................................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 4.9 - Biểu đồ số liệu phép đo độ sâu cùng độ sáng – cùng độ cao - khác góc
nhìn ........................................................................... Error! Bookmark not defined.
v
MỞ ĐẦU
Việt Nam đang trong giai 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 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) là một trong
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 đạt yêu cầu chất 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 vai trò quan trọng trong các 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 luận văn:
- Tìm hiểu 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.
/>
4.
/>
5.
/>
6.
/>
7.
/>
8.
/>
9.
/>
7
