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

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Đinh Văn Nam NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HỦY SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP SIÊU ÂM VÀ MÁY NỘI SOI CÔNG NGHIỆP OLYMPUS NDT IP

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Đinh Văn Nam

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

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Hà Nội - 2014

Trang 2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Đinh Văn Nam

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

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

Trang 3

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

Trang 4

MỤC LỤC

Các ký hiệu & từ viết tắt i

Danh mục hình vẽ ii

Danh mục bảng biểu iv

MỞ ĐẦU 5 CHƯƠNG 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!

CHƯƠNG 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!

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!

2.5 Phương pháp kiểm tra bằng siêu âm (Ultrasonic Testing - UT) Error!

2.6 Phương pháp kiểm tra bằng chụp ảnh bức xạ (Radiography Testing - RT)

2.7 Giới thiệu phương pháp đo chiều dày lớp phủ bề mặtError! Bookmark not

defined.

CHƯƠNG III NGUYÊN LÝ STEREO IMAGINGError! Bookmark not defined.

3.1 Mở đầu Error! Bookmark not defined.

Trang 5

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.

Chương 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

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!

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!

4.3.3 Phép đo độ sâu của mẫu vật khác góc nhìn cùng độ cao, độ sáng Error!

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! Bookmark not defined.

Trang 6

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

Trang 7

i

Các ký hiệu & từ viết tắt

NDT Non Destructive Test Phương pháp kiểm tra và thăm dò không phá hủy

VT Visual Testing Phương pháp kiểm tra bằng mắt hay còn gọi là

phương pháp quang học

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

Trang 8

ii

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!

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!

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

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!

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.

Trang 9

iii

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!

Hình 4.5 - Pin sạc Li-ion và thẻ nhớ CF Card hoặc USB gắn ngay trong máy Error!

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!

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! Bookmark not defined.

Trang 10

iv

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!

Hình 4.20 - Hình ảnh đo mẫu vật độ cao 4,5(cm) – ở độ sáng 3 – góc nhìn 6,3430

Hình 4.21 - Hình ảnh đo mẫu vật độ cao 4,5(cm) – ở độ sáng 3 – góc nhìn 12.530

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 defined.

Hình 4.24 - Đo khoảng cách 2 điểm cách nhau 5mmError! Bookmark not 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!

Hình 4.28 - Đo diện tích hình tròn (độ cao 3,5 cm, độ sáng 3, góc nhìn 0) Error!

Trang 11

v

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!

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!

Bảng 4.7 - Số liệu phép đo độ sâu cùng độ sáng – cùng độ cao - khác góc nhìn

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.

Trang 12

6

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: 3D-Doctor, 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)

Trang 13

7

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 http://www.element.com/services-index/ndt

4 http://www.ndt.net/article/ecndt98/aero/031/031.htm

5 http://www.vision3d.com/stereo.html

6 http://www.olympus-ims.com/vi/rvi-products/iplex-lx/

7 http://en.wikipedia.org/wiki/Computer_stereo_vision#Applications

8 http://en.wikipedia.org/wiki/Nondestructive_testing

9 http://en.wikipedia.org/wiki/Visual_Test

Định dạng
Số trang	13
Dung lượng	234,92 KB