CHƯƠNG 5.CHUẨN ĐỊNH HỆ THỐNG KIỂM TRA SIÊU ÂM

Các mẫu chuẩn và mẫu so sánh : Trong phương pháp kiểm tra siêu âm xung phản hồi, các mẫu chuẩn có rãnh cắt chữ V khehẹp hay lỗ khoan được sử dụng để: i Đánh giá các đặc trưng làm việc củ

CHƯƠNG 5 CHUẨN ĐỊNH HỆ THỐNG KIỂM TRA SIÊU ÂM

5.1 MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC CHUẨN ĐỊNH :

Một thiết bị kiểm tra siêu âm thường thực hiện một số chức năng cơ bản gồm : phát và thusóng siêu âm, kiểm tra, lựa chọn, xử lý và biểu diễn tín hiệu Các quy phạm thường quyđịnh rõ khả năng cần thiết của thiết bị Để đảm bảo thỏa mãn các quy định này, thiết bị phảithường xuyên được chuẩn định đúng, phù hợp với các tiêu chuẩn đã có Chuẩn định thiết bị

là công việc quan trọng bậc nhất để nhận được kết quả kiểm tra tin cậy, chính xác

Quá trình chuẩn định trong kiểm tra siêu âm có nghĩa là kiểm tra xác nhận và hiệu chỉnh cácđặc trưng của thiết bị siêu âm để có được các kết quả kiểm tra tin cậy và các kết quả kiểmtra mô phỏng Quy trình chuẩn định trong kiểm tra siêu âm gồm các loại sau :

(i) Kiểm tra xác nhận các đặc trưng của thiết bị

(ii) Chuẩn định dải đo

(iii) Xác lập độ nhạy hay mức so sánh đánh giá

5.2 CÁC MẪU CHUẨN KIỂM TRA :

5.2.1 Các mẫu chuẩn và mẫu so sánh :

Trong phương pháp kiểm tra siêu âm xung phản hồi, các mẫu chuẩn có rãnh cắt chữ V khehẹp hay lỗ khoan được sử dụng để:

(i) Đánh giá các đặc trưng làm việc của máy dò khuyết tật và đầu dò

(ii) Thiết lập các điều kiện kiểm tra có thể lập lại được

(iii) So sánh độ cao biên độ hoặc vị trí của xung phản hồi từ khuyết tật trong vật kiểmtra với độ cao biên độ hoặc vị trí của khuyết tật nhân tạo trong mẫu chuẩn so sánh.Những khối mẫu dùng cho hai mục đích đầu được gọi là mẫu chuẩn còn những khối mẫudùng cho mục đích thứ ba gọi là mẫu đối chứng (so sánh đánh giá) Cùng một khối mẫu này

có thể dùng làm mẫu chuẩn hoặc mẫu đối chứng (so sánh đánh giá) Các khối mẫu chuẩn cókích thước được quy định và ban hành bởi bất kỳ tổ chức nào có liên quan đến các tiêuchuẩn kiểm tra vật liệu thì được gọi là mẫu chuẩn kiểm tra

Một số mẫu chuẩn kiểm tra được sử dụng rộng rãi cùng các ứng dụng chuẩn của nó đượcgiới thiệu dưới đây :

5.2.2 Mẫu chuẩn I.I.W (V1) :

Mẫu chuẩn được sử dụng rộng rãi nhất là mẫu chuẩn được chế tạo từ vật liệu thép carbonferritic trung bình đã được thường hóa của Viện Hàn quốc tế (I.I.W) đưa ra và được tổ chứctiêu chuẩn quốc tế (ISO) chấp nhận Mẫu này được gọi là mẫu I.I.W (V1) và được mô tảhình vẽ 5.1

Hình 5.1 – Mẫu chuẩn I.I.W (V1) để chuẩn định thiết bị với các loại đầu dò góc và thẳng.

(toàn bộ kích thước trên đều có đơn vị là mm).

Mẫu này thường được dùng để :

(i) Chuẩn thời gian quét bằng cách sử dụng bề dày 25mm, 100mm và 200mm chocác đầu dò thẳng và sử dụng cung bán kính 100mm cho các đầu dò góc

(ii) Xác định điểm ra của đầu dò bằng cách sử dụng cung bán kính 100mm

(iii) Xác định góc phát đầu dò góc sử dụng tấm nêm bằng thủy tinh hữu cơ, các giá trịgóc được khắc dấu ở mặt bên của mẫu chuẩn Các đầu dò góc thường bị mài mòntrong quá trình sử dụng Khi bị mài mòn, thường gây ra sự thay đổi góc phát và điểm

ra của đầu dò

(iv) Kiểm tra các đặc trưng biểu diễn của máy dò khuyết tật bằng siêu âm như :

+ Độ tuyến tính của thời gian quét

+ Độ tuyến tính theo chiều cao màn ảnh máy

+ Độ tuyến tính của núm điều khiển biên độ

+ Khả năng phân giải

+ Khả năng xuyên sâu

Đây là dạng thu nhỏ của mẫu chuẩn V1, thích hợp cho việc sử dụng tại hiện trường, mặc dù

có một số chức năng ít hơn so với mẫu chuẩn V1 Mẫu chuẩn V2 cũng được Viện hàn quốc

Thủy tinh hữu cơ

tế (I.I.W) đưa ra Phiên bản mới nhất của mẫu chuẩn này được mô tả trên hình 5.2 Mẫu nàyđặc biệt thích hợp đối với các đầu dò thẳng hoặc góc đường kính nhỏ có chiều dài trườnggần ngắn, để chuẩn các thang đo.

Hình 5.2 – Mẫu chuẫn I.I.W - V2.

Mẫu chuẩn V2 được chế tạo bằng thép có kích thước giới thiệu trong hình 5.2 theo đơn vị

mm Có dung sai là  0,1mm ngoại trừ thước đo chiều dài khắc trên mẫu dung sai là 0,5mm Mẫu chuẩn này có hai cung có bán kính 25mm và 50mm Điểm ‘A’ thường là điểmhội tụ cho cả hai cung bán kính Các ứng dụng chuẩn của mẫu này được trình bày ở phầnsau

5.2.4 Mẫu chuẩn so sánh (đối chứng) ASME :

Mẫu chuẩn này được dùng để xây dựng đường cong bổ chính biên độ -khoảng cách (đườngcong DAC) trên màn hình CRT bằng cách ghi lại sự thay đổi biên độ xung phản hồi từnhững lỗ khoan theo sự thay đổi khoảng cách quét

Mẫu chuẩn này được làm từ những vật liệu giống như vật liệu của các vật thể cần kiểm tra

và có các lỗ khoan từ mặt bên Độ dày của mẫu và đường kính của các lỗ khoan từ mặt bênphụ thuộc vào độ dày của vật thể cần kiểm tra Một mẫu chuẩn so sánh ASME điển hìnhđược gọi là mẫu chuẩn cơ bản (BCB)- mô tả trong hình 5.3, đã được sử dụng để chuẩn chokiểm tra các mối hàn Bảng 5.1 cho giá trị kích thước của một số phần tử phản xạ chuẩn chỉđịnh tương ứng với các bề dầy mối hàn khác nhau

Hình 5.3 – Mẫu chuẫn cơ bản ASME (BCB).

(b) Các rãnh cắt chữ V có thể thêm vào nếu cần thiết

(c) Dung sai đường kính lỗ là  1/32 inch (0,79mm) Dung sai độ sâu của một rãnh cắtphải là + 10 và – 20% Dung sai vị trí lỗ qua suốt độ dày là  1/8 inch (3,17mm).(d) Khi bề dày tăng lên mỗi 2 inch (50,8mm), thì đường kính lỗ sẽ tăng lên 1/16 inch(1,58mm)

5.2.5 Các mẫu chuẩn biên độ – diện tích :

Trong các mẫu chuẩn biên độ – diện tích có những khuyết tật nhân tạo có kích thước khácnhau ở cùng một độ sâu

Tám mẫu chuẩn dạng khối trụ có cùng đường kính (50mm) và cùng chiều cao

4

3

3 inch(95,25mm) hợp thành một bộ mẫu chuẩn biên độ – diện tích

Vật liệu chế tạo mẫu phải có cùng những tính chất âm học như vật liệu của vật thể cần kiểmtra Mỗi khối chuẩn có một lỗ đáy bằng được khoan tại tâm của mặt đáy sâu vào 3/4 inch(19,6mm) - Hình 5.4 Các đường kính của lỗ thay đổi từ 1/64 (0,4mm) đến 8/64 inch(3,17mm) Các khối được đánh số tương ứng theo đường kính của lỗ, là mẫu số 1 có đườngkính lỗ 1/64 inch (0,4mm) và cứ thế cho đến mẫu số 8 có đường kính lỗ 8/64 inch(3,17mm) Những mẫu chuẩn biên độ – diện tích tương tự được chế tạo từ khối vuông

16

151

inch (49,2mm) đôi khi được sử dụng với tên là bộ mẫu chuẩn dãy Alcoa – dãy A

Hình 5.4 - Mẫu chuẩn biên độ - diện tích.

Biên độ của xung phản hồi từ lỗ đáy bằng trong vùng trường xa của đầu dò thẳng tỷ lệ vớidiện tích của đáy lỗ Do đó những mẫu chuẩn này có thể được dùng để kiểm tra độ tuyếntính của máy kiểm tra khuyết tật phản hồi xung và xác lập mối quan hệ giữa biên độ và diệntích (hoặc nói cách khác là kích thước của khuyết tật) Do lỗ đáy bằng là một mặt phản xạ lýtưởng và hầu hết các khuyết tật thực tế đều có tính phản xạ kém hơn, nên mẫu chuẩn biên

độ – diện tích sẽ xác định giới hạn dưới về kích thước một khuyết tật tạo ra một xung phảnhồi có độ cao ứng với giá trị chọn trước trên màn hình CRT Ví dụ nếu độ cao của tín hiệu

từ một khuyết tật có trong vật kiểm tra là 6 đơn vị của thang chia và đây cũng là độ cao tínhiệu thu được từ vật lỗ đáy bằng có đường kính 5/64 inch (1,98mm) có cùng một độ sâu nhưcủa khuyết tật thì ta không thể xác định một cách chính xác khuyết tật thật sự lớn hơn lỗ sosánh bao nhiêu Nhưng khuyết tật tối thiểu sẽ lớn bằng kích thước đường kính lỗ đáy bằngđang so sánh

5.2.6 Các mẫu chuẩn biên độ – khoảng cách :

Đường kính 2” (50mm) Mặt trên

Lỗ đáy bằng Đường kính 1/64” đến 8/64” (0,4 đến 3,17mm)

Những mẫu chuẩn biên độ – khoảng cách có các khuyết tật nhân tạo với kích thước cố định

ở những độ sâu khác nhau (khoảng cách kim loại) Như đã biết trong phần lý thuyết về sóngsiêu âm là sự suy giảm của biên độ xung phản hồi từ lỗ đáy bằng khi dùng đầu dò thẳngdạng tròn tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách đến đáy lỗ Các mẫu chuẩn biên độ –khoảng cách (còn gọi là bộ Alcoa - dãy B hoặc các mẫu chuẩn Hitt), chúng được sử dụng đểkiểm tra sự thay đổi thật sự của biên độ theo khoảng cách trong kiểm tra một vật liệu nhấtđịnh bằng cách dùng đầu dò chùm tia thẳng Nó cũng được dùng như một chuẩn ngoại (sosánh) để thiết lập hoặc chuẩn hoá độ nhạy của một hệ thống kiểm tra sao cho những tín hiệu

từ các khuyết tật có kích thước đã định và lớn hơn sẽ xuất hiện trên màn hình CRT, nhưngmàn hình sẽ không chỉ thị những tín hiệu từ những bất liên tục nhỏ hơn mà ta không quantâm Ở những thiết bị được trang bị như trên, những mẫu chuẩn này được dùng để hiệuchỉnh biên độ - khoảng cách sao cho một khuyết tật có kích thước xác định sẽ cho một tínhiệu trên màn hình CRT, tín hiệu này có biên độ đã được xác định trước mà không cần quantâm gì đến khoảng cách từ bề mặt vào (bề mặt áp đầu dò)

Hình 5.5 - Mẫu chuẩn biên độ – khoảng cách.

Có 19 mẫu chuẩn trong bộ mẫu Alcoa dãy B là những khối trụ có đường kính 2 inch(50mm) có cùng vật liệu như vật thể được kiểm tra Tất cả đều có lỗ đáy bằng sâu 3/4 inch(19,6mm) được khoan tại tâm điểm của bề mặt đáy (Hình 5.5) Các khối trong hệ mẫuchuẩn đều có lỗ với đường kính giống nhau Các bộ mẫu có thể được sản xuất với các lỗ cóđường kính là 3/64 inch (1,19mm), 5/64 inch (1,98mm), và 8/64 inch (3,17mm) Độ dài củacác mẫu thay đổi tương ứng với những khoảng cách kim loại là 1/16 inch (1,59mm), 1/8inch (3,17mm) tới 1 inch (25,4mm) với chỉ số gia tăng là 1/8 inch (3,17mm) và

4

1

1 inch(31,7mm) tới

4

3

5 inch (146mm), với số gia tăng là 1/2 inch (12,7mm) (xem bảng 5.2) Mỗimẫu chuẩn Alcoa dãy B được đánh dấu bằng mã số gồm một chữ số, dấu nối và 4 chữ sốsau dấu nối Chữ số đầu tiên là đường kính của lỗ được biểu diễn bằng đơn vị 1/64 inch, bốnchữ số sau là khoảng cách kim loại từ bề mặt đỉnh tới đáy lỗ được biểu diễn bằng đơn vị1/100 inch Ví dụ minh họa trong bảng 5.2 mẫu chuẩn được đánh dấu 3 – 0075 có đườngkính lỗ là 3/64 inch (1,19mm) khoảng cách kim loại là 3/4(0,75) inch (19,6mm)

Bảng 5.2 : Bộ mẫu chuẩn khoảng cách – biên độ :

Lỗ dáy bằng Đường kính 3/64” , 5/64” hoặc 8/64”

(1,19; 1,98; 3,17mm) Mặt trên Đường kính 2” (50mm)

Khoảng cách kim loại

Mã số nhận dạng

của mẫu InchKhoảng cách kim loạimm InchChiều dài tổng cộngmm

5.2.7 Các mẫu chuẩn ASTM:

Các khối mẫu chuẩn ASTM có thể được kết hợp thành các bộ khác nhau của mẫu chuẩnbiên độ – diện tích và mẫu chuẩn biên độ – khoảng cách Bộ mẫu chuẩn cơ bản ASTMchuẩn biên độ – khoảng cách gồm 10 khối mẫu chuẩn hình trụ có đường kính 2 inch(50mm) và trong mỗi khối có một lỗ đáy bằng sâu 3/4 inch (19mm) được khoan tại tâm của

bề mặt đáy Một khối mẫu chuẩn có một lỗ đường kính 3/64 inch (1,19mm) tại khoảng cáchkim loại là 3 inch (76,2mm) và bảy khối mẫu chuẩn có các lỗ đường kính 5/64 inch(1,98mm) tại khoảng cách kim loại 1/8 inch (3,17mm), 1/4 inch (6,35mm), 1/2 inch(12,7mm), 3/4 inch (19mm),

2

1

1 inch (38,1mm) 3 inch (76,2mm) và 6 inch (152,4mm).Những khối mẫu chuẩn còn lại có đường kính lỗ là 8/64 inch (3,17mm) tại khoảng cách kimloại là 3 inch (76,2mm) và 6 inch (152,4mm) Bộ mẫu chuẩn cơ bản biên độ – diện tíchASTM gồm ba khối mẫu chuẩn hình trụ có khoảng cách kim loại 3 inch (76,2mm) và đườngkính lỗ là 3/64 inch (1,19mm), 5/64 inch (1,98mm) và 8/64 inch(3,17mm) Các khối mẫuchuẩn còn lại có đường kính lỗ 3/64 inch (1,19mm) sẽ cho một bộ mẫu chuẩn biên độ -khoảng cách

Ngoài bộ mẫu chuẩn cơ bản, ASTM còn liệt kê thêm nhiều hơn 5 mẫu chuẩn so sánh biên

độ – diện tích và hơn 80 mẫu chuẩn biên độ - khoảng cách Mỗi mẫu chuẩn ASTM đượcđánh dấu bằng mã số nhận như đã sử dụng cho bộ mẫu Alcoa -dãy B

5.3 CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA THIẾT BỊ :

Các đặc trưng quan trọng nhất của thiết bị cần phải thẩm tra xác nhận là : độ tuyến tínhngang (độ tuyến tính của đường thời gian quét cơ bản), độ tuyến tính đứng (độ tuyến tínhcủa biên độ), độ tuyến tính của núm điều khiển biên độ (núm điều khiển hệ số khuếch đại),

độ phân giải của thiết bị, đánh giá vùng chết và khả năng xuyên sâu cực đại

5.3.1 Độ tuyến tính ngang (đường thời gian quét) :

Độ tuyến tính ngang hay độ tuyến tính của đường thời gian quét là sự khác nhau giữakhoảng cách thực và khoảng cách đọc được trên màn hình CRT Các mẫu I.I.W, DIN 54122

hoặc một mẫu chuẩn bất kỳ nào khác có cùng vật liệu được gia công có thể sử dụng để xácđịnh độ tuyến tính của đường thời gian quét Bề dày mẫu được lựa chọn sao cho một đầu dòsóng dọc đặt lên mẫu này sẽ tạo ra một số xung phản hồi từ đáy (thường là 4 hoặc 5 xung)trong phạm vi của dải lựa chọn

Để kiểm tra độ tuyến tính của hai xung phản hồi từ đáy (chẳng hạn xung thứ nhất và xungthứ tư trong năm xung được hiển thị) cần phải đặt hai xung này trùng khớp chính xác vớicác vạch chia thích hợp trên màn hình CRT Sau đó vị trí của mỗi xung phản hồi còn lạiđược đánh dấu cẩn thận Sai lệch cực đại cho dải đã chọn là 1% Trong các máy kiểm trakhuyết tật hiện đại, sự không tuyến tính của đường thời gian quét rất ít khi xảy ra và nguyênnhân phổ biến nhất của việc xuất hiện không tuyến tính là do người vận hành máy địnhchuẩn điểm 0 của thời gian quét không đúng

Một chú ý quan trọng trong việc đánh giá độ tuyến tính thời gian quét là những giá trị thờigian quét phải được đọc trong điều kiện các tín hiệu có cùng biên độ như nhau Biên độ nàythường bằng 1/2 độ cao màn hình

5.3.2 Độ tuyến tính đứng (độ tuyến tính của biên độ) :

Độ tuyến tính đứng của màn hình hay độ tuyến tính của biên độ là mức độ tỷ lệ giữa xungphản hồi đi vào bộ khuếch đại và độ cao của nó hiển thị trên màn hình CRT Để biết được

bộ khuếch đại của máy dò khuyết tật dùng để khuếch đại một tín hiệu nhỏ có cùng một tỷ sốnhư khi khuếch đại một tín hiệu lớn hay không nghĩa là độ khuếch đại có tuyến tính haykhông thì tiến hành kiểm tra như sau :

Chuẩn thời gian quét của máy dò khuyết tật cho dải kiểm tra 250mm, sao cho thu được 10xung phản hồi đáy từ cạnh dày 25mm của mẫu V1 (trong phần 5.2.2) Biên độ của xungphản hồi thứ n (thường là phản hồi nằm ngay phía ngoài trường gần) được điều chỉnh tớimột biên độ xác định (thường là 4/5 chiều cao màn hình) Các biên độ của các xung phảnhồi tiếp theo (các xung phản hồi n + 1, n + 2, n + 3 …) sẽ được ghi lại Sau đó biên độ củaxung phản hồi thứ n được điều chỉnh giảm xuống 1/2 so với giá trị ban đầu của nó và biên

độ những xung phản hồi tiếp theo cũng được ghi lại Nếu tất cả các xung phản hồi đều giảmxuống một tỷ lệ là 1/2 so với giá trị ban đầu của chúng thì bộ khuếch đại là tuyến tính cònngược lại là không tuyến tính

Độ lệch tuyến tính cho bất kỳ xung phản hồi nào có thể được biểu diễn theo phần trăm củasai số tương đối từ phương trình :

 100 (5.1)

5.3.3 Độ tuyến tính của núm điều khiển biên độ (núm điều kiển hệ số khuếch đại) :

Để kiểm tra độ tuyến tính của núm điều khiển biên độ, đầu tiên cần phải chuẩn định thờigian quét ở dải mà ta mong muốn và thu nhận được một xung phản hồi nằm ở khoảng giữađường thời gian quét Biên độ xung phản hồi được đặt đến độ cao mong muốn và ghi lại giátrị đọc được ở bộ khuyếch đại Sau đó giảm giá trị bộ khuyếch đại, mỗi lần 6dB, thực hiệnbốn hoặc năm lần liên tiếp như vậy và mỗi lần đều ghi lại sự giảm biên độ của xung phảnhồi Nếu nó giảm biên độ còn 1/2 giá trị so với trước thì có thể nói núm điều chỉnh biên độđược chuẩn đúng

5.3.4 Độ phân giải của máy dò khuyết tật :

Biên độ ban đầu của xung phản hồi Hai lần biên độ xung phản hồi đã giảm

Biên độ ban đầu của xung phản hồi

Độ lệch % =

Độ phân giải của một máy dò khuyết tật là khả năng phân biệt được sự khác nhau rất nhỏ vềkhoảng cách và hướng Mẫu chuẩn I.I.W.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 5.6a và các xung phản hồi thu được từ

ba mặt phản xạ như hình 5.6.b và c Khả năng tách biệt các xung phản hồi cho biết mức độphân giải của máy dò khuyết tật đối với đầu dò sử dụng

Hình 5.6(a)–Vị trí đầu dò trên mẫu I.I.W V1 để xác định khả năng phân giải của dầu dò.

Hình 5.6 (b và c) – Trên màn hình CRT cho thấy khả năng phân giải phát hiện khuyết tật

khi sử dụng hai đầu dò thẳng khác nhau; (b) phân giải tốt hơn còn (c) phân giải kém.

Hình 5.6 (b và c) cho biết mức độ phân giải của máy dò khuyết tật khi sử dụng hai đầu dòthẳng khác nhau

Đánh giá gần đúng chiều sâu vùng chết của một đầu dò sóng dọc có thể bằng cách sử dụng

lỗ 1,5mm và tấm nêm thủy tinh hữu cơ trên mẫu V1 Việc thêm vào mẫu V1 những lỗkhoan nữa có thể hạn chế khả năng chuẩn định của nó nên một số mẫu khác đã được giớithiệu để bổ sung cho

mẫu V1 Một mẫu được mô tả trong tài liệu BS3923 – Phần 3 – 1972 thường được dùng đểđánh giá độ phân giải của các máy dò khuyết tật được biểu diễn trong hình 5.7

Đầu dò

Hình 5.7 – Mẫu chuẩn của Anh quốc để đo độ phân giải của đầu dò và máy dò khuyết tật.

Với mẫu này độ phân giải được xác định là khoảng cách tối thiểu khuyết tật được hiện thịmột cách rõ ràng và tách biệt nhau Khi xác định thì đầu dò được đặt ở trên đường tâm củamẫu vùng có thay đổi giữa hai bán kính liên tiếp Điều chỉnh vị trí của đầu dò sao cho cácxung phản hồi từ hai bán kính liên tiếp có chiều cao bằng nhau và bằng khoảng 1/2 chiềucao màn hình (FSH) Độ phân giải khi đó chính là độ phân biệt giữa các bậc có các xungphản hồi từ nó tách biệt rõ ràng ở độ cao bằng một nửa hoặc thấp hơn biên độ xung phản hồicực đại

5.3.5 Khả năng xuyên sâu cực đại :

Đây là thuật ngữ được dùng trong tiêu chuẩn của Anh quốc BS – 4331 để mô tả việc kiểmtra so sánh năng lực phát của một thiết bị cùng đầu dò so với trước đây của nó hoặc với cácthiết bị khác có tính năng tương tự

Phép kiểm tra được tiến hành như sau : đặt đầu dò sóng dọc lên bề mặt tấm nêm thủy tinhhữu cơ trong mẫu chuẩn I.I.W V1 (hình 5.8), có bề dày 23mm và đặt bộ khuếch đại của máy

ở giá trị cực đại Ghi lại số xung phản hồi và biên độ của xung phản hồi cuối cùng, chúngđược dùng để biểu diễn khả năng xuyên sâu cực đại của thiết bị và đầu dò

Vị trí đầu dò

Hình 5.8(a) – Vị trí của đầu dò thẳng để xác định khả năng xuyên sâu của thiết bị.

Hình 5.8(b) – Tín hiệu trên màn hình CRT minh họa khả năng xuyên sâu của thiết bị.

5.3.6 Xác định độ rộng xung :

5.3.6.1 Đầu dò thẳng :

Trên các máy dò khuyết tật với màn hình đã được hiệu chỉnh, đặt đầu dò tại vị trí L (Hình5.9) và dùng bậc 6mm (tương đương với 1s thời gian truyền qua trong thép) để chuẩn dảikiểm tra theo thang thời gian ngắn Đặt đầu dò lên trên bề mặt mẫu chuẩn để có xung phảnhồi đáy, điều chỉnh núm điều khiển trể và núm điều khiển hệ số khuếch đại để hiển thị xungphản hồi này ở biên độ 100% chiều cao của màn hình (FSH = Full Scale Height) Độ rộngxung được đánh giá bằng khoảng cách giữa hai điểm ở sườn lên và sườn xuống của xung ởmức 10% chiều cao biên độ Độ rộng xung được biểu diễn bằng mm hoặc là micro giây

Hình 5.9 (a và b) – Vị trí của đầu dò thẳng và đầu dò góc được đặt trên mẫu V1 để xác định

độ rộng xung.

5.3.6.2 Đầu dò góc :

Đặt đầu dò góc ở vị trí L (hình 5.9.b), thu được xung phản hồi từ cung bán kính R =100mm sau khi chuẩn thời gian quét theo dải ngắn Điều chỉnh núm điều khiển trễ để cóxung phản hồi từ cung bán kính 100mm nằm trong dải được chuẩn Đặt xung phản hồi ởmức 100% chiều cao của màn hình (FSH) Độ rộng xung có thể được đánh giá bằng khoảngcách giữa hai điểm ở sườn lên và sườn xuống của xung thu được trên màn hình ở mức 10%chiều cao biên độ đỉnh (Hình 5.10)

Đầu dò

Điểm ra của đầu dò

Điểm không Chùm sóng âm

Bậc thang

L

Hình 5.10 - Hình ảnh độ rộng xung thực tế của đầu dò góc.

5.4 CHUẨN ĐỊNH VỚI ĐẦU DÒ THẲNG :

5.4.1 Chuẩn thời gian quét :

5.4.1.1 Dùng mẫu chuẩn V1 :

Để chuẩn thời gian quét với đầu dò thẳng cho dải đo tới 250mm, đầu dò được đặt tại vị trí C(Hình 5.11) và thu được chuỗi xung phản hồi đáy liên tiếp, chúng được điều chỉnh đến cácvạch chia thích hợp trên màn hình CTR bằng núm điều khiển trễ và núm điều khiển dảikiểm tra vật liệu Hình 5.12 trình bày hình ảnh của một màn hình CRT được chuẩn ở thang100mm Những điểm mà tại đó các xung phản hồi đáy được điều chỉnh tới vạch chia thíchhợp trên màn hình CRT để cho ta những thang chuẩn thời gian quét

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 5.11) và nhận chuỗi xung phản hồi đáy liên tiếp, chúng được điều chỉnh tớicác vạch chia thích hợp trên màn hình CRT Hình 5.13 trình bày tín hiệu trên màn hình CRTcho thang đo 1mét Để chuẩn thời gian quét cho bề dày 91, 182, 273,… thì đầu dò thẳngđược đặt tại vị trí D (bảng 5.3)

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 hồiđáy liên tiếp Đây là do sai số điểm 0 gây ra do sóng siêu âm truyền trong biến tử qua lớpnêm bảo vệ (nếu có) và lớp chất lỏng tiếp âm trước khi vào vật kiểm tra

Bảng 5 3 : Mối quan hệ giữa các vị trí đầu dò và các dải bề dày chuẩn định