Giải đoán tín hiệu kiểm tra siêu âm mối hàn cơ bản

Giải thích dạng sóng siêu âm cơ bản

Giải đoán các dạng sóng siêu âm luôn đòi hỏi người kiểm tra được đào tạo và tích lũy kinh nghiệm phù hợp. Kỹ thuật viên được đào tạo có thể sử dụng các đặc điểm xung tín hiệu phản hồi để xác định hình dạng và vị trí của một khiếm khuyết. Nội dung của bài này cung cấp một cái nhìn tổng quan đơn giản nhất về một số chỉ thị thường gặp. Lưu ý rằng các ví dụ này chỉ nhằm mục đích trình bày khái niệm và không nhằm thay thế cho việc đào tạo chuyên sâu hơn.

Trong mọi trường hợp, hiệu chuẩn đầu dò góc phải được thực hiện trước. Hầu hết các quy trình thử nghiệm cũng sẽ chỉ định cách đặt mức khuếch đại tham chiếu, sử dụng lỗ khoan bên trong khối IIW hoặc một vật phản xạ tham chiếu tương tự để chuẩn hóa mức khuếch đại tham chiếu cho quá trình kiểm tra. Khi hiệu chuẩn đã được thực hiện, có thể bắt đầu kiểm tra siêu âm và thường với cách di chuyển đầu dò được mô tả trong phần sau của bài này.

Lấy đỉnh xung tín hiệu

Khi quan sát thấy một chị thị trong quá trình quét, bước tiếp theo thường là xác định vị trí đầu dò tạo ra biên độ phản xạ lớn nhất. Quy trình này được gọi là “lấy đỉnh xung”, và được thực hiện theo hai hướng, đầu tiên là dọc theo chiều dài của mối hàn (hướng ngang) và sau đó theo trục vuông góc từ đường hàn (hướng trục). Phần mềm của các thiết bị siêu âm mới như EPOCH 650 có tính năng nhớ đỉnh hay vẽ một đường bao xung phản xạ rất hữu ích để ghi lại vị trí đầu dò tạo ra tín hiệu lớn nhất.

Lấy đỉnh xung hướng trục
Lấy đỉnh xung hướng ngang

Quy trình lấy đỉnh xung hướng ngang theo chiều dài mối hàn cũng có thể được sử dụng để xác định chiều rộng của khiếm khuyết. Quy trình phổ biến hay sử dụng “Kỹ thuật giảm 6 dB – 6dB drop” được minh họa trong hình bên dưới, trong đó đầu dò được di chuyển từ trái sang phải đồng thời lưu ý hai điểm nơi phản xạ tối đa nhìn thấy ở phần giữa khiếm khuyết giảm xuống còn 50% biên độ tối đa. Khoảng cách giữa tâm đầu dò tại hai điểm đó thể hiện chiều rộng của khiếm khuyết. Các quy trình hay tiêu chuẩn khác có thể sử dụng biên độ làm tham chiếu độ lớn của khuyết tật.

Tín hiệu siêu âm phản hồi từ một số khiếm khuyết phổ biến

Không thấu chân

Khiếm khuyết dạng này thường tạo ra phản xạ rất mạnh từ mặt đáy của mối hàn ở ranh giới của chân đầu tiên và chân thứ hai. Dấu hiệu tương tự cũng có thể quan sát được khi quét từ phía bên kia của mối hàn.

Thiếu ngấu vách

Khiếm khuyết dạng này thường tạo ra tín hiệu phản xạ mạnh với xung tăng và giảm nhanh ở chân thứ hai từ một phía của mối hàn và chỉ thị khi sử dụng chân thứ ba yếu hơn hoặc không có gì từ phía bên kia mối hàn. Xung phản hồi có xu hướng kéo dài khi quét dọc mối hàn và cho biết chiều dài khiếm khuyết. Video đầu tiên bên dưới hiển thị tín hiệu khi mối hàn được quét từ phía có không ngấu vách và video thứ hai cho thấy cùng một khiếm khuyết nhưng được quan sát từ phía bên kia mối hàn.

Nứt chân

Tín hiệu cho khiếm khuyết này thường xuất hiện ở chân đầu tiên từ mặt đáy mối hàn, với chỉ thị vết nứt xuất hiện gần với các tín hiệu phản xạ từ giọt lồi bên dưới của mối hàn. Video đầu tiên bên dưới cho thấy tín hiệu khi mối hàn được quét từ phía có vết nứt chân, với chỉ thị vết nứt quan sát được ở cổng đo và xung phản xạ từ giọt lồi mối hàn nằm ngay sau L1 (1 lần chiều dày mối hàn). Video thứ hai cho thấy cùng một khiếm khuyết quan sát từ phía bên kia, với xung phản xạ từ phần mũ mối hàn xuất hiện mạnh trước chỉ thị từ vết nứt.

Nứt vùng mũ mối hàn

Khiếm khuyết này thường tạo ra tín hiệu nằm ở vị trí chân thứ hai của đường truyền âm, trước xung phản xạ từ mũ mối hàn khi kiểm tra từ một phía và nằm sau xung phản xạ mũ mối hàn khi kiểm tra từ bên kia. Trong các video bên dưới, xung phản xạ của mũ mối hàn nằm ở vị trí lưới L2. Video đầu tiên hiển thị tín hiệu khi mối hàn được quét từ phía có vết nứt mũ mối hàn và video thứ hai cho thấy cùng một khiếm khuyết nhìn từ phía bên kia. Là khuyết tật dạng chia nhánh, các vết nứt thường có xu hướng tạo ra phản xạ từ nhiều mặt với tín hiệu trộn lẫn cả xung phản xạ và nhiễu xạ.

Rỗ khí và ngậm xỉ

Các khiếm khuyết dạng này thường tạo ra một cụm tín hiệu phản hồi, thể hiện nhiều cạnh răng cưa khi quay nhẹ đầu dò. Các chỉ thị thường sẽ không mạnh như với các khuyết tật phẳng và các vết nứt lớn. Xỉ có thể trông rất giống với rỗ khí. Xung phản xạ từ nhiều phía có thể không mạnh, có phát hiện và hình dạng và biên độ của đỉnh xung sẽ thay đổi nhanh chóng khi quay đầu dò.