Thiết bị siêu âm: Xác thực, Xác minh và Hiệu chuẩn khác nhau như thế nào?

Xác nhận (Validation), xác minh (Verification) và hiệu chuẩn (Calibration) đều có chung mục tiêu là đảm bảo thiết bị hoạt động như dự kiến. Chúng ta sẽ thảo luận về ba quy trình có liên quan với nhau nhưng có các mục đích khác biệt này và trình bày chi tiết về cách xác thực, xác minh hoặc hiệu chỉnh hệ thống siêu âm.

Ở cấp độ từ ngữ, ba thuật ngữ này có thể được định nghĩa như sau:

• Xác nhận đảm bảo hệ thống đáp ứng mục đích chức năng đã công bố.
• Xác minh đảm bảo một quy trình hoặc thiết bị hoạt động theo các thông số kỹ thuật vận hành đã nêu.
• Hiệu chuẩn đảm bảo độ chính xác của phép đo của thiết bị đáp ứng tiêu chuẩn đã biết.

Xác nhận: thiết bị có tạo ra kết quả đo đúng không?

Trong quá trình xác nhận, người dùng sẽ kiểm tra để đảm bảo đầu ra của một quy trình phù hợp với một số tiêu chuẩn dự kiến. Tiêu chuẩn này thường được thực thi bởi một tổ chức bên ngoài, tuy nhiên, nó cũng có thể được yêu cầu được thực hiện nội bộ. Một ví dụ phổ biến khi kiểm tra siêu âm yêu cầu người vận hành hiệu chuẩn thiết bị trên các mẫu chuẩn bậc và đo lại trên các bậc khác nhau để xác nhận kết quả của quá trình hiệu chuẩn thiết bị.

Xác minh: thiết bị có chính xác không?

Mục tiêu của việc xác minh là đảm bảo một phần thiết bị hoặc quy trình phụ đang hoạt động theo thông số kỹ thuật thiết kế của nhà sản xuất. Việc xác minh có thể được thực hiện như một phần của quá trình bảo trì định kỳ hoặc để đảm bảo rằng các thiết bị mới mua hoạt động bình thường trước khi sử dụng.

Việc xác minh độ chính xác được thực hiện bởi người vận hành thiết bị và không cần phải thực hiện trong môi trường được kiểm soát. Tiêu chuẩn ASTM E 317 đưa ra các hướng dẫn kiểm tra đặc tính hiệu suất của các hệ thống và thiết bị kiểm tra xung siêu âm mà không sử dụng dụng cụ đo điện tử trước khi sử dụng thiết bị nhằm mục đích xác định độ tuyết tính ngang, dọc, độ phân giải bề mặt gần và xa; độ nhạy và nhiễu nền; độ chính xác của điều khiển khuếch đại có nằm trong phạm vi cho phép.

Hiệu chuẩn: Nó vẫn chính xác chứ?

Hiệu chuẩn là một quy trình gồm hai bước, trong đó trước tiên người dùng sử dụng các mẫu chuẩn hiệu chuẩn để đọc các giá trị vận tốc, độ dày, sau đó điều chỉnh thiết bị được kiểm tra để khớp với giá trị đọc trên chuẩn. Đối với máy kiểm tra khuyết tật siêu âm, ba quy trình thường được coi là quy trình hiệu chuẩn.

Thuật ngữ “hiệu chuẩn” được sử dụng cho ba quy trình khác nhau liên quan đến thiết bị phát hiện khuyết tật bằng siêu âm: hiệu chuẩn vận tốc/điểm 0 phải được thực hiện bất cứ khi nào sử dụng vật liệu kiểm tra hoặc đầu dò mới, hiệu chuẩn tham chiếu được thực hiện để thiết lập một cấu hình máy phù hợp với tiêu chuẩn tham chiếu và chứng nhận hiệu chuẩn xác minh định kỳ rằng thiết bị đang cho kết quả đo chính xác.

Hiệu chuẩn vận tốc/Zero

Việc chuyển đổi các phép đo thời gian thành khoảng cách bằng cách sử dụng tốc độ âm thanh trong vật liệu thử nghiệm để lập trình cho máy kiểm tra siêu âm thường được gọi là hiệu chuẩn vận tốc/điểm không. Ngoài ra, còn có các yêu cầu về hình dạng (beam profile) xung phản xạ hoặc loại đầu dò khi hiệu chuẩn Zero. Kiểu hiệu chuẩn này thường xem xét các kích thước được đo bằng máy phát hiện khuyết tật, bao gồm khoảng cách và độ dày của vật liệu, sử dụng xung phản xạ để đo thời gian chính xác. Độ chính xác của máy dò khuyết tật siêu âm phụ thuộc vào các bước được thực hiện trong quá trình hiệu chuẩn này và có thể xảy ra các lỗi ở kết quả đo nếu việc hiệu chuẩn không được thực hiện cẩn thận và chính xác. Rất may, quá trình hiệu chuẩn khá đơn giản và các thiết bị như EPOCH 650 có khả năng lưu trữ các hiệu chuẩn vật liệu khác nhau trong bộ nhớ của thiết bị.

Hiệu chuẩn tham chiếu

Việc sử dụng các vật liệu hoặc khối thử tương tự làm tiêu chuẩn tham chiếu để thiết lập hoạt động thử nghiệm thường được gọi là hiệu chuẩn tham chiếu. Thông thường, điều này liên quan đến việc thiết lập mức biên độ tín hiệu từ tiêu chuẩn tham chiếu để so sánh với các chỉ thị từ mẫu thử thực tế. Thông tin chi tiết về việc hiệu chuẩn tham chiếu cần thiết thường được tìm thấy trong các quy trình do người dùng thiết lập cho từng dự án cụ thể.

Chứng nhận hiệu chuẩn

Chứng nhận hiệu chuẩn là quá trình ghi lại độ chính xác và độ tuyến tính của phép đo trên thiết bị siêu âm trong các điều kiện thử nghiệm cụ thể (môi trường có kiểm soát). Trong trường hợp thiết bị phát hiện khuyết tật, chứng chỉ sẽ bao gồm cả các thông số tuyến tính ngang (độ sâu hoặc khoảng cách) và tuyến tính dọc (biên độ). Thông thường, chứng nhận này được thực hiện theo tiêu chuẩn hoặc code có sẵn như ASTM E-317, EN12668 hay ISO 22232. Độ chính xác của phép đo trong các điều kiện thử nghiệm được ghi lại thường được so sánh với dung sai do nhà sản xuất công bố cho một thiết bị nhất định. Trong trường hợp các thiết bị tương tự cũ hơn, việc chứng nhận hiệu chuẩn phải được thực hiện thủ công với sự tham gia của người vận hành, nhưng các thiết bị kỹ thuật số thường được chứng nhận theo quy trình tự động sử dụng phần mềm máy tính để xác minh các thông số liên quan.

Vì độ chính xác của phép đo trong các ứng dụng phát hiện khuyết tật phụ thuộc nhiều vào việc thiết lập phù hợp cũng như tính toàn vẹn của chính thiết bị nên người dùng có trách nhiệm xác minh độ chính xác của phép đo ở mức độ yêu cầu cho một thử nghiệm cụ thể. Việc này có thể thực hiện dễ dàng bằng cách kiểm tra các kết quả trên các mẫu chuẩn tham chiếu phù hợp.

Chúng tôi luôn sẵn sàng thảo luận về ứng dụng của bạn và xác định giải pháp tốt nhất cho nhu cầu xác thực, xác minh hoặc hiệu chuẩn thiết bị. Xin liên hệ với VISCO nếu bạn có nhu cầu hiệu chuẩn thiết bị siêu âm.