Check bolts using a ring-shaped PAUT probe

Ứng dụng kiểm tra bu lông

Bu lông chịu lực trong các công trình dễ bị các hư hỏng khác nhau, một số khuyết tật phát sinh khi được lắp đặt, khi bảo dưỡng hoặc ngày từ quá trình sản xuất. Việc phát hiện các khuyết tật trong bu lông có thể giúp cải thiện độ an toàn của máy móc và thiết bị cũng như tăng tuổi thọ sử dụng của các bộ phận này.

Tham khảo thêm bài viết Sử dụng siêu âm kiểm tra bu lông neo.

Giải pháp kiểm tra bu lông với đầu dò PAUT Ring-probe

Công nghệ kiểm tra siêu âm mảng pha (PAUT) không chỉ cho phép người kiểm tra thực hiện quét điện tử và thay đổi vị trí chùm âm ở tốc độ cao mà không cần phải di chuyển đầu dò mà còn cho phép kiểm soát các đặc tính của chùm tia siêu âm để nâng cao hiệu suất kiểm tra. Đầu dò mảng pha được điều khiển thông qua quét điện tử có thể thực hiện kiểm tra từ nhiều góc độ, mang lại sự linh hoạt trong việc kiểm tra các bộ phận có dạng hình học phức tạp nhanh chóng hơn.

Trong bài viết này, xin trình bày một số thử nghiệm được thực hiện bằng thiết bị siêu âm khuyết tật OmniScan™ X3 and đầu dò mảng pha dạng vòng hoa cúc 5D26-12-64 để chứng minh hiệu quả của thiết bị này trong việc phát hiện các khuyết tật trong bu lông và các bộ phận có hình dạng tương tự.

Thông số của đầu dò PAUT dạng vòng hoa cúc

Đường kính ngoài: 26 mm
Đường kính trong: 12 mm
Số biến tử: 64
Tổng kích thước active aperture:

• Kích thước vòng ngoài: 81.68 mm
• Kích thước vòng trong: 37.69 mm
• Khoảng hở biến tử ngoài: 1.276 mm
• Khoảng hở biến tử trong: 0.5889 mm
• Chiều dài biến tử: 14 mm

Kết quả kiểm tra bu lông với đầu dò dạng vòng hoa cúc

Các chế độ kiểm tra khác nhau được thiết lập để tìm phương án tối ưu. Các ảnh chụp màn hình sau từ máy siêu âm OmniScan X3 cho thấy kết quả kiểm tra của 3 khuyết tật khi sử dụng 8 biến tử của đầu dò để phát chùm âm. Kỹ thuật quét tuyến tính được sử dụng và đầu dò được giữ ở vị trí cố định trên đầu bu lông.

Khi sử dụng chế độ phát 2 biến tử, các khuyết tật ở vị trí từ 140mm gần như không phát hiện được. Ngược lại, khi 16 biến tử được kích thích đồng thời, tín hiệu của khuyết tật ở vị trí cách bề mặt trên của đầu bu lông 140mm được hiển thị rõ ràng hơn. Tuy nhiên, bởi vì 16 biến tử được sắp xếp theo hình tròn và kéo dài thành một vòng cung lớn hơn, chùm âm không tập trung tốt và do đó tín hiệu bị kéo dài và bị khuếch đại. Hiệu ứng này ngược lại với những gì thường xảy ra khi sử dụng đầu dò mảng tuyến tính 1D.

Kết luận liên quan đến kết quả thu được với đầu dò vòng hoa cúc dựa trên kết quả thí nghiệm có thể kết luận như sau:

1. Có thể thu được kết quả kiểm tra tương đối tốt khi sử dụng 8 biến tử được kích thích đồng thời để kiểm tra bu lông.
2. Khi sử dụng ít hơn 8 biến tử đồng thời, chùm âm có độ xuyên thấu yếu hơn, làm giảm hiệu suất phát hiện các khuyết tật sâu hơn.
3. Ngược lại, khi kích thích đồng thời nhiều hơn 8 phần biến tử, do không nằm trên một đường thẳng nên khả năng hội tụ giảm, dẫn đến tín hiệu bị giãn và khuếch đại.

Còn tiếp…