Về vấn đề kiểm tra mối hàn góc bằng phương pháp TOFD

Bài viết này cuối cùng được chỉnh sửa bởi Người Trung Nguyên vào ngày 2016-12-3 lúc 20:32. Phạm vi độ dày mà TOFD có thể phát hiện là ≥13 mm. Nguyên lý hoạt động của TOFD là sử dụng hai đầu dò tín hiệu rộng băng tần để gửi và nhận tín hiệu; các đầu dò này được bố trí đối xứng so với đường giữa của vết hàn. Đầu dò phát ra các chùm sóng dọc không được tập trung, và những chùm sóng này chiếu vào vật thể cần kiểm tra theo một góc nhất định. Một phần các chùm sóng truyền dọc theo bề mặt vật thể và được đầu dò thu nhận; một phần khác bị phản xạ từ mặt dưới của vật thể rồi cũng được đầu dò thu nhận. Đầu dò thu nhận thông tin bằng cách phân tích các tín hiệu nhiễu xạ từ đầu mút của khuyết tật, cùng với thời gian trễ của chúng, để xác định vị trí và chiều cao của khuyết tật đó. Ưu điểm: a) Chỉ cần quét một lần là có thể bao phủ toàn bộ khu vực hàn (trừ những vùng khó tiếp cận ở bề mặt trên và dưới), từ đó giúp tăng tốc độ kiểm tra lên mức cao ； b) Độ tin cậy phải cao, tỷ lệ phát hiện các khuyết tật ở vùng giữa mối hàn cũng phải rất cao ； c) Có khả năng phát hiện ra các loại khiếm khuyết khác nhau; không nhạy cảm với hướng di chuyển của các khiếm khuyết đó ； d) Có thể nhận diện các khiếm khuyết lan ra bề mặt ； e) Sử dụng kỹ thuật quét D để tạo hình ảnh, giúp việc xác định các khiếm khuyết trở nên dễ dàng hơn ； f) Việc đo lường và xác định vị trí theo phương vuông góc với các khiếm khuyết diễn ra một cách rất chính xác; độ lệch sai số dưới 1mm ； g) Khi kết hợp với phương pháp phản xạ xung, hiệu quả kiểm tra sẽ tốt hơn, với tỷ lệ phủ 100% ； Hạn chế của công nghệ TOFD: a) Có vùng “mù” gần bề mặt, khiến độ tin cậy trong việc phát hiện các khuyết tật ở khu vực này không cao. b) Việc xác định loại khuyết tật khá khó khăn. c) Đòi hỏi phải có kinh nghiệm dày dặn để diễn giải các hình ảnh thu được. d) Việc phát hiện các khuyết tật theo chiều ngang khá khó khăn. e) Đối với các vật liệu có cấu trúc tinh thể thô, việc phát hiện khuyết tật cũng rất khó khăn. f) Việc đo lường các chi tiết có hình dạng phức tạp cũng gặp nhiều khó khăn. Phương pháp kiểm tra: Hệ thống chẩn đoán bằng sóng siêu âm TOFD. 1) Công nghệ TOFD có độ tin cậy cao. Vì phương pháp này chủ yếu sử dụng sóng nhiễu xạ để phát hiện, và tín hiệu nhiễu xạ không bị ảnh hưởng bởi chùm âm thanh, nên mọi khuyết tật ở bất kỳ hướng nào cũng có thể được phát hiện một cách hiệu quả. Điều này giúp công nghệ này có tỷ lệ phát hiện khuyết tật rất cao. Đánh giá về tỷ lệ phát hiện các khiếm khuyết từ các thí nghiệm do các cơ quan nghiên cứu ở nước ngoài tiến hành là: phương pháp UT thủ công, 50–70% ； TOFD, 70-90% ； Quét cơ học UT+TOFD, 80-95%. Như vậy có thể thấy rằng, công nghệ kiểm tra TOFD có độ tin cậy cao hơn nhiều so với phương pháp kiểm tra UT thủ công thông thường. 2) Kỹ thuật TOFD có độ chính xác định lượng cao. Sử dụng kỹ thuật chênh lệch thời gian nhiễu xạ để định lượng các khuyết tật, với độ chính xác cao hơn nhiều so với phương pháp kiểm tra bằng sóng siêu âm thủ công thông thường. Người ta cho rằng, đối với các khiếm khuyết dạng tuyến tính hoặc dạng diện tích, sai số định lượng của phương pháp TOFD nhỏ hơn 1mm. Độ lệch trong việc đo chiều cao của các vết nứt và khuyết tật do không hàn kín thường chỉ ở mức vài chục phần nghìn milimét mà thôi. 3) Phương pháp kiểm tra TOFD rất đơn giản và nhanh chóng. Phương thức quét không song song, vốn được sử dụng phổ biến nhất, chỉ cần một người thao tác là có thể hoàn thành công việc. Đầu dò chỉ cần di chuyển dọc theo hai bên của vết hàn; không cần phải thực hiện các phép quét kiểu răng cưa. Phương pháp này mang lại hiệu suất kiểm tra cao và chi phí vận hành thấp.

4) Hệ thống kiểm tra TOFD được trang bị thiết bị quét tự động hoặc bán tự động, giúp xác định vị trí tương đối giữa các khuyết tật và đầu dò. Các tín hiệu thu được sau khi được xử lý sẽ được chuyển thành hình ảnh TOFD. Lượng thông tin được hiển thị trên hình ảnh TOFD lớn hơn nhiều so với khi sử dụng phương thức quét kiểu A. Trong phương thức quét kiểu A, màn hình chỉ có thể hiển thị một tín hiệu quét kiểu A duy nhất, trong khi hình ảnh TOFD lại hiển thị tổng hợp của nhiều tín hiệu quét kiểu A liên quan đến việc kiểm tra vết hàn. So với việc hiển thị dạng sóng của tín hiệu loại A, hình ảnh TOFD chứa nhiều thông tin hơn, do đó giúp ích nhiều hơn trong việc nhận diện và phân tích các khiếm khuyết. 5) Các hệ thống kiểm tra TOFD được sử dụng ngày nay đều là những thiết bị kỹ thuật số hiệu suất cao. Chúng khắc phục hoàn toàn những hạn chế về khả năng ghi lại tín hiệu của các máy kiểm tra siêu âm analog và các máy kiểm tra siêu âm kỹ thuật số đơn giản. Không chỉ có thể ghi lại tín hiệu trong suốt quá trình kiểm tra và lưu trữ dữ liệu trong thời gian dài, mà chúng còn có khả năng xử lý một lượng lớn tín hiệu với tốc độ cao. 6) Ngoài việc được sử dụng để phát hiện các khuyết tật, công nghệ TOFD còn có thể được dùng để theo dõi quá trình lan rộng của chúng. Đây là một phương pháp hiệu quả và giúp đo lường chính xác mức độ phát triển của các vết nứt. 7) TOFD có thể xác định chính xác vị trí chiều sâu của các khuyết tật, đồng thời đo được độ cao của chúng một cách chính xác. 8) Vì tín hiệu nhiễu sóng do các khuyết tật gây ra không phụ thuộc vào góc, nên độ tin cậy và độ chính xác trong việc phát hiện các khuyết tật không bị ảnh hưởng bởi góc. 9) Xác định vị trí các điểm nhiễu xạ dựa trên sự chênh lệch thời gian truyền của tín hiệu nhiễu xạ; việc xác định vị trí chính xác của các khiếm khuyết không phụ thuộc vào biên độ của tín hiệu.

Về nguyên tắc thì không được. Về bản chất, TOFD là sự mở rộng của phương pháp kiểm tra siêu âm với nhiều đầu dò và nhiều tấm phim; phương pháp này rất hiệu quả trong việc kiểm tra các mối nối.