Phương pháp Kiểm tra siêu âm (Ultrasonic testing-UT)

Phương pháp Kiểm tra siêu âm (Ultrasonic testing-UT)

Phương pháp kiểm tra vật liệu bằng siêu âm là một trong những phương pháp kiểm tra không phá hủy phổ biến nhất để kiểm tra các bất liên tục bên trong, sóng siêu âm có tần số cao được truyền vào vật liệu cần kiểm tra. Hầu hết các phương pháp kiểm tra siêu âm được thực hiện ở dải tần số 0,5 – 20 MHz. Tần số này cao hơn rất nhiều so với vùng tần số nghe được của người là 20Hz – 20KHz. Sóng siêu âm truyền qua vật liệu kèm theo sự mất mát năng lượng (sự suy giảm) bởi tính chất của vật liệu. Cường độ của sóng âm được đo sau khi phản xạ (xung phản hồi) tại các mặt phân cách (khuyết tật) hoặc được đo tại bề mặt đối diện của vật kiểm tra (xung truyền qua). Chùm sóng âm phản xạ được phát hiện và phân tích để xác định sự hiện diện khuyết tật và vị trí của nó. Mức độ phản xạ phụ thuộc nhiều vào tính chất vật lý của vật liệu, bề mặt phản xạ, ví dụ như sóng siêu âm bị phản xạ gần như hoàn toàn tại bề mặt phân cách kim loại – chất khí. Phản xạ một phần tại bề mặt phân cách giữa kim loại – chất lỏng hoặc kim loại – chất rắn. Kiểm tra vật liệu bằng siêu âm có độ xuyên sâu lớn hơn hẳn phương pháp kiểm tra bằng chụp ảnh bức xạ và ta có thể phát hiện được những vết nứt nằm sâu bên trong vật thể (khoảng 6 -7 m sâu bên trong khối thép). Nó cũng rất nhạy với những khuyết tật nhỏ và cho phép xác định chính xác vị trí, kích thước và bản chất của khuyết tật. Nguyên lý cơ bản của phương pháp kiểm tra bằng siêu âm đươc trình bày trong hình 4.8.

 Phương pháp kiểm tra vật liệu bằng siêu âm:

(1) Hầu như được sử dụng để phát hiện các khuyết tật trong vật liệu.

(2) Sử dụng rộng rãi trong việc đo bề dày và kiểm tra tách lớp.

(3) Được dùng để xác định các tính chất cơ học và cấu trúc hạt của vật liệu.

(4) Được dùng để đánh giá quá trình biến đổi của vật liệu.

Một số ưu điểm của phương pháp kiểm tra bằng siêu âm:

(1) Có độ nhạy cao cho phép phát hiện được các khuyết tật nhỏ.

(2) Có khả năng xuyên thấu cao (khoảng tới 6 -7 m sâu bên trong khối thép) cho phép kiểm tra các tiết diện rất dày.

(3) Có độ chính xác cao trong việc xác định vị trí, kích thước và bản chất của khuyết tật.

(4) Cho đáp ứng nhanh vì thế cho phép kiểm tra nhanh và tự động.

(5) Chỉ cần tiếp xúc từ một phía của vật được kiểm tra.

Những hạn chế của phương pháp siêu âm:

(1) Hình dạng của vật thể kiểm tra có thể gây khó khăn cho công việc kiểm tra.

(2) Khó kiểm tra các vật liệu có cấu tạo bên trong phức tạp.

(3) Phương pháp này cần phải sử dụng chất tiếp âm.

(4) Đầu dò phải được tiếp xúc phù hợp với bề mặt mẫu trong quá trình kiểm tra.

(5) Hướng của khuyết tật có ảnh hưởng đến khả năng phát hiện khuyết tật.

(6) Thiết bị rất đắt tiền.

(7) Nhân viên kiểm tra cần phải có rất nhiều kinh nghiệm.

Video clip tham khảo: https://www.youtube.com/watch?v=1aA-qdOfWDw