Hiểu như thế nào về chế độ truyền sóng trong Kỹ thuật TFM?

12th May 2021   Marie-Pierre Despaux Sonatest

Phương pháp lấy nét toàn bộ (Total Focusing Method - TFM) là một kỹ thuật mới, mới nổi nhưng vẫn còn bị nhiều người hiểu nhầm ngày nay. Việc lựa chọn chế độ truyền sóng có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng của việc kiểm tra.

Chế độ truyền sóng trong Kỹ thuật TFM là gì?

Kỹ thuật TFM liên quan đến việc tạo dựng hình ảnh dựa trên ma trận A-scan từ Bắt ma trận đầy đủ (Full Matrix Capture - FMC). Mọi thứ được thực hiện bằng cách sử dụng một thuật toán. Sau đó phải giả định đường truyền của sóng âm, loại sóng truyền và tốc độ tương ứng của chúng để tạo dựng lại hình ảnh như mong muốn. Tham số không chính xác hoặc lựa chọn chế độ truyền sóng không phù hợp có thể gây ra biến dạng trong hình ảnh được tạo dựng hoặc vị trí không chính xác của khuyết tật.

Những yêu cầu của việc lựa chọn chế độ truyền sóng đúng?

Kỹ thuật TFM, so với kiểm tra siêu âm mảng điều pha (PAUT), có nhiều ưu điểm: độ phân giải tốt hơn (giúp dễ dàng phân biệt hai phản xạ gần nhau hơn), hình ảnh hội tụ ở tất cả các điểm và tăng độ nhạy tùy thuộc vào chế độ được chọn và hướng của các khuyết tật. Do đó, nếu chế độ truyền sóng không phù hợp với hướng của khuyết tật, thì đáp ứng biên độ có thể làm tổn hại đáng kể đến khả năng phát hiện của nó, như được minh họa trong Hình 1:

Hình 1: Biểu diễn điển hình của độ nhạy như một chức năng của các chế độ truyền sóng khác nhau để tạo dựng hình ảnh. Dữ liệu nhiều phép quét đại diện cho chế độ xem PA-TT-TTT-TTTT.

Chất lượng của hình ảnh được tạo dựng trong TFM dựa trên việc lựa chọn chế độ truyền sóng phù hợp, hướng của khuyết tật và cấu hình của thiết bị như vùng quan tâm (ZOI), tốc độ và chiều dày. Nói cách khác, chế độ truyền sóng sẽ không giống nhau nếu cần kiểm tra một bộ phận thích hợp để cho so sánh tách lớp của mối hàn V đơn. 

Làm thế nào để chọn đúng chế độ truyền sóng?

Có các chương trình phần mềm mô phỏng có thể dự đoán đáp ứng biên độ theo hướng của khuyết tật dựa trên chế độ truyền sóng. Thực tế vẫn là đáp ứng biên độ của một khuyết tật như là một chức năng của chế độ truyền sóng chính xác vẫn dễ dàng dự đoán. Trên thực tế, sự hiểu biết và kiến thức tốt về vật lý siêu âm cho phép người dùng có thể hiểu biết để dự đoán chính xác kết quả kiểm tra TFM của họ.

Tuy nhiên, có nhiều chế độ truyền sóng TFM khác nhau mà việc kiểm tra có thể khó dựa vào. Dưới đây là một số hướng dẫn để lựa chọn chế độ truyền sóng thích hợp:

- Xác định vị trí có khả năng bị bất liên tục trong bộ phận được kiểm tra
Điều cần thiết là phải biết vị trí tương đối của đầu dò như một chức năng của ZOI. Trên thực tế,đường truyền sóng âm liên quan đến hướng của khuyết tật sẽ không giống nhau tùy thuộc vào vị trí của đầu dò. Ví dụ, có thể có một chế độ hoạt động tốt để kiểm tra mặt bên trái của mối hàn nhưng chế độ đó không phù hợp với mặt bên phải.

- Xác định bản chất và định hướng có thể có của các khuyết tật được phát hiện

Ví dụ, trong quá trình kiểm tra góc, thuật toán tạo dựng hình ảnh cho các chế độ TT, TTT và TT-TT dự đoán đáp ứng biên độ như một chức năng của định hướng khuyết taajtl. Dựa vào Hình 2, bạn có thể chọn chế độ thích hợp tùy theo khuyết tật có thể xảy ra trong bộ phận kiểm tra.

Hình 2: Các chế độ gấp đôi, gấp ba và gấp bốn thường sẽ phản hồi tốt hơn với các khuyết tật có hướng 45, 180 và 270 độ, tương ứng.

- Dự đoán mức năng lượng siêu âm tùy thuộc vào vị trí của khuyết tật.
Giống như đáp ứng của một chế độ dựa trên hướng của khuyết tật, mức năng lượng của một khu vực nhất định liên quan đến đầu dò cũng mang tính dự đoán. Do đó, có thể dễ dàng xác định xem chế độ có nhiều khả năng phát hiện ra khuyết tật ở đay hoặc trên bề mặt của một bộ phận hay không. Bảng sau đây cung cấp các ví dụ cụ thể  liên quan đến các chế độ lan truyền sóng chính. Các hình chữ nhật màu đỏ đại diện cho ZOI.

Tiêu chuẩn đã rõ ràng, việc tích hợp TFM vào các quy trình kiểm tra sẽ đòi hỏi một quy trình đánh giá nghiêm ngặt để xác nhận tính chính xác của các giả định hoặc môi mỏng!

VEO³ kết hợp nhiều chế độ TFM đồng thời. Vẫn tốt hơn, VEO³ có thể kết hợp quét PAUT với quét TFM và khả năng này cung cấp cho người kiểm tra một quá trình chuyển đổi dễ dàng hơn sang công nghệ hình ảnh và cho phép họ dựa trên các kết quả này dựa trên công nghệ mà họ đã thành thạo với PAUT. Tính năng này cho phép người dùng tự tin xây dựng kiến thức chuyên môn của họ.

* LINK BÀI VIẾT GỐC