PHƯƠNG PHÁP ĐO VÀ KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HỦY SỬ DỤNG SONAR (Nguyễn Minh Đức)
Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn đời sống, lĩnh vực đo và kiểm tra không phá hủy (Non-Destructive Test, hay NDT) ra đời và phát triển như một phương pháp hiệu quả để bảo toàn tính toàn vẹn của đối tượng kiểm tra trong khi vẫn đánh giá chính xác tình trạng và mức độ sai hỏng của các vật liệu, cấu kiện và hệ thống.
Đo và kiểm tra không phá hủy được áp dụng trước, trong và thậm chí sau quá trình sử dụng của một sản phẩm. Trong tất cả các giai đoạn kể trên, các phương pháp đo và kiểm tra không phá hủy đóng vai trò phát hiện và đánh giá các khuyết tật trong các sản phẩm, kết cấu công trình để loại bỏ các vật liệu và sản phẩm không đạt yêu cầu, tránh lãng phí chi phí trong các công đoạn tiếp theo cho các sản phẩm kém chất lượng, đồng thời cảnh báo sớm về độ hư hại của các chi tiết, cấu kiện để có biện pháp bảo dưỡng và thay thế kịp thời trước khi xảy ra sự cố.
Trong các phương pháp đo và kiểm tra không phá hủy, sonar thuộc nhóm phương pháp phát hiện khuyết tật nằm sâu bên trong và cả trên bề mặt đối tượng. Một ưu điểm khác của sonar so với các phương pháp khác cùng nhóm là khả năng hoạt động tốt trong môi trường nước và một số dung dịch mà các đối tượng kiểm tra bị ngâm bên trong. Các đặc điểm trên khiến phương pháp sonar có ứng dụng rất nhiều lĩnh vực. Trong báo cáo này, nhóm thực hiện đề tài chỉ đề cập đến phương pháp sonar trong lĩnh vực đo và kiểm tra không phá hủy.
NỘI DUNG:
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ SONAR 1
1.1. Khái niệm 1
1.1.1. Lịch sử phát triển 1
1.2. Giới thiệu về SONAR 2
1.2.1. Khái niệm 2
1.2.2. Hệ thống SONAR 2
1.2.3. Khái niệm sóng âm 3
1.2.4. Nguồn sóng âm 3
1.3. Phân loại 3
1.3.1. SONAR chủ động 3
1.3.2. SONAR thụ động 4
Chương 2. HYDROPHONE 5
2.1. Định nghĩa Hydrophone 5
2.2. Vật liệu làm Hydrophone và đặc điểm đầu thu 6
2.2.1. Vật liệu làm Hydrophone 6
2.2.2. Hiện tượng áp điện 7
2.2.3. Gốm áp điện 9
2.2.4. Tính chất áp điện 14
2.2.5. Độ nhạy Hydrophone 22
2.2.6. Công suất 24
2.3. Hình dạng đầu thu 25
2.4. Cấu tạo Hydrophone 28
Chương 3. Active Sonar 30
3.1. Khái niệm active sonar 30
3.2. Khái niệm projector 30
3.2.1. Cấu tạo của projector 30
3.2.2. Phân loại bộ biến đổi 30
3.3. Phân loại 32
3.3.1. Phân loại theo cấu trúc lắp đặt projector - hydrophone 32
3.3.2. Phân loại theo cách hoạt động 33
Chương 4. SONAR THỤ ĐỘNG 39
4.1. Hệ thống SONAR thụ động 39
4.1.1. Mảng hydrophone 39
4.1.2. Bộ xử lí Beamforming 40
4.1.3. Broadband display 41
4.1.4. Bộ phân tích tần số 41
4.2. Phương trình SONAR bị động 42
4.3. Những yếu tố khác 44
4.3.1. Nhiễu bức xạ 44
4.3.2. Mức nguồn 44
4.3.3. Bản chất của nhiễu bức xạ 44
4.3.4. Đánh giá thực tế 45
4.3.5. Băng thông rộng và băng thông hẹp 45
Chương 5. XỬ LÝ TÍN HIỆU 48
5.1. Hệ thống SONAR 48
5.2. Quá trình xử lý tín hiệu nhận về của Sonar 51
5.2.1. Signal Conditional 52
5.2.2. Beamforming 52
5.2.3. Matched Filter 56
Chương 6. ĐÁNH GIÁ SAI HỎNG 58
6.1. Các tham số của tín hiệu thu 58
6.1.1. Sự suy giảm 60
6.1.2. Chế độ sóng và vận tốc 60
6.1.3. Thiết bị phát xạ âm thanh 61
6.1.4. Đánh vào các hệ thống AE điều khiển và đo lường các tính năng của tín hiệu 62
6.1.5. Tính năng tín hiệu phát xạ âm thanh 63
6.1.6. Hiển thị dữ liệu phát xạ âm thanh 65
6.2. Các kỹ thuật xác định vị trí sai hỏng 67
6.2.1. Kỹ thuật quét bên 67
6.2.2. Đánh giá sai hỏng phong pháp Multibeam sonar 70
6.2.3. Kỹ thuật định vị nguồn đa kênh 71
6.2.4. Kỹ thuật vị trí tuyến tính 72
6.2.5. Kỹ thuật Vị trí Khu vực 72
6.2.6. Vị trí điểm 73
Chương 7. Tổng kết phương pháp 75
Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn đời sống, lĩnh vực đo và kiểm tra không phá hủy (Non-Destructive Test, hay NDT) ra đời và phát triển như một phương pháp hiệu quả để bảo toàn tính toàn vẹn của đối tượng kiểm tra trong khi vẫn đánh giá chính xác tình trạng và mức độ sai hỏng của các vật liệu, cấu kiện và hệ thống.
Đo và kiểm tra không phá hủy được áp dụng trước, trong và thậm chí sau quá trình sử dụng của một sản phẩm. Trong tất cả các giai đoạn kể trên, các phương pháp đo và kiểm tra không phá hủy đóng vai trò phát hiện và đánh giá các khuyết tật trong các sản phẩm, kết cấu công trình để loại bỏ các vật liệu và sản phẩm không đạt yêu cầu, tránh lãng phí chi phí trong các công đoạn tiếp theo cho các sản phẩm kém chất lượng, đồng thời cảnh báo sớm về độ hư hại của các chi tiết, cấu kiện để có biện pháp bảo dưỡng và thay thế kịp thời trước khi xảy ra sự cố.
Trong các phương pháp đo và kiểm tra không phá hủy, sonar thuộc nhóm phương pháp phát hiện khuyết tật nằm sâu bên trong và cả trên bề mặt đối tượng. Một ưu điểm khác của sonar so với các phương pháp khác cùng nhóm là khả năng hoạt động tốt trong môi trường nước và một số dung dịch mà các đối tượng kiểm tra bị ngâm bên trong. Các đặc điểm trên khiến phương pháp sonar có ứng dụng rất nhiều lĩnh vực. Trong báo cáo này, nhóm thực hiện đề tài chỉ đề cập đến phương pháp sonar trong lĩnh vực đo và kiểm tra không phá hủy.
NỘI DUNG:
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ SONAR 1
1.1. Khái niệm 1
1.1.1. Lịch sử phát triển 1
1.2. Giới thiệu về SONAR 2
1.2.1. Khái niệm 2
1.2.2. Hệ thống SONAR 2
1.2.3. Khái niệm sóng âm 3
1.2.4. Nguồn sóng âm 3
1.3. Phân loại 3
1.3.1. SONAR chủ động 3
1.3.2. SONAR thụ động 4
Chương 2. HYDROPHONE 5
2.1. Định nghĩa Hydrophone 5
2.2. Vật liệu làm Hydrophone và đặc điểm đầu thu 6
2.2.1. Vật liệu làm Hydrophone 6
2.2.2. Hiện tượng áp điện 7
2.2.3. Gốm áp điện 9
2.2.4. Tính chất áp điện 14
2.2.5. Độ nhạy Hydrophone 22
2.2.6. Công suất 24
2.3. Hình dạng đầu thu 25
2.4. Cấu tạo Hydrophone 28
Chương 3. Active Sonar 30
3.1. Khái niệm active sonar 30
3.2. Khái niệm projector 30
3.2.1. Cấu tạo của projector 30
3.2.2. Phân loại bộ biến đổi 30
3.3. Phân loại 32
3.3.1. Phân loại theo cấu trúc lắp đặt projector - hydrophone 32
3.3.2. Phân loại theo cách hoạt động 33
Chương 4. SONAR THỤ ĐỘNG 39
4.1. Hệ thống SONAR thụ động 39
4.1.1. Mảng hydrophone 39
4.1.2. Bộ xử lí Beamforming 40
4.1.3. Broadband display 41
4.1.4. Bộ phân tích tần số 41
4.2. Phương trình SONAR bị động 42
4.3. Những yếu tố khác 44
4.3.1. Nhiễu bức xạ 44
4.3.2. Mức nguồn 44
4.3.3. Bản chất của nhiễu bức xạ 44
4.3.4. Đánh giá thực tế 45
4.3.5. Băng thông rộng và băng thông hẹp 45
Chương 5. XỬ LÝ TÍN HIỆU 48
5.1. Hệ thống SONAR 48
5.2. Quá trình xử lý tín hiệu nhận về của Sonar 51
5.2.1. Signal Conditional 52
5.2.2. Beamforming 52
5.2.3. Matched Filter 56
Chương 6. ĐÁNH GIÁ SAI HỎNG 58
6.1. Các tham số của tín hiệu thu 58
6.1.1. Sự suy giảm 60
6.1.2. Chế độ sóng và vận tốc 60
6.1.3. Thiết bị phát xạ âm thanh 61
6.1.4. Đánh vào các hệ thống AE điều khiển và đo lường các tính năng của tín hiệu 62
6.1.5. Tính năng tín hiệu phát xạ âm thanh 63
6.1.6. Hiển thị dữ liệu phát xạ âm thanh 65
6.2. Các kỹ thuật xác định vị trí sai hỏng 67
6.2.1. Kỹ thuật quét bên 67
6.2.2. Đánh giá sai hỏng phong pháp Multibeam sonar 70
6.2.3. Kỹ thuật định vị nguồn đa kênh 71
6.2.4. Kỹ thuật vị trí tuyến tính 72
6.2.5. Kỹ thuật Vị trí Khu vực 72
6.2.6. Vị trí điểm 73
Chương 7. Tổng kết phương pháp 75


.png)
%20(1).png)

.png)
%20(1).png)
.png)


Không có nhận xét nào: