<p>Độ cứng là một thuộc tính cơ bản của vật liệu, thuật ngữ độ cứng phản ánh tính chịu uốn, mài mòn, trầy xước của vật. Cùng với sự phát triển của khoa học vật liệu đã có rất nhiều phương pháp đo độ cứng ra đời. Bài viết này chúng tôi xin giới thiệu một số phương pháp đo độ cứng thường được biết đến, đặc biệt ứng dụng cho lĩnh vực vật liệu kim loại.</p><p>Ngày nay, các phương pháp đo độ cứng thường sử dụng một đầu thử (có hình dạng đặc biệt và có độ cứng hơn mẫu đo) ấn tác động lên bề mặt mẫu thử. Theo đó trị số độ cứng được tính toán trên cơ sở lực tác động và độ sâu hoặc kích cỡ của vết lõm. Có 3 phương pháp đo độ cứng được biết đến nhiều nhất là là Brinell, Vicker và Rockwell và để đo vật liệu chất dẻo như cao su, polyme với phương pháp Shore.</p><h2>Phương pháp đo độ cứng Brinell (HB)</h2><p>Phương pháp đo độ cứng Brinell là phương pháp lâu đời nhất và được ứng dụng khá phổ biến trong lĩnh vực cơ khí cho đến ngày nay.</p><h3>Nguyên lý phương pháp:</h3><figure class="image"><img src="https://ndt-vn-bucket.s3.ap-southeast-1.amazonaws.com/Brinell_hardnes_test_640e54ca0d.jpg" alt="Phương pháp đo độ cứng Brinell"><figcaption>Phương pháp đo độ cứng Brinell</figcaption></figure><p>Độ cứng Brinell được xác định bằng cách nhấn một khối cầu băng thép hoặc carbide với đường kính D xác định với một lực F cho trước trong một khoảng thời gian lên bề mặt vật liệu cần đo, bi thép sẽ lún vào và tạo ra một vết lõm có đường kính Di&nbsp;trên bề mặt vật liệu. Từ đây, ta có thể tính được độ cứng HB của vật liệu theo công thức sau:</p><figure class="image"><img src="https://ndt-vn-bucket.s3.ap-southeast-1.amazonaws.com/brinell_hardness_formula_1e2d9107e7.png" alt="Công thức tình toán độ cứng Brinell (BHN)"></figure><figure class="image"><img src="https://quochuy.com/storage/images/54yu5y.gif" alt=""></figure><h3>Ứng dụng, cách chọn đầu đo, lực đo cho các vật liệu:</h3><ul style="list-style-type:circle;"><li>Đường kính mũi đo&nbsp;phụ thuộc vào chiều dày mẫu đo. Mẫu đo càng mỏng thì đường kính viên bi càng nhỏ. Đường kính mũi đo được tiêu chuẩn hóa theo tiêu chuẩn quốc tế là 10mm, 5mm, 2.5mm và 1mm.</li><li>Tải trọng đo&nbsp;trong&nbsp;phương pháp đo độ cứng Brinell cũng phụ thuộc vào vật liệu đo, nó tỷ lệ thuận với tỷ số&nbsp;L/D2</li><li>Tuy nhiên, muốn kết quả đo được chính xác hơn ta nên chọn tải trọng sao cho tỷ lệ giữa đường kính vết lõm d và đường kính viên bi D nằm trong khoảng (0.2 - 0.6)</li><li>Thời gian đặt tải: ảnh hưởng đến kết quả đo nên phải được chọn phù hợp</li><li>Tải phải được đặt chậm và có kiểm soát</li><li>Thời gian đặt tải thông thường khoảng 10-30 giây cho phép biến dạng đàn hồi</li></ul><h4>Dưới đây là bảng hướng dẫn để chọn đầu đo, lực đo trên các ứng dụng khác nhau của phương pháp đo độ cứng Brinell.</h4><figure class="table"><table><tbody><tr><td>Biểu tượng</td><td>Đầu đo</td><td>Lực tác dụng N</td><td>Các ứng dụng</td></tr><tr><td>HBW 2.5/187.5</td><td>&nbsp;</td><td>1839</td><td>Steel, cast iron</td></tr><tr><td>HBWT 30 C</td><td>&nbsp;</td><td>1839</td><td>Steel, cast iron (direct reading) above 500 HB, below 400 HB</td></tr><tr><td>HBWT 30 S</td><td>&nbsp;</td><td>1839</td><td>Steel, cast iron (direct reading) above 500 HB, below 400 HB</td></tr><tr><td>HBW 2.5/62.5</td><td>2.5 Carbide ball</td><td>612.9</td><td>Aluminum</td></tr><tr><td>HBT 10</td><td>2.5 Carbide ball</td><td>612.9</td><td>Aluminum</td></tr><tr><td>HBW 5/125</td><td>5 Carbide ball</td><td>1226</td><td>Aluminum</td></tr><tr><td>HBWT 5</td><td>5 Carbide ball</td><td>1226</td><td>Aluminum (direct reading) above 500 HB, below 400 HB</td></tr><tr><td>HBW 1/10</td><td>1 Carbide ball</td><td>98.07</td><td>Cast iron, copper alloys</td></tr></tbody></table></figure><h3>Ưu nhược điểm của phương pháp Brinell:</h3><figure class="table"><table><tbody><tr><td>Ưu điểm</td><td>Nhược điểm</td></tr><tr><td><ul style="list-style-type:circle;"><li>Phạm vi đo tương đối rộng</li><li>Thử đơn giãn, nhanh chóng, quá trình chuẩn bị mẫu không quá phức tạp và giá thành tương đối rẻ.</li><li>Độ chính xác khá cao</li><li>Có thể xác định được độ bền kéo của vật liệu thông qua độ cứng (một số nguyên tố).</li></ul></td><td><ul style="list-style-type:circle;"><li>Vết đo làm biến cứng vật liệu</li><li>Không thích hợp cho vật liệu mỏng, mạ phủ, vật liệu quá cứng, các bề mặt cong và các vật liệu nhỏ.</li><li>Chỉ đo chính xác với các vật liệu có độ dày trên 4mm</li><li>Kết quả đo chịu ảnh hưởng bởi người vận&nbsp;hành</li></ul></td></tr></tbody></table></figure><h2>Phương pháp đo độ cứng Vickers (HV)</h2><p>Ngày nay với nền khoa học và công nghệ phát triển, hãng AFFRI đã trang bị camera kỹ thuật số có thể phóng đại vết lõm lên nhiều lần, phân mềm để tính giá trị độ cứng mang lại độ chính xác cao nhất cho kết quả đo. Chỉ cần nhấn nút và sau đó kết quả độ cứng sẽ hiển thị trên màn hình</p><p>Phương pháp đo độ cứng Vickers được thực hiện bằng cách ấn 1 mũi thử kim cương &nbsp;hình chop 4 cạnh dưới tác dụng của 1 lực xác định vào vật liệu cần đo, mũi thử bằng kim cương sẽ tạo ra một vết lõm trên bề mặt vật liệu. Đơn vị của phương pháp: HV</p><ul style="list-style-type:circle;"><li>Cấu tạo mũi thử kim cương: Mũi hình chop 4 cạnh, có góc ở giữa 2 mặt chop đối diện nhau là 136o</li><li>Lực tác dụng: 30N, 50N, 100N, 150N, 300N… tùy vào ứng dụng.</li></ul><h3>Cách tính giá trị độ cứng vật liệu dựa vào vết lõm trên bề mặt vật liệu:</h3><p>Độ cứng Vickers được tính bằng F/S, tức lực F chia cho diện tích bề mặt vết lõm S. Diện tích bề mặt vết lõm S được tính theo chiều dài trung bình 2 đường chéo d1 và d2 của vết lõm S.</p><h4>Giá trị độ cứng Vickers được tính theo công thức sau:</h4><figure class="image"><img src="https://ndt-vn-bucket.s3.ap-southeast-1.amazonaws.com/Vickers_hardness_test_1a95fe80b1.jpg"></figure><h4>Trong đó:</h4><ul><li>HV&nbsp; : độ cứng Vickers</li><li>F&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; : lực được sử dụng để kiểm tra (N)</li><li>S&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; : diện tích bề mặt vết lõm (mm2)</li><li>d&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; : chiều dài trung bình 2 đường chéo của vết lõm (mm)</li></ul><p><span style="color:hsl(0,0%,0%);">Độ cứng Vickers&nbsp;tính bằng F/S. Lấy lực thử F chia cho diện tích bề mặt lõm S. Bề mặt lõm S được tính theo độ dài trung bình hai đường chéo d. Bề mặt lõm được tạo thành khi tác dụng một lực vào mẫu thử với mũi đột kim cương, hình chóp.</span></p><h4>Ứng dụng của phương pháp:</h4><ul style="list-style-type:circle;"><li>Phương pháp đo độ cứng Vicker là Phương pháp đo độ cứng mang lại độ chính xác và độ tin cậy cao nhất. Được sử dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm và trong các nghành công nghiệp.</li><li>Chúng ta có thể sử dụng thiết bị đo độ cứng Vicker để đo độ cứng với độ chính xác cao cho tất cả các loại kim loại cứng và mềm như: sắt, thép, gang, đồng, nhôm, hợp kim các loại…</li><li>Phương pháp đo độ cứng vicker rất thích hợp để sử dụng trong các trường hợp sau: đo độ cứng lớp xi mạ trên vật liệu, đo độ cứng các chi tiết cơ khí có kích thước nhỏ, đo độ cứng với độ chính xác cao.</li></ul><h4>Ưu điểm của phương pháp đo Vicker:</h4><ul style="list-style-type:circle;"><li>Mang lại độ chính xác và độ tin cậy cao cho phép đo, dải đo rộng</li><li>Chỉ dùng 1 đầu đo duy nhất để đo độ cứng cho tất cả các loại vật liệu, không cần thay thế đầu đo.</li><li>Đo được độ cứng lớp xi mạ</li><li>Đo được độ cứng các chi tiết rất nhỏ mà các phương pháp khác không để làm được</li></ul><h4>Nhược điểm:</h4><ul style="list-style-type:circle;"><li>Thời gian chuẩn bị mẫu và đo lâu, mẫu đo cần phải được mài phẳng trước khi đo.</li><li>Giá thành máy đo độ cứng Vicker cao.</li><li>Có thể cần trang bị thêm máy cắt mẫu và mài mẫu.</li></ul><h4>Các thiết bị tham khảo:</h4><p>Hãng AFFRI – Italia là một trong những người đi đầu trong lĩnh vực nghiên cứu và sản xuất máy đo độ cứng với hơn 65 năm kinh nghiệm</p><figure class="table"><table><tbody><tr><td><figure class="image"><img src="https://ndt-vn-bucket.s3.ap-southeast-1.amazonaws.com/AFFRI_Wiki_JS_8694648ab3.png"><figcaption><a href="https://www.quochuy.com/thiet-bi-do-do-cung-vicker-de-ban/thiet-bi-kiem-tra-do-cung-vickers-model-wiki-js-series" target="_blank" rel="noopener noreferrer">Model Wiki JS – AFFRI –Italia</a></figcaption></figure></td><td><figure class="image"><img src="https://ndt-vn-bucket.s3.ap-southeast-1.amazonaws.com/AFFRI_DM_2_5f06f04dd7.png" alt="Model DM2- AFFRI- Italia"><figcaption><a href="https://www.quochuy.com/thiet-bi-do-do-cung-vicker-de-ban/thiet-bi-kiem-tra-do-cung-vickers-model-dm2-series" target="_blank" rel="noopener noreferrer">Model DM2- AFFRI- Italia</a></figcaption></figure></td></tr></tbody></table></figure><h2>Phương pháp đo độ cứng SHORE</h2><p>Phương pháp đo độ cứng SHORE được phát triển vào những năm 1920, ông Albert F. Shore đã phát minh ra thiết bị đo lường tên Durometer. Phương pháp đo độ cứng theo Shore đo độ cứng trong điều kiện đàn hồi của vật liệu. Thường dùng để đo những chất dẻo như polime hay cao su.</p><h3>Phương Pháp Thử</h3><p>Độ cứng shore là đơn vị đo của độ bền vật liệu chống lại lực ấn từ các mũi thử. Trị số càng cao thì độ bền &nbsp;càng cao.</p><p>Hiện nay, để đo độ cứng cho nhựa và cao su người ta thường dùng phương pháp SHORE A và SHORE D.</p><ul style="list-style-type:circle;"><li>SHORE A: đo cao su mền, nhựa, các chất đàn hồi…</li><li>SHORE D: đo cao su cứng, nhựa chịu nhiệt, nhựa cứng, bowling ball</li></ul><p>Máy đo độ cứng phương pháp SHORE dùng tải trọng được áp vào nhờ một lực lò xo. Giá trị độ cứng được xác định bằng sự xuyên qua của đầu đo vào mẫu thử.&nbsp;Nếu xuyên qua độ cứng bằng 0, còn nếu không xuyên qua độ cứng đạt chỉ số tối đa là 100. Trị số này không có thứ nguyên.</p><p>Dưới đây là bảng để chọn các phương pháp đo SHORE cho các loại vật liệu khác nhau, các loại đầu đo và lực tác dụng lên mẫu thử:</p><figure class="image"><img src="https://ndt-vn-bucket.s3.ap-southeast-1.amazonaws.com/phuong_phap_shore_65d5c99423.png" alt="Phương pháp đo SHORE"></figure><h3>Máy đo độ cứng có thể đo được cho tất cả các phương pháp:</h3><ul style="list-style-type:circle;"><li>Shore A for flexible plastic - rubbers - medical parts - O.Rings (Code078.A1.010)</li><li>Shore B as A scale but for High values (Code 078.A1.020)</li><li>Shore C as A scale but for low values (Code 078.A1.030)</li><li>Shore D for very hard materials, Ceramic and composits, Plexiglass. Nylon...</li><li>over 80 Shore A - (Code 078.A1.040)</li><li>Shore O for soft and not obogeneous material spoon as B (Code 078.A1.050)</li><li>Shore OO for very soft material silicon – Spoon (Code 078.A1.060)</li><li>Shore Micro for thin material mediacal and O.R.small sizes (Code 078.A1.070)</li><li>Shore E ASTM D 2240 - 02 a (Code 3013)</li><li>Shore M ASTM D 2240 - 02 a (Code 3014)</li><li>Shore 000 ASTM D 2240 - 02 a (Code 3015)</li><li>Shore 000-S ASTM D 2240 - 02 a (Code 3016)</li></ul><p>Độ chính xác cao</p><p>Có đầy đủ các phụ kiện, giá đỡ giúp quá trình đo chính xác và ổn định hơn</p>

Có 3 phương pháp đo độ cứng được biết đến nhiều nhất là là Brinell, Vicker và Rockwell và để đo vật liệu chất dẻo, polyme với phương pháp SHORE.

large_Brinell_hardnes_test.jpg

medium_Brinell_hardnes_test.jpg

small_Brinell_hardnes_test.jpg

thumbnail_Brinell_hardnes_test.jpg

Brinell_hardnes_test.jpg

Thông Tin Ứng Dụng

Phương Pháp Đo Độ Cứng Brinell, Vickers, SHORE

<p>Một số thì thao tác đơn giản để thực hiện, một số khác thì khó. Trong bài đăng sau đây, chúng tôi sẽ xem xét một số kỹ thuật NDT phổ biến hơn trong ngành. Ngay cả khi bạn đã biết về tất cả các kỹ thuật này, điều này vẫn có thể coi là một sự bổ sung tốt về những điều cơ bản. Nếu bạn chưa biết về những kỹ thuật này, bạn có thể học được điều gì đó mới.</p><p>Kiểm tra không phá hủy (Non-Destructive Testing) bao gồm những phương pháp kiểm tra khuyết tật (vết nứt, mối hàn, rỗ khí, tách lớp, rò rỉ), đo lường (kích thước, độ dày vật liệu, độ dày lớp phủ, độ cứng, đo lường 3D), phân tích vật liệu (cấu trúc, thành phần, tính liên tục), đánh giá tình trạng thiết bị, vật liệu (rung động, áp suất, nhiệt độ)</p><p>Mục đích của việc kiểm tra nhằm đánh giá đặc tính của vật liệu, thành phần, cấu trúc hoặc hệ thống về sự khác biệt đặc trưng hoặc khuyết tật và sự không liên tục dựa trên các tiêu chí kỹ thuật được quy định mà không gây ra thiệt hại cho bộ phận được thử nghiệm ban đầu sau khi kết thúc quá trình kiểm tra. Việc đánh giá có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong quá trình sản xuất cũng như đảm bảo tính toàn vẹn trong quá trình sử dụng vật liệu, thiết bị. Đánh giá tính chất vật liệu, thiết bị trước khi xảy ra các hư hỏng nặng hơn.</p><h2>Các phương pháp kiểm tra không phá hủy phổ biến được biết đến với những cái tên quen thuộc:</h2><h3>Trực quan (Visual Testing)</h3><p>Kiểm tra trực quan còn được gọi là kiểm tra bằng mắt là một trong những kỹ thuật phổ biến nhất liên quan đến việc người vận hành khi nhìn vào mẫu thử. Kiểm tra trực quan có thể được hỗ trợ bằng cách sử dụng các công cụ quang học như kính lúp, kính hiển vi hoặc hệ thống đo quang học tự động .</p><p>Phương pháp này cho phép phát hiện sự ăn mòn, lệch lạc, hư hỏng, vết nứt, sai lệch kích thước v.v. Kiểm tra trực quan vốn có trong hầu hết các loại NDT khác vì chúng thường yêu cầu người vận hành tìm kiếm, đánh giá các khiếm khuyết trước khi thực hiện các bước kiểm tra khác.</p><p>&nbsp;</p><h3><a href="http://quochuy.com/thong-tin-ung-dung/huynh-quang-tia-x-xrf-la-gi">Huỳnh quang tia X</a> (X-Ray Flourescence - XRF)</h3><p>Huỳnh quang tia X là một trong những phương pháp kiểm tra không phá hủy được sử dụng khá phổ biến hiện nay. Phương pháp XRF hỗ trợ mạnh mẽ trong việc phát hiện thành phần nguyên tố (ppm) có trong mẫu thử thông qua tín hiệu và cường độ huỳnh quang phát ra của mẫu thử sau khi chiếu tia X vào nó.</p><p>XRF rất nhạy với các nguyên tố kim loại, nhất là các nguyên tố từ nhôm (Al) đến Uranium (U). Ngoài phân tích thành phần nguyên tố, XRF còn được ứng dụng trong phân tích độ dày các lớp mạ của vật liệu. XRF là một công nghệ đặc biệt hữu ích ở lĩnh vực đo độ dày lớp mạ kim loại, nhất là kim loại quý hiếm, có thể dùng cho bất kỳ lớp mạ kim loại nào, từ một lớp tới bốn lớp, kể cả lớp mạ hợp kim.</p><figure class="image image-style-align-center image_resized" style="width:75%;"><img src="https://ndt-vn-bucket.s3.ap-southeast-1.amazonaws.com/How_does_X_ray_fluorescence_work_88027aa48d.png" alt="Nguyên lý hoạt động của XRF"><figcaption><a href="http://quochuy.com/thong-tin-ung-dung/huynh-quang-tia-x-xrf-la-gi" target="_blank" rel="noopener noreferrer">Nguyên lý hoạt động XRF</a></figcaption></figure><h3>Siêu âm (Ultrasonic Testing - UT)</h3><p>Kiểm tra siêu âm (UT) là một nhóm các kỹ thuật kiểm tra không phá hủy (NDT) sử dụng sóng siêu âm tần số cao, ngắn để xác định các lỗ hổng trong vật liệu. Phương thức hoạt động bằng cách phát ra sóng vào một vật liệu. Bằng cách đo các sóng này, các đặc tính của vật liệu và các khuyết tật bên trong có thể được xác định. Các thiết bị UT bao gồm bộ tạo xung và bộ thu, bộ chuyển đổi và màn hình hiển thị. Người sử dụng đòi hỏi phải có một kinh nghiệm nhất định khi sử dụng các thiết bị siêu âm. Các kỹ thuật siêu âm đơn giản có thể hỗ trợ người dùng đo độ dày vật liệu, phát hiện khuyết tật, kiểm tra mối hàn với các loại đầu dò phù hợp.</p><p>Ngoài ra có một số loại kỹ thuật kiểm tra siêu âm tiên tiến khác:</p><ul style="list-style-type:square;"><li>Kỹ thuật siêu âm mảng điều pha (Phased Array Ultrasonic Testing – PAUT) là kỹ thuật sử dụng một tập hợp các đầu dò siêu âm được tạo thành từ nhiều phần tử nhỏ. Mỗi phần tử trong hệ thống PAUT có thể phát xung riêng lẻ. Điều này được thực hiện với thời gian được tính toán bằng máy tính, thông qua một quá trình được gọi là phân kỳ. Điều này cho phép hệ thống điều hướng chùm tia hội tụ qua nhiều góc độ và khoảng cách tiêu cự khác nhau.</li><li>Kỹ thuật siêm âm dải rộng (Long Range Ultrasonic Testing – LRUT) là kỹ thuật nâng cao cho phép kiểm tra khối lượng lớn vật liệu từ một điểm thử nghiệm duy nhất. Phương pháp này hoạt động bằng cách cố định các vòng đầu dò đồng nhất xung quanh một đường ống. Các vòng này sau đó tạo ra một loạt các sóng hướng dẫn tần số thấp. Các sóng sau đó có thể truyền đối xứng dọc theo trục ống. Điều này cung cấp độ che phủ hoàn toàn của thành ống. Kỹ thuật này được sử dụng để phát hiện và phân tích các tín hiệu siêu âm nhận được do mất kim loại như ăn mòn và xói mòn.</li></ul><figure class="image image-style-align-center"><img src="https://ndt-vn-bucket.s3.ap-southeast-1.amazonaws.com/USM_Go_a3b971f24b.jpg" alt="Kiểm tra khuyết tật mối hàn với máy siêu âm USM Go Waygate Technologies (Baker Hughes - GE)"><figcaption>Kiểm tra khuyết tật mối hàn với máy siêu âm USM Go Waygate Technologies (Baker Hughes - GE)</figcaption></figure><h3>Dòng điện xoáy (Eddy Current Testing - ET)</h3><p>Kiểm tra dòng điện xoáy là một kỹ thuật được sử dụng để phát hiện các lỗ hổng hoặc sự ăn mòn trong vật liệu sắt từ. Nó cũng có thể đo độ dày của các vật liệu nói trên. Kỹ thuật này hoạt động bằng cách áp dụng một điện áp vào một đầu dò xoáy. Cuộn dây tạo ra một từ trường thay đổi bằng cách sử dụng dòng điện xoay chiều, sau khi từ trường&nbsp;này tương tác với mẫu thử tạo ra dòng điện xoáy. Các biến thiên về pha và độ lớn của các dòng điện này được theo dõi bằng cách sử dụng cuộn dây thứ hai, hoặc bằng cách đo các thay đổi đối với dòng điện chạy trong cuộn dây kích từ. Sự hiện diện của bất kỳ lỗ hổng nào sẽ gây ra sự thay đổi trong trường dòng điện xoáy và sự thay đổi tương ứng trong pha và biên độ của tín hiệu đo được.</p><p>Phương pháp này cũng có thể được sử dụng trên các vật liệu cách nhiệt.</p><figure class="image"><img src="https://ndt-vn-bucket.s3.ap-southeast-1.amazonaws.com/Eddy_current_sensors_operating_principle_and_application_examples_fc5008defc.gif" alt="Dòng điện xoáy hình thành khi từ trường bắt đầu&nbsp;tiếp xúc mẫu thử"><figcaption>Dòng điện xoáy hình thành khi từ trường bắt đầu&nbsp;tiếp xúc mẫu thử</figcaption></figure><h3>Kiểm tra Thẩm thấu (Liquid Penetrant Testing - PT)</h3><p>Kiểm tra thẩm thấu chất lỏng (PT) là một kỹ thuật kiểm tra không phá hủy (NDT) sử dụng thuốc nhuộm huỳnh quang để phát hiện các lỗi bề mặt trên các bộ phận và thiết bị có thể không được nhìn thấy. Kỹ thuật này hoạt động thông qua nguyên tắc "hoạt động mao dẫn", một quá trình mà chất lỏng chảy vào một không gian hẹp (µm) mà không cần sự trợ giúp của trọng lực. Vì là một trong những kỹ thuật NDT dễ nhất và ít tốn kém nhất để thực hiện, PT là một trong những kỹ thuật kiểm tra được sử dụng phổ biến nhất trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm cả dầu khí.</p><p>Mặc dù phương pháp này hiệu quả do tính đơn giản và chính xác, nhưng nó cũng có những nhược điểm. Nó chỉ có thể phát hiện những sai sót trên bề mặt. Vì vậy, đối với các lỗ hổng dưới bề mặt, một kỹ thuật như kiểm tra hạt từ tính (MT) là thích hợp hơn.</p><h3>Kiểm tra Từ tính (Magnetic Particle Testing - MT)</h3><p>Kiểm tra hạt từ tính (MT) được sử dụng để phát hiện các lỗ hổng trên bề mặt và gần bề mặt trong hầu hết các vật liệu sắt từ như sắt, niken và coban, và một số hợp kim của chúng. Do không cần chuẩn bị bề mặt theo yêu cầu của các phương pháp thử không phá hủy khác, nên việc tiến hành MT tương đối nhanh và dễ dàng. Điều này đã làm cho nó trở thành một trong những kỹ thuật NDT được sử dụng phổ biến.</p><h3>Nội soi- Kiểm tra trực quan từ xa (Remote Visual Inspection)</h3><p>Kiểm tra bằng hình ảnh từ xa (RVI) là một kỹ thuật kiểm tra không phá hủy có từ những năm 1970, sử dụng nhiều loại máy quay video, ống soi video, máy ảnh điều khiển từ xa, trình thu thập thông tin và các công cụ chuyên dụng khác để kiểm tra từ xa các bộ phận có bị ăn mòn và hư hỏng hay không. RVI cho phép người vận hành có thể kiểm tra các khu vực nguy hiểm, hoặc khu vực khó tiếp cận trực tiếp (đường ống có kích thước nhỏ, sâu, tuabin phản lực)</p><figure class="image"><img src="https://ndt-vn-bucket.s3.ap-southeast-1.amazonaws.com/mentor_visual_iq_RVI_e63e37166b.jpg" alt="Kiểm tra động cơ phản lực&nbsp;tubing máy bay với máy nội soi Mento Visual IQ"><figcaption>Kiểm tra động cơ phản lực&nbsp;tubing máy bay với máy nội soi Mento Visual IQ</figcaption></figure><h3>Chụp ảnh phóng xạ (Radiographic Testing; Digital Radiographic Testing)</h3><p>Kiểm tra bức xạ (RT) là một phương pháp kiểm tra không phá hủy (NDT) sử dụng tia X hoặc tia gamma để kiểm tra cấu trúc bên trong của các thành phần được sản xuất để xác định bất kỳ sai sót hoặc khuyết tật nào.</p><p>Trong kiểm tra bức xạ, phần kiểm tra được đặt giữa nguồn bức xạ và phim (hoặc máy dò detector). Sự khác biệt về mật độ và độ dày vật liệu của thành phần thử nghiệm sẽ làm suy giảm bức xạ xuyên qua các quá trình tương tác liên quan đến tán xạ và hấp thụ. Sự khác biệt về độ hấp thụ sau đó được ghi lại trên (các) phim hoặc thông qua máy tính tích hợp. Trong chụp X quang công nghiệp có sẵn một số phương pháp hình ảnh, các kỹ thuật để hiển thị hình ảnh cuối cùng, chẳng hạn như Chụp X quang Phim (2D), Chụp X quang Thời gian Thực (RTR), Chụp X quang Điện toán (CT), Chụp X quang Kỹ thuật số (DR) và Chụp X quang Điện toán (CR).</p><figure class="image image_resized" style="width:75%;"><img src="https://quochuy.com/ckfinder/userfiles/images/%E1%BA%A2nh%20ch%E1%BB%A5p%20Xray%20b%C3%B3ng%20%C4%91%C3%A8n.jpg" alt="Hinh ảnh X quang"></figure><h3>Rò rỉ từ thông (Magnatic Flux Leakage)</h3><p>Phương pháp này sử dụng một nam châm cực mạnh để tạo ra từ trường bão hòa các kết cấu thép như đường ống, cáp thép, băng tải và bể chứa. Theo đó, một cảm biến được sử dụng để phát hiện những thay đổi về mật độ từ thông cho thấy bất kỳ sự giảm sút nào của vật liệu do rỗ, xói mòn hoặc ăn mòn vật liệu.</p><p>MFL được đánh giá là phương pháp kiểm tra có tốc độ nhanh, nhạy cảm với các dạng khuyết tật khác nhau, có thể kiểm tra ở những nơi khó tiếp cận và đôi khi không yêu cầu ngừng hoạt động sản xuất.</p><figure class="image image_resized" style="width:75%;"><img src="https://ndt-vn-bucket.s3.ap-southeast-1.amazonaws.com/Non_destrutive_testing_by_INTRON_PLUS_1d45eb3540.gif" alt="Kiểm tra không phá hủy cáp thép, bồn bể và băng tải"><figcaption>Kiểm tra không phá hủy cáp thép, bồn bể và băng tải với thiết bị MFL của INTRON PLUS</figcaption></figure><h3>Kiểm tra độ cứng (Hardness Testing)</h3><p>Là phương pháp kiểm tra cơ tính của vật liệu thông qua việc xác định khả năng chống chịu biến dạng cơ học, chống trầy xước của mẫu thử trước sự xâm lấn của vật liệu khác cứng hơn. Việc đa dạng hóa phương pháp kiểm tra đã góp phần rất lớn cho các ứng dụng kiểm tra độ cứng phổ biến hiện nay.</p><p>Các phương pháp kiểm tra phổ biến bao gồm:</p><ul style="list-style-type:disc;"><li>Mohs: là phương pháp kiểm tra độ cứng đầu tiên được phát triển dựa trên nguyên lý chống trầy xước bề mặt. Áp dụng trong ngành khai khoáng.</li><li>Leeb: là phương pháp dựa trên thử nghiệm va đập, bật nảy (rebound). Các đối tượng thử nghiệm thường to và nặng, khó di chuyển.</li><li>UCI: là phương pháp trở kháng siêu âm (Ultrasonic Contact Impedance) hay còn gọi là Vicker sửa đổi. Kết quả thu được dựa trên tần số phản hồi thông qua một đầu đo kim cương.<br>Phù hợp cho các kiểm tra khu vực mối hàn và HAZ.</li><li>Shore: phương pháp đo đo cứng dành riêng cho các loại vật liệu như nhựa, cao su, silicon… các loại vật liệu có tính đàn hồi.</li><li>Rockwell: phương pháp đo độ cứng dựa trên chiều sâu thâm nhập của đầu đo hình nón hoặc bi. HRC, HRB hiện được coi là tiêu chuẩn độ cứng của các loại thép.</li><li>Brinell: phương pháp đo dựa trên đường kính vết lõm hình tròn.</li><li>Vicker: phương pháp đo dựa trên kích thước vết lõm hình vuông. Đối tượng thử nghiệm nhỏ, mỏng.</li><li>Knoop: phương pháp đo dựa trên kích thước vết lõm hình thoi. Phù hợp với các vật liệu như kính, gốm sứ, gạch men.</li></ul><figure class="image"><img src="https://quochuy.com/ckfinder/userfiles/images/post/History_of_hardness_testing.jpg" alt="Lịch sử phát triển của các phép thử độ cứng"><figcaption>Lịch sử phát triển của các phép thử độ cứng</figcaption></figure><h3>Quang phổ Laser (LIBS)</h3><p>Thử nghiệm quang phổ laser (LIBS) là kỹ thuật phân tích PMI sử dụng nguồn laser tập trung cao để xác định các thành phần nguyên tố trong vật liệu. Nguồn laser tập trung cao tương tác bề mặt mẫu thử trong thời gian ngắn, plasma được hình thành bao gồm các nguyên tử và ion được kích thích điện tử. Khi các nguyên tử này phân rã trở lại trạng thái cơ bản, chúng phát ra các bước sóng ánh sáng đặc trưng và được thu nhận thông qua bằng quang phổ kế. Ánh sáng tương tác với cách tử nhiễu xạ, nơi nó bị tách thành các bước sóng / màu sắc đơn lẻ. Các bước sóng / màu sắc đơn lẻ chạm vào máy dò và tạo ra dữ liệu quang phổ. Bộ vi xử lý trung tâm sẽ phân tích dữ liệu quang phổ và xác định nồng độ của từng nguyên tố có trong mẫu.</p><figure class="image image_resized" style="width:60.26%;"><img src="https://ndt-vn-bucket.s3.ap-southeast-1.amazonaws.com/Vulcan_LIBS_analyser_991bdb7d38.jpg" alt="Máy quang phổ laser Vulcan Hitachi High-Tech"><figcaption>Máy quang phổ laser Vulcan Hitachi High-Tech</figcaption></figure><h2>Phương pháp kiểm tra không phá hủy và ứng dụng thực tiễn:</h2><p>Tùy thuộc vào mục đích kiểm tra mà người kiểm tra sẽ lựa chọn phương pháp phù hợp. Ứng với mỗi trường hợp cụ thể sẽ có thể lựa chọn những phương pháp phù hợp.</p>

Kiểm tra không phá hủy (NDT) chiếm phần lớn thử nghiệm được thực hiện trong ngành sản xuất công nghiệp và dịch vụ kỹ thuật của chúng tôi. 

medium_USM-Go.jpg

small_USM-Go.jpg

thumbnail_USM-Go.jpg

USM-Go.jpg

Các Phương Pháp Kiểm Tra Không Phá Hủy (Non Destructive Testing)

<p style="text-align:justify;">Đo độ dày bằng máy siêu âm đóng vai trò quan trọng trong hầu hết các phép đo độ dày trong công nghiệp, nhất là đường ống. Để hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của công nghệ và cách nó có thể được áp dụng, Quốc Huy xin giới thiệu bài viết sau đây để tìm hiểu về máy siêu âm độ dày của hãng Cygnus Intrument.</p><h2 style="text-align:justify;">Công nghệ đo độ dày bằng sóng siêu âm hoạt động như thế nào?</h2><p style="text-align:justify;">Đo độ dày bằng siêu âm là một trong những phương pháp đo cơ bản nhất trong các kỹ thuật phân tích được gọi là kiểm tra không phá hủy (NDT).</p><p style="text-align:justify;">Máy siêu âm đo độ dày (UTG) sẽ cho phép kỹ sư kiểm tra độ dày của vật liệu chỉ từ một phía (trái ngược với việc khoan một lỗ trên vật liệu và sử dụng thước cặp).</p><p style="text-align:justify;">Để vận hành thiết bị, một phép đo đơn giản được thực hiện trên vật liệu cần đo và sau đó siêu âm được truyền vào vật liệu thông qua một đầu dò với sự hỗ trợ của gel siêu âm, máy siêu âm đo thời gian cần thiết để sóng siêu âm đi qua vật liệu và quay trở lại. Sau đó, phép đo độ dày có thể được tính toán và báo cáo.</p><figure class="image"><img src="https://ndt-vn-bucket.s3.ap-southeast-1.amazonaws.com/product_diagram_single_echo_c43c2ff3f5.gif" alt="Phương pháp single echo"><figcaption>Phương pháp Single Echo&nbsp;</figcaption></figure><h2 style="text-align:justify;">Các ứng dụng điển hình để kiểm tra độ dày bằng siêu âm trong quy trình bảo dưỡng nhà máy là gì?</h2><p style="text-align:justify;">Máy siêu âm đo độ dày có thể được sử dụng để đo bất kỳ kim loại nào (hoặc vật liệu có lớp phủ) và do đó phạm vi liên quan đến kiểm tra độ dày siêu âm trong bảo trì nhà máy là rất rộng rãi. Tuy nhiên, ứng dụng phổ biến nhất cho máy siêu âm độ dày (UTG) là với đường ống.</p><p style="text-align:justify;">Hệ thống đường ống có thể bị vô số loại ăn mòn; ăn mòn điện, cặn bẩn, ăn mòn do vi sinh ảnh hưởng (MIC) và hóa học đều có thể gây ra hiện tượng mỏng thành ống. Và không giống như một số tài sản khác trong quá trình bảo trì nhà máy, hệ thống đường ống hiếm khi ngừng hoạt động; chẳng hạn như xói mòn- do chất lỏng chảy (và bong bóng khí) - là một nguyên nhân đơn giản và luôn tồn tại của sự mất độ dày của tường. Nếu bị bỏ qua hoặc quên lãng, có nguy cơ dẫn đến sự cố đường ống cuối cùng có thể dẫn đến việc ngừng hoạt động có khả năng gây tốn kém và tệ hơn nữa là các tai nạn công nghiệp.</p><p style="text-align:justify;">Tuy nhiên, hành động đơn giản của việc sử dụng máy siêu âm độ dày như là một phần của việc bảo trì nhà máy thường xuyên, có kế hoạch hoặc để kiểm tra đột xuất khi cần thiết sẽ giúp đảm bảo rằng việc ăn mòn trong hệ thống đường ống không chỉ có thể được giám sát mà còn được bao gồm như một phần của một chương trình dự đoán bảo trì. Máy đo độ dày Cygnus được trang bị cơ sở để ghi lại và báo cáo về những phát hiện. Các báo cáo này có thể được xuất (qua cáp, thẻ sd hoặc bluetooth) và được tải vào một bảng báo cáo, nơi chúng có thể được phân tích và đưa vào một chương trình bảo trì rộng hơn.</p><h2 style="text-align:justify;">Máy siêu âm độ dày có thể được sử dụng trong các tình huống mà các vật liệu được kiểm tra có lớp phủ không?</h2><p style="text-align:justify;">Với hầu hết các máy siêu âm độ dày, không thể đo thông qua lớp phủ một cách đơn giản và nhanh chóng. Tuy nhiên, Cygnus Instruments &nbsp;cung cấp một kỹ thuật siêu âm được gọi là multi- echo. Lợi ích của kỹ thuật này là nó cực kỳ chính xác, dễ sử dụng và phương pháp này bỏ qua các lớp phủ (chỉ đo lớp nền).</p><figure class="image"><img src="https://ndt-vn-bucket.s3.ap-southeast-1.amazonaws.com/product_diagram_multiple_echo_5cbaf55dcd.gif" alt="Phương pháp multiple echo"><figcaption>Phương pháp Multiple Echo</figcaption></figure><h2 style="text-align:justify;">Còn các khu vực nguy hiểm, các thiết bị&nbsp;thử nghiệm có an toàn để sử dụng ở đây&nbsp;không?&nbsp;</h2><p style="text-align:justify;">Một lần nữa, máy siêu âm độ dày thường không được sử dụng trong môi trường nguy hiểm. Tuy nhiên, Cygnus Instruments &nbsp;sản xuất máy siêu âm độ dày duy nhất trên thế giới có thể được sử dụng trong môi trường nguy hiểm zone 0. Máy đo độ dày Cygnus Intrinsently Safe đã là một sản phẩm vững chắc của ngành công nghiệp kiểm định trong gần hai thập kỷ nhờ chứng nhận atex đối với nhóm đánh dấu I &amp; nhóm II.&nbsp;</p><h2 style="text-align:justify;">Những lưu ý chính khi chọn một máy đo độ dày siêu âm là gì?&nbsp;</h2><p style="text-align:justify;">Máy đo độ dày siêu âm phải đơn giản để sử dụng; một số máy siêu âm độ dày có thể có các tính năng rất tiên tiến nhưng thường thì sự phức tạp này ít được sử dụng đối với các kỹ sư ngày nay muốn thực hiện các phép đo nhanh chóng, chính xác.</p><p style="text-align:justify;">Bên cạnh sự đơn giản, tất nhiên, độ chính xác cũng rất quan trọng; và kỹ thuật multi- echo cực kỳ hữu ích với vấn đề này. Trong các chế độ đo khác, việc quan sát và ghi lại dạng sóng siêu âm (thường được gọi là A scan) và các chức năng hỗ trợ như MSI (chỉ báo ổn định đo) cũng có thể giúp đạt được kết quả chính xác nhất có thể.</p><p style="text-align:justify;">Cuối cùng, độ bền cũng là một yếu tố quan trọng cần cân nhắc. Như với bất kỳ sản phẩm nào, không phải tất cả các đồng hồ đo độ dày siêu âm đều được tạo ra như nhau và một thiết bị đã vượt qua các bài kiểm tra thả rơi chính thức và được xếp hạng IP đương nhiên sẽ giúp kéo dài tuổi thọ của máy siêu âm độ dày và đảm bảo rằng, thiết bị luôn hoạt động chính xác.</p><figure class="table"><table><tbody><tr><td style="vertical-align:top;width:300px;"><figure class="image"><img src="https://ndt-vn-bucket.s3.ap-southeast-1.amazonaws.com/cygnus_1_intrinsically_safe_cygnus_instruments_b18bf3aebe.jpg" alt="Tính năng Cygnus Intrinsically Safe"></figure></td><td style="vertical-align:top;width:300px;"><figure class="image"><img src="https://ndt-vn-bucket.s3.ap-southeast-1.amazonaws.com/cygnus_heavy_duty_brochure_new_e53951f4c7.jpg" alt="Tính năng Cygnus Heavy Duty"></figure></td><td style="vertical-align:top;width:300px;"><figure class="image"><img src="https://ndt-vn-bucket.s3.ap-southeast-1.amazonaws.com/cygnus_underwater_4bb55a1c59.jpg" alt="Tính năng Cygnus Underwater"></figure></td></tr></tbody></table></figure>

Đo độ dày bằng máy siêu âm đóng vai trò quan trọng trong hầu hết các phép đo độ dày trong công nghiệp, nhất là đường ống.

Tin Tức

Phương Pháp Đo Độ Cứng Brinell, Vickers, SHORE

Các Phương Pháp Kiểm Tra Không Phá Hủy (Non Destructive Testing)

Máy siêu âm đo độ dày hoạt động như thế nào?