Máy siêu âm đo độ dày là gì: Nguyên lý hoạt động và ứng dụng

Máy đo độ dày siêu âm là thiết bị quan trọng trong lĩnh vực kiểm tra không phá hủy (NDT), cho phép đo lường độ dày của vật liệu mà không gây hại đến cấu trúc của chúng. Phương pháp này được áp dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là trong kiểm tra chất lượng và bảo trì các cấu trúc kim loại như đường ống, bể chứa và các thiết bị công nghiệp khác.

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

Máy siêu âm đo độ dày (Ultrasonic Thickness Gauge - UTG) là một công cụ quan trọng trong ngành công nghiệp, đặc biệt là trong việc kiểm tra độ dày của đường ống, kim loại và nhiều vật liệu khác mà không cần phá hủy kết cấu. Thiết bị này sử dụng sóng siêu âm để đo độ dày của vật liệu thông qua việc truyền và phản xạ sóng âm.

Quá trình đo được thực hiện bằng cách áp dụng một đầu dò siêu âm lên bề mặt vật liệu cần kiểm tra, với sự hỗ trợ của gel siêu âm để đảm bảo sóng âm truyền tốt vào vật liệu. Sóng siêu âm được gửi vào vật liệu, sau đó phản xạ lại và quay trở về đầu dò. Máy sẽ đo thời gian sóng âm di chuyển để tính toán độ dày của vật liệu.

2. Các phương pháp đo độ dày siêu âm

2.1. Phương pháp Single Echo

Phương pháp Single Echo là phương pháp đo độ dày siêu âm cơ bản nhất. Ở phương pháp này, sóng siêu âm được gửi vào vật liệu và phản xạ lại sau khi chạm đến mặt đối diện. Thời gian phản hồi của sóng được sử dụng để tính toán độ dày của vật liệu.

Tuy nhiên, phương pháp này có hạn chế là không thể bỏ qua lớp phủ hoặc lớp sơn trên bề mặt vật liệu, khiến cho kết quả đo có thể bị ảnh hưởng nếu vật liệu có lớp phủ dày.

2.2. Phương pháp Multiple Echo

Phương pháp Multiple Echo là kỹ thuật tiên tiến hơn, cho phép máy đo bỏ qua lớp phủ trên bề mặt vật liệu và chỉ đo phần vật liệu nền bên dưới. Điều này rất quan trọng trong các ngành công nghiệp, nơi mà các bề mặt kim loại thường có lớp sơn bảo vệ hoặc các lớp phủ chống ăn mòn.

Cygnus Instruments là một trong những thương hiệu tiên phong áp dụng công nghệ Multiple Echo vào máy siêu âm đo độ dày, giúp đảm bảo độ chính xác cao hơn và loại bỏ sai số do lớp phủ gây ra.

3. Ứng dụng của máy siêu âm đo độ dày trong công nghiệp

3.1. Đo độ dày đường ống trong nhà máy

Hệ thống đường ống trong các nhà máy thường xuyên tiếp xúc với các tác nhân gây ăn mòn như:

• Ăn mòn điện hóa
• Tích tụ cặn bẩn
• Ăn mòn do vi sinh vật (MIC)
• Ăn mòn hóa học

Tình trạng ăn mòn làm mỏng dần thành ống, ảnh hưởng đến độ bền và hiệu suất vận hành. Máy siêu âm đo độ dày là một giải pháp hữu hiệu giúp theo dõi độ dày của đường ống, từ đó kịp thời phát hiện những khu vực có dấu hiệu hao mòn nghiêm trọng, tránh nguy cơ rò rỉ hoặc nổ đường ống, giúp giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và chi phí sửa chữa.

3.2. Kiểm tra độ dày kim loại trong xây dựng và chế tạo

Trong ngành xây dựng và chế tạo, các bộ phận kim loại như thép tấm, dầm thép hay các kết cấu cơ khí khác cần được kiểm tra độ dày để đảm bảo chất lượng và độ an toàn. Máy đo độ dày siêu âm giúp kỹ sư dễ dàng xác định độ dày thực tế của vật liệu mà không cần cắt hay khoan.

3.3. Ứng dụng trong ngành hàng không và đóng tàu

Các bộ phận trong máy bay, tàu biển và phương tiện giao thông cần đảm bảo độ dày đúng tiêu chuẩn để tránh hư hỏng do ăn mòn hoặc hao mòn cơ học. Máy siêu âm đo độ dày giúp kiểm tra nhanh chóng và chính xác độ dày của các bộ phận quan trọng mà không cần tháo dỡ.

4. Máy siêu âm đo độ dày Cygnus – Giải pháp đo độ dày hiệu quả

4.1. Tính năng nổi bật của máy Cygnus

Độ chính xác cao: Công nghệ Multiple Echo giúp đo chính xác độ dày vật liệu mà không bị ảnh hưởng bởi lớp phủ.

Ghi nhận và xuất báo cáo dữ liệu: Máy có khả năng lưu trữ dữ liệu và xuất báo cáo thông qua cáp, thẻ SD hoặc Bluetooth, giúp dễ dàng phân tích và lập kế hoạch bảo trì.

Thiết kế bền bỉ: Các thiết bị của Cygnus được kiểm định nghiêm ngặt về độ bền, chịu được va đập mạnh và đạt tiêu chuẩn chống nước, bụi IP cao.

4.2. Máy Cygnus Intrinsically Safe – Giải pháp cho môi trường nguy hiểm

Trong môi trường công nghiệp nguy hiểm như nhà máy hóa chất, dầu khí hoặc các khu vực dễ cháy nổ, việc sử dụng thiết bị điện tử phải đảm bảo an toàn tuyệt đối. Máy đo độ dày Cygnus Intrinsically Safe là dòng máy siêu âm duy nhất trên thế giới có thể sử dụng trong khu vực nguy hiểm Zone 0, đạt chứng nhận ATEX cho nhóm I và II, giúp đảm bảo an toàn tối đa khi vận hành.

5. Những yếu tố quan trọng khi chọn máy đo độ dày siêu âm

Khi lựa chọn một máy siêu âm đo độ dày, cần cân nhắc các yếu tố quan trọng sau:

• Độ chính xác: Công nghệ Multiple Echo giúp đảm bảo độ chính xác cao hơn.
• Dễ sử dụng: Giao diện thân thiện giúp kỹ sư thao tác nhanh chóng, tiết kiệm thời gian.
• Độ bền: Máy có khả năng chịu va đập tốt, đạt tiêu chuẩn IP bảo vệ khỏi nước và bụi.
• Tính năng hỗ trợ đo lường: Chế độ A-scan và MSI giúp kỹ sư kiểm soát độ chính xác khi đo.

Máy siêu âm đo độ dày là một thiết bị không thể thiếu trong kiểm tra và bảo trì công nghiệp, đặc biệt trong ngành dầu khí, xây dựng, hàng không, đóng tàu và sản xuất kim loại. Cygnus Instruments với công nghệ tiên tiến và khả năng đo trong môi trường nguy hiểm là lựa chọn hàng đầu cho các doanh nghiệp muốn đảm bảo an toàn và hiệu suất trong sản xuất. Nếu bạn cần tìm một giải pháp đo độ dày chính xác, đáng tin cậy và bền bỉ, máy siêu âm đo độ dày Cygnus chắc chắn sẽ là lựa chọn tối ưu.