Luận án Tiến sĩ Nghiên cứu giải pháp đo kiểm tra đánh giá độ mòn bồn chứa xăng dầu dung tích lớn sử dụng robot mang đầu dò siêu âm

Đặ t v ấn đề

Trong thời gian gần đây, đầu tư xây dựng bồn chứa và trạm xuất xăng dầu đã phát triển mạnh mẽ để đáp ứng nhu cầu lưu trữ và kinh doanh xăng dầu Ngoài các dự án lắp đặt bồn chứa, dịch vụ kiểm định chất lượng bồn chứa mới, cũ và đang sử dụng cũng được chú trọng Việc kiểm định này giúp quyết định cấp phép, tiếp tục sử dụng hoặc tạm dừng hoạt động để sửa chữa Tuy nhiên, các công ty trong nước gặp khó khăn trong việc cạnh tranh với các công ty nước ngoài do thiết bị và quy trình kiểm tra thủ công, dẫn đến thời gian kiểm định dài và độ tin cậy thấp Để nâng cao năng suất và độ chính xác, việc áp dụng thiết bị kiểm tra tự hành (robot) như hệ siêu âm PA OmniScan đang được nghiên cứu, cho phép thực hiện đo kiểm độ mòn bồn chứa một cách hiệu quả và an toàn hơn.

Hình 1: Kiểm tra mòn thực hiện thủ công [2]

Việc áp dụng các hệ thống tự động hóa không chỉ giúp đo kiểm độ mòn hiệu quả mà còn tạo ra bản đồ mòn tổng thể, nâng cao khả năng quản lý và bảo trì.

Hình 2: Hình ảnh kết quả ăn mòn của siêu âm PA [3]

Các thiết bị kiểm tra đánh giá độ mòn bồn chứa thường có giá thành cao do yêu cầu giấy phép và chứng chỉ đào tạo Việc nghiên cứu phương án chế tạo thiết bị tự hành mang đầu đo để kiểm tra độ mòn bồn chứa là cần thiết nhằm làm chủ công nghệ trong nước Đề tài “Nghiên cứu giải pháp đo kiểm tra đánh giá độ mòn bồn chứa xăng dầu dung tích lớn sử dụng robot mang đầu dò siêu âm” hướng đến giảm chi phí, thời gian kiểm tra, nâng cao độ tin cậy và đảm bảo an toàn cho người vận hành Kết quả nghiên cứu sẽ giúp công nghệ này được áp dụng rộng rãi trong nước, tăng tính cạnh tranh cho các doanh nghiệp dịch vụ đo kiểm.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Mô hình toán được xây dựng cho phép xác định quảng đường di chuyển ngắn nhất, dựa trên đặc điểm của phương pháp kiểm tra siêu âm PA và tính năng của robot mang đầu dò siêu âm PA.

- Đề xuất được phương án đo kiểm ứng dụng robot mang đầu dò siêu âm PA

3 kiểm tra mòn bồn chứa xăng dầu dung tích lớn dựa trên cơ sở quỹ đạo quảng đường di chuyển ngắn nhất tìm được

Đề xuất một thuật toán ghép ảnh nhằm tạo ra bản đồ mòn chính xác, phù hợp với quy trình siêu âm PA để đo kiểm độ mòn của bồn chứa xăng dầu có dung tích lớn, sử dụng robot mang đầu dò siêu âm PA.

Ứng dụng robot với đầu dò siêu âm trong việc kiểm tra độ mòn của bồn chứa không chỉ rút ngắn thời gian kiểm tra mà còn giải phóng sức lao động, mang lại hiệu quả kinh tế cao Robot này nâng cao chất lượng kiểm tra đối với bồn chứa xăng dầu, góp phần tăng năng suất và cải thiện độ an toàn trong ngành công nghiệp.

Nghiên cứu này đóng góp vào việc tự động hóa quy trình kiểm tra và đánh giá độ mòn của bồ chứa xăng dầu, mang lại giá trị thực tiễn cao trong ứng dụng.

- Giúp xây dựng bản đồ mòn của bồn chứa xăng dầu, cho phép giám sát và chủ động kế hoạch hoạt động, bảo trì bảo dưỡng bồn chứa.

Kết cấu của luận án

Kết cấu của luận án gồm các phần:

Nhu cầu từ thực tế cho thấy tính cấp thiết của việc nghiên cứu đề tài này, nhằm đáp ứng những yêu cầu và thách thức hiện tại Cơ sở lựa chọn đề tài được xây dựng trên nền tảng lý thuyết vững chắc, đồng thời phản ánh ý nghĩa khoa học và thực tiễn của nghiên cứu Kết cấu của luận án sẽ được trình bày rõ ràng, giúp người đọc dễ dàng theo dõi và hiểu sâu về nội dung nghiên cứu.

Bài viết này trình bày các nội dung liên quan đến độ mòn và các phương pháp kiểm tra, đánh giá độ mòn hiện nay Ngoài ra, nghiên cứu về xác định quảng đường ngắn nhất và cách thức xây dựng bản đồ cũng được khảo sát Các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến chủ đề này sẽ được phân tích và đánh giá một cách chi tiết.

Nghiên cứu khảo sát thực trạng đo mòn ở Việt Nam nhằm xác định các tồn tại và thách thức hiện tại Bài viết sẽ đề xuất định hướng nghiên cứu, nội dung nghiên cứu cụ thể, cùng với đối tượng và phạm vi nghiên cứu rõ ràng Đồng thời, các phương pháp nghiên cứu phù hợp sẽ được trình bày để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong quá trình thực hiện.

- Chương 2: Quy trình thực nghiệm đo kiểm tra độ mòn bồn chứa

Đề xuất thông số kỹ thuật cho thiết kế và chế tạo robot trang bị đầu dò siêu âm nhằm kiểm nghiệm độ tin cậy của robot Đồng thời, lập sơ đồ trải bồn chứa và xác định diện tích quét trên thân bồn chứa để tối ưu hóa hiệu quả hoạt động.

Nghiên cứu đề xuất quy trình thực nghiệm đo kiểm độ mòn bồn chứa dung tích lớn ứng dụng kỹ thuật siêu âm tổ hợp pha (PAUT)

- Chương 3: Mô hình toán xác định quảng đường di chuyển ngắn nhất

Giới thiệu, xây dựng bài toán tìm quảng đường di chuyên ngắn nhất ứng dụng thuật toán PSO dựa trên đặc điểm của phương pháp kiểm tra siêu âm

Robot có những đặc điểm nổi bật giúp thực hiện nhiệm vụ đo kiểm đánh giá độ mòn bồn chứa Dựa trên mô hình toán học đã được xác định, chúng tôi đề xuất phương án di chuyển hiệu quả cho robot, nhằm tối ưu hóa quá trình kiểm tra và đảm bảo độ chính xác trong việc thu thập dữ liệu.

- Chương 4: Nghiên cứu xây dựng bài toán ghép ảnh mòn

Bài viết trình bày kết quả phân tích và đánh giá dữ liệu hình ảnh thu được từ thực nghiệm đo mòn Chúng tôi đề xuất một thuật toán ghép ảnh mòn nhằm tạo dựng bản đồ mòn và cung cấp thông tin về các thông số mòn tại các vị trí cụ thể trong môi trường Matlab.

- Chương 5: Thực nghiệm đo kiểm độ mòn và xây dựng bản đồ mòn

Bài viết trình bày kết quả thiết kế và chế tạo mô hình bồn chứa, đồng thời thực nghiệm kiểm tra mức độ mòn của bồn chứa bằng robot trang bị đầu dò siêu âm PA Ngoài ra, bài viết còn đề cập đến hoạt động của phần mềm xây dựng bản đồ mòn, nhằm hỗ trợ trong việc theo dõi và đánh giá tình trạng bồn chứa một cách hiệu quả.

- Kết luận và kiến nghị

Kết luận chung của luận án và kiến nghị về những nghiên cứu tiếp theo

- Danh mục tài liệu tham khảo

- Danh mục các công trình đã công bố của luận án

Nghiên c ứ u t ổ ng quan

Các phương pháp đo mòn và bản đồ mòn

1.1.1 Phương pháp siêu âm thông thường

Phương pháp kiểm tra siêu âm dựa trên lý thuyết sử dụng sóng siêu âm tần số cao, thường từ 0.5 đến 20 MHz, được truyền vào vật liệu cần kiểm tra Sóng âm phát ra từ đầu dò sẽ phản xạ trở lại khi gặp mặt phân giới giữa hai môi trường, với một phần nhỏ khúc xạ Mức độ phản xạ này phụ thuộc vào trạng thái vật lý của vật đo.

Khi chùm siêu âm tiếp xúc với các vùng không đồng nhất, hiện tượng phản xạ, thẩm thấu và biến đổi sóng xảy ra, giúp phát hiện khuyết tật trong vật đo Sóng siêu âm có khả năng xuyên sâu vào vật liệu vượt trội hơn so với phương pháp kiểm tra chụp ảnh bức xạ, cho phép phát hiện các vết nứt nằm sâu bên trong Nguyên lý cơ bản của phương pháp kiểm tra siêu âm được minh họa trong hình 1.1.

Hình 1.1: Nguyên lý của phương pháp siêu âm kiểm tra khuyết tật vật liệu [5]

+ Có độ nhạy cao nên phát hiện được các khuyết tật nhỏ;

+ Cho phép kiểm tra các chi tiết dày;

+ Vịtrí, kích thước, hình dạng khuyết tật khi phát hiện đạt độ chính xác cao;

+ Việc kiểm tra chỉ cần tiếp xúc một bên của vật đo

+ Cho đáp ứng nhanh nên thời gian kiểm tra ngắn và dễ dàng tự động hoá công việc đo kiểm

+ Hình dạng của vật thể kiểm tra có thểgây khó khăn cho việc kiểm tra;

+ Khó kiểm tra các vật liệu có cấu tạo bên trong phức tạp;

+ Cần phải sử dụng chất tiếp âm để thúc đẩy sự truyền năng lượng âm vào vật cần kiểm tra;

Để đảm bảo kiểm tra chính xác, đầu dò cần phải tiếp xúc và phù hợp với hình dạng bề mặt của vật đo Hướng khuyết tật cũng có ảnh hưởng lớn đến khả năng phát hiện chính xác các khuyết tật.

1.1.2 Phương pháp siêu âm PA

Kiểm tra siêu âm PA (siêu âm tổ hợp pha) là một kỹ thuật tiên tiến trong kiểm tra không phá hủy (NDT) sử dụng sóng siêu âm Đầu dò PA bao gồm từ 16 đến 256 biến tử nhỏ, cách âm và có khả năng tạo xung riêng biệt Các biến tử này có thể được sắp đặt theo nhiều hình dạng khác nhau như thẳng, vòng tròn hoặc phức tạp hơn, và được kích thích bằng xung điện có độ trễ theo chương trình Sóng âm từ các biến tử giao thoa, tạo ra chùm siêu âm với góc phát và điểm hội tụ theo yêu cầu, tương tự như đầu dò siêu âm thông thường.

PA có thể được thiết kế để sử dụng tiếp xúc trực tiếp hoặc ghép nối với nêm, cho phép tạo ra các đầu dò với góc nghiêng tùy ý và sử dụng trong môi trường nước Dải tần số của đầu dò siêu âm PA thường nằm trong khoảng từ 2 đến 10 MHz Nguyên lý hoạt động và dữ liệu thu thập là những yếu tố quan trọng trong việc ứng dụng công nghệ này.

Hình 1.2: Nguyên lý và dữ liệu thu thập của phương pháp siêu âm PA

Siêu âm PA là phương pháp hiệu quả để kiểm tra và phát hiện vết nứt ở các mối hàn trong các ngành công nghiệp như hàng không, năng lượng, dầu khí, chế tạo ống, và xây dựng Phương pháp này cũng được áp dụng để xác định chiều dày trong các ứng dụng kiểm tra ăn mòn, góp phần quan trọng vào việc bảo trì và đảm bảo an toàn cho các công trình.

Phương pháp siêu âm PA sử dụng chùm tia có thể điều khiển, thường có hình dạng quét như quạt, cho phép kiểm tra chi tiết ở các góc khác nhau.

+ Việc kiểm tra các chi tiết có hình dạng phức tạp sẽ đơn giản hơn;

Đầu dò có kích thước nhỏ và khả năng quét chùm tia mà không cần di chuyển giúp kiểm tra các chi tiết trong những vị trí khó tiếp cận, nơi không có đủ không gian để di chuyển đầu dò một cách dễ dàng.

+ Các hệ thống PA đòi hỏi chi phí đầu tư thiết bị cao;

+ Người vận hành phải qua đào tạo chuyên môn

Nguyên lý hoạt động của 3D Scanner dựa trên việc số hóa bề mặt quét, cho phép đánh giá mức độ ăn mòn bề mặt ngoài một cách chính xác Sử dụng 3D Scanner được xem là giải pháp thay thế đáng tin cậy cho các máy đo chiều dày, vì nó cung cấp bản đồ số hóa chi tiết về độ dày, giúp đánh giá mức độ ăn mòn của vật thể một cách hiệu quả.

Hình 1.3: Nguyên lý hoạt động và dữ liệu thu thập của 3D Scanner [7]

+ Khảnăng di chuyển linh động;

+ Hệ thống phần mềm và thiết bị khá thân thiện, dễ sử dụng;

+ Máy và vật đo không cần gá đặt cố định;

+ Cung cấp thông tin khá chính xác về dữ liệu mòn ngoài của bề mặt

+ Bề mặt đo kiểm cần được làm sạch, ví dụ như phun cát, để mang lại kết quả đo kiểm chính xác hơn;

+ Chi phí đầu tư thiết bị cao, kỹ thuật viên phải có trình độ phù hợp;

+ Chỉxác định được hình ảnh, độ mòn bên ngoài bồn chứa (so với mặt chuẩn ngoài của bề mặt ngoài);

+ Việc đánh giá độ mòn bên trong bồn không thể thực hiện

1.1.4 Xây dựng bản đồ mòn sử dụng công nghệ PA

Bản đồ mòn (bản đồ ăn mòn) là hình ảnh số hoá bề mặt của vật thể đo, cung cấp thông tin về vị trí (toạ độ) và chiều dày vật liệu thông qua màu sắc Bản đồ mòn có thể được phân loại thành nhiều loại khác nhau.

- Bản đồ mòn cục bộ: là bản đồ mòn của một khu vực xác định (vùng) Đây là nơi nghi ngờ xảy ra hiện tượng ăn mòn

Bản đồ mòn tổng thể là công cụ giúp xác định và đánh giá chi tiết độ mòn của vật đo ở bất kỳ vị trí nào, đảm bảo độ chính xác cao trong việc phân tích tình trạng mòn.

Hình 1.4: Bản đồ mòn điển hình sử dụng kỹ thuật siêu âm PA [7]

Việc xây dựng bản đò mòn là sử dụng các dữ liệu siêu âm để hình thành nên

Để xây dựng bản đồ mòn của vật liệu, người ta sử dụng các thiết bị như siêu âm 2D, siêu âm PA và máy quét 3D nhằm thu thập dữ liệu Các hình ảnh đồ họa màu về hình dạng bề ngoài của vật liệu là rất quan trọng trong quá trình này.

Hình 1.5: Các loại bản đồ mòn của phương pháp UT 2D, PA, 3D Scanner [7]

 Siêu âm 2D chỉ xác định được độ dày của vật đo tại một vùng (khu vực) xác định

 Siêu âm PA có thể tạo ra một bản đồ mòn tổng thể cung cấp các thông tin vệ toạ độ, độ dày ở bất kỳ vị trí nào

 Phương pháp 3D Scanner cho kết quả một bản đồ mòn bề mặt bên ngoài của vật đo

 Phương pháp siêu âm 2D không phù hợp để xây dựng bản đồ mòn

 Xây dựng bản đồ mòn sử dụng phương pháp siêu âm PA đòi hỏi thiết bị phức tạp, chi phí đầu tư rất cao

 Phương pháp 3D Scanner hình thành được bản đồ ăn mòn nhưng chỉ cho phép xác định mức độ ăn mòn của bề nặt vật đo

Bản đồ ăn mòn xây dựng bằng kỹ thuật siêu âm PA giúp biểu đồ hóa độ dày còn lại của vật liệu kim loại thông qua màu sắc và lưu trữ dữ liệu trên máy tính Phương pháp này được áp dụng phổ biến trong ngành dầu khí, đặc biệt cho các bồn chứa, đường ống và vỏ tàu thủy.

10 a) Xây dựng bản đồ mòn trực tiếp trên thiết bị siêu âm PA

Việc xây dựng bản đồ mòn phụ thuộc chủ yếu vào thiết bị siêu âm PA được sử dụng Một số máy siêu âm hiện đại đi kèm với phần mềm có chế độ cộng dồn (ghép ảnh), cho phép kết hợp các hình ảnh liên tiếp để tạo ra bản đồ mòn Phương pháp này thường được áp dụng để xây dựng bản đồ mòn cục bộ, nhằm đo kiểm các khu vực nghi ngờ có hiện tượng mòn xảy ra.

Bản đồ mòn được hình thành trên thiết bị

Hình 1.6: Bản đồ mòn được xây dựng trực tiếp trên OmniScan MX2 [3] b) Xây dựng bản đồ mòn gián tiếp với phần mềm TomoView

TomoView là phần mềm được tích hợp trong hệ thống siêu âm PA OmniScan

MX2 có khả năng tạo bản đồ mòn gián tiếp trên PC thông qua việc quét vật đo bằng phương pháp 1 hoặc 2 trục (Clicker, 2 encoder) để thu thập ảnh mòn dạng C-Scan Dữ liệu hình ảnh C-Scan sẽ được lưu trữ trong một thư mục xác định và tự động mã hóa theo thời gian quét Sau khi đồng bộ với PC, phần mềm TomoView cho phép ghép nối các hình ảnh liên tiếp để tạo thành bản đồ mòn, hiển thị vùng ăn mòn bằng màu sắc khác nhau, giúp xác định mức độ ăn mòn của vật liệu Người dùng có thể sử dụng chuột để xác định vị trí, kích thước và chiều dày của vật liệu còn lại tại các khu vực có mòn.

Hình 1.7: Bản đồ mòn được xây dựng trên phần mềm TomoView [9]

Th ự c tr ạ ng đo kiể m mòn b ồ n ch ứ a ở Vi ệ t Nam

Ăn mòn kim loại là hiện tượng phổ biến xảy ra trên bồn chứa trong quá trình sử dụng, chủ yếu do các điều kiện vật lý và hóa học Các loại ăn mòn thường gặp bao gồm ăn mòn đều, ăn mòn không đều, ăn mòn điểm và ăn mòn do khí quyển, dẫn đến sự hình thành các khuyết tật trên thân bồn.

Việc kiểm tra đánh giá chất lượng bồn chứa hiện nay chủ yếu dựa vào kỹ thuật siêu âm thủ công, gặp nhiều khó khăn do kích thước lớn của bồn Điều này yêu cầu xây dựng hệ thống giàn giáo phụ trợ và sử dụng dây cáp treo, tiềm ẩn nguy cơ về an toàn lao động và tốn nhiều thời gian để lắp đặt giàn giáo.

Việt Nam b) Kỹ thuật viên kiểm tra chất lượng bồn với thiết bị thủ công

Hình 1.8: Kiểm tra bồn chứa bằng phương pháp thủ công [2]

Hiện nay, các kỹ thuật viên trong nước thiếu và ít được cập nhật các công

Để đào tạo kỹ thuật viên siêu âm PA, cần có trình độ chuyên môn và khả năng ngoại ngữ cao Việc này đòi hỏi nguồn kinh phí lớn cho đào tạo và đầu tư thiết bị siêu âm đắt tiền Môi trường làm việc khắc nghiệt, quy trình kiểm tra nghiêm ngặt và áp lực công việc cao do thời gian dừng vận hành bồn chứa ảnh hưởng đến kế hoạch kinh doanh.

Công việc kiểm tra đánh giá trực tiếp tại hiện trường ít thu hút sự tham gia của các kỹ thuật viên, dẫn đến số lượng kỹ thuật viên thực hiện công việc này rất hạn chế.

Một giải pháp hiệu quả để giải quyết tình trạng thiếu kỹ thuật viên là các công ty thực hiện phân tích đánh giá hình ảnh siêu âm tại phòng thí nghiệm Điều này cho phép sử dụng công nhân hoặc kỹ thuật viên cấp thấp để thu thập dữ liệu siêu âm trong quá trình kiểm tra mòn Các kỹ thuật viên này sẽ quét dữ liệu mòn trên thân bồn chứa, lưu trữ vào thiết bị nhớ và chuyển về phòng thí nghiệm để đánh giá Tuy nhiên, chất lượng hình ảnh đầu vào đóng vai trò quan trọng, vì nếu phát hiện sai sót như ảnh không đạt độ phân giải hoặc không liên tục, việc tổ chức siêu âm lại sẽ gặp nhiều khó khăn.

Trong quá trình kiểm tra mòn bồn chứa tại Việt Nam, các công ty chưa chú trọng đến việc xây dựng phương án đo do phụ thuộc vào giàn giáo và thực hiện đo thủ công, khiến việc di chuyển ở các góc vuông trở nên dễ dàng Điều này dẫn đến việc tự động hóa quá trình đo không khả thi Thực tế, các công ty chỉ xác định các khu vực mòn bằng phương pháp cảm quan và tiến hành đo kiểm ở những khu vực đó Khi phát hiện vùng có nguy cơ ăn mòn, kỹ thuật viên dựng giàn giáo và sử dụng đầu dò siêu âm 2D để đo ở khu vực nghi ngờ, nhưng quy trình này tốn nhiều thời gian và dữ liệu thu thập có độ chính xác thấp, phụ thuộc vào tay nghề kỹ thuật viên và điều kiện thời tiết.

Tổng quan nghiên cứu trong và ngoài nước

Phương pháp chỉ kiểm tra các khu vực nghi ngờ có mòn không cung cấp đủ dữ liệu để xây dựng bản đồ mòn bồn chứa, dẫn đến những ảnh hưởng nghiêm trọng đến kết quả đo.

1.3 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

1.3.1 Các nghiên cứu nước ngoài

Robot Scorpion B-Scan được thiết kế để kiểm tra khuyết tật hàn và mức độ ăn mòn của bồn chứa xăng dầu, với bốn bánh xe được điều khiển bởi 4 động cơ 12 VDC Kích thước của robot là 385 mm x 222 mm x 102 mm, nặng 4,74 kg và có lực hút nam châm khoảng 13,6 kg Robot di chuyển với vận tốc 25 mm/s và được trang bị đầu dò siêu âm để thu thập dữ liệu A-Scan và B-Scan Kỹ thuật viên điều khiển robot thông qua thiết bị điều khiển, trong khi phần mềm B-Scan Scorpion giúp xác định vị trí và loại khuyết tật, cho phép phân tích nhanh chóng và chính xác độ ăn mòn Tuy nhiên, robot vẫn cần sự điều khiển trực tiếp từ con người và chưa có phương án di chuyển tự động trên bồn chứa.

Hình 1.19: Hệ thống đo kiểm của robot Scorpion [11]

Robot RMS2 (Rinaldi Mechatronic Systems) là thiết bị kiểm tra độ ăn mòn bồn chứa bằng phương pháp siêu âm PA Nó sử dụng chức năng hiển thị C-Scan để xác định chiều dày và đánh giá mức độ ăn mòn của bồn chứa cũng như đường ống có đường kính lớn Hệ thống điều khiển chuyển động và đầu ra bộ mã hóa X/Y giúp tăng cường độ chính xác trong quá trình kiểm tra.

Robot RMS2 được trang bị 14 điều khiển trên phần mềm máy tính, cho phép robot di chuyển theo phương thẳng đứng và quét ngang với chiều cao quét lên tới 50m Thiết bị này có khả năng thu thập dữ liệu dạng A-Scan, B-Scan, C-Scan và hỗ trợ lập bản đồ mòn hiệu quả.

Hình 1.10: Kiểm tra đánh giá độ mòn bồn chứa bằng robot RMS2 [12]

Bài báo “Path planning & measurement registration for robotic structural asset monitoring” của S G Pierce, C N Macleod, G Dobie, R Summan (2014)

Bài báo trình bày một phương pháp ứng dụng CAD/CAM để xây dựng kế hoạch đo và lưu trữ dữ liệu hình ảnh trên mô hình CAD Robot với đầu dò siêu âm có khả năng di chuyển theo đường thẳng hoặc đường tròn trên bề mặt phẳng, đồng thời tránh các chướng ngại vật để thu thập dữ liệu Phương án đo được thiết kế phù hợp với hình dạng vật đo cụ thể, trong khi các khuyết tật và độ mòn được thể hiện dưới dạng bản đồ đơn giản, chỉ ra vị trí mòn và độ dày còn lại Thông tin này được trình bày dưới dạng điểm, không phải hình ảnh liên tục Tuy nhiên, phương pháp này hiện chỉ được thử nghiệm trên mô hình và chưa có ứng dụng thực tế.

15 a) Phương án đo được xác định qua mô hình CAD [13]

Hình 2.31: Quỹđạo di chuyển của robot và vị trí các khuyết tật [13]

Hình 1.11: Phương án đo và quỹ đạo di chuyển qua mo hình CAD [13]

Khi xây dựng bản đồ mòn, quá trình quét thủ công thường sử dụng phần mềm đi kèm với thiết bị, chẳng hạn như TomoView™ trên nền tảng PC Phần mềm này, do công ty Olympus phát triển, được áp dụng trong các thiết bị siêu âm như hệ thống siêu âm PA OmniScan MX2 TomoView cho phép thu nhận hình ảnh C-Scan, ghép ảnh và hiển thị hình ảnh màu theo thời gian thực, đồng thời hỗ trợ phân tích dữ liệu một cách hiệu quả.

Hình 1.12: Kết quả xử lý ảnh khi ứng dụng TomoView trong thực tế [14]

Bản đồ mòn cho phép người dùng sử dụng con trỏ chuột để đo kích thước và vị trí khuyết tật, đồng thời hỗ trợ phóng to, thu nhỏ, lưu trữ dữ liệu và thực hiện các báo cáo siêu âm PA.

Luận án tiến sĩ “Robotic Pipe Inspection: System Design, Locomotion and Control” của William Alexander Blyth (2017) [15] đã giới thiệu phương án đo kiểm

Máy quét Mapman Scanner với đầu dò siêu âm PA được thiết kế để kiểm tra ống có đường kính 24 inch và chiều dày 9 mm, với góc nghiêng từ 0 đến 90 độ so với phương thẳng đứng Robot di chuyển xung quanh ống và từ trên xuống, với khoảng cách giữa các đường quét là 50 mm, phù hợp với kích thước của đầu dò PA HydroFrom (có 64 biến tử) Thiết bị OmniScan (TomoView) của hãng Olympus được sử dụng để thực hiện phương án quét xoay quanh trục đứng, cho phép thu thập hình ảnh dạng C-Scan và lập bản đồ mòn thông qua chế độ quét Raster có sẵn trên thiết bị.

Phần mềm PA hiện tại vẫn là sản phẩm thương mại độc quyền từ nhà sản xuất, kết hợp với thiết bị đo siêu âm PA để ghép ảnh tạo ra bản đồ mòn Phương pháp ghép ảnh dựa trên việc cộng dồn vật lý các hình ảnh thu thập theo trình tự thời gian mà không nhận diện biên ảnh, do đó khi phát hiện sai sót, cần phải quét lại khu vực đó Mapman Scanner sử dụng đầu dò siêu âm PA để kiểm tra khuyết tật, trong khi phương án đo quét Raster được áp dụng để kiểm tra độ mòn cho ống 24 inch.

Hình 1.13: Kiểm tra mòn của Mapman Scanner

Hình 1.14: Hình ảnh bản đồmòn thu được của Mapman [15]

Bài báo “Phát triển Hệ thống Kiểm tra Tấm Thép Lớn Bằng Robot Di Động Tự Động” (2017) của M Rakocevic và cộng sự đã giới thiệu một robot di động sử dụng nam châm vĩnh cửu để bám vào bề mặt tấm thép Robot được trang bị 16 đầu dò siêu âm 2D, cho phép kiểm tra khuyết tật bên trong tấm thép phẳng lớn Với khả năng di chuyển linh hoạt trên các bề mặt như sàn tàu hay sàn bồn chứa, hệ thống sử dụng phần mềm để thu thập dữ liệu và ghi nhận vị trí của robot, từ đó phân tích và tạo bản đồ khuyết tật Thử nghiệm trên tấm thép dày 50 mm với khuyết tật đã được tạo trước cho thấy robot có khả năng phát hiện vị trí khuyết tật, tuy nhiên phần mềm hiện tại chưa cung cấp thông tin về kích thước và chiều sâu của khuyết tật, do đó cần sử dụng phương pháp kiểm tra khác để đánh giá.

Hình 1.15: Hệ thống đo kiểm của Mobile Robot vehicle [16]

1.3.2 Các nghiên cứu trong nước

Robot leo tường của sinh viên Đại học Bách Khoa Đà Nẵng được trang bị hai động cơ điều khiển bánh xích hai bên, cho phép di chuyển linh hoạt Thiết kế nhỏ gọn cùng cơ cấu hút chân không giúp robot dễ dàng bám dính trên các bề mặt khác nhau.

Hình 1.16: Robot leo tường của sinh viên đại học Bách Khoa Đà Nẵng

Học viện Kỹ thuật Quân Sự đã thành công trong việc nghiên cứu và chế tạo robot leo bám tường, với mục tiêu làm sạch các tòa nhà cao tầng, kiểm tra vết nứt trong công trình xây dựng và thực hiện nhiệm vụ do thám quân sự Tuy nhiên, hiện tại, robot này vẫn chỉ dừng lại ở giai đoạn nghiên cứu và chưa được ứng dụng thực tế.

Hình 1.17: Robot leo bám tường của học viện Kỹ Thuật Quân Sự

Luận văn thạc sĩ của Trịnh Văn Thuyết trường ĐH SPKT Tp Hồ Chí Minh

Năm 2013, một nghiên cứu đã được thực hiện nhằm xây dựng quy trình kiểm tra mối hàn giáp mối ống bằng phương pháp siêu âm PA tại Việt Nam Kết quả nghiên cứu đã đề xuất và ứng dụng thành công quy trình kiểm tra mối hàn ống giáp mối ống bằng kỹ thuật này.

PA đóng vai trò quan trọng trong các lĩnh vực chế tạo cơ khí, dầu khí, xây dựng và đóng tàu tại Việt Nam Luận văn thạc sĩ của Lê Duy Tuấn tại trường ĐH SPKT Tp Hồ Chí Minh vào năm 2013 đã nghiên cứu sâu về vấn đề này.

[18] đã đề xuất thiết kế, chế tạo một thiết bị phát hiện khuyết tật và ăn mòn đường ống nhỏ (< 1 inch) sử dụng kỹ thuật siêu âm PA

Luận văn thạc sĩ của Trương Đình Sĩ trường ĐH SPKT Tp Hồ Chí Minh

(2014) [19] đã nghiên cứu phát triển thiết bị tự hành mang thiết bị kiểm tra và đánh

19 giá chất lượng đường ống ngầm sử dụng kỹ thuật siêu âm

Luận văn thạc sĩ của Nguyễn Văn Tràng trường ĐH SPKT Tp Hồ Chí Minh

(2013) [20] đã nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thử nghiệm thiết bị tự hành kiểm tra đánh giá chất lượng ống nhỏ bằng siêu âm PA

Việc theo dõi và đánh giá ăn mòn là cần thiết để lập kế hoạch sửa chữa và bảo dưỡng, từ đó tăng tuổi thọ thiết bị và giảm rủi ro Nghiên cứu của Nguyễn Thị Lê Hiền và cộng sự (2016) tại Viện Dầu khí Việt Nam đã lập bản đồ ăn mòn cho thiết bị và đường ống, nhằm tối ưu hóa quản lý bảo trì Họ sử dụng thiết bị siêu âm PA MX2 và đầu dò HydroFROM của Olympus để đánh giá mức độ ăn mòn của ống thép carbon có đường kính 508 mm, dài 12 cm và dày 10,5 mm ở nhiệt độ 26ºC Nghiên cứu không đề cập đến phương án quét, mà thực hiện ghép ảnh thủ công trên PC với phần mềm TomoView, chủ yếu khai thác các tính năng của thiết bị Olympus trong lĩnh vực đường ống dầu khí.

Hướng quét Hướng di chuyển a) Máy siêu âm OmniScan MX2 b) Bộquét và đầu dò HydroForm

Hình 1.18: Thiết bị siêu âm và bộ quét của hãng Olympus [3]

Hình 1.19: Bản đồ ăn mòn của đường ống dầu khí thử nghiệm [3]

Bài báo “Hoạch định quỹđạo cho robot di động dùng thuật toán PSO” của tác giả Ngô Văn Thuyên và Lâm Văn Vũ, trường Đại học SPKT TPHCM (2013)

Các tồn tại, định hướng và nội dung nghiên cứu

Hiện nay, việc đánh giá độ mòn của bồn chứa phụ thuộc vào nhiều yếu tố quan trọng như trang thiết bị, trình độ kỹ thuật viên, phương án đo kiểm, phần mềm xây dựng bản đồ mòn và các điều kiện đặc biệt khác Những yếu tố này đóng vai trò quyết định trong việc xác định tình trạng và độ an toàn của bồn chứa.

- Thiết bị: việc kiểm tra đánh giá độ mòn hiện nay chủ yếu sử dụng phương pháp siêu âm thông thường hoặc siêu âm PA;

Robot đã được áp dụng trong kiểm tra siêu âm, chủ yếu để phát hiện khuyết tật hàn và độ mòn của đường ống Tuy nhiên, việc đo độ mòn bồn chứa vẫn chỉ tập trung vào đánh giá ở những khu vực cụ thể, không chú trọng đến phương pháp đo đạc và ghép ảnh gián tiếp Hơn nữa, chi phí cho công nghệ này rất cao do yêu cầu bản quyền.

- Kỹ thuật viên: phải được đào tạo từ các chuyên gia nước ngoài;

- Phương án đo kiểm: chưa thấy đề cập đến phương án đo cụ thể cho từng loại robot

Nhiều bài báo đã nghiên cứu về quảng đường di chuyển ngắn nhất, nhưng chủ yếu chỉ dừng lại ở lý thuyết Một số nghiên cứu ứng dụng thuật toán PSO và GA để xác định phương án di chuyển tối ưu nhằm tìm quảng đường ngắn nhất hoặc tránh vật cản, nhưng thực nghiệm so sánh trên mô hình thực tế vẫn còn hạn chế Đặc biệt, chưa có công bố nào tại Việt Nam áp dụng phương án đo kiểm với quảng đường di chuyển ngắn nhất để đánh giá mức độ ăn mòn bồn chứa; hiện tại, phương pháp chủ yếu vẫn là di chuyển đầu dò bằng tay để thu thập hình ảnh mòn.

- Bản đồ mòn: chủ yếu là ghép ảnh trực tiếp trên hệ thống thiết bị siêu âm

Việc ghép ảnh gián tiếp trên PC bằng phần mềm độc quyền yêu cầu chi phí đầu tư ban đầu cao và chỉ có thể chuyển giao công nghệ qua các gói dịch vụ Hiện tại, chưa có công bố nào liên quan đến xử lý ảnh nói chung, cũng như ghép ảnh để xây dựng bản đồ mòn đường ống dẫn và bồn chứa.

Quá trình kiểm tra siêu âm tại nước ngoài đang phát triển mạnh mẽ với việc ứng dụng robot để đo độ mòn bồn chứa xăng dầu Tuy nhiên, mỗi loại robot có chức năng và mục đích khác nhau, dẫn đến sự thiếu đồng nhất trong phương pháp đo kiểm, ảnh hưởng đến thời gian và độ tin cậy của kết quả Hơn nữa, do robot chỉ hoạt động trong một phạm vi nhỏ, việc lập bản đồ mòn cục bộ chưa đủ để xây dựng bản đồ ăn mòn tổng thể, điều này cần được chú ý hơn trong tương lai.

1.4.2 Định hướng và nội dung nghiên cứu

Hiện nay, phương pháp siêu âm PA đã và đang được ứng dụng mạnh mẽ tại

Việt Nam đang đối mặt với thách thức trong việc kiểm tra độ mòn của thiết bị do yêu cầu về đào tạo nhân viên và quy trình đo lường phức tạp Hiện tại, phương pháp đo kiểm thủ công có năng suất và độ chính xác thấp, gây nguy hiểm cho an toàn lao động Do đó, cần áp dụng công nghệ tiên tiến để nâng cao độ tin cậy và hiệu quả Sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế đã dẫn đến sự gia tăng các dự án kho - cảng chứa xăng dầu, yêu cầu kiểm tra, bảo trì định kỳ Từ đó, nghiên cứu trong luận án sẽ tập trung vào việc cải thiện quy trình kiểm tra và bảo trì thiết bị.

Nghiên cứu về bồn chứa xăng dầu lớn tập trung vào việc phát hiện và phân tích các khuyết tật do mòn thường gặp Đồng thời, bài viết cũng khảo sát các phương pháp đo kiểm độ mòn hiệu quả, nhằm đảm bảo an toàn và hiệu suất cho bồn chứa.

23 đặc biệt là kiểm tra độ mòn bằng phương pháp siêu âm PA;

Nghiên cứu phương thức phân mảnh bồn chứa sử dụng thiết bị đo khoảng cách laser và thiết bị cân bằng độ vuông góc để xác định các diện tích quét Việc định vị robot và đầu đo siêu âm PA được thực hiện bằng camera quan sát, đồng thời giải quyết bài toán robot tránh các vật cản toàn cục, như các ống chờ và mặt bích, nhằm di chuyển đến các điểm bắt đầu cho các đường quét tiếp theo.

- Nghiên cứu thiết kế robot có thể mang đầu dò siêu âm PA phục vụ kiểm tra mòn bồn chứa;

- Nghiên cứu quy trình đo kiểm tra bằng phương pháp siêu âm PA trên bồn chứa xăng dầu sử dụng robot mang đầu đo PA.

Nghiên cứu mô hình toán sử dụng thuật toán tối ưu bầy đàn PSO nhằm xác định quảng đường di chuyển ngắn nhất, từ đó đề xuất giải pháp đo kiểm để đánh giá độ ăn mòn của một diện tích quét cụ thể trong bồn chứa xăng dầu đã được phân mảnh.

- Nghiên cứu cách thức thu thập dữ liệu từ phương pháp siêu âm PA để có thể ghép nối các dữ liệu tạo thành bản đồ mòn;

- Nghiên cứu, xây dựng thuật toán ghép ảnh, lập bản đồ mòn từ dữ liệu C- Scan thu thập bằng phương pháp siêu âm PA

Nghiên cứu ứng dụng robot trang bị đầu dò siêu âm để kiểm tra độ mòn trên mô hình bồn chứa đã được thực hiện dựa trên các kết quả lý thuyết Phương pháp này được so sánh với kỹ thuật kiểm tra truyền thống nhằm đánh giá độ chính xác và độ tin cậy của các phép đo được đề xuất.

Các nội dung sau đây sẽ được tập trung nghiên cứu:

 Nội dung 1: Nghiên cứu tổng quan về bồn chứa xăng dầu dung tích lớn và kỹ thuật đo độ mòn

- Kỹ thuật đo độ mòn;

- Các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước có liên quan

- Thực trạng đo kiểm tra độ mòn tại Việt Nam

- Phương pháp nghiên cứu: thu thập thông tin, lý thuyết, thực nghiệm,…

 Nội dung 2: Nghiên cứu quy trình đo kiểm bồn chứa sử dụng robot mang đầu dò siêu âm PA

- Nghiên cứu đề xuất kết cấu và yêu cầu kỹ thuật của robot;

- Đề xuất phương án thiết kế và chế tạo thử nghiệm robot mang đầu dò siêu âm PA;

- Kiểm nghiệm độ tin cậy của robot

- Đề xuất quy trình đo kiểm tra mòn bồn chứa ứng dụng kỹ thuật siêu âm (PAUT) sử dụng robot mang đầu dò siêu âm PA

 Nội dung 3: Nghiên cứu mô hình toán tìm quảng đường di chuyển ngắn nhất

- Nghiên cứu, phân tích các phương án di chuyển phù hợp với điều kiện của robot đã được chế tạo

- Xây dựng mô hình bài toán tìm thời gian ngắn nhất cho một chu kỳ quét thu thập hình ảnh mòn

- Ứng dụng thuật toán PSO để xác định quang đường di chuyển cho một chu kỳ quét là ngắn nhất (thời gian ngắn nhất) trong phần mềm Matlab

- Phân tích, đề xuất phương án đo kiểm phù hợp

 Nội dung 4: Nghiên cứu xây dựng thuật toán ghép ảnh, lập bản đồ mòn

- Nghiên cứu, xây dựng thuật toán ghép ảnh, lập bản đồ mòn từ dữ liệu C- Scan thu thập được bằng phương pháp siêu âm PA

- Nghiên cứu xây dựng thuật toán ghép ảnh, lập bản đồ mòn Phát triển phần mềm xây dựng bản đồ mòn ứng dụng phần mềm Matlab

 Nội dung 5: Thực nghiệm đo mòn và xây dựng bản đồ mòn

- Thiết kế và chế tạo mô hình một phần bồn chứa;

- Thực nghiệm đo kiểm mòn trên mô hình bồn chứa

- Ghép ảnh tạo lập bản đồ mòn bằng phần mềm Matlab với dữ liệu hình ảnh đã thu thập trên mô hình bồn chứa.

Mục tiêu, phạm vi và đối tượng nghiên cứu

1.5 Mục tiêu, phạm vi và đối tƣợng nghiên cứu

Nghiên cứu, đề xuất giải pháp xây dựng bản đồ mòn bồn chứa xăng dầu dung tích lớn sử dụng robot mang đầu dò siêu âm PA

- Nghiên cứu đề xuất các thông số kỹ thuật của robot mang đầu dò siêu âm

PA ứng dụng kỹ thuật siêu âm tổ hợp pha (PAUT) cho kiểm tra đánh giá độ mòn bồn chứa xăng dầu

Nghiên cứu tập trung vào việc xác định các phương án di chuyển tối ưu cho robot, nhằm rút ngắn quãng đường di chuyển và tối thiểu hóa thời gian thu thập hình ảnh cho một diện tích quét nhất định.

Nghiên cứu tập trung vào việc tối ưu hóa phương án di chuyển của robot trong quá trình thu thập ảnh mòn, nhằm rút ngắn quãng đường di chuyển và dễ dàng xác định các ảnh mòn kề nhau Điều này giúp việc ghép ảnh và hình thành bản đồ mòn trở nên thuận lợi hơn Qua đó, nghiên cứu cũng xác định các thuật toán cần thiết, phát triển phần mềm xây dựng bản đồ mòn, và cho phép đánh giá độ mòn của bồn chứa cùng với các thông số cụ thể.

- Bồn chứa xăng dầu trụ đứng có đường kính không quá 30 m, chiều cao không quá 18 m, dung tích lớn từ 10.000 m 3 trở lên, vật liệu chế tạo bồn là thép

- Robot mang thiết bị siêu âm kiểm tra độ mòn của bồn tự chế tạo

Phương án đo kiểm và đánh giá độ mòn chí được áp dụng cho phần thân của bồn, trong khi phần mái và đáy bồn không nằm trong phạm vi nghiên cứu của luận án này.

Chương trình ghép ảnh trên phần mềm Matlab được phát triển để tạo ra bản đồ mòn từ dữ liệu hình ảnh thu được trong quá trình kiểm tra siêu âm bồn chứa Phần mềm này giúp xác định và phân tích tình trạng mòn, cung cấp cái nhìn tổng quan về độ bền và an toàn của bồn chứa.

Với các mục tiêu trên, các đối tượng nghiên cứu của đề tài có thể được xác định bao gồm:

- Khuyết tật mòn trên thân bồn chứa xăng dầu dung tích lớn;

- Ảnh mòn, bản đồ mòn;

- Robot mang đầu dò siêu âm PA, thiết bị siêu âm PA.

Phương pháp nghiên cứu

1.6.1 Phương pháp thu thập thông tin

Thu thập tài liệu từ các bài báo khoa học, tạp chí, sách giáo trình và nguồn tài liệu chuyên ngành trong và ngoài nước là bước quan trọng trong nghiên cứu Qua việc tìm hiểu và phân tích những tài liệu này, chúng ta có thể nắm bắt được kiến thức và thông tin cần thiết để phát triển nội dung nghiên cứu một cách hiệu quả.

Khảo sát, tìm hiểu các trang thiết bị, dụng cụ, cơ sở vật chất sẵn có để thực hiện thí nghiệm kiểm chứng

1.6.2 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Nghiên cứu lý thuyết bao gồm:

- Nghiên cứu các loại bồn chứa;

- Nghiên cứu các khuyết tật mòn thường gặp trên bồn chứa;

- Nghiên cứu các dạng robot có thể di chuyển trên bề mặt kim loại;

- Nghiên cứu bài toán tối ưu xác định quảng đường di chuyển của robot;

- Nghiên cứu thuật toán tối ưu hóa bầy đàn PSO để xác định phương án đo kiểm;

Nghiên cứu các phương pháp kiểm tra và đánh giá độ mòn cho bồn chứa xăng dầu dung tích lớn, đặc biệt chú trọng vào ứng dụng của phương pháp siêu âm, nhằm đảm bảo an toàn và hiệu quả trong việc quản lý và bảo trì các bồn chứa này.

- Nghiên cứu thông số kỹ thuật và tính năng của máy siêu âm OmniScan;

- Nghiên cứu thuật toán ghép ảnh tạo lập bản đồ mòn trên phần mềm Matlab

1.6.3 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Mô hình bồn chứa được xây dựng kết hợp với việc chế tạo robot để thực hiện các thí nghiệm đánh giá phương án đo mòn hợp lý Bên cạnh đó, thuật toán ghép ảnh được phát triển nhằm tạo lập bản đồ mòn, cho phép đánh giá độ mòn tại bất kỳ vị trí nào trên thân bồn chứa.

Thực hiện tiến hành thực nghiệm một cách chủđộng để có thể kiểm chứng các nghiên cứu lý thuyết:

- Trang thiết bị phục vụ thực nghiệm: mô hình bồn chứa, robot mang đầu dò

27 siêu âm PA, phần mềm xây dựng bản đồ mòn chuyên dụng

Nơi thực hiện nghiên cứu là phòng thí nghiệm của nhóm Nghiên cứu trọng điểm Kỹ thuật Cơ khí và Môi trường (REME LAB), thuộc Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM.

1.6.4 Phương pháp thu thập dữ liệu

1.6.4.1 Thu thập dữ liệu theo 1 trục Đây là cách thức thu thập dữ liệu khi thiết bị di chuyển theo 1 trục xác định

Khi di chuyển theo trục OX hoặc OY, chúng ta thu thập dữ liệu vị trí và hình ảnh để phục vụ chẩn đoán khuyết tật Dữ liệu vị trí được cung cấp bởi một encoder kết nối với bánh xe, trong khi dữ liệu hình ảnh được tạo ra thông qua phương pháp C-Scan, với đầu dò chỉ di chuyển theo một trục.

Hình 1.21: Dữ liệu thu thập từ 1 trục [9]

1.6.4.2 Thu thập dữ liệu theo 2 trục

Việc thu thập dữ liệu theo hai trục X và Y cho phép ghi nhận vị trí và hình ảnh một cách liên tục Thiết bị được trang bị hai encoder trên hai bánh xe riêng biệt để xác định vị trí chính xác Dữ liệu hình ảnh được thu thập tương ứng với tọa độ (X, Y) thông qua phương thức C-Scan, đảm bảo không có sự gián đoạn trong quá trình thu thập.

Hình 1.22: Dữ liệu thu thập từ 2 trục [2],[10]

1.6.5 Phân tích hình ảnh độ mòn thu thập

Phân tích dữ liệu bản đồ ăn mòn chủ yếu được thực hiện qua thao tác bảng màu trên vị trí C-Scan, nhằm tối đa hóa độ tương phản để hiển thị các khu vực ăn mòn Đồng thời, việc phân tích các điểm dữ liệu riêng lẻ trên A-Scan và S-scan giúp đánh giá sự bất thường, đặc tính ăn mòn và loại bỏ các giá trị đọc nghi ngờ Ngoài ra, quá trình phân tích cũng bao gồm việc điều chỉnh vị trí cổng và logic cổng để đảm bảo đọc chiều dày chính xác.

[8] Màu sắc trong ảnh thể chiều dày ăn mòn trong C-Scan

Hình 1.23: Màu trong kiểm tra siêu âm PA C-Scan ăn mòn [8]

1.6.5.1 Phạm vi chiều dày C-Scan

Dữ liệu được thu thập từ bảng màu vị trí C-Scan, được chia tỷ lệ theo toàn bộ chiều dày và điều chỉnh trong chế độ phân tích để phù hợp với điều kiện ăn mòn Hình 1.24 minh họa chi tiết quy trình kiểm tra với chiều dày 20 mm.

29 và việc thu thập ban đầu được thực hiện với bảng màu được chia tỷ lệ trong phạm vi từ 2 – 20 mm

Hình 1.24: Tỷ lệ bảng màu và chiều dày [8]

Trong hệ OmniScan MX2 phạm vi chiều dày được nhập trong [Gates] →

Giá trị độ dày tối thiểu (Tmin) và tối đa (Tmax) được thiết lập nhằm giới hạn việc đo chiều dày, giúp phát hiện các bất thường gần bề mặt hiệu quả hơn.

Thang đo độ dày tương tự được nhập trong [Gate] → [Thickness] và thường có giá trị mặc định giống nhau, nhưng chức năng của chúng khác nhau và được cấu hình độc lập Trước khi điều chỉnh [Min và Max.], màu sắc của C-Scan sẽ chỉ ra phạm vi chiều dày gần đúng, được thể hiện trong vùng màu xanh dương của bảng màu.

Hình 1.25: So sánh màu và thang đo chiều dày [8]

Tăng giá trị tối thiểu và tối đa cho đến khi xuất hiện một hoặc nhiều điểm ảnh màu đỏ trong C-Scan Như thể hiện trong hình 1.25, một điểm ảnh màu đỏ đã xuất hiện tại chiều dày.

13.12 mm Điểm ảnh màu đỏ xác định giá trị đọc mỏng nhất trong C-Scan và chỉ báo đây là khu vực bị ăn mòn nghiêm trọng nhất

Để xác định chiều dày còn lại tối thiểu và tối đa, hãy định vị các con trỏ dữ liệu trên điểm đỏ nhằm hiển thị khẩu độ đầu dò trong S-Scan và A-Scan riêng lẻ Việc trực quan hóa A-Scan là cần thiết để đảm bảo rằng kết quả đọc là hợp lệ, không bị ảnh hưởng bởi giao diện ở mức 0 mm can thiệp vào cổng Gate hoặc các bất thường khác Nếu cần thiết, hãy điều chỉnh lại cổng Gate để cập nhật C-Scan Độ ăn mòn thường được báo cáo là điểm dữ liệu mỏng nhất.

Hình 1.27: Xác định chiều dày, dữ liệu mỏng nhất còn lại của vật kiểm [8]

1.6.5.3 Các giá trị của độ mòn

Các giá trị đọc có sẵn trong các danh sách được cấu hình mặc định theo ứng dụng hoặc bằng cách chọn chúng riêng lẻ trong [Measurement] → [Readings] [8]

Có 8 giá trị đọc được hiển thị trong hai nhóm có thể được bật bằng cách chạm vào màn hình trong khu vực người dùng Các giá trị đọc liên quan đến bản đồ ăn mòn được minh họa dưới đây và sẽ xuất hiện trong bảng chỉ thị và báo cáo

Hình 1.28: Bảng các giá trị độ mòn [8]

Việc đọc T (A/1) [10] cho phép người dùng xem chiều dày của chi tiết kiểm tra tại vị trí con trỏ dữ liệu Kết quả này phụ thuộc vào nguồn chiều dày được lựa chọn trong mục [Gates\Alarms] → [Thickness] → [Source].

- Giá trị Material Loss (ML)

Giá trị ML cho biết mức độ tổn thất vật liệu tại điểm dữ liệu hiện tại, được thể hiện dưới dạng phần trăm so với độ dày đã nhập trong [Group\Part] → [Part] → [Thickness].

Hình 3.19 cho biết chiều dày (còn lại) ở điểm hiện tại là 3.70 mm, tổn thất (độ mòn) là 58.9% (so với chiều dày 9 mm nguyên bản)

Quy trình th ự c nghi ệm đo kiểm tra độ mòn b ồ n ch ứ a

Đề xuất thông số kỹ thuật thiết kế, chế tạo robot mang đầu dò siêu âm

Để thực hiện việc đo kiểm và đánh giá độ mòn của bồn chứa dung tích lớn bằng đầu dò siêu âm, thiết bị tự hành (robot) cần đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật cụ thể, trong đó vật liệu chế tạo bồn chứa phải là thép.

Robot được trang bị 4 bánh xe nam châm từ, có khả năng di chuyển linh hoạt trên mặt phẳng XY Nó có thể tự hành tiến, lùi và rẽ phải, trái thông qua điều khiển bằng tay hoặc lập trình trước.

- Robot bám dính vào thành bồn bằng nam châm vĩnh cửu, mang được tải trọng robot và các phụ kiện kèm theo khoảng 20 kg;

- Tốc độ của robot có thể đạt đến 100 mm/s, hoạt động ổn định ở tốc độ 25 -

50 mm/s (tốc độ khi thực hiện đo kiểm bằng siêu âm PA);

- Robot có khả năng di chuyển linh hoạt trên bề mặt thành bồn và dễ dàng vượt qua đường hàn hoặc các chỗ lồi, lõm

2.1.2 Mô hình thiết kế và chế tạo thử nghiệm robot

Qua khảo sát các robot sử dụng đầu dò siêu âm PA trên thị trường, như robot Scorpion B-Scan và Rinaldi Mechatronic Systems, mô hình thiết kế và chế tạo robot mang đầu dò siêu âm PA đã được đề xuất, như thể hiện trong hình 2.1.

37 a) Mô hình thiết kế robot b) Robot đã hoàn thiện

Hình 2.1: Robot mang đầu do siêu âm PA [27]

2.1.3 Cơ sở, giải pháp định vịđầu dò siêu âm PA Để định vị vị trí robot và xác định sai số, độ chính xác vị trí của robot có thể sử dụng cảm biến đo khoảng cách: cảm biến siêu âm, lazer Tuy nhiên, với thí nghiệm trên mô hình bồn chứa mới kích thước nhỏ ta có thể sử dụng cảm biến siêu âm UltraSonic HY-SRF05 được sử dụng để nhận biết khoảng cách từ vật thể đến cảm biến nhờ sóng siêu âm, cảm biến có thời gian phản hồi nhanh, độ chính xác cao, phù hợp cho các ứng dụng đo khoảng cách bằng sóng siêu âm

Sử dụng thước chuẩn và cảm biến siêu âm để xác định tọa độ vị trí của robot, từ đó đánh giá độ tin cậy của robot theo hai phương: đứng và ngang Thước chuẩn được bố trí theo phương x và y, như được mô tả trong hình 2.2.

Để hiệu chỉnh sai số tọa độ vị trí robot, sử dụng 4 cảm biến siêu âm SRF05, trong đó có 2 cảm biến ở phía trước và 2 cảm biến ở phía sau Các cảm biến này sẽ đo khoảng cách và giá trị tọa độ x, y, đồng thời điều chỉnh tốc độ các bánh xe để robot di chuyển đồng tốc và giữ vững vị trí, đạt được vị trí mong muốn.

Thước chuẩn theo phương y x2 x1 d/2 d d: độ lệch của robot

Hình 2.3: Mô tảđộ lệch của robot theo hai phương x, y

39 a) Định vịthước chuẩn bằng Laser b) Lắp đặt thước chuẩn

Hình 2.4: Định vị và lắp đặt thước chuẩn theo hai phương x, y a) Cài đặt các thông số robot b) Robot di chuyển trên bồn chứa

Hình 2.5: Định vị robot bằng cảm biến siêu âm SRF05

Giá trị tọa độ x1 và x2 của cảm biến siêu âm xác định vị trí của robot khi di chuyển, trong đó d là độ lệch của robot Khi robot di chuyển, nó có thể bị lệch so với phương thẳng đứng, dẫn đến hai trường hợp xảy ra.

- Trường hợp 1: x2 > x1 thì robot lệch bên trái, so sánh các giá trị về tọa độ x ta được x 1 < x và x 2 > x, dựa theo hình 4.3: ta có x 2 – x 1 = d

Giảm dần số xung bánh xe bên phải của động cơ là cách điều chỉnh quá trình di chuyển của robot, nhằm đạt trạng thái cân bằng với điều kiện tọa độ x 2 – x = d/2.

- Trường hợp 2: x1 > x2 thì robot lệch bên phải, so sánh các giá trị về tọa độ x ta được x 1 > x và x 2 < x, dựa theo hình 4.3: ta có x 1 – x 2 = d

Để điều chỉnh quá trình di chuyển của robot, cần giảm dần số xung bánh xe bên trái trên động cơ Điều này giúp robot đạt trạng thái cân bằng với điều kiện tọa độ x1 – x = d/2, cho phép robot tự hiệu chỉnh độ lệch vị trí so với vị trí thiết lập ban đầu.

2.1.4 Kiểm nghiệm độ tin cậy robot

2.1.4.1 Robot di chuyển theo phương thẳng đứng a) Mục đích

- Đánh giá độ chính xác di chuyển (quỹ đạo di chuyển thẳng) theo phương đứng của robot

Để xác định độ lệch giữa điểm đầu và điểm cuối sau khi robot di chuyển, các thí nghiệm đã được thực hiện nhằm kiểm tra độ tin cậy và độ chính xác của robot khi di chuyển theo phương đứng.

- Cho robot di chuyển ttheo phương thẳng đứng từ dưới lên trên với quảng đường di chuyển s = 1000 mm (di chuyển từ điểm A đến điểm B)

- Tốc độ di chuyển trung bình được thiết lập cho robot là v tb = 35 (mm/s), với thời gian dự kiến là ts = s/v tb = 1000 / 35 = 28.571 (s)

- Thực nghiệm được tiến hành 3 lần với số lần lặp là 3

Các thiết bị sử dụng để tiến hành thí nghiệm bao gồm:

- Thiết bị siêu âm tổ hợp pha Olympus MX2

Sơ đồ quảng đường di chuyển trên mô hình được trình bày ở hình 4.6a

(0,0) a) Quảng đường di chuyển b) Điểm đầu c) Điểm cuối

Hình 2.6: Sơ đồ quảng đường di chuyển của robot theo phương đứng d) Kết quả thí nghiệm

Dữ liệu thực nghiệm khi Robot di chuyển theo phương đứng được trình bày ở bảng 2.1

Bảng 2.1: Dữ liệu hoạt động của robot khi di chuyển theo phương đứng Thí nghiệm

Vận tốc trung bình v tb (mm/s)

Thời gian di chuyển t s (s) STT Lặp

Dựa trên kết quả từ bảng 2.1, chúng tôi đã xây dựng đồ thị để so sánh độ sai lệch chuẩn của thời gian di chuyển của robot qua ba lần lặp Khoảng tin cậy 95% Δϭ được xác định bằng 1,96 lần sai lệch chuẩn ϭ.

Thờ i gi an di c huyể n t he o phươ ng đứng t (s ) t s  

Hình 2.7: Thời gian quét theo phương đứng qua 9 lần thí nghiệm

Dựa vào bảng dữ liệu bảng 2.1 và hình 2.7 ta có thể đi đến một số nhận xét sau:

Theo hình 2.7, thời gian di chuyển theo phương thẳng đứng trong 9 lần thực nghiệm đều nằm trong khoảng tin cậy 95%, với giá trị trung bình là ̅, cụ thể là ts nằm trong khoảng [28.50, 28.66].

Sai lệch theo phương đứng của chiều dài quảng đường trung bình là 1000.39 mm, với quảng đường ngắn nhất là 999.57 mm, cho thấy sai lệch so với quảng đường chuẩn là 0.43 mm Sai lệch này khá nhỏ và không ảnh hưởng đến việc nhận dạng biên ảnh, do đó có thể được bỏ qua.

- Sai lệch theo phương ngang với tọa độ X có sai lệch với tọa độ chuẩn là

0.42 mm, sai lệch này so với biên ảnh được sử dụng cho việc nhận dạng (5 mm) là nhỏ, không gây ảnh hưởng đến việc nhận dạng thứ tự ảnh

- Sai lệch về thời gian di chuyển trung bình qua 3 lần lặp so với thời gian tính toán lý thuyết là 0.04%

Thực nghiệm kiểm nghiệm độ tin cậy cho thấy khi robot di chuyển theo phương thẳng đứng trên mô hình thí nghiệm, độ lệch về vị trí và thời gian di chuyển rất nhỏ, không ảnh hưởng đến kết quả thu thập ảnh và nhận dạng biên ảnh.

2.1.4.2 Robot di chuyển theo phương ngang a) Mục đích

- Đánh giá độ chính xác di chuyển (quỹ đạo di chuyển thẳng) theo phương ngang của robot

Để xác định độ lệch giữa điểm đầu và điểm cuối sau khi robot di chuyển, các thí nghiệm đã được thực hiện nhằm kiểm tra độ tin cậy và độ chính xác của robot trong quá trình di chuyển theo phương ngang.

- Cho robot di chuyển ttheo phương ngang từ dưới lên trên với quảng đường di chuyển s = 1000 mm (di chuyển từ điểm A đến điểm B, hình 2.8)

- Tốc độ di chuyển trung bình được thiết lập cho robot là vtb = 35 (mm/s), với thời gian dự kiến là t s = s/v tb = 1000 / 35 = 28.571 (s)

- Thực nghiệm được tiến hành 3 lần với số lần lặp là 3

Hình 2.8: Sơ đồ quảng đường di chuyển của robot theo phương ngang c) Kết quả thí nghiệm

Dữ liệu thực nghiệm khi Robot di chuyển theo phương đứng được trình bày ở bảng 2.2

Bảng 2.2: Dữ liệu hoạt động của robot khi di chuyển theo phương ngang

Vận tốc trung bình v tb (mm/s)

Thời gian di chuyển t s (s) STT Lặp

Lập sơ đồ trãi phân mãnh và xác định diện tích quét trên bồn chứa

Khi robot di chuyển để quét và thu thập dữ liệu trên bồn chứa, các vật cản như mặt bích, cầu thang bộ và tấm hàn cao sẽ gây trở ngại cho quá trình này Do đó, những khu vực này không thể được kiểm tra siêu âm bằng robot mà cần thực hiện kiểm tra bằng tay thông qua phương pháp phân mảnh Phân mảnh giúp tách biệt các khu vực có vật cản, cho phép kiểm tra siêu âm bằng tay và mã hóa các khu vực của bồn chứa, từ đó tạo điều kiện để ghép các bản đồ mòn thành phần thành bản đồ mòn tổng thể.

Việc mã hóa các khu vực không chỉ giúp xác định tọa độ thành phần của diện tích mà còn hỗ trợ định vị chính xác vị trí của robot trong quá trình quét và thu thập dữ liệu trên thân bồn chứa.

Hình 2.12: Phân mảnh (chia lưới) các diện tích trên bồn chứa

Hình 2.13 minh họa quy trình đánh số hiệu để phân chia bồn thành các khu vực, nhằm mã hóa các khu vực này cho việc lập kế hoạch siêu âm bằng robot và thủ công Việc xác định tên các khu vực là cơ sở để ghép các bản đồ mòn thành phần, từ đó xây dựng bản đồ mòn tổng thể Các khu vực thành phần của bồn được chỉ định cho siêu âm sử dụng robot sẽ có diện tích đồng đều sau khi chia lưới Đối với các khu vực siêu âm thủ công như mặt bích, đường ống dẫn và cầu thang lên nắp bồn chứa, cũng cần cố gắng chia sao cho diện tích tương đương với khu vực siêu âm bằng robot, nếu có thể.

Hình 2.13: Sơ đồ trải phân mảnh thân bồn chứa

Theo hình 2.13, để thuận lợi cho việc thực nghiệm và ghép bản đồ mòn tổng thể, sơ đồ trải mã hóa vị trí các diện tích đã phân mảnh Các vị trí mảnh được xác định theo trục tọa độ x, y với mã hóa S (iii, jjj).

- Các mảnh được mã hóa theo trục x có giá trị i = 1 ÷ m

- Các mảnh được mã hóa theo trục y có giá trị j = 1 ÷ n

Các khu vực có chứa ống chờ, mặt bích, cầu thang và đường ống sẽ được mã hóa dưới dạng mảnh ghép S (iii, jjj) và sẽ được thực hiện quét thủ công.

Công việc thực nghiệm đo kiểm tra độ mòn trên bồn chứa xăng dầu cần chế tạo một phần thân bồn được mô tả như hình 2.14

1000 2000 3000 a) Mô tả mô hình một phần bồn chứa b) Kích thước mô hình bồn chứa

Để xác định vị trí và diện tích khu vực quét trên bồn chứa, cần xác định 4 điểm góc vuông Việc sử dụng nhiều máy đo laser giúp xác định tọa độ khu vực quét và tạo các điểm chuẩn cho việc điều khiển và hiệu chỉnh vị trí của robot Để đo khoảng cách khi robot di chuyển, nó được trang bị các cảm biến đo khoảng cách như đã mô tả trong hình 2.15.

Máy Laser 1 đo khoảng cách

Máy Laser 2 đo khoảng cách

Hình 2.15: Xác định vị trí một khu vực (diện tích) quét cụ thể

Phạm vi đo 0,05 – 100 m Độ chính xác đo lường ± 1,5 mm

Tia laser 635 nm Nguồn cấp điện pin ion lithium gắn trong 3,7V / 1,25Ah

Trọng lượng, xấp xỉ 0,14 kg

Hình 2.16: Thông số kỹ thuật máy đo khoảng cách Bosch GLM 100C

Từ vị trí đáy bồn chứa ta có thể xác định các điểm tham chiếu 0, 1, 2, 3, 4, 5,

Các điểm 6, 7, 8 được sử dụng để tính toán và xác định vị trí diện tích các mảnh quét trên bồn chứa Để thực hiện điều này, cần sử dụng cảm biến đo khoảng cách GLM100C và/hoặc kết hợp với máy đo tia vuông góc (laser level) nhằm đảm bảo độ chính xác trong việc xác định các khu vực cần khảo sát.

Để xác định các vị trí diện tích cần quét trên bồn chứa, cần chia lưới và sử dụng máy lấy điểm góc vuông laser Việc định vị diện tích quét có thể thực hiện bằng máy đo laser, giúp tối ưu hóa quy trình quét và đảm bảo độ chính xác cao.

Hình 2.17: Xác định vị trí và định vị diện tích quét trên mô hình bồn chứa

Việc lắp ghép dữ liệu từ các khu vực của thân bồn chứa đã được phân mảnh giúp tạo lập bản đồ mòn tổng thể, tương tự như việc lập bản đồ mòn cho một khu vực cụ thể Nhờ vào các số hiệu thu được trong quá trình mã hoá bồn, chúng ta có thể xác định thứ tự ghép các bản đồ mòn của các khu vực, từ đó xây dựng được bản đồ mòn tổng thể một cách hiệu quả.

Định vị robot trên bồn chứa

Robot được lập trình để tự động quét các mảnh diện tích mã hóa trên bồn chứa bằng camera Phase One IXU-RS160 Trên robot, các marker màu xanh và đỏ được dán trên thân robot hoặc đầu dò siêu âm PA Camera có khả năng phát hiện các marker này tại các vị trí A, B, C trên bồn chứa, từ đó xác định chính xác vị trí của robot.

Kết nối trực tiếp với GPS

Hình 2.18: Thông số kỹ thuật của Camera Phase One IXU-RS160

Robot bắt đầu quét diện tích S1 từ vị trí A và khi kết thúc quét sẽ trở về vị trí

Robot có thể di chuyển đến các vị trí quét tiếp theo, chẳng hạn như vị trí B của diện tích S2 hoặc vị trí C của diện tích S3 Nhờ vào camera, robot có khả năng phát hiện vị trí A, B, C để tiếp tục quét các diện tích khác nhau trên bồn chứa.

Robot a) Camera quan sát robot b) Sơ đồ trải các vị trí A, B, C

Hình 2.19: Định vị robot trên bồn chứa bằng Camera

Để định vị chính xác robot tại các vị trí A, B, C, có thể sử dụng thuật toán điều khiển và lập trình tự động vị trí x, y của robot bằng phần mềm Matlab hoặc C+ Tuy nhiên, luận án này không đi sâu vào nghiên cứu thuật toán điều khiển mà chỉ đề xuất giải pháp để định vị robot cho các khu vực cần quét.

Đề xu ất quy trình đo mòn bằng phương pháp siêu âm PA

2.4.1 Mục tiêu và phạm vi ứng dụng

Quy trình kiểm tra bằng phương pháp siêu âm tổ hợp pha sử dụng thiết bị Olympus Omniscan MX2 được hướng dẫn cụ thể để đánh giá độ mòn cho thân bồn chứa xăng dầu dung tích lớn, phù hợp với tiêu chuẩn API 650:2016.

Quy trình kiểm tra độ mòn bằng phương pháp siêu âm tổ hợp pha (PAUT) là cần thiết để xác định độ dày còn lại của thân bồn chứa xăng dầu Kỹ thuật PAUT hiện đang được áp dụng thông qua việc sử dụng robot mang đầu dò PA, nhằm đảm bảo độ chính xác và hiệu quả trong quá trình kiểm tra.

Khi thực hiện siêu âm để kiểm tra độ mòn của bồn chứa xăng dầu dung tích lớn, kỹ thuật siêu âm tổ hợp pha đã được áp dụng Các tiêu chuẩn liên quan đến bồn chứa và kỹ thuật siêu âm đã được nghiên cứu và áp dụng để đảm bảo hiệu quả kiểm tra.

– ASME Section V, article 4, Edition 2019 : “ASME Boiler & Pressure Vessel Code –Nondestructive Examination” [29]

Tiêu chuẩn ASME Section V quy định chi tiết về quy trình đo kiểm trong các phương pháp kiểm tra không phá hủy (NDT), bao gồm cả phương pháp kiểm tra siêu âm PA Tiêu chuẩn này hướng dẫn cách thức đánh giá các khuyết tật bên ngoài và bên trong vật liệu.

– API 653, Edition 2014: “Tank Inspection, Repair, Alteration, and Reconstruction” [30]

API 653, được phát triển và xuất bản bởi Viện Dầu khí Hoa Kỳ (API), quy định các tiêu chuẩn về kiểm tra, sửa chữa, thay đổi và tái chế các bồn chứa bằng thép trên mặt đất, áp dụng cho ngành dầu khí và công nghiệp hóa chất.

– ASTM E 2491, Edition 2008 – Standard Guide for Evaluating Performance Characteristics of Phased-Array Ultrasonic Testing Instruments and Systems [31]

Tiêu chuẩn này quy định các quy trình đánh giá đặc tính hoạt động của thiết bị và hệ thống kiểm tra siêu PA Mục đích của việc đánh giá này là để so sánh thiết bị và hệ thống, cũng như thực hiện kiểm tra định kỳ nhằm phát hiện sự thay đổi lâu dài trong các đặc tính Qua đó, có thể đánh giá dấu hiệu của sự cố sắp xảy ra, và nếu các chỉ số vượt quá giới hạn cho phép, sẽ cần thực hiện bảo trì và sửa chữa kịp thời.

– ISO EN 9712 : Qualification and certification on NDT personnel [32]

Tiêu chuẩn quy định các yêu cầu về năng lực và chứng chỉ cho kỹ thuật viên thực hiện kiểm tra không phá hủy (NDT) trong ngành công nghiệp, nhằm đảm bảo chất lượng và độ tin cậy của quy trình kiểm tra Các kỹ thuật viên cần tuân thủ nguyên tắc và tiêu chuẩn nghiêm ngặt để đảm bảo hiệu quả và an toàn trong việc phát hiện lỗi và khuyết tật trong vật liệu và cấu trúc.

– ASNT SNT-TC-1A, Edition 2016: “Recommended Practice No: SNT-TC- 1A”, Personnel qualification and certification in nondestructive testing [33]

Tiêu chuẩn SNT-TC-1A (2016) hướng dẫn người sử dụng lao động trong việc thiết lập các chương trình chứng nhận nội bộ cho nhân viên kiểm tra không phá hủy, nhằm đảm bảo trình độ và chứng nhận của họ.

2.4.3 Trình độ kỹ thuật viên

Kỹ thuật viên thực hiện kiểm tra PAUT phải có đủ trình độ và được chứng nhận như sau:

Các chương trình đào tạo siêu âm được chứng nhận bởi các trung tâm và tổ chức quốc gia hoặc quốc tế, như chứng nhận ASNT (ACCP) hoặc các chương trình theo tiêu chuẩn ISO 9712, có thể được sử dụng để đáp ứng yêu cầu về đào tạo và kinh nghiệm.

Phương pháp PAUT chỉ có thể được thực hiện bởi nhân viên có chứng chỉ PAUT cấp II trở lên Chỉ những người đạt chứng chỉ này mới đủ điều kiện để xem xét, đánh giá dữ liệu và các báo cáo liên quan đến PAUT.

2.4.4 Thiết bị kiểm tra siêu âm tổ hợp pha

Thiết bị kiểm tra siêu âm tổ hợp pha Omni MX2 là loại xung dội, được trang bị độ khuếch đại hoặc bộ phận kiểm soát mức độ suy giảm dB đã được hiệu chuẩn, với mức tăng tối đa 2dB (bao gồm cả 1dB và 0,5dB) Hệ thống OmniScan có 16 hoặc 32 kênh thu/phát độc lập, cho phép tạo và hiển thị các hình ảnh quét quạt, có khả năng lưu trữ và hiển thị lại để phân tích.

Kỹ thuật viên có thể tận dụng hình ảnh quét quạt thời gian thực trong suốt quá trình quét để đảm bảo thu thập dữ liệu chính xác Hình ảnh này cung cấp thông tin về độ sâu phản xạ và biên độ tín hiệu cho góc khúc xạ của chùm tia siêu âm.

Hệ thống tổ hợp pha cung cấp khả năng phân tích đa dạng, bao gồm hiển thị A-scan và đọc thông số với các con trỏ phần mềm Hình ảnh do máy quét quạt tạo ra, cùng với hình ảnh xem đầu và cuối, hỗ trợ hiệu quả trong công tác đánh giá.

Hệ thống tổ hợp pha OmniScan được trang bị phần mềm tạo quy tắc trọng tâm on-board, cho phép người dùng chỉnh sửa trực tiếp các đặc tính của tia siêu âm Để hoạt động hiệu quả, hệ thống này cần một thiết bị lưu trữ bên ngoài, và máy tính cầm tay từ xa kết nối qua Ethernet có thể được sử dụng cho mục đích này.

Máy tính không chỉ lưu trữ dữ liệu mà còn được kỹ thuật viên sử dụng để phân tích dữ liệu sau khi thu thập Phần mềm phân tích dữ liệu tương tự như phần mềm trong hệ thống tổ hợp pha OmniScan MX2.

34] cũng sẽ được sử dụng trên máy tính từ xa để phát lại dữ liệu

Tham khảo sổ tay hướng dẫn vận hành của nhà sản xuất để hiểu rõ hơn về những đặc điểm vận hành của thiết bị

Mô hình toán qu ảng đườ ng di chuy ể n ng ắ n nh ấ t

Nghiên c ứ u xây d ự ng bài toán ghép ả nh mòn

Nghiên c ứ u th ự c nghi ệm đo kiể m và xây d ự ng b ản đồ mòn