Phát xạ âm (Acoustic Emission – AE) là công nghệ kiểm tra không phá hủy (NDT), sử dụng các cảm biến chuyên dụng để thu nhận sóng đàn hồi phát sinh khi vật liệu xảy ra những biến đổi vật lý như hình thành vết nứt, biến dạng, ma sát hoặc rò rỉ.
Khác với các phương pháp kiểm tra truyền thống, công nghệ AE có khả năng giám sát các hoạt động hư hỏng ngay khi chúng phát sinh, cho phép theo dõi tình trạng vật liệu và thiết bị trong quá trình vận hành.
1. Nguyên lý hoạt động
Khi vật liệu chịu tác động của tải trọng hoặc điều kiện vận hành, các quá trình như nứt gãy, biến dạng và ma sát có thể giải phóng năng lượng dưới dạng sóng đàn hồi.
Hệ thống phát xạ âm hoạt động theo nguyên lý:
-
Phát sinh sóng: Các biến đổi vật lý bên trong vật liệu tạo ra sóng đàn hồi.
-
Thu nhận tín hiệu: Cảm biến AE tiếp nhận sóng và chuyển đổi thành tín hiệu điện.
-
Xử lý dữ liệu: Tín hiệu được khuếch đại, thu thập và phân tích bằng hệ thống chuyên dụng.
-
Đánh giá tình trạng: Phân tích các đặc trưng tín hiệu để phát hiện, phân loại và định vị nguồn phát xạ.
Kết hợp nhiều cảm biến và thuật toán trí tuệ nhân tạo (AI), hệ thống có thể hỗ trợ nhận diện sớm các hoạt động bất thường và đánh giá xu hướng phát triển hư hỏng.
2. Ưu điểm của công nghệ phát xạ âm
-
Phát hiện sớm hư hỏng: Ghi nhận hoạt động phát sinh từ quá trình hình thành và phát triển vết nứt.
-
Giám sát liên tục: Có thể theo dõi thiết bị ngay trong quá trình vận hành mà không cần dừng hệ thống.
-
Giám sát phạm vi rộng: Một mạng lưới cảm biến có thể theo dõi nhiều khu vực trên cùng một kết cấu.
-
Định vị nguồn phát xạ: Xác định khu vực phát sinh hoạt động bất thường thông qua dữ liệu từ nhiều cảm biến.
-
Hỗ trợ bảo trì dự đoán: Cung cấp dữ liệu phục vụ đánh giá tình trạng và dự báo nguy cơ hư hỏng.
3. Ứng dụng của công nghệ phát xạ âm
Công nghệ Acoustic Emission được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp:
Kiểm tra không phá hủy (NDT)
-
Phát hiện và giám sát vết nứt trong vật liệu.
-
Kiểm tra bình chịu áp lực, bồn chứa và đường ống.
-
Phát hiện rò rỉ khí, chất lỏng.
-
Đánh giá hư hỏng trong vật liệu composite.
Giám sát sức khỏe kết cấu (SHM)
-
Giám sát cầu, công trình bê tông và kết cấu thép.
-
Theo dõi tình trạng cánh tua-bin gió.
-
Phát hiện nứt và suy giảm kết cấu trong quá trình khai thác.
Giám sát thiết bị và năng lượng
-
Theo dõi tình trạng ổ lăn, bánh răng và hộp số.
-
Giám sát quá trình suy giảm của pin lithium-ion.
-
Phát hiện bất thường trong các hệ thống lưu trữ năng lượng.
-
Giám sát các thiết bị và hệ thống công nghiệp.
Kết luận
Với khả năng phát hiện sớm, giám sát liên tục và định vị nguồn phát sinh hư hỏng, phát xạ âm (Acoustic Emission) là công nghệ quan trọng trong kiểm tra không phá hủy và giám sát tình trạng thiết bị hiện đại. Khi kết hợp với trí tuệ nhân tạo và các hệ thống thu thập dữ liệu, AE mở ra nhiều tiềm năng trong chẩn đoán hư hỏng và bảo trì dự đoán.
AE Vietnam cung cấp giải pháp, thiết bị và dịch vụ tư vấn, triển khai công nghệ phát xạ âm cho các ứng dụng nghiên cứu và công nghiệp.
