MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ GIÁM SÁT ÂM – Phần 2

2.   Máy đo cường độ âm

Người ta kết hợp hai microphone để làm máy đo cường độ âm. Loại dùng hai micro 1/2" là loại thông dụng nhất, còn loại dùng hai micro 1/4" dùng để đo cường độ âm của âm có tần số cao. Hai microphone có thể được lắp song song hoặc đối nhau, loại lắp song song cho phép đo gần nguồn âm hơn loại lắp đối nhau.

Hình 15: Máy đo cường độ âm dùng hai microphone

 

 

  Hình 16: Máy đo cường độ âm dùng hai microphone 
đường kính 1/2" số hiệu 4197 của hãng B&K

3.   Máy lưu âm dùng băng từ

Đây là dụng cụ quan trọng trong việc phân tích và kiểm soát tiếng ồn công nghiệp vì chúng cho phép giữ lại dữ kiện tiếng ồn để sau đó phân tích thêm khi cần. 

Hình 17: Máy lưu âm dùng băng từ B&K loại 7004

Dùng băng từ có ưu điểm là có thể thực hiện phép đo nhanh rồi sau đó có nhiều thời gian để xử lý lại kết quả. Ví dụ, việc phân tích theo tần số một tiếng ồn cực ngắn vẫn có thể xử lý bằng cách cho chạy nhiều lần băng từ đã ghi với những bộ lọc khác nhau. Việc phân tích như vậy tuy lâu hơn việc phân tích theo thời gian thực nhưng trên thực tế, cách này cũng cho kết quả tương đương và chi phí thấp hơn.

4.   Máy phân tích thời gian thực

Máy phân tích thời gian thực phân tích tín hiệu âm và hiển thị kết quả lên màn hình dưới dạng đồ thị mức áp suất theo tần số.

Hãng Bruel & Kjaer có một số sản phẩm máy phân tích thời gian thực như loại 2131, máy xử lý nhanh với lượng số liệu khổng lồ. Các máy loại 2032, 2034, 2144 là những máy phân tích FFT hai kênh cho phép xử lý tín hiệu phức tạp, các kết quả được trình bày liên tục trên một màn hình rộng 12’’. Trong đó loại 2144 nổi bật về tính gọn nhẹ, tốc độ cao và có nhiều tính năng khác.

 

Hình 18: Máy phân tích theo thời gian thực

5.   Máy kiểm tra siêu âm

Thiết bị kiểm tra siêu âm được dùng nhiều để phát hiện hư hỏng của máy móc, hệ thống. Siêu âm phát ra từ các thiết bị được thu nhận và chuyển thành âm nghe được, từ đó có thể phân tích, chẩn đoán.

Thiết bị này được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, cụ thể như:

· Kiểm tra rò rỉ (lò hơi, các loại đường ống, van,…): khi lưu chất di chuyển từ nơi có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp, nó dãn nở đột ngột và tạo ra dòng chảy rối, dòng chảy rối này phát ra siêu âm rất mạnh. Đó là cơ sở để phát hiện các vị trí bị rò rỉ.

Hình 19: Dòng chảy rối tạo ra khi có rò rỉ

 

Hình 20: Kiểm tra van, đường ống

 

 

Hình 21: Kiểm tra rò rỉ lò hơi

Hình 22: Kiểm tra đường ống ngầm

· Kiểm tra các sự cố về điện như hiện tượng hồ quang điện (tia lửa điện), nối tắt… trên đường dây tải điện, công tắc, rơle, các mối nối, máy biến thế… Phương pháp kiểm tra bằng siêu âm giúp kiểm tra điện từ xa, rất tiện lợi và an toàn cho người đo kiểm (do điện thế cao).

Hình 23: Kiểm tra đường dây tải điện

· Trong cơ khí, siêu âm được dùng để phát hiện các hư hỏng như mòn, biến dạng do mỏi, thừa hay thiếu chất bôi trơn… của các ổ bi, bánh răng, máy bơm, máy nén, hộp số… Dựa theo mức độ âm gia tăng (khi có hư hỏng) so với lúc bình thường người ta có thể chẩn đoán hư hỏng. Ví dụ như tăng 8 dBtương ứng với cảnh báo thiếu bôi trơn hoặc tiền hư hỏng, tăng 12 dB tương ứng với cảnh báo hư hỏng nhẹ, tăng 16 dB tương ứng với cảnh báo hư hỏng nặng, 30-35 dB tương ứng với cảnh báo hư hỏng rất nặng.

 

 

Hình 24: Kiểm tra ổ bi

Dụng cụ kiểm tra siêu âm về cơ bản có đầu dò, tai nghe và phần thân máy thường có dạng súng lục (chức năng chính là chuyển siêu âm thành âm nghe được). Đầu dò thường có hai dạng: bộ ba đầu dò áp điện dùng để đo siêu âm truyền trong không khí, hay que kim loại dài (Stethoscope) để đo tiếp xúc. Phần thân máy có thể có màn hình hiển thị, một số chức năng như điều chỉnh độ nhạy, điều chỉnh băng tần, đầu ra cho thiết bị lưu trữ (máy ghi băng)… Tai nghe được thiết kế đặc biệt để cách âm bên ngoài, nhờ vậy người sử dụng sẽ không bị ảnh hưởng bởi âm nền.

 

Hình 25: Bộ dụng cụ kiểm tra siêu âm “ULTRAPROBE 9000” 
của hãng U.E SYSTEMS

Hình 26 giới thiệu máy nghe STETHOSCOPE TMST2 với những đặc điểm kỹ thuật như sau:

– Tín hiệu ra được ghi lại trên băng từ.

– Tín hiệu những lần đo khác nhau được lưu trữ và so sánh.

– Sử dụng cảm biến áp điện.

– Tai nghe điều chỉnh âm được.

– Sử dụng đơn giản.

– Kết cấu vững chắc.

 

 

Hình 26: Máy nghe STETHOSCOPE TMST 2 của hãng SKF

 

 

Hình 27: Đầu dò siêu âm

Máy nghe siêu âm thường đáp ứng tần số từ 20 – 100 kHz. Máy không bị ảnh hưởng bởi môi trường ồn ào (âm nền) do chỉ “nghe” siêu âm. Nếu có các nguồn siêu âm khác ảnh hưởng đến thì có nhiều biện pháp khắc phục, có thể dùng các dụng cụ che chắn, cô lập đối tượng cần đo, hay bằng cách điều chỉnh độ nhạy, điều chỉnh băng tần ứng với từng trường hợp cụ thể (kiểm tra ổ trục thường là 24 – 50 kHz).

Ngoài ra còn có một số thiết bị hỗ trợ khác như:

– Máy phát siêu âm: dùng để kiểm tra rò rỉ các bình chứa, ống… khi không có lưu chất. Gắn máy phát vào bên trong bình chứa, máy sẽ phát ra siêu âm làm “đầy” bình chứa, siêu âm sẽ “rò rỉ” ra ngoài nếu có lỗ hổng (cho dù cực kỳ nhỏ).

 

                                           

 

            – Dung dịch “khuếch đại”: là loại chất lỏng có sức căng bề mặt rất yếu, dùng khi các chỗ rò rỉ quá nhỏ (10–3 – 10–6 cc/giây). Khi chất lỏng này bao phủ bề mặt cần kiểm tra, chỗ bị rò rỉ sẽ hình thành các bóng khí, bóng khí vỡ phát ra siêu âm để đầu dò “nghe thấy”.

Dụng cụ tập trung siêu âm, dùng để kiểm tra từ xa (kiểm tra đường dây điện) khi tín hiệu yếu, có dạng chảo parabol.

 

              

 Và một vài dụng cụ khác: ống cao su dùng như vật cách ly đồng thời khuếch đại tín hiệu, nam châm dùng gắn đầu dò, cáp nối… 


Phạm Ngọc Tuấn – Nguyễn Văn Hiền

*

*

Top