Hiện nay, trên lĩnh vực công nghiệp có rất nhiều sản phẩm camera siêu âm với các cấu hình khác nhau. Tuy nhiên để đánh giá được một sản phẩm camera siêu âm chất lượng chúng ta cần phải có cái nhìn chính xác trên phương diện kĩ thuật. Bài viết này giúp chúng ta có thông tin đánh giá trước khi lựa chọn một sản phẩm phù hợp.
Ứng dụng của camera siêu âm trong lĩnh vực công nghiệp có thể kể đến như: phát hiện các dạng rò rỉ (khí nén, chân không, khí gas, hơi nóng- steam), đánh giá độ kín khít trong tàu biển, ô tô, đánh giá phóng điện cục bộ trên hệ thống truyền tải điện, hệ thống đường dây trên cao, đầu bushing máy biến áp,…
![](/Data/Sites/1/media/chia-se-kt/2021.05.07/800x250.jpg)
Điều đầu tiên trên mỗi catalogue của sản phẩm đó là số lượng kênh cảm biến microphones được tích hợp trên thiết bị. Số lượng kênh cảm biến này rất quan trọng, nó ảnh hưởng đến:
- Độ nhạy của thiết bị
Số lượng microphone càng nhiều thì độ nhạy của thiết bị càng tốt, tín hiệu thu được từ nguồn phát nhiều hơn. Có nghĩa là những tín hiệu nhỏ, tín hiệu của các dạng hư hỏng từ thiết bị phát dễ dàng được thu thập, tăng cường khả năng phát hiện hư hỏng so với thiết bị đo có số lượng microphone ít hơn. Loại microphone đang được sử dụng phổ biến hiện nay bởi các nhà sản xuất là cảm biến MEMS (microelectro–mechanical systems) digital bởi kích thước nhỏ, hiệu năng, chi phí tối ưu và có thể thu được nguồn phát tới hơn 120dB.
Độ nhạy của thiết bị cao sẽ giúp cho thiết bị đo có thể phát hiện những vị trí rò rỉ nhỏ hơn 0.05 l/phút. Ưu thế này sẽ giúp cho người quản lý kiểm soát được hầu hết những vị trí rò rỉ để đưa ra kế hoạch bảo trì phù hợp, tối ưu với nguồn lực hạn chế. Số lượng microphone và độ nhạy của thiết bị đều có thể được tìm thấy dễ dàng trên catalogue của các sản phẩm này.
- Khoảng cách tới nguồn phát
Số lượng microphone tăng thì khả năng thu được những tín hiệu càng nhỏ hơn, hay là thu được những tín hiệu phát hiện được xa hơn từ nguồn phát đến thiết bị đo. Theo nghiên cứu của NL Acoustic, khoảng cách này có thể tăng gấp đôi nếu số lượng microphone tăng bốn lần. Do vậy, nếu số lượng microphone không tăng mà khoảng cách thu tín hiệu tăng lên thì cần đặt ra câu hỏi cho nhà cung cấp.
- Khả năng định vị của thiết bị
Khả năng định vị của thiết bị camera siêu âm phụ thuộc vào nhiều yếu tố như khả năng thu nhận tín hiệu, khả năng xử lý nhiễu của tín hiệu, của nội bộ các camera, độ phân giải hiển thị của màn hình. Nếu khoảng cách thu nhận tín hiệu càng xa thì độ phân giải màn hình của thiết bị bắt buộc phải càng cao để có thể định vị được khu vực có tín hiệu.
Độ phân giải màn hình có cần cao hay không cũng còn tùy thuộc vào ứng dụng mà thiết bị camera siêu âm được sử dụng. Nếu muốn kiểm tra có phóng điện cục bộ trên hệ thống lưới điện trên cao, khoảng cách đến 50m, thì độ phân giải màn hình không yêu cầu phải quá cao vì mật độ bố trí thiết bị trên đường dây là không cao. Do vậy, với độ phân giải thông thường của các camera siêu âm hiện tại là 640x480 cũng đủ để có thể định vị phóng điện cục bộ với khoảng cách trên.
Thứ hai, một thông số cũng quan trọng không kém, nó ảnh hưởng đến tín hiệu thu được có đạt độ chính xác hay không đó là dải tần số đo được của thiết bị và tần số lấy mẫu.
Các tín hiệu mà thiết bị thu được dưới dạng analog sẽ được chuyển sang tín hiệu digital. Nếu tín hiệu trong quá trình chuyển đổi này không được xử lý tốt thì thông tin thu được sẽ không phản ảnh tốt tình trạng thiết bị (leak, phóng điện,…) hoặc không phát hiện được. Do vậy, trong xử lý tín hiệu, để đảm bảo tín hiệu thu nhận được chuyển đổi tốt sang digital thì tần số lấy mẫu của thiết bị phải tối thiểu bằng hai lần tần số đo của thiết bị. Các thông số này cần phải được nêu chi tiết trong thông số của thiết bị. Ví dụ như hình dưới để minh họa cho quá trình xử lý tín hiệu này.
![](/Data/Sites/1/media/chia-se-kt/2021.05.07/800x400.jpg)
Các vấn đề về nhiễu tín hiệu cũng ảnh hưởng đến kết quả đo của thiết bị. Một thiết bị camera siêu âm cần phải có các phương pháp hoặc cách thức lọc nhiễu. Nếu không thì kết quả thu được cũng không có độ tin cậy. Thông thường có 2 cách thức lọc nhiễu:
- sử dụng tai nghe chuyển đổi âm thanh từ phần sóng siêu âm sang sóng nghe được để phân tích;
- sử dụng giản đồ pha (phần giản đồ pha sẽ được đề cập trong bài viết sau).
Để đảm bảo thiết bị được đầu tư và sử dụng tốt thì người sử dụng cần có những chỉ tiêu cụ thể để đánh giá thiết bị. Trên đây là những tiêu chí cơ bản để người sử dụng có thể tham khảo.
Nguồn: Flir Si124