Lĩnh vực dự thi: Máy tính
Loại dự án: Dự án kĩ thuật
Tóm tắt kết quả:
- Mục tiêu: Khe nứt, lỗ rỗng ngầm trong bê tông khó phát hiện; thiết bị kiểm tra không phá hủy chuyên dụng có giá cao. Dự án chế tạo thiết bị chi phí thấp, nhận diện, phân loại và hiển thị mặt cắt khuyết tật.
- Phương pháp nghiên cứu: Nguyên lý tiếng vọng va đập: búa từ JF-0826B và bi thép tạo xung va đập, đầu thu gốm áp điện nhận sóng dội; tần số đỉnh tỉ lệ nghịch với độ sâu mặt phản xạ. Tín hiệu khuếch đại (UA741), lọc nhiễu nguồn (TPS7A4700, TPS7A30), xử lý trên ESP32-S3 N16R8 lập trình C++ và hiển thị trên màn hình TFT 2,4 inch; vỏ in 3D, pin 18650.
- Quá trình thực hiện: Đúc ba mẫu bê tông 20×10×15 cm, tạo khuyết tật nhân tạo bằng xốp, bề dày khảo sát 10 cm: mẫu đặc; mẫu có khe nứt ngầm sâu 5–6 cm; mẫu có lỗ rỗng rộng 3 cm, sâu 3 cm. Gõ 100 lần ở mỗi bề dày 10–30 cm để hiệu chuẩn; lập trình giao diện hiển thị mặt cắt 2D.
- Kết quả chính: Tần số đỉnh trung bình giảm từ 18,95 kHz (10 cm) xuống 6,34 kHz (30 cm), hệ số biến thiên 2,1–2,5%; tích tần số × bề dày ổn định ≈190 kHz·cm, ứng với vận tốc sóng ≈3.960 m/s, phù hợp bê tông. Khuyết tật nông hơn đáy mẫu được nhận biết qua tần số đỉnh cao hơn mẫu đặc. Chi phí chế tạo khoảng 2,5 triệu đồng.
- Ý nghĩa/Kết luận: Thiết bị chi phí thấp, hỗ trợ đánh giá nhanh kết cấu công trình. Hướng phát triển: hoàn thiện mô hình AI trên dữ liệu đo thực; khảo sát nhựa đường, gạch xây, gốm sứ; kết nối máy tính mô phỏng ảnh 3D.