Ультразвуковой контроль фазированной решеткой (PAUT)
Ультразвуковой контроль с использованием фазированной решетки (PAUT) основан на той же физике, что и обычный ультразвуковой контроль. Различия в основном заключаются в технологии и конфигурации зондов, а также в электронике измерительного прибора. Зонд Phased Array обычно состоит из 16–128 отдельных элементов и может быть настроен для включения большего или меньшего количества элементов. Элементы также могут быть расположены в виде линейных, матричных и кольцевых структур.
Возможные конфигурации фазированной решетки зависят от возможностей зонда и электроники. Каждый элемент контролируется индивидуально, что позволяет генерировать индивидуальный ультразвуковой луч с определенной задержкой.
В зависимости от требований проверки можно оптимизировать каждый из основных параметров, таких как угловое раскрытие, ориентация луча, фокусировка, секторное сканирование и линейное сканирование.
Ультразвуковой контроль фазированной решетки, плюсы:
- Лучшее покрытие интересующей области, чем с помощью одного зонда и клина;
- Повышенная вероятность обнаружения (PoD) при проверке сварного шва;
- Обнаружение как встроенных, так и поверхностных дефектов;
- Увеличение производства результирующих данных;
- Кодирование и запись данных для последующего анализа / учета;
- Отображение зоны инспекции в реальном времени с разных точек зрения;
- Лучшая характеристика и размеры дефектов благодаря наличию передовых программных инструментов
- Лучшая повторяемость;
- Легкий и безопасный;
- Совместим с другими методами контроля, такими как 3D-сканирование и вихревой ток t.
Автоматическое ультразвуковое тестирование (AUT)
Автоматическое ультразвуковое тестирование (AUT) состоит из моторизованной системы контроля (сканер), которая манипулирует датчиками, отслеживая их положение все время.
Благодаря последним инновациям в области программного обеспечения и робототехники теперь доступны системы AUT, оснащенные несколькими зондами PAUT, камерами и датчиками.
Одним из первых применений, в которых этот метод получил всемирное признание и развертывание, была проверка кольцевых сварных швов трубопровода вместо радиографии с рентгеновскими пленками типа Agfa D7 и Agfa F8 . В этом случае сканер обычно включает в себя два датчика PAUT, пару датчиков TOFD (время дифракции времени пролета), а также две пары «поперечных» датчиков.
В дополнение к контролю сварного шва, методика AUT идеально подходит для обнаружения коррозии в труднодоступных конструкциях. Он также может обеспечить 100% охват с увеличенным получением результирующих данных по сравнению с традиционными методами НК.
Преимущества:
- Увеличение производства записанных данных с точным позиционированием;
- Одновременное использование разных зондов (PAUT / TOFD / CUT) для точной оценки размеров несплошности;
- Снижение человеческой ошибки;
- Совместим с дополнительными датчиками (камеры, датчики температуры, датчики влажности и т. Д.);
- Полный охват корродированных областей с большой последовательностью.
Обычное ультразвуковое испытание (CUT)
При обычном ультразвуковом контроле (CUT) используется датчик, состоящий из пьезоэлектрического элемента, способного деформировать и генерировать высокочастотные акустические волны, которые распространяются с определенной скоростью, зависящей от материала. Результатом является А-сканирование на дисплее прибора UT. Анализ этого дисплея A-scan позволяет оценить и интерпретировать исследуемый образец.
Обычный ультразвуковой контроль в основном используется для измерения толщины, контроля сварных швов, а также для обнаружения расслоения и коррозии. Существует несколько режимов CUT: отражение (Pulse-Echo), Pulse-Receive (Dual) и Through Transmission (TT). Импульсное эхо является наиболее распространенным.
Преимущества:
- Быстрое и экономичное решение для измерения толщины;
- Живая визуализация измерений (A-Scan);
- Переносимость.
Дифракция во время полета (TOFD)
Дифракция времени пролета (TOFD) — это метод, основанный на времени прохождения ультразвуковой волны или «времени пролета» и дифракции, создаваемой конечностями разрыва. TOFD состоит из пары преобразователей CUT на угловых клиньях, предназначенных для создания продольных волн. Пара зондов обращена друг к другу: один пульсирует, а другой получает, и их разделяет известное расстояние, обеспечивающее покрытие требуемой зоны.
Анализ данных TOFD выполняется с помощью неопознанных A-сканов и B-скана с цветовой палитрой в оттенках серого.
Дифракция во время полёта — высоко ценится за его высокий уровень точности и точности в отношении размеров и часто используется в качестве дополнения к методу фазированной решетки.
Преимущества:
- Высокий уровень точности и аккуратности;
- Отображение результатов в реальном времени;
- Требуется одно сканирование, чтобы покрыть весь объем сварного шва;
- Высокий уровень чувствительности.
Управляемая волна
Инспекция волновых волн (GW) — это метод неразрушающего контроля, основанный на низкочастотных ультразвуковых волнах, распространяющихся на большие расстояния с небольшой потерей энергии. Как правило подходя для проверок трубопроводов. Обнаружение коррозии или сварных швов может быть выполнено на расстоянии до 90 м с любой стороны от того, где расположен воротник (содержащий датчики).
Помимо возможности преодолевать большие расстояния, управляемые волны могут использоваться для проверки труб, которые недоступны для других методов неразрушающего контроля; этот метод может использоваться для проверки заглубленных, изолированных или покрытых труб изоляцией..
Преимущества:
- Может проверять обширные длины из одной позиции;
- Может достигать недоступных областей;
- Нет простоя производства;
- Нет необходимости удалять изоляцию или покрытие труб.
Полный захват матрицы
Полный захват матрицы — это усовершенствованный метод сбора и реконструкции данных с использованием зондов PAUT. Методы полного захвата матрицы основан на принципе синтетической фокусировки и обрабатывается алгоритмами, приводящими к визуальной визуализации исследуемой области.
Основная операция этого метода заключается в том, что каждый элемент всей апертуры зонда излучает ультразвук в материале, в то время как все элементы записывают возвращенный сигнал. Все эти данные затем обрабатываются, а полученные сигналы организуются в виде матрицы.
Полученная матрица может быть обработана алгоритмами для получения изображения. Этот процесс называется методом общей фокусировки (TFM).
Восстановление данных происходит в определенной зоне, где каждая точка строится из информации, записанной каждым элементом зонда, с учетом различных задержек. TFM работает в нескольких режимах в зависимости от характера отраженной ультразвуковой волны, которая обозначается комбинацией букв T (поперечная) и L (продольная): TT, TTT, TTL, LLL и т. Д.
Преимущества:
- Увеличенное разрешение показаний с большим разрешением и изображением в виде картинки;
- Лучшая характеристика показаний;
- Увеличенное отношение сигнал / шум по сравнению со стандартным PAUT;
- Лучшее представление профиля корродированной поверхности.
Ультразвуковой контроль фазированной решотки — PAUT
Лабораторные / стендовые установки
- Томоскан Фокус от Olympus NDT. 32-канальная система
- Zetec Tomoscan III. Гибкая и мощная система, способная обрабатывать до 128 каналов ультразвуковых каналов с фазированной решеткой
- Система Micropulse 5 PA от NDT. Это передовое устройство, разработанное для атомной промышленности со 128 каналами.
- Семиосный погружной бак
Портативные устройства
- Olympus NDT Omniscan MX PA. Надежный 16-канальный блок. (TWI принадлежит 5 из этих систем).
- Harfang Microtechniques X-32. TWI принадлежит 8 из этих единиц. Они надежны и чрезвычайно хорошо адаптированы для использования на сайте
Преимущества такого оборудования
- Фокусировка луча
- Рулевое управление
- Линейное или секторное сканирование
- Постоянное хранение данных
- Дисплей обеспечивает визуализацию недостатков