Dank der zuverlässigen TFM-Bildverarbeitung werden alle Fehler offengelegt

作者 Tommy Bourgelas - 2019年 11月 12日

Bei der Überprüfung von Prüfteilen auf vorhandene Fehler können Prüfer leicht von Selbstzweifeln befallen werden. Eine falsche Entscheidung kann sich erheblich auf die Faktoren Zeit und Kosten auswirken. Eine Fehlerdarstellung mit überschätztem Schweregrad kann eine grundlose kostspielige Abtragung verursachen. Bei unterschätztem Schweregrad könnte dies zu einer katastrophalen Störung führen. Der Druck, die richtige Entscheidung zu treffen, lastet schwer auf ihren Schultern.

Leistungsstarke Signaldarstellung mit optimiertem TFM-Bild

Mit den scharfen Bildern von hoher Auflösung des OmniScan X3 Prüfgeräts erhalten Prüfer die gewünschten Bilddaten, um zuverlässigere Entscheidungen treffen zu können. Dank der Techniken Full Matrix Capture (FMC) und Total Focusing Method (TFM) des X3 Prüfgeräts werden Fehler im Prüfteil klar und genauer angezeigt. Die leistungsstarke TFM-Signalverarbeitung wird mit der neuen Funktion zur Darstellung eines optimierten TFM-Bilds noch weiter gesteigert.

Mit aktivierter Funktion für ein optimiertes TFM-Bild berechnet der TFM-Algorithmus der OmniScan X3 Software die Norm eines analytischen TFM-Bilds (für weitere Informationen siehe das White Paper). Dieses Verfahren stellt sicher, dass die gemessene maximale Amplitude stabiler ist. Im Ergebnisbild sind die Formen und Größen von Fehlern leichter zu beschreiben.

Ohne optimiertes TFM-Bild: Die Schwankungen in der Fehlerdarstellung erschweren eine richtige Beschreibung.

Mit optimiertem TFM-Bild: das TFM-Bild ist klarer und schärfer, mit verstärkter Fehleramplitude und ohne Datenverlust.

Das optimierte TFM-Bild ist deutlich besser. Warum sollte die Funktion deaktiviert werden?

Haben Sie erst einmal das optimierte TFM-Bild des OmniScan X3 gesehen, könnten Sie sich fragen, warum es nicht genutzt wird. Meiner Ansicht nach, gibt es im Wesentlichen zwei Gründe. Begonnen wird mit dem Grund, der leichter zu lösen ist, und anschließend wird der zweite Grund dargestellt.

Der erste Grund bezieht sich auf die Leistung. Die zusätzliche Verarbeitungsleistung, die zur Berechnung des optimierten TFM-Bilds im Vergleich zum Standard-TFM-Bild erforderlich ist, verringert die Anzeigerate. Folglich verringert sich die Erfassungsgeschwindigkeit und verlangsamt sich die Prüfgeschwindigkeit des Geräts.

Dieses Problem kann jedoch umgangen werden. Durch ein paar geringfügige Änderungen der TFM-Rasterauflösung und Einstellungen der Punkte pro Wellenlänge (pts/λL für Longitudinalwellen und pts/λT für Transversalwellen) kann die Erfassungsgeschwindigkeit so sehr erhöht werden, als die eines gleichwertigen Standard-TFM-Bildes.

Kein Verlust der Erfassungsgeschwindigkeit mit optimiertem TFM-Bild

Da die Signaldarstellung in Form des optimierten TFM-Bilds so leistungsstark ist, wird die Rasterauflösung weniger wichtig als bei Standard-TFM, sodass das Bild selbst dann nicht beeinträchtigt wird, wenn es verkleinert (weniger detailliert) angezeigt wird. Bei Verringerung der Rasterauflösung reduziert sich die Anzahl Rasterpunkte pro Wellenlänge (pts/λ) entsprechend. Da für das grobe Raster weniger Verarbeitungsleistung benötigt wird, beschleunigt sich die Erfassungsgeschwindigkeit in einigen Fällen um mehr als das Doppelte.

Mit optimiertem TFM-Bild: Die Ergebnisse eines rekonstruierten TFM-Bilds sind klarer und schärfer mit verstärkter Amplitude und ohne Datenverlust.

Mit optimiertem TFM-Bild: mit grober Rasterauflösungseinstellung, TFM-Raster mit 2,9 pts/λL. Das Ergebnis ist eine erhöhte IFF (oder Erfassungsgeschwindigkeit), aber keine signifikante Bildverzerrung.

Gewöhnlich sind Auflösung und Bild bei Ultraschallprüfungen (UT) umso besser, je höher die Anzahl Punkte pro Wellenlänge ist. Für das optimierte TFM-Bild gilt diese Aussage jedoch nicht. Auch nach Verringerung der Rasterauflösung und der pts/λ bleibt die hohe Bildqualität erhalten. Finden Sie es heraus und lesen Sie weiter.

Einfluss des optimierten TFM-Bilds auf die Amplitudentreue und die Rasterauflösung

Der Wert pts/λ ist ein wichtiger Faktor für die Aufrechterhaltung einer angemessenen Amplitudentreue. Prüfstandards, wie der neue TFM-Anhang von ASME, erfordern eine konstante Amplitudentreue von etwa 2 dB oder weniger.

Ohne optimiertes TFM-Bild bewahrt ein Verhältnis von ca. 7,8 pts/λ zuverlässig eine Abweichung von der Amplitudentreue in Höhe von 2 dB, was zu einer feinen Rasterauflösung führt. Ist das optimierte TFM-Bild aktiviert, beträgt das sichere Verhältnis zur Gewährleistung der für Erkennungszwecke erforderlichen minimalen Amplitudentreue ungefähr 3,8 pts/λ.

Das Vertrauen in das optimierte TFM-Bild kommt mit der Erfahrung

Die einfach zu ändernde Rasterauflösung ermöglicht es, vom optimierten TFM-Bild zu profitieren und dennoch eine hohe Erfassungsgeschwindigkeit zu erzielen. Es muss jedoch noch eine Hürde überwunden werden. Dies ist der zweite Grund, den ich erwähnte, warum Prüfer diese Funktion möglicherweise nicht verwenden: Die TFM ist eine neue Technologie, mit der sie möglicherweise nicht vertraut sind, und das optimierte TFM-Bild ist eine noch neuere Innovation. Es können eigene Versuche erforderlich sein, um sich endgültig von der Leistungsfähigkeit des optimierten TFM-Bilds zu überzeugen.

Es ist wichtig zu wissen, dass keine Daten verloren gehen. Im Gegenteil, das Signal wird mit einem optimierten TFM-Bild verstärkt, da es Signaloszillationen im Bild entfernt, was nicht nur ein überflüssiges Artefakt aus dem akustischen Ursprung des Bildes ist, sondern tatsächlich für Standardgrößenbestimmungsverfahren nachteilig ist.

Optimiertes TFM-Bild ermöglicht einheitlich tatsächliche Bilder von Fehlern

In unseren eigenen Versuchen konnte das TFM-Bild immer weiter optimiert werden, sodass die Formen und Größen der Fehler einfach zu erkennen sind. Dies ist ein großer Vorteil für Fehlerprüfungen mit kleinen Fehlern, die häufig zu klein zum Erkennen und mit einem Standard-Phased-Array nur schwer zu erfassen sind, wie z. B. Wasserstoffversprödung bei hohen Temperaturen (HTHA).

Ein mit dem OmniScan X3 Prüfgerät erfasstes TFM-Bild von HTHA im Frühstadium mit aktiviertem optimiertem TFM-Bild (Beispiel)

HTHA (Wasserstoffversprödung bei hohen Temperaturen) ist eine schleichende Korrosion, die sich allmählich in Stählen entwickeln kann, die bei hohen Temperaturen Wasserstoff ausgesetzt sind, wie z. B. bei Raffinerieanlagen oder Tanks oder Rohren im Bereich der Petrochemie. Mithilfe der TFM-Bildverarbeitung können Prüfer den Verdacht bestätigen, dass HTHA im Frühstadium vorliegt und Maßnahmen zur Vermeidung von Störungen einleiten.

Wie mit den meisten revolutionären Technologien gilt: Überzeugen Sie sich selbst!

Nachdem Prüfer die Möglichkeit hatten, das optimierte TFM-Bild an echten Prüfteilen zu testen, sind die empirischen Belege unseres Erachtens unanfechtbar. Allgemein reagieren Menschen auf die meisten Behauptungen zu außergewöhnlichen Verbesserungen recht skeptisch, bis sie sich mit eigenen Augen davon überzeugen können.

Kontaktieren Sie Ihren zuständigen Olympus Händler, um weitere Informationen über das optimierte TFM-Bild und unsere innovativen TFM-Lösungen zu erhalten. Oder besuchen Sie unsere Website www.olympus-ims.com/phasedarray/omniscan-x3 oder füllen Sie das Formular unter Demo anfordern aus.