Quando si cerca di individuare difetti in una componente, è normale che un operatore abbia dei dubbi. Una valutazione erronea può avere delle conseguenze gravi in termini di tempo e risorse finanziarie. Una caratterizzazione dei difetti che ne sovrastima la gravità può condurre a costose operazioni di perforazione o riparazione, senza che siano necessarie. Quando la gravità è sottostimata gli effetti potrebbero essere disastrosi. La pressione sugli operatori è molto grande.
Intensificare l'elaborazione dell'involucro del TFM
Le immagini nitide e a alta risoluzione generate dal rilevatore di difetti OmniScan™ X3 forniscono agli operatori le informazioni di imaging necessarie per essere più sicuri nelle loro decisioni. Grazie alle tecnologie FMC (full matrix capture - acquisizione della matrice completa) e TFM (total focusing method - metodo di focalizzazione totale) del rilevatore di difetti X3 è possibile visualizzare con maggiore chiarezza e precisione i difetti presenti in una componente. La potente elaborazione TFM dello strumento è intensificata ulteriormente mediante una funzione avanzata denominata "involucro".
Quando l'involucro è attivato, gli algoritmi TFM del software OmniScan X3 calcola la norma di un'immagine TFM analitica (maggior informazioni sulle modalità di esecuzione in questo articolo tecnico). Questo processo permette di aumentare l'affidabilità dell'ampiezza massima misurata. Nell'immagine risultante, le forme e le dimensioni dei difetti sono più facili da caratterizzare.
Involucro disattivato — Le oscillazioni nella rappresentazione dei difetti rende difficile un'ottimale caratterizzazione.
Involucro attivato — L'immagine TFM è più chiara e nitida; l'ampiezza dei difetti aumenta e varia leggermente; nessun dato viene perso.
Se l'immagine dell'involucro del TFM è così migliore, perché non utilizzarla?
Una volta che si constata quanto l'involucro migliora l'immagine OmniScan X3, ci si potrebbe chiedere il motivo per cui un operatore opterebbe per non usarlo. Penso che esistano due motivi principali: Comincerò da quello che è più facile da spiegare e tratterò il secondo motivo successivamente.
Il primo motivo è correlato all'efficacia. La potenza di elaborazione supplementare necessaria per calcolare l'involucro TFM, in confronto al TFM standard, diminuisce la velocità di visualizzazione. Di conseguenza, la velocità di acquisizione diminuisce, rallentando la velocità di scansione dello strumento.
Tuttavia esiste una soluzione. Attraverso un paio di minime regolazioni alla risoluzione della griglia TFM e all'impostazione del rapporto punti/lunghezza d'onda (“pts/λL” per onde longitudinali e “pts/λT” per onde trasversali) la velocità di acquisizione può aumentare, così da risultare perfino maggiore rispetto a quella di un'immagine TFM di qualità standard.
Conservare l'immagine dell'involucro senza sacrificare la velocità di acquisizione
Visto che l'elaborazione dell'involucro è così potente, la risoluzione della griglia è meno significativa rispetto al TFM standard, pertanto anche quando è ridotta (meno dettagliata), l'immagine non ne risente. Quando la risoluzione della griglia è minore, il numero di punti della griglia in funzione della lunghezza d'onda (pts/λ) diminuisce di conseguenza. Visto che per la griglia di risoluzione minore è necessaria una potenza di elaborazione inferiore, la velocità di acquisizione, in alcuni casi, aumenta di più del doppio.
Involucro attivato con una risoluzione meno dettagliata — questa griglia TFM ha 2,9 pts/λL. Questo si traduce in un PRF maggiore (o velocità di acquisizione), ma senza distorsione significativa dell'immagine.
In genere con i controlli a ultrasuoni (UT), maggiore è il rapporto numero di punti/lunghezza d'onda e migliori risultano la risoluzione e l'immagine. Tuttavia l'efficacia dell'involucro del TFM non si uniforma a questo concetto. Anche riducendo la risoluzione della griglia e il rapporto pts/λ, viene mantenuta l'elevata qualità dell'immagine offerta dall'involucro. Leggi per scoprirne i motivi.
Influenza dell'involucro del TFM sulla corrispondenza dell'ampiezza e la risoluzione della griglia
La lettura pts/λ rappresenta un fattore importante per conservare un accettabile valore di corrispondenza dell'ampiezza. Le norme di ispezione, come la nuova appendice del TFM dell'ASME, richiedono che la corrispondenza dell'ampiezza rimanga costante a approssimativamente un valore pari o inferiore a due decibel (dB).
Senza l'involucro, un rapporto di circa 7,8 pts/λ conserva in modo affidabile la variazione di corrispondenza dell'ampiezza di 2 dB, la quale si traduce in una risoluzione della griglia di dettaglio. Invece quando l'involucro è attivato, il rapporto di sicurezza per assicurare la corrispondenza dell'ampiezza minima a fini di rilevamento può diminuire fino a un minimo di 3,8 pts/λ.
Una dimestichezza con l'involucro del TFM si acquisisce con l'esperienza
La semplice regolazione della risoluzione della griglia rende possibile usare l'involucro TFM e raggiungere comunque un'elevata velocità di acquisizione. Tuttavia esiste ancora un ostacolo da superare, il quale rappresenta anche il secondo motivo che ho precedentemente menzionato a causa del quale gli operatori potrebbero optare di non usare l'involucro: il TFM rappresenta una tecnologia recente con cui si potrebbe non avere dimestichezza e l'involucro è un'innovazione perfino più recente. Potrebbe essere necessario utilizzare l'involucro alcune volte per verificare appieno il potenziale di questa funzionalità.
È importante ricordarsi che non sarà persa nessuna informazione. Al contrario, la risposta del segnale è amplificata mediante l'involucro del TFM, visto che rimuove le oscillazioni del segnale nell'immagine, le quali non rappresentano solamente un artefatto superfluo per l'origine acustica dell'immagine, ma risultano effettivamente negative per le procedure di misura standard.
Involucro TFM: Immagini chiare dei difetti
Durante le nostre verifiche sperimentali, ripetutamente, l'involucro ha permesso il miglioramento delle immagini TFM, in modo che le forme e le dimensioni dei difetti risultino più definite. Esiste un rilevante vantaggio per le applicazioni che concernono difetti che sono, in genere, di dimensioni eccessivamente ridotte e di difficile caratterizzazione mediante il phased array standard, come l'attacco da idrogeno a alta temperatura (HTHA).
Esempio di immagine TFM di un HTHA nella fase iniziale acquisita attraverso il rilevatore di difetti OmniScan X3 con la funzionalità di elaborazione dell'involucro attivato
L'HTHA, conosciuto anche come attacco da idrogeno, rappresenta una forma di corrosione insidiosa che può svilupparsi gradualmente negli acciai esposti all'idrogeno a alta temperatura, come negli stabilimenti delle raffinerie e nei serbatoi o nelle tubazioni di impianti petrolchimici. Mediante le immagini TFM, gli operatori possono confermare i sospetti della presenza di HTHA nella fase iniziale. In questo modo si può intervenire per evitare guasti.
Come nel caso delle tecnologie più rivoluzionarie: vedere per credere
Quando agli operatori viene data l'opportunità di vedere applicata la funzionalità dell'involucro su campioni reali, pensiamo che la prova empirica sia inattaccabile. Come nella maggior parte dei casi in cui si sostiene di aver raggiunto dei miglioramenti eccezionali, le persone rimangono scettiche fino a quando non toccano con mano.
Contattare il proprio rappresentante locale Olympus per avere maggior dettagli sulla funzionalità dell'involucro e sulle nostre soluzioni TFM innovative. Inoltre è possibile visitare il sito https://www.olympus-ims.com/en/phasedarray/omniscan-x3/ per maggior informazioni o compilare il modulo Richiesta di un Demo.
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