Poszukując defektów, inspektor czuje brzemię odpowiedzialności. Błąd w ocenie może oznaczać poważną stratę czasu i konsekwencje finansowe. Jeśli wskazana przez inspektora istotność defektu będzie większa od rzeczywistej, może dojść do podjęcia nieuzasadnionych prac naprawczych lub wykopów. Gdy istotność defektu będzie niedoszacowana, może dojść do katastrofalnej awarii. Stąd nieuniknione wątpliwości, wahania i poczucie wagi każdej podejmowanej decyzji.
Przetwarzanie TFM: nowy horyzont wiarygodności
Defektoskop OmniScan™ X3 generuje ostre obrazy o wysokiej rozdzielczości, dostarczając inspektorom informacji potrzebnych do podejmowania decyzji z pełnym przekonaniem. Zastosowane w defektoskopie X3 techniki Full Matrix Capture (FMC) i Total Focusing Method (TFM) umożliwiają bardziej wierne obrazowanie defektów części. Algorytm przetwarzania TFM został dodatkowo wzbogacony o zaawansowaną funkcję „obwiedni”.
Gdy obwiednia jest włączona, algorytmy TFM w oprogramowaniu defektoskopu OmniScan X3 obliczają wzorzec analitycznego obrazu TFM (bliższe informacje zawiera to opracowanie). Proces ten sprawia, że wyniki pomiaru amplitudy maksymalnej są bardziej stabilne. Na wynikowym obrazie łatwiej jest scharakteryzować kształty i wielkości defektów.
Obwiednia wyłączona — oscylacje na obrazie defektów utrudniają prawidłową ocenę i opis.
Obwiednia włączona — obraz TFM jest wyraźniejszy i ostrzejszy, amplituda defektów jest większa i zmienia się płynnie, bez utraty danych.
Jeśli obraz TFM z obwiednią jest tak znacząco lepszy, to po co wyłączać tę funkcję?
Widząc, jak korzystny wpływ ma obwiednia na obraz z defektoskopu OmniScan X3, można byłoby zapytać: dlaczego inspektor miałby w ogóle tę funkcję wyłączać. Moim zdaniem istnieją ku temu dwie główne przyczyny. Zacznę od tej, którą łatwiej można ominąć, a później przejdę do drugiej.
Pierwsza przyczyna ma związek z wydajnością. Dodatkowe przetwarzanie związane z obliczaniem obwiedni TFM zmniejsza szybkość generowania obrazu. W konsekwencji mniejsza jest szybkość akwizycji, a skanowanie przebiega wolniej.
Istnieje jednak sposób na obejście tego problemu. Wystarczy kilka drobnych korekt rozdzielczości siatki TFM i liczby punktów przypadających na jedną długość fali („pts/λL” w przypadku fal wzdłużnych i „pts/λT” w przypadku fal poprzecznych), aby przyspieszyć akwizycję — nawet do poziomu wyższego niż w przypadku standardowego obrazu TFM o równoważnej jakości.
Obraz z obwiednią, ale nie kosztem szybkości akwizycji
Ponieważ obwiednia tak znacząco poprawia jakość obrazu, rozdzielczość siatki ma mniejsze znaczenie niż w standardowej metodzie TFM, zatem ograniczenie rozdzielczości (zwiększenie odstępów w siatce) odbywa się bez szkody dla obrazu. Zmniejszenie rozdzielczości powoduje, że odpowiednio zmniejsza się liczba punktów siatki przypadających na jedną długość fali (pts/λ). Ponieważ rzadsza siatka wymaga mniejszej mocy obliczeniowej, akwizycja odbywa się szybciej — w niektórych przypadkach nawet ponad dwukrotnie.
Obwiednia włączona z rzadszą siatką — jest to siatka TFM z ustawieniem 2,9 pts/λL. W efekcie zwiększa się wartość PRF (lub szybkość akwizycji), ale bez znaczących zniekształceń obrazu.
Zazwyczaj w badaniach ultradźwiękowych im większa jest liczba punktów przypadająca na jedną długość fali, tym wyższa rozdzielczość i jakość obrazu. Jednak spektakularne efekty działania obwiedni TFM unieważniają tę zależność. Obwiednia zachowuje bowiem wysoką jakość obrazu nawet po obniżeniu rozdzielczości siatki i liczby pts/λ. Poniżej wyjaśniam, jak to możliwe.
Wpływ obwiedni TFM na wierność amplitudy i rozdzielczość siatki
Liczba punktów na lambdę (pts/λ) to ważny czynnik wpływający na zachowanie akceptowalnej wierności amplitudy. Przepisy regulujące zasady prowadzenia inspekcji, takie jak wydany przez stowarzyszenie ASME nowy dodatek dotyczący metody TFM, wymagają utrzymywania wierności amplitudy na poziomie nie większym niż około dwa decybele (dB).
Bez obwiedni zmienność wierności amplitudy stabilnie nie przekracza 2 dB przy wartości około 7,8 pts/λ, czyli przy wysokiej rozdzielczości siatki. Jednak gdy obwiednia jest włączona, bezpieczna wartość potrzebna do utrzymania minimum wierności amplitudy wynosi około 3,8 pts/λ.
Zaufanie do obwiedni TFM przychodzi z doświadczeniem
Prosta modyfikacja rozdzielczości siatki umożliwia skorzystanie z zalet obwiedni TFM przy wysokiej szybkości akwizycji. Istnieje jednak jeszcze jedna przeszkoda do pokonania, i to ona właśnie jest drugim potencjalnym powodem rezygnacji z użycia obwiedni: TFM jest nową technologią, z którą niektórzy inspektorzy nie mieli jeszcze do czynienia. A obwiednia jest nową modyfikacją nowej metody. Możliwe, że dopiero samodzielne eksperymenty ostatecznie przekonają inspektora do zalet obwiedni.
Ważne jest, aby pamiętać, że nie następuje utrata żadnych informacji. Przeciwnie — obwiednia TFM wzmacnia sygnał odpowiedzi, ponieważ eliminuje z obrazu oscylacje sygnału, które nie tylko są zbędnym artefaktem metody obrazowania akustycznego, lecz również utrudniają realizację standardowych procedur wymiarowania.
Obwiednia TFM powtarzalnie zapewnia większą wierność obrazowania defektów
Nasze własne eksperymenty wielokrotnie potwierdziły, że obwiednia podnosi jakość obrazu TFM, ułatwiając określanie kształtów i wielkości defektów. Stosowanie obwiedni przynosi zauważalne korzyści w zastosowaniach, w których defekty są zbyt małe, by można je było dostrzec i łatwo opisać przy wykorzystaniu standardowej techniki Phased Array. Przykładem mogą być wady będące skutkiem wysokotemperaturowego ataku wodorowego (HTHA — high-temperature hydrogen attack).
Przykład obrazu TFM przedstawiającego wczesną fazę HTHA, uzyskanego defektoskopem OmniScan X3 z włączoną funkcją obwiedni
Defekty HTHA to skutki korozji, która podstępnie, stopniowo atakuje stal narażoną na kontakt z wodorem w wysokich temperaturach, na przykład w zbiornikach lub rurociągach instalacji rafineryjnych i petrochemicznych. Korzystając z obrazowania TFM, inspektor podejrzewający obecność defektów HTHA może potwierdzić swoje przypuszczenia już na wczesnym etapie rozwoju korozji — co z kolei pozwala podjąć działania zapobiegające uszkodzeniom.
Zobaczyć, by uwierzyć
Jak to często bywa z rewolucyjnymi rozwiązaniami — aby w nie uwierzyć, trzeba zobaczyć je na własne oczy. W obliczu empirycznych dowodów na działanie obwiedni inspektorzy przekonują się do zalet obwiedni. Co innego przeczytać o jakimś wyjątkowym udoskonaleniu, a co innego zobaczyć jego efekty na własne oczy.
Zapraszamy do kontaktu z lokalnym przedstawicielem firmy Olympus i uzyskania dodatkowych informacji o funkcji obwiedni oraz naszych innowacyjnych rozwiązaniach TFM. Aby dowiedzieć się więcej, można także zajrzeć na stronę https://www.olympus-ims.com/en/phasedarray/omniscan-x3/ lub wypełnić formularz z zamówieniem demonstracji.
Powiązane treści
Wyjaśniamy 3 najważniejsze udoskonalenia technik FMC/TFM w nowym defektoskopie OmniScan X3
Opracowanie: Zastosowanie metody Total Focusing Method z funkcją obwiedni
Warto nawiązać kontakt
