Do tej pory, podczas badań Phased Array (PAUT) z wykorzystaniem metody Total Focusing Method (TFM), informacja o stopniu pokrycia wiązką nie była dostępna dla tej techniki. Przypominało to grę w zgadywankę. Inspektor musiał po prostu założyć, że obszar docelowy był równomiernie pokrywany przez wiązkę. Wszyscy jednak doskonale zdajemy sobie sprawę z tego, że samo „założenie czegoś” nie gwarantuje uzyskania precyzyjnych wyników.
Możliwość otrzymania z wyprzedzeniem informacji o stopniu pokrycia, w każdym z trybów propagacji oraz o obszarach, w których czułość sygnału jest najlepsza i najgorsza, zapewnia inspektorom znaczną przewagę. Mogą oni dzięki temu, z większą pewnością wybrać tryb, który pozwoli na wykrycie poszukiwanej przez nich nieciągłości. W dziedzinie inspekcji, większy stopień pewności to ogromny atut.
Region akustyczny i metoda Total Focusing Method (TFM)
Chociaż metoda Total Focusing Method (TFM) jest stosowana od dziesięcioleci w branży medycznej, a od kilku lat także w badaniach nieniszczących (NDT), korzystający z niej inspektorzy często musieli dochodzić do właściwych wyników metodą prób i błędów. Przytłaczająca liczba opcji trybów propagacji (ścieżki obrazowania lub ścieżki akustyczne) może wywołać u użytkownika dezorientację i sprawić, że wyniki będą nieprzewidywalne.
Podczas obsługi typowego systemu TFM użytkownik zakłada, że region wpływu akustycznego (energii) jest równomiernie rozłożony po całym docelowym obszarze na planie skanu. W rzeczywistości stopień wpływu akustycznego różni się w obrębie obszaru skanowania TFM, zatem niektóre niezgodności mogą pozostać niewykryte nawet przy wystarczającym stosunku sygnału do szumu (SNR). Efektywny wpływ akustyczny jest zależny od wielu czynników, w tym prędkości rozchodzenia się fali dźwiękowej w materiale, częstotliwości pracy głowicy, ułożenia niezgodności itd. Co bardziej istotne, wpływ akustyczny zależy w dużej mierze od wybranego trybu inspekcji.
Wyzwanie związane z pracą przy użyciu metody TFM
Ta metoda tworzenia strefy badania, rozbudza u użytkownika fałszywe oczekiwania. Zogniskowanie wiązki wykonywane przez oprogramowanie po akwizycji — podobnie jak konwencjonalne badanie PAUT — jest również ograniczone przez prawa fizyki, które obowiązują w przypadku ultradźwięków. Niektóre wiązki po prostu nie mogą dotrzeć do wszystkich obszarów strefy przy założonej mocy ogniskowania.
Na przykład, w trybie TTT nie można osiągnąć czułości akustycznej wystarczającej do wykrycia reflektora w prawym górnym rogu strefy (patrz poniższy zrzut ekranu). Operator może jednak łatwo przyjąć błędne założenie, że ta część jest obejmowana przez strefę i jest wyostrzona.
Narzędzie do modelowania mapy AIM — dodano czerwoną strzałkę w celu podkreślenia braku odpowiedzi amplitudowej w prawym górnym rogu strefy dla fali TT-T ustawionej na defekcie płaskim
Ulepszanie mapy AIM
Mapa Acoustic Influence Map (AIM) to narzędzie do modelowania, które umożliwia użytkownikowi wybór trybu odpowiedniego dla danej niezgodności. Narzędzie to tworzy — bezpośrednio w defektoskopie OmniScan™ X3 — model, który odpowiada mapie amplitudy w wyznaczonej strefie. Mapa jest oznaczona kolorami:
- czerwone obszary wskazują, że odpowiedź ultradźwiękowa jest bardzo dobra i waha się między 0 dB a -3 dB w odniesieniu do maksymalnej amplitudy;
- pomarańczowe obszary wskazują, że odpowiedź ultradźwiękowa waha się między -3 dB a -6 dB w odniesieniu do maksymalnej amplitudy;
- żółte obszary wskazują, że odpowiedź ultradźwiękowa waha się między -6 dB a -9 dB;
- i tak dalej...
Inspektorzy mogą wybrać reflektor wielokierunkowy (objętościowy) do badania defektów takich jak porowatość, lub reflektor bardziej płaski, do badania np. pęknięć. Dostosowanie modelu odpowiednio do typu niezgodności powoduje aktualizację modelu AIM, ze wskazaniem różnic w amplitudzie dla danego typu niezgodności przy użyciu danego trybu propagacji.
Narzędzie do modelowania mapy AIM — model mapy AIM zmienia się odpowiednio podczas dostosowywania kąta położenia reflektora
Funkcja ta umożliwia inspektorom porównanie poziomu pokrycia zapewnianego przez każdy z trybów i osiągnięcie optymalnej czułości sygnału do wykrywania niezgodności w określonej strefie. Przed rozpoczęciem inspekcji inspektorzy mogą być pewni, że używają trybu odpowiedniego dla rodzaju niezgodności, którą zamierzają wykryć.
