С выпуском программного обеспечения MXU 5.10 дефектоскоп OmniScan™ X3 64 теперь имеет новый передовой метод ультразвукового контроля: фазово-когерентную визуализацию (PCI). После обновления OmniScan X3 64 вы сможете воспользоваться всеми преимуществами PCI: получение четких TFM-изображений в режиме реального времени и высокую чувствительность к мелким дефектам.
Как работает PCI и чем он отличается от других ультразвуковых методов
PCI является безамплитудным методом. Обработка сигналов PCI основана исключительно на информации о фазе элементарных А-сканов, используемых для создания TFM-изображения.
Как это работает:
- Сначала полученные А-сканы нормализуются.
- Затем фазовое распределение каждого А-скана сравнивается для каждой позиции в зоне TFM.
- Чем выше уровень когерентности между А-сканами, тем сильнее ответный сигнал для данной позиции (максимум 100 %).
- Отражения и дифракции от краев дефектов приводят к когерентному отклику по сравнению с некогерентным откликом полученных сигналов от высокочастотного фонового шума. Это упрощает выявление дефектов (особенно небольших) в материалах с высоким коэффициентом затухания звука.
В наших исследованиях PCI показал отличные результаты для многих сложных случаев использования, а также улучшил результаты для стандартных задач, таких как контроль сварных швов. 5 преимуществ, которые отличают новый метод контроля.
1. Динамические 2D-изображения с использованием фазовой информации сигнала
Специалисты и пользователи УЗК могут быть знакомы с тем, как использовать фазовую информацию сигнала для выявления дефектов и определения их размеров с помощью таких методов, как дифракция времени пролета (TOFD). Такие методы эффективны для выявления мелких дефектов, или дефектов имеющих ориентацию, плохо реагирующую на метод с фазированной решеткой (УЗК ФР).
Тем не менее, TOFD имеет два основных недостатка:
- Невозможно обнаружить дефект по оси индексирования без сканирования нескольких положений.
- Амплитуда по-прежнему необходима для визуальной идентификации фазовых изменений и определения размеров дефектов.
PCI — это мощный метод обнаружения различно ориентированных или мелких дефектов, таких как высокотемпературная водородная коррозия (HTHA), который также позволяет избежать проблем, присущих TOFD. Поскольку TFM получает объемные данные, дефекты можно локализовать и определить их размер во всех направлениях. Окончательное изображение, полученное в режиме PCI, абсолютно не зависит от амплитуды.
Это упрощает анализ, поскольку устраняет необходимость сканирования нескольких индексных точек. И, поскольку PCI в дефектоскопе OmniScan X3 64 генерирует живое изображение, он не требует полных исходных данных для обработки после завершения сбора данных.
2. Насыщение сигнала невозможно.
Одной из проблем амплитудных методов является насыщение сигнала. Несмотря на калибровку и регулировку усиления в процессе настройки, насыщение сигнала от некоторых отражателей все-еще возможно. Это может быть связано с размером, типом или ориентацией дефектов, отличающихся от боковых отверстий (SDH) или других известных отражателей в калибровочном образце .
Поскольку PCI основан на когерентности статистической дисперсии в фазе каждого элементарного А-скана, уровень когерентности между всеми А-сканами не может превышать 100%. Даже если сигнал элементарных А-сканов насыщен, это не повлияет на окончательные данные PCI, поскольку доступна и учитывается только фазовая информация.
Это упрощает и ускоряет подготовку к контролю, поскольку качество сканирования менее чувствительно к конфигурации. После того, как группы волн выбраны, и напряжение установлено на 160 Vpp (размах напряжения сигнала), все готово к работе.
3. Нет необходимости в предварительной настройке усиления для известного отражателя
PCI — метод, который абсолютно не зависит от амплитуды. Это означает, что этап настройки, когда вы используете известный отражатель в калибровочном образце для регулировки усиления, становится ненужным. При выборе «Phase Coherence» (Фазовая когерентность) в параметрах OmniScan X3 64, вы увидите, что настройка усиления недоступна, поскольку амплитуда не учитывается для окончательных данных PCI.
Благодаря устранению необходимости регулировки усиления значительно сокращаются время и усилия, необходимые для создания настройки, обеспечивающей высокое качество изображения. Корректировка усиления в процессе сканирования на основе типов обнаруженных отражателей также больше не требуется, что снижает необходимость повторных сканов TFM для проверки достоверности данных.
Точность определения размеров в режиме PCI возможно проверить, но с помощью образца с нанесенной риской. Используя пик дифракционного отклика наконечника от риски, высоту дефекта можно измерить с помощью курсоров.
4. Более стабильные результаты и более простой метод измерения размеров дефектов
Создавать настройки PCI проще и быстрее с меньшим количеством параметров для конфигурации, поэтому данный метод обеспечивает большую стабильность результатов измерений. Поскольку насыщение сигнала невозможно в процессе сканирования и усиление не влияет на сигнал, результаты анализа не подвержены большим колебаниям.
Чтобы определить размер дефекта, инспектор должен найти горячие точки на дифракциях по краям дефекта и поместить курсор на максимумы этих горячих точек. Результирующие показания определяют размер дефекта, и никаких настроек перед каждым измерением не требуется. Процесс ускоряется и становится проще.
При использовании одного и того же преобразователя, размер дефекта остается неизменным между каждым сканированием.
5. Требуется меньше групп для покрытия одной и той же зоны
Карта акустического воздействия (AIM) в плане сканирования по-прежнему используется с PCI. Преимущество PCI по сравнению с обычным TFM заключается в том, что колебания амплитуды сигнала, отображаемые AIM, не имеют значения. Там, где AIM показывает распределение сигнала в объекте, PCI будет демонстрировать хорошие результаты, даже если амплитуда возвращенного сигнала низкая.
Это побочный эффект безамплитудного характера PCI. Когерентность можно оценить, даже если амплитуда слабая, поскольку сигнал нормализуется перед определением фазы. Еще более важно то, что положение дефекта в зоне TFM будет иметь меньшее влияние на когерентность этого сигнала, чем его амплитуда.
Дифракции на краях дефекта часто могут быть потеряны в фоновом шуме при использовании обычного TFM или фазированной решетки. PCI, напротив, выделяет эти дифракции, даже если в обычном режиме TFM или ФР они не были бы очевидны.
Все эти факторы приводят к тому, что для покрытия одной и той же зоны требуется меньшее количество групп.
Поскольку PCI не является амплитудным методом, вам необходимо изменить свой подход при выборе параметров настройки. Он немного отличается от методов УЗК, к которым вы, возможно, привыкли. Ознакомьтесь с нашим Руководством по началу работы с PCI (https://www.olympus-ims.com/en/downloads/detail/?0%5bdownloads%5d%5bid%5d=276829769) или обратитесь к региональному представителю Evident Industrial, чтобы запланировать демонстрацию.
См. также
Начало работы с фазово-когерентной визуализацией (PCI)
5 ловушек, которых следует избегать при выполнении TFM-контроля
Карта акустического воздействия TFM
Связаться с нами
