Программное обеспечение Capture, разработанное для технических специалистов всех уровней, известно как удобная для пользователя комплексная платформа, предназначенная для ультразвукового контроля (UT), ультразвукового контроля с фазированной решеткой (PAUT), дифракционно-временной метод (TOFD), метода полной фокусировки (TFM) и процедуры адаптивного TFM (ATFM). С выпуском Capture версии 4.1 появились новые мощные функции, включая фазово-когерентную визуализацию (PCI) для обнаружения небольших дефектов, TFM «pitch/catch» для точного определения размера, отображение чувствительности для оптимального обнаружения дефектов и 2D-стробы TFM для упрощенной интерпретации. В этой статье более подробно рассматриваются эти инновационные функции TFM и то, как они проходят проверки PAUT Beyond Current.
Capture, движущая сила портативных приборов Gekko® и Mantis™ от Eddyfi Technologies , а также промышленного решения Panther™ , является передовым программным обеспечением для ультразвукового контроля с фазированной решеткой и метода полной фокусировки. Постоянно расширяя границы неразрушающего контроля, программное обеспечение Capture версии 4.1 предоставляет расширенные возможности, позволяющие операторам быть лучшими инспекторами, какими они могут быть.
Визуализация фазовой когерентности (PCI)
Визуализация фазовой когерентности — это метод, основанный на оценке когерентности между сигналами, обнаруженными всеми элементами ультразвукового датчика с фазированной решеткой, например, методы полного матричного захвата (FMC), разреженной FMC или визуализации плоской волны (PWI).
Визуализация PCI, метод, не основанный на амплитуде, использует для обнаружения информацию о фазе, а не об амплитуде, и фокусируется на дифракционных эхо-сигналах, а не на отражениях. Интенсивность изображения PCI зависит от типа индикации.
Дефекты, такие как пористость, дифракция на наконечнике и шлак, демонстрируют высокую интенсивность, в то время как отражатели с направленной зависимостью, такие как передняя поверхность, задняя стенка, расслоение и отсутствие сплавления (LoF), демонстрируют низкое значение фазовой когерентности. PCI помогает обнаруживать объемные дефекты и идентифицировать дифрагированные сигналы вершины трещины для улучшения размера; Узнайте больше о PCI в этой статье.
На рис. 1 сравниваются TFM и PCI для контроля высокотемпературной водородной атаки (HTHA) с использованием специального датчика PAUT и возбуждения PWI. Образец содержит HTHA 2-й стадии, где микротрещины варьируются от нескольких микрон до 100 микрон. Изображение TFM показывает артефакты, которые иногда наблюдаются при выполнении контроля L0 TFM. Эти артефакты вызваны вкладом бэкволла в необработанные данные FMC/PWI. Поскольку PCI удаляет зеркальные эхо-сигналы, он удаляет артефакты и усиливает дифракцию от микротрещин. Повреждение HTHA четко видно на изображении PCI и на C-скане по сравнению с TFM.
Рисунок 1: TFM и PCI для контроля HTHA с использованием специального датчика PAUT и возбуждения PWI.
PCI также является ценным методом для обнаружения дифракционных эхо-сигналов. На рис. 2 показана многогрупповая конфигурация с двумя группами импульсов/эхо (слева и справа) и одной группой шаг/захват (средняя) для 25-миллиметрового (1-дюймового) V-образного сварного шва. В результатах мы видим три дефекта: трещина корня (вверху), трещина зацепа (в середине) и несплавление (внизу).
Рис. 2. Многогрупповая конфигурация с двумя группами импульсов/эхо (слева и справа) и одной группой шаг/захват (средняя) для 25-миллиметрового (1 дюйм) V-образного сварного шва
Изображения PCI во всех группах показывают четкую дифракцию на краях трех дефектов, что позволяет оценить их размер. В группе шаг/прием эхо-сигналы от задней стенки и передней поверхности имеют тенденцию исчезать, поскольку PCI сводит к минимуму зеркальные эхо-сигналы.
Возможности программного обеспечения Capture совместимы с режимами возбуждения PCI фазовой когерентности и FMC, sparce FMC и PWI. Это также позволяет использовать метод в многогрупповой конфигурации, комбинируя его с TFM.
Дефектам теперь действительно негде спрятаться
Pitch/Catch Face-To-Face
В большинстве проверок TFM обычно используется конфигурация импульс/эхо. Это включает в себя датчик, излучающий элементы по отдельности в элементарном FMC или использующий секторное сканирование для PWI, в то время как тот же датчик получает сигналы. В качестве альтернативы TFM может выполняться в конфигурации «pitch/catch», когда используются два датчика: один датчик излучает, а другой принимает, обращенные друг к другу, как в конфигурации TOFD.
Capture 4.1 позволяет выполнять сбор данных по pitch/catch для методов TFM и PCI с использованием элементарных схем сбора данных или PWI. После добавления датчика шага/улавливания через настройки оборудования операторы могут получить доступ к конфигурации pitch/catch в настройках TFM и отрегулировать расстояние между фронтами датчика (FPS) для всех типов волн (L или S), модовых путей и возбуждений (FMC). /PWI).
Рис. 3. Параметры настройки TFM программы Capture
Конфигурация pitch/catch имеет сходство с TOFD, что делает его очень чувствительным к дифракции на кончике. На рис. 4 показаны результаты pitch/catch, полученные с использованием двух датчиков 64L5-G3 с призмами SW55. Режим TT используется с интересующей областью, охватывающей первый и однократно отраженный сигнал. Результаты показывают надрез по внутреннему диаметру (ID) после скоса, надрез по внешнему диаметру (OD) после скоса, пористость и два дефекта по центральной линии, а также надрез, подобный LOF.
Как и TOFD, TFM с pitch/catch рисует эхосигналы от задней стенки и передней поверхности. Их можно использовать для определения FPS между двумя датчиками. Для фиксированного FPS, установленного на панели настроек TFM, оператор может физически перемещать датчик, чтобы оптимизировать донный эхосигнал. Правильный FPS получается при максимальном бэкволе. Как и TOFD, эти эхо-сигналы также можно использовать для обнаружения смещения между двумя сварными пластинами, предпочтительной коррозии и многого другого.
Рис. 4. Результаты TFM по pitch/catch, полученные с использованием двух датчиков 64L5-G3 с призмами SW55.
Глядя на различные признаки, мы можем видеть, что TFM по pitch/catch обеспечивает дифракционные эхо-сигналы от всех дефектов либо на первом, либо на втором плече, точно так же, как и TOFD. Основное отличие здесь заключается в том, что ультразвуковая энергия фокусируется, создавая небольшие эхо-сигналы, которые облегчают поиск максимумов и, таким образом, правильный размер дефектов. Мы можем видеть дифракционные эхосигналы кончика от надрезов внутреннего и наружного диаметра, следующих за скосом, дифракционные эхосигналы от верхнего и нижнего кончика от LOF и надреза центральной линии, что позволяет точно определить размер.
Карта чувствительности TFM
Хотя TFM в основном используется с прямыми режимами (LL или TT), он может использовать различные режимы реконструкции для обнаружения и отображения дефектов. Включая отражения от задней стенки и передней поверхности, можно отображать несплошности с разных направлений. Согласно ISO 23865, плоские дефекты лучше обнаруживаются с путями визуализации, в которых угол падения и угол отражения от дефекта перпендикулярны дефекту; это может включать преобразование режимов. Перпендикулярный характер моды к плоскому дефекту зависит от положения датчика по отношению к дефекту, апертуры и частоты датчика, а также от типа используемых мод.
Capture 4.1 представляет карту чувствительности TFM, которая помогает прогнозировать способность конкретного режима TFM обнаруживать и отображать дефект. Доступ к инструменту карты чувствительности TFM можно получить в любом 3D-виде во время расчета и анализа TFM, чтобы определить пригодность выбранного режима. Он совместим как с FMC, так и с PWI. Разговор о игровом чейнджере!
На рис. 5 представлена карта чувствительности для режима ТТ с точечным дефектом (слева) и режима ТТТ для плоского вертикального дефекта (справа). Режим ТТТ известен тем, что позволяет отображать вертикальные вырезы.
Рисунок 5 : Карта чувствительности для режима ТТ с точечным дефектом (слева) и режима ТТТ для плоского вертикального дефекта (справа)
В этом конкретном случае карта чувствительности показывает, что режим ТТТ выбранного датчика чувствителен только к ограниченной вертикальной области дефекта. Следовательно, верхняя часть более крупного дефекта будет испытывать быстрое падение амплитуды, что приведет к измерениям дефекта меньшего размера на основе амплитуды. Мы можем видеть это на рисунке 6, где представлены режимы TT (вверху) и TTT (внизу). Режим TT показывает угловой эхо-сигнал и дифракцию на кончике, которые можно использовать для определения размера (высота 7,1 миллиметра (0,28 дюйма)). В режиме TTT рисуется вертикальная насечка. Хотя ожидается, что метод определения размера -6 дБ позволит измерить дефект на высоте 3,8 миллиметра (0,15 дюйма), этого недостаточно из-за недостаточной чувствительности режима ТТТ в верхней части дефекта.
Карта чувствительности помогает предсказать такое поведение — хрустальный шар не требуется
Рисунок 6: TFM для той же позиции, режим TT (вверху) и режим TTT (внизу)
2D-стробы TFM/PCI
Еще одна передовая функция Capture 4.1 — 2D-стробы для анализа данных TFM и PCI. Теперь у операторов есть возможность точно настроить не только глубину строба, но и их точное положение в интересующей области. Этот новообретенный элемент управления оказывается бесценным при фокусировке на определенной области компонента, в то же время легко обходить нежелательные эхосигналы при экспорте сверху, сбоку и в 3D.
На следующих изображениях показана многогрупповая конфигурация с тремя изображениями TFM, экспортированными в 3D-вид. В обзоре преобладают отражения задней стенки и передней поверхности. На рисунке 8 мы можем видеть 2D-стробы на изображениях TFM, выделенные красным цветом, и их влияние на 3D-экспорт и вид сбоку.
Рис. 7. Многогрупповая конфигурация с тремя TFM, экспортированными в 3D-вид
Рис. 8. Многогрупповая конфигурация с тремя TFM, экспортированными в 3D-вид, с 2D-стробами на изображениях TFM, показанных красным
Как раз тогда, когда вы думали, что набор инструментов TFM не может стать лучше
Программное обеспечение Capture 4.1 поднимает самый полный набор инструментов TFM на беспрецедентные высоты, предоставляя инспекторам беспрецедентные методы проверки и современные возможности анализа данных. Благодаря усовершенствованиям плана сканирования и карты чувствительности операторы теперь могут без особых усилий выбирать оптимальные режимы контроля, добиваться улучшенных характеристик с помощью PCI и конфигурации pitch/catch, а также обеспечивать высочайшую точность с точностью 2D-стробов.
Поднимите свои проверки на непревзойденный уровень совершенства с помощью Capture 4.1, установив новые отраслевые стандарты и переопределив возможности обнаружения и анализа дефектов
