Для расчёта эхосигналов при проведении численных экспериментов ультразвуко-вого контроля можно использовать метод конечных разностей во временной области (КРВО). Так как метод КРВО основан на явном численном решении волнового уравнения для упругой среды, то с его помощью учитываются такие эффекты как возникновение волны обегания на объёмном отражателе, эффекты трансформации продольной волны в боковую волну при рассеянии ультразвука на трещине, перерассеяние импульсов между отражателями и границами объекта контроля. Численное решение векторного волнового уравнения методом КРВО, в отличие от методов моделирования, основанных на теории лучевых трубок, позволяет точнее смоделировать результаты ультразвукового контроля. В статье рассмотрено три варианта решения задачи подавления отражения импульсов от границ расчётной сетки. Расчёт прямой задачи распространения упругих колебаний в твёрдом теле методом КРВО может оказаться полезным для решения коэффициентной обратной задачи ультразвукового неразрушающего контроля.
Для разработки методик ультразвукового контроля таких сложных объектов как композитные швы, для расчета эхосигналов в численных экспериментах можно использовать метод конечных разностей во временной области (КРВО). Так как метод КРВО основан на явном численном решении волнового уравнения для упругой среды, то с его помощью учитываются такие эффекты как возникновение волны обегания на объемном отражателе, эффекты трансформации продольной волны в боковую волну при рассеянии ультразвука на трещине, перерассеяние импульсов между отражателями и границами объекта контроля. Обосновано применение метода КРВО для моделирования распространения ультразвука в образце с высоким структурным шумом и в образцах из анизотропных неоднородных материалов. Расчет прямой задачи распространения упругих колебаний в твердом теле методом КРВО может оказаться полезным для решения коэффициентной обратной задачи ультразвукового неразрушающего контроля.
В статье предложен метод определения скорости продольной ультразвуковой вол-ны в однородном сварном соединении, основанный на сравнении измеренных и рассчи-танных эхосигналов отражённых от дна объекта контроля при использовании двух антен-ных решёток на призмах, работающих в режиме двойного сканирования. Проанализиро-вано влияние на точность расчёта скорости волны в сварном соединении ошибки задания таких параметров, как расстояние между антенными решётками, толщины объекта кон-троля и прочих. Приведены результаты численных и модельных экспериментов по расчё-ту скорости волны в сварном соединении. С помощью разработанного метода в модель-ном эксперименте удалось измерить скорость продольной волны в модели сварного со-единения с погрешностью менее 0,7%. Предложенный метод может быть использован для нахождения начального приближения в нелинейной обратной задаче томографической диагностики сварных соединений в волновом приближении
Игорь Николаевич воспитал около тридцати кандидатов и докторов наук. Ученики его разлетелись по всему бывшему СССР, есть они и в Европе. А его теория акустического тракта проложила себе дорогу без пре увеличения во всем мире. Эта книга — дань любви и уважения великому ученому и замечательному человеку.
В докладе представлены сведения о разработке и опытно-промышленной эксплуатации системы автоматизированного ультразвукового контроля с полным циклом автоматизации на базе фазированных антенных решеток совместно с методикой ультразвукового контроля кольцевых сварных соединений обечаек парогенераторов ПГВ-1000, ПГВ-1000М. Приведены сведения об алгоритмах автоматизации и результатах их
работы на реальных сварных соединениях, содержащих допустимые несплошности и на испытательных образцах, содержащих недопустимые несплошности. Показаны все этапы автоматизации на этапах настройки, сбора и анализа данных ультразвукового контроля.
На основании анализа результатов, полученных при выполнении программы опытно-промышленной эксплуатации, установлено, что применение системы и методики для эксплуатационного контроля оборудования и трубопроводов АЭС обосновано.
Описаны общие принципы построения и проанализированы особенности методик автоматизированного ультразвукового контроля сварных соединений с использованием систем с когерентной обработкой, использующих методологию синтезированной аперту-ры. Проанализированы особенности применения приборов использующих цифровую SAFT- и ЦФА обработку (SAFT- и ЦФА- дефектоскопы) и приборы с ФАР (ФАР-дефектоскопы). Общей характеристикой дефектоскопов является получение изображения контролируемого объёма изделия с высоким разрешением. Реальные параметры обнаруженных несплошностей оцениваются по этим изображениям. Рассмотрены методики АУЗК, разработанные ООО «НПЦ «ЭХО+», которые позволяют использовать полезные особенности SAFT-, ФАР- и ЦФА- дефектоскопов. Все методики контроля разделены на две группы: контроль перлитных сварных соединений и сварных соединений с высоким уровнем структурных шумов. Рассмотрены особенности разработки методик в зависимо-сти от объекта контроля. Даны примеры практического использования методик. Приведены их основные характеристики такие, как: рабочая частота, способы когерентной обработки данных, разрешающая способность и погрешность измерения реальных размеров и т.д.
Количественная оценка надежности систем неразрушающего контроля является важным фактором при риск – ориентированном подходе в диагностике. Для этого обычно используются кривые выявляемости дефектов (PoD–кривые) и кривые достоверности (ROC–кривые) при неразрушающем контроле (НК). Кривая PoD (Probability of Detection) описывает распределение вероятности обнаружения дефектов по их размерам. Эта кривая отражает возможности используемого метода и аппаратуры контроля на выбранной чув-ствительности системы и позволяет прогнозировать выявляемость дефектов различных размеров в объекте за счет известной функциональной зависимости вероятности обнаружения дефектов от их размеров.
Для оценки достоверности данных, полученных при контроле объекта с примене-нием методов и средств ультразвукового контроля (УЗК), необходимо учитывать не толь-ко вероятность обнаружения дефектов при контроле, но и вероятность их пропуска и фиксации ложных дефектов . Для этих целей часто используются ROC–диаграммы и ROC–кривые (Receiver Operating Characteristic curve), которые отражают взаимную зави-симость количества ложных и правильно найденных дефектов. Выполняемые для их по-строения действия называют ROC–анализом. ROC–анализ был разработан и применяется в теории обработки сигналов и радиолокации для описания соотношения между событи-ями верного обнаружения цели и ложными срабатываниями. В неразрушающем контроле ROC–анализ начал применяться для анализа достоверности контроля методик, аппарату-ры и персонала как средство для быстрой оценки методов и приборов УЗК. Ниже мы рассмотрим особенности применения ROC– анализа для приборов УЗ дефектометрии и УЗ дефектоскопии. Для этого мы используем базу данных УЗК, полученную на аустенит-ных кольцевых сварных соединениях (СС), содержащих трещины различной высоты. Из-мерения выполнялись с применением двух методов УЗ дефектометрии (ФАР и SAFT–обработка), в которых анализ данных контроля выполнялся по акустическим фокусиро-ванным изображениям, и традиционного метода УЗ дефектоскопии, в котором анализ данных контроля выполнялся по амплитуде УЗ сигнала.
Для контроля толщины трубопроводов с неэквидистантными поверхностями (для конусных переходов с большим перепадом толщин и для зоны под валиком усиления сварного шва) разработана технология построения профиля донной поверхности на основе ультразвукового метода с применением цифровой фокусировки антенны (ЦФА). Метод основан на излучении в ОК ультразвуковых волн и регистрации этих ультразвуковых волн, отражённых от внутренних границ ОК, а также последующей цифровой обработке ЦФА с формированием изображений из зарегистрированных сигналов.
В статье рассмотрены вопросы применения автоматизированного ультразвукового контроля аустенитных сварных соединений, выполняемого взамен радиографического контроля проводимого при монтаже технологических трубопроводов комплекса каталитического крекинга. Представлены результаты испытаний методики автоматизированного ультразвукового контроля аустинитных сварных соединений, основанной на применении когерентных методов получения акустических изображений внутренней структуры объекта контроля.
Контроль сварных соединений в главных запорных задвижках первого контура реакторной установки ВВЭР-440 (ГЗЗ) затруднён из-за высокого уровня структурного шума и необходимости использовать импульсы однократно отражённые от наклонного дна патрубка. Проведение контроля на продольной волне приводит к возникновению в восстановленном изображении отражателей ложных бликов, сформированных импульсами на поперечной волне. Так как амплитуда ложных бликов может быть соизмерима с амплитудой бликов, полученных на продольных волнах, то анализ таких изображений может быть затруднён. Для повышения качества изображения предложено регистрировать эхосигналы с помощью прореженных антенных решёток и применять трёхмерную обработку эхосигналов. Численные и модельные эксперименты показали, что такой подход повышает в несколько раз фронтальную разрешающую способность в дополнительной плоскости и уменьшает амплитуду ложных бликов, что позволяет повысить чувствительность и достоверность экспертного ультразвукового контроля главной запорной задвижки.