Рассмотрено применение метода цифровой фокусировки изображения (ЦФА) для определения типа обнаруженных отражателей. Для этого используют две антенные решетки, расположенные по разные стороны от отражателя, с помощью которых в режиме двойного сканирования регистрируют эхосигналы по трем акустическим каналам.
При проведении ультразвукового контроля может возникнуть ситуация, когда значения регистрируемых эхосигналов будут больше динамического диапазона приемного усилителя и аналого-цифрового преобразователя дефектоскопа. Это приведет к тому, что эхосигналы импульсов большой амплитуды подвергнутся операции отсечки (клиппированию) и уменьшат свою амплитуду, что может привести к ошибке при оценивании размеров отражателя. Предложен метод деклиппирования, основанный на алгоритме Гершберга―Папулиса, и проведено его сравнение с методом деклиппирования, использующим метод наименьших квадратов. Численные и модельные эксперименты показали, что метод Гершберга―Папулиса работает устойчивее, чем метод наименьших квадратов, для зашумленных эхосигналов и в случае грубого шага их дискретизации.
Метод Plane Wave Imaging (PWI) позволяет совместить преимущества технологии фазированных антенных решеток (ФАР) и ЦФА-технологии. В режиме PWI при излучении плоской волны работают все элементы антенной решетки (АР) (как в ФАР-режиме), что позволяет увеличить вводимую в объект контроля энергию, а регистрируются эхосигналы всеми элементами АР (как в режиме ЦФА).
Практически любое сварное соединение нельзя рассматривать как однородную изотропную среду для контроля ультразвуковыми (УЗ) волнами. Если изменения фазы при распространении УЗ волны меньше 180 градусов, то среду можно рассматривать как изотропную и однородную. В противном случае, восстановление изображения отражателей по простым алгоритмам приведёт к смещению бликов отражателей от своих истинных положений, и форма бликов исказится. Причём искажения могут привести к тому, что вместо одного блика появится два или больше с меньшей амплитудой. В результате амплитуда блика большого отражателя может не дотянуть до браковочного уровня и дефект будет пропущен. Один из таких объектов – ремонтные заварки в сварных соединениях трубопроводов Ду800, обладающие анизотропией. Ситуация осложняется наличием антикоррозионной наплавки на внутренней поверхности трубы, также обладающей ярко выраженными анизотропными свойствами, что не позволяет работать на однократно отражённом луче, без учёта её анизотропных свойств.
Практически любое сварное соединение нельзя рассматривать как однородную изотропную среду для контроля ультразвуковыми (УЗ) волнами. Если изменения фазы при распространении УЗ волны меньше 180 градусов, то среду можно рассматривать как изотропную и однородную. В противном случае, восстановление изображения отражателей по простым алгоритмам приведёт к смещению бликов отражателей от своих истинных положений, и форма бликов исказится. Причём искажения могут привести к тому, что вместо одного блика появится два или больше с меньшей амплитудой. В результате амплитуда блика большого отражателя может не дотянуть до браковочного уровня и дефект будет пропущен.
Создание систем автоматизированного распознавания отражателей по изображениям, полученными ультразвуковыми антенными решётками, задача весьма актуальная. Её решение позволит повысить скорость подготовки протоколов контроля и увеличить их достоверность за счёт уменьшения влияния человеческого фактора.
В практике ультразвукового контроля встречаются объекты, толщина которых больше 200 мм или объекты, контроль которых проводится на многократно отражённых от его границ лучах. К таким объектам относятся корпуса реакторов атомных станций, главные запорные задвижки (ГЗЗ), сварные соединения роторов, тройники газопроводов и прочее.
Рассматриваются две методики проведения ультразвуковой толщинометрии, разработанные ООО «НПЦ «ЭХО +», одна из которых предназначена для проведения сплошной толщинометрии основного металла (СУЗТ), другая – для толщинометрии сварных соединений. Кратко описаны ультразвуковые методы, используемые в данных методиках. Представлены результаты их применения. Также описаны средства контроля, изготовленные ООО «НПЦ «ЭХО+» для проведения толщинометрии по данным методикам.
Проанализированы преимущества применения 32-канальных дефектоскопов по сравнению с 16-канальными. В численных экспериментах продемонстрировано, что фронтальная разрешающая способностьизображения выше при использовании 32 элементов. На больших толщинах лучше работать 32-элементной решеткой, так как ближняя зона больше. Использование антенных матриц эффективнее для 32 каналов (8 на 4), так как можно повысить фронтальное разрешение вдоль оси шва. Наличие у дефектоскопа 32 каналов позволяет использовать две 16-элементных антенных решетки слева и справа от шва для получения объединенного изображения по N-, P- и NP-каналам. Больший захват у 32-элементной решетки дает возможность быстрее проводить сплошную толщинометрию по сравнению с использованием антенной решетки из 16 элементов.
В докладе описаны преимущества и особенности применения дефектоскопов с поддержкой фазированных решеток (ФР) и дифракционно-временного метода (TOFD), таких как АВГУР-АРТ2020 и АВГУР-ТФ, приведены практические примеры применения технологий для - контроля сварных швов, толщинометрии, контроля ранее не контролировавшихся ультразвуком объектов, описаны особенности применяемого программного обеспечения.