До настоящего времени, операторам не хватало информации о зоне покрытия луча, обеспечиваемой УЗ-ФР дефектоскопами с использованием метода общей фокусировки (TFM). Дефектоскописты могли только предполагать, что зона покрытия луча была равномерной по всей целевой области. Но как мы знаем, предположения не могут гарантировать точность результатов.
Заранее зная уровень покрытия для каждого режима распространения УЗ, а также зону наилучшей/наихудшей чувствительности сигнала, операторы имеют существенное преимущество. Они могут быть гораздо более уверены в способности каждого режима определять тип дефекта. При выполнении контроля качества, уверенность является важной составляющей.
Акустическая область и метод общей фокусировки (TFM)
Несмотря на то, что метод общей фокусировки (TFM) уже давно используется в медицинской промышленности и, с недавних пор, в области неразрушающего контроля, дефектоскописты, использующие этот метод, прилагают немало усилий для достижения должных результатов. Многочисленные опции режимов распространения (УЗ-пути или акустические пути) могут сбить пользователя с толку, а результаты контроля могут быть непредсказуемыми.
С системой TFM, пользователь рассчитывает, что область акустического воздействия (или энергии) равномерно распределена по всей целевой зоне на плане сканирования. В действительности, уровень акустического воздействия варьируется в зоне сканирования TFM, поэтому некоторые дефекты могут быть не обнаружены даже при удовлетворительном отношении сигнал–шум (ОСШ). На эффективность акустического воздействия влияют многие факторы, в том числе скорость звука в материале, частота преобразователя, направленность дефекта и т.п. Более того, акустическое воздействие сильно зависит от выбранного режима контроля.
Трудности при работе с TFM
Данный метод создания рабочей зоны дает пользователю ложные ожидания. Как и в случае стандартного УЗК-ФР, фокусировка луча, выполняемая программным обеспечением после сбора данных, ограничена физикой ультразвука. Некоторые лучи просто не могут достичь все области зоны с предполагаемой фокусирующей силой.
Например, в режиме TTT, невозможно достичь достаточно высокой акустической чувствительности для выявления отражателя в верхнем правом углу зоны (см. снимок экрана ниже). Однако, оператор может предположить, что данная область включена в зону покрытия и находится в фокусе.
Инструмент моделирования AIM — красная стрелка указывает на отсутствие амплитуды эхо-сигнала в правом верхнем углу зоны для волны TT-T на линейном дефекте
Усовершенствование AIM
AIM — инструмент моделирования, который помогает пользователю выбрать правильный режим в зависимости от типа дефекта. Инструмент создает в дефектоскопе OmniScanTM X3 модель, которая представляет карту амплитуд в очерченной зоне. Карта имеет цветовую кодировку:
- Красные зоны означают, что ультразвуковой эхо-сигнал очень хороший и колеблется в диапазоне от 0 до –3 дБ относительно максимальной амплитуды.
- Оранжевые зоны варьируются между 3 дБ и −6 дБ от максимальной амплитуды
- Желтые зоны: между −6дБ и −9 дБ
- И так далее…
Контролеры могут выбирать между всенаправленным отражателем (объемным), таким как пористость, или более линейным отражателем, таким как трещина. Корректировка типа дефекта обновляет модель AIM, показывая разницу в амплитуде для данного дефекта с использованием данного режима.
Инструмент моделирования AIM — при настройке значения угла отражателя модель AIM меняется соответственно
Эта функция позволяет контролерам сравнивать охват каждого режима и достигать оптимальную чувствительность сигнала для обнаружения в определенной зоне. Еще до начала контроля, дефектоскописты могут быть уверены в том, что они используют правильный режим для целевого типа дефектов.
